JP2013135001A - Manufacturing method for microstructure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、窒化物半導体内部に微細な構造を形成する微細構造の製造方法に関するものである。特に、フォトニック結晶やＳＷＳ（Ｓｕｂ−Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）等の、光学素子の製造方法に利用される技術に関する。 The present invention relates to a fine structure manufacturing method for forming a fine structure inside a nitride semiconductor. In particular, the present invention relates to a technique used for a method of manufacturing an optical element such as a photonic crystal or SWS (Sub-Wavelength-Structure).
近年、フォトニック結晶やＳＷＳ等の微細構造を用いた光学素子が提案されている。
これらの光学素子の特長は、構造を形成する媒質の屈折率だけではなく、構造そのものによって、光の伝搬を制御できることである。
フォトニック結晶は、光の波長程度の大きさで屈折率を周期的に変調させた微細構造であり、屈折率の周期的な変調による回折効果によって、光の伝搬を制御することが出来る。
例えば、２次元フォトニック結晶における分布帰還効果を利用したフォトニック結晶レーザ等が提案されている。
ＳＷＳとは、波長の０．１倍以下の小さい領域で屈折率を変調させた構造であり、屈折率変調された複数の領域の平均的な屈折率（有効屈折率）によって、光の伝搬を制御することが出来る。
例えば、ガラスレンズ表面のＳＷＳによって、ガラスレンズと空気の間の屈折率変化を連続的にする反射防止膜等が提案されている。
In recent years, optical elements using a fine structure such as a photonic crystal or SWS have been proposed.
The feature of these optical elements is that the propagation of light can be controlled not only by the refractive index of the medium forming the structure but also by the structure itself.
The photonic crystal has a fine structure in which the refractive index is periodically modulated with a size of about the wavelength of light, and the propagation of light can be controlled by the diffraction effect due to the periodic modulation of the refractive index.
For example, a photonic crystal laser using a distributed feedback effect in a two-dimensional photonic crystal has been proposed.
SWS is a structure in which the refractive index is modulated in a small region of 0.1 times or less of the wavelength, and light is propagated by the average refractive index (effective refractive index) of a plurality of regions modulated by refractive index. Can be controlled.
For example, an antireflection film that continuously changes the refractive index between the glass lens and the air by SWS on the surface of the glass lens has been proposed.
微細構造を用いた光学素子では、構造の形状によって光の伝搬状態を制御することが出来る。従って、光学素子内で構造の形状に分布を持たせることで、光の伝搬状態に空間分布を持たせることが可能となる。
例えば、特許文献１には、孔の大きさや深さを面内で変調することで、光の共振波長を面内で変調し、スペックルノイズを低減させたフォトニック結晶レーザが提供できることが開示されている。
In an optical element using a fine structure, the light propagation state can be controlled by the shape of the structure. Therefore, it is possible to give a spatial distribution to the light propagation state by giving a distribution to the shape of the structure in the optical element.
For example,
特許文献１では、大きさの異なる孔を、面内で開口の大きさを変えたマスクを用いたドライエッチングによって、大きさの異なる孔を製造している。
しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、開口の大きさによって孔の大きさだけでなく、孔の深さも決まってしまう。
即ち、孔の大きさと孔の深さの制御に制限があるという課題を有している。
なぜならば、開口の大きさによってドライエッチングのエッチングレートが異なるためである。
具体的には、開口の大きさが大きいほどドライエッチングのエッチングレートが速いため、大きさの大きい孔ほど深さが深くなってしまう。
In
However, in the method disclosed in
That is, there is a problem that the control of the hole size and the hole depth is limited.
This is because the etching rate of dry etching differs depending on the size of the opening.
Specifically, the larger the size of the opening, the faster the etching rate of dry etching, so that the larger the size of the hole, the deeper the depth.
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、従来よりも自由に、孔の大きさと深さの面内分布を制御することが可能となる微細構造の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a fine structure that can control the in-plane distribution of the size and depth of holes more freely than in the past.
本発明の微細構造の製造方法は、
窒化物半導体基板の上に窒化物半導体層を成長させる工程と、
窒化物半導体層に第一の孔と、該窒化物半導体の結晶面で構成される多角形が有する対称性を示す点群の元による変換と、拡大縮小の組み合わせによって、該基板の主面の方向から見た平面視で、該第一の孔と合同にならない第二の孔を形成するエッチング工程と、
窒素を含む原料雰囲気下でマストランスポートによって、前記第一の孔と前記第二の孔の表面に前記窒化物半導体層を構成する窒化物半導体の結晶面を形成する熱処理を行う工程と、
を有することを特徴とする。
The manufacturing method of the microstructure of the present invention is as follows:
Growing a nitride semiconductor layer on the nitride semiconductor substrate;
The combination of the first hole in the nitride semiconductor layer and the point group showing the symmetry of the polygon formed by the crystal plane of the nitride semiconductor and the enlargement / reduction of the main surface of the substrate An etching step of forming a second hole that is not congruent with the first hole in a plan view seen from the direction;
Performing a heat treatment for forming a crystal surface of the nitride semiconductor constituting the nitride semiconductor layer on the surface of the first hole and the second hole by mass transport under a raw material atmosphere containing nitrogen; and
It is characterized by having.
本発明によれば、従来よりも自由に、孔の大きさと深さの面内分布を制御することが可能となる微細構造の製造方法を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the fine structure which becomes possible [controlling the in-plane distribution of the magnitude | size and depth of a hole more freely than before] is realizable.
以下に、本発明の実施形態について説明する。なお、異なる実施形態間で、同一の構成要素については同一の符号を付す。
［実施形態１］
実施形態１における微細構造１００の製造工程を、図１、図２を用いて、工程毎に順次説明する。
まず、図１（ａ）に示す成長工程を説明する。
窒化物半導体基板１０１に、窒化物半導体層１０２を、例えばＭＯＣＶＤ法等によって順次エピタキシャル成長させる。
窒化物半導体とは、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＧａＮまたは、これらの混晶を意味する。なお、図の上側は窒化物半導体基板１０１の主面１０５方向から見た平面図であり、下側は平面図のＡ−Ａ´面で構造を切断した断面図である。
以後の上下に分かれた図面も、特に断りがない限り、平面図と断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component between different embodiment.
[Embodiment 1]
The manufacturing process of the microstructure 100 according to the first embodiment will be sequentially described for each process with reference to FIGS.
First, the growth process shown in FIG.
A nitride semiconductor layer 102 is sequentially epitaxially grown on the nitride semiconductor substrate 101 by, eg, MOCVD.
A nitride semiconductor means AlN, InN, GaN, or a mixed crystal thereof. The upper side of the figure is a plan view seen from the direction of main surface 105 of nitride semiconductor substrate 101, and the lower side is a cross-sectional view of the structure cut along the AA ′ plane of the plan view.
Subsequent drawings divided into upper and lower parts are a plan view and a sectional view unless otherwise specified.
次に、図１（ｂ）、図２（ｃ）に示すエッチング工程を説明する。
窒化物半導体層１０２上に、プラズマＣＶＤやスパッタ等によって、エッチングマスク１０３を成膜する。エッチングマスク１０３の材料は、例えば酸化シリコンや窒化シリコンを用いる。
その後、エッチングマスク１０３に、第一の孔１１１を形成するための開口部１２１、第二の孔１１２を形成するための開口部１２２を作製する。
具体的には、電子線リソグラフィ等によってレジストに開口部１２１、１２２のパターンを作製し、レジストをマスクとしたドライエッチングにより、開口部１２１、１２２を持つエッチングマスク１０３を作製する（図１（ｂ））。ドライエッチングに用いるガスは、例えばＣＦ4やＣＨＦ3を用いる。
その後、エッチングマスク１０３をマスクとしたドライエッチングにより、窒化物半導体層１０２に、第一の孔１１１、第二の孔１１２を作製する。孔を形成する際に用いるガスは、例えばＣｌ2、ＨＣｌ、ＣＣｌ3、ＨＢｒ、ＨＩのいずれかのガスと、Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｎ2のいずれかのガスとの混合ガスを用いる。続いて、エッチングマスク１０３を、例えばフッ酸に浸すことによって除去する（図２（ｃ））。
Next, the etching process shown in FIGS. 1B and 2C will be described.
An etching mask 103 is formed on the nitride semiconductor layer 102 by plasma CVD, sputtering, or the like. For example, silicon oxide or silicon nitride is used as the material of the etching mask 103.
Thereafter, an opening 121 for forming the
Specifically, a pattern of openings 121 and 122 is formed in a resist by electron beam lithography or the like, and an etching mask 103 having openings 121 and 122 is formed by dry etching using the resist as a mask (FIG. 1B). )). For example, CF 4 or CHF 3 is used as a gas for dry etching.
Thereafter, the
図１（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、エッチング工程後の孔の平面視形状は、開口部の平面視形状と一致する。
また、ドライエッチングのエッチングレートは開口部の大きさによって決定される。
従って、エッチング工程後の孔の深さは、エッチング工程後の孔を主面１０５方向から見た時の孔の大きさで決定される。例えば図１（ｂ）に示すように開口部１２１と開口部１２２の大きさが同じ場合、図２（ｃ）に示すように孔１１１の深さと孔１１２の深さも同じになる。
エッチングマスクの開口部１２１と開口部１２２の形状は、後の熱処理工程において形成される結晶面からなる、多角形の形状を踏まえて決定する。そのため、これらについては熱処理工程の説明を行った後に説明する。
As shown in FIGS. 1B and 2C, the plan view shape of the hole after the etching step matches the plan view shape of the opening.
The etching rate of dry etching is determined by the size of the opening.
Therefore, the depth of the hole after the etching step is determined by the size of the hole when the hole after the etching step is viewed from the direction of the main surface 105. For example, when the sizes of the opening 121 and the opening 122 are the same as shown in FIG. 1B, the depth of the
The shapes of the opening 121 and the opening 122 of the etching mask are determined based on a polygonal shape formed of a crystal plane formed in a later heat treatment step. Therefore, these will be described after the description of the heat treatment process.
続いて、熱処理による面形成のため、図２（ｄ）に示す熱処理工程を行う。
この熱処理工程では、第一の孔１１１、第二の孔１１２でマストランスポートを生じさせ、孔の表面に、窒化物半導体層１０２を構成する窒化物半導体の結晶面１０４を形成する。
熱処理工程後の孔は結晶面が形成されることによって形状が変化するため、第一の孔を孔１３１、第二の孔を孔１３２、と別の符号を付す。
Subsequently, in order to form a surface by heat treatment, a heat treatment step shown in FIG.
In this heat treatment step, mass transport is generated in the
Since the shape of the holes after the heat treatment process changes due to the formation of crystal planes, the first hole is denoted by 131 and the second hole is denoted by another symbol.
次に、熱処理工程について説明する。
まず、マストランスポートによる結晶面１０４の形成について説明する。
マストランスポートとは、熱エネルギーによって原子が表面から脱離して輸送された後、表面エネルギーが小さくなる位置で再吸着する現象である（図３（ａ））。
従って、マストランスポートによって形成される面１０４は結晶構造によって決定される。
窒化物半導体の場合、マストランスポートで形成される面は（０００＿１）面と｛１＿１００｝面、あるいはより高指数の斜めの面が形成され易い。
中でも、特に低指数の（０００＿１）面と、｛１＿１００｝面、｛１＿１０１｝面が表面エネルギーの低い面であるため、これらの面が結晶面１０４として形成される。
マストランスポートを生じさせた場合、熱エネルギーによる原子の脱離、輸送、再吸着は、表面エネルギーの低い面が形成され、表面が安定するまで行われる。従って、孔１１１、孔１１２に対してマストランスポートを行った場合、表面エネルギーの低い結晶面１０４が形成されるまで孔が細くなる（図３（ｂ））。
Next, the heat treatment process will be described.
First, formation of the crystal plane 104 by mass transport will be described.
Mass transport is a phenomenon in which atoms are desorbed at a position where the surface energy becomes small after atoms are desorbed and transported from the surface by thermal energy (FIG. 3A).
Therefore, the surface 104 formed by the mass transport is determined by the crystal structure.
In the case of a nitride semiconductor, the (000_1) plane and the {1_100} plane, or a higher index diagonal plane is easily formed as a plane formed by mass transport.
Among these, since the (000_1) plane having a low index, the {1_100} plane, and the {1_101} plane are planes having low surface energy, these planes are formed as the crystal plane 104.
When mass transport is generated, desorption, transport, and re-adsorption of atoms by thermal energy are performed until a surface with low surface energy is formed and the surface is stabilized. Therefore, when mass transport is performed on the
以上より、孔１３１、孔１３２を窒化物半導体基板１０１の主面１０５方向から見た時の平面視形状は、各々、孔１１１、孔１１２に内接し、結晶面１０４で形成される多角形となる。
一方、孔１３１、孔１３２の深さは、孔１１１、孔１１２の深さに対し、結晶面１０４が形成されるために斜めになる以外は、殆ど変わらない。
従って、熱処理工程では、エッチング工程で形成された孔の深さを保ったまま、孔の大きさを制御できる。
一方、特許文献１に示す、マスクの開口部の大きさを変えて孔の大きさを変化させる手法では、エッチング工程で孔の大きさと深さが同時に決まってしまう。
そのため、本発明に示す製造方法を用いることで、従来の製造方法を用いた場合よりも、孔の大きさと深さの面内分布制御の自由度が向上する。
From the above, the plan view shape when the
On the other hand, the depth of the
Therefore, in the heat treatment step, the size of the hole can be controlled while maintaining the depth of the hole formed in the etching step.
On the other hand, in the method of changing the size of the hole by changing the size of the opening of the mask shown in
Therefore, by using the manufacturing method shown in the present invention, the degree of freedom in controlling the in-plane distribution of the size and depth of the holes is improved as compared with the case of using the conventional manufacturing method.
次に、熱処理工程にて形成される結晶面１０４で形成される多角形の具体的な形状について説明する。
図４（ａ）は、主面１０５の法線１０６と窒化物半導体基板１０１のＣ軸が一致する場合の、熱処理工程後の孔形状である。
同様に、図４（ｂ）は法線１０６がＣ軸からＭ軸方向に傾いた場合、図４（ｃ）は法線１０６がＣ軸からＡ軸方向に傾いた場合、図４（ｄ）は法線１０６がＣ軸からＭ軸とＡ軸の中間に傾いた場合である。
Next, a specific polygonal shape formed by the crystal plane 104 formed in the heat treatment process will be described.
FIG. 4A shows a hole shape after the heat treatment process when the normal line 106 of the main surface 105 coincides with the C axis of the nitride semiconductor substrate 101.
Similarly, FIG. 4B shows a case where the normal 106 is inclined from the C axis in the M-axis direction, and FIG. 4C shows a case where the normal 106 is inclined from the C axis in the A-axis direction. Is the case where the normal 106 is inclined from the C-axis to the middle of the M-axis and the A-axis.
結晶面１０４で形成される多角形の形状は、図４（ａ）のように法線１０６とＣ軸が一致する場合は、｛１＿１００｝面を反映して正六角形１３３となる。
図４（ｂ）、図４（ｃ）では、結晶面１０４で形成される多角形の形状は、Ｃ軸を主面１０５に射影した鏡映軸１０７を有する多角形１３４となる。
図４（ｄ）では、結晶面１０４で形成される多角形の形状は、対称性を持たない多角形１３５となる。
The polygonal shape formed by the crystal plane 104 is a regular hexagon 133 reflecting the {1_100} plane when the normal 106 and the C axis coincide as shown in FIG.
In FIG. 4B and FIG. 4C, the polygonal shape formed by the crystal plane 104 is a polygon 134 having a mirror axis 107 obtained by projecting the C axis onto the main surface 105.
In FIG. 4D, the polygonal shape formed by the crystal plane 104 is a polygon 135 having no symmetry.
以上により、熱処理工程において形成される結晶面１０４の形状の説明をした。
これを踏まえて、エッチングマスクの開口部１２１と開口部１２２の形状を決定することについて説明する。
開口部の形状と、エッチング工程によって形成される孔１１１、１１２を主面１０５方向から見た平面視形状は一致するため、開口部の形状を決定することと、孔１１１と孔１１２の平面視形状を決定することは等価である。
従って、孔１１１と孔１１２を、主面１０５方向から見た時の平面視形状について説明を行う。
The shape of the crystal plane 104 formed in the heat treatment process has been described above.
Based on this, the determination of the shapes of the opening 121 and the opening 122 of the etching mask will be described.
The shape of the opening and the shape in plan view of the
Therefore, a plan view shape when the
孔１１１と、孔１１２は、以下の条件を満たしている。即ち、結晶面で構成される多角形１３３、１３４が有する対称性を示す点群の元による変換操作と、拡大縮小操作の組み合わせによって、主面１０５方向から見た平面視で、孔１１１と孔１１２が合同でない。この条件を「条件Ｐ」と呼ぶ。
「条件Ｐ」を満たしている場合、熱処理工程における孔１１１から孔１３１の変化と、孔１１２から孔１３２の変化が異なっているため、熱処理工程にて孔の大きさの面内分布を制御することが可能となる。
一方、「条件Ｐ」を満たしていない場合、熱処理工程における孔１１１から孔１３１の変化と、孔１１２から孔１３２の変化が等価になるため、熱処理工程にて孔の大きさの面内分布を制御することが困難である。
The
When “Condition P” is satisfied, the change in the
On the other hand, when the “condition P” is not satisfied, the change in the
次に、図面を用いて例を示しながら更に具体的に説明する。
まず、図４（ａ）のように主面１０５がＣ面の場合、主面１０５方向から見た平面視で、結晶面で構成される多角形は正六角形１３３である。
図５（ａ）に示すように、正六角形は、Ｃ軸周りの６０度の整数倍回転と、Ｍ軸とＡ軸周りの鏡映という対称性を有する。
つまり、法線１０６とＣ軸が一致した場合、結晶面で構成される正六角形１３３が有する対称性を示す点群はＤ６であり、その元は、中心の周りの（ｎ×６０）度回転と、Ｍ軸とＡ軸周りの鏡映の合計１２個である。
従って、孔１１１と孔１１２の平面視形状は、これらの１２個の変換操作と、拡大縮小操作の組み合わせによって合同にならなければ「条件Ｐ」を満たす。
Next, it demonstrates still more concretely, showing an example using drawing.
First, when the main surface 105 is a C plane as shown in FIG. 4A, the polygon formed by the crystal plane is a regular hexagon 133 in a plan view viewed from the direction of the main surface 105.
As shown in FIG. 5A, the regular hexagon has a symmetry of an integral multiple rotation of 60 degrees around the C axis and a reflection around the M axis and the A axis.
That is, when the normal line 106 and the C axis coincide with each other, the point group showing the symmetry of the regular hexagon 133 formed by the crystal plane is D6, and its origin is rotated by (n × 60) degrees around the center. And a total of 12 mirrors around the M and A axes.
Therefore, the planar view shapes of the
図５（ｂ）、（ｃ）〜図６（ｄ）、（ｅ）は、エッチング工程後の孔１１１、孔１１２、熱処理工程後の孔１３１、孔１３２の平面視形状と、本発明に含まれるかどうかを説明した図である。図５（ｂ）は、６０度回転と拡大縮小の組み合わせで合同になるので「条件Ｐ」を満たさない。
また、図５（ｃ）も、Ｍ軸周りの鏡映と拡大縮小の組み合わせで合同になるので「条件Ｐ」を満たさない。
一方、図６（ｄ）、図６（ｅ）は、Ｄ６の１２個の元と拡大縮小の組み合わせによって合同にならないため、本発明に含まれる。
5 (b), 5 (c) to 6 (d), 6 (e) are included in the present invention, and the plan view shapes of the
FIG. 5C also does not satisfy “condition P” because the combination of mirroring around the M axis and enlargement / reduction is congruent.
On the other hand, FIG. 6D and FIG. 6E are included in the present invention because they are not congruent due to the combination of 12 elements of D6 and enlargement / reduction.
図４（ｂ）〜（ｃ）のように法線１０６がＣ軸からＭ軸方向、またはＡ軸方向に傾いた場合、主面１０５方向から見た平面視で、結晶面で構成される多角形は図７（ａ）に示すように軸１０７を鏡映軸に持つ多角形１３４である。
従って、孔１１１と孔１１２の平面視形状は、軸１０７周りの鏡映と、拡大縮小操作の組み合わせによって合同にならなければ「条件Ｐ」を満たす。
図７（ｂ）〜図８（ｃ）、（ｄ）は、エッチング工程後の孔１１１、孔１１２、熱処理工程後の孔１３１、孔１３２の平面視形状と、本発明に含まれるかどうかを説明した図である。
図７（ｂ）は、軸１０７の周りの鏡映と拡大縮小の組み合わせで合同になるので本発明に含まれない。一方、図８（ｃ）、図８（ｄ）は、軸１０７の周りの鏡映と拡大縮小の組み合わせによって合同にならないため、本発明に含まれる。
図４（ｄ）のように、法線１０６がＣ軸からＭ軸とＡ軸の中間に傾いた場合、主面１０５方向から見た平面視で、結晶面で構成される多角形は対称性を持たない多角形１３５である。
従って、孔１１１と孔１１２の平面視形状は、拡大縮小操作によって合同にならない（＝相似形でない）場合、「条件Ｐ」を満たす。
As shown in FIGS. 4B to 4C, when the normal line 106 is inclined from the C axis to the M axis direction or the A axis direction, a plurality of crystal faces are formed in a plan view viewed from the principal surface 105 direction. The square is a polygon 134 having an axis 107 as a mirror axis as shown in FIG.
Therefore, the planar view shapes of the
FIGS. 7B to 8C and 8D show the shapes of the
FIG. 7B is not included in the present invention because it is congruent with the combination of mirroring around the axis 107 and scaling. On the other hand, FIG. 8C and FIG. 8D are included in the present invention because they are not congruent due to the combination of reflection around the axis 107 and enlargement / reduction.
As shown in FIG. 4D, when the normal line 106 is inclined from the C axis to the middle of the M axis and the A axis, the polygon formed by the crystal plane is symmetric in a plan view as viewed from the principal surface 105 direction. This is a polygon 135 having no.
Therefore, the planar view shapes of the
「条件Ｐ」を満たさない図５（ｂ）、（ｃ）、図７（ｂ）の場合、孔１１１と孔１３１を重ね合わせた図形と、孔１１２と孔１３２を重ね合わせた図形が相似となる。従って、熱処理工程における孔１１１から孔１３１への変化と、孔１１２から孔１３２の変化が等価となり、孔の大きさの面内分布を制御することが困難である。
「条件Ｐ」を満たす図６（ｄ）、（ｅ）、図８（ｃ）、（ｄ）の場合、孔１１１と孔１３１を重ね合わせた図形と、孔１１２と孔１３２を重ね合わせた図形が相似ではない。従って、熱処理工程における孔１１１から孔１３１への変化と、孔１１２から孔１３２の変化が異なる。そのため、熱処理工程にて孔の大きさの面内分布を制御することができる。
以上より、孔１１１と孔１１２を「条件Ｐ」を満たすようにエッチング工程にて作製しておけば、後の熱処理工程と組み合わせて、孔の大きさと深さの面内分布制御の自由度が、従来の製造方法よりも向上することがわかる。
5 (b), (c), and FIG. 7 (b) that do not satisfy the “condition P”, the figure in which the
In the case of FIGS. 6D, 6E, 8C, and 8D satisfying the “condition P”, the figure in which the
From the above, if the
孔１１１は、主面１０５方向から見た平面視で、結晶面１０４で形成される多角形の形状に一致しており、もう片方は異なっていることが好ましい。
なぜならば、結晶面１０４で形成される多角形の形状に一致している孔１１１は熱処理工程にて形状が変化しない一方、多角形の形状に一致していない孔１１２は形状が変化するため、両者の変化量の差が大きくなるためである。
例えば、主面１０５がＣ面の場合は図６（ｅ）に相当する。図６（ｅ）では孔１１１は主面１０５方向から見た平面視形状が正六角形１３３と一致し、孔１１２は主面１０５方向から見た平面視形状が正六角形１３３と一致しない。
The
This is because the
For example, the case where the main surface 105 is a C surface corresponds to FIG. In FIG. 6 (e), the
この時、多角形１３３の形状に一致していない孔１１２が、主面１０５方向から見た平面視で、正六角形１３３をＣ軸の周りに３０度回転した形状であれば、好ましい（図６（ｅ））。
何故ならば、孔１１２は熱処理工程において最も大きく形状が変化するため、孔１１１と孔１１２の熱処理工程における孔形状変化量の差が、更に大きく異なるためである。
また、孔１１２は熱処理工程において最も大きく形状が変化するため、孔のアスペクト比が最も大きくなる。
一般に、アスペクト比の大きい孔をドライエッチングで作製することは困難であるため、アスペクト比の大きい孔が製造可能になる点からも、孔の大きさと深さの面内分布制御の自由度が向上している。
一方、法線１０６がＣ軸からＭ軸方向、またはＡ軸方向に傾いた場合は図８（ｄ）に相当する。図８（ｄ）では孔１１１は主面１０５方向から見た平面視形状が多角形１３４と一致し、孔１１２は主面１０５方向から見た平面視形状が多角形１３４と一致しない。
At this time, it is preferable that the
This is because the shape of the
Moreover, since the shape of the
In general, since it is difficult to produce holes with a large aspect ratio by dry etching, it is possible to manufacture holes with a large aspect ratio, and the degree of freedom in controlling in-plane distribution of the size and depth of holes is improved. doing.
On the other hand, when the normal line 106 is inclined from the C axis in the M axis direction or the A axis direction, this corresponds to FIG. In FIG. 8D, the
この時、多角形１３４の形状に一致していない孔１１２が、主面１０５方向から見た平面視で、多角形１３４を法線１０６の周りに１８０度回転した形状であれば、更に好ましい（図８（ｄ））。
何故ならば、孔１１２は熱処理工程において最も大きく形状が変化するため、孔１１１と孔１１２の熱処理工程における孔形状変化量が、更に大きく異なるためである。
また、孔１１２は熱処理工程において最も大きく形状が変化するため、孔のアスペクト比が最も大きくなる。
一般に、アスペクト比の大きい細孔をドライエッチングで作製することは困難であるため、アスペクト比の大きい孔が製造可能になる点からも、孔の大きさと深さの面内分布制御の自由度が向上している。
At this time, it is more preferable if the
This is because the
Moreover, since the shape of the
In general, since it is difficult to produce pores with a large aspect ratio by dry etching, it is possible to manufacture pores with a large aspect ratio. It has improved.
続いて、熱処理工程を行う条件について説明する。
熱処理工程では、窒化物半導体層１０２からの窒素の脱離を抑えるために、Ｖ族である窒素の原料雰囲気下中で行う。Ｖ族の供給源は、例えばＮ2やＮＨ3を用いる。
熱処理工程を行う温度は、窒化物半導体層１０２を形成する窒化物半導体がマストランスポートを生じ、結晶面１０４が形成される条件であれば良い。
具体的には、エピタキシャル成長温度まで基板を加熱すれば十分である。
エピタキシャル成長温度とは、半導体結晶を結晶性良く成長させるための温度であり、例えばＧａＮでは１０００℃以上１２００℃以下の範囲である。
エピタキシャル成長温度より高い温度で熱処理を行った場合、表面の原子の一部が蒸発してしまうため、エピタキシャル成長温度以下で熱処理を行った方が良い。
一方、エピタキシャル成長温度より小さい温度でも、原子の拡散がわずかに生じて結晶面１０４が形成されるため、エピタキシャル成長温度より小さい温度で熱処理を行っても良い。ＧａＮの場合、８００℃以上であれば原子の拡散が生じる。
Subsequently, conditions for performing the heat treatment step will be described.
In the heat treatment step, in order to suppress the detachment of nitrogen from the nitride semiconductor layer 102, the heat treatment step is performed in a nitrogen source atmosphere of a group V. For example, N 2 or NH 3 is used as the group V supply source.
The temperature at which the heat treatment step is performed may be any conditions as long as the nitride semiconductor forming the nitride semiconductor layer 102 generates mass transport and the crystal plane 104 is formed.
Specifically, it is sufficient to heat the substrate to the epitaxial growth temperature.
The epitaxial growth temperature is a temperature for growing a semiconductor crystal with good crystallinity. For example, in the case of GaN, it is in a range of 1000 ° C. or more and 1200 ° C. or less.
When heat treatment is performed at a temperature higher than the epitaxial growth temperature, some of the atoms on the surface will evaporate, so it is better to perform the heat treatment at or below the epitaxial growth temperature.
On the other hand, even at a temperature lower than the epitaxial growth temperature, slight diffusion of atoms occurs and the crystal plane 104 is formed. Therefore, heat treatment may be performed at a temperature lower than the epitaxial growth temperature. In the case of GaN, diffusion of atoms occurs at 800 ° C. or higher.
なお、微細構造１００は、第一の孔１３１と第二の孔１３２を周期的に並べたフォトニック結晶１４０であっても良い。
フォトニック結晶１４０を構成する格子点の形状が面内分布を有しているため、光の伝播状態を面内で制御することが出来る。
例えば、光の伝播状態を面内で制御することで、特許文献１で開示されているようなスペックルを低減したフォトニック結晶レーザが提供できる。
The fine structure 100 may be a photonic crystal 140 in which the
Since the shape of the lattice points constituting the photonic crystal 140 has in-plane distribution, the light propagation state can be controlled in-plane.
For example, a photonic crystal laser with reduced speckles as disclosed in
フォトニック結晶１４０は、図９に示すように、第一の孔１３１が周期的に並んだ第一の領域１４１と、第二の孔１３２が周期的に並んだ第二の領域１４２に分かれて形成されていてもよい。
何故なら、第一の領域１４１と、第二の領域１４２の間で、フォトニック結晶１４０における光の回折の起こりやすさを異ならせることが出来るためである。
なお、フォトニック結晶は図９のような正方格子でなくても良く、長方格子、三角格子、斜方格子などであっても良い。
As shown in FIG. 9, the photonic crystal 140 is divided into a first region 141 in which the
This is because the ease of light diffraction in the photonic crystal 140 can be made different between the first region 141 and the second region 142.
Note that the photonic crystal may not be a square lattice as shown in FIG. 9, but may be a square lattice, a triangular lattice, an orthorhombic lattice, or the like.
また、微細構造１００は、第一の孔１３１が複数配列されてなる第一の領域１５１と、第二の孔１３２が複数配列されてなる第二の領域１５２からなるＳＷＳ１５０であってもよい。
第一の領域１５１の有効屈折率Ｎ１は、第一の領域１５１における第一の孔１３１の充填率によって決定され、同様に第二の領域１５２の有効屈折率Ｎ２は、第二の孔１３２の充填率によって決定される。
従って、本発明の製造方法を用いて第一の孔１３１と第二の孔１３２の大きさと深さを制御することで、有効屈折率Ｎ１と有効屈折率Ｎ２を、従来よりも容易に制御することが出来る。
ＳＷＳ１５０における光の伝播は有効屈折率によって決定されるため、本発明に示す製造方法を用いる事で、ＳＷＳ１５０における光伝播の面内分布制御が、従来よりも容易になる。
Further, the microstructure 100 may be an SWS 150 including a first region 151 in which a plurality of
The effective refractive index N1 of the first region 151 is determined by the filling rate of the
Therefore, by controlling the size and depth of the
Since the propagation of light in the SWS 150 is determined by the effective refractive index, the in-plane distribution control of the light propagation in the SWS 150 is easier than before by using the manufacturing method shown in the present invention.
図１０（ａ）は、ＳＷＳ１５０を、有効屈折率に空間分布を設けた、透過型の空間変調素子に適用した例である。
図１０（ｂ）は、ＳＷＳ１５０を、異方性を有する有効屈折率分布を用いて、偏光制御素子に適用した例である。
FIG. 10A shows an example in which the SWS 150 is applied to a transmissive spatial modulation element having a spatial distribution in the effective refractive index.
FIG. 10B shows an example in which the SWS 150 is applied to a polarization control element using an effective refractive index distribution having anisotropy.
［実施形態２］
つぎに、実施形態２における微細構造の製造方法について説明する。
本実施形態に示す微細構造２００の製造方法は、実施形態１に示す微細構造１００の製造方法に対し、エッチング工程で形成する孔の、基板の主面１０５方向から見た平面視での形状に限定を加えたものである。
微細構造２００の、エッチング工程後の第一の孔２１１、第二の孔２１２の形状と、熱処理工程後の第一の孔２３１、第二の孔２３２の形状を図１１に示した。第一の孔２１１と第二の孔２１２は、実施形態１で説明した「条件Ｐ」を満たした上、主面１０５方向から見た平面視で、孔２１１と孔２１２の面積が等しい。孔２１１と孔２１２の面積が等しいため、熱処理工程後の第一の孔２３１と第二の孔２３２は、深さが等しく、基板１０１の主面１０５方向から見た平面視で、大きさのみが異なる。
[Embodiment 2]
Next, a method for manufacturing a microstructure in the second embodiment will be described.
The manufacturing method of the microstructure 200 shown in this embodiment is different from the manufacturing method of the microstructure 100 shown in
FIG. 11 shows the shapes of the first hole 211 and the second hole 212 after the etching process and the shapes of the first hole 231 and the second hole 232 after the heat treatment process in the microstructure 200. The first hole 211 and the second hole 212 satisfy the “condition P” described in the first embodiment, and the areas of the hole 211 and the hole 212 are equal in a plan view as viewed from the main surface 105 direction. Since the areas of the hole 211 and the hole 212 are equal, the first hole 231 and the second hole 232 after the heat treatment step have the same depth, and only the size in a plan view viewed from the main surface 105 direction of the substrate 101. Is different.
以下に、その理由を説明する。
実施形態１で説明したように、孔２１１と孔２１２の大きさが同じ場合、孔２１１と孔２１２の深さも等しくなる。更に、熱処理工程では、孔の底に結晶面１０４が形成されるために斜めになる以外は、孔の深さは殆ど変化しない。
従って、孔２３１と孔２３２の、孔の深さも等しくなる。一方、孔２１１と孔２１２は「条件Ｐ」を満たすため、熱処理工程における孔の形状変化が異なる。従って、孔２３１と孔２３２を主面１０５方向から見た平面視形状は異なる。
以上により、孔２１１と孔２１２の面積を等しくしたため、孔２３１と孔２３２の深さが等しく、大きさのみが異なる構造を作製できることがわかる。
微細構造２００は、第一の孔２３１が周期的に並んだ第一の領域２４１と、第二の孔２３２が周期的に並んだ第二の領域２４２に分かれて形成されているフォトニック結晶２４０を形成していると、更に好ましい。
The reason will be described below.
As described in the first embodiment, when the sizes of the hole 211 and the hole 212 are the same, the depths of the hole 211 and the hole 212 are also equal. Further, in the heat treatment step, the depth of the hole hardly changes except that the crystal face 104 is formed at the bottom of the hole and the crystal face 104 is inclined.
Accordingly, the holes 231 and 232 have the same depth. On the other hand, since the hole 211 and the hole 212 satisfy the “condition P”, the shape change of the hole in the heat treatment process is different. Therefore, the planar view shapes of the hole 231 and the hole 232 when viewed from the main surface 105 direction are different.
As described above, since the areas of the hole 211 and the hole 212 are made equal, it can be seen that structures in which the depths of the hole 231 and the hole 232 are equal and only the sizes are different can be manufactured.
The fine structure 200 is divided into a first region 241 in which the first holes 231 are periodically arranged and a second region 242 in which the second holes 232 are periodically arranged. Is more preferable.
以下にその理由を説明する。
フォトニック結晶において、面内における２次元方向への光の回折の起こりやすさは、２次の結合係数κで決定される。
図１２（ａ）に、孔の深さを一定として孔の大きさを変えたときのκの変化を、図１２（ｂ）に、孔の大きさを一定として孔の深さを変えたときのκの変化を図示した。
ここで孔の大きさとは、孔を主面１０５方向から見た時の平面視における、孔の大きさのことを示す。
一方、フォトニック結晶において、面外への光の回折の起こりやすさは、放射係数αで決定される。
同様に、図１２（ａ）に、孔の深さを一定として孔の大きさを変えたときのαの変化を、図１２（ｂ）に、孔の大きさを一定として孔の深さを変えたときのαの変化を図示した。なお、計算で用いたフォトニック結晶の構造は図１２（ｃ）に示す通りである。
The reason will be described below.
In a photonic crystal, the ease of light diffraction in a two-dimensional direction in a plane is determined by a second-order coupling coefficient κ.
Fig. 12 (a) shows the change in κ when the hole size is changed with the hole depth being constant, and Fig. 12 (b) is the case when the hole depth is changed with the hole size being constant. The change of kappa is illustrated.
Here, the size of the hole indicates the size of the hole in a plan view when the hole is viewed from the direction of the main surface 105.
On the other hand, in a photonic crystal, the ease of light diffraction out of the plane is determined by the radiation coefficient α.
Similarly, FIG. 12A shows the change in α when the hole size is changed with the hole depth kept constant, and FIG. 12B shows the hole depth with the hole size kept constant. The change of α when changed is illustrated. The structure of the photonic crystal used in the calculation is as shown in FIG.
図１２よりわかるように、孔の深さを変えた時にはκの変化は小さい一方でαは大きく変化し、孔の大きさを変えた時にはαの変化は小さい一方でκは大きく変化する。
面内で開口の大きさを変えたマスクを用いたドライエッチングによって孔を作製する従来の製造方法では、孔の大きさが大きいほど孔の深さが深くなってしまう。
一方、微細構造２００を用いたフォトニック結晶２４０は、第一の領域２４１と第二の領域２４２の間で、孔２３１と孔２３２の深さが等しく、大きさのみを異ならせることが出来る。
そのため、従来の製造方法で作製した場合に比べ、第一の領域２４１と第二の領域２４２の間でのαの変化を小さく、κの変化を大きくすることが出来る。
As can be seen from FIG. 12, when the hole depth is changed, the change in κ is small while α changes greatly, and when the hole size is changed, the change in α is small while κ changes greatly.
In a conventional manufacturing method in which a hole is formed by dry etching using a mask in which the size of the opening is changed in the plane, the depth of the hole increases as the size of the hole increases.
On the other hand, in the photonic crystal 240 using the microstructure 200, the depths of the hole 231 and the hole 232 are equal between the first region 241 and the second region 242, and only the size can be varied.
Therefore, compared with the case where it is manufactured by a conventional manufacturing method, the change in α between the first region 241 and the second region 242 can be reduced and the change in κ can be increased.
フォトニック結晶２４０が面発光レーザ２５０を形成している場合、第一の領域２４１と第二の領域２４２で、結合係数κが大きい領域の方が、注入される電流密度が小さい方が好ましい。以下でその理由を説明する。
図１３に、本実施形態の面発光レーザ２５０の構造を示す。
面発光レーザ２５０は、窒化物半導体基板１０１上に、ｎ型窒化物半導体層２５１、活性層２５２、ｐ型窒化物半導体層２５３が積層されており、内部に孔２３１と孔２３２からなるフォトニック結晶２４０を有する。
ｎ型電極２５４とｐ型電極２５５から電流が活性層２５２に注入され、再結合によって発光する。
発光した光は、フォトニック結晶２４０の面内への回折によって増幅されてレーザ発振を起こし、面外への回折によって、射出ビーム２５６として取り出される。
In the case where the photonic crystal 240 forms the surface emitting laser 250, it is preferable that the region having a large coupling coefficient κ in the first region 241 and the second region 242 has a smaller injected current density. The reason will be described below.
FIG. 13 shows the structure of the surface emitting laser 250 of this embodiment.
In the surface emitting laser 250, an n-type nitride semiconductor layer 251, an active layer 252, and a p-type nitride semiconductor layer 253 are stacked on a nitride semiconductor substrate 101, and a photonic that includes a hole 231 and a hole 232 inside. It has crystals 240.
Current is injected into the active layer 252 from the n-type electrode 254 and the p-type electrode 255, and light is emitted by recombination.
The emitted light is amplified by in-plane diffraction of the photonic crystal 240 to cause laser oscillation, and is extracted as an exit beam 256 by out-of-plane diffraction.
射出ビーム２５６が電極によって吸収されるのを防ぐため、ｐ型電極２５５は、射出ビームが取り出される領域からずれて配置されている。
ｐ型窒化物半導体層２５３の電気伝導度が低いため、活性層２５２における電流密度分布は、図１４に示すように、周辺が大きく中心が小さくなる。
In order to prevent the emitted beam 256 from being absorbed by the electrode, the p-type electrode 255 is arranged so as to be shifted from the region from which the emitted beam is extracted.
Since the electric conductivity of the p-type nitride semiconductor layer 253 is low, the current density distribution in the active layer 252 has a large periphery and a small center as shown in FIG.
電流密度が大きく、κの大きさによって決定されるフォトニック結晶での光増幅が強いほど、レーザ発振を生じやすい。従って、主面１０５方向に沿って一様なフォトニック結晶を用いた場合、均一なレーザ発振が得られない。しかし、電流密度が高い周辺ではκを大きく、電流密度が低い中心ではκを小さくするようにフォトニック結晶２４０に分布を持たせれば、均一なレーザ発振を得ることが出来る。この時、領域２４１と領域２４２間のαの変化は従来の製造方法よりも小さいため、レーザ光の取り出し効率も一様に近づく。従って、射出ビームの強度を、従来の製造方法よりも一様にすることが出来る。
以上より、結合係数の大きな領域の方が、電流密度が小さい面発光レーザとすることで、均一なレーザ発振と、一様な射出ビーム強度の両立を、従来よりも容易に実現できる。
As the current density is larger and the optical amplification in the photonic crystal determined by the magnitude of κ is stronger, laser oscillation is more likely to occur. Therefore, when a uniform photonic crystal is used along the direction of the main surface 105, uniform laser oscillation cannot be obtained. However, if the photonic crystal 240 is distributed so that κ is large in the periphery where the current density is high and κ is small in the center where the current density is low, uniform laser oscillation can be obtained. At this time, since the change in α between the region 241 and the region 242 is smaller than that in the conventional manufacturing method, the extraction efficiency of the laser light approaches uniformly. Therefore, the intensity of the emitted beam can be made more uniform than in the conventional manufacturing method.
As described above, by using a surface emitting laser having a smaller current density in the region having a large coupling coefficient, both of uniform laser oscillation and uniform emission beam intensity can be realized more easily than in the past.
［実施形態３］
実施形態３に示す微細構造３００の製造方法は、実施形態１に示す微細構造１００の製造方法に対し、エッチング工程で形成する孔の平面視形状に限定を加えたものである。
微細構造３００の、エッチング工程後の第一の孔３１１、第二の孔３１２の形状と、熱処理工程後の第一の孔３３１、第二の孔３３２の形状を図１５に示した。第一の孔３１１と第二の孔３１２は、実施形態１で説明した「条件Ｐ」を満たした上、主面１０５方向から見た平面視で、孔に内接し、結晶面１０４から形成される多角形が互いに合同である。
このことは、主面１０５方向から見た平面視で、第一の孔３３１と第二の孔３３２が合同であることを意味する。
何故ならば、実施形態１で説明したように、熱処理工程後の孔を主面１０５方向から見た時の平面視形状は、孔に内接し、結晶面で形成される多角形となるためである。
孔３３１と孔３３２が互いに合同であるため、熱処理工程後において、主面１０５方向から見た平面視で、第一の孔３３１と第二の孔３３２の大きさが等しい。
[Embodiment 3]
The manufacturing method of the
FIG. 15 shows the shapes of the first hole 311 and the second hole 312 after the etching process and the shapes of the first hole 331 and the second hole 332 after the heat treatment process of the
This means that the first hole 331 and the second hole 332 are congruent in a plan view as viewed from the direction of the main surface 105.
This is because, as described in the first embodiment, the shape in plan view when the hole after the heat treatment step is viewed from the direction of the main surface 105 is a polygon inscribed in the hole and formed by the crystal plane. is there.
Since the hole 331 and the hole 332 are congruent with each other, the first hole 331 and the second hole 332 have the same size in a plan view viewed from the direction of the main surface 105 after the heat treatment step.
一方、主面１０５方向から見た平面視で、第一の孔３１１と第二の孔３１２の大きさが異なるため、エッチング工程におけるエッチングレートの相違を反映して、孔３１１と孔３１２の深さは異なる。
実施形態１で説明したように、熱処理工程では、孔の底に結晶面１０４が形成されるために斜めになる以外は孔の深さは殆ど変化しない。従って、孔３３１と孔３３２の深さも異なる。
以上により、孔３１１と孔３１２に内接し、結晶面１０４から形成される多角形を合同としたため、孔３３１と孔３３２の大きさが等しく、深さのみが異なる構造を作製できることがわかる。
微細構造３００は、第一の孔３３１が周期的に並んだ第一の領域３４１と、第二の孔３３２が周期的に並んだ第二の領域３４２に分かれて形成されているフォトニック結晶３４０を形成していると、更に好ましい。
On the other hand, since the sizes of the first hole 311 and the second hole 312 are different in a plan view as viewed from the main surface 105 direction, the depth of the hole 311 and the hole 312 is reflected to reflect the difference in the etching rate in the etching process. It is different.
As described in the first embodiment, in the heat treatment step, since the crystal face 104 is formed at the bottom of the hole, the depth of the hole hardly changes except for the inclination. Accordingly, the depths of the hole 331 and the hole 332 are also different.
From the above, it can be seen that a structure inscribed in the holes 311 and 312 and the polygon formed from the crystal plane 104 is made congruent, so that the structures of the holes 331 and 332 having the same size and different depths can be manufactured.
The
以下に、その理由を説明する。
図１２よりわかるように、κの大きさは孔の深さよりも孔の大きさで、αの大きさは孔の大きさよりも孔の深さによって大きく変化する。
面内で開口の大きさを変えたマスクを用いたドライエッチングによって孔を作製する従来の製造方法では、孔の大きさが大きいほど孔の深さが深くなってしまう。
一方、微細構造３００を用いたフォトニック結晶３４０は、第一の領域３４１と第二の領域３４２の間で、孔３３１と孔３３２の大きさが等しく、深さのみを異ならせることが出来る。
そのため、従来の製造方法で作製した場合に比べ、第一の領域３４１と第二の領域３４２の間でκの変化を小さく、αの変化を大きくすることが出来る。
The reason will be described below.
As can be seen from FIG. 12, the size of κ is the size of the hole rather than the depth of the hole, and the size of α varies greatly with the depth of the hole rather than the size of the hole.
In a conventional manufacturing method in which a hole is formed by dry etching using a mask in which the size of the opening is changed in the plane, the depth of the hole increases as the size of the hole increases.
On the other hand, in the photonic crystal 340 using the
Therefore, compared with the case where it is manufactured by a conventional manufacturing method, the change in κ can be reduced and the change in α can be increased between the first region 341 and the second region 342.
フォトニック結晶３４０が面発光レーザ３５０を形成している場合、第一の領域３４１と第二の領域３４２間での放射係数αの相違によって射出ビームパターンを制御することが出来る。
図１６に面発光レーザ３５０の構造を示す。
面発光レーザ３５０は、フォトニック結晶２４０とｎ型電極２５４、ｐ型電極２５５を、フォトニック結晶３４０とｎ型電極３５４、ｐ型電極３５５に置き換えた以外は、面発光レーザ２５０と同じ構造である。
αで決定される射出ビームの強度は、領域３４１と領域３４２間のαの相違を反映しており、射出ビームパターンが制御されている。
面発光レーザ３５０は、ｎ側から射出ビーム３５６を取り出す構造となっている。この場合、ｐ型電極３５５が活性層の真上に配置できるため、電流密度分布を均一に出来る。
従って、レーザ発振のしやすさはκの大きさで大部分が決定される。前述したように、領域３４１と領域３４２間のκの変化は、従来の製造方法よりも小さいため、従来よりも均一なレーザ発振が得られる。
When the photonic crystal 340 forms the surface emitting laser 350, the emission beam pattern can be controlled by the difference in the radiation coefficient α between the first region 341 and the second region 342.
FIG. 16 shows the structure of the surface emitting laser 350.
The surface emitting laser 350 has the same structure as the surface emitting laser 250 except that the photonic crystal 240, the n-type electrode 254, and the p-type electrode 255 are replaced with the photonic crystal 340, the n-
The intensity of the exit beam determined by α reflects the difference in α between the region 341 and the region 342, and the exit beam pattern is controlled.
The surface emitting laser 350 has a structure in which an emitted beam 356 is extracted from the n side. In this case, since the p-type electrode 355 can be disposed immediately above the active layer, the current density distribution can be made uniform.
Therefore, the ease of laser oscillation is largely determined by the magnitude of κ. As described above, since the change in κ between the region 341 and the region 342 is smaller than that in the conventional manufacturing method, a more uniform laser oscillation than in the conventional case can be obtained.
以上より、フォトニック結晶３４０を面発光レーザ３５０に適用した場合、従来の製造方法で作製したフォトニック結晶を用いた場合よりも、均一なレーザ発振を実現しつつ、射出ビームパターンを制御できる。
なお、図１４のように注入電流に分布がある場合、均一なレーザ発振を実現しつつ、射出ビームパターンの制御を実現するためには、第一の領域と第二の領域でαとκを同時に変化させることが好ましい。
この場合であっても、本発明に示す製造方法を用いれば、孔の大きさと深さの面内分布の自由度が向上するため、均一なレーザ発振と射出ビームパターン制御の両立が、従来の製造方法よりも容易となる。
As described above, when the photonic crystal 340 is applied to the surface emitting laser 350, the emission beam pattern can be controlled while realizing uniform laser oscillation as compared with the case where the photonic crystal manufactured by the conventional manufacturing method is used.
In addition, when there is a distribution in the injection current as shown in FIG. 14, in order to realize control of the emitted beam pattern while realizing uniform laser oscillation, α and κ are set in the first region and the second region. It is preferable to change them simultaneously.
Even in this case, if the manufacturing method shown in the present invention is used, the degree of freedom of in-plane distribution of the hole size and depth is improved, so that both uniform laser oscillation and emission beam pattern control can be achieved. It becomes easier than the manufacturing method.
つぎに、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１として、実施形態２における微細構造２００の製造方法を説明する。まず、Ｃ面ＧａＮ基板上に、ＭＯＣＶＤ法を用いてＧａＮを５００ｎｍ成長させる。
次に、ＣＶＤによってＳｉＯ2からなる膜を１５０ｎｍ成膜する。次に、電子線リソグラフィによってレジストに開口部２２１、開口部２２２を作製する。開口部２２１は、結晶面１０４で形成される一辺４０ｎｍの正六角形である。
開口部２２２は、結晶面１０４で形成される正六角形をＣ軸周りに３０度回転した一辺４０ｎｍの正六角形である。続いてレジストをマスクとし、ＣＦ4ガスを用いてＳｉＯ2をドライエッチングする。
その後、残ったＳｉＯ2をマスクとし、Ｃｌ2ガスを用いてＧａＮをエッチングし、深さ１６０ｎＭの孔を形成する。最後にフッ酸でＳｉＯ2を除去する。
このようにして、孔２１１、孔２１２が形成される。この時、開口部２２１と開口部２２２の面積が等しいため、孔２１１と孔２１２の深さは同じである。
Next, examples of the present invention will be described.
[Example 1]
As Example 1, a method for manufacturing the microstructure 200 in
Next, a 150 nm film made of SiO 2 is formed by CVD. Next, an opening 221 and an opening 222 are formed in the resist by electron beam lithography. The opening 221 is a regular hexagon having a side of 40 nm formed by the crystal plane 104.
The opening 222 is a regular hexagon having a side of 40 nm obtained by rotating the regular hexagon formed by the crystal plane 104 around the C axis by 30 degrees. Subsequently, using the resist as a mask, the SiO 2 is dry etched using CF 4 gas.
Thereafter, using the remaining SiO 2 as a mask, GaN is etched using Cl 2 gas to form a hole with a depth of 160 nM. Finally, SiO 2 is removed with hydrofluoric acid.
In this way, the hole 211 and the hole 212 are formed. At this time, since the areas of the opening 221 and the opening 222 are equal, the depths of the hole 211 and the hole 212 are the same.
その後、ＮＨ3ガス雰囲気中で、基板を１０５０℃まで加熱する。この時、ガスの流量は、Ｎ2ガスを５ｓｌｍ、ＮＨ3ガスを１０ｓｌｍとした。基板温度が１０５０℃に到達したら温度を１０５０℃に保ち１０分間熱処理する。
エピタキシャル成長温度で熱処理を行うことで、結晶面（０００＿１）と｛１＿１００｝、｛１＿１０１｝が形成される。実施形態２で説明したように、孔２３１は主面１０５方向から見た平面視形状が変化しないが、孔２３２は結晶面１０４が形成されるまで細くなり、一辺が３５ｎｍの正六角形となる。
以上より、孔の深さが同じで、孔の大きさが異なる孔２３１、孔２３２が作製できる。
なお、実施形態１で説明したように、Ｃ面基板でなく、法線１０６がＣ軸からＭ軸またはＡ軸に傾いた基板を用いることもできる。
この場合は、開口部２２１と開口部２２２を、図１７（ａ）に示すように、法線１０６の周りに１８０度回転したときに合同になる形状とすれば良い。
この時、熱処理工程前後の孔形状は図１７（ｂ）に示す通りとなる。
Thereafter, the substrate is heated to 1050 ° C. in an NH 3 gas atmosphere. At this time, the gas flow rates were 5 slm for N 2 gas and 10 slm for NH 3 gas. When the substrate temperature reaches 1050 ° C., heat treatment is performed for 10 minutes while maintaining the temperature at 1050 ° C.
By performing heat treatment at the epitaxial growth temperature, a crystal plane (000_1) and {1_100} and {1_101} are formed. As described in the second embodiment, the hole 231 does not change in plan view viewed from the direction of the main surface 105, but the hole 232 becomes thin until the crystal face 104 is formed, and becomes a regular hexagon having a side of 35 nm.
As described above, holes 231 and 232 having the same hole depth and different hole sizes can be manufactured.
As described in the first embodiment, a substrate in which the normal 106 is inclined from the C axis to the M axis or the A axis can be used instead of the C plane substrate.
In this case, the opening 221 and the opening 222 may have a congruent shape when rotated 180 degrees around the normal 106 as shown in FIG.
At this time, the hole shapes before and after the heat treatment step are as shown in FIG.
［実施例２］
実施例２として、実施形態３における微細構造３００の製造方法を説明する。実施例２に示す微細構造３００の製造方法は、実施例１に示す微細構造２００の製造方法に対して、開口部の形状のみが異なる。
まず、実施例１と同様にＧａＮとＳｉＯ2を成膜する。
次に、レジストに開口部３２１、開口部３２２を作製する。開口部３２１は、結晶面１０４で形成される一辺３５ｎｍの正六角形である。
開口部３２２は、結晶面１０４で形成される正六角形をＣ軸周りに３０度回転した一辺４０ｎｍの正六角形である。
開口部３２１は、開口部３２２に内接する、結晶面１０４で形成される正六角形となっている。続いて、実施例１と同様にＳｉＯ2、ＧａＮをエッチングする。この時、開口部３２１と開口部３２２の面積の相違を反映して、孔３１１の深さは１６０ｎｍ、孔３１２の深さは１８０ｎｍとなる。
[Example 2]
As Example 2, a method for manufacturing the
First, GaN and SiO 2 are deposited as in the first embodiment.
Next, an opening 321 and an opening 322 are formed in the resist. The opening 321 is a regular hexagon having a side of 35 nm formed by the crystal plane 104.
The opening 322 is a regular hexagon having a side of 40 nm obtained by rotating the regular hexagon formed by the crystal plane 104 by 30 degrees around the C axis.
The opening 321 is a regular hexagon formed by the crystal plane 104 inscribed in the opening 322. Subsequently, SiO 2 and GaN are etched in the same manner as in Example 1. At this time, the depth of the hole 311 is 160 nm and the depth of the hole 312 is 180 nm, reflecting the difference in area between the opening 321 and the opening 322.
その後、実施例１と同様に熱処理を行う。実施形態３で説明したように、孔３３１は主面１０５方向から見た平面視形状が変化しないが、孔３３２は結晶面｛１＿１００｝が形成されるまで細くなり、平面視形状が孔３３１と同じになる。以上より、孔の大きさが同じで、孔の深さが異なる孔３３１、孔３３２が作製できる。
なお、実施形態１で説明したように、Ｃ面基板でなく、法線１０６がＣ軸からＭ軸またはＡ軸に傾いた基板を用いることもできる。この場合は、開口部３２１と開口部３２２を、図４に示すように、法線１０６の周りに１８０度回転したときに相似となり、内接する多角形１３４同士が合同となる形状とすれば良い。この時、熱処理工程前後の孔形状は図１８（ｂ）に示す通りとなる。
Thereafter, heat treatment is performed in the same manner as in Example 1. As described in the third embodiment, the shape of the hole 331 viewed from the direction of the main surface 105 does not change, but the hole 332 is thin until the crystal plane {1_100} is formed, and the shape of the hole 331 is the same as the hole 331. Be the same. As described above, the holes 331 and 332 having the same hole size and different hole depths can be manufactured.
As described in the first embodiment, a substrate in which the normal 106 is inclined from the C axis to the M axis or the A axis can be used instead of the C plane substrate. In this case, as shown in FIG. 4, the opening 321 and the opening 322 are similar when rotated 180 degrees around the normal line 106, and the inscribed polygons 134 may be congruent. . At this time, the hole shapes before and after the heat treatment step are as shown in FIG.
［実施例３］
実施例３として、本発明に示す微細構造の製造方法を適用したフォトニック結晶を用いた面発光レーザの製造方法を説明する。
まず、Ｃ面ＧａＮ基板上に、ｎ型窒化物半導体層、活性層、ｐ型窒化物半導体層を図１９（ａ）に示す層構成となるように成膜する。
次に、実施例１、２と同様にエッチングと熱処理によって、フォトニック結晶層を形成する配列された複数の孔を作製する。
続いて、フォトニック結晶層の上にコンタクトをとるためのｐ型コンタクト層を１２０ｎｍ成膜した後、電子ビーム蒸着法によってＮｉ１０ｎｍ／Ａｕ４０ｎｍからなるｐ型電極、Ｔｉ２０ｎｍ／Ａｌ１００ｎｍからなるｎ型電極を蒸着する。
[Example 3]
As Example 3, a method for manufacturing a surface emitting laser using a photonic crystal to which the method for manufacturing a microstructure according to the present invention is applied will be described.
First, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer are formed on a C-plane GaN substrate so as to have the layer configuration shown in FIG.
Next, a plurality of holes arranged to form a photonic crystal layer are formed by etching and heat treatment in the same manner as in Examples 1 and 2.
Subsequently, after forming a p-type contact layer for forming a contact layer on the photonic crystal layer to 120 nm, a p-type electrode made of Ni 10 nm / Au 40 nm and an n-type electrode made of
ここで、実施例１で説明した製造方法を用いて、孔２３１が複数配列された領域２４１と、孔２３２が複数配列された領域２４２からなる、フォトニック結晶２４０を作製した場合を考える。
この時、実施形態２で説明したように、従来の製造方法よりもαの変化を小さく、κの変化を大きくすることが出来る。さらに、κの大きい領域を電流密度の小さい中心部に、κの小さい領域を電流密度の大きい周辺部に配置した面発光レーザとすることで、均一なレーザ発振と一様な射出ビーム強度の両立を、従来よりも容易に実現できる。
具体的には、実施例１に示す孔２３１を格子定数１６０ｎｍで並べた領域２４１を周辺部に、孔２３２を格子定数１６０ｎｍで並べた領域２４２を中心部とすれば良い。
領域２４１と領域２４２の結合係数κ、放射係数αは図１９（ｂ）のようになり、電流密度の小さい中心部の方が、κが大きくなっており、αの変化は小さい。
Here, a case is considered where a photonic crystal 240 including a region 241 in which a plurality of holes 231 are arranged and a region 242 in which a plurality of holes 232 are arranged is manufactured using the manufacturing method described in the first embodiment.
At this time, as described in the second embodiment, the change in α can be made smaller and the change in κ can be made larger than in the conventional manufacturing method. Furthermore, by using a surface emitting laser in which a region with a large κ is located in the center with a low current density and a region with a small κ is located in the periphery with a high current density, both uniform laser oscillation and uniform emission beam intensity are achieved. Can be realized more easily than in the past.
Specifically, the region 241 in which the holes 231 shown in Example 1 are arranged at a lattice constant of 160 nm may be used as a peripheral portion, and the region 242 in which the holes 232 are arranged at a lattice constant of 160 nm may be used as a central portion.
The coupling coefficient κ and the radiation coefficient α between the region 241 and the region 242 are as shown in FIG. 19B, and κ is larger in the central portion where the current density is small, and the change in α is small.
次に、実施例２で説明した製造方法を用いて、孔３３１が複数配列された領域３４１と、孔３３２が複数配列された領域３４２からなる、フォトニック結晶３４０を作製した場合を考える。
この時、実施形態３で説明したように、従来の製造方法よりもκの変化を小さく、αの変化を大きくすることが出来る。
さらに、フォトニック結晶３４０を面発光レーザに用いる事で、均一なレーザ発振と射出ビームパターン制御の両立が、従来の製造方法よりも容易となる。
具体的には、実施例２に示す孔３３１を格子定数１６０ｎｍで並べた領域３４１と、孔３３２を格子定数１６０ｎｍで並べた領域３４２を用いればよい。領域３４１と領域３４２の結合係数κ、放射係数αは図１９（ｃ）のようになり、均一なレーザ発振を実現と射出ビーム制御の両立を、従来よりも容易に実現できる。なお、電流狭窄部を設ける場合は、活性層を成長した後、フォトリソグラフィなどによってＳｉＯ2等の絶縁膜を選択的に成膜すれば良い。
Next, consider a case where a photonic crystal 340 including a region 341 in which a plurality of holes 331 are arranged and a region 342 in which a plurality of holes 332 are arranged is manufactured using the manufacturing method described in the second embodiment.
At this time, as described in the third embodiment, the change in κ can be made smaller and the change in α can be made larger than in the conventional manufacturing method.
Furthermore, by using the photonic crystal 340 for the surface emitting laser, it is easier to achieve both uniform laser oscillation and emission beam pattern control than the conventional manufacturing method.
Specifically, a region 341 in which holes 331 shown in Example 2 are arranged at a lattice constant of 160 nm and a region 342 in which holes 332 are arranged at a lattice constant of 160 nm may be used. The coupling coefficient κ and the radiation coefficient α between the region 341 and the region 342 are as shown in FIG. 19C, and it is easier to realize both uniform laser oscillation and emission beam control than before. In the case where the current confinement portion is provided, an insulating film such as SiO 2 may be selectively formed by photolithography after growing the active layer.
［実施例４］
実施例４として、本発明に示す微細構造を適用したＳＷＳ１５０の製造方法を説明する。
まず、実施例１、２と同様に成長工程、エッチング工程、熱処理工程によって、複数配列の孔をＧａＮ中に作製する。
この時、孔の大きさ及び複数孔の間隔は、ＳＷＳの動作波長λに対して十分小さくしておく。具体的には、λの０．１倍以下であれば良い。
例えば、実施例１に示す微細構造２００や実施例２に示す微細構造３００を、間隔５０ｎｍ以下で配列すれば、λ＝５００ｎｍの緑帯域の光に対してＳＷＳとして動作する。
ＳＷＳが、大きさや深さの異なる孔で形成される複数の領域を有していれば、複数の領域間の、有効屈折率の相違を利用して、空間変調素子や偏光制御素子に利用することが出来る。
[Example 4]
As a fourth embodiment, a method for manufacturing the SWS 150 to which the microstructure shown in the present invention is applied will be described.
First, a plurality of holes are formed in GaN by a growth process, an etching process, and a heat treatment process as in the first and second embodiments.
At this time, the size of the holes and the interval between the holes are made sufficiently small with respect to the operating wavelength λ of the SWS. Specifically, it may be 0.1 times or less of λ.
For example, if the fine structure 200 shown in the first embodiment and the
If the SWS has a plurality of regions formed by holes of different sizes and depths, it is used for a spatial modulation element or a polarization control element by utilizing the difference in effective refractive index between the plurality of regions. I can do it.
１００：微細構造
１０１：窒化物半導体基板
１０２：窒化物半導体層
１０３：エッチングマスク
１０４：結晶面
１０５：窒化物半導体基板の主面
１０６：窒化物半導体基板の法線
１１１：エッチング工程後の第一の孔
１１２：エッチング工程後の第二の孔
１２１：マスクの開口部
１３１：熱処理工程後の第一の孔
１３２：熱処理工程後の第二の孔
１３３：結晶面で形成される正六角形
１３４、１３５：結晶面で形成される多角形
１４０：フォトニック結晶
１４１、１５１：第一の孔が複数配列されてなる第一の領域
１４２、１５２：第二の孔が複数配列されてなる第二の領域
１５０：ＳＷＳ
100: Fine structure 101: Nitride semiconductor substrate 102: Nitride semiconductor layer 103: Etching mask 104: Crystal face 105: Nitride semiconductor substrate main surface 106: Nitride semiconductor substrate normal 111: First after the etching step Hole 112: second hole 121 after etching process: mask opening 131:
Claims (19)
窒化物半導体基板の上に窒化物半導体層を成長させる工程と、
窒化物半導体層に第一の孔と、該窒化物半導体の結晶面で構成される多角形が有する対称性を示す点群の元による変換と、拡大縮小の組み合わせによって、該基板の主面の方向から見た平面視で、該第一の孔と合同にならない第二の孔を形成するエッチング工程と、
窒素を含む原料雰囲気下でマストランスポートによって、前記第一の孔と前記第二の孔の表面に前記窒化物半導体層を構成する窒化物半導体の結晶面を形成する熱処理を行う工程と、
を有することを特徴とする微細構造の製造方法。 A manufacturing method of a microstructure,
Growing a nitride semiconductor layer on the nitride semiconductor substrate;
The combination of the first hole in the nitride semiconductor layer and the point group showing the symmetry of the polygon formed by the crystal plane of the nitride semiconductor and the enlargement / reduction of the main surface of the substrate An etching step of forming a second hole that is not congruent with the first hole in a plan view seen from the direction;
Performing a heat treatment for forming a crystal surface of the nitride semiconductor constituting the nitride semiconductor layer on the surface of the first hole and the second hole by mass transport under a raw material atmosphere containing nitrogen; and
A method for producing a microstructure characterized by comprising:
前記第二の孔は、Ｃ軸周りの６０度の整数倍回転と、Ｍ軸周りの鏡映と、Ａ軸周りの鏡映とのそれぞれと、拡大縮小の組み合わせによって、基板の主面の方向から見た平面視で前記第一の孔と合同にならないことを特徴とする請求項１に記載の微細構造の製造方法。 The main surface of the nitride semiconductor substrate is a C plane,
The second hole has an integral multiple rotation of 60 degrees around the C axis, a mirror around the M axis, a mirror around the A axis, and a combination of enlargement / reduction, and the direction of the main surface of the substrate. The method for manufacturing a microstructure according to claim 1, wherein the method is not congruent with the first hole in a plan view as viewed from above.
前記第二の孔は、Ｃ軸を前記基板の主面に射影した軸の周りの鏡映と、拡大縮小の組み合わせによって、基板の主面の方向から見た平面視で前記第一の孔と合同にならないことを特徴とする請求項１に記載の微細構造の製造方法。 The normal line of the main surface of the nitride semiconductor substrate is inclined in the M-axis direction or A-axis direction from the C-axis,
The second hole is formed by combining the reflection around the axis obtained by projecting the C-axis onto the main surface of the substrate and the enlargement / reduction, and the first hole in a plan view viewed from the direction of the main surface of the substrate. The method for producing a microstructure according to claim 1, wherein the method is not congruent.
前記基板の主面の方向から見た平面視で、前記第二の孔が、前記多角形を前記法線の周りに１８０度回転した多角形であることを特徴とする請求項４に記載の微細構造の製造方法。 A normal line of the main surface of the nitride semiconductor substrate is inclined from the C-axis to the M-axis direction or the A-axis direction;
The said 2nd hole is a polygon which rotated the said polygon 180 degree | times around the said normal in planar view seen from the direction of the main surface of the said board | substrate, The Claim 4 characterized by the above-mentioned. Microstructure manufacturing method.
前記熱処理工程において８００℃以上、１２００℃以下の範囲で熱処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の微細構造の製造方法。 The nitride semiconductor constituting the nitride semiconductor layer is GaN,
The microstructure manufacturing method according to claim 9, wherein the heat treatment is performed in a range of 800 ° C. or more and 1200 ° C. or less in the heat treatment step.
前記第一の孔が複数配列された第一の領域と、前記第二の孔が複数配列された第二の領域を有するＳＷＳを構成する複数配列された細孔を、作製する際に用いられる製造方法であることを特徴とする微細構造の製造方法。 A method for manufacturing a microstructure of a nitride semiconductor according to any one of claims 1 to 10,
Used in producing a plurality of arranged pores constituting a SWS having a first region in which a plurality of first holes are arranged and a second region in which a plurality of second holes are arranged. A manufacturing method of a fine structure, which is a manufacturing method.
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019106397A (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | Light-emitting device |
| WO2019124312A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 国立大学法人京都大学 | Surface-emitting laser element and method for manufacturing surface-emitting laser element |
| WO2020050130A1 (en) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser element and method for producing surface emitting laser element |
| JPWO2018155710A1 (en) * | 2017-02-27 | 2020-03-19 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser and method of manufacturing surface emitting laser |
| CN111061008A (en) * | 2019-12-17 | 2020-04-24 | 西北工业大学 | Flat-plate photonic crystal microcavity with D-shaped air holes as structural defects |
| EP3840139A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-23 | Kyoto University | Surface-emitting laser device and method for manufacturing surface-emitting laser device |
| JP2021097114A (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser element and method of manufacturing surface emitting laser element |
| JP7504368B2 (en) | 2019-12-16 | 2024-06-24 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser element and method for manufacturing the same |
-
2011
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Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022105740A (en) * | 2017-02-27 | 2022-07-14 | 国立大学法人京都大学 | Surface-emitting laser and method of manufacturing the same |
| JP7442151B2 (en) | 2017-02-27 | 2024-03-04 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser and method for manufacturing surface emitting laser |
| JPWO2018155710A1 (en) * | 2017-02-27 | 2020-03-19 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser and method of manufacturing surface emitting laser |
| JP7101370B2 (en) | 2017-02-27 | 2022-07-15 | 国立大学法人京都大学 | Manufacturing method of surface emitting laser and surface emitting laser |
| JP2019106397A (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | Light-emitting device |
| WO2019124312A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 国立大学法人京都大学 | Surface-emitting laser element and method for manufacturing surface-emitting laser element |
| JP2019114663A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser element and manufacturing method of the same |
| US11539187B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-12-27 | Kyoto University | Surface emitting laser element and manufacturing method of the same |
| JP7173478B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-11-16 | 国立大学法人京都大学 | Surface-emitting laser element and method for manufacturing surface-emitting laser element |
| JP2020038892A (en) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 国立大学法人京都大学 | Surface-emitting laser element and manufacturing method of surface-emitting laser element |
| JP7279875B2 (en) | 2018-09-03 | 2023-05-23 | 国立大学法人京都大学 | Surface-emitting laser element and method for manufacturing surface-emitting laser element |
| WO2020050130A1 (en) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser element and method for producing surface emitting laser element |
| JP2021097114A (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser element and method of manufacturing surface emitting laser element |
| JP2021097115A (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser element and method of manufacturing surface emitting laser element |
| EP3840139A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-23 | Kyoto University | Surface-emitting laser device and method for manufacturing surface-emitting laser device |
| JP7504368B2 (en) | 2019-12-16 | 2024-06-24 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser element and method for manufacturing the same |
| JP7504369B2 (en) | 2019-12-16 | 2024-06-24 | 国立大学法人京都大学 | Surface emitting laser element and method for manufacturing the same |
| CN111061008B (en) * | 2019-12-17 | 2021-09-24 | 西北工业大学 | Flat-plate photonic crystal microcavity with D-shaped air holes as structural defects |
| CN111061008A (en) * | 2019-12-17 | 2020-04-24 | 西北工业大学 | Flat-plate photonic crystal microcavity with D-shaped air holes as structural defects |
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