超辐射发光二极管的制作方法
【专利摘要】本发明涉及的超辐射发光二极管(100)，在衬底(10)上具备至少以下部覆盖层(12)、发光层(14)以及上部覆盖层(16)的顺序来包含这些层的层叠体，层叠体，具有折射率波导型的光波导(21)。光波导(21)包含：第一台面部(31)，通过加工上部覆盖层(16)而被形成为具有第一宽度；以及第二台面部(32)，通过加工下部覆盖层(12)、发光层(14)以及上部覆盖层(16)而被形成为具有作为比第一宽度大的宽度的第二宽度。
【专利说明】超辐射发光二极管
【技术领域】
[0001]本发明涉及超辐射发光二极管，尤其涉及发出蓝紫色至红色的可见光区域的波长 的光的超辐射发光二极管。
【背景技术】
[0002]近几年，对于各种各样的电设备的光源，发光二极管（LED :Light Emitting Diode)、半导体激光(LD ：Laser Diode)、或超福射发光二极管(SLD ： Super Luminescent Diode)等的半导体发光元件引人注目。
[0003]其中，对于SLD，由于兼备高指向性以及低相干性，因此，作为光学相干断层图像 (Optical Coherence Tomography :0CT)系统等的医疗用设备的光源被开发,或者,近几年， 作为投影仪等的图像显示设备用的光源被开发。
[0004]SLD是，与LD同样利用了光波导的半导体发光元件，因注入载流子的复合而产生 的自发辐射光，在光出射端面方向上行进的期间，受到基于受激辐射的高的增益而被放大， 从光出射端面被辐射。
[0005]并且，SLD被构成为，与LD不同，抑制基于端面反射的光谐振器的形成，不产生基 于法布里_珀罗（Fabry-Perot)模式的激光振荡。因此，对于SLD，例如，使光出射端面，成 为相对于光波导而倾斜的构造，从而使模式反射率降低来抑制激光振荡。这样的SLD，与通 常的发光二极管同样示出非相干且宽带的谱形状，并且，能够获得窄辐射角的光出射。
[0006]如此，SLD，由于不利用基于谐振的振荡现象，因此具有与LD不同的特性。在此，对 于SLD以及LD的特性，利用图20进行说明。图20是示出SLD以及LD的电流一光输出特 性的图。
[0007]如图20示出，SLD的特征为，没有像LD那样的明确的振荡阈值（Ith)，在光输出的 上升中，如区域Ex所示，光输出因光放大而指数函数性增大。
[0008]根据SLD的最单纯的模型，能够以以下的式（1)表示，在发光层产生的光在光波导 中一边受到光放大一边传播来从出射端辐射时的光输出匕。
[0009]【算式1】
[0010]
【权利要求】
1.一种超辐射发光二极管，在衬底上具备层叠体，该层叠体至少以第一覆盖层、发光层以及第二覆盖层的顺序来包含这些层， 所述层叠体，具有折射率波导型的光波导， 所述光波导包含: 第一台面部，通过加工所述第二覆盖层而被形成为具有第一宽度；以及第二台面部，通过加工所述第一覆盖层、发光层以及第二覆盖层而被形成为具有第二宽度，该第二宽度是比所述第一宽度大的宽度。
2.如权利要求1所述的超辐射发光二极管， 所述第一台面部的侧面与所述第二台面部的侧面的距离为，0.Ιμπ?以上且2.Ομ--以下。
3.如权利要求1或2所述的超辐射发光二极管， 在所述光波导整体内，所述第一台面部的侧面与所述第二台面部的侧面的距离为一定。
4.如权利要求1至3的任一项所述的超辐射发光二极管， 所述第一宽度以及所述第二宽度被形成为，在所述光波导的光传播方向上逐渐变化。
5.如权利要求1至4的任一项所述的超辐射发光二极管， 所述光波导被形成为直线状，` 所述光波导的前端面以及后端面的法线，相对于所述光波导的延伸轴而倾斜。
6.如权利要求1至4的任一项所述的超辐射发光二极管， 所述光波导被形成为直线状， 所述光波导的前端面的法线，相对于所述光波导的延伸轴而倾斜， 所述光波导的后端面的法线，平行于所述光波导的延伸轴。
7.如权利要求1至4的任一项所述的超辐射发光二极管， 所述光波导，由直线波导部和曲线波导部构成， 所述曲线波导部的一方的端面是，所述光波导的前端面， 所述直线波导部的一方的端面是，所述光波导的后端面。
8.如权利要求7所述的超辐射发光二极管， 所述曲线波导部的曲率半径为1000ym以上。
9.如权利要求6至8的任一项所述的超辐射发光二极管， 在所述后端面形成有，由电介质多层膜构成的高反射率层。
10.如权利要求6至9的任一项所述的超辐射发光二极管， 在所述前端面形成有，由电介质的单层膜或多层膜构成的低反射率层。
11.如权利要求5所述的超辐射发光二极管， 在所述前端面以及所述后端面形成有，由电介质的单层膜或多层膜构成的低反射率层。
12.如权利要求1至11的任一项所述的超辐射发光二极管， 所述第二台面部具有，与所述第一台面部隔开而被形成的凸部。
13.如权利要求1至12的任一项所述的超辐射发光二极管， 所述第一台面部正下面的发光层的带隙，比所述第一台面部的侧面与所述第二台面部的侧面之间的第二台面部正下面的发光层的带隙小。
14.如权利要求1至12的任一项所述的超辐射发光二极管， 所述第一台面部正下面的发光层、和所述第二台面部正下面的发光层，相对于所述层叠体的层叠方向，位于不同的深度。
15.如权利要求1至14的任一项所述的超辐射发光二极管， 所述层叠体，由AlxGayIn1-x — yN所表示的III族氮化物半导体构成,其中,O < x,y ^ I,O < X + y < I。
16.如权利要求1至14的任一项所述的超辐射发光二极管， 所述层叠体，由AlxGayIn1 x ,AszP1 z所表示的III 一 V族化合物半导体构成，其中，O ^ X, y, z ^ I,O ^ X + y ^ I。
17.如权利要求1至16的任一项所述的超辐射发光二极管， 所述第二覆盖层，由折射率为2.5以下的导电性透明材料构成， 所述导电性透明材料，也具有电极的功能。
18.如权利要求17所述的超辐射发光二极管， 所述第一台面部的高度为150nm以下。
19.如权利要求17或18所述的超辐射发光二极管，` 所述第一覆盖层，由AlxIn1 — XN构成， 所述第一覆盖层的折射率为2.4以下，其中，O < X < I。
【文档编号】H01L33/20GK103503174SQ201280021162
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年4月12日 优先权日:2011年5月2日
【发明者】大野启, 山中一彦, 折田贤儿, 能崎信一郎 申请人:松下电器产业株式会社