JP2022154048A

JP2022154048A - Light emitting device and projector

Info

Publication number: JP2022154048A
Application number: JP2021056896A
Authority: JP
Inventors: 浩行島田; Hiroyuki Shimada; 克巳岸野; Katsumi Kishino
Original assignee: Seiko Epson Corp; Sophia School Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp; Sophia School Corp
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2022-10-13

Abstract

To provide a light emitting device that can reduce light absorbed by an electrode.SOLUTION: A light emitting device has: a substrate; a laminate that is provided on the substrate and has a plurality of columnar parts; and an electrode that is provided on a side of the laminate opposite to the substrate and injects current to the laminate. The columnar parts each have a first semiconductor layer of a first conductivity type, a second semiconductor layer of a second conductivity type different from the first conductivity type, and a luminous layer provided between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer. The first semiconductor layer is provided between the substrate and the luminous layer. The laminate has an AlN layer provided between the second semiconductor layers of the adjacent columnar parts. The refractive index of the AlN layer is lower than the refractive index of the second semiconductor layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、発光装置およびプロジェクターに関する。 The present invention relates to a light emitting device and a projector.

半導体レーザーは、高輝度の次世代光源として期待されている。特に、ナノコラムを適用した半導体レーザーは、ナノコラムによるフォトニック結晶の効果によって、狭放射角で高出力の発光が実現できると期待されている。 Semiconductor lasers are expected to be high-intensity next-generation light sources. In particular, semiconductor lasers to which nanocolumns are applied are expected to realize high-power light emission with a narrow emission angle due to the photonic crystal effect of the nanocolumns.

例えば特許文献１には、シリコン基板上に、ｎ型ＧａＮナノコラム層、発光層を形成し、ナノコラム径を広げながらｐ型ＧａＮコンタクト層をエピタキシャル成長させた上に、半透明のｐ型電極を形成させてなる半導体発光素子が記載されている。 For example, in Patent Document 1, an n-type GaN nano-column layer and a light-emitting layer are formed on a silicon substrate, a p-type GaN contact layer is epitaxially grown while increasing the nano-column diameter, and a semi-transparent p-type electrode is formed. A semiconductor light emitting device comprising:

特開２００７－４９０６２号公報JP 2007-49062 A

しかしながら、特許文献１では、ｐ型ＧａＮ層が複数のナノコラムにわたって連続した１つの層となっているため、当該層における面内方向の平均屈折率が高くなる。そのため、発光層に光を閉じ込めることが難しくなり、発光層で発生した光が電極側に漏れる。電極側に光が漏れると、光が電極において吸収され損失となる。 However, in Patent Document 1, the p-type GaN layer is one continuous layer over a plurality of nano-columns, so the average refractive index of the layer in the in-plane direction is high. Therefore, it becomes difficult to confine light in the light-emitting layer, and light generated in the light-emitting layer leaks to the electrode side. When light leaks to the electrode side, the light is absorbed by the electrode and becomes a loss.

本発明に係る発光装置の一態様は、
基板と、
前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
前記積層体の前記基板とは反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、
を有し、
前記柱状部は、
第１導電型の第１半導体層と、
前記第１導電型と異なる第２導電型の第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記基板と前記発光層との間に設けられ、
前記積層体は、隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に設けられたＡｌＮ層を有し、
前記ＡｌＮ層の屈折率は、前記第２半導体層の屈折率よりも低い。 One aspect of the light-emitting device according to the present invention is
a substrate;
a laminate provided on the substrate and having a plurality of columnar portions;
an electrode provided on the opposite side of the laminate from the substrate for injecting a current into the laminate;
has
The columnar portion is
a first semiconductor layer of a first conductivity type;
a second semiconductor layer of a second conductivity type different from the first conductivity type;
a light-emitting layer provided between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
has
The first semiconductor layer is provided between the substrate and the light emitting layer,
The stacked body has an AlN layer provided between the second semiconductor layers of the adjacent columnar portions,
The AlN layer has a lower refractive index than the second semiconductor layer.

本発明に係るプロジェクターの一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。 One aspect of the projector according to the present invention is
It has one mode of the light-emitting device.

本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on this embodiment. 参考例に係る発光装置を模式的に示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device according to a reference example; 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。4A to 4C are cross-sectional views schematically showing manufacturing steps of the light-emitting device according to the present embodiment; 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。4A to 4C are cross-sectional views schematically showing manufacturing steps of the light-emitting device according to the present embodiment; 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。4A to 4C are cross-sectional views schematically showing manufacturing steps of the light-emitting device according to the present embodiment; 本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。FIG. 2 is a diagram schematically showing a projector according to the embodiment; FIG.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below do not unduly limit the scope of the invention described in the claims. Moreover, not all the configurations described below are essential constituent elements of the present invention.

１．発光装置
まず、本実施形態に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す断面図である。 1. Light-Emitting Device First, a light-emitting device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 100 according to this embodiment.

発光装置１００は、図１に示すように、例えば、基板１０と、積層体２０と、第１電極７０と、第２電極７２と、を有している。発光装置１００は、半導体レーザーである。 The light emitting device 100 has, for example, a substrate 10, a laminate 20, a first electrode 70, and a second electrode 72, as shown in FIG. Light emitting device 100 is a semiconductor laser.

基板１０は、例えば、Ｓｉ基板、ＧａＮ基板、サファイア基板、ＳｉＣ基板などである。 The substrate 10 is, for example, a Si substrate, a GaN substrate, a sapphire substrate, a SiC substrate, or the like.

積層体２０は、基板１０に設けられている。図示の例では、積層体２０は、基板１０上に設けられている。積層体２０は、例えば、バッファー層２２と、柱状部３０と、絶縁層４０と、ＡｌＮ層５０と、第３半導体層６０と、を有している。 The laminate 20 is provided on the substrate 10 . In the illustrated example, the laminate 20 is provided on the substrate 10 . The laminated body 20 has, for example, a buffer layer 22 , a columnar portion 30 , an insulating layer 40 , an AlN layer 50 and a third semiconductor layer 60 .

本明細書では、積層体２０の積層方向（以下、単に「積層方向」ともいう）において、発光層３４を基準とした場合、発光層３４から第２半導体層３６に向かう方向を「上」とし、発光層３４から第１半導体層３２に向かう方向を「下」として説明する。また、積層方向と直交する方向を「面内方向」ともいう。また、「積層体２０の積層方向」とは、柱状部３０の第１半導体層３２と発光層３４との積層方向のことである。 In this specification, in the stacking direction of the stack 20 (hereinafter also simply referred to as “stacking direction”), when the light emitting layer 34 is used as a reference, the direction from the light emitting layer 34 toward the second semiconductor layer 36 is defined as “up”. , the direction from the light emitting layer 34 to the first semiconductor layer 32 is defined as "down". Moreover, the direction perpendicular to the stacking direction is also referred to as the “in-plane direction”. Further, the “stacking direction of the stacked body 20 ” is the stacking direction of the first semiconductor layer 32 and the light emitting layer 34 of the columnar section 30 .

バッファー層２２は、基板１０上に設けられている。バッファー層２２は、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層である。 A buffer layer 22 is provided on the substrate 10 . The buffer layer 22 is, for example, an n-type GaN layer doped with Si.

柱状部３０は、バッファー層２２上に設けられている。柱状部３０は、バッファー層２２から上方に突出した柱状の形状を有している。言い換えれば、柱状部３０は、バッファー層２２を介して基板１０から上方に突出している。柱状部３０は、例えば、ナノコラム、ナノワイヤー、ナノロッド、ナノピラーとも呼ばれる。柱状部３０の平面形状は、例えば、六角形などの多角形、円である。 The columnar portion 30 is provided on the buffer layer 22 . The columnar portion 30 has a columnar shape protruding upward from the buffer layer 22 . In other words, the columnar portion 30 protrudes upward from the substrate 10 through the buffer layer 22 . The columnar part 30 is also called nanocolumn, nanowire, nanorod, or nanopillar, for example. The planar shape of the columnar portion 30 is, for example, a polygon such as a hexagon, or a circle.

柱状部３０の径は、例えば、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。柱状部３０の径を５００ｎｍ以下とすることによって、高品質な結晶の発光層３４を得ることができ、かつ、発光層３４に内在する歪を低減することができる。これにより、発光層３４で発生する光を高い効率で増幅することができる。 The diameter of the columnar portion 30 is, for example, 50 nm or more and 500 nm or less. By setting the diameter of the columnar portion 30 to 500 nm or less, it is possible to obtain the light-emitting layer 34 of high quality crystals and to reduce the strain inherent in the light-emitting layer 34 . Thereby, the light generated in the light emitting layer 34 can be amplified with high efficiency.

なお、「柱状部の径」とは、柱状部３０の平面形状が円の場合は、直径であり、柱状部３０の平面形状が円ではない形状の場合は、最小包含円の直径である。例えば、柱状部３０の径は、柱状部３０の平面形状が多角形の場合、該多角形を内部に含む最小の円の直径であり、柱状部３０の平面形状が楕円の場合、該楕円を内部に含む最小の円の直径である。 The “diameter of the columnar portion” is the diameter when the planar shape of the columnar portion 30 is circular, and is the diameter of the minimum inclusive circle when the planar shape of the columnar portion 30 is not circular. For example, if the planar shape of the columnar part 30 is polygonal, the diameter of the columnar part 30 is the diameter of the smallest circle that includes the polygon. The diameter of the smallest circle that can be included inside.

柱状部３０は、複数設けられている。隣り合う柱状部３０の間隔は、例えば、１ｎｍ以
上５００ｎｍ以下である。複数の柱状部３０は、積層方向からみて、所定の方向に所定のピッチで配列されている。複数の柱状部３０は、例えば、三角格子状、正方格子状に配置されている。複数の柱状部３０は、フォトニック結晶の効果を発現することができる。 A plurality of columnar portions 30 are provided. The interval between adjacent columnar portions 30 is, for example, 1 nm or more and 500 nm or less. The plurality of columnar portions 30 are arranged at a predetermined pitch in a predetermined direction when viewed from the stacking direction. The plurality of columnar portions 30 are arranged, for example, in a triangular lattice pattern or a square lattice pattern. The plurality of columnar portions 30 can exhibit the effect of photonic crystals.

なお、「柱状部のピッチ」とは、所定の方向に沿って隣り合う柱状部３０の中心間の距離である。「柱状部の中心」とは、柱状部３０の平面形状が円の場合は、該円の中心であり、柱状部３０の平面形状が円ではない形状の場合は、最小包含円の中心である。例えば、柱状部３０の中心は、柱状部３０の平面形状が多角形の場合、該多角形を内部に含む最小の円の中心であり、柱状部３０の平面形状が楕円の場合、該楕円を内部に含む最小の円の中心である。 The “pitch of the columnar portions” is the distance between the centers of the columnar portions 30 adjacent to each other along a predetermined direction. The “center of the columnar portion” is the center of the circle when the planar shape of the columnar portion 30 is circular, and the center of the minimum containing circle when the planar shape of the columnar portion 30 is not circular. . For example, if the planar shape of the columnar portion 30 is polygonal, the center of the columnar portion 30 is the center of the smallest circle that includes the polygon. It is the center of the smallest enclosing circle.

柱状部３０は、第１半導体層３２と、発光層３４と、第２半導体層３６と、を有している。 The columnar portion 30 has a first semiconductor layer 32 , a light emitting layer 34 and a second semiconductor layer 36 .

第１半導体層３２は、バッファー層２２上に設けられている。第１半導体層３２は、基板１０と発光層３４との間に設けられている。第１半導体層３２は、第１導電型の半導体層である。第１半導体層３２は、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層である。 The first semiconductor layer 32 is provided on the buffer layer 22 . The first semiconductor layer 32 is provided between the substrate 10 and the light emitting layer 34 . The first semiconductor layer 32 is a first conductivity type semiconductor layer. The first semiconductor layer 32 is, for example, an n-type GaN layer doped with Si.

発光層３４は、第１半導体層３２と第２半導体層３６との間に設けられている。発光層３４は、電流が注入されることで光を発生させる。発光層３４は、例えば、ウェル層と、バリア層と、を有している。ウェル層およびバリア層は、不純物が意図的にドープされていないｉ型の半導体層である。ウェル層は、例えば、ＩｎＧａＮ層である。バリア層は、例えば、ＧａＮ層である。発光層３４は、ウェル層とバリア層とから構成されたＭＱＷ（Multiple Quantum Well）構造を有している。 The light emitting layer 34 is provided between the first semiconductor layer 32 and the second semiconductor layer 36 . The light-emitting layer 34 emits light when current is injected into it. The light emitting layer 34 has, for example, a well layer and a barrier layer. The well layer and the barrier layer are i-type semiconductor layers that are not intentionally doped with impurities. The well layer is, for example, an InGaN layer. The barrier layer is, for example, a GaN layer. The light emitting layer 34 has an MQW (Multiple Quantum Well) structure composed of a well layer and a barrier layer.

なお、発光層３４を構成するウェル層およびバリア層の数は、特に限定されない。例えば、ウェル層は、１層だけ設けられていてもよく、この場合、発光層３４は、ＳＱＷ（Single Quantum Well）構造を有している。 The number of well layers and barrier layers forming the light-emitting layer 34 is not particularly limited. For example, only one well layer may be provided, and in this case, the light emitting layer 34 has an SQW (Single Quantum Well) structure.

第２半導体層３６は、発光層３４上に設けられている。第２半導体層３６は、第１導電型と異なる第２導電型の半導体層である。第２半導体層３６は、例えば、Ｍｇがドープされたｐ型のＧａＮ層である。第１半導体層３２および第２半導体層３６は、発光層３４に光を閉じ込める機能を有するクラッド層である。 The second semiconductor layer 36 is provided on the light emitting layer 34 . The second semiconductor layer 36 is a semiconductor layer of a second conductivity type different from the first conductivity type. The second semiconductor layer 36 is, for example, a p-type GaN layer doped with Mg. The first semiconductor layer 32 and the second semiconductor layer 36 are clad layers that have the function of confining light in the light emitting layer 34 .

なお、図示はしないが、第１半導体層３２と発光層３４との間、および発光層３４と第２半導体層３６との間の少なくとも一方に、ｉ型のＩｎＧａＮ層およびＧａＮ層からなるＯＣＬ（Optical Confinement Layer）が設けられていてもよい。また、第２半導体層３６は、ｐ型のＡｌＧａＮ層からなるＥＢＬ（Electron Blocking Layer）を有してもよい。 Although not shown, an OCL (OCL) consisting of an i-type InGaN layer and a GaN layer is provided between the first semiconductor layer 32 and the light emitting layer 34 and between the light emitting layer 34 and the second semiconductor layer 36 at least one of them. Optical Confinement Layer) may be provided. The second semiconductor layer 36 may also have an EBL (Electron Blocking Layer) made of a p-type AlGaN layer.

発光装置１００では、ｐ型の第２半導体層３６、不純物が意図的にドープされていないｉ型の発光層３４、およびｎ型の第１半導体層３２により、ｐｉｎダイオードが構成される。発光装置１００では、第１電極７０と第２電極７２との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、発光層３４に電流が注入されて発光層３４において電子と正孔との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。発光層３４で発生した光は、面内方向に伝搬し、複数の柱状部３０によるフォトニック結晶の効果により定在波を形成して、発光層３４で利得を受けてレーザー発振する。そして、発光装置１００は、＋１次回折光および－１次回折光をレーザー光として、積層方向に出射する。 In the light-emitting device 100, the p-type second semiconductor layer 36, the i-type light-emitting layer 34 intentionally not doped with impurities, and the n-type first semiconductor layer 32 form a pin diode. In the light-emitting device 100, when a forward bias voltage of a pin diode is applied between the first electrode 70 and the second electrode 72, current is injected into the light-emitting layer 34 and electrons and holes recombine in the light-emitting layer 34. happens. This recombination produces light emission. The light generated in the light-emitting layer 34 propagates in the in-plane direction, forms a standing wave due to the photonic crystal effect of the plurality of columnar portions 30, and receives gain in the light-emitting layer 34 to cause laser oscillation. Then, the light emitting device 100 emits the +1st-order diffracted light and the −1st-order diffracted light as laser light in the lamination direction.

なお、図示はしないが、基板１０とバッファー層２２との間、または基板１０の下に反
射層が設けられていてもよい。該反射層は、例えば、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）層である。該反射層によって、発光層３４において発生した光を反射させることができ、発光装置１００は、第２電極７２側からのみ光を出射することができる。 Although not shown, a reflective layer may be provided between the substrate 10 and the buffer layer 22 or under the substrate 10 . The reflective layer is, for example, a DBR (Distributed Bragg Reflector) layer. The light generated in the light emitting layer 34 can be reflected by the reflective layer, and the light emitting device 100 can emit light only from the second electrode 72 side.

絶縁層４０は、隣り合う柱状部３０の発光層３４の間に設けられている。図示の例では、絶縁層４０は、発光層３４の側面を覆っている。絶縁層４０は、積層方向からみて、発光層３４を囲んでいる。図示の例では、絶縁層４０は、下面に凹部４２が設けられた形状を有している。絶縁層４０の一部は、例えば、隣り合う柱状部３０の第１半導体層３２の間に設けられている。絶縁層４０の屈折率は、発光層３４の屈折率よりも低い。絶縁層４０の屈折率は、例えば、ＡｌＮ層５０の屈折率よりも低い。絶縁層４０は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３層である。 The insulating layer 40 is provided between the light emitting layers 34 of the adjacent columnar portions 30 . In the illustrated example, the insulating layer 40 covers the sides of the light emitting layer 34 . The insulating layer 40 surrounds the light emitting layer 34 when viewed from the stacking direction. In the illustrated example, the insulating layer 40 has a shape in which a recess 42 is provided on the bottom surface. A portion of the insulating layer 40 is provided, for example, between the first semiconductor layers 32 of the adjacent columnar portions 30 . The insulating layer 40 has a lower refractive index than the light emitting layer 34 . The refractive index of the insulating layer 40 is lower than that of the AlN layer 50, for example. The insulating layer 40 is, for example _, an _Al2O3 layer.

ＡｌＮ層５０は、絶縁層４０上に設けられている。ＡｌＮ層５０は、隣り合う柱状部３０の第２半導体層３６の間に設けられている。絶縁層４０は、積層方向からみて、第２半導体層３６を囲んでいる。ＡｌＮ層５０の屈折率は、第２半導体層３６の屈折率よりも低い。ＡｌＮ層５０は、絶縁性である。ＡｌＮ層５０は、窒化アルミニウムからなる層である。 The AlN layer 50 is provided on the insulating layer 40 . The AlN layer 50 is provided between the second semiconductor layers 36 of the adjacent columnar portions 30 . The insulating layer 40 surrounds the second semiconductor layer 36 when viewed from the stacking direction. The AlN layer 50 has a lower refractive index than the second semiconductor layer 36 . The AlN layer 50 is insulating. The AlN layer 50 is a layer made of aluminum nitride.

ＡｌＮ層５０は、基板１０側の第１端５２を有している。図示の例では、第１端５２は、ＡｌＮ層５０の下面で構成されている。発光層３４は、基板１０とは反対側の第２端３５を有している。第２端３５は、第２電極７２側の端である。図示の例では、第２端３５は、発光層３４の上面で構成されている。第１端５２と基板１０との間の距離Ｄ１は、第２端３５と基板１０との間の距離Ｄ２以上である。図示の例では、距離Ｄ１は、距離Ｄ２と等しい。図示はしないが、距離Ｄ１は、距離Ｄ２よりも大きくてもよい。絶縁層４０の積層方向における位置によって、第１端５２の位置を調整することができる。ＡｌＮ層５０は、発光層３４と離間している。ＡｌＮ層５０は、隣り合う柱状部３０の発光層３４の間には設けられていない。 The AlN layer 50 has a first end 52 on the substrate 10 side. In the illustrated example, the first end 52 is the bottom surface of the AlN layer 50 . Light-emitting layer 34 has a second end 35 opposite substrate 10 . The second end 35 is the end on the second electrode 72 side. In the illustrated example, the second end 35 is configured by the upper surface of the light emitting layer 34 . Distance D1 between first end 52 and substrate 10 is greater than or equal to distance D2 between second end 35 and substrate 10 . In the illustrated example, distance D1 is equal to distance D2. Although not shown, the distance D1 may be greater than the distance D2. The position of the first end 52 can be adjusted depending on the position of the insulating layer 40 in the stacking direction. The AlN layer 50 is separated from the light emitting layer 34 . The AlN layer 50 is not provided between the light emitting layers 34 of the adjacent columnar portions 30 .

ＡｌＮ層５０の上面と、第２半導体層３６の上面とは、例えば、面一である。そのため、第３半導体層６０の平坦性を高くすることができ、第２電極７２の平坦性を高くすることができる。これにより、複数の柱状部３０に対して、均一性よく電流を注入することができる。 For example, the upper surface of the AlN layer 50 and the upper surface of the second semiconductor layer 36 are flush with each other. Therefore, the flatness of the third semiconductor layer 60 can be improved, and the flatness of the second electrode 72 can be improved. Thereby, the current can be uniformly injected into the plurality of columnar portions 30 .

第３半導体層６０は、第２半導体層３６と第２電極７２との間に設けられている。第３半導体層６０は、さらに、ＡｌＮ層５０と第２電極７２との間に設けられている。第３半導体層６０は、ＡｌＮ層５０および複数の柱状部３０にわたって設けられている。第３半導体層６０は、第２導電型の半導体層である。第２半導体層３６は、例えば、Ｍｇがドープされたｐ型のＧａＮ層である。第３半導体層６０の不純物濃度は、第２半導体層３６の不純物濃度よりも高い。第３半導体層６０の不純物濃度が第２半導体層３６の不純物濃度よりも高いことは、例えば、アトムプローブ分析法によって確認することができる。 The third semiconductor layer 60 is provided between the second semiconductor layer 36 and the second electrode 72 . The third semiconductor layer 60 is further provided between the AlN layer 50 and the second electrode 72 . The third semiconductor layer 60 is provided over the AlN layer 50 and the plurality of columnar portions 30 . The third semiconductor layer 60 is a semiconductor layer of the second conductivity type. The second semiconductor layer 36 is, for example, a p-type GaN layer doped with Mg. The impurity concentration of the third semiconductor layer 60 is higher than that of the second semiconductor layer 36 . Whether the impurity concentration of the third semiconductor layer 60 is higher than that of the second semiconductor layer 36 can be confirmed by, for example, an atom probe analysis method.

第１電極７０は、バッファー層２２上に設けられている。バッファー層２２は、第１電極７０とオーミックコンタクトしていてもよい。第１電極７０は、第１半導体層３２と電気的に接続されている。図示の例では、第１電極７０は、バッファー層２２を介して、第１半導体層３２と電気的に接続されている。第１電極７０は、発光層３４に電流を注入するための一方の電極である。第１電極７０としては、例えば、バッファー層２２側から、Ｃｒ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いる。 The first electrode 70 is provided on the buffer layer 22 . The buffer layer 22 may be in ohmic contact with the first electrode 70 . The first electrode 70 is electrically connected to the first semiconductor layer 32 . In the illustrated example, the first electrode 70 is electrically connected to the first semiconductor layer 32 through the buffer layer 22 . The first electrode 70 is one electrode for injecting current into the light emitting layer 34 . As the first electrode 70, for example, a layer in which a Cr layer, a Ni layer, and an Au layer are laminated in this order from the buffer layer 22 side is used.

第２電極７２は、第３半導体層６０上に設けられている。第２電極７２は、積層体２０の基板１０とは反対側に設けられている。第３半導体層６０は、第２電極７２とオーミッ
クコンタクトしていてもよい。第２電極７２は、第２半導体層３６と電気的に接続されている。図示の例では、第２電極７２は、第３半導体層６０を介して、第２半導体層３６と電気的に接続されている。第２電極７２は、発光層３４に電流を注入するための他方の電極である。第２電極７２としては、例えば、ＩＴＯ（indium tin oxide）などを用いる。 The second electrode 72 is provided on the third semiconductor layer 60 . The second electrode 72 is provided on the opposite side of the laminate 20 to the substrate 10 . The third semiconductor layer 60 may be in ohmic contact with the second electrode 72 . The second electrode 72 is electrically connected to the second semiconductor layer 36 . In the illustrated example, the second electrode 72 is electrically connected to the second semiconductor layer 36 via the third semiconductor layer 60 . The second electrode 72 is the other electrode for injecting current into the light emitting layer 34 . As the second electrode 72, for example, ITO (indium tin oxide) or the like is used.

なお、上記では、隣り合う柱状部３０の第１半導体層３２の間に、空隙が設けられている例について説明したが、隣り合う柱状部３０の第１半導体層３２の間に、ＡｌＮ層が設けられていてもよい。 In the above description, an example in which a gap is provided between the first semiconductor layers 32 of the adjacent columnar portions 30 has been described. may be provided.

また、上記では、ＩｎＧａＮ系の発光層３４について説明したが、発光層３４としては、出射される光の波長に応じて、電流が注入されることで発光可能な様々な材料系を用いることができる。例えば、ＡｌＧａＮ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＰ系、ＧａＰ系、ＡｌＧａＰ系などの半導体材料を用いることができる。 In the above description, the InGaN-based light-emitting layer 34 has been described, but various materials that can emit light when current is injected can be used as the light-emitting layer 34 depending on the wavelength of the emitted light. can. For example, AlGaN-based, AlGaAs-based, InGaAs-based, InGaAsP-based, InP-based, GaP-based, and AlGaP-based semiconductor materials can be used.

発光装置１００は、例えば、以下の作用効果を有する。 The light emitting device 100 has, for example, the following effects.

発光装置１００では、積層体２０は、隣り合う柱状部３０の第２半導体層３６の間に設けられたＡｌＮ層５０を有し、ＡｌＮ層５０の屈折率は、第２半導体層３６の屈折率よりも低い。そのため、発光装置１００では、第２半導体層が複数の柱状部にわたって連続した１つの層となっている場合に比べて、ＡｌＮ層５０における面内方向の平均屈折率（積層体２０のＡｌＮ層５０が設けられている部分の面内方向の平均屈折率）を低くすることができる。これにより、図１に示すように、積層方向における光強度のピークを発光層３４の位置に合わせることができる。 In the light emitting device 100, the laminate 20 has the AlN layer 50 provided between the second semiconductor layers 36 of the adjacent columnar portions 30, and the refractive index of the AlN layer 50 is the same as the refractive index of the second semiconductor layer 36. lower than Therefore, in the light-emitting device 100, the average refractive index of the AlN layer 50 in the in-plane direction (the AlN layer 50 of the laminate 20 is The average refractive index in the in-plane direction of the portion where is provided can be lowered. Thereby, as shown in FIG. 1, the peak of the light intensity in the stacking direction can be aligned with the position of the light emitting layer 34 .

例えば図２に示すように、径が広がりながら第２半導体層１０３６が成長し、第２半導体層１０３６が複数の柱状部１０３０にわたって連続した１つの層となる連続部１０３８を有する場合、連続部１０３８における面内方向の平均屈折率が高くなる。そのため、図２に示すように、積層方向における光強度のピークは、第２電極１０７２側にずれる。なお、図２は、参考例に係る発光装置１０００を模式的に示す断面図である。発光装置１０００は、基板１０１０と、バッファー層１０２２と、柱状部１０３０と、第１電極１０７０と、第２電極１０７２と、を有している。柱状部１０３０は、第１半導体層１０３２と、発光層１０３４と、第２半導体層１０３６と、を有している。 For example, as shown in FIG. 2, when the second semiconductor layer 1036 grows while increasing in diameter and has a continuous portion 1038 which is a continuous layer over a plurality of columnar portions 1030, the continuous portion 1038 The average refractive index in the in-plane direction at becomes high. Therefore, as shown in FIG. 2, the peak of the light intensity in the stacking direction shifts to the second electrode 1072 side. Note that FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the light emitting device 1000 according to the reference example. The light emitting device 1000 has a substrate 1010 , a buffer layer 1022 , a columnar portion 1030 , a first electrode 1070 and a second electrode 1072 . The columnar portion 1030 has a first semiconductor layer 1032 , a light emitting layer 1034 and a second semiconductor layer 1036 .

以上のように、発光装置１００では、発光装置１０００に比べて、発光層３４に光を閉じ込めることができる。その結果、発光装置１００では、第２電極７２側に漏れる光を低減することができ、第２電極７２で吸収される光を低減することができる。 As described above, the light-emitting device 100 can confine light in the light-emitting layer 34 more than the light-emitting device 1000 . As a result, in the light emitting device 100, light leaking to the second electrode 72 side can be reduced, and light absorbed by the second electrode 72 can be reduced.

発光装置１００では、ＡｌＮ層５０は、基板１０側の第１端５２を有し、発光層３４は、基板１０とは反対側の第２端３５を有し、第１端５２と基板１０との間の距離Ｄ１は、第２端３５と基板１０との間の距離Ｄ２以上である。そのため、発光装置１００では、距離Ｄ１が距離Ｄ２より小さい場合に比べて、発光層３４と、隣り合う柱状部３０の発光層３４の間の部分と、の屈折率差を大きくすることができる。これにより、フォトニック結晶の効果を、より確実に発現させることができる。例えば距離Ｄ１が距離Ｄ２より小さく隣り合う柱状部の発光層の間にＡｌＮ層が存在すると、発光層と、隣り合う柱状部の発光層の間の部分と、の屈折率差が小さくなる。 In the light-emitting device 100, the AlN layer 50 has a first end 52 on the substrate 10 side, the light-emitting layer 34 has a second end 35 opposite to the substrate 10, and the first end 52 and the substrate 10 are separated. The distance D1 between is greater than or equal to the distance D2 between the second end 35 and the substrate 10 . Therefore, in the light-emitting device 100, the refractive index difference between the light-emitting layer 34 and the portion between the light-emitting layers 34 of the adjacent columnar portions 30 can be made larger than when the distance D1 is smaller than the distance D2. Thereby, the effect of the photonic crystal can be exhibited more reliably. For example, when the distance D1 is smaller than the distance D2 and an AlN layer exists between the light emitting layers of adjacent columnar portions, the difference in refractive index between the light emitting layer and the portion between the light emitting layers of the adjacent columnar portions becomes small.

発光装置１００では、積層体２０は、第２半導体層３６と第２電極７２との間に設けられた第２導電型の第３半導体層６０を有し、第３半導体層６０の不純物濃度は、第２半導体層３６の不純物濃度よりも高い。そのため、発光装置１００では、第３半導体層が設けられていない場合に比べて、積層体２０と第２電極７２とのコンタクト抵抗を低減するこ
とができる。これにより、電流の注入効率を高くすることができる。 In the light emitting device 100, the stacked body 20 has the third semiconductor layer 60 of the second conductivity type provided between the second semiconductor layer 36 and the second electrode 72, and the impurity concentration of the third semiconductor layer 60 is , higher than the impurity concentration of the second semiconductor layer 36 . Therefore, in the light emitting device 100, the contact resistance between the stacked body 20 and the second electrode 72 can be reduced as compared with the case where the third semiconductor layer is not provided. Thereby, the current injection efficiency can be increased.

発光装置１００では、第３半導体層６０は、ＡｌＮ層５０と第２電極７２との間に設けられている。そのため、発光装置１００では、第３半導体層がＡｌＮ層と第２電極との間に設けられていない場合に比べて、第２電極７２の平坦性を高くすることができる。これにより、複数の柱状部３０に対して、均一性よく電流を注入することができる。 In the light emitting device 100 , the third semiconductor layer 60 is provided between the AlN layer 50 and the second electrode 72 . Therefore, in the light emitting device 100, the flatness of the second electrode 72 can be improved compared to the case where the third semiconductor layer is not provided between the AlN layer and the second electrode. Thereby, the current can be uniformly injected into the plurality of columnar portions 30 .

２．発光装置の製造方法
次に、本実施形態に係る発光装置１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３～図５は、本実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図である。 2. Method for Manufacturing Light-Emitting Device Next, a method for manufacturing the light-emitting device 100 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. 3 to 5 are cross-sectional views schematically showing manufacturing steps of the light emitting device 100 according to this embodiment.

図３に示すように、基板１０上に、バッファー層２２をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法などが挙げられる。 As shown in FIG. 3, a buffer layer 22 is epitaxially grown on the substrate 10 . Examples of epitaxial growth methods include MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) and MBE (Molecular Beam Epitaxy).

次に、バッファー層２２上に、図示せぬマスク層を形成する。マスク層は、例えば、電子ビーム蒸着法やスパッタ法などによる成膜、およびパターニングによって形成される。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって行われる。マスク層は、例えば、酸化シリコン層、チタン層、酸化チタン層、酸化アルミニウム層などである。 Next, a mask layer (not shown) is formed on the buffer layer 22 . The mask layer is formed by film formation and patterning by, for example, an electron beam vapor deposition method or a sputtering method. Patterning is performed, for example, by photolithography and etching. The mask layer is, for example, a silicon oxide layer, a titanium layer, a titanium oxide layer, an aluminum oxide layer, or the like.

次に、マスク層をマスクとしてバッファー層２２上に、第１半導体層３２、発光層３４、および第２半導体層３６を、この順でエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＢＥ法が挙げられる。ＭＢＥ法は、ＭＯＣＶＤ法に比べて、柱状の形状を形成し易い。本工程により、複数の柱状部３０を形成することができる。 Next, using the mask layer as a mask, the first semiconductor layer 32, the light emitting layer 34, and the second semiconductor layer 36 are epitaxially grown on the buffer layer 22 in this order. The epitaxial growth method includes, for example, the MBE method. The MBE method is easier to form a columnar shape than the MOCVD method. A plurality of columnar portions 30 can be formed by this step.

図４に示すように、隣り合う柱状部３０の発光層３４の間に絶縁層４０を形成する。絶縁層４０は、例えば、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法によって形成される。絶縁層４０は、例えば、バッファー層２２まで到達せず、下面に凹部４２が設けられた形状となる。絶縁層４０とバッファー層２２との間には、空隙が形成される。 As shown in FIG. 4, an insulating layer 40 is formed between the light emitting layers 34 of the adjacent columnar portions 30 . The insulating layer 40 is formed by ALD (Atomic Layer Deposition), for example. The insulating layer 40 does not reach the buffer layer 22, for example, and has a shape in which a concave portion 42 is provided on the lower surface. A gap is formed between the insulating layer 40 and the buffer layer 22 .

次に、第２半導体層３６上および第２半導体層３６の側方に、ＡｌＮ層５０をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法が挙げられる。ＭＯＣＶＤ法は、ＭＢＥ法に比べて、横方向に成長し易く、隣り合う柱状部３０と絶縁層４０とで囲まれた空間をＡｌＮ層５０で埋めることができる。さらに、ＡｌＮ層５０をエピタキシャル成長させるので、均一性の高い層を形成することができる。 Next, an AlN layer 50 is epitaxially grown on the second semiconductor layer 36 and on the sides of the second semiconductor layer 36 . The epitaxial growth method includes, for example, the MOCVD method. The MOCVD method is easier to grow laterally than the MBE method, and the AlN layer 50 can fill the space surrounded by the adjacent columnar portion 30 and the insulating layer 40 . Furthermore, since the AlN layer 50 is epitaxially grown, a highly uniform layer can be formed.

図５に示すように、ＡｌＮ層５０および第２半導体層３６をエッチバックする。エッチバックは、例えば、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）方式のエッチング装置を用いて行う。第２半導体層３６およびＡｌＮ層５０は、ともにＩＩＩ－ＩＶ族化合物半導体であるため、エッチングレートの差が小さい。そのため、例えば、第２半導体層３６の上面と、ＡｌＮ層５０の上面と、を面一にすることができる。 As shown in FIG. 5, the AlN layer 50 and the second semiconductor layer 36 are etched back. The etch back is performed using, for example, an ICP (Inductively Coupled Plasma) type etching apparatus. Since the second semiconductor layer 36 and the AlN layer 50 are both III-IV compound semiconductors, the etching rate difference between them is small. Therefore, for example, the upper surface of the second semiconductor layer 36 and the upper surface of the AlN layer 50 can be made flush with each other.

図１に示すように、第２半導体層３６上およびＡｌＮ層５０上に、第３半導体層６０をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法が挙げられる。 As shown in FIG. 1, a third semiconductor layer 60 is epitaxially grown on the second semiconductor layer 36 and the AlN layer 50 . The epitaxial growth method includes, for example, the MOCVD method.

次に、バッファー層２２上に第１電極７０を形成し、第３半導体層６０上に第２電極７
２を形成する。第１電極７０および第２電極７２は、例えば、真空蒸着法などにより形成される。第１電極７０および第２電極７２の形成順序は、特に限定されない。 Next, a first electrode 70 is formed on the buffer layer 22 and a second electrode 70 is formed on the third semiconductor layer 60.
2 is formed. The first electrode 70 and the second electrode 72 are formed by, for example, a vacuum deposition method. The formation order of the first electrode 70 and the second electrode 72 is not particularly limited.

以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。 The light emitting device 100 can be manufactured through the above steps.

なお、第２電極７２として、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型の高濃度ＧａＮ層を用いてもよい。高濃度ＧａＮ層の不純物濃度は、第１半導体層３２の不純物濃度よりも高い。高濃度ＧａＮ層は、第３半導体層６０とトンネル接合されている。高濃度ＧａＮ層は、例えば、ＭＢＥ法によってエピタキシャル成長される。 As the second electrode 72, for example, an n-type high-concentration GaN layer doped with Si may be used. The impurity concentration of the high-concentration GaN layer is higher than that of the first semiconductor layer 32 . The high-concentration GaN layer is tunnel-junctioned with the third semiconductor layer 60 . The high-concentration GaN layer is epitaxially grown by MBE, for example.

３．プロジェクター
次に、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態に係るプロジェクター９００を模式的に示す図である。 3. Projector Next, a projector according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram schematically showing a projector 900 according to this embodiment.

プロジェクター９００は、例えば、光源として、発光装置１００を有している。 The projector 900 has, for example, the light emitting device 100 as a light source.

プロジェクター９００は、図示しない筐体と、筐体内に備えられている赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ出射する赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源１００Ｂと、を有している。なお、便宜上、図６では、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂを簡略化している。 The projector 900 has a housing (not shown), and a red light source 100R, a green light source 100G, and a blue light source 100B that emit red light, green light, and blue light, respectively, provided in the housing. For convenience, the red light source 100R, the green light source 100G, and the blue light source 100B are simplified in FIG.

プロジェクター９００は、さらに、筐体内に備えられている、第１光学素子９０２Ｒと、第２光学素子９０２Ｇと、第３光学素子９０２Ｂと、第１光変調装置９０４Ｒと、第２光変調装置９０４Ｇと、第３光変調装置９０４Ｂと、投射装置９０８と、を有している。第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂは、例えば、透過型の液晶ライトバルブである。投射装置９０８は、例えば、投射レンズである。 The projector 900 further includes a first optical element 902R, a second optical element 902G, a third optical element 902B, a first optical modulator 904R, and a second optical modulator 904G, which are provided in the housing. , a third light modulating device 904B and a projection device 908 . The first light modulating device 904R, the second light modulating device 904G, and the third light modulating device 904B are, for example, transmissive liquid crystal light valves. Projection device 908 is, for example, a projection lens.

赤色光源１００Ｒから出射された光は、第１光学素子９０２Ｒに入射する。赤色光源１００Ｒから出射された光は、第１光学素子９０２Ｒによって集光される。なお、第１光学素子９０２Ｒは、集光以外の機能を有していてもよい。後述する第２光学素子９０２Ｇおよび第３光学素子９０２Ｂについても同様である。 Light emitted from the red light source 100R enters the first optical element 902R. Light emitted from the red light source 100R is collected by the first optical element 902R. Note that the first optical element 902R may have a function other than condensing. The same applies to a second optical element 902G and a third optical element 902B, which will be described later.

第１光学素子９０２Ｒによって集光された光は、第１光変調装置９０４Ｒに入射する。第１光変調装置９０４Ｒは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第１光変調装置９０４Ｒによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。 The light collected by the first optical element 902R enters the first optical modulator 904R. The first light modulator 904R modulates incident light according to image information. The projection device 908 then magnifies the image formed by the first light modulation device 904R and projects it onto the screen 910 .

緑色光源１００Ｇから出射された光は、第２光学素子９０２Ｇに入射する。緑色光源１００Ｇから出射された光は、第２光学素子９０２Ｇによって集光される。 Light emitted from the green light source 100G enters the second optical element 902G. Light emitted from the green light source 100G is collected by the second optical element 902G.

第２光学素子９０２Ｇによって集光された光は、第２光変調装置９０４Ｇに入射する。第２光変調装置９０４Ｇは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第２光変調装置９０４Ｇによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。 The light collected by the second optical element 902G enters the second optical modulator 904G. The second light modulator 904G modulates incident light according to image information. The projection device 908 then magnifies the image formed by the second light modulation device 904G and projects it onto the screen 910 .

青色光源１００Ｂから出射された光は、第３光学素子９０２Ｂに入射する。青色光源１００Ｂから出射された光は、第３光学素子９０２Ｂによって集光される。 Light emitted from the blue light source 100B enters the third optical element 902B. Light emitted from the blue light source 100B is collected by the third optical element 902B.

第３光学素子９０２Ｂによって集光された光は、第３光変調装置９０４Ｂに入射する。
第３光変調装置９０４Ｂは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第３光変調装置９０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。 The light condensed by the third optical element 902B enters the third optical modulator 904B.
The third light modulator 904B modulates incident light according to image information. The projection device 908 then magnifies the image formed by the third light modulation device 904B and projects it onto the screen 910 .

また、プロジェクター９００は、第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂから出射された光を合成して投射装置９０８に導くクロスダイクロイックプリズム９０６を有することができる。 The projector 900 can also have a cross dichroic prism 906 that synthesizes the light emitted from the first light modulator 904R, the second light modulator 904G, and the third light modulator 904B and guides them to the projection device 908. .

第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム９０６に入射する。クロスダイクロイックプリズム９０６は、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は、投射装置９０８によりスクリーン９１０上に投射され、拡大された画像が表示される。 The three colored lights modulated by the first light modulator 904R, the second light modulator 904G, and the third light modulator 904B are incident on the cross dichroic prism 906. FIG. The cross dichroic prism 906 is formed by pasting together four rectangular prisms, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are arranged on its inner surface. These dielectric multilayer films synthesize three color lights to form light representing a color image. The combined light is projected onto a screen 910 by a projection device 908 to display an enlarged image.

なお、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂは、発光装置１００を映像の画素として画像情報に応じて制御することで、第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂを用いずに、直接的に映像を形成してもよい。そして、投射装置９０８は、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂによって形成された映像を、拡大してスクリーン９１０に投射してもよい。 Note that the red light source 100R, the green light source 100G, and the blue light source 100B control the light emitting device 100 as pixels of an image according to image information, whereby the first light modulation device 904R, the second light modulation device 904G, and the second light modulation device 904G are controlled. An image may be formed directly without using the three-light modulator 904B. Then, the projection device 908 may enlarge the image formed by the red light source 100R, the green light source 100G, and the blue light source 100B and project it onto the screen 910 .

また、上記の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micro Mirror Device）が挙げられる。また、投射装置の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。 Also, in the above example, a transmissive liquid crystal light valve is used as the light modulation device, but a light valve other than liquid crystal may be used, or a reflective light valve may be used. Examples of such light valves include reflective liquid crystal light valves and digital micro mirror devices. Also, the configuration of the projection device is appropriately changed according to the type of light valve used.

また、光源を、光源からの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置の光源装置にも適用することが可能である。 Also, the light source device of a scanning type image display device having scanning means which is an image forming device for displaying an image of a desired size on a display surface by scanning the light from the light source on a screen. It can also be applied to

上述した実施形態に係る発光装置は、プロジェクター以外にも用いることが可能である。プロジェクター以外の用途には、例えば、屋内外の照明、ディスプレイ、レーザープリンター、スキャナー、車載用ライト、光を用いるセンシング機器、通信機器等の光源がある。 The light-emitting device according to the above-described embodiments can be used for applications other than projectors. Applications other than projectors include, for example, indoor and outdoor lighting, displays, laser printers, scanners, vehicle lights, sensing devices using light, and light sources for communication devices.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments, for example, configurations that have the same function, method and result, or configurations that have the same purpose and effect. Moreover, the present invention includes configurations obtained by replacing non-essential portions of the configurations described in the embodiments. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effects or achieves the same purpose as the configurations described in the embodiments. In addition, the present invention includes configurations obtained by adding known techniques to the configurations described in the embodiments.

上述した実施形態および変形例から以下の内容が導き出される。 The following content is derived from the embodiment and modifications described above.

発光装置の一態様は、
基板と、
前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
前記積層体の前記基板とは反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、
を有し、
前記柱状部は、
第１導電型の第１半導体層と、
前記第１導電型と異なる第２導電型の第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記基板と前記発光層との間に設けられ、
前記積層体は、隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に設けられたＡｌＮ層を有し、
前記ＡｌＮ層の屈折率は、前記第２半導体層の屈折率よりも低い。 One aspect of the light-emitting device is
a substrate;
a laminate provided on the substrate and having a plurality of columnar portions;
an electrode provided on the opposite side of the laminate from the substrate for injecting a current into the laminate;
has
The columnar portion is
a first semiconductor layer of a first conductivity type;
a second semiconductor layer of a second conductivity type different from the first conductivity type;
a light-emitting layer provided between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
has
The first semiconductor layer is provided between the substrate and the light emitting layer,
The stacked body has an AlN layer provided between the second semiconductor layers of the adjacent columnar portions,
The AlN layer has a lower refractive index than the second semiconductor layer.

この発光装置によれば、電極側に漏れる光を低減することができ、電極で吸収される光を低減することができる。 According to this light emitting device, it is possible to reduce light leaking to the electrode side, and to reduce light absorbed by the electrode.

発光装置の一態様において、
前記ＡｌＮ層は、前記基板側の第１端を有し、
前記発光層は、前記基板とは反対側の第２端を有し、
前記第１端と前記基板との間の距離は、前記第２端と前記基板との間の距離以上であってもよい。 In one aspect of the light-emitting device,
The AlN layer has a first end on the substrate side,
the light-emitting layer has a second end opposite the substrate;
A distance between the first end and the substrate may be greater than or equal to a distance between the second end and the substrate.

この発光装置によれば、発光層と、隣り合う柱状部の発光層の間の部分と、の屈折率差を大きくすることができる。 According to this light-emitting device, it is possible to increase the difference in refractive index between the light-emitting layer and the portion between the light-emitting layers of the adjacent columnar portions.

発光装置の一態様において、
前記積層体は、前記第２半導体層と前記電極との間に設けられた前記第２導電型の第３半導体層を有し、
前記第３半導体層の不純物濃度は、前記第２半導体層の不純物濃度よりも高くてもよい。 In one aspect of the light-emitting device,
The laminate has a third semiconductor layer of the second conductivity type provided between the second semiconductor layer and the electrode,
The impurity concentration of the third semiconductor layer may be higher than the impurity concentration of the second semiconductor layer.

この発光装置によれば、積層体と電極とのコンタクト抵抗を低減することができる。 According to this light emitting device, the contact resistance between the laminate and the electrode can be reduced.

発光装置の一態様において、
前記第３半導体層は、前記ＡｌＮ層と前記電極との間に設けられていてもよい。 In one aspect of the light-emitting device,
The third semiconductor layer may be provided between the AlN layer and the electrode.

この発光装置によれば、電極の平坦性を高くすることができる。 According to this light emitting device, the flatness of the electrodes can be improved.

プロジェクターの一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。 One aspect of the projector is
It has one mode of the light-emitting device.

１０…基板、２０…積層体、２２…バッファー層、３０…柱状部、３２…第１半導体層、３４…発光層、３５…第２端、３６…第２半導体層、４０…絶縁層、４２…凹部、５０…ＡｌＮ層、５２…第１端、６０…第３半導体層、７０…第１電極、７２…第２電極、１００…発光装置、１００Ｒ…赤色光源、１００Ｇ…緑色光源、１００Ｂ…青色光源、９００…プロジェクター、９０２Ｒ…第１光学素子、９０２Ｇ…第２光学素子、９０２Ｂ…第３光学素子、９０４Ｒ…第１光変調装置、９０４Ｇ…第２光変調装置、９０４Ｂ…第３光変調装置、９０６…クロスダイクロイックプリズム、９０８…投射装置、９１０…スクリーン、１０００…発光装置、１０１０…基板、１０２２…バッファー層、１０３０…柱状部、１０３２…第１半導体層、１０３４…発光層、１０３６…第２半導体層、１０３８…連
続部、１０７０…第１電極、１０７２…第２電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Substrate 20... Laminated body 22... Buffer layer 30... Columnar part 32... First semiconductor layer 34... Light emitting layer 35... Second end 36... Second semiconductor layer 40... Insulating layer 42 Recess 50 AlN layer 52 First end 60 Third semiconductor layer 70 First electrode 72 Second electrode 100 Light emitting device 100R Red light source 100G Green light source 100B Blue light source 900 Projector 902R First optical element 902G Second optical element 902B Third optical element 904R First optical modulator 904G Second optical modulator 904B Third optical modulator Apparatus 906 Cross dichroic prism 908 Projection device 910 Screen 1000 Light emitting device 1010 Substrate 1022 Buffer layer 1030 Column 1032 First semiconductor layer 1034 Light emitting layer 1036 Second semiconductor layer 1038 Continuous portion 1070 First electrode 1072 Second electrode

Claims

基板と、
前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
前記積層体の前記基板とは反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、
を有し、
前記柱状部は、
第１導電型の第１半導体層と、
前記第１導電型と異なる第２導電型の第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記基板と前記発光層との間に設けられ、
前記積層体は、隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に設けられたＡｌＮ層を有し、
前記ＡｌＮ層の屈折率は、前記第２半導体層の屈折率よりも低い、発光装置。 a substrate;
a laminate provided on the substrate and having a plurality of columnar portions;
an electrode provided on the opposite side of the laminate from the substrate for injecting a current into the laminate;
has
The columnar portion is
a first semiconductor layer of a first conductivity type;
a second semiconductor layer of a second conductivity type different from the first conductivity type;
a light-emitting layer provided between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
has
The first semiconductor layer is provided between the substrate and the light emitting layer,
The stacked body has an AlN layer provided between the second semiconductor layers of the adjacent columnar portions,
The light-emitting device, wherein the AlN layer has a lower refractive index than the second semiconductor layer.

請求項１において、
前記ＡｌＮ層は、前記基板側の第１端を有し、
前記発光層は、前記基板とは反対側の第２端を有し、
前記第１端と前記基板との間の距離は、前記第２端と前記基板との間の距離以上である、発光装置。 In claim 1,
The AlN layer has a first end on the substrate side,
the light-emitting layer has a second end opposite the substrate;
The light-emitting device, wherein the distance between the first end and the substrate is equal to or greater than the distance between the second end and the substrate.

請求項１または２において、
前記積層体は、前記第２半導体層と前記電極との間に設けられた前記第２導電型の第３半導体層を有し、
前記第３半導体層の不純物濃度は、前記第２半導体層の不純物濃度よりも高い、発光装置。 In claim 1 or 2,
The laminate has a third semiconductor layer of the second conductivity type provided between the second semiconductor layer and the electrode,
The light-emitting device, wherein the impurity concentration of the third semiconductor layer is higher than the impurity concentration of the second semiconductor layer.

請求項３において、
前記第３半導体層は、前記ＡｌＮ層と前記電極との間に設けられている、発光装置。 In claim 3,
The light-emitting device, wherein the third semiconductor layer is provided between the AlN layer and the electrode.

請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光装置を有する、プロジェクター。 A projector comprising the light emitting device according to claim 1 .