特許 7548226 発光素子、発光素子アレイ及び発光素子アレイの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】発光素子、発光素子アレイ及び発光素子アレイの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/183 20060101AFI20240903BHJP

   H01S 5/42 20060101ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

H01S5/183

H01S5/42

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021524765

(86)(22)【出願日】2020-05-25

(86)【国際出願番号】 JP2020020451

(87)【国際公開番号】W WO2020246280

(87)【国際公開日】2020-12-10

【審査請求日】2023-04-19

(31)【優先権主張番号】P 2019104380

(32)【優先日】2019-06-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020083889

(32)【優先日】2020-05-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001357

【氏名又は名称】弁理士法人つばさ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】濱口 達史

(72)【発明者】

【氏名】林 賢太郎

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 仁道

(72)【発明者】

【氏名】横関 弥樹博

(72)【発明者】

【氏名】幸田 倫太郎

【審査官】大和田 有軌

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０８３８７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１９００３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００２－３７４０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５１０４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０８３６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０１７０４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／００３６２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／２２１０４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１３－５４１８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０６６５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００４－５２６１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２６２７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２３７６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０４８９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０７－５０６２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０３８３６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１２－０１３４４９５（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許第０６３５３５０２（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ５／００ － ５／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子が、複数、配列されて成る発光素子アレイであって、
各前記発光素子は、
第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
前記第１化合物半導体層の前記第２面と面する活性層、並びに、
前記活性層と面する第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
前記第１化合物半導体層の前記第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
前記第２化合物半導体層の前記第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
前記基部面は、前記第１化合物半導体層の平坦な前記第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する前記第１化合物半導体層の前記第１面であり、
前記基部面は、複数の第１の部分及び前記複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有し、
各前記第１の部分は、それぞれ、上に凸の形状を有すると共に、平面視において正方形の格子の頂点上または正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
前記第２の部分は、平面視において、前記第１の部分の中心部が正方形の格子の頂点上に位置する場合、前記第１の部分を内包する正方形の格子の頂点上に中心部を有し、前記第１の部分の中心部が正三角形の格子の頂点上に位置する場合、前記第１の部分を内包する正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
前記第１光反射層は、少なくとも前記基部面の前記第１の部分に形成され、
前記第２の部分は、前記第２の部分の中心部に向かって下に凸の第１形状、及び、該下に凸の第１形状から延びる上に凸の第２形状を有する発光素子アレイ。

【請求項2】

前記基部面は滑らかである請求項１に記載の発光素子アレイ。

【請求項3】

前記第１化合物半導体層の前記第２面から前記基部面の前記第１の部分の中心部までの距離をＬ₁、前記第１化合物半導体層の前記第２面から前記基部面の前記第２の部分の中心部までの距離をＬ₂としたとき、
Ｌ₂＞Ｌ₁
を満足する請求項１に記載の発光素子アレイ。

【請求項4】

前記第１化合物半導体層の前記第２面を基準として、前記周辺領域を占める前記基部面の前記第２の部分は、前記上に凸の第２形状として前記基部面の前記第１の部分を取り囲む環状の凸の形状、及び、前記環状の凸の形状に囲まれ、前記環状の凸の形状から前記基部面の前記第１の部分に向かって延びる前記下に凸の第１形状を有する請求項１に記載の発光素子アレイ。

【請求項5】

前記基部面の前記第２の部分に対向した前記第２化合物半導体層の前記第２面側の部分には、バンプが形成されている請求項１に記載の発光素子アレイ。

【請求項6】

前記発光素子の形成ピッチは３μｍ以上、５０μｍ以下である請求項１に記載の発光素子アレイ。

【請求項7】

前記積層構造体は、ＧａＮ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体及びＧａＡｓ系化合物半導体から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成る請求項１に記載の発光素子アレイ。

【請求項8】

発光素子が、複数、配列されて成る発光素子アレイであって、
各前記発光素子は、
第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
前記第１化合物半導体層の前記第２面と面する活性層、並びに、
前記活性層と面する第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
前記第１化合物半導体層の前記第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
前記第２化合物半導体層の前記第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
前記基部面は、前記第１化合物半導体層の平坦な前記第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する前記第１化合物半導体層の前記第１面であり、
前記基部面は、複数の第１の部分及び前記複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有し、
各前記第１の部分は、それぞれ、上に凸の形状を有すると共に、平面視において正方形の格子の頂点上または正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
前記第２の部分は、平面視において、前記第１の部分の中心部が正方形の格子の頂点上に位置する場合、前記第１の部分を内包する正方形の格子の頂点上に中心部を有し、前記第１の部分の中心部が正三角形の格子の頂点上に位置する場合、前記第１の部分を内包する正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
前記第１光反射層は、少なくとも前記基部面の前記第１の部分に形成され、
前記基部面の前記第１の部分の中心と前記基部面の前記第２の部分の中心とを結ぶ線分の前記第１化合物半導体層の前記第１面への正射影像に直交し、前記基部面の前記第１の部分の中心を通り、前記積層構造体の厚さ方向と平行な仮想平面を仮想ηξ平面と呼ぶとき、
前記基部面の前記第１の部分の高さは、前記基部面の前記第２の部分の高さよりも高く、
前記第１化合物半導体層の前記第２面を基準として、前記仮想ηξ平面と平行な前記仮想平面で切断したときの前記基部面の前記第１の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、前記基部面の前記第２の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、
前記基部面の前記第１の部分と前記基部面の前記第２の部分とは滑らかに繋がっている発光素子アレイ。

【請求項9】

第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
前記第１化合物半導体層の前記第２面と面する活性層、並びに、
前記活性層と面する第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
前記第１化合物半導体層の前記第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
前記第２化合物半導体層の前記第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
前記基部面は、前記第１化合物半導体層の平坦な前記第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する前記第１化合物半導体層の前記第１面であり、
前記基部面は、第１の部分及び前記複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有し、
前記第１の部分は、上に凸の形状を有し、
前記第２の部分は、平面視において、前記第１の部分を内包する正方形の格子の頂点上または前記第１の部分を内包する正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
前記第１光反射層は、少なくとも前記基部面の前記第１の部分に形成され、
前記第２の部分は、前記第２の部分の中心部に向かって下に凸の第１形状、及び、該下に凸の第１形状から延びる上に凸の第２形状を有する発光素子。

【請求項10】

第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
前記第１化合物半導体層の前記第２面と面する活性層、並びに、
前記活性層と面する第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
前記第１化合物半導体層の前記第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
前記第２化合物半導体層の前記第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
前記基部面は、前記第１化合物半導体層の平坦な前記第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する前記第１化合物半導体層の前記第１面であり、
前記基部面は、第１の部分及び前記複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有し、
前記第１の部分は、上に凸の形状を有し、
前記第２の部分は、平面視において、前記第１の部分の中心部が正方形の格子の頂点上に位置する場合、前記第１の部分を内包する正方形の格子の頂点上に中心部を有し、前記第１の部分の中心部が正三角形の格子の頂点上に位置する場合、前記第１の部分を内包する正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
前記第１光反射層は、少なくとも前記基部面の前記第１の部分に形成され、
前記基部面の前記第１の部分の中心と前記基部面の前記第２の部分の中心とを結ぶ線分の前記第１化合物半導体層の前記第１面への正射影像に直交し、前記基部面の前記第１の部分の中心を通り、前記積層構造体の厚さ方向と平行な仮想平面を仮想ηξ平面と呼ぶとき、
前記基部面の前記第１の部分の高さは、前記基部面の前記第２の部分の高さよりも高く、
前記第１化合物半導体層の前記第２面を基準として、前記仮想ηξ平面と平行な前記仮想平面で切断したときの前記基部面の前記第１の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、前記基部面の前記第２の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、
前記基部面の前記第１の部分と前記基部面の前記第２の部分とは滑らかに繋がっている発光素子。

【請求項11】

第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
前記第１化合物半導体層の前記第２面と面する活性層、並びに、
前記活性層と面する第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
前記第１化合物半導体層の前記第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
前記第２化合物半導体層の前記第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
前記基部面は、前記第１化合物半導体層の平坦な前記第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する前記第１化合物半導体層の前記第１面であり、
前記基部面は、第１の部分及び前記複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有する発光素子の複数から構成された発光素子アレイの製造方法であって、
前記積層構造体を形成した後、前記第２化合物半導体層の前記第２面側に前記第２光反射層を形成し、次いで、
前記第１光反射層を形成すべき前記基部面の前記第１の部分、及び前記基部面の前記第２の部分の上に第１犠牲層を形成した後、前記第１犠牲層の表面を凸状とし、その後、
前記第１犠牲層と第１犠牲層との間に露出した前記基部面の前記第２の部分の上及び前記第１犠牲層の上に第２犠牲層を形成して前記第２犠牲層の表面を凹凸状とし、次いで、
前記第２犠牲層及び前記第１犠牲層をエッチバックし、更に、前記基部面から内部に向けてエッチバックすることで、前記第１化合物半導体層の前記第２面を基準として、前記基部面の前記第１の部分及び前記基部面の前記第２の部分に凸部を形成し、前記基部面の前記第２の部分に凹部を形成した後、
前記基部面の前記第１の部分の上に前記第１光反射層を形成する、
各工程を備えている発光素子アレイの製造方法。

【請求項12】

第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
前記第１化合物半導体層の前記第２面と面する活性層、並びに、
前記活性層と面する第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
前記第１化合物半導体層の前記第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
前記第２化合物半導体層の前記第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
前記基部面は、前記第１化合物半導体層の平坦な前記第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する前記第１化合物半導体層の前記第１面であり、
前記基部面は、第１の部分及び前記複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有する発光素子の複数から構成された発光素子アレイの製造方法であって、
前記積層構造体を形成した後、前記第２化合物半導体層の前記第２面側に前記第２光反射層を形成し、次いで、
前記第１光反射層を形成すべき前記基部面の前記第１の部分、及び前記基部面の前記第２の部分の上に第１犠牲層を形成した後、前記第１犠牲層の表面を凸状とし、その後、
前記第１犠牲層をエッチバックし、更に、前記基部面から内部に向けてエッチバックすることで、前記第１化合物半導体層の前記第２面を基準として、前記基部面の前記第１の部分及び前記基部面の前記第２の部分に凸部を形成し、次いで、
前記基部面に第２犠牲層を形成した後、前記第２犠牲層をエッチバックし、更に、前記基部面から内部に向けてエッチバックすることで、前記第１化合物半導体層の前記第２面を基準として、前記基部面の前記第１の部分及び前記基部面の前記第２の部分に凸部を形成し、前記基部面の前記第２の部分に凹部を形成した後、
前記基部面の前記第１の部分の上に前記第１光反射層を形成する、
各工程を備えている発光素子アレイの製造方法。

【請求項13】

第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
前記第１化合物半導体層の前記第２面と面する活性層、並びに、
前記活性層と面する第１面、及び、前記第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
前記第１化合物半導体層の前記第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
前記第２化合物半導体層の前記第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
前記基部面は、前記第１化合物半導体層の平坦な前記第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する前記第１化合物半導体層の前記第１面であり、
前記基部面は、第１の部分及び前記複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有し、
各前記第１の部分は、それぞれ、上に凸の形状を有すると共に、平面視において正方形の格子の頂点上または正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
前記第２の部分は、平面視において、前記第１の部分の中心部が正方形の格子の頂点上に位置する場合、前記第１の部分を内包する正方形の格子の頂点上に中心部を有し、前記第１の部分の中心部が正三角形の格子の頂点上に位置する場合、前記第１の部分を内包する正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
前記基部面の前記第１の部分の中心と前記基部面の前記第２の部分の中心とを結ぶ線分の前記第１化合物半導体層の前記第１面への正射影像に直交し、前記基部面の前記第１の部分の中心を通り、前記積層構造体の厚さ方向と平行な仮想平面を仮想ηξ平面と呼ぶとき、
前記基部面の前記第１の部分の高さは、前記基部面の前記第２の部分の高さよりも高い発光素子アレイの製造方法であって、
前記積層構造体を形成した後、前記第２化合物半導体層の前記第２面側に前記第２光反射層を形成し、次いで、
前記第１光反射層を形成すべき前記基部面の前記第１の部分の上に第１犠牲層を形成し、併せて、前記基部面の前記第２の部分の上に、前記第１犠牲層から延在し、前記第１犠牲層よりも薄い第２犠牲層を形成し、その後、前記第１犠牲層及び前記第２犠牲層を凸状とし、次いで、
前記第１犠牲層及び前記第２犠牲層をエッチバックし、更に、前記基部面から内部に向けてエッチバックすることで、前記第１化合物半導体層の前記第２面を基準として、前記仮想ηξ平面と平行な仮想平面で切断したときの前記基部面の前記第１の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、前記基部面の前記第２の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、前記基部面の前記第１の部分と前記基部面の前記第２の部分とは滑らかに繋がっている前記基部面を得た後、
前記基部面の前記第１の部分の上に前記第１光反射層を形成する、
各工程を備えている発光素子アレイの製造方法。

【請求項14】

前記第１光反射層を形成すべき前記基部面の前記第１の部分の上に前記第１犠牲層を形成し、併せて、前記基部面の前記第２の部分の上に、前記第１犠牲層から延在し、前記第１犠牲層よりも薄い前記第２犠牲層を形成する工程は、
前記基部面の上に犠牲層・材料層を形成した後、
前記第１光反射層を形成すべき前記基部面の前記第１の部分の形成ピッチを、使用する露光装置のパターン形成限界幅よりも小さく設定して、前記犠牲層・材料層を前記露光装置によって露光する工程を含む請求項１３に記載の発光素子アレイの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発光素子、発光素子アレイ及び発光素子アレイの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

面発光レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）から成る発光素子においては、一般に、２つの光反射層（Distributed Bragg Reflector 層、ＤＢＲ層）の間でレーザ光を共振させることによってレーザ発振が生じる。そして、ｎ型化合物半導体層（第１化合物半導体層）、化合物半導体から成る活性層（発光層）及びｐ型化合物半導体層（第２化合物半導体層）が積層された積層構造体を有する面発光レーザ素子においては、一般に、ｐ型化合物半導体層上に透明導電性材料から成る第２電極を形成し、第２電極の上に絶縁材料の積層構造から成る第２光反射層を形成する。また、ｎ型化合物半導体層上に（導電性の基板上にｎ型化合物半導体層が形成されている場合には基板の露出面上に）、絶縁材料の積層構造から成る第１光反射層及び第１電極を形成する。

【0003】

第１光反射層が凹面鏡としても機能する構造が、例えば、ＷＯ２０１８／０８３８７７Ａ１に開示されている。ここで、この国際公開公報に開示された技術にあっては、活性層を基準として、例えば、ｎ型化合物半導体層に凸部が形成されており、凸部上に第１光反射層が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】ＷＯ２０１８／０８３８７７Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、この国際公開公報に開示された技術にあっては、図６７に模式的な一部端面図を示すように、平坦な第１化合物半導体層２１から凸部２１’が立ち上がっている。尚、凸部の立ち上がり部分を図６７においては、矢印「Ａ」で示す。また、図６７における参照番号に関しては、実施例において説明する。従って、何らかの原因によって発光素子に外力が加わった場合、凸部の立ち上がり部分に応力が集中し、第１化合物半導体層等に損傷が発生する虞がある。

【0006】

従って、本開示の目的は、外力が加わっても損傷し難い構成、構造の発光素子、係る発光素子を備えた発光素子アレイ、及び、係る発光素子を備えた発光素子アレイの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するための本開示の第１の態様～第２の態様に係る発光素子アレイは、発光素子が、複数、配列されて成り、
各発光素子は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えている。

【0008】

そして、本開示の第１の態様に係る発光素子アレイにおいて、
基部面は、第１化合物半導体層の平坦な第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する第１化合物半導体層の第１面であり、
基部面は、複数の第１の部分及び複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有し、
各第１の部分は、それぞれ、上に凸の形状を有すると共に、平面視において正方形の格子の頂点上または正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
第２の部分は、平面視において、第１の部分の中心部が正方形の格子の頂点上に位置する場合、第１の部分を内包する正方形の格子の頂点上に中心部を有し、第１の部分の中心部が正三角形の格子の頂点上に位置する場合、第１の部分を内包する正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
第１光反射層は、少なくとも基部面の第１の部分に形成され、
第２の部分は、第２の部分の中心部に向かって下に凸の第１形状、及び、該下に凸の第１形状から延びる上に凸の第２形状を有する。

【0009】

また、本開示の第２の態様に係る発光素子アレイにおいて、
基部面は、第１化合物半導体層の平坦な第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する第１化合物半導体層の第１面であり、
基部面は、複数の第１の部分及び複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有し、
各第１の部分は、それぞれ、上に凸の形状を有すると共に、平面視において正方形の格子の頂点上または正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
第２の部分は、平面視において、第１の部分の中心部が正方形の格子の頂点上に位置する場合、第１の部分を内包する正方形の格子の頂点上に中心部を有し、第１の部分の中心部が正三角形の格子の頂点上に位置する場合、第１の部分を内包する正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
第１光反射層は、少なくとも基部面の第１の部分に形成され、
基部面の第１の部分の中心と基部面の第２の部分の中心とを結ぶ線分の第１化合物半導体層の第１面への正射影像に直交し、基部面の第１の部分の中心を通り、積層構造体の厚さ方向と平行な仮想平面を仮想ηξ平面と呼ぶとき、
基部面の第１の部分の高さは、基部面の第２の部分の高さよりも高く、
第１化合物半導体層の第２面を基準として、仮想ηξ平面と平行な仮想平面で切断したときの基部面の第１の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第２の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、
基部面の第１の部分と基部面の第２の部分とは滑らかに繋がっている。

【0010】

ここで、基部面をｚ＝ｆ(ｘ，ｙ）で表すとき、基部面における微分値は、
∂ｚ／∂ｘ＝［∂ｆ(ｘ，ｙ）／∂ｘ］_y
∂ｚ／∂ｙ＝［∂ｆ(ｘ，ｙ）／∂ｙ］_x
で得ることができる。

【0011】

上記の目的を達成するための本開示の第１の態様～第２の態様に係る発光素子は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えている。

【0012】

そして、本開示の第１の態様に係る発光素子において、
基部面は、第１化合物半導体層の平坦な第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する第１化合物半導体層の第１面であり、
基部面は、第１の部分及び複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有し、
第１の部分は、上に凸の形状を有し、
第２の部分は、平面視において、第１の部分を内包する正方形の格子の頂点上または第１の部分を内包する正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
第１光反射層は、少なくとも基部面の第１の部分に形成され、
第２の部分は、第２の部分の中心部に向かって下に凸の第１形状、及び、該下に凸の第１形状から延びる上に凸の第２形状を有する。

【0013】

また、本開示の第２の態様に係る発光素子において、
基部面は、第１化合物半導体層の平坦な第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する第１化合物半導体層の第１面であり、
基部面は、第１の部分及び複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有し、
第１の部分は、上に凸の形状を有し、
第２の部分は、平面視において、第１の部分の中心部が正方形の格子の頂点上に位置する場合、第１の部分を内包する正方形の格子の頂点上に中心部を有し、第１の部分の中心部が正三角形の格子の頂点上に位置する場合、第１の部分を内包する正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
第１光反射層は、少なくとも基部面の第１の部分に形成され、
基部面の第１の部分の中心と基部面の第２の部分の中心とを結ぶ線分の第１化合物半導体層の第１面への正射影像に直交し、基部面の第１の部分の中心を通り、積層構造体の厚さ方向と平行な仮想平面を仮想ηξ平面と呼ぶとき、
基部面の第１の部分の高さは、基部面の第２の部分の高さよりも高く、
第１化合物半導体層の第２面を基準として、仮想ηξ平面と平行な仮想平面で切断したときの基部面の第１の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第２の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、
基部面の第１の部分と基部面の第２の部分とは滑らかに繋がっている。

【0014】

上記の目的を達成するための本開示の第１の態様～第３の態様に係る発光素子アレイの製造方法は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えている発光素子アレイの製造方法である。

【0015】

そして、本開示の第１の態様に係る発光素子アレイの製造方法は、更に、
基部面は、第１化合物半導体層の平坦な第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する第１化合物半導体層の第１面であり、
基部面は、第１の部分及び複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有する発光素子の複数から構成された発光素子アレイの製造方法であって、
積層構造体を形成した後、第２化合物半導体層の第２面側に第２光反射層を形成し、次いで、
第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分、及び基部面の第２の部分の上に第１犠牲層を形成した後、第１犠牲層の表面を凸状とし、その後、
第１犠牲層と第１犠牲層との間に露出した基部面の第２の部分の上及び第１犠牲層の上に第２犠牲層を形成して第２犠牲層の表面を凹凸状とし、次いで、
第２犠牲層及び第１犠牲層をエッチバックし、更に、基部面から内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層の第２面を基準として、基部面の第１の部分及び基部面の第２の部分に凸部を形成し、基部面の第２の部分に凹部を形成した後、
基部面の第１の部分の上に第１光反射層を形成する、
各工程を備えている。

【0016】

また、本開示の第２の態様に係る発光素子アレイの製造方法は、更に、
基部面は、第１化合物半導体層の平坦な第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する第１化合物半導体層の第１面であり、
基部面は、第１の部分及び複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有する発光素子の複数から構成された発光素子アレイの製造方法であって、
積層構造体を形成した後、第２化合物半導体層の第２面側に第２光反射層を形成し、次いで、
第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分、及び基部面の第２の部分の上に第１犠牲層を形成した後、第１犠牲層の表面を凸状とし、その後、
第１犠牲層をエッチバックし、更に、基部面から内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層の第２面を基準として、基部面の第１の部分及び基部面の第２の部分に凸部を形成し、次いで、
基部面に第２犠牲層を形成した後、第２犠牲層をエッチバックし、更に、基部面から内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層の第２面を基準として、基部面の第１の部分及び基部面の第２の部分に凸部を形成し、基部面の第２の部分に凹部を形成した後、
基部面の第１の部分の上に第１光反射層を形成する、
各工程を備えている。

【0017】

更には、本開示の第３の態様に係る発光素子アレイの製造方法は、更に、
基部面は、第１化合物半導体層の平坦な第２面を基準として連続的微分可能な凹凸形状を有する第１化合物半導体層の第１面であり、
基部面は、第１の部分及び複数の第１の部分の周囲に延在する周辺領域としての第２の部分を有し、
各第１の部分は、それぞれ、上に凸の形状を有すると共に、平面視において正方形の格子の頂点上または正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
第２の部分は、平面視において、第１の部分の中心部が正方形の格子の頂点上に位置する場合、第１の部分を内包する正方形の格子の頂点上に中心部を有し、第１の部分の中心部が正三角形の格子の頂点上に位置する場合、第１の部分を内包する正三角形の格子の頂点上に中心部を有し、
基部面の第１の部分の中心と基部面の第２の部分の中心とを結ぶ線分の第１化合物半導体層の第１面への正射影像に直交し、基部面の第１の部分の中心を通り、積層構造体の厚さ方向と平行な仮想平面を仮想ηξ平面と呼ぶとき、
基部面の第１の部分の高さは、基部面の第２の部分の高さよりも高い発光素子アレイの製造方法であって、
積層構造体を形成した後、第２化合物半導体層の第２面側に第２光反射層を形成し、次いで、
第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分の上に第１犠牲層を形成し、併せて、基部面の第２の部分の上に、第１犠牲層から延在し、第１犠牲層よりも薄い第２犠牲層を形成し、その後、第１犠牲層及び第２犠牲層を凸状とし、次いで、
第１犠牲層及び第２犠牲層をエッチバックし、更に、基部面から内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層の第２面を基準として、仮想ηξ平面と平行な仮想平面で切断したときの基部面の第１の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第２の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第１の部分と基部面の第２の部分とは滑らかに繋がっている基部面を得た後、
基部面の第１の部分の上に第１光反射層を形成する、
各工程を備えている。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、実施例１の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図2】図２は、実施例１の発光素子の変形例（変形例－１）の模式的な一部端面図である。

【図3】図３は、実施例１の発光素子の変形例（変形例－２）の模式的な一部端面図である。

【図4】図４は、実施例１の発光素子アレイの模式的な一部端面図である。

【図5】図５は、実施例１の発光素子アレイの模式的な一部端面図である。

【図6】図６は、実施例１の発光素子アレイの模式的な一部端面図である。

【図7】図７は、実施例１の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置を示す模式的な平面図である。

【図8】図８は、実施例１の発光素子アレイにおける第１光反射層及び第１電極の配置を示す模式的な平面図である。

【図9】図９は、実施例１の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置を示す模式的な平面図である。

【図10】図１０は、実施例１の発光素子アレイにおける第１光反射層及び第１電極の配置を示す模式的な平面図である。

【図11】図１１Ａ及び図１１Ｂは、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。

【図12】図１２は、図１１Ｂに引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。

【図13】図１３は、図１２に引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。

【図14】図１４Ａ及び図１４Ｂは、図１３に引き続き、実施例１の発光素子アレイの製造方法を説明するための第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図15】図１５Ａ、図１５Ｂ及び図１５Ｃは、図１４Ｂに引き続き、実施例１の発光素子アレイの製造方法を説明するための第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図16】図１６Ａ及び図１６Ｂは、図１５Ｃに引き続き、実施例１の発光素子アレイの製造方法を説明するための第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図17】図１７は、実施例２の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図18】図１８は、実施例２の発光素子アレイの模式的な一部端面図である。

【図19】図１９は、実施例２の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置を示す模式的な平面図である。

【図20】図２０は、実施例２の発光素子アレイにおける第１光反射層及び第１電極の配置を示す模式的な平面図である。

【図21】図２１は、実施例２の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置を示す模式的な平面図である。

【図22】図２２は、実施例２の発光素子アレイにおける第１光反射層及び第１電極の配置を示す模式的な平面図である。

【図23】図２３Ａ及び図２３Ｂは、実施例２の発光素子アレイの製造方法を説明するための第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図24】図２４Ａ及び図２４Ｂは、図２３Ｂに引き続き、実施例２の発光素子アレイの製造方法を説明するための第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図25】図２５Ａ及び図２５Ｂは、図２４Ｂに引き続き、実施例２の発光素子アレイの製造方法を説明するための第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図26】図２６は、実施例３の発光素子アレイの模式的な一部端面図である。

【図27】図２７は、実施例３の発光素子アレイの模式的な一部端面図である。

【図28】図２８は、実施例３の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置を示す模式的な平面図である。

【図29】図２９Ａ及び図２９Ｂは、実施例４の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置を示す模式的な平面図である。

【図30】図３０は、実施例５の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図31】図３１は、実施例６の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図32】図３２は、実施例６の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。

【図33】図３３Ａ、図３３Ｂ及び図３３Ｃは、実施例７の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。

【図34】図３４Ａ図３４Ｂ及び図３４Ｃは、実施例９の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。

【図35】図３５は、実施例１０の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図36】図３６は、実施例１０の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図37】図３７は、実施例１０の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図38】図３８は、実施例１０の発光素子アレイの模式的な一部端面図である。

【図39】図３９は、実施例１０の発光素子アレイの模式的な一部端面図である。

【図40】図４０は、実施例１０の発光素子アレイの模式的な一部端面図である。

【図41】図４１は、実施例１０の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置状態を示す図である。

【図42】図４２Ａ、図４２Ｂ及び図４２Ｃは、それぞれ、図４１の矢印Ａ－Ａ、矢印Ｂ－Ｂ及び矢印Ｃ－Ｃに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図43】図４３は、図４２Ａの一部を拡大した模式的な一部端面図である。

【図44】図４４は、実施例１０の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分を形成するための第１犠牲層及び第２犠牲層の配置状態である。

【図45】図４５は、実施例１０の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分を形成するための第１犠牲層及び第２犠牲層の配置状態である。

【図46】図４６Ａ並びに図４６Ｂは、それぞれ、実施例１０の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分を形成するための第１犠牲層及び第２犠牲層の配置状態、並びに、図４６Ａの矢印Ｂ－Ｂに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図47】図４７は、実施例１０の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分を形成するための第１犠牲層及び第２犠牲層の配置状態である。

【図48】図４８Ａ、図４８Ｂ及び図４８Ｃは、実施例１０の発光素子アレイの製造方法を説明するための、図４４の矢印Ａ－Ａ、矢印Ｂ－Ｂ及び矢印Ｃ－Ｃに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図49】図４９Ａ、図４９Ｂ及び図４９Ｃは、図４８Ａ、図４８Ｂ及び図４８Ｃに引き続き、実施例１０の発光素子アレイの製造方法を説明するための、図４４の矢印Ａ－Ａ、矢印Ｂ－Ｂ及び矢印Ｃ－Ｃに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図50】図５０Ａ並びに図５０Ｂは、実施例１１の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分を形成するための第１犠牲層及び第２犠牲層の配置状態、並びに、第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である。

【図51】図５１は、実施例１３の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図52】図５２Ａ及び図５２Ｂは、実施例１３の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。

【図53】図５３の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、従来の発光素子、実施例１３の発光素子及び実施例１８の発光素子における光場強度を示す概念図である。

【図54】図５４は、実施例１４の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図55】図５５は、実施例１５の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図56】図５６Ａ及び図５６Ｂは、それぞれ、実施例１６の発光素子の模式的な一部端面図、及び、実施例１６の発光素子の要部を切り出した模式的な一部断面図である。

【図57】図５７は、実施例１７の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図58】図５８は、実施例１８の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図59】図５９は、実施例１９の発光素子の模式的な一部断面図である。

【図60】図６０は、実施例１９の発光素子の模式的な一部断面図と、縦モードＡと縦モードＢの２つの縦モードを重ね合わせた図である。

【図61】図６１は、実施例２２の発光素子の模式的な一部断面図である。

【図62】図６２は、同一の曲率半径を有する２つの凹面鏡部で挟まれたファブリペロー型共振器を想定したときの概念図である。

【図63】図６３は、ω₀の値と共振器長Ｌ_ORの値と第１光反射層の凹面鏡部の曲率半径Ｒ₁の値の関係を示すグラフである。

【図64】図６４は、ω₀の値と共振器長Ｌ_ORの値と第１光反射層の凹面鏡部の曲率半径Ｒ₁の値の関係を示すグラフである。

【図65】図６５Ａ及び図６５Ｂは、それぞれ、ω₀の値が「正」であるときのレーザ光の集光状態を模式的に示す図、及び、ω₀の値が「負」であるときのレーザ光の集光状態を模式的に示す図である。

【図66】図６６Ａ及び図６６Ｂは、活性層によって決まるゲインスペクトル内に存在する縦モードを模式的に示す概念図である。

【図67】図６７は、従来の発光素子の模式的な一部端面図である。

【図68】図６８Ａ及び図６８Ｂは、従来の技術において得られるレジスト材料層（犠牲層に相当する）の模式的な断面形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の発光素子、本開示の発光素子アレイ、及び、本開示の第１の態様～第２の態様に係る発光素子アレイの製造方法、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様に係る発光素子、本開示の第１の態様に係る発光素子アレイ、及び、本開示の第１の態様に係る発光素子アレイの製造方法、並びに、第１構成の発光素子、第１－Ａ構成の発光素子、第２構成の発光素子）
３．実施例２（実施例１の変形、第１－Ｂ構成の発光素子）
４．実施例３（実施例１の別の変形、第１－Ｃ構成の発光素子）
５．実施例４（実施例１の更に別の変形）
６．実施例５（実施例１～実施例４の変形、第３構成の発光素子）
７．実施例６（実施例１～実施例４の変形、第４構成の発光素子）
８．実施例７（実施例６の変形）
９．実施例８（実施例１～実施例７の変形）
１０．実施例９（本開示の第２の態様に係る発光素子アレイの製造方法）
１１．実施例１０（本開示の第２の態様に係る発光素子、本開示の第２の態様に係る発光素子アレイ、及び、本開示の第３の態様に係る発光素子アレイの製造方法、並びに、第２構成の発光素子及び第２構成の発光素子）
１２．実施例１１（実施例１０の変形）
１３．実施例１２（実施例１～実施例１１の変形、第５構成の発光素子）
１４．実施例１３（実施例１～実施例１２の変形、第６－Ａ構成の発光素子）
１５．実施例１４（実施例１３の変形、第６－Ｂ構成の発光素子）
１６．実施例１５（実施例１３～実施例１４の変形、第６－Ｃ構成の発光素子）
１７．実施例１６（実施例１３～実施例１５の変形、第６－Ｄ構成の発光素子）
１８．実施例１７（実施例１３～実施例１６の変形）
１９．実施例１８（実施例１～実施例１７の変形、第７－Ａ構成の発光素子、第７－Ｂ構成の発光素子、第７－Ｃ構成の発光素子及び第７－Ｄ構成の発光素子）
２０．実施例１９（実施例１～実施例１８の変形、第８構成の発光素子）
２１．実施例２０（実施例１９の変形）
２２．実施例２１（実施例１９の別の変形）
２３．実施例２２（実施例１９～実施例２１の変形）
２４．その他

【0020】

〈本開示第１の態様～第２の態様に係る発光素子、本開示の第１の態様～第２の態様に係る発光素子アレイ、及び、本開示の第１の態様～第３の態様に係る発光素子アレイの製造方法、全般に関する説明〉
本開示の第１の態様に係る発光素子、本開示の第１の態様に係る発光素子アレイを構成する発光素子、本開示の第１の態様～第２の態様に係る発光素子アレイの製造方法によって得られた発光素子を総称して、『本開示の第１の態様に係る発光素子等』と呼ぶ場合がある。また、本開示の第２の態様に係る発光素子、本開示の第２の態様に係る発光素子アレイを構成する発光素子、本開示の第３の態様に係る発光素子アレイの製造方法によって得られた発光素子を総称して、『本開示の第２の態様に係る発光素子等』と呼ぶ場合がある。更には、本開示の第１の態様～第２の態様に係る発光素子等を総称して、『本開示の発光素子等』と呼ぶ場合がある。

【0021】

本開示の第３の態様に係る発光素子アレイの製造方法において、
第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分の上に第１犠牲層を形成し、併せて、基部面の第２の部分の上に、第１犠牲層から延在し、第１犠牲層よりも薄い第２犠牲層を形成する工程は、
基部面の上に犠牲層・材料層を形成した後、
第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分の形成ピッチを、使用する露光装置のパターン形成限界幅よりも小さく設定して、犠牲層・材料層を露光装置によって露光する工程を含む形態とすることができる。露光装置として、ステッパやアライナ、電子ビーム描画装置を挙げることができる。露光装置の光源として、例えば、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長４６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｆＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を例示することができる。第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分の形成ピッチを、使用する露光装置のパターン形成限界幅よりも小さく設定して、犠牲層・材料層を露光装置によって露光することで、第１犠牲層を形成すべき犠牲層・材料層の領域に対する露光条件と、第２犠牲層を形成すべき犠牲層・材料層の領域に対する露光条件とが相違する結果、最終的に、第１犠牲層よりも薄い第２犠牲層を形成することができる。

【0022】

本開示の第１の態様に係る発光素子等において、第１光反射層は基部面の第１の部分に形成されているが、周辺領域を占める基部面の第２の部分に第１光反射層の延在部が形成されている場合もあるし、第２の部分に第１光反射層の延在部が形成されていない場合もある。

【0023】

本開示の第１の態様に係る発光素子等において、基部面は滑らかである形態とすることができる。本開示の第１の態様～第２の態様に係る発光素子等において、「滑らかである」とは、解析学上の用語である。例えば、実変数関数ｆ（ｘ）がａ＜ｘ＜ｂにおいて微分可能で、且つ、ｆ’（ｘ）が連続ならば、標語的に連続的微分可能であると云えるし、滑らかであるとも表現される。

【0024】

上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る発光素子等において、第１化合物半導体層の第２面を基準として、第１光反射層が形成された基部面の第１の部分は上に凸の形状を有する構成とすることができる。係る構成の本開示の第１の態様に係る発光素子等を、『第１構成の発光素子』と呼ぶ。

【0025】

第１構成の発光素子において、第１の部分と第２の部分との境界は、
（１）周辺領域に第１光反射層が延在していない場合、第１光反射層の外周部
（２）周辺領域に第１光反射層が延在している場合、第１の部分から第２の部分に亙る基部面における変曲点が存在する部分
であると規定することができる。

【0026】

第１構成の発光素子において、第１化合物半導体層の第２面を基準として、周辺領域を占める基部面の第２の部分は下に凸の形状を有する構成とすることができる。係る構成の本開示の第１の態様に係る発光素子等を、『第１－Ａ構成の発光素子』と呼ぶ。そして、第１－Ａ構成の発光素子において、基部面の第１の部分の中心部は、正方形の格子の頂点上に位置する構成とすることができるし、あるいは又、正三角形の格子の頂点上に位置する構成とすることができる。前者の場合、基部面の第２の部分の中心部は正方形の格子の頂点上に位置する構成とすることができ、後者の場合、基部面の第２の部分の中心部は正三角形の格子の頂点上に位置する構成とすることができる。

【0027】

第１－Ａ構成の発光素子において、［第１の部分／第２の部分の周辺部から中心部まで］の形状は、
（Ａ）［上に凸の形状／下に凸の形状］
（Ｂ）［上に凸の形状／下に凸の形状から線分へと続く］
（Ｃ）［上に凸の形状／上に凸の形状から下に凸の形状へと続く］
（Ｄ）［上に凸の形状／上に凸の形状から下に凸の形状、線分へと続く］
（Ｅ）［上に凸の形状／線分から下に凸の形状へと続く］
（Ｆ）［上に凸の形状／線分から下に凸の形状、線分へと続く］
といったケースがある。尚、発光素子においては、第２の部分の中心部で基部面が終端している場合もある。

【0028】

あるいは又、第１構成の発光素子において、第１化合物半導体層の第２面を基準として、周辺領域を占める基部面の第２の部分は、周辺領域の中心部に向かって、下に凸の形状、及び、下に凸の形状から延びる上に凸の形状を有する構成とすることができる。係る構成の本開示の第１の態様に係る発光素子等を、『第１－Ｂ構成の発光素子』と呼ぶ。そして、第１－Ｂ構成の発光素子において、第１化合物半導体層の第２面から基部面の第１の部分の中心部までの距離をＬ₁、第１化合物半導体層の第２面から基部面の第２の部分の中心部までの距離をＬ₂としたとき、
Ｌ₂＞Ｌ₁
を満足する構成とすることができ、また、基部面の第１の部分の中心部の曲率半径（即ち、第１光反射層の曲率半径）をＲ₁、基部面の第２の部分の中心部の曲率半径をＲ₂としたとき、
Ｒ₁＞Ｒ₂
を満足する構成とすることができる。尚、Ｌ₂／Ｌ₁の値として、限定するものではないが、
１＜Ｌ₂／Ｌ₁≦１００
を挙げることができるし、Ｒ₁／Ｒ₂の値として、限定するものではないが、
１＜Ｒ₁／Ｒ₂≦１００
を挙げることができる。

【0029】

上記の好ましい構成を含む第１－Ｂ構成の発光素子において、基部面の第１の部分の中心部は正方形の格子の頂点上に位置する構成とすることができ、この場合、基部面の第２の部分の中心部は正方形の格子の頂点上に位置する構成とすることができる。あるいは又、基部面の第１の部分の中心部は正三角形の格子の頂点上に位置する構成とすることができ、この場合、基部面の第２の部分の中心部は正三角形の格子の頂点上に位置する構成とすることができる。

【0030】

第１－Ｂ構成の発光素子において、［第１の部分／第２の部分の周辺部から中心部まで］の形状は、
（Ａ）［上に凸の形状／下に凸の形状から上に凸の形状へと続く］
（Ｂ）［上に凸の形状／上に凸の形状から下に凸の形状、上に凸の形状へと続く］
（Ｃ）［上に凸の形状／線分から下に凸の形状、上に凸の形状へと続く］
といったケースがある。

【0031】

あるいは又、第１構成の発光素子において、第１化合物半導体層の第２面を基準として、周辺領域を占める基部面の第２の部分は、基部面の第１の部分を取り囲む環状の凸の形状、及び、環状の凸の形状から基部面の第１の部分に向かって延びる下に凸の形状を有する構成とすることができる。係る構成の本開示の第１の態様に係る発光素子等を、『第１－Ｃ構成の発光素子』と呼ぶ。

【0032】

第１－Ｃ構成の発光素子において、第１化合物半導体層の第２面から基部面の第１の部分の中心部までの距離をＬ₁、第１化合物半導体層の第２面から基部面の第２の部分の環状の凸の形状の頂部までの距離をＬ₂’としたとき、
Ｌ₂’＞Ｌ₁
を満足する構成とすることができ、また、基部面の第１の部分の中心部の曲率半径（即ち、第１光反射層の曲率半径）をＲ₁、基部面の第２の部分の環状の凸の形状の頂部の曲率半径をＲ₂’としたとき、
Ｒ₁＞Ｒ₂’
を満足する構成とすることができる。尚、Ｌ₂’／Ｌ₁の値として、限定するものではないが、
１＜Ｌ₂’／Ｌ₁≦１００
を挙げることができるし、Ｒ₁／Ｒ₂’の値として、限定するものではないが、
１＜Ｒ₁／Ｒ₂’≦１００
を挙げることができる。

【0033】

第１－Ｃ構成の発光素子において、［第１の部分／第２の部分の周辺部から中心部まで］の形状は、
（Ａ）［上に凸の形状／下に凸の形状から上に凸の形状、下に凸の形状へと続く］
（Ｂ）［上に凸の形状／下に凸の形状から上に凸の形状、下に凸の形状、線分へと続く］
（Ｃ）［上に凸の形状／上に凸の形状から下に凸の形状、上に凸の形状、下に凸の形状へと続く］
（Ｄ）［上に凸の形状／上に凸の形状から下に凸の形状、上に凸の形状、下に凸の形状、線分へと続く］
（Ｅ）［上に凸の形状／線分から下に凸の形状、上に凸の形状、下に凸の形状へと続く］
（Ｆ）［上に凸の形状／線分から下に凸の形状、上に凸の形状、下に凸の形状、線分へと続く］
といったケースがある。尚、発光素子においては、第２の部分の中心部で基部面が終端している場合もある。

【0034】

以上に説明した好ましい構成を含む第１－Ｂ構成の発光素子あるいは第１－Ｃ構成の発光素子において、基部面の第２の部分における凸の形状の部分に対向した第２化合物半導体層の第２面側の部分には、バンプが配設されている構成とすることができる。あるいは又、以上に説明した好ましい構成を含む第１－Ａ構成の発光素子において、あるいは又、本開示の第２の態様に係る発光素子等において、基部面の第１の部分の中心部に対向した第２化合物半導体層の第２面側の部分には、バンプが配設されている構成とすることができる。バンプとして、金（Ａｕ）バンプ、半田バンプ、インジウム（Ｉｎ）バンプを例示することができるし、バンプの配設方法は周知の方法とすることができる。バンプは、具体的には、第２電極上に設けられた第２パッド電極（後述する）の上に設けられており、あるいは又、第２パッド電極の延在部上に設けられている。

【0035】

あるいは又、バンプの代わりにロウ材を用いることもできる。ロウ材として、例えば、Ｉｎ（インジウム：融点１５７゜Ｃ）；インジウム－金系の低融点合金；Ｓｎ₈₀Ａｇ₂₀（融点２２０～３７０゜Ｃ）、Ｓｎ₉₅Ｃｕ₅（融点２２７～３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）系高温はんだ；Ｐｂ_97.5Ａｇ_2.5（融点３０４゜Ｃ）、Ｐｂ_94.5Ａｇ_5.5（融点３０４～３６５゜Ｃ）、Ｐｂ_97.5Ａｇ_1.5Ｓｎ_1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）系高温はんだ；Ｚｎ₉₅Ａｌ₅（融点３８０゜Ｃ）等の亜鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ₅Ｐｂ₉₅（融点３００～３１４゜Ｃ）、Ｓｎ₂Ｐｂ₉₈（融点３１６～３２２゜Ｃ）等の錫－鉛系標準はんだ；Ａｕ₈₈Ｇａ₁₂（融点３８１゜Ｃ）等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）を例示することができる。

【0036】

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様～第２の態様に係る発光素子アレイにおいて、あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様～第３の態様に係る発光素子アレイの製造方法によって得られた発光素子アレイにおいて、発光素子の形成ピッチは、３μｍ以上、５０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上、３０μｍ以下、より好ましくは８μｍ以上、２５μｍ以下であることが望ましい。

【0037】

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様～第２の態様に係る発光素子等において、基部面の第１の部分の中心部の曲率半径Ｒ₁は、１×１０^-5ｍ以上、好ましくは３×１０^-5ｍ以上であることが望ましい。更には、３×１０^-4ｍ以上であってもよい。但し、いずれの場合も、Ｒ₁の値は共振器長Ｌ_ORの値よりも大きい。

【0038】

また、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る発光素子等において、基部面の第２の部分の中心部の曲率半径Ｒ₂は、１×１０^-6ｍ以上、好ましくは３×１０^-6ｍ以上、より好ましくは５×１０^-6ｍ以上であることが望ましいし、基部面の第２の部分の環状の凸の形状の頂部の曲率半径Ｒ₂’は、１×１０^-6ｍ以上、好ましくは３×１０^-6ｍ以上、より好ましくは５×１０^-6ｍ以上であることが望ましい。

【0039】

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等において、積層構造体は、ＧａＮ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体及びＧａＡｓ系化合物半導体から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成る構成とすることができる。具体的には、積層構造体は、
（ａ）ＧａＮ系化合物半導体から成る構成
（ｂ）ＩｎＰ系化合物半導体から成る構成
（ｃ）ＧａＡｓ系化合物半導体から成る構成
（ｄ）ＧａＮ系化合物半導体及びＩｎＰ系化合物半導体から成る構成
（ｅ）ＧａＮ系化合物半導体及びＧａＡｓ系化合物半導体から成る構成
（ｆ）ＩｎＰ系化合物半導体及びＧａＡｓ系化合物半導体から成る構成
（ｇ）ＧａＮ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体及びＧａＡｓ系化合物半導体から成る構成
を挙げることができる。

【0040】

上記の好ましい形態に基づき製造された発光素子アレイを構成する発光素子を含む本開示の第２の態様に係る発光素子等において、積層構造体の厚さ方向と平行であって、基部面の第１の部分の中心を通り、仮想ηξ平面と直交する仮想平面を仮想ζξ平面と呼ぶとき、
第１化合物半導体層の第２面を基準として、仮想ζξ平面で基部面の第１の部分及び第２の部分を切断したときの基部面の第１の部分は、上に凸状の形状を有し、第２の部分との境界領域及びその近傍において下に凸状の形状を有し、基部面の第２の部分は、第１の部分との境界領域及びその近傍において下に凸状の形状を有する形態とすることができる。そして、この場合、第１の部分と第２の部分との境界領域及びその近傍における基部面は、具体的には、鞍部の形状を有する形態とすることができる。

【0041】

以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第２の態様に係る発光素子等において、基部面の第１の部分の中心部は、正方形の格子の頂点上に位置する構成とすることができるし、あるいは又、正三角形の格子の頂点上に位置する構成とすることができる。

【0042】

基部面の第１の部分及び第２の部分を形成するための犠牲層の形成方法として、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、メタルマスク印刷法を含む各種印刷法；スピンコート法；金型等を用いた転写法；ナノインプリント法；３Ｄプリンティング技術（例えば、光造形３Ｄプリンタあるいは２光子吸収マイクロ３Ｄプリンタを用いた３Ｄプリンティング技術）；物理的気相成長法（例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法を含むＰＶＤ法）；各種化学的気相成長法（ＣＶＤ法）；リフトオフ法；パルスレーザによる微細加工技術等を挙げることができるし、これらの方法とエッチング法との組合せを挙げることもできる。

【0043】

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等において、共振器長をＬ_ORとしたとき、１×１０^-5ｍ≦Ｌ_ORを満足することが好ましい。

【0044】

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る発光素子等において、積層構造体の積層方向を含む仮想平面で基部面を切断したときの基部面の第１の部分が描く図形は、また、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第２の態様に係る発光素子等において、仮想ζξ平面で基部面の第１の部分を切断したときの基部面の第１の部分において凸状の形状を有する領域は、円の一部、放物線の一部、サイン曲線の一部、楕円の一部、カテナリー曲線の一部である構成とすることができる。図形は、厳密には円の一部ではない場合もあるし、厳密には放物線の一部ではない場合もあるし、厳密にはサイン曲線の一部ではない場合もあるし、厳密には楕円の一部ではない場合もあるし、厳密にはカテナリー曲線の一部ではない場合もある。即ち、概ね円の一部である場合、概ね放物線の一部である場合、概ねサイン曲線の一部である場合、概ね楕円の一部である場合、概ねカテナリー曲線の一部である場合も、「図形は、円の一部、放物線の一部、サイン曲線の一部、概ね楕円の一部である、概ねカテナリー曲線の一部である」ことに包含される。これらの曲線の一部が線分で置き変えられていてもよい。即ち、基部面の第１の部分の頂部が描く図形は、円の一部、放物線の一部、サイン曲線の一部、楕円の一部、カテナリー曲線の一部であり、基部面の第１の部分の裾の部分が描く図形は線分である構成とすることもできる。基部面が描く図形は、基部面の形状を計測器で計測し、得られたデータを最小自乗法に基づき解析することで求めることができる。

【0045】

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等において、第１化合物半導体層の第１面が基部面を構成する形態とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第２構成の発光素子』と呼ぶ。あるいは又、第１化合物半導体層の第１面と第１光反射層との間には化合物半導体基板が配されており、基部面は化合物半導体基板の表面から構成されている構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第３構成の発光素子』と呼ぶ。この場合、例えば、化合物半導体基板はＧａＮ基板から成る構成とすることができる。ＧａＮ基板として、極性基板、半極性基板、無極性基板のいずれを用いてもよい。化合物半導体基板の厚さとして、５×１０^-5ｍ乃至１×１０^-4ｍを例示することができるが、このような値に限定するものではない。あるいは又、第１化合物半導体層の第１面と第１光反射層との間には基材が配されており、あるいは又、第１化合物半導体層の第１面と第１光反射層との間には化合物半導体基板及び基材が配されており、基部面は基材の表面から構成されている構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第４構成の発光素子』と呼ぶ。基材を構成する材料として、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂等の透明な誘電体材料、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂を例示することができる。

【0046】

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等において、積層構造体の熱伝導率の値は、第１光反射層の熱伝導率の値よりも高い構成とすることができる。第１光反射層を構成する誘電体材料の熱伝導率の値は、一般に、１０ワット／（ｍ・Ｋ）程度あるいはそれ以下である。一方、積層構造体を構成するＧａＮ系化合物半導体の熱伝導率の値は、５０ワット／（ｍ・Ｋ）程度乃至１００ワット／（ｍ・Ｋ）程度である。

【0047】

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等において、活性層と第１光反射層との間に位置する各種の化合物半導体層（化合物半導体基板を含む）を構成する材料にあっては、１０％以上の屈折率の変調が無いこと（積層構造体の平均屈折率を基準として、１０％以上の屈折率差が無いこと）が好ましく、これによって、共振器内の光場の乱れ発生を抑制することができる。

【0048】

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等によって、第１光反射層を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）を構成することができるし、あるいは又、第２光反射層を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子を構成することもできる。場合によっては、発光素子製造用基板（後述する）を除去してもよい。

【0049】

本開示の発光素子等において、積層構造体は、具体的には、前述したとおり、例えば、ＡｌＩｎＧａＮ系化合物半導体から成る構成とすることができる。ここで、ＡｌＩｎＧａＮ系化合物半導体として、より具体的には、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮを挙げることができる。更には、これらの化合物半導体に、所望に応じて、ホウ素（Ｂ）原子やタリウム（Ｔｌ）原子、ヒ素（Ａｓ）原子、リン（Ｐ）原子、アンチモン（Ｓｂ）原子が含まれていてもよい。活性層は、量子井戸構造を有することが望ましい。具体的には、単一量子井戸構造（ＳＱＷ構造）を有していてもよいし、多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を有していてもよい。量子井戸構造を有する活性層は、井戸層及び障壁層が、少なくとも１層、積層された構造を有するが、（井戸層を構成する化合物半導体，障壁層を構成する化合物半導体）の組合せとして、（Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ，ＧａＮ）、（Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ，Ｉｎ_zＧａ_(1-z)Ｎ）［但し、ｙ＞ｚ］、（Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ，ＡｌＧａＮ）を例示することができる。第１化合物半導体層を第１導電型（例えば、ｎ型）の化合物半導体から構成し、第２化合物半導体層を第１導電型とは異なる第２導電型（例えば、ｐ型）の化合物半導体から構成することができる。第１化合物半導体層、第２化合物半導体層は、第１クラッド層、第２クラッド層とも呼ばれる。第１化合物半導体層、第２化合物半導体層は、単一構造の層であってもよいし、多層構造の層であってもよいし、超格子構造の層であってもよい。更には、組成傾斜層、濃度傾斜層を備えた層とすることもできる。

【0050】

あるいは又、積層構造体を構成するＩＩＩ族原子として、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）を挙げることができるし、積層構造体を構成するＶ族原子として、ヒ素（Ａｓ）、リン（Ｐ）、アンチモン（Ｓｂ）、窒素（Ｎ）を挙げることができる。具体的には、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＡｓＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＡｌＧａＩｎＡｓ、ＡｌＡｓＳｂ、ＧａＡｓＳｂ、ＡｌＧａＡｓＳｂ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮＡｓ、ＧａＩｎＮＡｓを挙げることができるし、活性層を構成する化合物半導体として、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＳｂ、ＧａＡｓＳｂ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＧａＩｎＮ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＡｓＳｂを挙げることができる。

【0051】

量子井戸構造として、２次元量子井戸構造、１次元量子井戸構造（量子細線）、０次元量子井戸構造（量子ドット）を挙げることができる。量子井戸を構成する材料として、例えば、Ｓｉ；Ｓｅ；カルコパイライト系化合物であるＣＩＧＳ（ＣｕＩｎＧａＳｅ）、ＣＩＳ（ＣｕＩｎＳｅ₂）、ＣｕＩｎＳ₂、ＣｕＡｌＳ₂、ＣｕＡｌＳｅ₂、ＣｕＧａＳ₂、ＣｕＧａＳｅ₂、ＡｇＡｌＳ₂、ＡｇＡｌＳｅ₂、ＡｇＩｎＳ₂、ＡｇＩｎＳｅ₂；ペロブスカイト系材料；ＩＩＩ－Ｖ族化合物であるＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＧａＮ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＳｂ、ＧａＡｓＳｂ；ＣｄＳｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、Ｉｎ₂Ｓｅ₃、Ｉｎ₂Ｓ₃、Ｂｉ₂Ｓｅ₃、Ｂｉ₂Ｓ₃、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、ＨｇＴｅ、ＨｇＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＳ、ＴｉＯ₂等を挙げることができるが、これらに限定するものではない。

【0052】

積層構造体は、発光素子製造用基板の第２面上に形成され、あるいは又、化合物半導体基板の第２面上に形成される。尚、発光素子製造用基板の第２面は第１化合物半導体層の第１面と対向しており、発光素子製造用基板の第１面は発光素子製造用基板の第２面と対向している。また、化合物半導体基板の第２面は第１化合物半導体層の第１面と対向しており、化合物半導体基板の第１面は化合物半導体基板の第２面と対向している。発光素子製造用基板として、ＧａＮ基板、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、ＳｉＣ基板、アルミナ基板、ＺｎＳ基板、ＺｎＯ基板、ＡｌＮ基板、ＬｉＭｇＯ基板、ＬｉＧａＯ₂基板、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄基板、ＩｎＰ基板、Ｓｉ基板、これらの基板の表面（主面）に下地層やバッファ層が形成されたものを挙げることができるが、ＧａＮ基板の使用が欠陥密度の少ないことから好ましい。また、化合物半導体基板として、ＧａＮ基板を挙げることができる。ＧａＮ基板は成長面によって、極性／無極性／半極性と特性が変わることが知られているが、ＧａＮ基板のいずれの主面（第２面）も化合物半導体層の形成に使用することができる。また、ＧａＮ基板の主面に関して、結晶構造（例えば、立方晶型や六方晶型等）によっては、所謂Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｒ面、Ｍ面、Ｎ面、Ｓ面等の名称で呼ばれる結晶面方位、あるいは、これらを特定方向にオフさせた面等を用いることもできる。発光素子を構成する各種の化合物半導体層の形成方法として、例えば、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法，Metal Organic-Chemical Vapor Deposition 法、ＭＯＶＰＥ法，Metal Organic-Vapor Phase Epitaxy 法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハロゲンが輸送あるいは反応に寄与するハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）、原子層堆積法（ＡＬＤ法， Atomic Layer Deposition 法）、マイグレーション・エンハンスト・エピタキシー法（ＭＥＥ法， Migration-Enhanced Epitaxy 法）、プラズマアシステッド物理的気相成長法（ＰＰＤ法）等を挙げることができるが、これらに限定するものではない。

【0053】

ＧａＡｓ、ＩｎＰ材料は同じく閃亜鉛鉱構造である。これらの材料から構成された化合物半導体基板の主面として、（１００）、（１１１）ＡＢ、（２１１）ＡＢ、（３１１）ＡＢ等の面に加え、特定方向にオフさせた面を挙げることができる。尚、「ＡＢ」は９０°オフ方向が異なることを意味しており、このオフ方向により面の主材料がＩＩＩ族になるかＶ族になるかが決まる。これらの結晶面方位及び成膜条件を制御することにより、組成ムラやドット形状を制御することが可能となる。成膜方法として、ＧａＮ系と同じく、ＭＢＥ法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＥＥ法、ＡＬＤ法等の成膜方法が一般に用いられるが、これらの方法に限定するものではない。

【0054】

ここで、ＭＯＣＶＤ法における有機ガリウム源ガスとして、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）ガスやトリエチルガリウム（ＴＥＧ）ガスを挙げることができるし、窒素源ガスとして、アンモニアガスやヒドラジンガスを挙げることができる。ｎ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）としてケイ素（Ｓｉ）を添加すればよいし、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）としてマグネシウム（Ｍｇ）を添加すればよい。ＧａＮ系化合物半導体層の構成原子としてアルミニウム（Ａｌ）あるいはインジウム（Ｉｎ）が含まれる場合、Ａｌ源としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ガスを用いればよいし、Ｉｎ源としてトリメチルインジウム（ＴＭＩ）ガスを用いればよい。更には、Ｓｉ源としてモノシランガス（ＳｉＨ₄ガス）を用いればよいし、Ｍｇ源としてビスシクロペンタジエニルマグネシウムガスやメチルシクロペンタジエニルマグネシウム、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ₂Ｍｇ）を用いればよい。尚、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）として、Ｓｉ以外に、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｃ、Ｔｅ、Ｓ、Ｏ、Ｐｄ、Ｐｏを挙げることができるし、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）として、Ｍｇ以外に、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃ、Ｈｇ、Ｓｒを挙げることができる。

【0055】

積層構造体をＩｎＰ系化合物半導体あるいはＧａＡｓ系化合物半導体から構成する場合、ＩＩＩ族原料に関しては、有機金属原料であるＴＭＧａ、ＴＥＧａ、ＴＭＩｎ、ＴＭＡｌ等が一般的に用いられる。また、Ｖ族原料に関しては、アルシンガス（ＡｓＨ₃ガス）、ホスフィンガス（ＰＨ₃ガス）、アンモニア（ＮＨ₃）等が用いられる。尚、Ｖ族原料に関しては有機金属原料が用いられる場合もあり、例えば、ターシャリーブチルアルシン（ＴＢＡｓ）、ターシャリーブチルホスフィン（ＴＢＰ）、ジメチルヒドラジン（ＤＭＨｙ）、トリメチルアンチモン（ＴＭＳｂ）等を挙げることができる。これらの材料は低温で分解するため、低温成長において有効である。ｎ型ドーパントとして、Ｓｉ源としてモノシラン（ＳｉＨ₄）、Ｓｅ源としてセレン化水素（Ｈ₂Ｓｅ）等が用いられる。また、ｐ型ドーパントとして、ジメチル亜鉛（ＤＭＺｎ）、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ₂Ｍｇ）等が用いられる。ドーパント材料としては、ＧａＮ系と同様の材料が候補となる。

【0056】

第２光反射層を固定するための支持基板は、例えば、発光素子製造用基板として例示した各種の基板から構成すればよいし、あるいは又、ＡｌＮ等から成る絶縁性基板、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ等から成る半導体基板、金属製基板や合金製基板から構成することもできるが、導電性を有する基板を用いることが好ましく、あるいは又、機械的特性、弾性変形、塑性変形性、放熱性等の観点から金属製基板や合金製基板を用いることが好ましい。支持基板の厚さとして、例えば、０．０５ｍｍ乃至１ｍｍを例示することができる。第２光反射層の支持基板への固定方法として、半田接合法、常温接合法、粘着テープを用いた接合法、ワックス接合を用いた接合法、接着剤を用いた方法等、既知の方法を用いることができるが、導電性の確保という観点からは半田接合法あるいは常温接合法を採用することが望ましい。例えば導電性基板であるシリコン半導体基板を支持基板として使用する場合、熱膨張係数の違いによる反りを抑制するために、４００゜Ｃ以下の低温で接合可能な方法を採用することが望ましい。支持基板としてＧａＮ基板を使用する場合、接合温度が４００゜Ｃ以上であってもよい。

【0057】

本開示の発光素子等の製造においては、発光素子製造用基板を残したままとしてもよいし、第１化合物半導体層上に活性層、第２化合物半導体層、第２電極、第２光反射層を、順次、形成した後、発光素子製造用基板を除去してもよい。具体的には、第１化合物半導体層上に活性層、第２化合物半導体層、第２電極、第２光反射層を、順次、形成し、次いで、第２光反射層を支持基板に固定した後、発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層（第１化合物半導体層の第１面）を露出させればよい。発光素子製造用基板の除去は、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液、アンモニア溶液＋過酸化水素水、硫酸溶液＋過酸化水素水、塩酸溶液＋過酸化水素水、リン酸溶液＋過酸化水素水等を用いたウェットエッチング法や、ケミカル・メカニカル・ポリッシング法（ＣＭＰ法）、機械研磨法、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等のドライエッチング法、レーザを用いたリフトオフ法等によって、あるいは、これらの組合せによって、発光素子製造用基板の除去を行うことができる。

【0058】

第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極は、複数の発光素子において共通であり、第２化合物半導体層に電気的に接続された第２電極は、複数の発光素子において共通であり、あるいは又、複数の発光素子において個別に設けられている形態とすることができる。

【0059】

第１電極は、発光素子製造用基板が残されている場合、発光素子製造用基板の第２面と対向する第１面上に形成すればよいし、あるいは又、化合物半導体基板の第２面と対向する第１面上に形成すればよい。また、発光素子製造用基板が残されていない場合、積層構造体を構成する第１化合物半導体層の第１面上に形成すればよい。尚、この場合、第１化合物半導体層の第１面には第１光反射層が形成されるので、例えば、第１光反射層を取り囲むように第１電極を形成すればよい。第１電極は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、錫（Ｓｎ）及びインジウム（Ｉｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属（合金を含む）を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましく、具体的には、例えば、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ／Ｐｔ、Ｎｉ／Ｐｔ、Ｐｄ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐｄを例示することができる。尚、多層構成における「／」の前の層ほど、より活性層側に位置する。以下の説明においても同様である。第１電極は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等のＰＶＤ法にて成膜することができる。

【0060】

第１光反射層を取り囲むように第１電極を形成する場合、第１光反射層と第１電極とは接している構成とすることができる。あるいは又、第１光反射層と第１電極とは離間している構成とすることができる。場合によっては、第１光反射層の縁部の上にまで第１電極が形成されている状態、第１電極の縁部の上にまで第１光反射層が形成されている状態を挙げることもできる。

【0061】

第２電極は透明導電性材料から成る構成とすることができる。第２電極を構成する透明導電性材料として、インジウム系透明導電性材料［具体的には、例えば、インジウム－錫酸化物（ＩＴＯ，Indium Tin Oxide，ＳｎドープのＩｎ₂Ｏ₃、結晶性ＩＴＯ及びアモルファスＩＴＯを含む）、インジウム－亜鉛酸化物（ＩＺＯ，Indium Zinc Oxide）、インジウム－ガリウム酸化物（ＩＧＯ）、インジウム・ドープのガリウム－亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ，Ｉｎ－ＧａＺｎＯ₄）、ＩＦＯ（ＦドープのＩｎ₂Ｏ₃）、ＩＴｉＯ（ＴｉドープのＩｎ₂Ｏ₃）、ＩｎＳｎ、ＩｎＳｎＺｎＯ］、錫系透明導電性材料［具体的には、例えば、酸化錫（ＳｎＯ_X）、ＡＴＯ（ＳｂドープのＳｎＯ₂）、ＦＴＯ（ＦドープのＳｎＯ₂）］、亜鉛系透明導電性材料［具体的には、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ、ＡｌドープのＺｎＯ（ＡＺＯ）やＢドープのＺｎＯを含む）、ガリウム・ドープの酸化亜鉛（ＧＺＯ）、ＡｌＭｇＺｎＯ（酸化アルミニウム及び酸化マグネシウム・ドープの酸化亜鉛）］、ＮｉＯ、ＴｉＯ_X、グラフェンを例示することができる。あるいは又、第２電極として、ガリウム酸化物、チタン酸化物、ニオブ酸化物、アンチモン酸化物、ニッケル酸化物等を母層とする透明導電膜を挙げることができるし、スピネル型酸化物、ＹｂＦｅ₂Ｏ₄構造を有する酸化物といった透明導電性材料を挙げることもできる。但し、第２電極を構成する材料として、第２光反射層と第２電極との配置状態に依存するが、透明導電性材料に限定するものではなく、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）等の金属を用いることもできる。第２電極は、これらの材料の少なくとも１種類から構成すればよい。第２電極は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等のＰＶＤ法にて成膜することができる。あるいは又、透明電極層として低抵抗な半導体層を用いることもでき、この場合、具体的には、ｎ型のＧａＮ系化合物半導体層を用いることもできる。更には、ｎ型ＧａＮ系化合物半導体層と隣接する層がｐ型である場合、両者をトンネルジャンクションを介して接合することで、界面の電気抵抗を下げることもできる。第２電極を透明導電性材料から構成することで、電流を横方向（第２化合物半導体層の面内方向）に広げることができ、効率良く、電流注入領域（後述する）に電流を供給することができる。

【0062】

第１電極及び第２電極上に、外部の電極あるいは回路（以下、『外部の回路等』と呼ぶ場合がある）と電気的に接続するために、第１パッド電極及び第２パッド電極を設けてもよい。パッド電極は、Ｔｉ（チタン）、アルミニウム（Ａｌ）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｄ（パラジウム）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましい。あるいは又、パッド電極を、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ／Ａｕの多層構成に例示される多層構成とすることもできる。第１電極をＡｇ層あるいはＡｇ／Ｐｄ層から構成する場合、第１電極の表面に、例えば、Ｎｉ／ＴｉＷ／Ｐｄ／ＴｉＷ／Ｎｉから成るカバーメタル層を形成し、カバーメタル層の上に、例えば、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構成あるいはＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ／Ａｕの多層構成から成るパッド電極を形成することが好ましい。

【0063】

第１光反射層及び第２光反射層を構成する光反射層（分布ブラッグ反射鏡層、Distributed Bragg Reflector 層、ＤＢＲ層）は、例えば、半導体多層膜や誘電体多層膜から構成される。誘電体材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物、窒化物（例えば、ＳｉＮ_X、ＡｌＮ_X、ＡｌＧａＮ_X、ＧａＮ_X、ＢＮ_X等）、又は、フッ化物等を挙げることができる。具体的には、ＳｉＯ_X、ＴｉＯ_X、ＮｂＯ_X、ＺｒＯ_X、ＴａＯ_X、ＺｎＯ_X、ＡｌＯ_X、ＨｆＯ_X、ＳｉＮ_X、ＡｌＮ_X等を例示することができる。そして、これらの誘電体材料の内、屈折率が異なる誘電体材料から成る２種類以上の誘電体膜を交互に積層することにより、光反射層を得ることができる。例えば、ＳｉＯ_X／ＳｉＮ_Y、ＳｉＯ_X／ＴａＯ_X、ＳｉＯ_X／ＮｂＯ_Y、ＳｉＯ_X／ＺｒＯ_Y、ＳｉＯ_X／ＡｌＮ_Y等の多層膜が好ましい。所望の光反射率を得るために、各誘電体膜を構成する材料、膜厚、積層数等を、適宜、選択すればよい。各誘電体膜の厚さは、用いる材料等により、適宜、調整することができ、発振波長（発光波長）λ₀、用いる材料の発振波長λ₀での屈折率ｎによって決定される。具体的には、λ₀／（４ｎ）の奇数倍とすることが好ましい。例えば、発振波長λ₀が４１０ｎｍの発光素子において、光反射層をＳｉＯ_X／ＮｂＯ_Yから構成する場合、４０ｎｍ乃至７０ｎｍ程度を例示することができる。積層数は、２以上、好ましくは５乃至２０程度を例示することができる。光反射層全体の厚さとして、例えば、０．６μｍ乃至１．７μｍ程度を例示することができる。また、光反射層の光反射率は９５％以上であることが望ましい。

【0064】

光反射層は、周知の方法に基づき形成することができ、具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＥＣＲプラズマスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法等のＰＶＤ法；各種ＣＶＤ法；スプレー法、スピンコート法、ディップ法等の塗布法；これらの方法の２種以上を組み合わせる方法；これらの方法と、全体又は部分的な前処理、不活性ガス（Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅ等）又はプラズマの照射、酸素ガスやオゾンガス、プラズマの照射、酸化処理（熱処理）、露光処理のいずれか１種以上とを組み合わせる方法等を挙げることができる。

【0065】

光反射層は、電流注入領域あるいは素子領域（これらに関しては後述する）を覆う限り、大きさ及び形状は特に限定されない。第１光反射層の平面形状として、限定するものではないが、具体的には、円形、楕円形、矩形、正多角形を含む多角形（三角形、四角形、六角形等）を挙げることができる。また、基部面の第１の部分の平面形状として、第１光反射層の平面形状と相似形あるいは近似形の平面形状を挙げることができる。電流注入領域と電流非注入・内側領域との境界の形状、電流非注入・内側領域と電流非注入・外側領域との境界の形状、素子領域や電流狭窄領域に設けられた開口部の平面形状として、具体的には、円形、楕円形、矩形、正多角形を含む多角形（三角形、四角形、六角形等）を挙げることができる。電流注入領域と電流非注入・内側領域との境界の形状、及び、電流非注入・内側領域と電流非注入・外側領域との境界の形状は、相似形であることが望ましい。ここで、「素子領域」とは、狭窄された電流が注入される領域、あるいは又、屈折率差等により光が閉じ込められる領域、あるいは又、第１光反射層と第２光反射層で挟まれた領域の内、レーザ発振が生じる領域、あるいは又、第１光反射層と第２光反射層で挟まれた領域の内、実際にレーザ発振に寄与する領域を指す。

【0066】

積層構造体の側面や露出面を被覆層（絶縁膜）で被覆してもよい。被覆層（絶縁膜）の形成は、周知の方法に基づき行うことができる。被覆層（絶縁膜）を構成する材料の屈折率は、積層構造体を構成する材料の屈折率よりも小さいことが好ましい。被覆層（絶縁膜）を構成する材料として、ＳｉＯ₂を含むＳｉＯ_X系材料、ＳｉＮ_X系材料、ＳｉＯ_YＮ_Z系材料、ＴａＯ_X、ＺｒＯ_X、ＡｌＮ_X、ＡｌＯ_X、ＧａＯ_Xを例示することができるし、あるいは又、ポリイミド樹脂等の有機材料を挙げることもできる。被覆層（絶縁膜）の形成方法として、例えば真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法、あるいは、ＣＶＤ法を挙げることができるし、塗布法に基づき形成することもできる。

【実施例1】

【0067】

実施例１は、本開示の第１の態様に係る発光素子、本開示の第１の態様に係る発光素子アレイ、及び、本開示の第１の態様に係る発光素子アレイの製造方法に関し、具体的には、第１構成の発光素子、第１－Ａ構成の発光素子、第２構成の発光素子に関する。実施例１の発光素子、実施例１の発光素子アレイを構成する発光素子、実施例１の発光素子アレイの製造方法によって得られた発光素子（以下、これらの発光素子を総称して、発光素子１０Ａと呼ぶ）の模式的な一部端面図を図１、図２（変形例－１）及び図３（変形例－２）に示し、実施例１の発光素子アレイの模式的な一部端面図を図４、図５及び図６に示す。また、実施例１の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置を模式的な平面図である図７及び図９に示し、実施例１の発光素子アレイにおける第１光反射層及び第１電極の配置を模式的な平面図である図８及び図１０に示す。更には、実施例１の発光素子アレイの製造方法を説明するための第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図を図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２、図１３、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１６Ａ及び図１６Ｂに示す。

【0068】

尚、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１６Ａ及び図１６Ｂ、並びに、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２５Ａ、図２５Ｂ、図３３Ａ、図３３Ｂ、図３３Ｃ、図３４Ａ、図３４Ｂ及び図３４Ｃにおいては活性層や第２化合物半導体層、第２光反射層等の図示を省略する。また、図７、図９、図１９、図２１、図２８、図２９Ａ及び図２９Ｂには、基部面の第１の部分を、明確化のため実線の円あるいは長円で示し、基部面の第２の部分の中心部を、明確化のため実線の円で示し、基部面の第２の部分の環状の凸の形状の頂部の部分を、明確化のため実線のリングで示す。

【0069】

実施例１の発光素子は、
第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと面する活性層（発光層）２３、並びに、
活性層２３と面する第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有する第２化合物半導体層２２、
が積層された積層構造体２０、
第１化合物半導体層２１の第１面側に位置する基部面９０の上に形成された第１光反射層４１、並びに、
第２化合物半導体層２２の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層４２、
を備えており、
基部面９０は、周辺領域９９に延在しており、
基部面９０は、凹凸状であり、且つ、微分可能である。

【0070】

実施例１～実施例２２において、第１化合物半導体層２１は第１導電型（具体的には、ｎ型）を有し、第２化合物半導体層２２は第１導電型とは異なる第２導電型（具体的には、ｐ型）を有する。また、実施例１～実施例２２の発光素子は、レーザ光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。

【0071】

また、実施例１の発光素子アレイは、発光素子が、複数、配列されて成り、
各発光素子は、上記の実施例１の発光素子１０Ａから構成されている。尚、基部面９０は、周辺領域９９に延在している。

【0072】

あるいは又、実施例１の発光素子１０Ａにおいて、基部面９０は解析学的に滑らかである。

【0073】

そして、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂを基準として、第１光反射層４１が形成された基部面９０の第１の部分９１は上に凸の形状を有するし、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂを基準として、周辺領域９９を占める基部面９０の第２の部分９２は下に凸の形状を有する。基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cは、正方形の格子の頂点上に位置し（図７参照）、あるいは又、正三角形の格子の頂点上に位置する（図９参照）。

【0074】

第１光反射層４１は基部面９０の第１の部分９１に形成されているが、周辺領域９９を占める基部面９０の第２の部分９２に第１光反射層４１の延在部が形成されている場合もあるし、第２の部分９２に第１光反射層４１の延在部が形成されていない場合もある。実施例１においては、周辺領域９９を占める基部面９０の第２の部分９２に第１光反射層４１の延在部は形成されていない。

【0075】

実施例１の発光素子１０Ａにおいて、第１の部分９１と第２の部分９２との境界９０_bdは、
（１）周辺領域９９に第１光反射層４１が延在していない場合、第１光反射層４１の外周部
（２）周辺領域９９に第１光反射層４１が延在している場合、第１の部分９１から第２の部分９２に亙る基部面９０における変曲点が存在する部分
であると規定することができる。ここで、実施例１の発光素子１０Ａは、具体的には、（１）のケースに該当する。

【0076】

また、実施例１の発光素子１０Ａにおいて、［第１の部分９１／第２の部分９２の周辺部から中心部まで］の形状は、
（Ａ）［上に凸の形状／下に凸の形状］
（Ｂ）［上に凸の形状／下に凸の形状から線分へと続く］
（Ｃ）［上に凸の形状／上に凸の形状から下に凸の形状へと続く］
（Ｄ）［上に凸の形状／上に凸の形状から下に凸の形状、線分へと続く］
（Ｅ）［上に凸の形状／線分から下に凸の形状へと続く］
（Ｆ）［上に凸の形状／線分から下に凸の形状、線分へと続く］
といったケースがあるが、実施例１の発光素子１０Ａは、具体的には（Ａ）のケースに該当する。

【0077】

実施例１の発光素子１０Ａにおいては、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａが基部面９０を構成する。積層構造体２０の積層方向を含む仮想平面で基部面９０を切断したときの基部面９０の第１の部分９１が描く図形は、微分可能であり、より具体的には、円の一部、放物線の一部、サイン曲線、楕円の一部、又は、カテナリー曲線の一部、あるいはこれらの曲線の組合せとすることができるし、これらの曲線の一部が線分で置き換えられていてもよい。第２の部分９２が描く図形も、微分可能であり、より具体的には、円の一部、放物線の一部、サイン曲線の一部、楕円の一部、又は、カテナリー曲線の一部、あるいはこれらの曲線の組合せとすることができるし、これらの曲線の一部が線分で置き換えられていてもよい。即ち、基部面９０の第１の部分９１の頂部が描く図形は、円の一部、放物線の一部、サイン曲線の一部、楕円の一部、カテナリー曲線の一部であり、基部面９０の第１の部分９１の裾の部分が描く図形は線分である構成とすることもできる。また、基部面９０の第２の部分９２の最底部が描く図形は、円の一部、放物線の一部、サイン曲線の一部、楕円の一部、カテナリー曲線の一部であり、基部面９０の第２の部分９２の最底部よりも上方の部分が描く図形は線分である構成とすることもできるし、基部面９０の第２の部分９２の最底部が描く図形は線分であり、基部面９０の第２の部分９２の最底部よりも上方の部分が描く図形は、円の一部、放物線の一部、サイン曲線の一部、楕円の一部、カテナリー曲線の一部であり、線分である構成とすることもできる。更には、基部面９０の第１の部分９１と第２の部分９２との境界も微分可能である。

【0078】

発光素子アレイにおいて、発光素子の形成ピッチは、３μｍ以上、５０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上、３０μｍ以下、より好ましくは８μｍ以上、２５μｍ以下であることが望ましい。また、基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cの曲率半径Ｒ₁は、１×１０^-5ｍ以上であることが望ましい。共振器長Ｌ_ORは、１×１０^-5ｍ≦Ｌ_ORを満足することが好ましい。図７及び図８並びに図９及び図１０に示す実施例１の発光素子アレイにおいて、発光素子１０Ａのパラメータは以下の表１のとおりである。尚、第１光反射層４１の直径をＤ₁で示し、基部面９０の第１の部分９１の高さをＨ₁で示し、基部面９０の第２の部分９２の中心部９２_cの曲率半径をＲ₂で示す。ここで、第１の部分９１の高さＨ₁は、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cまでの距離をＬ₁、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面９０の第２の部分９２の中心部９２_cまでの距離をＬ₂としたとき、
Ｈ₁＝Ｌ₁－Ｌ₂
で表される。また、図７及び図８並びに図９及び図１０に示す実施例１の発光素子１０Ａの仕様を、以下の表２及び表３に示す。尚、「発光素子数」とは、１つの発光素子アレイを構成する発光素子の数である。

【0079】

積層構造体２０は、ＧａＮ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体及びＧａＡｓ系化合物半導体から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成る構成とすることができる。実施例１にあっては、具体的には、積層構造体２０はＧａＮ系化合物半導体から成る。

【0080】

第１化合物半導体層２１はｎ－ＧａＮ層から成り、活性層２３はＩｎ_0.04Ｇａ_0.96Ｎ層（障壁層）とＩｎ_0.16Ｇａ_0.84Ｎ層（井戸層）とが積層された５重の多重量子井戸構造から成り、第２化合物半導体層２２はｐ－ＧａＮ層から成る。Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る第１電極３１は、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ又はＶ／Ｐｔ／Ａｕから成る第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等と電気的に接続されている。一方、第２電極３２は、第２化合物半導体層２２の上に形成されており、第２光反射層４２は第２電極３２上に形成されている。第２電極３２の上の第２光反射層４２は平坦な形状を有する。第２電極３２は、透明導電性材料、具体的には、ＩＴＯから成る。第２電極３２の縁部の上には、外部の回路等と電気的に接続するための、例えば、Ｐｄ／Ｔｉ／Ｐｔ／ＡｕやＴｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕから成る第２パッド電極３３が形成あるいは接続されていてもよい（図２、図３参照）。第１光反射層４１及び第２光反射層４２は、Ｔａ₂Ｏ₅層とＳｉＯ₂層との積層構造や、ＳｉＮ層とＳｉＯ₂層との積層構造から成る。第１光反射層４１及び第２光反射層４２はこのように多層構造を有するが、図面の簡素化のため、１層で表している。第１電極３１、第１光反射層４１、第２光反射層４２、絶縁層（電流狭窄層）３４に設けられた開口部３４Ａのそれぞれの平面形状は円形である。

【0081】

図１及び図４に示すように、第２電極３２は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ａにおいて共通であり、第２電極は第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。第１電極３１も、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ａにおいて共通であり、第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。図１及び図４に示す発光素子１０Ａにあっては、第１光反射層４１を介して光が外部に出射されてもよいし、第２光反射層４２を介して光が外部に出射されてもよい。

【0082】

あるいは又、図２及び図５に示すように、第２電極３２は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ａにおいて個別に形成されており、第２パッド電極３３を介して外部の回路等に接続される。第１電極３１は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ａにおいて共通であり、第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。図２及び図５に示す発光素子１０Ａにあっては、第１光反射層４１を介して光が外部に出射されてもよいし、第２光反射層４２を介して光が外部に出射されてもよい。

【0083】

あるいは又、図３及び図６に示すように、第２電極３２は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ａにおいて個別に形成されており、第２電極３２の上に形成された第２パッド電極３３の上にはバンプ３５が形成されており、バンプ３５を介して外部の回路等に接続される。第１電極３１は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ａにおいて共通であり、第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。バンプ３５は、基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cに対向した第２化合物半導体層２２の第２面側の部分に配設されており、第２光反射層４２を覆っている。バンプ３５として、金（Ａｕ）バンプ、半田バンプ、インジウム（Ｉｎ）バンプを例示することができるし、バンプ３５の配設方法は周知の方法とすることができる。図３及び図６に示す発光素子１０Ａにあっては、第１光反射層４１を介して光が外部に出射される。尚、図１に示した発光素子１０Ａにおいてバンプ３５を設けてもよい。バンプ３５の形状として、円柱形、環状、半球形を例示することができる。

【0084】

積層構造体２０の熱伝導率の値は、第１光反射層４１の熱伝導率の値よりも高い。第１光反射層４１を構成する誘電体材料の熱伝導率の値は、１０ワット／（ｍ・Ｋ）程度あるいはそれ以下である。一方、積層構造体２０を構成するＧａＮ系化合物半導体の熱伝導率の値は、５０ワット／（ｍ・Ｋ）程度乃至１００ワット／（ｍ・Ｋ）程度である。

【0085】

〈表１〉
図７及び図８参照 図９及び図１０参照
形成ピッチ ２５μｍ ２０μｍ
曲率半径Ｒ₁ １００μｍ ２００μｍ
直径Ｄ₁ ２０μｍ １５μｍ
高さＨ₁ ２μｍ ２μｍ
曲率半径Ｒ₂ ２μｍ ３μｍ

【0086】

〈表２〉 図７及び図８参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＮ
活性層２３ ＩｎＧａＮ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＮ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ４４５ｎｍ
発光素子数 １００×１００

【0087】

〈表３〉 図９及び図１０参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／ＳｉＮ（９ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＮ
活性層２３ ＩｎＧａＮ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＮ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ４８８ｎｍ
発光素子数 １０００×１０００

【0088】

以下、第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２、図１３、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１６Ａ及び図１６Ｂを参照して、実施例１の発光素子アレイの製造方法を説明する。

【0089】

先ず、積層構造体２０を形成した後、第２化合物半導体層２２の第２面側に第２光反射層４２を形成する。

【0090】

［工程－１００］
具体的には、厚さ０．４ｍｍ程度の化合物半導体基板１１の第２面１１ｂ上に、
第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと面する活性層（発光層）２３、並びに、
活性層２３と面する第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有する第２化合物半導体層２２、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体２０を形成する。より具体的には、周知のＭＯＣＶＤ法によるエピタキシャル成長法に基づき、第１化合物半導体層２１、活性層２３及び第２化合物半導体層２２を、化合物半導体基板１１の第２面１１ｂ上に、順次、形成することで、積層構造体２０を得ることができる（図１１Ａ参照）。

【0091】

［工程－１１０］
次いで、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に、ＣＶＤ法やスパッタリング法、真空蒸着法といった成膜法とウェットエッチング法やドライエッチング法との組合せに基づき、開口部３４Ａを有し、ＳｉＯ₂から成る絶縁層（電流狭窄層）３４を形成する（図１１Ｂ参照）。開口部３４Ａを有する絶縁層３４によって、電流狭窄領域（電流注入領域６１Ａ及び電流非注入領域６１Ｂ）が規定される。即ち、開口部３４Ａによって電流注入領域６１Ａが規定される。

【0092】

電流狭窄領域を得るためには、第２電極３２と第２化合物半導体層２２との間に絶縁材料（例えば、ＳｉＯ_XやＳｉＮ_X、ＡｌＯ_X）から成る絶縁層（電流狭窄層）を形成してもよいし、あるいは又、第２化合物半導体層２２をＲＩＥ法等によりエッチングしてメサ構造を形成してもよいし、あるいは又、積層された第２化合物半導体層２２の一部の層を横方向から部分的に酸化して電流狭窄領域を形成してもよいし、第２化合物半導体層２２に不純物をイオン注入して導電性が低下した領域を形成してもよいし、あるいは、これらを、適宜、組み合わせてもよい。但し、第２電極３２は、電流狭窄により電流が流れる第２化合物半導体層２２の部分と電気的に接続されている必要がある。

【0093】

［工程－１２０］
その後、第２化合物半導体層２２上に第２電極３２及び第２光反射層４２を形成する。具体的には、開口部３４Ａ（電流注入領域６１Ａ）の底面に露出した第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂから絶縁層３４の上に亙り、例えば、リフトオフ法に基づき第２電極３２を形成し、更に、所望に応じて、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウェットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づき第２パッド電極３３を形成する。次いで、第２電極３２の上から第２パッド電極３３の上に亙り、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウェットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づき第２光反射層４２を形成する。第２電極３２の上の第２光反射層４２は平坦な形状を有する。こうして、図１２に示す構造を得ることができる。その後、所望に応じて、基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cに対向した第２化合物半導体層２２の第２面側の部分にバンプ３５を配設してもよい。具体的には、第２電極３２の上に形成された第２パッド電極３３（図３、図４Ｂ参照）の上に、第２光反射層４２を覆うようにバンプ３５を形成してもよく、バンプ３５を介して第２電極３２は外部の回路等に接続される。

【0094】

［工程－１３０］
次いで、第２光反射層４２を、接合層４８を介して支持基板４９に固定する（図１３参照）。具体的には、第２光反射層４２（あるいはバンプ３５）を、接着剤から成る接合層４８を用いて、サファイア基板から構成された支持基板４９に固定する。

【0095】

［工程－１４０］
次いで、化合物半導体基板１１を、機械研磨法やＣＭＰ法に基づき薄くし、更に、エッチングを行うことで、化合物半導体基板１１を除去する。

【0096】

［工程－１５０］
その後、第１光反射層４１を形成すべき基部面９０（具体的には、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ）の第１の部分９１の上に第１犠牲層８１を形成した後、第１犠牲層の表面を凸状とする。具体的には、第１のレジスト材料層を第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に形成し、第１の部分９１の上に第１のレジスト材料層を残すように第１のレジスト材料層をパターニングすることで、図１４Ａに示す第１犠牲層８１を得た後、第１犠牲層８１に加熱処理を施すことで、図１４Ｂに示す構造を得ることができる。次いで、第１犠牲層８１’の表面にアッシング処理を施し（プラズマ照射処理を施し）、第１犠牲層８１’の表面を変質させ、次の工程で第２犠牲層８２を形成したとき、第１犠牲層８１’に損傷や変形等が発生することを防止する。

【0097】

［工程－１６０］
次いで、第１犠牲層８１’と第１犠牲層８１’との間に露出した基部面９０の第２の部分９２の上及び第１犠牲層８１’の上に第２犠牲層８２を形成して第２犠牲層８２の表面を凹凸状とする（図１５Ａ参照）。具体的には、全面に適切な厚さを有する第２のレジスト材料層から成る第２犠牲層８２を成膜する。尚、図７に示した例では、第２犠牲層８２の平均膜厚は２μｍであり、図９に示した例では、第２犠牲層８２の平均膜厚は５μｍである。

【0098】

基部面９０の第１の部分９１の曲率半径Ｒ₁を一層大きくする必要がある場合、［工程－１５０］及び［工程－１６０］を繰り返せばよい。

【0099】

第１犠牲層８１、第２犠牲層８２を構成する材料は、レジスト材料に限定されず、酸化物材料（例えば、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、ＴｉＯ₂等）、半導体材料（例えば、Ｓｉ、ＧａＮ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ等）、金属材料（例えば、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ａｌ等）等、第１化合物半導体層２１に対して適切な材料を選択すればよい。また、第１犠牲層８１、第２犠牲層８２を構成するレジスト材料として適切な粘度を有するレジスト材料を用いることで、また、第１犠牲層８１の厚さ、第２犠牲層８２の厚さ、第１犠牲層８１’の直径等を適切に設定、選択することで、基部面９０の曲率半径の値や基部面９０の凹凸の形状（例えば、直径Ｄ₁や高さＨ₁）を、所望の値、形状とすることができる。

【0100】

［工程－１７０］
その後、第２犠牲層８２及び第１犠牲層８１’をエッチバックし、更に、基部面９０から内部（即ち、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａから第１化合物半導体層２１の内部）に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂを基準として、基部面９０の第１の部分９１に凸部９１Ａを形成し、基部面９０の第２の部分９２に少なくとも凹部（実施例１にあっては、凹部９２Ａ）を形成する。こうして、図１５Ｂに示す構造を得ることができる。エッチバックは、ＲＩＥ法等のドライエッチング法に基づき行うこともできるし、塩酸、硝酸、フッ酸、リン酸やこれらの混合物等を用いてウェットエッチング法に基づき行うこともできる。

【0101】

［工程－１８０］
次に、基部面９０の第１の部分９１の上に第１光反射層４１を形成する。具体的には、基部面９０の全面に、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法に基づき第１光反射層４１を成膜した後（図１５Ｃ参照）、第１光反射層４１をパターニングすることで、基部面９０の第１の部分９１の上に第１光反射層４１を得ることができる（図１６Ａ参照）。その後、基部面９０の第２の部分９２の上に、各発光素子に共通な第１電極３１を形成する（図１６Ｂ参照）。以上によって、実施例１の発光素子アレイあるいは発光素子１０Ａを得ることができる。第１電極３１を第１光反射層４１よりも突出させることで、第１光反射層４１を保護することができる。

【0102】

［工程－１９０］
その後、支持基板４９を剥離し、発光素子アレイを個別に分離する。そして、外部の電極あるいは回路（発光素子アレイを駆動する回路）と電気的に接続すればよい。具体的には、第１電極３１及び図示しない第１パッド電極を介して第１化合物半導体層２１を外部の回路等に接続し、また、第２パッド電極３３あるいはバンプ３５を介して第２化合物半導体層２２を外部の回路等に接続すればよい。次いで、パッケージや封止することで、実施例１の発光素子アレイを完成させる。

【0103】

実施例１の発光素子にあっては、基部面は、凹凸状であり、且つ、微分可能であるが故に、何らかの原因によって発光素子に外力が加わった場合、凸部の立ち上がり部分に応力が集中するといった従来の技術における問題を確実に回避することができ、第１化合物半導体層等に損傷が発生する虞がない。特に、発光素子アレイにあっては、バンプを用いて外部の回路等と接続・接合するが、接合時、発光素子アレイに大きな荷重（例えば、５０ＭＰａ程度）を加える必要がある。実施例１の発光素子アレイにあっては、このような大きな荷重が加わっても、発光素子アレイに損傷が生じる虞がない。また、基部面が凹凸状であるが故に、迷光の発生が抑制され、発光素子間における光クロストークの発生を防止することができる。

【0104】

発光素子アレイにおいて発光素子を狭いピッチで配設した場合、そのピッチは、第１犠牲層のフットプリント径を超えることができない。従って、発光素子アレイの狭ピッチ化を図るためには、フットプリント径を縮小させる必要がある。ところで、基部面の第１の部分の中心部の曲率半径Ｒ₁は、フットプリント径とは正の相関がある。つまり、狭ピッチ化に伴いフットプリント径が小さくなると、その結果、曲率半径Ｒ₁が小さくなる傾向がある。例えば、フットプリント径２４μｍに対して、３０μｍ程度の曲率半径Ｒ₁が報告されている。また、発光素子から出射される光の放射角は、フットプリント径とは負の相関がある。つまり、狭ピッチ化に伴いフットプリント径が小さくなると、その結果、曲率半径Ｒ₁が小さくなり、ＦＦＰ（Far Field Pattern）が拡大する傾向がある。３０μｍ未満の曲率半径Ｒ₁では、放射角は数度以上となる場合がある。発光素子アレイの応用分野によっては、発光素子から出射される光には２乃至３度以下の狭い放射角を求められることがある。

【0105】

実施例１にあっては、第１犠牲層及び第２犠牲層に基づき基部面に第１の部分を形成するので、発光素子を狭いピッチで配設した場合であっても、歪みの無い、大きな曲率半径Ｒ₁を有する第１光反射層を得ることができる。それ故、発光素子から出射される光の放射角を２乃至３度以下の狭い放射角、あるいは、出来る限り狭い放射角とすることが可能となり、狭いＦＦＰを有する発光素子、高い配向性を有する発光素子、高ビーム品質を有する発光素子を提供することができる。更には、広い光出射領域を得ることができるので、発光素子の光出力の増加及び発光効率の改善を図ることができるし、発光素子の光出力の増加及び効率の改善を図ることができる。

【0106】

しかも、第１の部分の高さ（厚さ）を低く（薄く）することができるので、発光素子アレイにおいてバンプを用いて外部の回路等と接続・接合するとき、バンプに空洞（ボイド）が発生し難くなり、熱伝導性の向上を図ることができるし、実装が容易となる。

【0107】

また、実施例１の発光素子において、第１光反射層は凹面鏡としても機能するので、活性層を起点に回折して広がり、そして、第１光反射層に入射した光を活性層に向かって確実に反射し、活性層に集光することができる。従って、回折損失が増加することを回避することができ、確実にレーザ発振を行うことができるし、長い共振器を有することから熱飽和の問題を回避することが可能となる。しかも、共振器長を長くすることができるが故に、発光素子の製造プロセスの許容度が高くなる結果、歩留りの向上を図ることができる。尚、「回折損失」とは、一般に、光は回折効果に起因して広がろうとするため、共振器を往復するレーザ光は、次第に、共振器外へと散逸してしまう現象を指す。加えて、迷光を抑制することができるし、発光素子間の光クロストークを抑制することができる。ここで、或る発光素子において発光した光が、隣接する発光素子に飛来し、隣接発光素子の活性層に吸収され、あるいは又、共振モードにカップリングすると、隣接発光素子の発光動作に影響を与えるし、ノイズ発生の原因になる。このような現象を、光クロストークと呼ぶ。しかも、突出部の頂部は、例えば、球面であるので、横方向光閉じ込めの効果を確実に発揮する。

【0108】

また、後述する実施例７を除き、発光素子の製造プロセスにあっては、ＧａＮ基板を用いるが、ＥＬＯ法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法に基づきＧａＮ系化合物半導体を形成してはいない。従って、ＧａＮ基板として、極性ＧａＮ基板だけでなく、半極性ＧａＮ基板や無極性ＧａＮ基板を用いることができる。極性ＧａＮ基板を使用すると、活性層におけるピエゾ電界の効果のために発光効率が低下する傾向があるが、無極性ＧａＮ基板や半極性ＧａＮ基板を用いれば、このような問題を解決したり、緩和することが可能である。

【実施例2】

【0109】

実施例２は、実施例１の変形であり、第１－Ｂ構成の発光素子に関する。実施例２の発光素子１０Ｂの模式的な一部端面図を図１７に示し、実施例２の発光素子アレイの模式的な一部端面図を図１８に示す。また、実施例２の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置を模式的な平面図を図１９及び図２１に示し、実施例２の発光素子アレイにおける第１光反射層及び第１電極の配置の模式的な平面図を図２０及び図２２に示す。更には、実施例２の発光素子アレイの製造方法を説明するための第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図を図２３Ａ、図２３Ｂ、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２５Ａ及び図２５Ｂに示す。

【0110】

実施例２の発光素子１０Ｂにおいて、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂを基準として、周辺領域９９を占める基部面９０の第２の部分９２は、周辺領域９９の中心部に向かって、下に凸の形状、及び、下に凸の形状から延びる上に凸の形状を有する。そして、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cまでの距離をＬ₁、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面９０の第２の部分９２の中心部９２_cまでの距離をＬ₂としたとき、
Ｌ₂＞Ｌ₁
を満足する。また、基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cの曲率半径（即ち、第１光反射層４１の曲率半径）をＲ₁、基部面９０の第２の部分９２の中心部９２_cの曲率半径をＲ₂としたとき、
Ｒ₁＞Ｒ₂
を満足する。尚、Ｌ₂／Ｌ₁の値として、限定するものではないが、
１＜Ｌ₂／Ｌ₁≦１００
を挙げることができるし、Ｒ₁／Ｒ₂の値として、限定するものではないが、
１＜Ｒ₁／Ｒ₂≦１００
を挙げることができ、具体的には、例えば、
Ｌ₂／Ｌ₁＝１．０５
Ｒ₁／Ｒ₂＝１０
である。

【0111】

実施例２の発光素子１０Ｂにおいて、基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cは正方形の格子の頂点上に位置し（図１９参照）、この場合、基部面９０の第２の部分９２の中心部９２_c（図１９においては円形で示す）は正方形の格子の頂点上に位置する。あるいは又、基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cは正三角形の格子の頂点上に位置し（図２１参照）、この場合、基部面９０の第２の部分９２の中心部９２_c（図２１においては円形で示す）は正三角形の格子の頂点上に位置する。また、周辺領域９９を占める基部面９０の第２の部分９２は、周辺領域９９の中心部に向かって、下に凸の形状を有するが、この領域を図１９及び図２１においては、参照番号９２_bで示す。

【0112】

実施例２の発光素子１０Ｂにおいて、［第１の部分９１／第２の部分９２の周辺部から中心部まで］の形状は、
（Ａ）［上に凸の形状／下に凸の形状から上に凸の形状へと続く］
（Ｂ）［上に凸の形状／上に凸の形状から下に凸の形状、上に凸の形状へと続く］
（Ｃ）［上に凸の形状／線分から下に凸の形状、上に凸の形状へと続く］
といったケースがあるが、実施例２の発光素子１０Ｂは、具体的には（Ａ）のケースに該当する。

【0113】

実施例２の発光素子１０Ｂにおいて、基部面９０の第２の部分９２における凸の形状の部分に対向した第２化合物半導体層２２の第２面側の部分に、バンプ３５が配設されている。

【0114】

図１７に示すように、第２電極３２は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｂにおいて共通であり、あるいは又、図１８に示すように、個別に形成されており、バンプ３５を介して外部の回路等に接続される。第１電極３１は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｂにおいて共通であり、第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。バンプ３５は、基部面９０の第２の部分９２における凸の形状の部分９２_cに対向した第２化合物半導体層２２の第２面側の部分に形成されている。図１７、図１８Ａ、図１８Ｂに示す発光素子１０Ｂにあっては、第１光反射層４１を介して光が外部に出射されてもよいし、第２光反射層４２を介して光が外部に出射されてもよい。バンプ３５の形状として、円柱形、環状、半球形を例示することができる。

【0115】

また、基部面９０の第２の部分９２の中心部９２_cの曲率半径Ｒ₂は、１×１０^-6ｍ以上、好ましくは３×１０^-6ｍ以上、より好ましくは５×１０^-6ｍ以上であることが望ましく、具体的には、
曲率半径Ｒ₂＝３μｍ
である。

【0116】

図１９及び図２０並びに図２１及び図２２に示す実施例２の発光素子アレイにおいて、発光素子１０Ｂのパラメータは以下の表４のとおりである。また、図１９及び図２０並びに図２１及び図２２に示す実施例２の発光素子１０Ｂの仕様を、以下の表５及び表６に示す。ここで、第１の部分９１の高さＨ₁は、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cまでの距離をＬ₁、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面９０の第２の部分９２における最も深い凹部の部分９２_bまでの距離をＬ₂”としたとき、
Ｈ₁＝Ｌ₁－Ｌ₂”
で表され、第２の部分９２の中心部９２_cの高さＨ₂は、
Ｈ₂＝Ｌ₂－Ｌ₂”
で表される。

【0117】

〈表４〉
図１９及び図２０参照 図２１及び図２２参照
形成ピッチ ２５μｍ ２５μｍ
曲率半径Ｒ₁ １５０μｍ １５０μｍ
直径Ｄ₁ ２０μｍ ２０μｍ
高さＨ₁ ２μｍ ２μｍ
曲率半径Ｒ₂ ２μｍ ２μｍ
高さＨ₂ ２．５μｍ ２．５μｍ

【0118】

〈表５〉 図１９及び図２０参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：３０ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＮ
活性層２３ ＩｎＧａＮ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＮ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ４４５ｎｍ
発光素子数 １００×１００

【0119】

〈表６〉 図２１及び図２２参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：３０ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＮ
活性層２３ ＩｎＧａＮ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＮ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ４４５ｎｍ
発光素子数 １００×１００

【0120】

実施例２の発光素子アレイの製造方法を説明するための第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図を、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２５Ａ及び図２５Ｂに示すが、実施例２の発光素子アレイの製造方法は、実質的に実施例１の発光素子アレイの製造方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、図２３Ａにおける参照番号８３、図２３Ｂ、図２４Ａにおける参照番号８３’は、第２の部分９２の中心部９２_cを形成するための第１犠牲層の部分を示す。尚、第１犠牲層のサイズ（直径）が小さくなるに従い、加熱処理を施した後の第１犠牲層の高さは高くなる。

【0121】

実施例２あるいは後述する実施例３の発光素子アレイにあっても、バンプ３５を用いて外部の回路等と接続・接合する場合、接合時、発光素子アレイに大きな荷重（例えば、５０ＭＰａ程度）を加える必要がある。実施例２の発光素子アレイにあっては、このような大きな荷重が加わっても、バンプ３５と、基部面９０の第２の部分９２における凸の形状の部分９２_cとは、垂直方向に一直線上に配列されているので、発光素子アレイに損傷が生じることを確実に防止することができる。

【実施例3】

【0122】

実施例３も、実施例１あるいは実施例２の変形であり、第１－Ｃ構成の発光素子に関する。実施例３の発光素子アレイの模式的な一部端面図を図２６及び図２７に示し、また、実施例３の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置を模式的な平面図を図２８に示す。尚、図２６に示す例では、第２電極３２は各発光素子に個別に形成されており、図２７に示す例では、第２電極３２は各発光素子に共通に形成されている。また、図２６及び図２７においては、第１電極の図示を省略している。

【0123】

実施例３の発光素子１０Ｃにおいて、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂを基準として、周辺領域９９を占める基部面９０の第２の部分９２は、基部面９０の第１の部分９１を取り囲む環状の凸の形状９３、及び、環状の凸の形状９３から基部面９０の第１の部分９１に向かって延びる下に凸の形状９４Ａを有する。周辺領域９９を占める基部面９０の第２の部分９２において、環状の凸の形状９３によって囲まれた領域を参照番号９４Ｂで示す。

【0124】

実施例３の発光素子１０Ｃにおいて、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cまでの距離をＬ₁、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面９０の第２の部分９２の環状の凸の形状９３の頂部までの距離をＬ₂’としたとき、
Ｌ₂’＞Ｌ₁
を満足する。また、基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cの曲率半径（即ち、第１光反射層４１の曲率半径）をＲ₁、基部面９０の第２の部分９２の環状の凸の形状９３の頂部の曲率半径をＲ₂’としたとき、
Ｒ₁＞Ｒ₂’
を満足する。尚、Ｌ₂’／Ｌ₁の値として、限定するものではないが、
１＜Ｌ₂’／Ｌ₁≦１００
を挙げることができ、具体的には、例えば、
Ｌ₂’／Ｌ₁＝１．１
である。また、Ｒ₁／Ｒ₂’の値として、限定するものではないが、
１＜Ｒ₁／Ｒ₂’≦１００
を挙げることができ、具体的には、例えば、
Ｒ₁／Ｒ₂’＝５０
である。

【0125】

実施例３の発光素子１０Ｃにおいて、［第１の部分９１／第２の部分９２の周辺部から中心部まで］の形状は、
（Ａ）［上に凸の形状／下に凸の形状から上に凸の形状、下に凸の形状へと続く］
（Ｂ）［上に凸の形状／下に凸の形状から上に凸の形状、下に凸の形状、線分へと続く］
（Ｃ）［上に凸の形状／上に凸の形状から下に凸の形状、上に凸の形状、下に凸の形状へと続く］
（Ｄ）［上に凸の形状／上に凸の形状から下に凸の形状、上に凸の形状、下に凸の形状、線分へと続く］
（Ｅ）［上に凸の形状／線分から下に凸の形状、上に凸の形状、下に凸の形状へと続く］
（Ｆ）［上に凸の形状／線分から下に凸の形状、上に凸の形状、下に凸の形状、線分へと続く］
といったケースがあるが、実施例３の発光素子１０Ｃは、具体的には（Ａ）のケースに該当する。

【0126】

また、実施例３の発光素子１０Ｃにおいて、基部面９０の第２の部分９２における環状の凸の形状９３の部分に対向した第２化合物半導体層２２の第２面側の部分には、バンプ３５が配設されている。バンプ３５の形状として、環状の凸の形状９３と対向した環状とすることが好ましい。円柱形、環状、半球形を例示することができる。バンプ３５は、基部面９０の第２の部分９２における凸の形状の部分９２_cに対向した第２化合物半導体層２２の第２面側の部分に形成されている。

【0127】

図２６に示すように、第２電極３２は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｃにおいて個別に形成されており、バンプ３５を介して外部の回路等に接続される。第１電極３１は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｃにおいて共通であり、第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。あるいは又、図２７に示すように、第２電極３２は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｃにおいて共通であり、バンプ３５を介して外部の回路等に接続される。第１電極３１は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｃにおいて共通であり、第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。図２６、図２７に示す発光素子１０Ｃにあっては、第１光反射層４１を介して光が外部に出射されてもよいし、第２光反射層４２を介して光が外部に出射されてもよい。

【0128】

また、基部面９０の第２の部分９２の環状の凸の形状９３の曲率半径Ｒ₂’は、１×１０^-6ｍ以上、好ましくは３×１０^-6ｍ以上、より好ましくは５×１０^-6ｍ以上であることが望ましく、具体的には、
曲率半径Ｒ₂’＝５μｍ
である。

【0129】

図２８に示す実施例３の発光素子アレイにおいて、発光素子１０Ｃのパラメータは以下の表７のとおりである。また、図２８に示す実施例３の発光素子１０Ｃの仕様を、以下の表８に示す。ここで、第１の部分９１の高さＨ₁は、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面９０の第１の部分９１の中心部９１_cまでの距離をＬ₁、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面９０の第２の部分９２における最も深い凹部の部分９２_bまでの距離をＬ₂”としたとき、
Ｈ₁＝Ｌ₁－Ｌ₂”
で表され、第２の部分９２の環状の凸の形状９３の高さＨ₂は、
Ｈ₂＝Ｌ₂－Ｌ₂”
で表される。また、直径Ｄ₂は、環状の凸の形状９３の直径を示す。

【0130】

〈表７〉
図２８参照
形成ピッチ ２５μｍ
曲率半径Ｒ₁ １５０μｍ
直径Ｄ₁ １５μｍ
高さＨ₁ ２μｍ
曲率半径Ｒ₂ ３μｍ
直径Ｄ₂ １９μｍ（内径１８μｍ／外径２０μｍ）
高さＨ₂ ３μｍ

【0131】

〈表８〉 図２８参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（７ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２５ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＮ
活性層２３ ＩｎＧａＮ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＮ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２０μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ４０５ｎｍ
発光素子数 １０００×１０００

【0132】

実施例３の発光素子アレイの製造方法は、実質的に実施例１あるいは実施例２の発光素子アレイの製造方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【実施例4】

【0133】

実施例４は、実施例１の変形である。図２９Ａ及び図２９Ｂに、実施例４の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置を模式的な平面図で示す。図２９Ａに示す例では、発光素子アレイは、例えば、実施例１の発光素子が一列に配列されている。図２９Ａの矢印Ａ－Ａに沿った模式的な一部端面図は、図１に示したと同様である。図２９Ｂに示す例では、発光素子アレイは、例えば、平面形状が実施例１の発光素子よりも細長い発光素子が一列に配列されている。図２９Ｂの矢印Ａ－Ａに沿った模式的な一部端面図は、図１に示したと同様である。図２９Ａに示す実施例４の発光素子アレイにおいて、発光素子のパラメータは以下の表９のとおりであるし、発光素子の仕様を、以下の表１０に示す。また、図２９Ｂに示す実施例４の発光素子アレイにおいて、発光素子のパラメータは以下の表１１のとおりであるし、発光素子の仕様を、以下の表１２に示す。尚、図２９Ｂに示す基部面の形状は、シリンドリカル形状の一部あるいは蒲鉾型形状の一部である。

【0134】

〈表９〉
図２９Ａ参照
形成ピッチ ２５μｍ
曲率半径Ｒ₁ １００μｍ
直径Ｄ₁ ２０μｍ
高さＨ₁ ２μｍ

【0135】

〈表１０〉 図２９Ａ参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＮ
活性層２３ ＩｎＧａＮ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＮ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ４４５ｎｍ
発光素子数 １０００×１

【0136】

〈表１１〉
図２９Ｂ参照
形成ピッチ ２５μｍ（図２９Ｂの矢印Ｂに沿ったピッチ）
曲率半径Ｒ₁ １００μｍ（図２９Ｂの矢印Ｂの方向の曲率半径）
第１の部分の大きさ 長さ４００μｍ×幅２０μｍ
高さＨ₁ ２μｍ

【0137】

〈表１２〉 図２９Ｂ参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＮ
活性層２３ ＩｎＧａＮ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＮ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ４４５ｎｍ
発光素子数 ５１２×１

【実施例5】

【0138】

実施例５は、実施例１～実施例４の変形であり、第３構成の発光素子に関する。模式的な一部端面図を図３０に示す実施例５の発光素子１０Ｄにおいて、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａと第１光反射層４１との間には化合物半導体基板１１が配されており（残されており）、基部面９０は化合物半導体基板１１の表面（第１面１１ａ）から構成されている。

【0139】

実施例５の発光素子１０Ｄは、実施例１の［工程－１４０］と同様の工程において、化合物半導体基板１１を薄くし、鏡面仕上げを施す。化合物半導体基板１１の第１面１１ａの表面粗さＲａの値は１０ｎｍ以下であることが好ましい。表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ－６１０：２００１に規定されており、具体的には、ＡＦＭや断面ＴＥＭに基づく観察に基づき測定することができる。その後、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）の上に、実施例１の［工程－１５０］における第１犠牲層８１を形成し、以下、実施例１の［工程－１５０］以降の工程と同様の工程を実行し、実施例１における第１化合物半導体層２１の代わりに化合物半導体基板１１に第１の部分９１及び第２の部分から成る基部面９０を設け、発光素子あるいは発光素子アレイを完成させればよい。

【0140】

以上の点を除き、実施例５の発光素子の構成、構造は、実施例１～実施例４の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【実施例6】

【0141】

実施例６も、実施例１～実施例４の変形であり、第４構成の発光素子に関する。模式的な一部端面図を図３１に示す実施例６の発光素子１０Ｅにおいて、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａと第１光反射層４１との間には基材９５が配されており、基部面９０は基材９５の表面から構成されている。あるいは又、模式的な一部端面図を図３２に示す実施例６の発光素子１０Ｅの変形例において、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａと第１光反射層４１との間には化合物半導体基板１１及び基材９５が配されており、基部面９０は基材９５の表面から構成されている。基材９５を構成する材料として、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂等の透明な誘電体材料、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂等を挙げることができる。

【0142】

図３１に示す実施例６の発光素子１０Ｅは、実施例１の［工程－１４０］と同様の工程において、化合物半導体基板１１を除去し、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に基部面９０を有する基材９５を形成する。具体的には、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に、例えば、ＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層を形成し、次いで、第１の部分９１を形成すべきＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層の上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには第１の部分の形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及びＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層をエッチバックすることによって、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に、第１の部分９１及び第２の部分９２が設けられた基材９５を得ることができる。次いで、基材９５の所望の領域の上に周知の方法に基づき第１光反射層４１を形成すればよい。

【0143】

あるいは又、図３２に示す実施例６の発光素子１０Ｅは、実施例１の［工程－１４０］と同様の工程において、化合物半導体基板１１を薄くし、鏡面仕上げを施した後、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）の上に基部面９０を有する基材９５を形成する。具体的には、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）の上に、例えば、ＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層を形成し、次いで、第１の部分９１を形成すべきＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層の上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには第１の部分の形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及びＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層をエッチバックすることによって、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）の上に、第１の部分９１及び第２の部分９２が設けられた基材９５を得ることができる。次いで、基材９５の所望の領域の上に周知の方法に基づき第１光反射層４１を形成すればよい。

【0144】

以上の点を除き、実施例６の発光素子の構成、構造は、実施例１～実施例４の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【実施例7】

【0145】

実施例７は、実施例６の変形である。実施例７の発光素子の模式的な一部端面図は、実質的に、図３２と同様であるし、実施例７の発光素子の構成、構造は、実質的に、実施例６の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【0146】

実施例７にあっては、先ず、発光素子製造用基板１１の第２面１１ｂに、基部面９０を形成するための凸凹部９６を形成する（図３３参照）。そして、発光素子製造用基板１１の第２面１１ｂに、多層膜から成る第１光反射層４１を形成した後（図３３Ｂ参照）、第１光反射層４１及び第２面１１ｂの上に平坦化膜９７を形成し、平坦化膜９７に平坦化処理を施す（図３３Ｃ参照）。

【0147】

次に、第１光反射層４１を含む発光素子製造用基板１１の平坦化膜９７の上に、ＥＬＯ法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、横方向成長に基づき積層構造体２０を形成する。その後、実施例１の［工程－１１０］及び［工程－１２０］を実行する。そして、発光素子製造用基板１１を除去し、露出した平坦化膜９７に第１電極３１を形成する。あるいは又、発光素子製造用基板１１を除去すること無く、発光素子製造用基板１１の第１面１１ａに第１電極３１を形成する。

【実施例8】

【0148】

実施例８は、実施例１～実施例７の変形である。実施例１～実施例７にあっては、積層構造体２０をＧａＮ系化合物半導体から構成した。一方、実施例８にあっては、積層構造体２０を、ＩｎＰ系化合物半導体あるいはＧａＡｓ系化合物半導体から構成する。

【0149】

図７及び図８並びに図９及び図１０に示したと同様の構成、構造を有する実施例８の発光素子アレイ（但し、積層構造体２０をＩｎＰ系化合物半導体から構成した）における発光素子のパラメータは以下の表１３のとおりであるし、発光素子の仕様を、以下の表１４及び表１５に示す。

【0150】

〈表１３〉
図７及び図８参照 図９及び図１０参照
形成ピッチ ２５μｍ ２０μｍ
曲率半径Ｒ₁ １００μｍ ２００μｍ
直径Ｄ₁ ２０μｍ １５μｍ
高さＨ₁ ２μｍ ２μｍ
曲率半径Ｒ₂ ４μｍ ５μｍ

【0151】

〈表１４〉 図７及び図８参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＩｎＰ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＡｌＩｎＧａＡｓＰ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＩｎＰ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ １．６μｍ
発光素子数 １００×１００

【0152】

〈表１５〉 図９及び図１０参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／ＳｉＮ（９ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＩｎＰ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＡｌＩｎＧａＡｓＰ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＩｎＰ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ １．６μｍ
発光素子数 １０００×１０００

【0153】

また、図７及び図８並びに図９及び図１０に示したと同様の構成、構造を有する実施例８の発光素子アレイ（但し、積層構造体２０をＧａＡｓ系化合物半導体から構成した）における発光素子のパラメータは以下の表１６のとおりであるし、発光素子の仕様を、以下の表１７及び表１８に示す。

【0154】

〈表１６〉
図７及び図８参照 図９及び図１０参照
形成ピッチ ２５μｍ ２０μｍ
曲率半径Ｒ₁ １００μｍ ２００μｍ
直径Ｄ₁ ２０μｍ １５μｍ
高さＨ₁ ２μｍ ２μｍ
曲率半径Ｒ₂ ５μｍ １０μｍ

【0155】

〈表１７〉 図７及び図８参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＡｓ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＧａＩｎＮＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＡｓ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ０．９４μｍ
発光素子数 １００×１００

【0156】

〈表１８〉 図９及び図１０参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／ＳｉＮ（９ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＡｓ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＧａＩｎＮＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＡｓ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ０．９４μｍ
発光素子数 １０００×１０００

【0157】

図１９及び図２０並びに図２１及び図２２に示したと同様の構成、構造を有する実施例８の発光素子アレイ（但し、積層構造体２０をＩｎＰ系化合物半導体から構成した）における発光素子のパラメータは以下の表１９のとおりであるし、発光素子の仕様を、以下の表２０及び表２１に示す。

【0158】

〈表１９〉
図１９及び図２０参照 図２１及び図２２参照
形成ピッチ ２５μｍ ２５μｍ
曲率半径Ｒ₁ １５０μｍ １５０μｍ
直径Ｄ₁ ２０μｍ ２０μｍ
高さＨ₁ ２μｍ ２μｍ
曲率半径Ｒ₂ ２μｍ ８μｍ
高さＨ₂ ２．５μｍ ２．５μｍ

【0159】

〈表２０〉 図１９及び図２０参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：３０ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＩｎＰ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＡｌＩｎＧａＡｓＰ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＩｎＰ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ １．６μｍ
発光素子数 １００×１００

【0160】

〈表２１〉 図２１及び図２２参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：３０ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＩｎＰ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＡｌＩｎＧａＡｓＰ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＩｎＰ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ １．６μｍ
発光素子数 １００×１００

【0161】

図１９及び図２０並びに図２１及び図２２に示したと同様の構成、構造を有する実施例８の発光素子アレイ（但し、積層構造体２０をＧａＡｓ系化合物半導体から構成した）における発光素子のパラメータは以下の表２２のとおりであるし、発光素子の仕様を、以下の表２３及び表２４に示す。

【0162】

〈表２２〉
図１９及び図２０参照 図２１及び図２２参照
形成ピッチ ２５μｍ ２５μｍ
曲率半径Ｒ₁ １５０μｍ １５０μｍ
直径Ｄ₁ ２０μｍ ２０μｍ
高さＨ₁ ２μｍ ２μｍ
曲率半径Ｒ₂ ６μｍ ４μｍ
高さＨ₂ ２．５μｍ ２．５μｍ

【0163】

〈表２３〉 図１９及び図２０参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：３０ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＡｓ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＧａＩｎＮＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＡｓ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ０．９４μｍ
発光素子数 １００×１００

【0164】

〈表２４〉 図２１及び図２２参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：３０ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＡｓ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＧａＩｎＮＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＡｓ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ０．９４μｍ
発光素子数 １００×１００

【0165】

図２８に示したと同様の構成、構造を有する実施例８の発光素子アレイ（但し、積層構造体２０をＩｎＰ系化合物半導体から構成した）における発光素子のパラメータは以下の表２５のとおりであるし、発光素子の仕様を、以下の表２６に示す。

【0166】

〈表２５〉
図２８参照
形成ピッチ ２５μｍ
曲率半径Ｒ₁ １５０μｍ
直径Ｄ₁ １５μｍ
高さＨ₁ ２μｍ
曲率半径Ｒ₂ ３μｍ
直径Ｄ₂ １９μｍ（内径１８μｍ／外径２０μｍ）
高さＨ₂ ３μｍ

【0167】

〈表２６〉 図２８参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（７ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２５ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＩｎＰ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＡｌＩｎＧａＡｓＰ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＩｎＰ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２０μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ １．６μｍ
発光素子数 １０００×１０００

【0168】

図２８に示したと同様の構成、構造を有する実施例８の発光素子アレイ（但し、積層構造体２０をＧａＡｓ系化合物半導体から構成した）における発光素子のパラメータは以下の表２７のとおりであるし、発光素子の仕様を、以下の表２８に示す。

【0169】

〈表２７〉
図２８参照
形成ピッチ ２５μｍ
曲率半径Ｒ₁ １５０μｍ
直径Ｄ₁ １５μｍ
高さＨ₁ ２μｍ
曲率半径Ｒ₂ ３μｍ
直径Ｄ₂ １９μｍ（内径１８μｍ／外径２０μｍ）
高さＨ₂ ３μｍ

【0170】

〈表２８〉 図２８参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（７ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２５ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＡｓ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＧａＩｎＮＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＡｓ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２０μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ０．９４μｍ
発光素子数 １０００×１０００

【0171】

図２９Ａ及び図２９Ｂに示したと同様の構成、構造を有する実施例８の発光素子アレイ（但し、積層構造体２０をＩｎＰ系化合物半導体から構成した）における発光素子のパラメータは以下の表２９及び表３１のとおりであるし、発光素子の仕様を、以下の表３０及び表３２に示す。

【0172】

〈表２９〉
図２９Ａ参照
形成ピッチ ２５μｍ
曲率半径Ｒ₁ １００μｍ
直径Ｄ₁ ２０μｍ
高さＨ₁ ２μｍ

【0173】

〈表３０〉 図２９Ａ参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＩｎＰ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＩｎＰ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ １．６μｍ
発光素子数 １０００×１

【0174】

〈表３１〉
図２９Ｂ参照
形成ピッチ ２５μｍ（図２９Ｂの矢印Ｂに沿ったピッチ）
曲率半径Ｒ₁ １００μｍ（図２９Ｂの矢印Ｂの方向の曲率半径）
第１の部分の大きさ 長さ４００μｍ×幅２０μｍ
高さＨ₁ ２μｍ

【0175】

〈表３２〉 図２９Ｂ参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＩｎＰ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＡｌＩｎＧａＡｓＰ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＩｎＰ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ １．６μｍ
発光素子数 ５１２×１

【0176】

図２９Ａ及び図２９Ｂに示したと同様の構成、構造を有する実施例８の発光素子アレイ（但し、積層構造体２０をＧａＡｓ系化合物半導体から構成した）における発光素子のパラメータは以下の表３３及び表３５のとおりであるし、発光素子の仕様を、以下の表３４及び表３６に示す。

【0177】

〈表３３〉
図２９Ａ参照
形成ピッチ ２５μｍ
曲率半径Ｒ₁ １００μｍ
直径Ｄ₁ ２０μｍ
高さＨ₁ ２μｍ

【0178】

〈表３４〉 図２９Ａ参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＡｓ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＧａＩｎＮＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＡｓ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ０．９４μｍ
発光素子数 １０００×１

【0179】

〈表３５〉
図２９Ｂ参照
形成ピッチ ２５μｍ（図２９Ｂの矢印Ｂに沿ったピッチ）
曲率半径Ｒ₁ １００μｍ（図２９Ｂの矢印Ｂの方向の曲率半径）
第１の部分の大きさ 長さ４００μｍ×幅２０μｍ
高さＨ₁ ２μｍ

【0180】

〈表３６〉 図２９Ｂ参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＡｓ
活性層２３ ＩｎＧａＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＧａＩｎＮＡｓ（多重量子井戸構造）、又は、
ＩｎＡｓ量子ドット
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＡｓ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ０．９４μｍ
発光素子数 ５１２×１

【実施例9】

【0181】

実施例９は、本開示の第２の態様に係る発光素子アレイの製造方法である。

【0182】

［工程－９００］
実施例９の発光素子アレイの製造方法にあっては、積層構造体２０を形成した後、第２化合物半導体層２２の第２面側に第２光反射層４２を形成する。具体的には、先ず、実施例１の［工程－１００］～［工程－１４０］と同様の工程を実行する。

【0183】

［工程－９１０］
次いで、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に第１犠牲層８１を形成した後、第１犠牲層８１の表面を凸状とし（図１４Ａ及び図１４Ｂ参照）、その後、第１犠牲層８１’をエッチバックし、更に、第１化合物半導体層２１を第１面２１ａから内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂを基準として、凸部９１’を形成する。こうして、図３４Ａに示す構造を得ることができる。

【0184】

［工程－９２０］
その後、全面に第２犠牲層８２を形成した後（図３４Ｂ参照）、第２犠牲層８２をエッチバックし、更に、第１化合物半導体層２１を内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂを基準として、基部面９０の第１の部分９１に凸部を形成し、基部面９０の第２の部分９２に少なくとも凹部を形成する（図３４Ｃ参照）。

【0185】

基部面９０の第１の部分９１の曲率半径Ｒ₁を一層大きくする必要がある場合、［工程－９２０］を繰り返せばよい。

【0186】

［工程－９３０］
その後、実施例１の［工程－１８０］～［工程－１９０］と同様の工程を実行すればよい。

【0187】

以下、実施例１～実施例９の発光素子、前述した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等の各種変形例を説明し、次いで、実施例１０～実施例２２を説明する。

【0188】

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等において、
第２化合物半導体層には、電流注入領域及び電流注入領域を取り囲む電流非注入領域が設けられており、
電流注入領域の面積重心点から、電流注入領域と電流非注入領域の境界までの最短距離Ｄ_CIは、以下の式を満足する構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第５構成の発光素子』と呼ぶ。尚、以下の式の導出は、例えば，H. Kogelnik and T. Li, "Laser Beams and Resonators", Applied Optics/Vol. 5, No. 10/ October 1966 を参照のこと。また、ω₀はビームウェスト半径とも呼ばれる。

【0189】

Ｄ_CI≧ω₀／２ （１－１）
但し、
ω₀ ²≡（λ₀／π）｛Ｌ_OR（Ｒ₁－Ｌ_OR）｝^1/2 （１－２）
ここで、
λ₀ ：発光素子から主に出射される所望の光の波長（発振波長）
Ｌ_OR：共振器長
Ｒ₁ ：基部面の第１の部分の中心部の曲率半径（即ち、第１光反射層の曲率半径）

【0190】

ここで、本開示の発光素子等は、第１光反射層のみが凹面鏡形状を有するが、第２光反射層の平板な鏡に対する対称性を考えれば、共振器は、同一の曲率半径を有する２つの凹面鏡部で挟まれたファブリペロー型共振器へと拡張することができる（図６２の模式図を参照）。このとき、仮想的なファブリペロー型共振器の共振器長は、共振器長Ｌ_ORの２倍となる。ω₀の値と共振器長Ｌ_ORの値と第１光反射層の曲率半径Ｒ₁の値の関係を示すグラフを、図６３及び図６４に示す。尚、ω₀の値が「正」であるとは、レーザ光が模式的に図６５Ａの状態にあることを示し、ω₀の値が「負」であるとは、レーザ光が模式的に図６５Ｂの状態にあることを示す。レーザ光の状態は、図６５Ａに示す状態であってもよいし、図６５Ｂに示す状態であってもよい。但し、２つの凹面鏡部を有する仮想的なファブリペロー型共振器は、曲率半径Ｒ₁が共振器長Ｌ_ORよりも小さくなると、図６５Ｂに示す状態となり、閉じ込めが過剰になり回折損失を生じる。それ故、曲率半径Ｒ₁が共振器長Ｌ_ORよりも大きい、図６５Ａに示す状態であることが好ましい。尚、活性層を、２つの光反射層のうち、平坦な光反射層、具体的には、第２光反射層に近づけて配置すると、光場は活性層においてより集光される。即ち、活性層における光場閉じ込めを強め、レーザ発振を容易ならしめる。活性層の位置、即ち、第２化合物半導体層に面する第２光反射層の面から活性層までの距離として、限定するものではないが、λ₀／２乃至１０λ₀を例示することができる。

【0191】

ところで、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が、電流注入によって活性層が利得を持つ領域に対応する電流注入領域に含まれない場合、キャリアから光の誘導放出が阻害され、ひいては、レーザ発振が阻害される虞がある。上式（１－１）及び（１－２）を満足することで、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が電流注入領域に含まれることを保証することができ、レーザ発振を確実に達成することができる。

【0192】

そして、第５構成の発光素子は、
第２化合物半導体層の第２面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、
第２化合物半導体層の第２面上からモードロス作用部位上に亙り形成された第２電極、及び、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第２光反射層は第２電極上に形成されており、
積層構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている構成とすることができる。

【0193】

そして、このような好ましい構成を含む第５構成の発光素子において、第１光反射層の半径ｒ₁（＝Ｄ₁／２）は、ω₀≦ｒ₁≦２０・ω₀、好ましくは、ω₀≦ｒ₁≦１０・ω₀を満足する構成とすることができる。あるいは又、ｒ₁の値として、ｒ₁≦１×１０^-4ｍ、好ましくは、ｒ₁≦５×１０^-5ｍを例示することができる。また、基部面の高さ（基部面の第１の部分の厚さ、高さ）ｈ₁として、ｈ₁≦５×１０^-5ｍを例示することができる。更には、このような好ましい構成を含む第５構成の発光素子において、Ｄ_CI≧ω₀を満足する構成とすることができる。更には、このような好ましい構成を含む第５構成の発光素子において、Ｒ₁≦１×１０^-3ｍ、好ましくは、１×１０^-5ｍ≦Ｒ₁≦１×１０^-3ｍ、より好ましくは、１×１０^-5ｍ≦Ｒ₁≦１×１０^-4ｍを満足する構成とすることができる。

【0194】

また、上記の好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等は、
第２化合物半導体層の第２面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、
第２化合物半導体層の第２面上からモードロス作用部位上に亙り形成された第２電極、及び、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第２光反射層は第２電極上に形成されており、
積層構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第６構成の発光素子』と呼ぶ。

【0195】

あるいは又、上記の好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等は、
第２化合物半導体層の第２面上に形成された第２電極、
第２電極上に形成された第２光反射層、
第１化合物半導体層の第１面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、並びに、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第１光反射層は、第１化合物半導体層の第１面上からモードロス作用部位上に亙り形成されており、
積層構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第７構成の発光素子』と呼ぶ。尚、第７構成の発光素子の規定を、第５構成の発光素子に適用することができる。

【0196】

第６構成の発光素子又は第７構成の発光素子において、積層構造体には電流非注入領域（電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域の総称）が形成されているが、電流非注入領域は、具体的には、厚さ方向、第２化合物半導体層の第２電極側の領域に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層全体に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層及び活性層に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層から第１化合物半導体層の一部に亙り形成されていてもよい。モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っているが、電流注入領域から充分に離れた領域においては、モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っていなくともよい。

【0197】

第６構成の発光素子において、電流非注入・外側領域はモードロス作用領域の下方に位置している構成とすることができる。

【0198】

上記の好ましい構成を含む第６構成の発光素子において、電流注入領域の正射影像の面積をＳ₁、電流非注入・内側領域の正射影像の面積をＳ₂としたとき、
０．０１≦Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）≦０．７
を満足する構成とすることができる。また、第７構成の発光素子において、電流注入領域の正射影像の面積をＳ₁’、電流非注入・内側領域の正射影像の面積をＳ₂’としたとき、
０．０１≦Ｓ₁’／（Ｓ₁’＋Ｓ₂’）≦０．７
を満足する構成とすることができる。但し、Ｓ₁／（Ｓ₁’＋Ｓ₂）の範囲、Ｓ₁’／（Ｓ₁’＋Ｓ₂’）の範囲は、上記の範囲に限定あるいは制限されるものではない。

【0199】

上記の好ましい構成を含む第６構成の発光素子又は第７構成の発光素子において、電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、積層構造体へのイオン注入によって形成される構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第６－Ａ構成の発光素子』、『第７－Ａ構成の発光素子』と呼ぶ。そして、この場合、イオン種は、ボロン、プロトン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、ゲルマニウム、亜鉛及びシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオン（即ち、１種類のイオン又は２種類以上のイオン）である構成とすることができる。

【0200】

あるいは又、上記の好ましい構成を含む第６構成の発光素子又は第７構成の発光素子において、電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、第２化合物半導体層の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層の第２面への反応性イオンエッチング処理によって形成される構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第６－Ｂ構成の発光素子』、『第７－Ｂ構成の発光素子』と呼ぶ。これらの処理にあっては、電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域はプラズマ粒子に晒されるので、第２化合物半導体層の導電性に劣化が生じ、電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は高抵抗状態となる。即ち、電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、第２化合物半導体層の第２面のプラズマ粒子への暴露によって形成される構成とすることができる。プラズマ粒子として、具体的には、アルゴン、酸素、窒素等を挙げることができる。

【0201】

あるいは又、上記の好ましい構成を含む第６構成の発光素子又は第７構成の発光素子において、第２光反射層は、第１光反射層からの光を、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって反射あるいは散乱する領域を有する構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第６－Ｃ構成の発光素子』、『第７－Ｃ構成の発光素子』と呼ぶ。具体的には、モードロス作用部位の側壁（モードロス作用部位に設けられた開口部の側壁）の上方に位置する第２光反射層の領域は、順テーパー状の傾斜を有し、あるいは又、第１光反射層に向かって凸状に湾曲した領域を有する。あるいは又、上記の好ましい構成を含む第６構成の発光素子又は第７構成の発光素子において、第１光反射層は、第２光反射層からの光を、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって反射あるいは散乱する領域を有する構成とすることができる。具体的には、第１光反射層の一部の領域に、順テーパー状の傾斜を形成し、あるいは、第２光反射層に向かって凸状の湾曲部を形成すればよいし、あるいは又、モードロス作用部位の側壁（モードロス作用部位に設けられた開口部の側壁）の上方に位置する第１光反射層の領域は、順テーパー状の傾斜を有し、あるいは又、第２光反射層に向かって凸状に湾曲した領域を有する構成とすればよい。また、モードロス作用部位の頂面と、モードロス作用部位に設けられた開口部の側壁との境界（側壁エッジ部）において光を散乱させることで、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって光を散乱させる構成とすることもできる。

【0202】

以上に説明した第６－Ａ構成の発光素子、第６－Ｂ構成の発光素子あるいは第６－Ｃ構成の発光素子において、電流注入領域における活性層から第２化合物半導体層の第２面までの光学的距離をＯＬ₂、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＯＬ₀としたとき、
ＯＬ₀＞ＯＬ₂
を満足する構成とすることができる。また、以上に説明した第７－Ａ構成の発光素子、第７－Ｂ構成の発光素子あるいは第７－Ｃ構成の発光素子において、電流注入領域における活性層から第１化合物半導体層の第１面までの光学的距離をＯＬ₁’、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＯＬ₀’としたとき、
ＯＬ₀’＞ＯＬ₁’
を満足する構成とすることができる。更には、これらの構成を含む、以上に説明した第６－Ａ構成の発光素子、第７－Ａ構成の発光素子、第６－Ｂ構成の発光素子、第７－Ｂ構成の発光素子、第６－Ｃ構成の発光素子あるいは第７－Ｃ構成の発光素子において、生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって散逸させられ、以て、発振モードロスが増加する構成とすることができる。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域の存在によって、モードロス作用領域の正射影像内において、Ｚ軸から離れるほど、減少するが、基本モードの光場強度の減少よりも高次モードのモードロスの方が多く、基本モードを一層安定化させることができるし、電流非注入・内側領域が存在しない場合に比べるとモードロスを抑制することができるので、閾値電流の低下を図ることができる。尚、便宜上、２つの光反射層によって形成される共振器の中心を通る軸線をＺ軸とし、Ｚ軸と直交する仮想平面をＸＹ平面と呼ぶ。

【0203】

また、以上に説明した第６－Ａ構成の発光素子、第７－Ａ構成の発光素子、第６－Ｂ構成の発光素子、第７－Ｂ構成の発光素子、第６－Ｃ構成の発光素子あるいは第７－Ｃ構成の発光素子において、モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る構成とすることができる。誘電体材料として、ＳｉＯ_X、ＳｉＮ_X、ＡｌＮ_X、ＡｌＯ_X、ＴａＯ_X、ＺｒＯ_Xを例示することができるし、金属材料あるいは合金材料として、チタン、金、白金あるいはこれらの合金を例示することができるが、これらの材料に限定するものではない。これらの材料から構成されたモードロス作用部位により光を吸収させ、モードロスを増加させることができる。あるいは直接的に光を吸収しなくても、位相を乱すことでモードロスを制御することができる。この場合、モードロス作用部位は誘電体材料から成り、モードロス作用部位の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の波長λ₀の１／４の整数倍から外れる値である構成とすることができる。即ち、共振器内を周回し定在波を形成する光の位相を、モードロス作用部位においては位相を乱すことで定在波を破壊し、それに相応するモードロスを与えることができる。あるいは又、モードロス作用部位は誘電体材料から成り、モードロス作用部位（屈折率をｎ₀とする）の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の波長λ₀の１／４の整数倍である構成とすることができる。即ち、モードロス作用部位の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の位相を乱さず定在波を破壊しないような厚さである構成とすることができる。但し、厳密に１／４の整数倍である必要はなく、
（λ₀／４ｎ₀）×ｍ－（λ₀／８ｎ₀）≦ｔ₀≦（λ₀／４ｎ₀）×２ｍ＋（λ₀／８ｎ₀）
を満足すればよい。あるいは又、モードロス作用部位を、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る構成とすることで、モードロス作用部位を通過する光がモードロス作用部位によって、位相を乱されたり、吸収させることができる。そして、これらの構成を採用することで、発振モードロスの制御を一層高い自由度をもって行うことができるし、発光素子の設計自由度を一層高くすることができる。

【0204】

あるいは又、上記の好ましい構成を含む第６構成の発光素子において、
第２化合物半導体層の第２面側には凸部が形成されており、
モードロス作用部位は、凸部を囲む第２化合物半導体層の第２面の領域上に形成されている構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第６－Ｄ構成の発光素子』と呼ぶ。凸部は、電流注入領域及び電流非注入・内側領域を占めている。そして、この場合、電流注入領域における活性層から第２化合物半導体層の第２面までの光学的距離をＯＬ₂、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＯＬ₀としたとき、
ＯＬ₀＜ＯＬ₂
を満足する構成とすることができ、更には、これらの場合、生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、電流注入領域及び電流非注入・内側領域に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する構成とすることができる。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域の存在によって、電流注入領域及び電流非注入・内側領域の正射影像内において増加する。更には、これらの場合、モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る構成とすることができる。ここで、誘電体材料、金属材料又は合金材料として、上述した各種の材料を挙げることができる。

【0205】

あるいは又、上記の好ましい構成を含む第７構成の発光素子において、
第１化合物半導体層の第１面側には凸部が形成されており、
モードロス作用部位は、凸部を囲む第１化合物半導体層の第１面の領域上に形成されており、あるいは又、モードロス作用部位は、凸部を囲む第１化合物半導体層の領域から構成されている構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第７－Ｄ構成の発光素子』と呼ぶ。凸部は、電流注入領域及び電流非注入・内側領域の正射影像と一致する。そして、この場合、電流注入領域における活性層から第１化合物半導体層の第１面までの光学的距離をＯＬ₁’、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＯＬ₀’としたとき、
ＯＬ₀’＜ＯＬ₁’
を満足する構成とすることができ、更には、これらの場合、生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、電流注入領域及び電流非注入領域に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する構成とすることができ、更には、これらの場合、モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る構成とすることができる。ここで、誘電体材料、金属材料又は合金材料として、上述した各種の材料を挙げることができる。

【0206】

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等において、第２電極を含む積層構造体には、活性層が占める仮想平面と平行に、少なくとも２層の光吸収材料層が形成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第８構成の発光素子』と呼ぶ。

【0207】

第８構成の発光素子にあっては、少なくとも４層の光吸収材料層が形成されていることが好ましい。

【0208】

上記の好ましい構成を含む第８構成の発光素子において、発振波長（発光素子から主に出射される光の波長であり、所望の発振波長である）をλ₀、２層の光吸収材料層、及び、光吸収材料層と光吸収材料層との間に位置する積層構造体の部分の全体の等価屈折率をｎ_eq、光吸収材料層と光吸収材料層との間の距離をＬ_Absとしたとき、
０．９×｛（ｍ・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛（ｍ・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝
を満足することが好ましい。ここで、ｍは、１、又は、１を含む２以上の任意の整数である。等価屈折率ｎ_eqとは、２層の光吸収材料層、及び、光吸収材料層と光吸収材料層との間に位置する積層構造体の部分を構成する各層のそれぞれの厚さをｔ_i、それぞれの屈折率をｎ_iとしたとき、
ｎ_eq＝Σ（ｔ_i×ｎ_i）／Σ（ｔ_i）
で表される。但し、ｉ＝１，２，３・・・，Ｉであり、「Ｉ」は、２層の光吸収材料層、及び、光吸収材料層と光吸収材料層との間に位置する積層構造体の部分を構成する層の総数であり、「Σ」はｉ＝１からｉ＝Ｉまでの総和を取ることを意味する。等価屈折率ｎ_eqは、発光素子断面の電子顕微鏡観察等から構成材料を観察し、それぞれの構成材料に対して既知の屈折率及び観察により得た厚さを基に算出すればよい。ｍが１の場合、隣接する光吸収材料層の間の距離は、全ての複数の光吸収材料層において、
０．９×｛λ₀／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛λ₀／（２・ｎ_eq）｝
を満足する。また、ｍが１を含む２以上の任意の整数であるとき、一例として、ｍ＝１，２とすれば、一部の光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
０．９×｛λ₀／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛λ₀／（２・ｎ_eq）｝
を満足し、残りの光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
０．９×｛（２・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛（２・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝
を満足する。広くは、一部の光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
０．９×｛λ₀／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛λ₀／（２・ｎ_eq）｝
を満足し、残りの種々の光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
０．９×｛（ｍ’・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛（ｍ’・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝
を満足する。ここで、ｍ’は、２以上の任意の整数である。また、隣接する光吸収材料層の間の距離とは、隣接する光吸収材料層の重心と重心との間の距離である。即ち、実際には、活性層の厚さ方向に沿った仮想平面で切断したときの、各光吸収材料層の中心と中心との間の距離である。

【0209】

更には、上記の各種の好ましい構成を含む第８構成の発光素子において、光吸収材料層の厚さは、λ₀／（４・ｎ_eq）以下であることが好ましい。光吸収材料層の厚さの下限値として１ｎｍを例示することができる。

【0210】

更には、上記の各種の好ましい構成を含む第８構成の発光素子にあっては、積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最小振幅部分に光吸収材料層が位置する構成とすることができる。

【0211】

更には、上記の各種の好ましい構成を含む第８構成の発光素子において、積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最大振幅部分に活性層が位置する構成とすることができる。

【0212】

更には、上記の各種の好ましい構成を含む第８構成の発光素子において、光吸収材料層は、積層構造体を構成する化合物半導体の光吸収係数の２倍以上の光吸収係数を有する構成とすることができる。ここで、光吸収材料層の光吸収係数や積層構造体を構成する化合物半導体の光吸収係数は、発光素子断面の電子顕微鏡観察等から構成材料を観察し、それぞれの構成材料に対して観察された既知の評価結果より類推することで求めることができる。

【0213】

更には、上記の各種の好ましい構成を含む第８構成の発光素子において、光吸収材料層は、積層構造体を構成する化合物半導体よりもバンドギャップの狭い化合物半導体材料、不純物をドープした化合物半導体材料、透明導電性材料、及び、光吸収特性を有する光反射層構成材料から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から構成されている構成とすることができる。ここで、積層構造体を構成する化合物半導体よりもバンドギャップの狭い化合物半導体材料として、例えば、積層構造体を構成する化合物半導体をＧａＮとする場合、ＩｎＧａＮを挙げることができるし、不純物をドープした化合物半導体材料として、Ｓｉをドープしたｎ－ＧａＮ、Ｂをドープしたｎ－ＧａＮを挙げることができるし、透明導電性材料として、後述する電極を構成する透明導電性材料を挙げることができるし、光吸収特性を有する光反射層構成材料として、後述する光反射層を構成する材料（例えば、ＳｉＯ_X、ＳｉＮ_X、ＴａＯ_X等）を挙げることができる。光吸収材料層の全てがこれらの材料の内の１種類の材料から構成されていてもよい。あるいは又、光吸収材料層のそれぞれがこれらの材料の内から選択された種々の材料から構成されていてもよいが、１層の光吸収材料層は１種類の材料から構成されていることが、光吸収材料層の形成の簡素化といった観点から好ましい。光吸収材料層は、第１化合物半導体層内に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層内に形成されていてもよいし、第１光反射層内に形成されていてもよいし、第２光反射層内に形成されていてもよいし、これらの任意の組み合わせとすることもできる。あるいは又、光吸収材料層を、後述する透明導電性材料から成る電極と兼用することもできる。

【実施例10】

【0214】

実施例１０は、本開示の第２の態様に係る発光素子、本開示の第２の態様に係る発光素子アレイ、及び、本開示の第３の態様に係る発光素子アレイの製造方法に関し、具体的には、第１構成及び第２構成の発光素子に関する。

【0215】

実施例１０の発光素子、実施例１０の発光素子アレイを構成する発光素子、実施例１０の発光素子アレイの製造方法によって得られた発光素子（以下、これらの発光素子を総称して、『発光素子１０Ｆ』と呼ぶ）の、前述した仮想ζξ平面で切断したときの模式的な一部端面図を、図３５、図３６及び図３７に示し、実施例１０の発光素子アレイの、前述した仮想ζξ平面で切断したときの模式的な一部端面図を、図３８、図３９及び図４０に示す。尚、図３５、図３６及び図３７に示した発光素子の構成は、実質的に、図１、図２及び図３に示した実施例１の発光素子の構成と同じであるし、図３８、図３９及び図４０に示した発光素子アレイの構成は、実質的に、図４、図５及び図６に示した実施例１の発光素子アレイの構成と同じである。

【0216】

また、実施例１０の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分の配置状態を図４１に示し、図４１の矢印Ａ－Ａ、矢印Ｂ－Ｂ及び矢印Ｃ－Ｃに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図を、図４２Ａ、図４２Ｂ及び図４２Ｃに示し、更には、図４２Ａの一部を拡大した模式的な一部端面図を図４３に示す。また、実施例１０の発光素子アレイにおける基部面の第１の部分及び第２の部分を形成するための第１犠牲層及び第２犠牲層の配置状態を、図４４、図４５、図４６Ａ及び図４７に示し、実施例１０の発光素子アレイの製造方法を説明するための第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図を図４８Ａ、図４８Ｂ及び図４８Ｃ、並びに、図４６Ｂに示す。

【0217】

実施例１０の発光素子１０Ｆは、
第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと面する活性層（発光層）２３、並びに、
活性層２３と面する第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有する第２化合物半導体層２２、
が積層された積層構造体２０、
第１化合物半導体層２１の第１面側に位置する基部面１９０の上に形成された第１光反射層４１、並びに、
第２化合物半導体層２２の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層４２、
を備えている。

【0218】

そして、第１光反射層４１が形成される基部面１９０の部分を基部面の第１の部分１９１、基部面の第１の部分１９１の一部から延在する基部面の部分を基部面の第２の部分１９２と呼び、
基部面の第１の部分１９１の中心と基部面の第２の部分１９２の中心とを結ぶ線分の第１化合物半導体層の第１面への正射影像（例えば、ζ方向に延びる正射影像）に直交し、基部面の第１の部分１９１の中心を通り、積層構造体２０の厚さ方向と平行な仮想平面を仮想ηξ平面と呼ぶとき、
基部面の第１の部分１９１の高さは、基部面の第２の部分１９２の高さよりも高く、
第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂを基準として、仮想ηξ平面と平行な仮想平面で切断したときの基部面の第１の部分１９１の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第２の部分１９２の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、
基部面の第１の部分１９１と基部面の第２の部分１９２とは滑らかに繋がっている。

【0219】

尚、基部面の第１の部分１９１の中心とは、基部面の第１の部分１９１の平面形状が円形や楕円形、矩形、正多角形の場合、これらの図形の中心を指し、基部面の第１の部分１９１の平面形状がそれ以外の異形形状である場合、基部面の第１の部分１９１の面積重心点を指す。また、基部面の第２の部分１９２の中心とは、仮想ηξ平面と平行な仮想平面で切断したときの基部面の第２の部分１９２の断面形状の中心を指す。また、図４２Ａ及び図４３において、基部面の第１の部分１９１の一部を点線で示し、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを一点鎖線で示し、基部面の第１の部分１９１と第２の部分１９２の境界を二点鎖線で示す。

【0220】

実施例１０の発光素子アレイは、発光素子が、複数、配列されて成り、各発光素子は、上記の実施例１０の発光素子１０Ｆから構成されている。

【0221】

積層構造体２０の厚さ方向と平行であって、基部面の第１の部分１９１の中心を通り、仮想ηξ平面と直交する仮想平面を仮想ζξ平面と呼ぶとき、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂを基準として、仮想ζξ平面で基部面の第１の部分１９１及び第２の部分１９２を切断したときの基部面の第１の部分１９１の中心部（頂部）は、上に凸状の形状を有し、第２の部分１９２との境界領域１９１’及びその近傍において下に凸状の形状を有し、基部面の第２の部分１９２は、第１の部分１９１との境界領域１９２’及びその近傍において下に凸状の形状を有する。より具体的には、第１の部分１９１と第２の部分１９２との境界領域及びその近傍における基部面１９０は、鞍部の形状を有する。また、仮想ζξ平面で基部面の第２の部分１９２を切断したときの基部面の第２の部分１９２は、境界領域１９２’から充分に離れた領域において、図４２Ａに示し例では下に凸状の形状を有し、あるいは又、平坦な形状を有する。

【0222】

そして、基部面の第１の部分１９１の中心部は、正方形の格子の頂点上に位置し（図４１参照）、あるいは又、正三角形の格子の頂点上に位置する（図４７から得られる基部面の第１の部分１９１の中心部を参照）。第１光反射層４１は、基部面の第１の部分１９１の少なくとも一部分の上に形成されている一方、基部面の第２の部分１９２には形成されていないが、これに限定するものではない。

【0223】

基部面の第１の部分１９１及び基部面の第２の部分１９２が形成されていない領域には、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａが露出している。基部面の第１の部分１９１と第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの露出面との境界領域１９１Ａにあっては、標語的に連続的微分不可能であるし、滑らかではないとも表現される。同様に、基部面の第２の部分１９２と第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの露出面との境界領域１９２Ａにあっては、標語的に連続的微分不可能であるし、滑らかではないとも表現される。

【0224】

実施例１０の発光素子１０Ｆにおいては、仮想ζξ平面で基部面の第１の部分１９１を切断したときの基部面の第１の部分１９１の中心部（頂部）において凸状の形状を有する領域が描く図形は、微分可能であり、より具体的には、円の一部、放物線の一部、サイン曲線、楕円の一部、又は、カテナリー曲線の一部、あるいはこれらの曲線の組合せとすることができるし、これらの曲線の一部が線分で置き換えられていてもよい。また、第２の部分１９２との境界領域１９１’が描く図形、第１の部分１９１との境界領域１９２’が描く図形も、微分可能であり、より具体的には、円の一部、放物線の一部、サイン曲線の一部、楕円の一部、又は、カテナリー曲線の一部、あるいはこれらの曲線の組合せとすることができるし、これらの曲線の一部が線分で置き換えられていてもよい。更には、基部面の第１の部分１９１と第２の部分１９２との境界も微分可能である。

【0225】

実施例１０の発光素子１０Ｆにおいては、基部面の第１の部分１９１の平面形状を円形としたが、これに限定するものではないし、基部面の第２の部分１９２の平面形状を概ね矩形（帯状）としたが、これに限定するものでもない。

【0226】

発光素子アレイにおいて、発光素子の形成ピッチＰ（図４１、図４６Ａ、図４７参照）は、３μｍ以上、５０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上、３０μｍ以下、より好ましくは８μｍ以上、２５μｍ以下であることが望ましい。また、基部面の第１の部分１９１の中心部（頂部）の曲率半径Ｒ₁（図４３参照）は、１×１０^-5ｍ以上であることが望ましい。共振器長Ｌ_ORは、１×１０^-5ｍ≦Ｌ_ORを満足することが好ましい。図４１に示す実施例１０の発光素子アレイにおいて、あるいは、図４６Ａ及び図４７に示す第１犠牲層１８１及び第２犠牲層１８２の配置状態から最終的に得られる実施例１０の発光素子アレイにおいて、発光素子１０Ｆのパラメータは以下の表３７のとおりである。尚、図４３に示すように、第１光反射層４１の直径をＤ₁で示し、第１の部分１９１の直径をＤ₁’で示し、第１の部分１９１の高さをＨ₁で示し、２つの発光素子を連結する基部面の第２の部分１９２の中央部分（第２の部分１９２を二等分する部分）における第２の部分１９２の中心の曲率半径をＲ₂で示す。ここで、第１の部分１９１の高さＨ₁は、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面１９０の第１の部分１９１の中心部までの距離をＬ₁、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂから基部面１９０の第２の部分１９２の中心部までの距離をＬ₂としたとき、
Ｈ₁＝Ｌ₁－Ｌ₂
で表される。また、図４１、図４６Ａ及び図４７に示す実施例１０の発光素子１０Ｆの仕様を、以下の表３８、表３９及び表４０に示す。尚、「発光素子数」とは、１つの発光素子アレイを構成する発光素子の数である。

【0227】

積層構造体２０は、ＧａＮ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体及びＧａＡｓ系化合物半導体から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成る構成とすることができる。実施例１０にあっては、具体的には、実施例１と同様の積層構造体２０はＧａＮ系化合物半導体から成る。即ち、第１化合物半導体層２１はｎ－ＧａＮ層から成り、活性層２３はＩｎ_0.04Ｇａ_0.96Ｎ層（障壁層）とＩｎ_0.16Ｇａ_0.84Ｎ層（井戸層）とが積層された５重の多重量子井戸構造から成り、第２化合物半導体層２２はｐ－ＧａＮ層から成る。第１電極３１、第１パッド電極、第２電極３２、第２パッド電極３３、絶縁層（電流狭窄層）３４の構成、構造も、実施例１において説明したと同様とすることができる。

【0228】

図３５及び図３８に示すように、第２電極３２は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｆにおいて共通であり、第２電極は第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。第１電極３１も、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｆにおいて共通であり、第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。図３５及び図３８に示す発光素子１０Ｆにあっては、第１光反射層４１を介して光が外部に出射されてもよいし、第２光反射層４２を介して光が外部に出射されてもよい。

【0229】

あるいは又、図３６及び図３９に示すように、第２電極３２は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｆにおいて個別に形成されており、第２パッド電極３３を介して外部の回路等に接続される。第１電極３１は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｆにおいて共通であり、第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。図３６及び図３９に示す発光素子１０Ｆにあっては、第１光反射層４１を介して光が外部に出射されてもよいし、第２光反射層４２を介して光が外部に出射されてもよい。

【0230】

あるいは又、図３７及び図４０に示すように、第２電極３２は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｆにおいて個別に形成されており、第２電極３２の上に形成された第２パッド電極３３の上にはバンプ３５が形成されており、バンプ３５を介して外部の回路等に接続される。第１電極３１は、発光素子アレイを構成する発光素子１０Ｆにおいて共通であり、第１パッド電極（図示せず）を介して外部の回路等に接続される。バンプ３５は、基部面の第１の部分１９１の中心部に対向した第２化合物半導体層２２の第２面側の部分に配設されており、第２光反射層４２を覆っている。バンプ３５として、金（Ａｕ）バンプ、半田バンプ、インジウム（Ｉｎ）バンプを例示することができるし、バンプ３５の配設方法は周知の方法とすることができる。図３７及び図４０に示す発光素子１０Ｆにあっては、第１光反射層４１を介して光が外部に出射される。尚、図３５に示した発光素子１０Ｆにおいてバンプ３５を設けてもよい。バンプ３５の形状として、円柱形、環状、半球形を例示することができる。

【0231】

〈表３７〉

【0232】

〈表３８〉 図４１参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１１．５ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＮ
活性層２３ ＩｎＧａＮ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＮ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ４４５ｎｍ
発光素子数 １００×１００

【0233】

〈表３９〉 図４６Ａ参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／ＳｉＮ（９ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＮ
活性層２３ ＩｎＧａＮ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＮ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ４８８ｎｍ
発光素子数 １０００×１０００

【0234】

〈表４０〉 図４７参照
第２光反射層４２ ＳｉＯ₂／ＳｉＮ（９ペア）
第２電極３２ ＩＴＯ（厚さ：２２ｎｍ）
第２化合物半導体層２２ ｐ－ＧａＮ
活性層２３ ＩｎＧａＮ（多重量子井戸構造）
第１化合物半導体層２１ ｎ－ＧａＮ
第１光反射層４１ ＳｉＯ₂／Ｔａ₂Ｏ₅（１４ペア）

共振器長Ｌ_OR ２５μｍ
発振波長（発光波長）λ₀ ４８８ｎｍ
発光素子数 １０００×１０００

【0235】

以下、基部面の第１の部分及び第２の部分を形成するための第１犠牲層及び第２犠牲層の配置状態を示す、図４４、図４５、図４６Ａ及び図４７、並びに、図４４の矢印Ａ－Ａ、矢印Ｂ－Ｂ及び矢印Ｃ－Ｃに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である図４８Ａ、図４８Ｂ、図４８Ｃ、図４９Ａ、図４９Ｂ及び図４９Ｃ、並びに、図４６Ａの矢印Ｂ－Ｂに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図である図４６Ｂを参照して、実施例１０の発光素子アレイの製造方法を説明する。

【0236】

尚、図４６Ａの矢印Ａ－Ａに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図は、図４８Ａ及び図４９Ａと概ね同様であるし、図４６Ａの矢印Ｃ－Ｃに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図は、図４８Ｃ及び図４９Ｃと概ね同様である。また、図４７の矢印Ａ－Ａに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図は、図４８Ａ及び図４９Ａと概ね同様であるし、図４７の矢印Ｂ－Ｂに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図は、図４８Ｂ及び図４９Ｂと概ね同様であるし、図４７の矢印Ｃ－Ｃに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図は、図４８Ｃ及び図４９Ｃと概ね同様である。

【0237】

先ず、実施例１の［工程－１００］～［工程－１４０］と同様にして、積層構造体２０を形成した後、第２化合物半導体層２２の第２面側に第２光反射層４２を形成する。

【0238】

その後、第１光反射層４１を形成すべき基部面の第１の部分１９１の上に第１犠牲層１８１を形成し、併せて、基部面の第２の部分１９２の上に、第１犠牲層１８１から延在し、第１犠牲層１８１よりも薄い第２犠牲層１８２を形成する（図４４、図４５、図４６Ａ及び図４７を参照）。

【0239】

第１犠牲層１８１’の平面形状を円形としたが、これに限定するものではないし、第２犠牲層１８２’を、概ね矩形（図４４、図４６Ａ、図４７参照）とし、あるいは又、丸みを帯びた形状（図４５参照）としたが、これに限定するものではなく、多角形や楕円形等とすることもできる。尚、図４４の矢印Ａ－Ａ、矢印Ｂ－Ｂ及び矢印Ｃ－Ｃに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図を図４８Ａ、図４８Ｂ、図４８Ｃ、図４９Ａ、図４９Ｂ及び図４９Ｃに示すし、図４６Ａの矢印Ｂ－Ｂに沿った第１化合物半導体層等の模式的な一部端面図を図４６Ｂに示す。

【0240】

具体的には、例えば、レジスト材料から成る犠牲層・材料層をスピンコート法に基づき全面に形成する。そして、露光用マスクを用いて犠牲層・材料層を露光する。第１犠牲層１８１’を形成すべき犠牲層・材料層の領域に対する露光エネルギーを１．００としたとき、第２犠牲層１８２’を形成すべき犠牲層・材料層の領域に対する露光エネルギーを、例えば、０．３とすればよい。あるいは又、第１犠牲層１８１’を形成すべき犠牲層・材料層の領域に対する現像時間を１．００としたとき、第２犠牲層１８２’を形成すべき犠牲層・材料層の領域に対する現像時間を、例えば、０．５とすればよい。尚、このような条件が得られるように、露光用マスクを設計すればよい。このようにして犠牲層・材料層を露光し、次いで、現像する。こうして、図４８Ａ、図４８Ｂ、図４８Ｃに示す構造を得ることができる。そして、その後、犠牲層・材料層に、例えば、レジスト材料の融点以上の温度による熱処理（例えば、１６０゜Ｃの熱処理、リフロー処理）を施す。こうして、最終的に、第１犠牲層１８１よりも薄い第２犠牲層１８２を得ることができる（図４９Ａ、図４９Ｂ、図４９Ｃ、図４６Ｂ参照）。

【0241】

あるいは又、具体的には、ハーフトーンマスク又はグレイトーンマスクを露光用マスクとして用いて、犠牲層・材料層を露光してもよい。第１犠牲層１８１’を形成すべき犠牲層・材料層の領域に対する露光と、第２犠牲層１８２’を形成すべき犠牲層・材料層の領域に対する露光とが相違するように、ハーフトーンマスク又はグレイトーンマスクを設計すればよい。そして、犠牲層・材料層を露光し、次いで、現像することで、図４８Ａ、図４８Ｂ、図４８Ｃに示す構造を得ることができる。

【0242】

あるいは又、具体的には、例えば、レジスト材料から成る第２犠牲層１８２’をスピンコート法に基づき全面に形成する。そして、第２犠牲層１８２’の表面にアッシング処理を施し（プラズマ照射処理を施し）、第２犠牲層１８２’の表面を変質させ、次の工程で第１犠牲層１８１’を形成したとき、第２犠牲層１８２’に損傷や変形等が発生することを防止する。次いで、第２犠牲層１８２’の上に、レジスト材料から成る第１犠牲層・形成層をスピンコート法に基づき形成し、第１犠牲層・形成層を周知の方法でパターニングすることで、第１犠牲層１８１’及び第２犠牲層１８２’を得ることができる（図４８Ａ、図４８Ｂ、図４８Ｃ参照）。そして、その後、第１犠牲層１８１’及び第２犠牲層１８２’に、例えば、レジスト材料の融点以上の温度による熱処理（例えば、１６０゜Ｃの熱処理、リフロー処理）を施す。こうして、最終的に、第１犠牲層１８１よりも薄い第２犠牲層１８２を得ることができる（図４９Ａ、図４９Ｂ、図４９Ｃ、図４６Ｂ参照）。

【0243】

あるいは又、例えば、ナノインプリント法に基づき第１犠牲層１８１’及び第２犠牲層１８２’を形成することもできるし、３Ｄプリンタを用いて第１犠牲層１８１’及び第２犠牲層１８２’を形成することもできる。

【0244】

尚、加熱処理によって、図４４、図４５、図４６Ａ及び図４７において示す露出した第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に、たとえ、第２犠牲層１８２’が形成されてしまった場合であっても、このような第２犠牲層１８２’は、その表面張力によって、第２犠牲層１８２に、一種、吸収され、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａが露出する。

【0245】

第１犠牲層１８１、第２犠牲層１８２をレジスト材料から構成する場合、レジスト材料は、ネガ型であってもよいし、ポジ型であってもよく、露光用マスクを使用するレジスト材料に基づき適切に設計すればよい。尚、第１犠牲層１８１、第２犠牲層１８２を構成する材料は、レジスト材料に限定されず、酸化物材料（例えば、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、ＴｉＯ₂等）、半導体材料（例えば、Ｓｉ、ＧａＮ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ等）、金属材料（例えば、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ａｌ等）等、第１化合物半導体層２１に対して適切な材料を選択すればよい。また、第１犠牲層１８１、第２犠牲層１８２を構成するレジスト材料として適切な粘度を有するレジスト材料を用いることで、また、第１犠牲層１８１の厚さ、第２犠牲層１８２の厚さ、第１犠牲層１８１の直径等を適切に設定、選択することで、基部面１９０の曲率半径の値や基部面９０の凹凸の形状（例えば、曲率半径Ｒ₁，Ｒ₂や直径Ｄ₁’、高さＨ₁）を、所望の値、形状とすることができる。

【0246】

その後、第１犠牲層１８１及び第２犠牲層１８２をエッチバックし、更に、基部面１９０から内部（即ち、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａから第１化合物半導体層２１の内部）に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂを基準として、基部面の第１の部分１９１及び第２の部分１９２を得ることができる。具体的には、第１化合物半導体層２１の第２面２１ａを基準として、仮想ηξ平面と平行な仮想平面で切断したときの基部面の第１の部分１９１の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第２の部分１９２の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第１の部分１９１と基部面の第２の部分１９２とは滑らかに繋がっている基部面１９０を得ることができる。エッチバックは、ＲＩＥ法等のドライエッチング法に基づき行うこともできるし、塩酸、硝酸、フッ酸、リン酸やこれらの混合物等を用いてウェットエッチング法に基づき行うこともできる。第１犠牲層１８１及び第２犠牲層１８２のエッチングレートと、第１化合物半導体層２１のエッチングレートは、等しいことが好ましい。即ち、エッチバック時の（第１化合物半導体層２１のエッチング速度）／（第１犠牲層１８１及び第２犠牲層１８２のエッチング速度）の値（エッチング選択比）を、１とすることが好ましい。

【0247】

次に、基部面の第１の部分１９１の上に第１光反射層４１を形成する。具体的には、実施例１の［工程－１８０］～［工程－１９０］と同様の工程を実行する。こうして、実施例１０の発光素子アレイを完成させる。

【0248】

実施例１０の発光素子にあっても、基部面の第１の部分と第２の部分との境界領域は、凹凸状であり、且つ、微分可能であり、基部面は滑らかであるが故に、何らかの原因によって発光素子に外力が加わった場合であっても、凸部の立ち上がり部分に応力が集中するといった従来の技術における問題を確実に回避することができ、第１化合物半導体層等に損傷が発生する虞がない。特に、発光素子アレイにあっては、バンプを用いて外部の回路等と接続・接合するが、接合時、発光素子アレイに大きな荷重（例えば、５０ＭＰａ程度）を加える必要がある。実施例１０の発光素子アレイにあっては、このような大きな荷重が加わっても、発光素子アレイに損傷が生じる虞がない。

【0249】

ところで、第１化合物半導体層２１と犠牲層を構成するレジスト材料層との間の濡れ性、表面張力、重力の影響等によって、あるいは又、第１光反射層４１に要求される仕様に依っては、レジスト材料層の断面形状が所望の形状にならず、その結果、所望の断面形状を有する第１光反射層が得られない場合がある。具体的には、例えば、模式的な一部断面図を図６８Ａ、図６８Ｂに示すように、レジスト材料層の縁部が盛り上がり、中央部が凹んだ状態（凹形状）となったり、レジスト材料層の頂面が平坦になったりする。例えば、図６８Ｂに示す状態において、κ^-1（毛管長）の値は、
κ^-1＝｛（γ／（Δρ・ｇ）｝^1/2
で求めることができる。ここで、γは界面の表面張力（Ｎ／ｍ）であり、Δρはレジスト材料の密度と第１化合物半導体層の密度との密度差（ｋｇ／ｍ³）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ²）である。そして、レジスト材料層の半径をｒ_Resistとしたとき、
ｒ_Resist＞κ^-1
の場合、レジスト材料層の頂面は平坦となる。

【0250】

また、レジスト材料層を薄くした場合、第１化合物半導体層２１の表面とレジスト材料層の間の表面張力の影響から、得られる接触角に限界がある。そのため小さい接触角が得られず、レジスト材料層の形状が平坦若しくは凹形状になる。高出力の発光素子を製造するためには、１つの発光素子の高光出力化と高密度アレイ化が必要である。１つの発光素子の高光出力化には光出力領域を広げればよく、そのためには、第１光反射層の曲率半径を大きくすればよい。また、高密度アレイ化を達成するためには、小さな領域に多くの発光素子を密に配列すればよい。即ち、第１光反射層の直径の値が小さく、曲率半径の大きな第１光反射層を有する発光素子を狭い形成ピッチで配列することが求められる。しかしながら、従来技術では、上記のように、第１光反射層の作製には理論的な限界がある。例えば、従来技術によって、直径２０μｍ、曲率半径４００μｍの形状を有するレジスト材料層の形成を試みた場合、加熱処理前後のレジスト材料層の体積が等しいと仮定すると以下の式から、レジスト材料層の高さは１２４ｎｍとなる。そして、この場合、第１化合物半導体層２１とレジスト材料層との接触角は０．７度となる。

【0251】

（π／４）×Ｄ²×ｔ＝｛（π・ｓ）／２４｝（３Ｄ²＋４ｓ²）

【0252】

ここで、
Ｄ：加熱処理前のレジスト材料層の直径（＝加熱処理後のレジスト材料層の直径）
ｔ：加熱処理前のレジスト材料層の厚さ
ｓ：加熱処理後のレジスト材料層の厚さ

【0253】

然るに、このような形状を有するレジスト材料層を得るための材料の入手は極めて困難である。これは、理論的には、完全な濡れ性を有する条件、あるいは又、完全な濡れ性と不完全な濡れ性を有する条件の互いの境界近傍の限られた系でしか実現できない。特に後者の場合、ヤング－デュプレ（Young-Dupre）の法則より接触角０．７度を満たすためには第１化合物半導体層、レジスト材料層、空気の関係から成る３方向の張力の関係が、
（γ_so－γ_sl）／γ＝ｃｏｓ（θ_E）＝０．９９９９
という極めて限定的な条件を満たさなければならない。ここで、
γ_so：第１化合物半導体層の表面張力（レジスト材料層を拡げようとする力）
γ_sl：第１化合物半導体層とレジスト材料層との間の表面張力（第１化合物半導体層とレジスト材料層との間の界面が拡がってエネルギーが高くなることを阻止しようとする力）
γ ：レジスト材料層の表面張力
θ_E ：接触角

【0254】

そのため、多くの材料系ではリフロー後の形状が球面にならず、平坦若しくは凹形状になる。例えば、通常、使用されるレジスト材料層と第１化合物半導体層との間の接触角は１５度程度であり、要求される接触角０．７度とは大きな乖離がある。

【0255】

エッチバック時の（第１化合物半導体層のエッチング速度）／（レジスト材料層のエッチング速度）の値（エッチング選択比）を１未満として、エッチバック後の第１化合物半導体層の曲率半径を大きくする手法がある。しかしながら、エッチング用マスクであるレジスト材料層の方が早くエッチングされるため、エッチバック中の第１化合物半導体層のエッチャントに対する露出時間が増加し、エッチバック後の第１化合物半導体層の表面粗さの値が大きくなるといった問題がある。表面粗さの値が大きくなると、光損失が増加し、発光素子の閾値電流の増加、発光効率の低下、出力低下等が生じるため、好ましくない。エッチング選択比とエッチバック後の第１化合物半導体層の表面粗さＲｑの値を求めた結果を、以下の表４１に示す。第１化合物半導体層の表面粗さＲｑの値を小さくすることで、発光素子の散乱損失を抑制し、共振器の性能を改善することができ、ひいては、発光素子の閾値低減、消費電力低減、光出力の改善、発光効率の改善、発光素子の信頼性の向上を図ることができる。

【0256】

〈表４１〉
エッチング選択比 Ｒｑ
０．５６ １．７ｎｍ
０．９１ ０．４７ｎｍ

【0257】

また、発光素子アレイにおいて発光素子を配設する場合、第１犠牲層のフットプリント径は発光素子の形成ピッチを超えることができない。従って、発光素子アレイの狭形成ピッチ化を図るためには、実施例１において説明したと同様に、フットプリント径を縮小させる必要がある。実施例１０にあっては、基部面の第１の部分１９１、第２の部分１９２の諸元を表３７に示したとおりとした。

【0258】

基部面の第１の部分９１における直径Ｄ₁’と曲率半径Ｒ₁の関係を調べた。その結果を以下の表４２に示すが、従来の技術（即ち、第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分１９１の断面形状は上に凸状の形状を有し、基部面には第２の部分１９２が設けられておらず、基部面の第１の部分１９１以外の領域は平坦である）によって得られた発光素子よりも大きな曲率半径Ｒ₁を得ることができることが判る。

【0259】

〈表４２〉
直径Ｄ₁’ 曲率半径Ｒ₁
実施例１０ １９μｍ ４６μｍ
従来の技術（１） １６μｍ １９μｍ
従来の技術（２） ２０μｍ ２０μｍ

【0260】

実施例１０あるいは後述する実施例１１にあっては、第１犠牲層及び第２犠牲層に基づき基部面に突出部（第１の部分１９１）を形成するので、小さな直径Ｄ₁’、低い高さＨ₁、大きな曲率半径Ｒ₁を有する突出部（基部面の第１の部分１９１）を形成することができる。その結果、小さな直径、低い高さ、歪みの無い大きな曲率半径を有する第１光反射層を得ることができるし、発光素子を高密度に配置した発光素子アレイを得ることができる。加えて、実施例１において説明した種々の効果を達成することができる。

【0261】

尚、実施例１、実施例４、実施例５～実施例８、及び、これらの実施例において説明した変形例における発光素子あるいは発光素子アレイの構成、構造を、実施例１０あるいは次に述べる実施例１１の発光素子あるいは発光素子アレイに適用することができる。

【実施例11】

【0262】

実施例１１における発光素子アレイの製造方法は、実施例１０の発光素子アレイの製造方法の変形である。

【0263】

実施例１１の発光素子アレイの製造方法にあっては、第１光反射層４１を形成すべき基部面の第１の部分１９１の上に第１犠牲層２８１’を形成し、併せて、基部面の第２の部分１９２の上に、第１犠牲層２８１’から延在し、第１犠牲層２８１’よりも薄い第２犠牲層２８２’を形成する工程は、
基部面の上に犠牲層・材料層を形成した後、
第１光反射層４１を形成すべき基部面の第１の部分１９１の形成ピッチを、使用する露光装置のパターン形成限界幅よりも小さく設定して、犠牲層・材料層を露光装置によって露光する工程を含む。

【0264】

露光装置として、具体的には、例えば、アライナを挙げることができる。そして、第１光反射層４１を形成すべき基部面の第１の部分１９１の形成ピッチを、使用する露光装置のパターン形成限界幅よりも小さく設定して、レジスト材料から成る犠牲層・材料層を露光装置によって露光することで、第１犠牲層２８１’を形成すべき犠牲層・材料層の領域に対する露光条件と、第２犠牲層２８２’を形成すべき犠牲層・材料層の領域に対する露光条件とが相違する結果、最終的に、第１犠牲層１８１よりも薄い第２犠牲層１８２を得ることができる。パターン形成限界幅（第１光反射層４１を形成すべき基部面の第１の部分１９１と、隣接する基部面の第１の部分１９１との隙間）として、例えば、１μｍあるいは２μｍを挙げることができる。

【0265】

この工程によって得られる、第１犠牲層２８１’及び第２犠牲層２８２’の配置状態を図５０Ａに示す。即ち、第１犠牲層２８１’と第１犠牲層２８１’との間の領域は、実施例１０と異なり、図５０Ａ、図５０Ｂに示す状態となる。次いで、第１犠牲層２８１’及び第２犠牲層２８２’に対して加熱処理を施すことで、第１犠牲層２８１’及び第２犠牲層２８２’を凸状とする。このときの第１犠牲層２８１’及び第２犠牲層２８２’の模式的な一部端面図は、実質的に、実施例１０における図４９Ａ、図４９Ｂ、図４９Ｃに示した模式的な一部端面図と同様であり、第１犠牲層１８１及び第２犠牲層１８２を得ることができる。加熱処理によって、露出した第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に形成された第２犠牲層２８２’（図５０Ｂ参照）は、その表面張力によって、第２犠牲層１８２に、一種、吸収され、図４４に示すと同様の第１犠牲層及び第２犠牲層の配置状態が得られ、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａが露出する。

【0266】

以上の点を除き、実施例１１における発光素子アレイの製造方法は、実施例１０の発光素子アレイの製造方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略するし、実施例１１における発光素子アレイの製造方法によって得られた発光素子、発光素子アレイは、実施例１０の発光素子アレイの製造方法によって得られた発光素子、発光素子アレイと同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。

【実施例12】

【0267】

実施例１２は、実施例１～実施例１１の変形であり、第５構成の発光素子に関する。前述したとおり、開口部３４Ａを有する絶縁層３４によって、電流狭窄領域（電流注入領域６１Ａ及び電流非注入領域６１Ｂ）が規定される。即ち、開口部３４Ａによって電流注入領域６１Ａが規定される。即ち、実施例１２の発光素子にあっては、第２化合物半導体層２２には、電流注入領域６１Ａ及び電流注入領域６１Ａを取り囲む電流非注入領域６１Ｂが設けられており、電流注入領域６１Ａの面積重心点から、電流注入領域６１Ａと電流非注入領域６１Ｂの境界までの最短距離Ｄ_CIは、前述した式（１－１）及び式（１－２）を満足する。

【0268】

実施例１２の発光素子にあっては、基部面９０の第１の部分９１の半径ｒ₁は、
ω₀≦ｒ₁≦２０・ω₀
を満足する。また、Ｄ_CI≧ω₀を満足する。更には、Ｒ₁≦１×１０^-3ｍを満足する。具体的には、
Ｄ_CI＝４μｍ
ω₀ ＝１．５μｍ
Ｌ_OR＝５０μｍ
Ｒ₁ ＝６０μｍ
λ₀ ＝５２５ｎｍ
を例示することができる。また、開口部３４Ａの直径として８μｍを例示することができる。ＧａＮ基板として、ｃ面をｍ軸方向に約７５度傾けた面を主面とする基板を用いる。即ち、ＧａＮ基板は、主面として、半極性面である｛２０－２１｝面を有する。尚、このようなＧａＮ基板を、他の実施例において用いることもできる。

【0269】

基部面９０の第１の部分９１の中心軸（Ｚ軸）と、ＸＹ平面方向における電流注入領域６１Ａとの間のズレは、発光素子の特性を悪化させる原因となる。第１の部分９１の形成のためのパターニング、開口部３４Ａの形成のためのパターニングのいずれも、リソグラフィ技術を用いることが多いが、この場合、両者の位置関係は、露光装置の性能に応じてＸＹ平面内で屡々ずれる。特に、開口部３４Ａ（電流注入領域６１Ａ）は、第２化合物半導体層２２の側からアライメントを行って位置決めされる。一方、第１の部分９１は、化合物半導体基板１１の側からアライメントを行って位置決めされる。そこで、実施例１２の発光素子では、開口部３４Ａ（電流注入領域６１）を、第１の部分９１によって光が絞られる領域よりも大きく形成することで、第１の部分９１の中心軸（Ｚ軸）と、ＸＹ平面方向における電流注入領域６１Ａとの間にズレが生じても、発振特性に影響が出ない構造を実現している。

【0270】

即ち、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が、電流注入によって活性層が利得を持つ領域に対応する電流注入領域に含まれない場合、キャリアから光の誘導放出が阻害され、ひいては、レーザ発振が阻害される虞がある。然るに、上式（１－１）及び（１－２）を満足することで、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が電流注入領域に含まれることを保証することができ、レーザ発振を確実に達成することができる。

【実施例13】

【0271】

実施例１３は、実施例１～実施例１２の変形であり、且つ、第６構成の発光素子、具体的には、第６－Ａ構成の発光素子に関する。実施例１３の発光素子の模式的な一部端面図を図５１に示す。

【0272】

ところで、第１電極と第２電極との間を流れる電流の流路（電流注入領域）を制御するために、電流注入領域を取り囲むように電流非注入領域を形成する。ＧａＡｓ系面発光レーザ素子（ＧａＡｓ系化合物半導体から構成された面発光レーザ素子）においては、活性層をＸＹ平面に沿って外側から酸化することで電流注入領域を取り囲む電流非注入領域を形成することができる。酸化された活性層の領域（電流非注入領域）は、酸化されない領域（電流注入領域）に比べて屈折率が低下する。その結果、共振器の光路長（屈折率と物理的な距離の積で表される）は、電流注入領域よりも電流非注入領域の方が短くなる。そして、これによって、一種の「レンズ効果」が生じ、面発光レーザ素子の中心部にレーザ光を閉じ込める作用をもたらす。一般に、光は回折効果に起因して広がろうとするため、共振器を往復するレーザ光は、次第に、共振器外へと散逸してしまい（回折損失）、閾値電流の増加等の悪影響が生じる。しかしながら、レンズ効果は、この回折損失を補償するので、閾値電流の増加等を抑制することができる。

【0273】

然るに、ＧａＮ系化合物半導体から構成された発光素子においては、材料の特性上、活性層をＸＹ平面に沿って外部から（横方向から）酸化することが難しい。それ故、実施例１～実施例１２において説明したとおり、第２化合物半導体層２２上に開口部を有するＳｉＯ₂から成る絶縁層３４を形成し、開口部３４Ａの底部に露出した第２化合物半導体層２２から絶縁層３４上に亙り透明導電性材料から成る第２電極３２を形成し、第２電極３２上に絶縁材料の積層構造から成る第２光反射層４２を形成する。このように、絶縁層３４を形成することで電流非注入領域６１Ｂが形成される。そして、絶縁層３４に設けられた開口部３４Ａ内に位置する第２化合物半導体層２２の部分が電流注入領域６１Ａとなる。

【0274】

第２化合物半導体層２２上に絶縁層３４を形成した場合、絶縁層３４が形成された領域（電流非注入領域６１Ｂ）における共振器長は、絶縁層３４が形成されていない領域（電流注入領域６１Ａ）における共振器長よりも、絶縁層３４の光学的厚さ分だけ長くなる。それ故、面発光レーザ素子（発光素子）の２つの光反射層４１，４２によって形成される共振器を往復するレーザ光が共振器外へと発散・散逸する作用が生じてしまう。このような作用を、便宜上、『逆レンズ効果』と呼ぶ。そして、その結果、レーザ光に発振モードロスが生じ、閾値電流が増加したり、スロープ効率が悪化する虞が生じる。ここで、『発振モードロス』とは、発振するレーザ光における基本モード及び高次モードの光場強度に増減を与える物理量であり、個々のモードに対して異なる発振モードロスが定義される。尚、『光場強度』は、ＸＹ平面におけるＺ軸からの距離Ｌを関数とした光場強度であり、一般に、基本モードにおいては距離Ｌが増加するに従い単調に減少するが、高次モードにおいては距離Ｌが増加するに従い増減を一度若しくは複数回繰り返しながら減少に至る（図５３の（Ａ）の概念図を参照）。尚、図５３において、実線は基本モードの光場強度分布、破線は高次モードの光場強度分布を示す。また、図５３において、第１光反射層４１を、便宜上、平坦状態で表示しているが、実際には凹面鏡形状を有する。

【0275】

実施例１３の発光素子あるいは後述する実施例１４～実施例１７の発光素子は、
（Ａ）第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと面する活性層（発光層）２３、及び、
活性層２３と面する第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有する第２化合物半導体層２２、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体２０、
（Ｂ）第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域５５を構成するモードロス作用部位（モードロス作用層）５４、
（Ｃ）第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂの上からモードロス作用部位５４の上に亙り形成された第２電極３２、
（Ｄ）第２電極３２の上に形成された第２光反射層４２、
（Ｅ）第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ側に設けられた第１光反射層４１、並びに、
（Ｆ）第１化合物半導体層２１に電気的に接続された第１電極３１、
を備えている。

【0276】

そして、積層構造体２０には、電流注入領域５１、電流注入領域５１を取り囲む電流非注入・内側領域５２、及び、電流非注入・内側領域５２を取り囲む電流非注入・外側領域５３が形成されており、モードロス作用領域５５の正射影像と電流非注入・外側領域５３の正射影像とは重なり合っている。即ち、電流非注入・外側領域５３はモードロス作用領域５５の下方に位置している。尚、電流が注入される電流注入領域５１から充分に離れた領域においては、モードロス作用領域５５の正射影像と電流非注入・外側領域５３の正射影像とは重なり合っていなくともよい。ここで、積層構造体２０には、電流が注入されない電流非注入領域５２，５３が形成されているが、図示した例では、厚さ方向、第２化合物半導体層２２から第１化合物半導体層２１の一部に亙り形成されている。但し、電流非注入領域５２，５３は、厚さ方向、第２化合物半導体層２２の第２電極側の領域に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層２２全体に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層２２及び活性層２３に形成されていてもよい。

【0277】

モードロス作用部位（モードロス作用層）５４は、ＳｉＯ₂といった誘電体材料から成り、実施例１３あるいは後述する実施例１４～実施例１７の発光素子においては、第２電極３２と第２化合物半導体層２２との間に形成されている。モードロス作用部位５４の光学的厚さは、発光素子において生成した光の波長λ₀の１／４の整数倍から外れる値とすることができる。あるいは又、モードロス作用部位５４の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の波長λ₀の１／４の整数倍とすることもできる。即ち、モードロス作用部位５４の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の位相を乱さず、定在波を破壊しないような厚さとすることができる。但し、厳密に１／４の整数倍である必要はなく、
（λ₀／４ｎ₀）×ｍ－（λ₀／８ｎ₀）≦ｔ₀≦（λ₀／４ｎ₀）×２ｍ＋（λ₀／８ｎ₀）
を満足すればよい。具体的には、モードロス作用部位５４の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の波長の１／４の値を「１００」としたとき、２５乃至２５０程度とすることが好ましい。そして、これらの構成を採用することで、モードロス作用部位５４を通過するレーザ光と、電流注入領域５１を通過するレーザ光との間の位相差を変える（位相差を制御する）ことができ、発振モードロスの制御を一層高い自由度をもって行うことができるし、発光素子の設計自由度を一層高くすることができる。

【0278】

実施例１３において、電流注入領域５１と電流非注入・内側領域５２との境界の形状を円形（直径：８μｍ）とし、電流非注入・内側領域５２と電流非注入・外側領域５３との境界の形状を円形（直径：１２μｍ）とした。即ち、電流注入領域５１の正射影像の面積をＳ₁、電流非注入・内側領域５２の正射影像の面積をＳ₂としたとき、
０．０１≦Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）≦０．７
を満足する。具体的には、
Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）＝８²／１２²＝０．４４
である。

【0279】

実施例１３あるいは後述する実施例１４～実施例１５、実施例１７の発光素子において、電流注入領域５１における活性層２３から第２化合物半導体層２２の第２面までの光学的距離をＯＬ₂、モードロス作用領域５５における活性層２３からモードロス作用部位５４の頂面（第２電極３２と対向する面）までの光学的距離をＯＬ₀としたとき、
ＯＬ₀＞ＯＬ₂
を満足する。具体的には、
ＯＬ₀／ＯＬ₂＝１．５
とした。そして、生成した高次モードを有するレーザ光は、モードロス作用領域５５により、第１光反射層４１と第２光反射層４２とによって構成される共振器構造の外側に向かって散逸させられ、以て、発振モードロスが増加する。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域５５の存在によって、モードロス作用領域５５の正射影像内において、Ｚ軸から離れるほど、減少するが（図５３の（Ｂ）の概念図を参照）、基本モードの光場強度の減少よりも高次モードの光場強度の減少の方が多く、基本モードを一層安定化させることができるし、閾値電流の低下を図ることができるし、基本モードの相対的な光場強度を増加させることができる。しかも、高次モードの光場強度の裾の部分は、電流注入領域から、従来の発光素子（図５３の（Ａ）参照）よりも一層遠くに位置するので、逆レンズ効果の影響の低減を図ることができる。尚、そもそも、ＳｉＯ₂から成るモードロス作用部位５４を設けない場合、発振モード混在が発生してしまう。

【0280】

第１化合物半導体層２１はｎ－ＧａＮ層から成り、活性層２３はＩｎ_0.04Ｇａ_0.96Ｎ層（障壁層）とＩｎ_0.16Ｇａ_0.84Ｎ層（井戸層）とが積層された５重の多重量子井戸構造から成り、第２化合物半導体層２２はｐ－ＧａＮ層から成る。また、第１電極３１はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成り、第２電極３２は、透明導電性材料、具体的には、ＩＴＯから成る。モードロス作用部位５４には円形の開口部５４Ａが形成されており、この開口部５４Ａの底部に第２化合物半導体層２２が露出している。第１電極３１の縁部の上には、外部の回路等と電気的に接続するための、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ又はＶ／Ｐｔ／Ａｕから成る第１パッド電極（図示せず）が形成あるいは接続されている。第２電極３２の縁部の上には、外部の回路等と電気的に接続するための、例えばＴｉ／Ｐｄ／Ａｕ又はＴｉ／Ｎｉ／Ａｕから成る第２パッド電極３３が形成あるいは接続されている。第１光反射層４１及び第２光反射層４２は、ＳｉＮ層とＳｉＯ₂層の積層構造（誘電体膜の積層総数：２０層）から成る。

【0281】

実施例１３の発光素子において、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３は、積層構造体２０へのイオン注入によって形成される。イオン種として、例えば、ボロンを選択したが、ボロンイオンに限定するものではない。

【0282】

以下、実施例１３の発光素子の製造方法の概要を説明する。

【0283】

［工程－１３００］
実施例１３の発光素子の製造にあっては、先ず、実施例１の［工程－１００］と同様の工程を実行する。

【0284】

［工程－１３１０］
次いで、ボロンイオンを用いたイオン注入法に基づき、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３を積層構造体２０に形成する。

【0285】

［工程－１３２０］
その後、実施例１の［工程－１１０］と同様の工程において、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に、周知の方法に基づき、開口部５４Ａを有し、ＳｉＯ₂から成るモードロス作用部位（モードロス作用層）５４を形成する（図５２Ａ参照）。

【0286】

［工程－１３３０］
その後、実施例１の［工程－１２０］以降の工程と同様の工程を実行することで、実施例１３の発光素子を得ることができる。尚、［工程－１２０］と同様の工程の途中において得られた構造を図５２Ｂに示す。

【0287】

実施例１３の発光素子において、積層構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている。即ち、電流注入領域とモードロス作用領域とは、電流非注入・内側領域によって隔てられている（切り離されている）。それ故、概念図を図５３の（Ｂ）に示すように、発振モードロスの増減（具体的には、実施例１３にあっては増加）を所望の状態とすることが可能となる。あるいは又、電流注入領域とモードロス作用領域との位置関係、モードロス作用領域を構成するモードロス作用部位の厚さ等を、適宜、決定することで、発振モードロスの増減を所望の状態とすることが可能となる。そして、その結果、例えば、閾値電流が増加したり、スロープ効率が悪化するといった従来の発光素子における問題を解決することができる。例えば、基本モードにおける発振モードロスを減少させることによって、閾値電流の低下を図ることができる。しかも、発振モードロスが与えられる領域と電流が注入され発光に寄与する領域とを独立して制御することができるので、即ち、発振モードロスの制御と発光素子の発光状態の制御とを独立して行うことができるので、制御の自由度、発光素子の設計自由度を高くすることができる。具体的には、電流注入領域、電流非注入領域及びモードロス作用領域を上記の所定の配置関係とすることで、基本モードとより高次のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスの大小関係を制御することができ、高次モードに与える発振モードロスを基本モードに与える発振モードロスに対して相対的に大きくすることで、基本モードを一層安定化させることができる。しかも、尚、実施例１３の発光素子にあっては第１の部分９１を有するので、回折損失の発生を一層確実に抑制することができる。

【実施例14】

【0288】

実施例１４は、実施例１３の変形であり、第６－Ｂ構成の発光素子に関する。模式的な一部断面図を図５４に示すように、実施例１４の発光素子において、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３は、第２化合物半導体層２２の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層２２の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層２２の第２面への反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理によって形成される。そして、このように電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３はプラズマ粒子（具体的には、アルゴン、酸素、窒素等）に晒されるので、第２化合物半導体層２２の導電性に劣化が生じ、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３は高抵抗状態となる。即ち、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３は、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂのプラズマ粒子への暴露によって形成される。尚、図５４、図５５、図５６Ａ、図５６Ｂにおいては、第１光反射層４１の図示を省略した。

【0289】

実施例１４においても、電流注入領域５１と電流非注入・内側領域５２との境界の形状を円形（直径：１０μｍ）とし、電流非注入・内側領域５２と電流非注入・外側領域５３との境界の形状を円形（直径：１５μｍ）とした。即ち、電流注入領域５１の正射影像の面積をＳ₁、電流非注入・内側領域５２の正射影像の面積をＳ₂としたとき、
０．０１≦Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）≦０．７
を満足する。具体的には、
Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）＝１０²／１５²＝０．４４
である。

【0290】

実施例１４にあっては、実施例１３の［工程－１３１０］の代わりに、第２化合物半導体層２２の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層２２の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層２２の第２面への反応性イオンエッチング処理に基づき、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３を積層構造体２０に形成すればよい。

【0291】

以上の点を除き、実施例１４の発光素子の構成、構造は、実施例１３の発光素子と構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【0292】

実施例１４あるいは後述する実施例１５の発光素子にあっても、電流注入領域、電流非注入領域及びモードロス作用領域を前述した所定の配置関係とすることで、基本モードとより高次のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスの大小関係を制御することができ、高次モードに与える発振モードロスを基本モードに与える発振モードロスに対して相対的に大きくすることで、基本モードを一層安定化させることができる。

【実施例15】

【0293】

実施例１５は、実施例１３～実施例１４の変形であり、第６－Ｃ構成の発光素子に関する。模式的な一部断面図を図５５に示すように、実施例１５の発光素子において、第２光反射層４２は、第１光反射層４１からの光を、第１光反射層４１と第２光反射層４２とによって構成される共振器構造の外側に向かって（即ち、モードロス作用領域５５に向かって）反射あるいは散乱する領域を有する。具体的には、モードロス作用部位（モードロス作用層）５４の側壁（開口部５４Ｂの側壁）の上方に位置する第２光反射層４２の部分は、順テーパー状の傾斜部４２Ａを有し、あるいは又、第１光反射層４１に向かって凸状に湾曲した領域を有する。

【0294】

実施例１５において、電流注入領域５１と電流非注入・内側領域５２との境界の形状を円形（直径：８μｍ）とし、電流非注入・内側領域５２と電流非注入・外側領域５３との境界の形状を円形（直径：１０μｍ乃至２０μｍ）とした。

【0295】

実施例１５にあっては、実施例１３の［工程－１３２０］と同様の工程において、開口部５４Ｂを有し、ＳｉＯ₂から成るモードロス作用部位（モードロス作用層）５４を形成するとき、順テーパー状の側壁を有する開口部５４Ｂを形成すればよい。具体的には、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に形成されたモードロス作用層の上にレジスト層を形成し、開口部５４Ｂを形成すべきレジスト層の部分に、フォトリソグラフィ技術に基づき開口を設ける。周知の方法に基づき、この開口の側壁を順テーパー状とする。そして、エッチバックを行うことで、モードロス作用部位（モードロス作用層）５４に順テーパー状の側壁を有する開口部５４Ｂを形成することができる。更には、このようなモードロス作用部位（モードロス作用層）５４の上に、第２電極３２、第２光反射層４２を形成することで、第２光反射層４２に順テーパー状の傾斜部４２Ａを付与することができる。

【0296】

以上の点を除き、実施例１５の発光素子の構成、構造は、実施例１３～実施例１４の発光素子と構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【実施例16】

【0297】

実施例１６は、実施例１３～実施例１５の変形であり、第６－Ｄ構成の発光素子に関する。実施例１６の発光素子の模式的な一部断面図を図５６Ａに示し、要部を切り出した模式的な一部断面図を図５６Ｂに示すように、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ側には凸部２２Ａが形成されている。そして、図５６Ａ及び図５６Ｂに示すように、モードロス作用部位（モードロス作用層）５４は、凸部２２Ａを囲む第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂの領域２２Ｂの上に形成されている。凸部２２Ａは、電流注入領域５１、電流注入領域５１及び電流非注入・内側領域５２を占めている。モードロス作用部位（モードロス作用層）５４は、実施例１３と同様に、例えば、ＳｉＯ₂といった誘電体材料から成る。領域２２Ｂには、電流非注入・外側領域５３が設けられている。電流注入領域５１における活性層２３から第２化合物半導体層２２の第２面までの光学的距離をＯＬ₂、モードロス作用領域５５における活性層２３からモードロス作用部位５４の頂面（第２電極３２と対向する面）までの光学的距離をＯＬ₀としたとき、
ＯＬ₀＜ＯＬ₂
を満足する。具体的には、
ＯＬ₂／ＯＬ₀＝１．５
とした。これによって、発光素子にはレンズ効果が生じる。

【0298】

実施例１６の発光素子にあっては、生成した高次モードを有するレーザ光は、モードロス作用領域５５により、電流注入領域５１及び電流非注入・内側領域５２に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域５５の存在によって、電流注入領域５１及び電流非注入・内側領域５２の正射影像内において増加する。

【0299】

実施例１６において、電流注入領域５１と電流非注入・内側領域５２との境界の形状を円形（直径：８μｍ）とし、電流非注入・内側領域５２と電流非注入・外側領域５３との境界の形状を円形（直径：３０μｍ）とした。

【0300】

実施例１６にあっては、実施例１３の［工程－１３１０］と［工程－１３２０］との間において、第２化合物半導体層２２の一部を第２面２２ｂ側から除去することで、凸部２２Ａを形成すればよい。

【0301】

以上の点を除き、実施例１６の発光素子の構成、構造は、実施例１３の発光素子と構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。実施例１６の発光素子にあっては、種々のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスを抑制し、横モードを多モード発振させるのみならず、レーザ発振の閾値を低減することができる。また、概念図を図５３の（Ｃ）に示すように、生じる基本モード及び高次モードの光場強度を、発振モードロスの増減（具体的には、実施例１６にあっては、減少）に作用するモードロス作用領域の存在によって、電流注入領域及び電流非注入・内側領域の正射影像内において増加させることができる。

【実施例17】

【0302】

実施例１７は、実施例１３～実施例１６の変形である。実施例１７あるいは後述する実施例１８の発光素子は、より具体的には、第１化合物半導体層２１の頂面から第１光反射層４１を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（発光素子）（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。

【0303】

実施例１７の発光素子にあっては、模式的な一部断面図を図５７に示すように、第２光反射層４２は、金（Ａｕ）層あるいは錫（Ｓｎ）を含む半田層から成る接合層４８を介して、シリコン半導体基板から構成された支持基板４９に半田接合法に基づき固定されている。実施例１７の発光素子の製造にあっては、支持基板４９の除去を除き、即ち、支持基板４９を除去すること無く、例えば、実施例１３の［工程－１３００］～［工程－１３３０］と同様の工程を実行すればよい。

【0304】

実施例１７の発光素子にあっても、電流注入領域、電流非注入領域及びモードロス作用領域を前述した所定の配置関係とすることで、基本モードとより高次のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスの大小関係を制御することができ、高次モードに与える発振モードロスを基本モードに与える発振モードロスに対して相対的に大きくすることで、基本モードを一層安定化させることができる。

【0305】

以上に説明し、図５７に示した発光素子の例では、第１電極３１の端部は第１光反射層４１から離間している。但し、このような構造に限定するものではなく、第１電極３１の端部が第１光反射層４１と接していてもよいし、第１電極３１の端部が第１光反射層４１の縁部の上に亙り形成されていてもよい。

【0306】

また、例えば、実施例１３の［工程－１３００］～［工程－１３３０］と同様の工程を実行した後、発光素子製造用基板１１を除去して第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを露出させ、次いで、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１光反射層４１、第１電極３１を形成してもよい。

【実施例18】

【0307】

実施例１８は、実施例１～実施例１７の変形であるが、第７構成の発光素子、具体的には、第７－Ａ構成の発光素子に関する。実施例１８の発光素子は、より具体的には、第１化合物半導体層２１の頂面から第１光反射層４１を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（発光素子）（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。

【0308】

模式的な一部端面図を図５８に示す実施例１８の発光素子は、
（ａ）ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと接する活性層（発光層）２３、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有し、第１面２２ａが活性層２３と接する第２化合物半導体層２２、
が積層されて成る積層構造体２０、
（ｂ）第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に形成された第２電極３２、
（ｃ）第２電極３２上に形成された第２光反射層４２、
（ｄ）第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域６５を構成するモードロス作用部位６４、
（ｅ）第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上からモードロス作用部位６４の上に亙り形成された第１光反射層４１、並びに、
（ｆ）第１化合物半導体層２１に電気的に接続された第１電極３１、
を備えている。尚、実施例１８の発光素子において、第１電極３１は、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に形成されている。

【0309】

そして、積層構造体２０には、電流注入領域６１、電流注入領域６１を取り囲む電流非注入・内側領域６２、及び、電流非注入・内側領域６２を取り囲む電流非注入・外側領域６３が形成されており、モードロス作用領域６５の正射影像と電流非注入・外側領域６３の正射影像とは重なり合っている。ここで、積層構造体２０には電流非注入領域６２，６３が形成されているが、図示した例では、厚さ方向、第２化合物半導体層２２から第１化合物半導体層２１の一部に亙り形成されている。但し、電流非注入領域６２，６３は、厚さ方向、第２化合物半導体層２２の第２電極側の領域に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層２２全体に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層２２及び活性層２３に形成されていてもよい。

【0310】

積層構造体２０、第２パッド電極３３、第１光反射層４１及び第２光反射層４２の構成は、実施例１３と同様とすることができるし、接合層４８及び支持基板４９の構成は、実施例１７と同様とすることができる。モードロス作用部位６４には円形の開口部６４Ａが形成されており、この開口部６４Ａの底部に第１化合物半導体層２１の第１面２１ａが露出している。

【0311】

モードロス作用部位（モードロス作用層）６４は、ＳｉＯ₂といった誘電体材料から成り、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に形成されている。モードロス作用部位６４の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の波長λ₀の１／４の整数倍から外れる値とすることができる。あるいは又、モードロス作用部位６４の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の波長λ₀の１／４の整数倍とすることもできる。即ち、モードロス作用部位６４の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の位相を乱さず、定在波を破壊しないような厚さとすることができる。但し、厳密に１／４の整数倍である必要はなく、
（λ₀／４ｎ₀）×ｍ－（λ₀／８ｎ₀）≦ｔ₀≦（λ₀／４ｎ₀）×２ｍ＋（λ₀／８ｎ₀）
を満足すればよい。具体的には、モードロス作用部位６４の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の波長λ₀の１／４の値を「１００」としたとき、２５乃至２５０程度とすることが好ましい。そして、これらの構成を採用することで、モードロス作用部位６４を通過するレーザ光と、電流注入領域６１を通過するレーザ光との間の位相差を変える（位相差を制御する）ことができ、発振モードロスの制御を一層高い自由度をもって行うことができるし、発光素子の設計自由度を一層高くすることができる。

【0312】

実施例１８において、電流注入領域６１と電流非注入・内側領域６２との境界の形状を円形（直径：８μｍ）とし、電流非注入・内側領域６２と電流非注入・外側領域６３との境界の形状を円形（直径：１５μｍ）とした。即ち、電流注入領域６１の正射影像の面積をＳ₁’、電流非注入・内側領域６２の正射影像の面積をＳ₂’としたとき、
０．０１≦Ｓ₁’／（Ｓ₁’＋Ｓ₂’）≦０．７
を満足する。具体的には、
Ｓ₁’／（Ｓ₁’＋Ｓ₂’）＝８²／１５²＝０．２８
である。

【0313】

実施例１８の発光素子において、電流注入領域６１における活性層２３から第１化合物半導体層２１の第１面までの光学的距離をＯＬ₁’、モードロス作用領域６５における活性層２３からモードロス作用部位６４の頂面（第１電極３１と対向する面）までの光学的距離をＯＬ₀’としたとき、
ＯＬ₀’＞ＯＬ₁’
を満足する。具体的には、
ＯＬ₀’／ＯＬ₁’＝１．０１
とした。そして、生成した高次モードを有するレーザ光は、モードロス作用領域６５により、第１光反射層４１と第２光反射層４２とによって構成される共振器構造の外側に向かって散逸させられ、以て、発振モードロスが増加する。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域６５の存在によって、モードロス作用領域６５の正射影像内において、Ｚ軸から離れるほど、減少するが（図５３の（Ｂ）の概念図を参照）、基本モードの光場強度の減少よりも高次モードの光場強度の減少の方が多く、基本モードを一層安定化させることができるし、閾値電流の低下を図ることができるし、基本モードの相対的な光場強度を増加させることができる。

【0314】

実施例１８の発光素子において、電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３は、実施例１３と同様に、積層構造体２０へのイオン注入によって形成される。イオン種として、例えば、ボロンを選択したが、ボロンイオンに限定するものではない。

【0315】

以下、実施例１８の発光素子の製造方法を説明する。

【0316】

［工程－１８００］
先ず、実施例１３の［工程－１３００］と同様の工程を実行することで、積層構造体２０を得ることができる。次いで、実施例１３の［工程－１３１０］と同様の工程を実行することで、電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３を積層構造体２０に形成することができる。

【0317】

［工程－１８１０］
次いで、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂの上に、例えば、リフトオフ法に基づき第２電極３２を形成し、更に、周知の方法に基づき第２パッド電極３３を形成する。その後、第２電極３２の上から第２パッド電極３３の上に亙り、周知の方法に基づき第２光反射層４２を形成する。

【0318】

［工程－１８２０］
その後、第２光反射層４２を、接合層４８を介して支持基板４９に固定する。

【0319】

［工程－１８３０］
次いで、発光素子製造用基板１１を除去して、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを露出させる。具体的には、先ず、機械研磨法に基づき、発光素子製造用基板１１の厚さを薄くし、次いで、ＣＭＰ法に基づき、発光素子製造用基板１１の残部を除去する。こうして、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを露出させ、次いで、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに、第１の部分９１及び第２の部分９２を有する基部面９０を形成する。

【0320】

［工程－１８４０］
その後、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に（具体的には、基部面９０の第２の部分９２の上に）、周知の方法に基づき、開口部６４Ａを有し、ＳｉＯ₂から成るモードロス作用部位（モードロス作用層）６４を形成する。

【0321】

［工程－１８５０］
次に、モードロス作用部位６４の開口部６４Ａの底部に露出した第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの第１の部分９１の上に第１光反射層４１を形成し、更に、第１電極３１を形成する。尚、第１電極３１の一部は、図示しない領域において、モードロス作用部位（モードロス作用層）６４を貫通し、第１化合物半導体層２１に達している。こうして、図５８に示した構造を有する実施例１８の発光素子を得ることができる。

【0322】

実施例１８の発光素子にあっても、積層構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている。それ故、概念図を図５３の（Ｂ）に示すように、発振モードロスの増減（具体的には、実施例１８にあっては増加）を所望の状態とすることが可能となる。しかも、発振モードロスの制御と発光素子の発光状態の制御とを独立して行うことができるので、制御の自由度、発光素子の設計自由度を高くすることができる。具体的には、電流注入領域、電流非注入領域及びモードロス作用領域を前述した所定の配置関係とすることで、基本モードとより高次のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスの大小関係を制御することができ、高次モードに与える発振モードロスを基本モードに与える発振モードロスに対して相対的に大きくすることで、基本モードを一層安定化させることができる。また、逆レンズ効果の影響の低減を図ることもできる。しかも、尚、実施例１８の発光素子にあっては第１の部分９１を有するので、回折損失の発生を一層確実に抑制することができる。

【0323】

実施例１８にあっても、実施例１４と同様に、電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３を、第２化合物半導体層２２の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層２２の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層２２の第２面への反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理によって形成することができる（第７－Ｂ構成の発光素子）。このように電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３をプラズマ粒子に暴露することで、第２化合物半導体層２２の導電性に劣化が生じ、電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３は高抵抗状態となる。即ち、電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３は、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂのプラズマ粒子への暴露によって形成される。

【0324】

また、実施例１５と同様に、第２光反射層４２は、第１光反射層４１からの光を、第１光反射層４１と第２光反射層４２とによって構成される共振器構造の外側に向かって（即ち、モードロス作用領域６５に向かって）反射あるいは散乱する領域を有する構成とすることもできる（第７－Ｃ構成の発光素子）。

【0325】

また、実施例１６と同様に、モードロス作用部位（モードロス作用層）６４を形成してもよい（第７－Ｄ構成の発光素子）。モードロス作用部位（モードロス作用層）６４は、凸部を囲む第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの領域の上に形成すればよい。凸部は、電流注入領域６１、電流注入領域６１及び電流非注入・内側領域６２を占める。そして、これによって、生成した高次モードを有するレーザ光は、モードロス作用領域６５により、電流注入領域６１及び電流非注入・内側領域６２に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域６５の存在によって、電流注入領域６１及び電流非注入・内側領域６２の正射影像内において増加する。このような構成の実施例１８の発光素子の変形例にあっても、種々のモードに対してモードロス作用領域６５が与える発振モードロスを抑制し、横モードを多モード発振させるのみならず、レーザ発振の閾値を低減することができる。また、概念図を図５３の（Ｃ）に示すように、生じる基本モード及び高次モードの光場強度を、発振モードロスの増減（具体的には、実施例１８の発光素子の変形例にあっては、減少）に作用するモードロス作用領域６５の存在によって、電流注入領域及び電流非注入・内側領域の正射影像内において増加させることができる。

【実施例19】

【0326】

実施例１９は、実施例１～実施例１８の変形であり、第８構成の発光素子に関する。

【0327】

ところで、２つのＤＢＲ層及びその間に形成された積層構造体によって構成された積層構造体における共振器長Ｌ_ORは、積層構造体全体の等価屈折率をｎ_eq、面発光レーザ素子（発光素子）から出射すべきレーザ光の波長をλ₀としたとき、
Ｌ＝（ｍ・λ₀）／（２・ｎ_eq）
で表される。ここで、ｍは、正の整数である。そして、面発光レーザ素子（発光素子）において、発振可能な波長は共振器長Ｌ_ORによって決まる。発振可能な個々の発振モードは縦モードと呼ばれる。そして、縦モードの内、活性層によって決まるゲインスペクトルと合致するものが、レーザ発振し得る。縦モードの間隔Δλは、実効屈折率をｎ_effとしたとき、
λ₀ ²／（２ｎ_eff・Ｌ）
で表される。即ち、共振器長Ｌ_ORが長いほど、縦モードの間隔Δλは狭くなる。よって、共振器長Ｌ_ORが長い場合、複数の縦モードがゲインスペクトル内に存在し得るため、複数の縦モードが発振し得る。尚、等価屈折率ｎ_eqと実効屈折率ｎ_effとの間には、発振波長をλ₀としたとき、以下の関係がある。

【0328】

ｎ_eff＝ｎ_eq－λ₀・（ｄｎ_eq／ｄλ₀）

【0329】

ここで、積層構造体をＧａＡｓ系化合物半導体層から構成する場合、共振器長Ｌ_ORは、通常、１μｍ以下と短く、面発光レーザ素子から出射される縦モードのレーザ光は、１種類（１波長）である（図６６Ａの概念図を参照）。従って、面発光レーザ素子から出射される縦モードのレーザ光の発振波長を正確に制御することが可能である。一方、積層構造体をＧａＮ系化合物半導体層から構成する場合、共振器長Ｌ_ORは、通常、面発光レーザ素子から出射されるレーザ光の波長の数倍と長い。従って、面発光レーザ素子から出射され得る縦モードのレーザ光が複数種となってしまい（図６６Ｂの概念図を参照）、面発光レーザ素子から出射され得るレーザ光の発振波長を正確に制御することが困難となる。

【0330】

模式的な一部断面図を図５９に示すように、実施例１９の発光素子、あるいは又、後述する実施例２０～実施例２２の発光素子において、第２電極３２を含む積層構造体２０には、活性層２３が占める仮想平面と平行に、少なくとも２層の光吸収材料層７１が、好ましくは、少なくとも４層の光吸収材料層７１が、具体的には、実施例１９にあっては２０層の光吸収材料層７１が、形成されている。尚、図面を簡素化するため、図面では２層の光吸収材料層７１のみを示した。

【0331】

実施例１９において、発振波長（発光素子から出射される所望の発振波長）λ₀は４５０ｎｍである。２０層の光吸収材料層７１は、積層構造体２０を構成する化合物半導体よりもバンドギャップの狭い化合物半導体材料、具体的には、ｎ－Ｉｎ_0.2Ｇａ_0.8Ｎから成り、第１化合物半導体層２１の内部に形成されている。光吸収材料層７１の厚さはλ₀／（４・ｎ_eq）以下、具体的には、３ｎｍである。また、光吸収材料層７１の光吸収係数は、ｎ－ＧａＮ層から成る第１化合物半導体層２１の光吸収係数の２倍以上、具体的には、１×１０³倍である。

【0332】

また、積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最小振幅部分に光吸収材料層７１が位置するし、積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最大振幅部分に活性層２３が位置する。活性層２３の厚さ方向中心と、活性層２３に隣接した光吸収材料層７１の厚さ方向中心との間の距離は、４６．５ｎｍである。更には、２層の光吸収材料層７１、及び、光吸収材料層７１と光吸収材料層７１との間に位置する積層構造体の部分（具体的には、実施例１９にあっては、第１化合物半導体層２１）の全体の等価屈折率をｎ_eq、光吸収材料層７１と光吸収材料層７１との間の距離をＬ_Absとしたとき、
０．９×｛（ｍ・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛（ｍ・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝
を満足する。ここで、ｍは、１、又は、１を含む２以上の任意の整数である。但し、実施例１９においては、ｍ＝１とした。従って、隣接する光吸収材料層７１の間の距離は、全ての複数の光吸収材料層７１（２０層の光吸収材料層７１）において、
０．９×｛λ₀／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛λ₀／（２・ｎ_eq）｝
を満足する。等価屈折率ｎ_eqの値は、具体的には、２．４２であり、ｍ＝１としたとき、具体的には、
Ｌ_Abs＝１×４５０／（２×２．４２）
＝９３．０ｎｍ
である。尚、２０層の光吸収材料層７１の内、一部の光吸収材料層７１にあっては、ｍを、２以上の任意の整数とすることもできる。

【0333】

実施例１９の発光素子の製造にあっては、実施例１の［工程－１００］と同様の工程において、積層構造体２０を形成するが、このとき、第１化合物半導体層２１の内部に２０層の光吸収材料層７１を併せて形成する。この点を除き、実施例１９の発光素子は、実施例１の発光素子と同様の方法に基づき製造することができる。

【0334】

活性層２３によって決まるゲインスペクトル内に複数の縦モードが発生する場合、これを模式的に表すと図６０のようになる。尚、図６０においては、縦モードＡと縦モードＢの２つの縦モードを図示する。そして、この場合、光吸収材料層７１が、縦モードＡの最小振幅部分に位置し、且つ、縦モードＢの最小振幅部分には位置しないとする。とすると、縦モードＡのモードロスは最小化されるが、縦モードＢのモードロスは大きい。図６０において、縦モードＢのモードロス分を模式的に実線で示す。従って、縦モードＡの方が、縦モードＢよりも発振し易くなる。それ故、このような構造を用いることで、即ち、光吸収材料層７１の位置や周期を制御することで、特定の縦モードを安定化させることができ、発振し易くすることができる。その一方で、望ましくないそれ以外の縦モードに対するモードロスを増加させることができるので、望ましくないそれ以外の縦モードの発振を抑制することが可能となる。

【0335】

以上のとおり、実施例１９の発光素子にあっては、少なくとも２層の光吸収材料層が積層構造体の内部に形成されているので、面発光レーザ素子から出射され得る複数の縦モードのレーザ光の内、不所望の縦モードのレーザ光の発振を抑制することができる。その結果、出射されるレーザ光の発振波長を正確に制御することが可能となる。しかも、尚、実施例１９の発光素子にあっては第１の部分９１を有するので、回折損失の発生を確実に抑制することができる。

【実施例20】

【0336】

実施例２０は、実施例１９の変形である。実施例１９においては、光吸収材料層７１を、積層構造体２０を構成する化合物半導体よりもバンドギャップの狭い化合物半導体材料から構成した。一方、実施例２０においては、１０層の光吸収材料層７１を、不純物をドープした化合物半導体材料、具体的には、１×１０¹⁹／ｃｍ³の不純物濃度（不純物：Ｓｉ）を有する化合物半導体材料（具体的には、ｎ－ＧａＮ：Ｓｉ）から構成した。また、実施例２０にあっては、発振波長λ₀を５１５ｎｍとした。尚、活性層２３の組成は、Ｉｎ_0.3Ｇａ_0.7Ｎである。実施例２０にあっては、ｍ＝１とし、Ｌ_Absの値は１０７ｎｍであり、活性層２３の厚さ方向中心と、活性層２３に隣接した光吸収材料層７１の厚さ方向中心との間の距離は５３．５ｎｍであり、光吸収材料層７１の厚さは３ｎｍである。以上の点を除き、実施例２０の発光素子の構成、構造は、実施例１９の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、１０層の光吸収材料層７１の内、一部の光吸収材料層７１にあっては、ｍを、２以上の任意の整数とすることもできる。

【実施例21】

【0337】

実施例２１も、実施例１９の変形である。実施例２１においては、５層の光吸収材料層（便宜上、『第１の光吸収材料層』と呼ぶ）を、実施例１９の光吸収材料層７１と同様の構成、即ち、ｎ－Ｉｎ_0.3Ｇａ_0.7Ｎから構成した。更には、実施例２１にあっては、１層の光吸収材料層（便宜上、『第２の光吸収材料層』と呼ぶ）を透明導電性材料から構成した。具体的には、第２の光吸収材料層を、ＩＴＯから成る第２電極３２と兼用した。実施例２１にあっては、発振波長λ₀を４５０ｎｍとした。また、ｍ＝１及び２とした。ｍ＝１にあっては、Ｌ_Absの値は９３．０ｎｍであり、活性層２３の厚さ方向中心と、活性層２３に隣接した第１の光吸収材料層の厚さ方向中心との間の距離は４６．５ｎｍであり、５層の第１の光吸収材料層の厚さは３ｎｍである。即ち、５層の第１の光吸収材料層にあっては、
０．９×｛λ₀／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛λ₀／（２・ｎ_eq）｝
を満足する。また、活性層２３に隣接した第１の光吸収材料層と、第２の光吸収材料層とは、ｍ＝２とした。即ち、
０．９×｛（２・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛（２・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝
を満足する。第２電極３２を兼用する１層の第２の光吸収材料層の光吸収係数は２０００ｃｍ^-1、厚さは３０ｎｍであり、活性層２３から第２の光吸収材料層までの距離は１３９．５ｎｍである。以上の点を除き、実施例２１の発光素子の構成、構造は、実施例１９の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、５層の第１の光吸収材料層の内、一部の第１の光吸収材料層にあっては、ｍを、２以上の任意の整数とすることもできる。尚、実施例１９と異なり、光吸収材料層７１の数を１とすることもできる。この場合にも、第２電極３２を兼ねた第２の光吸収材料層と光吸収材料層７１の位置関係は、以下の式を満たす必要がある。
０．９×｛（ｍ・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛（ｍ・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝

【実施例22】

【0338】

実施例２２は、実施例１９～実施例２１の変形である。実施例２２の発光素子は、より具体的には、第１化合物半導体層２１の頂面から第１光反射層４１を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。

【0339】

実施例２２の発光素子にあっては、模式的な一部断面図を図６１に示すように、第２光反射層４２は、金（Ａｕ）層あるいは錫（Ｓｎ）を含む半田層から成る接合層４８を介して、シリコン半導体基板から構成された支持基板４９に半田接合法に基づき固定されている。

【0340】

実施例２２の発光素子は、第１化合物半導体層２１の内部に２０層の光吸収材料層７１を併せて形成する点を除き、また、支持基板４９の除去しない点を除き、実施例１の発光素子と同様の方法に基づき製造することができる。

【0341】

以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定するものではない。実施例において説明した発光素子の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができるし、発光素子の製造方法も、適宜、変更することができる。場合によっては、接合層や支持基板を適切に選択することで、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子とすることができる。場合によっては、発光に影響を与えない第２化合物半導体層及び活性層の領域に第１化合物半導体層に至る貫通孔を形成し、この貫通孔内に第２化合物半導体層及び活性層と絶縁された第１電極を形成することもできる。第１光反射層は、基部面の第２の部分に延在していてもよい。即ち、基部面上における第１光反射層は、所謂ベタ膜から構成してもよい。そして、この場合、基部面の第２の部分に延在した第１光反射層に貫通孔を形成し、この貫通孔内に第１化合物半導体層に接続された第１電極を形成すればよい。また、ナノインプリント法に基づき犠牲層を設けることで、基部面を形成することもできる。

【0342】

第２犠牲層の表面から基部面を構成してもよい。そして、この場合、第１犠牲層上方の第２犠牲層の上に、あるいは又、第１犠牲層上方の第２犠牲層の一部分の上に、第１光反射層を形成すればよい。

【0343】

発光素子の光を出射する領域に波長変換材料層（色変換材料層）が設けられている形態とすることができる。そして、この場合、波長変換材料層（色変換材料層）を介して白色光を出射する形態とすることができる。具体的には、活性層で発光した光が第１光反射層を介して外部に出射される場合、第１光反射層の光出射側の上に波長変換材料層（色変換材料層）を形成すればよいし、活性層で発光した光が第２光反射層を介して外部に出射される場合、第２光反射層の光出射側の上に波長変換材料層（色変換材料層）を形成すればよい。

【0344】

発光層から青色光が出射される場合、以下の形態を採用することで、波長変換材料層を介して白色光を出射する形態とすることができる。
［Ａ］発光層から出射された青色光を黄色光に変換する波長変換材料層を用いることで、波長変換材料層から出射される光として、青色及び黄色が混ざった白色光を得る。
［Ｂ］発光層から出射された青色光を橙色光に変換する波長変換材料層を用いることで、波長変換材料層から出射される光として、青色及び橙色が混ざった白色光を得る。
［Ｃ］発光層から出射された青色光を緑色光に変換する波長変換材料層及び赤色光に変換する波長変換材料層を用いることで、波長変換材料層から出射される光として、青色、緑色及び赤色が混ざった白色光を得る。

【0345】

あるいは又、発光層から紫外線が出射される場合、以下の形態を採用することで、波長変換材料層を介して白色光を出射する形態とすることができる。
［Ｄ］発光層から出射された紫外線の光を青色光に変換する波長変換材料層及び黄色光に変換する波長変換材料層を用いることで、波長変換材料層から出射される光として、青色及び黄色が混ざった白色光を得る。
［Ｅ］発光層から出射された紫外線の光を青色光に変換する波長変換材料層及び橙色光に変換する波長変換材料層を用いることで、波長変換材料層から出射される光として、青色及び橙色が混ざった白色光を得る。
［Ｆ］発光層から出射された紫外線の光を青色光に変換する波長変換材料層、緑色光に変換する波長変換材料層及び赤色光に変換する波長変換材料層を用いることで、波長変換材料層から出射される光として、青色、緑色及び赤色が混ざった白色光を得る。

【0346】

ここで、青色光によって励起され、赤色光を出射する波長変換材料として、具体的には、赤色発光蛍光体粒子、より具体的には、（ＭＥ：Ｅｕ）Ｓ［但し、「ＭＥ」は、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから成る群から選択された少なくとも１種類の原子を意味し、以下においても同様である］、（Ｍ：Ｓｍ）_x（Ｓｉ，Ａｌ）₁₂（Ｏ，Ｎ）₁₆［但し、「Ｍ」は、Ｌｉ、Ｍｇ及びＣａから成る群から選択された少なくとも１種類の原子を意味し、以下においても同様である］、ＭＥ₂Ｓｉ₅Ｎ₈：Ｅｕ、（Ｃａ：Ｅｕ）ＳｉＮ₂、（Ｃａ：Ｅｕ）ＡｌＳｉＮ₃を挙げることができる。また、青色光によって励起され、緑色光を出射する波長変換材料として、具体的には、緑色発光蛍光体粒子、より具体的には、（ＭＥ：Ｅｕ）Ｇａ₂Ｓ₄、（Ｍ：ＲＥ）_x（Ｓｉ，Ａｌ）₁₂（Ｏ，Ｎ）₁₆［但し、「ＲＥ」は、Ｔｂ及びＹｂを意味する］、（Ｍ：Ｔｂ）_x（Ｓｉ，Ａｌ）₁₂（Ｏ，Ｎ）₁₆、（Ｍ：Ｙｂ）_x（Ｓｉ，Ａｌ）₁₂（Ｏ，Ｎ）₁₆、Ｓｉ_6-ZＡｌ_ZＯ_ZＮ_8-Z：Ｅｕを挙げることができる。更には、青色光によって励起され、黄色光を出射する波長変換材料として、具体的には、黄色発光蛍光体粒子、より具体的には、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体粒子を挙げることができる。尚、波長変換材料は、１種類であってもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。更には、波長変換材料を２種類以上を混合して用いることで、黄色、緑色、赤色以外の色の出射光が波長変換材料混合品から出射される構成とすることもできる。具体的には、例えば、シアン色を発光する構成としてもよく、この場合には、緑色発光蛍光体粒子（例えば、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ，Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ、ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ，Ｔｂ、ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：ＣＥ，Ｔｂ，Ｍｎ）と青色発光蛍光体粒子（例えば、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ、Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｅｕ、Ｓｒ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ、ＣａＷＯ₄、ＣａＷＯ₄：Ｐｂ）とを混合したものを用いればよい。

【0347】

また、紫外線によって励起され、赤色光を出射する波長変換材料として、具体的には、赤色発光蛍光体粒子、より具体的には、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ、ＹＶＯ₄：Ｅｕ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ₄：Ｅｕ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ₂・Ｇｅ₂：Ｍｎ、ＣａＳｉＯ₃：Ｐｂ，Ｍｎ、Ｍｇ₆ＡｓＯ₁₁：Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｍｇ）₃（ＰＯ₄）₃：Ｓｎ、Ｌａ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕを挙げることができる。また、紫外線によって励起され、緑色光を出射する波長変換材料として、具体的には、緑色発光蛍光体粒子、より具体的には、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ，Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ、ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ，Ｔｂ、ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：ＣＥ，Ｔｂ，Ｍｎ、Ｓｉ_6-ZＡｌ_ZＯ_ZＮ_8-Z：Ｅｕを挙げることができる。更には、紫外線によって励起され、青色光を出射する波長変換材料として、具体的には、青色発光蛍光体粒子、より具体的には、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ、Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｅｕ、Ｓｒ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ、ＣａＷＯ₄、ＣａＷＯ₄：Ｐｂを挙げることができる。更には、紫外線によって励起され、黄色光を出射する波長変換材料として、具体的には、黄色発光蛍光体粒子、より具体的には、ＹＡＧ系蛍光体粒子を挙げることができる。尚、波長変換材料は、１種類であってもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。更には、波長変換材料を２種類以上を混合して用いることで、黄色、緑色、赤色以外の色の出射光が波長変換材料混合品から出射される構成とすることもできる。具体的には、シアン色を発光する構成としてもよく、この場合には、上記の緑色発光蛍光体粒子と青色発光蛍光体粒子を混合したものを用いればよい。

【0348】

但し、波長変換材料（色変換材料）は、蛍光体粒子に限定されず、例えば、間接遷移型のシリコン系材料において、直接遷移型のように、キャリアを効率良く光へ変換させるために、キャリアの波動関数を局所化し、量子効果を用いた、２次元量子井戸構造、１次元量子井戸構造（量子細線）、０次元量子井戸構造（量子ドット）等の量子井戸構造を適用した発光粒子を挙げることもできるし、半導体材料に添加された希土類原子は殻内遷移により鋭く発光することが知られており、このような技術を適用した発光粒子を挙げることもできる。

【0349】

波長変換材料（色変換材料）として、上記のとおり、量子ドットを挙げることができる。量子ドットの大きさ（直径）が小さくなるに従い、バンドギャップエネルギーが大きくなり、量子ドットから出射される光の波長は短くなる。即ち、量子ドットの大きさが小さいほど短い波長を有する光（青色光側の光）を発光し、大きさが大きいほど長い波長を有する光（赤色光側の光）を発光する。それ故、量子ドットを構成する材料を同じとし、量子ドットの大きさを調整することで、所望の波長を有する光を出射する（所望の色に色変換する）量子ドットを得ることができる。具体的には、量子ドットは、コア－シェル構造を有することが好ましい。量子ドットを構成する材料として、例えば、Ｓｉ；Ｓｅ；カルコパイライト系化合物であるＣＩＧＳ（ＣｕＩｎＧａＳｅ）、ＣＩＳ（ＣｕＩｎＳｅ₂）、ＣｕＩｎＳ₂、ＣｕＡｌＳ₂、ＣｕＡｌＳｅ₂、ＣｕＧａＳ₂、ＣｕＧａＳｅ₂、ＡｇＡｌＳ₂、ＡｇＡｌＳｅ₂、ＡｇＩｎＳ₂、ＡｇＩｎＳｅ₂；ペロブスカイト系材料；ＩＩＩ－Ｖ族化合物であるＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＧａＮ；ＣｄＳｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、Ｉｎ₂Ｓｅ₃、Ｉｎ₂Ｓ₃、Ｂｉ₂Ｓｅ₃、Ｂｉ₂Ｓ₃、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、ＨｇＴｅ、ＨｇＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＳ、ＴｉＯ₂等を挙げることができるが、これらに限定するものではない。

【0350】

尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《発光素子アレイ：第１の態様》
発光素子が、複数、配列されて成り、
各発光素子は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
基部面は、複数の発光素子によって囲まれた周辺領域に延在しており、
基部面は、凹凸状であり、且つ、微分可能である発光素子アレイ。
［Ａ０２］基部面は滑らかである［Ａ０１］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ０３］《第１構成の発光素子》
第１化合物半導体層の第２面を基準として、第１光反射層が形成された基部面の第１の部分は上に凸の形状を有する［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ０４］《第１－Ａ構成の発光素子》
第１化合物半導体層の第２面を基準として、周辺領域を占める基部面の第２の部分は下に凸の形状を有する［Ａ０３］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ０５］基部面の第１の部分の中心部は正方形の格子の頂点上に位置する［Ａ０４］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ０６］基部面の第１の部分の中心部は正三角形の格子の頂点上に位置する［Ａ０４］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ０７］《第１－Ｂ構成の発光素子》
第１化合物半導体層の第２面を基準として、周辺領域を占める基部面の第２の部分は、周辺領域の中心部に向かって、下に凸の形状、及び、下に凸の形状から延びる上に凸の形状を有する［Ａ０３］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ０８］第１化合物半導体層の第２面から基部面の第１の部分の中心部までの距離をＬ₁、第１化合物半導体層の第２面から基部面の第２の部分の中心部までの距離をＬ₂としたとき、
Ｌ₂＞Ｌ₁
を満足する［Ａ０７］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ０９］基部面の第１の部分の中心部の曲率半径（即ち、第１光反射層の曲率半径）をＲ₁、基部面の第２の部分の中心部の曲率半径をＲ₂としたとき、
Ｒ₁＞Ｒ₂
を満足する［Ａ０７］又は［Ａ０８］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ１０］基部面の第１の部分の中心部は正方形の格子の頂点上に位置する［Ａ０７］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ１１］基部面の第２の部分の中心部は正方形の格子の頂点上に位置する［Ａ１０］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ１２］基部面の第１の部分の中心部は正三角形の格子の頂点上に位置する［Ａ０７］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ１３］基部面の第２の部分の中心部は正三角形の格子の頂点上に位置する［Ａ１２］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ１４］基部面の第２の部分の中心部の曲率半径Ｒ₂は、１×１０^-6ｍ以上、好ましくは３×１０^-6ｍ以上、より好ましくは５×１０^-6ｍ以上である［Ａ０７］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ１５］《第１－Ｃ構成の発光素子》
第１化合物半導体層の第２面を基準として、周辺領域を占める基部面の第２の部分は、基部面の第１の部分を取り囲む環状の凸の形状、及び、環状の凸の形状から基部面の第１の部分に向かって延びる下に凸の形状を有する［Ａ０３］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ１６］第１化合物半導体層の第２面から基部面の第１の部分の中心部までの距離をＬ₁、第１化合物半導体層の第２面から基部面の第２の部分の環状の凸の形状の頂部までの距離をＬ₂’としたとき、
Ｌ₂’＞Ｌ₁
を満足する［Ａ１５］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ１７］基部面の第１の部分の中心部の曲率半径（即ち、第１光反射層の曲率半径）をＲ₁、基部面の第２の部分の環状の凸の形状の頂部の曲率半径をＲ₂’としたとき、
Ｒ₁＞Ｒ₂’
を満足する［Ａ１５］又は［Ａ１６］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ１８］基部面の第２の部分の環状の凸の形状の頂部の曲率半径Ｒ₂’は、１×１０^-6ｍ以上、好ましくは３×１０^-6ｍ以上、より好ましくは５×１０^-6ｍ以上である［Ａ１５］乃至［Ａ１７］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ１９］基部面の第２の部分における凸の形状の部分に対向した第２化合物半導体層の第２面側の部分には、バンプが配設されている［Ａ０７］乃至［Ａ１８］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ２０］基部面の第１の部分の中心部に対向した第２化合物半導体層の第２面側の部分には、バンプが配設されている［Ａ０４］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ２１］発光素子の形成ピッチは、３μｍ以上、５０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上、３０μｍ以下、より好ましくは８μｍ以上、２５μｍ以下である［Ａ０１］乃至［Ａ２０］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ２２］基部面の第１の部分の中心部の曲率半径Ｒ₁（即ち、第１光反射層の曲率半径）は、１×１０^-5ｍ以上、好ましくは３×１０^-5ｍ以上である［Ａ０１］乃至［Ａ２１］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ２３］積層構造体は、ＧａＮ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体及びＧａＡｓ系化合物半導体から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成る［Ａ０１］乃至［Ａ２２］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ２４］共振器長をＬ_ORとしたとき、１×１０^-5ｍ≦Ｌ_ORを満足する［Ａ０１］乃至［Ａ２３］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ２５］積層構造体の積層方向を含む仮想平面で基部面を切断したときの基部面の第１の部分が描く図形は、円の一部又は放物線の一部である［Ａ０１］乃至［Ａ２４］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ２６］《発光素子アレイ：第２の態様》
発光素子が、複数、配列されて成る発光素子アレイであって、
各発光素子は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
第１光反射層が形成される基部面の部分を基部面の第１の部分、基部面の第１の部分の一部から延在する基部面の部分を基部面の第２の部分と呼び、
基部面の第１の部分の中心と基部面の第２の部分の中心とを結ぶ線分の第１化合物半導体層の第１面への正射影像に直交し、基部面の第１の部分の中心を通り、積層構造体の厚さ方向と平行な仮想平面を仮想ηξ平面と呼ぶとき、
基部面の第１の部分の高さは、基部面の第２の部分の高さよりも高く、
第１化合物半導体層の第２面を基準として、仮想ηξ平面と平行な仮想平面で切断したときの基部面の第１の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第２の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、
基部面の第１の部分と基部面の第２の部分とは滑らかに繋がっている発光素子アレイ。
［Ａ２７］積層構造体の厚さ方向と平行であって、基部面の第１の部分の中心を通り、仮想ηξ平面と直交する仮想平面を仮想ζξ平面と呼ぶとき、
第１化合物半導体層の第２面を基準として、仮想ζξ平面で基部面の第１の部分及び第２の部分を切断したときの基部面の第１の部分は、上に凸状の形状を有し、第２の部分との境界領域及びその近傍において下に凸状の形状を有し、基部面の第２の部分は、第１の部分との境界領域及びその近傍において下に凸状の形状を有する［Ａ２６］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ２８］第１の部分と第２の部分との境界領域及びその近傍における基部面は、鞍部の形状を有する［Ａ２７］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ２９］基部面の第１の部分の中心部は正方形の格子の頂点上に位置する［Ａ２６］乃至［Ａ２８］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ３０］基部面の第１の部分の中心部は正三角形の格子の頂点上に位置する［Ａ２６］乃至［Ａ２８］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ３１］第１化合物半導体層の第２面から基部面の第１の部分の中心部までの距離は、第１化合物半導体層の第２面から基部面の第２の部分の中心部までの距離よりも長い［Ａ２６］乃至［Ａ３０］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ３２］基部面の第１の部分の中心部の曲率半径（即ち、第１光反射層の曲率半径）をＲ₁、基部面の第２の部分の中心部の曲率半径をＲ₂としたとき、
Ｒ₁＞Ｒ₂
を満足する［Ａ２６］乃至［Ａ３１］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ３３］基部面の第１の部分の中心部に対向した第２化合物半導体層の第２面側の部分には、バンプが配設されている［Ａ２６］乃至［Ａ３２］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ３４］発光素子の形成ピッチは、３μｍ以上、５０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上、３０μｍ以下、より好ましくは８μｍ以上、２５μｍ以下である［Ａ２６］乃至［Ａ３３］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ３５］基部面の第１の部分の中心部の曲率半径Ｒ₁（即ち、第１光反射層の曲率半径）は、１×１０^-5ｍ以上、好ましくは３×１０^-5ｍ以上である［Ａ２６］乃至［Ａ３４］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ３６］積層構造体は、ＧａＮ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体及びＧａＡｓ系化合物半導体から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成る［Ａ２６］乃至［Ａ３５］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ３７］共振器長をＬ_ORとしたとき、１×１０^-5ｍ≦Ｌ_ORを満足する［Ａ２６］乃至［Ａ３６］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ３８］積層構造体の積層方向を含む仮想平面で基部面を切断したときの基部面の第１の部分の中心部が描く図形は、円の一部又は放物線の一部である［Ａ２６］乃至［Ａ３７］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ３９］《第２構成の発光素子》
第１化合物半導体層の第１面が基部面を構成する［Ａ０１］乃至［Ａ３８］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ４０］《第３構成の発光素子》
第１化合物半導体層の第１面と第１光反射層との間には化合物半導体基板が配されており、基部面は化合物半導体基板の表面から構成されている［Ａ０１］乃至［Ａ３８］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ４１］《第４構成の発光素子》
第１化合物半導体層の第１面と第１光反射層との間には基材が配されており、あるいは又、第１化合物半導体層の第１面と第１光反射層との間には化合物半導体基板及び基材が配されており、基部面は基材の表面から構成されている［Ａ０１］乃至［Ａ３８］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ４２］基材を構成する材料は、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂等の透明な誘電体材料、シリコーン系樹脂及びエポキシ系樹脂から成る群から選択された少なくとも１種類の材料である［Ａ４１］に記載の発光素子アレイ。
［Ａ４３］基部面上に第１光反射層が形成されている［Ａ０１］乃至［Ａ４２］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ａ４４］積層構造体の熱伝導率の値は、第１光反射層の熱伝導率の値よりも高い［Ａ０１］乃至［Ａ４３］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｂ０１］《第５構成の発光素子アレイ》
第２化合物半導体層には、電流注入領域及び電流注入領域を取り囲む電流非注入領域が設けられており、
電流注入領域の面積重心点から、電流注入領域と電流非注入領域の境界までの最短距離Ｄ_CIは、以下の式を満足する［Ａ０１］乃至［Ａ４４］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
Ｄ_CI≧ω₀／２
但し、
ω₀ ²≡（λ₀／π）｛Ｌ_OR（Ｒ₁－Ｌ_OR）｝^1/2
ここで、
λ₀ ：発光素子から主に出射される所望の光の波長（発振波長）
Ｌ_OR：共振器長
Ｒ₁ ：基部面の第１の部分の中心部の曲率半径（即ち、第１光反射層の曲率半径）
［Ｂ０２］第２化合物半導体層の第２面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、
第２化合物半導体層の第２面上からモードロス作用部位上に亙り形成された第２電極、及び、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第２光反射層は第２電極上に形成されており、
積層構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている［Ｂ０１］に記載の発光素子アレイ。
［Ｂ０３］第１の部分の半径ｒ₁は、
ω₀≦ｒ₁≦２０・ω₀
を満足する［Ｂ０１］又は［Ｂ０２］に記載の発光素子アレイ。
［Ｂ０４］Ｄ_CI≧ω₀を満足する［Ｂ０１］乃至［Ｂ０３］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｂ０５］Ｒ₁≦１×１０^-3ｍを満足する［Ｂ０１］乃至［Ｂ０４］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ０１］《第６構成の発光素子アレイ》
第２化合物半導体層の第２面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、
第２化合物半導体層の第２面上からモードロス作用部位上に亙り形成された第２電極、及び、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第２光反射層は第２電極上に形成されており、
積層構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている［Ａ０１］乃至［Ａ４４］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ０２］電流非注入・外側領域はモードロス作用領域の下方に位置している［Ｃ０１］に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ０３］電流注入領域の正射影像の面積をＳ₁、電流非注入・内側領域の正射影像の面積をＳ₂としたとき、
０．０１≦Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）≦０．７
を満足する［Ｃ０１］又は［Ｃ０２］に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ０４］電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、積層構造体へのイオン注入によって形成される［Ｃ０１］乃至［Ｃ０３］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ０５］イオン種は、ボロン、プロトン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、ゲルマニウム及びシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオンである［Ｃ０４］に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ０６］《第６－Ｂ構成の発光素子アレイ》
電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、第２化合物半導体層の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層の第２面への反応性イオンエッチング処理によって形成される［Ｃ０１］乃至［Ｃ０５］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ０７］《第６－Ｃ構成の発光素子アレイ》
第２光反射層は、第１光反射層からの光を、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって反射あるいは散乱する領域を有する［Ｃ０１］乃至［Ｃ０６］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ０８］電流注入領域における活性層から第２化合物半導体層の第２面までの光学的距離をＯＬ₂、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＯＬ₀としたとき、
ＯＬ₀＞ＯＬ₂
を満足する［Ｃ０１］乃至［Ｃ０７］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ０９］生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって散逸させられ、以て、発振モードロスが増加する［Ｃ０１］乃至［Ｃ０８］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ１０］モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る［Ｃ０１］乃至［Ｃ０９］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ１１］モードロス作用部位は誘電体材料から成り、
モードロス作用部位の光学的厚さは、発光素子アレイにおいて生成した光の波長の１／４の整数倍から外れる値である［Ｃ１０］に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ１２］モードロス作用部位は誘電体材料から成り、
モードロス作用部位の光学的厚さは、発光素子アレイにおいて生成した光の波長の１／４の整数倍である［Ｃ１０］に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ１３］《第６－Ｄ構成の発光素子アレイ》
第２化合物半導体層の第２面側には凸部が形成されており、
モードロス作用部位は、凸部を囲む第２化合物半導体層の第２面の領域上に形成されている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０３］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ１４］電流注入領域における活性層から第２化合物半導体層の第２面までの光学的距離をＯＬ₂、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＯＬ₀としたとき、
ＯＬ₀＜ＯＬ₂
を満足する［Ｃ１３］に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ１５］生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、電流注入領域及び電流非注入・内側領域に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する［Ｃ１３］又は［Ｃ１４］に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ１６］モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る［Ｃ１３］乃至［Ｃ１５］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｃ１７］第２電極は、透明導電性材料から成る［Ｃ０１］乃至［Ｃ１６］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ０１］《第７構成の発光素子アレイ》
第２化合物半導体層の第２面上に形成された第２電極、
第２電極上に形成された第２光反射層、
第１化合物半導体層の第１面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、並びに、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第１光反射層は、第１化合物半導体層の第１面上からモードロス作用部位上に亙り形成されており、
積層構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている［Ａ０１］乃至［Ａ４４］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ０２］電流注入領域の正射影像の面積をＳ₁、電流非注入・内側領域の正射影像の面積をＳ₂としたとき、
０．０１≦Ｓ₁’／（Ｓ₁’＋Ｓ₂’）≦０．７
を満足する［Ｄ０１］に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ０３］《第７－Ａ構成の発光素子アレイ》
電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、積層構造体へのイオン注入によって形成される［Ｄ０１］又は［Ｄ０２］に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ０４］イオン種は、ボロン、プロトン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、ゲルマニウム及びシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオンである［Ｄ０３］に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ０５］《第７－Ｂ構成の発光素子アレイ》
電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、第２化合物半導体層の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層の第２面への反応性イオンエッチング処理によって形成される［Ｄ０１］乃至［Ｄ０４］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ０６］《第７－Ｃ構成の発光素子アレイ》
第２光反射層は、第１光反射層からの光を、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって反射あるいは散乱する領域を有する［Ｄ０１］乃至［Ｄ０５］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ０７］電流注入領域における活性層から第１化合物半導体層の第１面までの光学的距離をＯＬ₁’、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＯＬ₀’としたとき、
ＯＬ₀’＞ＯＬ₁’
を満足する［Ｄ０１］乃至［Ｄ０６］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ０８］生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって散逸させられ、以て、発振モードロスが増加する［Ｄ０１］乃至［Ｄ０７］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ０９］モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る［Ｄ０１］乃至［Ｄ０８］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ１０］モードロス作用部位は誘電体材料から成り、
モードロス作用部位の光学的厚さは、発光素子アレイにおいて生成した光の波長の１／４の整数倍から外れる値である［Ｄ０９］に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ１１］モードロス作用部位は誘電体材料から成り、
モードロス作用部位の光学的厚さは、発光素子アレイにおいて生成した光の波長の１／４の整数倍である［Ｄ０９］に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ１２］《第７－Ｄ構成の発光素子アレイ》
第１化合物半導体層の第１面側には凸部が形成されており、
モードロス作用部位は、凸部を囲む第１化合物半導体層の第１面の領域上に形成されている［Ｄ０１］又は［Ｄ０２］に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ１３］電流注入領域における活性層から第１化合物半導体層の第１面までの光学的距離をＯＬ₁’、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＯＬ₀’としたとき、
ＯＬ₀’＜ＯＬ₁’
を満足する［Ｄ１２］に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ１４］第１化合物半導体層の第１面側には凸部が形成されており、
モードロス作用部位は、凸部を囲む第１化合物半導体層の第１面の領域から構成されている［Ｄ０１］又は［Ｄ０２］に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ１５］生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、電流注入領域及び電流非注入・内側領域に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する［Ｄ１２］乃至［Ｄ１４］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ１６］モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る［Ｄ１２］乃至［Ｄ１５］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｄ１７］第２電極は、透明導電性材料から成る［Ｄ０１］乃至［Ｄ１６］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｅ０１］《第８構成の発光素子アレイ》
第２電極を含む積層構造体には、活性層が占める仮想平面と平行に、少なくとも２層の光吸収材料層が形成されている［Ａ０１］乃至［Ｄ１７］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｅ０２］少なくとも４層の光吸収材料層が形成されている［Ｅ０１］に記載の発光素子アレイ。
［Ｅ０３］発振波長をλ₀、２層の光吸収材料層、及び、光吸収材料層と光吸収材料層との間に位置する積層構造体の部分の全体の等価屈折率をｎ_eq、光吸収材料層と光吸収材料層との間の距離をＬ_Absとしたとき、
０．９×｛（ｍ・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝≦Ｌ_Abs≦１．１×｛（ｍ・λ₀）／（２・ｎ_eq）｝
を満足する［Ｅ０１］又は［Ｅ０２］に記載の発光素子アレイ。
但し、ｍは、１、又は、１を含む２以上の任意の整数である。
［Ｅ０４］光吸収材料層の厚さは、λ₀／（４・ｎ_eq）以下である［Ｅ０１］乃至［Ｅ０３］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｅ０５］積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最小振幅部分に光吸収材料層が位置する［Ｅ０１］乃至［Ｅ０４］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｅ０６］積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最大振幅部分に活性層が位置する［Ｅ０１］乃至［Ｅ０５］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｅ０７］光吸収材料層は、積層構造体を構成する化合物半導体の光吸収係数の２倍以上の光吸収係数を有する［Ｅ０１］乃至［Ｅ０６］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｅ０８］光吸収材料層は、積層構造体を構成する化合物半導体よりもバンドギャップの狭い化合物半導体材料、不純物をドープした化合物半導体材料、透明導電性材料、及び、光吸収特性を有する光反射層構成材料から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から構成されている［Ｅ０１］乃至［Ｅ０７］のいずれか１項に記載の発光素子アレイ。
［Ｆ０１］《発光素子；第１の態様》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
基部面は、周辺領域に延在しており、
基部面は、凹凸状であり、且つ、微分可能である発光素子。
［Ｆ０２］《発光素子：第２の態様》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
第１光反射層が形成される基部面の部分を基部面の第１の部分、基部面の第１の部分の一部から延在する基部面の部分を基部面の第２の部分と呼び、
基部面の第１の部分の中心と基部面の第２の部分の中心とを結ぶ線分の第１化合物半導体層の第１面への正射影像に直交し、基部面の第１の部分の中心を通り、積層構造体の厚さ方向と平行な仮想平面を仮想ηξ平面と呼ぶとき、
基部面の第１の部分の高さは、基部面の第２の部分の高さよりも高く、
第１化合物半導体層の第２面を基準として、仮想ηξ平面と平行な仮想平面で切断したときの基部面の第１の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第２の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、
基部面の第１の部分と基部面の第２の部分とは滑らかに繋がっている発光素子。
［Ｇ０１］《発光素子アレイの製造方法：第１の態様》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
基部面は、複数の発光素子によって囲まれた周辺領域に延在しており、
基部面は、凹凸状であり、且つ、微分可能である発光素子の複数から構成された発光素子アレイの製造方法であって、
積層構造体を形成した後、第２化合物半導体層の第２面側に第２光反射層を形成し、次いで、
第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分の上に第１犠牲層を形成した後、第１犠牲層の表面を凸状とし、その後、
第１犠牲層と第１犠牲層との間に露出した基部面の第２の部分の上及び第１犠牲層の上に第２犠牲層を形成して第２犠牲層の表面を凹凸状とし、次いで、
第２犠牲層及び第１犠牲層をエッチバックし、更に、基部面から内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層の第２面を基準として、基部面の第１の部分に凸部を形成し、基部面の第２の部分に少なくとも凹部を形成した後、
基部面の第１の部分の上に第１光反射層を形成する、
各工程を備えている発光素子アレイの製造方法。
［Ｇ０２］《発光素子アレイの製造方法：第２の態様》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
基部面は、複数の発光素子によって囲まれた周辺領域に延在しており、
基部面は、凹凸状であり、且つ、微分可能である発光素子の複数から構成された発光素子アレイの製造方法であって、
積層構造体を形成した後、第２化合物半導体層の第２面側に第２光反射層を形成し、次いで、
第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分の上に第１犠牲層を形成した後、第１犠牲層の表面を凸状とし、その後、
第１犠牲層をエッチバックし、更に、基部面から内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層の第２面を基準として、基部面の第１の部分に凸部を形成し、次いで、
基部面に第２犠牲層を形成した後、第２犠牲層をエッチバックし、更に、基部面から内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層の第２面を基準として、基部面の第１の部分に凸部を形成し、基部面の第２の部分に少なくとも凹部を形成した後、
基部面の第１の部分の上に第１光反射層を形成する、
各工程を備えている発光素子アレイの製造方法。
［Ｇ０３］《発光素子アレイの製造方法：第３の態様》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
第１光反射層が形成される基部面の部分を基部面の第１の部分、基部面の第１の部分の一部から延在する基部面の部分を基部面の第２の部分と呼び、
基部面の第１の部分の中心と基部面の第２の部分の中心とを結ぶ線分の第１化合物半導体層の第１面への正射影像に直交し、基部面の第１の部分の中心を通り、積層構造体の厚さ方向と平行な仮想平面を仮想ηξ平面と呼ぶとき、
基部面の第１の部分の高さは、基部面の第２の部分の高さよりも高い発光素子アレイの製造方法であって、
積層構造体を形成した後、第２化合物半導体層の第２面側に第２光反射層を形成し、次いで、
第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分の上に第１犠牲層を形成し、併せて、基部面の第２の部分の上に、第１犠牲層から延在し、第１犠牲層よりも薄い第２犠牲層を形成し、その後、第１犠牲層及び第２犠牲層を凸状とし、次いで、
第１犠牲層及び第２犠牲層をエッチバックし、更に、基部面から内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層の第２面を基準として、仮想ηξ平面と平行な仮想平面で切断したときの基部面の第１の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第２の部分の断面形状は上に凸状の形状を有し、且つ、微分可能であり、基部面の第１の部分と基部面の第２の部分とは滑らかに繋がっている基部面を得た後、
基部面の第１の部分の上に第１光反射層を形成する、
各工程を備えている発光素子アレイの製造方法。
［Ｇ０４］第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分の上に第１犠牲層を形成し、併せて、基部面の第２の部分の上に、第１犠牲層から延在し、第１犠牲層よりも薄い第２犠牲層を形成する工程は、
基部面の上に犠牲層・材料層を形成した後、
第１光反射層を形成すべき基部面の第１の部分の形成ピッチを、使用する露光装置のパターン形成限界幅よりも小さく設定して、犠牲層・材料層を露光装置によって露光する工程を含む［Ｇ０３］に記載の発光素子アレイの製造方法。
［Ｇ０５］《発光素子アレイの製造方法：ナノインプリント法》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に位置する基部面の上に形成された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に形成され、平坦な形状を有する第２光反射層、
を備えており、
基部面は、複数の発光素子によって囲まれた周辺領域に延在しており、
基部面は、凹凸状であり、且つ、微分可能である発光素子の複数から構成された発光素子アレイの製造方法であって、
基部面と相補的な面を有する型を準備しておき、
積層構造体を形成した後、第２化合物半導体層の第２面側に第２光反射層を形成し、次いで、
第１光反射層を形成すべき基部面の上に犠牲層を形成した後、型の基部面と相補的な面の形状を犠牲層に転写し、犠牲層に凹凸部を形成した後、
犠牲層をエッチバックし、更に、基部面から内部に向けてエッチバックすることで、第１化合物半導体層の第２面を基準として、基部面の第１の部分に凸部を形成し、基部面の第２の部分に少なくとも凹部を形成した後、
基部面の第１の部分の上に第１光反射層を形成する、
各工程を備えている発光素子アレイの製造方法。

【符号の説明】

【0351】

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ・・・発光素子（面発光素子、面発光レーザ素子）、１１・・・化合物半導体基板（発光素子アレイ製造用基板）、１１ａ・・・第１化合物半導体層と面する化合物半導体基板（発光素子アレイ製造用基板）の第１面、１１ｂ・・・第１化合物半導体層と面する化合物半導体基板（発光素子アレイ製造用基板）の第２面、２０・・・積層構造体、２１・・・第１化合物半導体層、２１ａ・・・第１化合物半導体層の第１面、２１ｂ・・・第１化合物半導体層の第２面、２２・・・第２化合物半導体層、２２ａ・・・第２化合物半導体層の第１面、２２ｂ・・・第２化合物半導体層の第２面、２３・・・活性層（発光層）、３１・・・第１電極、３２・・・第２電極、３３・・・第２パッド電極、３４・・・絶縁層（電流狭窄層）、３４Ａ・・・絶縁層（電流狭窄層）に設けられた開口部、３５・・・バンプ、４１・・・第１光反射層、４２・・・第２光反射層、４２Ａ・・・第２光反射層に形成された順テーパー状の傾斜部、４８・・・接合層、４９・・・支持基板、５１，６１・・・電流注入領域、６１Ａ・・・電流注入領域、６１Ｂ・・・電流非注入領域、５２，６２・・・電流非注入・内側領域、５３，６３・・・電流非注入・外側領域、５４，６４・・・モードロス作用部位（モードロス作用層）、５４Ａ，５４Ｂ，６４Ａ・・・モードロス作用部位に形成された開口部、５５，６５・・・モードロス作用領域、７１・・・光吸収材料層、８１，８１’，１８１，１８１’，２８１’・・・第１犠牲層、８２，１８２，１８２’，２８２’・・・第２犠牲層、８３，８３’・・・第２の部分の中心部を形成するための第１犠牲層の部分、９０，１９０・・・基部面、９０_bd・・・第１の部分と第２の部分との境界、９１，１９１・・・基部面の第１の部分、９１’・・・基部面の第１の部分に形成された凸部、９１Ａ・・・基部面の第１の部分に形成された凸部、９１_c・・・基部面の第１の部分の中心部、１９１’・・・第１の部分における第２の部分との境界領域、１９１Ａ・・・基部面の第１の部分と第１化合物半導体層の第１面の露出面との境界領域、９２，１９２・・・基部面の第２の部分、９２Ａ・・・基部面の第２の部分に形成された凹部、９２_c・・・基部面の第２の部分の中心部、９２_b・・・基部面の第２の部分の下に凸の形状を有する部分、１９２’・・・第２の部分における第１の部分との境界領域、１９２Ａ・・・基部面の第２の部分と第１化合物半導体層の第１面の露出面との境界領域、９３・・・基部面の第１の部分を取り囲む環状の凸の形状、９４Ａ・・・環状の凸の形状から基部面の第１の部分に向かって延びる下に凸の形状、９４Ｂ・・・基部面の第２の部分における環状の凸の形状によって囲まれた領域、９５・・・基材、９６・・・基部面を形成するための凸凹部、９７・・・平坦化膜、９９・・・周辺領域

【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】

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