[发明专利]光半导体元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光半导体元件。

背景技术

近年来，正在开发一种射出多种波长的光的发光元件。例如，在专利文献1中，公开了一种射出650nm及780nm的两种波长的激光的半导体激光阵列。该半导体激光阵列包括GaAs基板、射出650nm的激光的激光元件部、以及射出780nm的波长的激光的激光元件部，且该两个激光元件部设置于GaAs基板上。

在专利文献2中，公开了一种具有将振荡波长互不相同的至少三个激光二极管设置于一片底板上的结构的多波长激光二极管。三个激光二极管在一片底板上沿着底板表面并排地设置。而且，三个激光二极管中的一部分是在GaN基板上结晶生长的二极管，剩余部分是在GaAs基板上结晶生长的二极管。

在专利文献3中，公开了一种具有将振荡波长互不相同的至少三个激光二极管接合于一片底板上的结构的多波长激光二极管。三个激光二极管叠层设置于一片底板上。而且，三个激光二极管中的一部分是在GaN基板上结晶生长的二极管，剩余部分是在GaAs基板上结晶生长的二极管。

在专利文献4中，公开了一种具有将振荡波长互不相同的三个激光二极管接合于一片底板上的结构的多波长激光。三个激光二极管在GaN基板上沿着GaN基板表面并排地设置。三个激光二极管中的一部分是在GaN基板上结晶生长的二极管，剩余部分是在GaAs基板上结晶生长的二极管。

在非专利文献1中，公开了一种具有设置于GaN基体上的三个不同的刻面（facet）以及在各个刻面上结晶生长的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)的发光元件。各个LED因刻面不同而使得In的含有率也不同，因此，发光波长也不同。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-011417号公报

专利文献2：日本特开2006-135306号公报

专利文献3：日本特开2006-135323号公报

专利文献4：日本特开2008-294322号公报

非专利文献

非专利文献1：M.Funato et al.,'Tailored emission color synthesis using microfacetquantum wellsconsisting of nitride semiconductors without phosphors'Applied Physics Letters88,261920(2006)

发明内容

发明要解决的课题

例如，GaN等III族氮化物是可实现宽范围的发光波长的材料。也可以在一片III族氮化物半导体基板上制作波长相互差异较大的多个发光部。然而，在如专利文献2～4中所记载那样将发光元件小片接合（die bonding）于一片底板上的构成中，难以实现设备的小型化。此外，为了将多个激光二极管的各个以相同程度的对准精度组装，导致组装成本提高。

本发明的目的在于，提供一种可小型化且可容易制作的多波长的光半导体元件。

为解决课题的手段

本发明的光半导体元件包括：III族氮化物半导体基板，其主面具有第一面取向；第一III族氮化物半导体叠层部，其生长于主面的第一区域上，且包含第一活性层；III族氮化物半导体薄膜，其经由接合层而接合于主面的与第一区域不同的第二区域且表面具有与第一面取向不同的第二面取向；以及第二III族氮化物半导体叠层部，其生长于III族氮化物半导体薄膜的表面上且包含第二活性层，第一活性层及第二活性层分别具有包含In的第一阱层及第二阱层，第一阱层及第二阱层的发光波长互不相同。

在该光半导体元件中，第一III族氮化物半导体基板的主面的面取向与III族氮化物半导体薄膜的表面的面取向互不相同。而且，第一III族氮化物半导体叠层部生长于III族氮化物半导体基板上，第二III族氮化物半导体叠层部生长于III族氮化物半导体薄膜上。在该方式中，例如即便第一阱层及第二阱层的生长条件相同，由于In的获取程度的差异，也能够使第一阱层及第二阱层的发光波长互不相同。由此，根据该光半导体元件，可容易制作波长不同的多个发光部(第一及第二III族氮化物半导体叠层部)。此外，由于第一及第二III族氮化物半导体叠层部生长于共同的基板(III族氮化物半导体基板)上，所以与将发光元件小片接合于底板上的结构相比，可实现小型化。