[发明专利]发光装置和发光装置阵列

说明书

该发光装置设置有：层压结构20，其中层压有：第一化合物半导体层21、有源层23和第二化合物半导体层22；第一光反射层41，其设置在第一化合物半导体层21的第一表面侧上；第二光反射层42，其设置在第二化合物半导体层22的第二表面侧上；以及光会聚/发散改变装置50，其中，第一光反射层41形成在凹面镜部分43上，所述第二光反射层42具有平坦形状。当有源层23中生成的光发射到外部时，进入光会聚/发散改变装置50之前的光的会聚/发散状态不同于穿过光会聚/发散改变装置50之后的光的会聚/发散状态。

技术领域

本公开涉及一种发光元件和一种发光元件阵列。

背景技术

在由表面发射激光元件(VCSEL)构成的发光元件中，通常，由于在两个光反射层(分布式布拉格反射层(DBR层))之间共振激光束而发生激光振荡。另外，在具有通过层压n型化合物半导体层、包括化合物半导体的有源层(发光层)和p型化合物半导体层而获得的层压结构的表面发射激光元件中，通常，包括透明导电材料的第二电极形成在p型化合物半导体层上，并且具有绝缘材料的层压结构的第二光反射层形成在第二电极上。此外，在n型化合物半导体层上(在n型化合物半导体层形成在导电基板上的情况下，在基板的暴露表面上)，形成具有第一电极和绝缘材料的层压结构的第一光反射层。注意，为了方便起见，穿过由两个光反射层形成的谐振器中心的轴称为Z轴，与Z轴正交的虚拟平面称为XY平面。

顺便说一下，在层压结构包括基于GaAs的化合物半导体的情况下，谐振器长度L_OR大约为1μm。同时，在层压结构包括基于GaN的化合物半导体的情况下，谐振器长度L_OR通常是从表面发射激光元件发射的激光束的波长的几倍长。即，谐振器长度L_OR比1μm长得多

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开号2006-114753

专利文献2：日本专利申请公开号2000-022277

发明内容

本发明要解决的问题

此外，当谐振器长度L_OR如上所述变长时，与采用大约1μm谐振器长度L_OR的传统基于GaAs的表面发射激光元件不同，衍射损耗增加，这使得激光难以振荡。即，发光元件可以用作LED，而不是用作表面发射激光元件。在此处，“衍射损耗”通常是指在谐振器中来回传播的激光束逐渐消散出谐振器的现象，因为光由于衍射效应而趋向于扩散。此外，在层压结构包括基于GaN的化合物半导体的情况下，存在热饱和问题。在此处，“热饱和”是当驱动表面发射激光元件时光输出由于自加热而饱和的现象。用于光反射层的材料(例如，诸如SiO₂或Ta₂O₅等材料)具有比基于GaN的化合物半导体更低的热导率值。因此，基于GaN的化合物半导体层厚度的增加导致抑制热饱和。然而，基于GaN的化合物半导体层厚度的增加增加了谐振器长度L_OR，这导致了上述问题。例如，从日本专利申请公开号2006-114753和日本专利申请公开号2000-022277中，众所周知一种用于向光反射层提供作为凹面镜的功能的技术。然而，这些专利出版物没有描述本公开的发光元件要解决的问题，例如，由于谐振器长度L_OR的增加而导致衍射损耗增加的问题或热饱和的问题。

因此，本公开的目的是提供一种发光元件和包括该发光元件的发光元件阵列，该发光元件具有能够解决由于谐振器长度L_OR增加而导致的衍射损耗增加的问题和热饱和问题的配置和结构。

问题的解决方案

为了实现上述目的，本公开的发光元件包括：

通过层压以下部件而获得的层压结构

第一化合物半导体层，具有第一表面和面向第一表面的第二表面，