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公開番号2025009365
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023112323
出願日2023-07-07
発明の名称面発光素子及び面発光素子の製造方法
出願人ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
代理人個人
主分類H01S 5/183 20060101AFI20250110BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】発光素子部が狭窄層を有する面発光素子であって該発光素子部の狭窄層以外の層の材料選択の自由度を向上することができる面発光素子を提供すること。
【解決手段】第1半導体構造SS1を含む第1構造と、第1構造と積層された、第2半導体構造SS2を含む第2構造と、第1及び第2構造の間に配置された発光層103と、を含む発光素子部LEを備え、第1構造内及び/又は第2構造内に電流及び光のうち少なくとも電流を狭窄する狭窄層104が設けられ、狭窄層が、第1領域104a1を囲む第2領域104a2であって第1領域よりも高抵抗な第2領域を有し、狭窄層に、第2領域を囲む第1穴CH1であって固層若しくは気層が設けられる第1穴、又は、第1領域が設けられる第2穴、又は、第2領域が設けられる第3穴が形成されている、面発光素子10を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１半導体構造を含む第１構造と、
前記第１構造と積層された、第２半導体構造を含む第２構造と、
前記第１及び第２構造の間に配置された発光層と、
を含む発光素子部を備え、
前記第１構造内及び／又は前記第２構造内に電流及び光のうち少なくとも電流を狭窄する狭窄層が設けられ、
前記狭窄層が、第１領域を囲む第２領域であって前記第１領域よりも高抵抗な第２領域を有し、
前記狭窄層に、
前記第２領域を囲む第１穴であって固層若しくは気層が設けられる第１穴、又は、
前記第１領域が設けられる第２穴、又は、
前記第２領域が設けられる第３穴が形成されている、面発光素子。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記第２領域が、前記第１領域よりも低屈折率である、請求項１に記載の面発光素子。
【請求項３】
前記第２領域は、絶縁領域を含む、請求項１に記載の面発光素子。
【請求項４】
前記狭窄層は、少なくとも一部が、前記第２領域を囲む第３領域であって前記第１領域よりも高抵抗な第３領域を更に有する、請求項１に記載の面発光素子。
【請求項５】
前記第２領域及び／又は前記第３領域が、イオン注入領域を含む、請求項４に記載の面発光素子。
【請求項６】
前記狭窄層に前記第１穴又は前記第２穴が形成されている、請求項１に記載の面発光素子。
【請求項７】
前記第１領域が、Ａｌを含有する化合物半導体を含み、
前記第２領域が、Ａｌを含有する酸化物を含む、請求項６に記載の面発光素子。
【請求項８】
前記狭窄層に前記第１穴が形成され、
前記第１穴に前記固層としての、前記第２半導体構造の一部又は前記発光層の一部が入り込んでいる、請求項６に記載の面発光素子。
【請求項９】
前記狭窄層に前記第２穴が形成され、
前記第２穴に、前記第１領域としての、前記第２半導体構造の一部又は前記発光層の一部が入り込んでいる、請求項６に記載の面発光素子。
【請求項１０】
前記狭窄層に前記第３穴が形成されている、請求項１に記載の面発光素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示に係る技術（以下「本技術」とも呼ぶ）は、面発光素子及び面発光素子の製造方法に関する。
続きを表示（約 6,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば面発光レーザ、発光ダイオード等の面発光出力を得ることができる面発光素子が知られている。
【０００３】
従来の面発光素子の中には、電流及び光のうち少なくとも電流を狭窄する狭窄層を発光素子部が有するものがある（例えば特許文献１～４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平４－３６３０８２号公報
特開２００３－３３２６８４号公報
特開２００４－２０７５００号公報
特開２０２０－２１８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の面発光素子では、発光素子部の狭窄層以外の層の材料選択の自由度を向上することに関して改善の余地があった。
【０００６】
そこで、本技術は、発光素子部が狭窄層を有する面発光素子であって該発光素子部の狭窄層以外の層の材料選択の自由度を向上することができる面発光素子を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術は、第１半導体構造を含む第１構造と、
前記第１構造と積層された、第２半導体構造を含む第２構造と、
前記第１及び第２構造の間に配置された発光層と、
を含む発光素子部を備え、
前記第１構造内及び／又は前記第２構造内に電流及び光のうち少なくとも電流を狭窄する狭窄層が設けられ、
前記狭窄層が、第１領域を囲む第２領域であって前記第１領域よりも高抵抗な第２領域を有し、
前記狭窄層に、
前記第２領域を囲む第１穴であって固層若しくは気層が設けられる第１穴、又は、
前記第１領域が設けられる第２穴、又は、
前記第２領域が設けられる第３穴が形成されている、面発光素子である。
前記第２領域が、前記第１領域よりも低屈折率であってもよい。
前記第２領域は、絶縁領域を含んでいてもよい。
前記狭窄層は、少なくとも一部が、前記第２領域を囲む第３領域であって前記第１領域よりも高抵抗な第３領域を更に有していてもよい。
前記第３領域が、イオン注入領域を含んでいてもよい。
前記狭窄層に前記第１穴又は前記第２穴が形成されていてもよい。
前記第１領域が、Ａｌを含有する化合物半導体を含み、前記第２領域が、Ａｌを含有する酸化物を含んでいてもよい。
前記狭窄層に前記第１穴が形成され、前記第１穴に前記固層としての、前記第２半導体構造の一部又は前記発光層の一部が入り込んでいてもよい。
前記狭窄層に前記第２穴が形成され、前記第２穴に、前記第１領域としての、前記第２半導体構造の一部又は前記発光層の一部が入り込んでいてもよい。
前記狭窄層に前記第３穴が形成されていてもよい。
前記第１領域が、化合物半導体を含んでいてもよい。
前記第２領域は、固層及び／又は気層を含んでいてもよい。
前記狭窄層は、前記穴の内周側と外周側とで導電型が異なっていてもよい。
前記第２半導体構造は、前記穴の内周側に対応する側と、前記穴の外周側に対応する側とで導電型が異なっていてもよい。
前記第１及び第２半導体構造の少なくとも一方が、高屈折率層及び低屈折率層が交互に積層された半導体多層膜反射鏡を含んでいてもよい。
前記低屈折率層が、Ａｌを含む化合物半導体からなり、前記化合物半導体のＡｌ組成は、０．８以上であってもよい。
前記半導体多層膜反射鏡は、側部に酸化領域を有していなくてもよい。
前記発光素子部が面内方向に並べて複数設けられていてもよい。
本技術は、基板上に少なくとも第１半導体構造及び化合物半導体層をこの順に積層する工程と、
前記化合物半導体層に穴を形成する工程と、
前記化合物半導体層に相対的に低抵抗な低抵抗領域が相対的に高抵抗な高抵抗領域で囲まれる異抵抗構造を形成する工程と、
前記異抵抗構造が形成された前記化合物半導体層上に少なくとも第２半導体構造を配置する工程と、
を含む、面発光素子の製造方法を提供する。
前記異抵抗構造を形成する工程では、前記化合物半導体層を該化合物半導体層の、前記穴に露出した側面から酸化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本技術の一実施形態の実施例１に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１に係る面発光素子の平面図である。
本技術の一実施形態の実施例１に係る面発光素子の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
図４Ａ～図４Ｃは、本技術の一実施形態の実施例１に係る面発光素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。
図５Ａ及び図５Ｂは、本技術の一実施形態の実施例１に係る面発光素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１に係る面発光素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例３に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例４に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例５に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例６に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例７に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例８に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例８に係る面発光素子の底面図である。
本技術の一実施形態の実施例９に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例９に係る面発光素子の平面図である。
本技術の一実施形態の実施例９．５に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１０に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１０に係る面発光素子の平面図である。
本技術の一実施形態の実施例１０に係る面発光素子の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
図２１Ａ及び図２１Ｂは、本技術の一実施形態の実施例１０に係る面発光素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。
図２２Ａ及び図２２Ｂは、本技術の一実施形態の実施例１０に係る面発光素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。
図２３Ａ及び図２３Ｂは、本技術の一実施形態の実施例１０に係る面発光素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１１に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１２に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１３に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１３に係る面発光素子の平面図である。
本技術の一実施形態の実施例１３に係る面発光素子の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
図２９Ａ及び図２９Ｂは、本技術の一実施形態の実施例１３に係る面発光素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。
図３０Ａ及び図３０Ｂは、本技術の一実施形態の実施例１３に係る面発光素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。
図３１Ａ及び図３１Ｂは、本技術の一実施形態の実施例１３に係る面発光素子の製造方法の一例の工程毎の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１４に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１５に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１５に係る面発光素子の平面図である。
本技術の一実施形態の実施例１６に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１６に係る面発光素子の平面図である。
本技術の一実施形態の実施例１７に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１７に係る面発光素子の平面図である。
本技術の一実施形態の実施例１８に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例５の変形例に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１０の変形例に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１９に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１９に係る面発光素子の平面図である。
本技術の一実施形態の実施例２０に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２０に係る面発光素子の平面図である。
本技術の一実施形態の実施例２０．５に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２０．６に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２１に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２２に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２３に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２４に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２５に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２６に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２７に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２８に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例２９に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例３０に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例３１に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例３２に係る面発光素子の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例３３に係る面発光素子の断面図である。
図６１Ａ及び図６１Ｂは、比較例に係る面発光素子の製造方法の工程毎の断面図である。
図６２Ａ及び図６２Ｂは、比較例に係る面発光素子の製造方法の工程毎の断面図である。
比較例に係る面発光素子の製造方法の工程毎の断面図である。
本技術の一実施形態の実施例１に係る面発光素子の距離測定装置への適用例を示す図である。
車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
距離測定装置の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照しながら、本技術の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。本明細書において、本技術に係る面発光素子及び面発光素子の製造方法が複数の効果を奏することが記載される場合でも、本技術に係る面発光素子及び面発光素子の製造方法は、少なくとも１つの効果を奏すればよい。本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【００１０】
また、以下の順序で説明を行う。
０．導入
１．本技術の一実施形態の実施例１に係る面発光素子
２．本技術の一実施形態の実施例２に係る面発光素子
３．本技術の一実施形態の実施例３に係る面発光素子
４．本技術の一実施形態の実施例４に係る面発光素子
５．本技術の一実施形態の実施例５に係る面発光素子
６．本技術の一実施形態の実施例６に係る面発光素子
７．本技術の一実施形態の実施例７に係る面発光素子
８．本技術の一実施形態の実施例８に係る面発光素子
９．本技術の一実施形態の実施例９に係る面発光素子
9.5．本技術の一実施形態の実施例９．５に係る面発光素子
１０．本技術の一実施形態の実施例１０に係る面発光素子
１１．本技術の一実施形態の実施例１１に係る面発光素子
１２．本技術の一実施形態の実施例１２に係る面発光素子
１３．本技術の一実施形態の実施例１３に係る面発光素子
１４．本技術の一実施形態の実施例１４に係る面発光素子
１５．本技術の一実施形態の実施例１５に係る面発光素子
１６．本技術の一実施形態の実施例１６に係る面発光素子
１７．本技術の一実施形態の実施例１７に係る面発光素子
１８．本技術の一実施形態の実施例１８に係る面発光素子
１９．本技術の一実施形態の実施例５の変形例に係る面発光素子
２０．本技術の一実施形態の実施例１０の変形例に係る面発光素子
２１．本技術の一実施形態の実施例１９に係る面発光素子
２２．本技術の一実施形態の実施例２０に係る面発光素子
２３．本技術の一実施形態の実施例２０．５に係る面発光素子
２４．本技術の一実施形態の実施例２０．６に係る面発光素子
２５．本技術の一実施形態の実施例２１に係る面発光素子
２６．本技術の一実施形態の実施例２２に係る面発光素子
２７．本技術の一実施形態の実施例２３に係る面発光素子
２８．本技術の一実施形態の実施例２４に係る面発光素子
２９．本技術の一実施形態の実施例２５に係る面発光素子
３０．本技術の一実施形態の実施例２６に係る面発光素子
３１．本技術の一実施形態の実施例２７に係る面発光素子
３２．本技術の一実施形態の実施例２８に係る面発光素子
３３．本技術の一実施形態の実施例２９に係る面発光素子
３４．本技術の一実施形態の実施例３０に係る面発光素子
３５．本技術の一実施形態の実施例３１に係る面発光素子
３６．本技術の一実施形態の実施例３２に係る面発光素子
３７．本技術の一実施形態の実施例３３に係る面発光素子
３８．本技術のその他の変形例
３９．電子機器への応用例
４０．面発光素子を距離測定装置に適用した例
４１．距離測定装置を移動体に搭載した例
（【００１１】以降は省略されています）

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