半导体发光元件制造技术

本发明专利技术的半导体发光元件，具备电极(8)、活性层(3)、光子晶体层(4)、电极(9)，活性层(3)和电极(8)之间、以及活性层(3)和电极(9)之间彼此导电类型不同，电极(8)具有开口部(8a)，电极(8)、活性层(3)、光子晶体层(4)、电极(9)沿X轴层叠，X轴通过从该X轴的轴线方向看到的开口部(8a)的中央部(8a2)，电极(9)具有从X轴的轴线方向看位于Y轴方向的相反方向的端部(9e1)、和位于Y轴方向的端部(9e2)，开口部(8a)具有从X轴看位于Y轴方向的相反方向的端部(8e1)和位于Y轴方向的端部(8e2)，电极(9)的端部(9e1)和开口部(8a)的端部(8e1)，从X轴的轴线方向看大致一致。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体发光元件
本专利技术涉及半导体发光元件。
技术介绍
专利文献1中，公开了具备二维光子晶体构造的面发光激光光源。专利文献1的面发光激光光源具备形成了不具有电极材料的开口的窗状电极、活性层、面积比窗状电极的开口小的矩形形状的背面电极。窗状电极设在元件基板的光出射侧。背面电极设在窗状电极的相反侧的安装面。从窗状电极和背面电极向活性层供给电流。背面电极和活性层的距离比元件基板和活性层的距离小，向活性层的电流的注入范围对应于背面电极的大小。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开WO2007/029538号小册子非专利文献非专利文献1：广濑等：“2D光子晶体激光中的非振荡能带的影响”，第59次应用物理学关系联合讲演会预稿集
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，具备上述那样的光子晶体构造的半导体发光元件中，专利技术者发现在面垂直方向上出射的线束光的周边部存在极其微弱的噪声图形(非专利文献1)。该噪声图形是，振荡状态的光由于光子晶体的扰乱等而受到非弹性散射，并由光子晶体进行衍射而生成的。专利技术者对生成该噪声图形的半导体发光元件进行了研究，其结果发现了在电流注入区域外，即没有产生发光的区域中，对应于该噪声图形的光(以下，称为噪声光)发生泄漏。该噪声光，例如在光互连由多通道构成的情况下成为向邻接的通道的串扰的原因，所以会产生问题。另外，推定在背面电极的周边所产生的光为噪声光，此处，会有如下问题：如果像专利文献1那样使开口的面积大于背面电极的面积则出射的噪声光增加，相反，如果使背面电极的面积大于开口的面积则不能充分得到光输出。本专利技术鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种例如能够充分得到光输出并能够抑制由光子晶体产生的光噪声的出射的半导体发光元件。解决问题的技术手段本专利技术的一个方面所涉及的半导体发光元件，具备第1电极、III-V族化合物半导体的半导体部、以及第2电极，所述半导体部被设置于第1电极和第2电极之间，所述半导体部具有活性层和光子晶体层，所述光子晶体层被设置于，所述活性层和所述第1电极之间、以及、所述活性层和所述第2电极之间、的任意的位置，所述活性层和所述第1电极之间、以及、所述活性层和所述第2电极之间彼此导电类型不同，所述第1电极具有开口部，所述第1电极、所述活性层、所述光子晶体层和所述第2电极沿着基准轴层叠，所述基准轴通过从该基准轴的轴线方向看到的所述开口部的中央部，所述第2电极具有从所述基准轴的轴线方向看位于第1方向上的第1端部、和位于作为所述第1方向的相反方向的第2方向上的第2端部，所述开口部具有从所述基准轴的轴线方向看位于所述第1方向上的第3端部、和位于所述第2方向上的第4端部，所述第2电极的所述第1端部和所述开口部的所述第3端部从所述基准轴的轴线方向看大致一致。根据该半导体发光元件，第2电极的端部和开口部的端部，从基准轴的轴线方向看大致一致。因此，仅位于开口部的外周的附件的噪声光被第1电极遮蔽。因此，能够充分得到光输出，并能够抑制由光子晶体产生的噪声光的出射。另外，本专利技术的另一方面所涉及的半导体发光元件，具备第1电极、III-V族化合物半导体的半导体部、以及第2电极，所述半导体部被设置于第1电极和第2电极之间，所述半导体部具有活性层和光子晶体层，所述光子晶体层被设置于，所述活性层和所述第1电极之间、以及、所述活性层和所述第2电极之间、的任意的位置，所述活性层和所述第1电极之间、以及、所述活性层和所述第2电极之间彼此导电类型不同，所述第1电极具有开口部，从所述活性层和所述光子晶体层输出而到达所述开口部的光的强度的最小值，不小于从所述活性层和所述光子晶体层输出而到达所述开口部的光的强度的最大值的A％(10≤A≤30)。根据该半导体发光元件，存在于开口部的外周的微弱的噪声光不通过开口部。因此，能够仅抑制在开口部的外周的噪声光，因此能够充分得到光输出，并且能够抑制由光子晶体产生的噪声光的出射。另外，本专利技术的另一方面所涉及的半导体发光元件中，所述第1电极所具有的光的透过强度随着远离所述开口部的外周而减少。因此，能够减小开口部的外缘部分的噪声光的透过强度，因此，能够抑制由光子晶体产生的噪声光的出射。另外，能够抑制由于光强度急剧变化而生成的旁瓣的产生。另外，本专利技术的另一方面所涉及的半导体发光元件中，具有DBR层，所述DBR层被设置于所述基准轴上，所述DBR层被设置于，所述第1电极和所述光子晶体层之间、以及、所述第2电极和所述光子晶体层之间、的任意的位置，这样，通过设置DBR层从而能够使在基准轴方向和除此之外的方向上出射的光的强度产生差。原本的光输出沿基准轴方向输出，与此相对，噪声光主要在离开基准轴的方向上输出，因此能够抑制在基准轴以外的方向上出射的噪声光的出射。另外，本专利技术的另一方面所涉及的半导体发光元件中，具有第一DBR层和第二DBR层，所述第一DBR层被设置于所述第1电极和所述光子晶体层之间，所述第二DBR层被设置于所述第2电极和所述光子晶体层之间。因此，通过设置DBR层从而能够使在基准轴方向和除此之外的方向上出射的光的强度产生差。原本的光输出沿基准轴方向输出，与此相对，噪声光主要在离开基准轴的方向上输出，因此能够抑制在基准轴以外的方向上出射的噪声光的出射。专利技术的效果根据本专利技术的一个方面所涉及的半导体发光元件，例如，能够充分得到光输出并且能够抑制由光子晶体产生的噪声光的出射。附图说明图1是表示第1实施方式所涉及的半导体发光元件的图。图2是表示第1实施方式所涉及的半导体发光元件的图。图3是表示第1实施方式所涉及的半导体发光元件的图。图4是表示通过第1实施方式所涉及的半导体发光元件的开口部的光的通过强度和电极的位置的关系的图表。图5是表示半导体发光元件的制造方法的图。图6是表示半导体发光元件的制造方法的图。图7是表示第2实施方式所涉及的半导体发光元件的图。图8是说明第2实施方式所涉及的半导体发光元件中光反射的状况的图。图9是说明对应于第2实施方式所涉及的半导体发光元件的光的入射角度的光的反射特性的图。图10是表示第3实施方式所涉及的半导体发光元件的图。图11是说明对应于第3实施方式所涉及的半导体发光元件的光的入射角度的光的透过特性的图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的一个方面所涉及的半导体发光元件的实施方式进行详细的说明。此外，对于相同要素赋予相同符号，省略重复的说明。(第1实施方式)第1实施方式的半导体发光元件10为所谓端面发光型光子晶体激光元件。设定XYZ直角坐标系，以X轴为元件厚度方向，以Y轴和Z轴为与X轴正交的方向，在此情况下，激光出射面以与YZ平面平行的方式进行定位。该X轴相当于基准轴。激光LA从半导体发光元件10沿X轴方向被出射。半导体发光元件10，如图1所示，从半导体基板1沿X轴依次具备N包覆层2、活性层3、光子晶体层4、P包覆层5、接触层6以及电极9。以下，如下那样进行说明，使XYZ直角坐标系的原点设定于半导体基板1的内部，使N包覆层2相对于半导体基板1被设置的方向为X轴正方向，使图1的纸面中的向右的方向为Y轴正方向，使图1的纸面中的进深方向为Z轴正方向。在半导体基板1的X轴负方向侧，设置有反射防止膜7和电极8。活性层3和电极8之间的导电类型为N型，活性层3和电极9之间的导电类型为P型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，其特征在于，具备第1电极、III‑V族化合物半导体的半导体部、以及第2电极，所述半导体部设置于第1电极和第2电极之间，所述半导体部具有活性层和光子晶体层，所述光子晶体层被设置于，所述活性层和所述第1电极之间、以及、所述活性层和所述第2电极之间、的任意的位置，所述活性层和所述第1电极之间、以及、所述活性层和所述第2电极之间彼此导电类型不同，所述第1电极具有开口部，所述第1电极、所述活性层、所述光子晶体层和所述第2电极沿着基准轴层叠，所述基准轴通过从该基准轴的轴线方向看到的所述开口部的中央部，所述第2电极具有从所述基准轴的轴线方向看位于第1方向上的第1端部、和位于作为所述第1方向的相反方向的第2方向上的第2端部，所述开口部具有从所述基准轴的轴线方向看位于所述第1方向上的第3端部、和位于所述第2方向上的第4端部，所述第2电极的所述第1端部和所述开口部的所述第3端部从所述基准轴的轴线方向看大致一致。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.06 JP 2012-0231291.一种半导体发光元件，其特征在于，具备第1电极、III-V族化合物半导体的半导体部、以及第2电极，所述半导体部设置于第1电极和第2电极之间，所述半导体部具有活性层和光子晶体层，所述光子晶体层被设置于所述活性层和所述第1电极之间，或者被设置于所述活性层和所述第2电极之间，所述活性层和所述第1电极之间、以及、所述活性层和所述第2电极之间彼此导电类型不同，所述第1电极具有开口部，在所述光子晶体层被设置于所述活性层和所述第1电极之间的情况下，所述第1电极、所述光子晶体层、所述活性层和所述第2电极沿着基准轴层叠，在所述光子晶体层被设置于所述活性层和所述第2电极之间的情况下，所述第1电极、所述活性层、所述光子晶体层和所述第2电极沿着所述基准轴层叠，所述基准轴通过从该基准轴的轴线方向看到的所述开口部的中央部，所述第2电极具有从所述基准轴的轴线方向看位于第1方向上的第1端部、和位于作为所述第1方向的相反方向的第2方向上的第2端部，所述第1方向是与所述基准轴的轴线方向正交的方向，所述开口部具有从所述基准轴的轴线方向看位于所述第1方向上的第3端部、和位于所述第2方向上的第4端部，所述第2电极的所述第1端部和所述开口部的所述第3端部从所述基准轴的轴线方向看一致，所述第2电极的所述第2端部和所述开口部的所述第4端部从所述基准轴的轴线方向看一致。2.一种半导体发光元件，其特征在于，具备第1电极、III-V族化合物半导体的半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：野田进，黑坂刚孝，渡边明佳，广瀬和义，杉山贵浩，
申请(专利权)人：国立大学法人京都大学，浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP