发光组件及发光装置的制作方法

本发明涉及一种发光组件及发光装置。

背景技术：

在日本专利文献特开平1-238962号公报中公开了一种发光元件阵列，将许多个可从外部控制阈值电压或阈值电流的发光元件进行一维、二维或三维排列，将控制各发光元件的阈值电压或阈值电流的电极用电气装置相互电连接，在各发光元件上连接从外部施加电压或电流的时钟线路。

在日本专利文献特开2009-286048号公报中公开了一种自扫描型光源头，其具备基板、在基板上配设成阵列状的面发光型半导体激光器、排列于基板上并作为使所述面发光型半导体激光器的发光选择性地导通/截止的开关元件的晶闸管。

在日本专利文献特开2001-308385号公报中公开了一种自扫描型发光装置，其构成pnpnpn6层半导体结构的发光元件，在两端的p型第一层和n型第6层、及中央的p型第三层和n型第四层上设置电极，使pn层担负发光二极管功能，使pnpn4层担负晶闸管功能。

但是，例如在具备包含多个激光二极管的发光部和设定发光部的设定部，依次切换发光的激光二极管的自扫描型发光组件中，在使发光部的激光二极管从截止状态转换到导通状态时，因振荡的延迟或弛豫振荡的产生而不能响应信号，有时会阻碍发光的激光二极管的高速切换。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于，提供一种发光组件等，在具备包含激光二极管的发光部和使激光二极管依次转换到导通状态的设定部的结构中，与不具有视为具有逻辑值“0”的导通状态的情况相比，能够高速切换发光的激光二极管。

根据本发明的第一方面，提供一种发光组件，其包括多个激光元件和设定部。多个激光元件被设定为具有逻辑值“m”的导通状态、视为具有逻辑值“0”的导通状态、以及截止状态，其中，m为1以上的整数；设定部将所述激光元件设定为可转换到导通状态的状态，在将成为可转换到导通状态的状态的该激光元件设为具有逻辑值“m”的导通状态的定时之前，将所述激光元件设定为视为具有逻辑值“0”的导通状态。

根据本发明的第二方面，提供根据第一方面的发光组件，其特征在于，所述设定部具备多个转移路径，将多个所述激光元件分成多个组，所述多个转移路径以在某一组的激光元件为具有逻辑值“m”的导通状态期间其他组的激光元件设为具有逻辑值“0”的导通状态的方式，将可转换到导通状态的状态依次向每一组转移。

根据本发明的第三方面，提供根据第二方面的发光组件，其特征在于，所述设定部的多个所述转移路径通过在排列多个所述激光元件的方向和与该排列方向相反的方向之间切换进行转移。

根据本发明的第四方面，提供根据第一方面的发光组件，其特征在于，所述设定部具备配线，所述配线供给将多个所述激光元件维持在具有逻辑值“0”的导通状态的偏压。

根据本发明的第五方面，提供根据第一方面的发光组件，其特征在于，所述设定部具备具有防逆流元件的配线，所述配线供给将多个所述激光元件维持在具有逻辑值“0”的导通状态的偏压。

根据本发明的第六方面，提供根据第四方面或第五方面的发光组件，其特征在于，所述设定部具备多个配线，所述多个配线向多个所述激光元件供给设为具有逻辑值“m”的导通状态的点亮信号。

根据本发明的第七方面，提供根据第一至第六方面中任一方面的发光组件，其特征在于，所述设定部具备多个控制晶闸管，多个所述控制晶闸管经由隧道结层或具有金属导电性的iii-v族化合物层与多个所述激光元件的每一个层叠在一起，通过成为导通状态，将该激光元件控制为可以转换到导通状态的状态。

根据本发明的第八方面，提供一种发光装置，其包括发光组件和驱动部。发光组件具备：多个激光元件，其被设定为具有逻辑值“m”的导通状态、视为具有逻辑值“0”的导通状态、以及截止状态，其中，m为1以上的整数；以及设定部，其将该激光元件设定为可转换到导通状态的状态，在将成为可转换到导通状态的状态的该激光元件设为具有逻辑值“m”的导通状态的定时之前，将所述激光元件设定为视为具有逻辑值“0”的导通状态。驱动部向所述发光组件的所述设定部供给使所述激光元件的可转换到导通状态的状态依次转移的转移信号和在将该激光元件设为具有逻辑值“m”的导通状态的定时之前将所述激光元件设定为具有逻辑值“0”的导通状态的点亮信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：根据所述第一方面，与不具有视为具有逻辑值“0”的导通状态的情况相比，能够高速切换发光的激光元件。

根据所述第二方面，与不分成多个组的情况相比，能够高速切换发光的激光元件。

根据所述第三方面，与不通过在排列方向和与该排列方向相反的方向之间切换进行转移的情况相比，能够迅速地进行发光的激光元件的选择。

根据所述第四方面，与不具备供给偏压的配线的情况相比，电路结构变得简单。

根据所述第五方面，与不具备防逆流元件的情况相比，视为具有逻辑值“0”的导通状态的维持变得容易。

根据所述第六方面，与未设置供给点亮信号的多个配线的情况相比，能够更高速地切换发光的激光元件。

根据所述第七方面，与不进行层叠的情况相比，能够独立设定激光元件的特性和设定部的元件的特性。

根据所述第八方面，与不具有视为具有逻辑值“0”的导通状态的情况相比，能够高速切换发光的激光元件。

附图说明

将基于下列附图详细说明本发明的实施方式，其中：

图1是说明搭载有第一实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件的电路结构及信号产生电路的等效电路图；

图2是第一实施方式的发光组件的平面布局图及剖视图的一例，(a)是发光组件的平面布局图，(b)是(a)的iib-iib线的剖视图；

图3是激光二极管及控制晶闸管的放大剖视图；

图4是进一步说明控制晶闸管与激光二极管的层叠结构的图，(a)是控制晶闸管与激光二极管的层叠结构的示意性能带图，(b)是隧道结层的反向偏压状态的能带图，(c)示出隧道结层的电流电压特性；

图5是示出激光二极管的光强度的时间变化的图；

图6是说明激光二极管的光强度的图，(a)是示出相对于电流的光强度的图，(b)是示出光强度相对于时间的变化的图；

图7是说明第一实施方式的发光组件的动作的时序图；

图8是说明发光组件的制造方法的图，(a)是半导体层叠体形成步骤，(b)是n型欧姆电极形成步骤，(c)是露出隧道结层的蚀刻步骤，(d)是电流狭窄层中的电流阻止部形成步骤，(e)是露出p栅极层的蚀刻步骤，(f)是p型欧姆电极及背面电极形成步骤；

图9是说明构成金属导电性iii-v族化合物层的材料的图，(a)示出innas相对于inn的组成比x的带隙，(b)示出innsb相对于inn的组成比x的带隙，(c)相对于带隙示出iv族元素及iii-v族化合物的晶格常数；

图10是第一实施方式的发光组件的其它变形例的激光二极管及控制晶闸管的放大剖视图；

图11是说明搭载有第二实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件的电路结构及信号产生电路的等效电路图；

图12是说明第二实施方式的发光组件的动作的时序图；

图13是说明搭载有第三实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件的电路结构及信号产生电路的等效电路图；

图14是第三实施方式的发光组件的平面布局图及剖视图的一例，(a)是发光组件的平面布局图，(b)是(a)的xivb-xivb线的剖视图；

图15是层叠设置有第三实施方式的发光组件的控制晶闸管和激光二极管的岛的放大剖视图；

图16是说明第三实施方式的发光组件的动作的时序图；

图17是说明搭载有第四实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件的电路结构及信号产生电路的等效电路图；

图18是层叠设置有第四实施方式的发光组件的控制晶闸管和激光二极管的岛的放大剖视图；

图19是说明搭载有第五实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件的电路结构及信号产生电路的等效电路图；

图20是说明第五实施方式的发光组件的动作的时序图；

图21是说明搭载有第六实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件的电路结构及信号产生电路的等效电路图；以及

图22是说明搭载有第七实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件

的电路结构及信号产生电路的等效电路图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式作详细说明。

此外，以下，使用元素符号进行标记，例如，铝由a1表示。

[第一实施方式]

(发光装置)

图1是说明搭载有第一实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled：self-scanninglightemittingdevice)的发光装置的等效电路图。

发光装置具备发光组件c和作为供给用于驱动发光组件c的信号的驱动部的一例的信号产生电路100。

(发光组件c)

发光组件c例如作为以单片(外延)层叠于gaas等基板80上的gaas、gaalas、alas等化合物半导体层形成的集成电路芯片而构成。将发光组件c中的设置于基板80的背面的vsub端子引出到基板80外来表示。

在此，在与信号产生电路100的关系中对发光组件c进行说明。

发光组件c具备由激光二极管ld1、ld2、ld3、…(在不作区分时，标记为激光二极管ld。)构成的发光元件阵列和控制晶闸管s1、s2、s3、…(在不作区分时，标记为控制晶闸管s。)。

而且，激光二极管ld1、ld2、ld3、…和控制晶闸管s1、s2、s3、…通过如后所述在基板80上排列成列状的控制晶闸管s上层叠同一编号的激光二极管ld而串联连接(参照后述的图2(b)、图3)。因此，如果将激光二极管ld的数目设为例如128个，控制晶闸管s的数目例如为与激光二极管ld相同的128个。

激光二极管ld为激光元件的一例。

而且，发光组件c具备与激光二极管ld1、ld2、ld3、…、控制晶闸管s1、s2、s3、…同样地排列成列状的转移晶闸管t1、t2、t3、…(在不作区分时，标记为转移晶闸管t。)。转移晶闸管t也对应每个激光二极管ld而设置，转移晶闸管t的数目例如为与激光二极管ld相同的128个。

此外，在此，作为转移元件的一例，使用转移晶闸管t进行说明，但如果是依次成为导通状态的元件，也可以是其它电路元件，例如也可以是移位寄存器或将多个晶体管组合而成的电路元件。

另外，发光组件c具备耦合二极管d1、d2、d3、…(在不作区分时，标记为耦合二极管d。)。将奇数编号的转移晶闸管t1、t3、t5、…分别按编号顺序以两个为一对，奇数编号的耦合二极管d1、d3、d5、…设置于各对之间。将偶数编号的转移晶闸管t2、t4、t6、…分别按编号顺序以两个为一对，偶数编号的耦合二极管d2、d4、d6、…设置于各对之间。例如在激光二极管ld的数目为128个时，耦合二极管d的数目为126个。

另外，发光组件c具备电源线电阻rg1、rg2、rg3、…(在不作区分时，标记为电源线电阻rg。)。电源线电阻rg的数目例如为与激光二极管ld相同的128个。

另外，发光组件c具备为了防止在后述的发送转移信号的转移信号线72-1～72-4(在不作区分时，标记为转移信号线72。)流通过剩的电流而设置于每个转移信号线72-1～72-4的限流电阻r1～r4。另外，发光组件c具备为了防止在后述的发送启动信号的启动信号线73-1、73-2(在不作区分时，标记为启动信号线73。)流通过剩的电流而设置于每个启动信号线73-1、73-2的限流电阻r5、r6。此外，有时将限流电阻r1～r6标记为限流电阻r。

在此，由转移晶闸管t1、t2、t3、…、控制晶闸管s1、s2、s3、…、电源线电阻rg1、rg2、rg3、…、耦合二极管d1、d2、d3、…、多个限流电阻r1～r6、转移信号线72-1～72-4、启动信号线73-1、73-2、后述的点亮信号线75-1、75-2等构成设定部102，由激光二极管ld1、ld2、ld3、…形成的发光元件阵列构成发光部101。

此外，激光二极管ld等的数目不限于上述个数，只要设为预定的个数即可。而且，转移晶闸管t的数目也可以比激光二极管ld的数目多。

上述激光二极管ld是具备阳极端子(阳极)及阴极端子(阴极)的二端子半导体元件，晶闸管(控制晶闸管s、转移晶闸管t)是具有阳极端子(阳极)、栅极端子(栅极)及阴极端子(阴极)的三端子半导体元件，耦合二极管d是具备阳极端子(阳极)及阴极端子(阴极)的二端子半导体元件。

此外，如后述，激光二极管ld、晶闸管(控制晶闸管s、转移晶闸管t)、耦合二极管d有时不一定具备作为电极构成的阳极端子、栅极端子、阴极端子。因此，以下，有时将端子简略地在括号内标记。

在此，使控制晶闸管s1、s2、s3、…分别具备栅极gs1、gs2、gs3、…(在不作区分时，标记为栅极gs。)。另外，使转移晶闸管t1、t2、t3、…分别具备栅极gt1、gt2、gt3、…(在不作区分时，标记为栅极gt。)。

(信号产生电路100)

接着，对信号产生电路100进行说明。信号产生电路100具备：产生将转移晶闸管t依次设定为导通状态的信号的转移信号产生部120a、120b；产生使激光二极管ld成为导通(点亮)状态的信号的点亮信号产生部140；供给基准电位(后述的基准电位h(0v))的基准电位供给部160；以及供给用于驱动的电源电位(后述的电源电位vgk1、vgk2)的电源电位供给部170a、170b。

转移信号产生部120a产生转移信号启动信号转移信号产生部120b产生转移信号启动信号此外，图1中，为了便于图示，分开示出转移信号产生部120a和转移信号产生部120b。在不区分它们的情况下，有时标记为转移信号产生部120。另外，在不分别区分转移信号的情况下，有时标记为转移信号

点亮信号产生部140供给点亮信号此外，在不区分点亮信号的情况下，有时标记为

电源电位供给部170a供给电源电位vgk1，电源电位供给部170b供给电源电位vgk2。此外，图1中，为了便于图示，分开示出电源电位供给部170a和电源电位供给部170b。在不区分它们的情况下，有时标记为电源电位供给部170。此外，在不区分电源电位vgk1、vgk2的情况下，有时标记为vgk。

(发光组件c中的各元件的电连接关系)

接着，对发光组件c中的各元件的电连接进行说明。

转移晶闸管t、控制晶闸管s各自的阳极与发光组件c的基板80连接(共阳极)。

而且，这些阳极经由设置于基板80的背面的vsub端子即背面电极91(参照后述的图2(b))，从基准电位供给部160供给基准电位vsub。

此外，该连接为使用p型基板80时的结构，在使用n型基板的情况下，极性颠倒，在使用未添加杂质的本征(i)型(半绝缘性或绝缘性)基板的情况下，在设置有发光部101及设定部102的一侧，设置有与基准电位vsub连接的端子。

激光二极管ld的阳极与相同编号的控制晶闸管s的阴极连接。

控制晶闸管s的栅极gs与相同编号的转移晶闸管t的栅极gt连接。

按转移晶闸管t的排列将奇数编号的转移晶闸管t1、t3、t5、t7、…中的、n(n为1以上的整数)设为转移晶闸管t的编号时，1+4×(n-1)编号的转移晶闸管t(图1中为转移晶闸管t1、t5、…)的阴极与转移信号线72-1连接。而且，转移信号线72-1经由限流电阻r1与端子连接。从转移信号产生部120a向该端子发送转移信号

另外，奇数编号的转移晶闸管t1、t3、t5、t7、…中的、3+4×(n-1)编号的转移晶闸管t(图1中为转移晶闸管t3、t7、…)的阴极与转移信号线72-2连接。而且，转移信号线72-2经由限流电阻r2与端子连接。从转移信号产生部120a向该端子发送转移信号

而且，1+4×(n-1)编号的转移晶闸管t(图1中为转移晶闸管t1、t5、…)的栅极gt与相同编号的耦合二极管d的阳极连接。

该耦合二极管d的阴极与3+4×(n-1)编号的转移晶闸管t(图1中为转移晶闸管t3、t7、…)的栅极gt连接。

此外，栅极gt1的阳极经由限流电阻r5与端子连接。从转移信号产生部120a向该端子发送启动信号

按转移晶闸管t的排列将偶数编号的转移晶闸管t2、t4、t6、t8、…中的、n(n为1以上的整数)设为转移晶闸管t的编号时，2+4×(n-1)编号的转移晶闸管t(图1中为转移晶闸管t2、t6、…)的阴极与转移信号线72-3连接。而且，转移信号线72-3经由限流电阻r3与端子连接。从转移信号产生部120b向该端子发送转移信号

另外，偶数编号的转移晶闸管t2、t4、t6、t8、…中的、4+4×(n-1)编号的转移晶闸管t(图1中为转移晶闸管t4、t8、…)的阴极与转移信号线72-4连接。而且，转移信号线72-4经由限流电阻r4与端子连接。从转移信号产生部120b向该端子发送转移信号

而且，2+4×(n-1)编号的转移晶闸管t(图1中为转移晶闸管t2、t6、…)的栅极gt与相同编号的耦合二极管d的阳极连接。

该耦合二极管d的阴极与4+4×(n-1)编号的转移晶闸管t(图1中为转移晶闸管t4、t8、…)的栅极gt连接。

此外，栅极gt2的阳极经由限流电阻r6与端子连接。从转移信号产生部120b向该端子发送启动信号

奇数编号的转移晶闸管t1、t3、t5、t7、…的栅极gt1、gt3、gt5、gt7、…经由相同编号的电源线电阻rg与电源线71-1连接。电源线71-1与vgk1端子连接。从电源电位供给部170a向该vgk1端子发送电源电位vgk1。

另外，偶数编号的转移晶闸管t2、t4、t6、t8、…的栅极gt2、gt4、gt6、gt8、…经由相同编号的电源线电阻rg与电源线71-2连接。电源线71-2与vgk2端子连接。从电源电位供给部170b向该vgk2端子发送电源电位vgk2。

奇数编号的激光二极管ld1、ld3、ld5、ld7、…的阴极经由点亮信号线75-1与端子连接。经由设置于发光组件c的外侧的限流电阻ri1，从点亮信号产生部140向该端子供给点亮信号

偶数编号的激光二极管ld2、ld4、ld6、ld8、…的阴极经由点亮信号线75-2与端子连接。经由设置于发光组件c的外侧的限流电阻ri2，从点亮信号产生部140向该端子供给点亮信号

此外，不对点亮信号线75-1、75-2进行区分时，将其标记为点亮信号线75。

而且，限流电阻ri1、ri2也可以设置于发光组件c的内部。限流电阻ri1、ri2有时标记为限流电阻ri。

如以上说明，第一实施方式的发光组件c为奇数编号的激光二极管ld1、ld3、ld5、…的组(奇数编号的激光二极管ld的组)、和偶数编号的激光二极管ld2、ld4、ld6、…的组(偶数编号的激光二极管ld的组)独立构成，且为按激光二极管ld的编号顺序组合而成的结构。

(发光组件c的平面布局及截面结构)

图2是第一实施方式的发光组件c的平面布局图及剖视图的一例。图2(a)是发光组件c的平面布局图，图2(b)是图2(a)的iib-iib线的剖视图。在此，未示出发光组件c与信号产生电路100的连接关系。

图2(a)中，示出以激光二极管ld1～ld4、控制晶闸管s1～s4、转移晶闸管t1～t4为中心的部分。此外，用空心箭头示出激光二极管ld的光的出射方向。

图2(a)的iib-iib线的剖视图即图2(b)中，图中从下而上示出激光二极管ld1/控制晶闸管s1、转移晶闸管t1及耦合二极管d1。此外，激光二极管ld1和控制晶闸管s1被层叠在一起。

而且，在图2(a)、(b)的图中，利用对应的参考符号来标记主要的元件及端子。

首先，通过图2(b)说明发光组件c的截面结构。

在p型基板80(基板80)上依次设置有作为控制晶闸管s及转移晶闸管t的阳极起作用的p型阳极层81(p阳极层81)、作为栅极起作用的n型栅极层82(n栅极层82)、同样作为栅极起作用的p型栅极层83(p栅极层83)及作为阴极起作用的n型阴极层84(n阴极层84)。此外，以下使用括号内的标记。其它情况也同样。

而且，在n阴极层84上设置有隧道结(隧道二极管)层85。

另外，在隧道结层85上设置有作为激光二极管ld的包层起作用的p型阳极层86(p(包层)阳极层86)、发光层87、同样作为包层起作用的n型阴极层88(n(包层)阴极层88)。

而且，如图2(b)所示，在发光组件c上设置有以覆盖相互分离的多个岛(island)(后述的岛301、302、303、…)的表面及侧面的方式设置的由透光性的绝缘材料形成的保护层90。而且，如图2(a)所示，这些岛和电源线71-1、71-2、转移信号线72-1、72-2、72-3、72-4、启动信号线73-1、73-2、点亮信号线75-1、75-2等配线经由设置于保护层90的通孔(图2(a)中以○表示。)相连接。在以下的说明中，省略有关保护层90及通孔的说明。

另外，如图2(b)所示，在基板80的背面设置有成为vsub端子的背面电极91。

p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84、隧道结层85、p(包层)阳极层86、发光层87、n(包层)阴极层88分别是半导体层，通过外延生长以单片层叠。而且，这些半导体层通过蚀刻(台面蚀刻)而分离，构成多个岛。此外，p阳极层81既可以分离也可以不分离。图2(b)中，p阳极层81在厚度方向上一部分被蚀刻。

此外，p阳极层81也可以兼作基板80。

利用p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83及n阴极层84构成控制晶闸管s、转移晶闸管t、耦合二极管d、电源线电阻rg等。

在此，p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84的标记与构成控制晶闸管s及转移晶闸管t时的功能(作用)相对应。即，为控制晶闸管s及转移晶闸管t时，p阳极层81作为阳极起作用，n栅极层82及p栅极层83作为栅极起作用，n阴极层84作为阴极起作用。在构成耦合二极管d、电源线电阻rg的情况下，如后述具有不同的功能(作用)。

由p(包层)阳极层86、发光层87、n(包层)阴极层88构成激光二极管ld(图2(b)中，为激光二极管ld1)。

而且，p(包层)阳极层86、n(包层)阴极层88的标记也同样，与构成激光二极管ld时的功能(作用)相对应。即，p(包层)阳极层86和n(包层)阴极层88作为激光二极管ld的包层起作用。

如以下说明，多个岛包含不具备p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84、隧道结层85、p(包层)阳极层86、发光层87、n(包层)阴极层88内的一部分层的岛。例如，岛301的转移晶闸管t1部分不具备隧道结层85、p(包层)阳极层86、发光层87、n(包层)阴极层88。

另外，多个岛包含不具备层的一部分的岛。例如，岛301的转移晶闸管t1部分具备n阴极层84，但其周围不具备n阴极层84。

接着，通过图2(a)说明发光组件c的平面布局。

发光组件c具备设置有激光二极管ld1、控制晶闸管s1、转移晶闸管t1及耦合二极管d1的岛301、及设置有电源线电阻rg1的岛302。

而且，发光组件c将与岛301、302同样的多个岛并列设置。在与岛301同样的岛上，设置有激光二极管ld2、ld3、ld4、…、控制晶闸管s2、s3、s4、…、转移晶闸管t2、t3、t4、…及耦合二极管d2、d3、d4、…。另外，在与岛302同样的岛上，设置有电源线电阻rg2、rg3、rg4、…。

省略对于这些岛的说明。

发光组件c还具备设置有限流电阻r1～r6的岛303～308。

在此，通过图2(a)及(b)对岛301～岛308详细地进行说明。

如图2(a)、(b)所示，设置于岛301上的控制晶闸管s1由p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84构成。而且，将去除n阴极层88、发光层87、p阳极层86、隧道结层85、n阴极层84而露出的p栅极层83上所设置的p型欧姆电极331(p欧姆电极331)设为栅极gs1的端子(栅极端子gs1)。

另一方面，激光二极管ld1由p(包层)阳极层86、发光层87、n(包层)阴极层88构成。激光二极管ld1经由隧道结层85堆叠于控制晶闸管s1的n阴极层84上。而且，将设置于n阴极层88(区域311)上的n型的欧姆电极321(n欧姆电极321)设为阴极端子。

此外，p(包层)阳极层86包含电流狭窄层86b(参照后述的图3)。电流狭窄层86b是为了使流经激光二极管ld的电流集中于激光二极管ld的中央部而设置的。即，激光二极管ld的周边部因用于形成岛的台面蚀刻而缺陷较多。因此，在周边部容易引起非发光再耦合。因此，以将激光二极管ld的中央部作为电流容易流通的电流通过部(区域)α、使周边部成为电流不易流通的电流阻止部(区域)β的方式设置电流狭窄层86b。如图2(a)的激光二极管ld1所示，虚线的内侧为电流通过部α，虚线的外侧为电流阻止部β。

当设置了电流狭窄层86b时，非发光再耦合所消耗的电力被抑制，因此，低耗电化及光取出效率提高。此外，光取出效率是指能够从激光二极管ld以每单位电力取出的光量。

此外，关于电流狭窄层86b，将在后文中进行描述。

如图2(a)、(b)所示，设置于岛301上的转移晶闸管t1与控制晶闸管s1同样，由p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84构成。而且，将去除n阴极层88、发光层87、p阳极层86、隧道结层85而露出的n阴极层84(区域312)上所设置的n欧姆电极322作为阴极端子。另外，将去除n阴极层84而露出的p栅极层83上所设置的p欧姆电极331作为栅极gt1的端子(栅极端子gt1)。

同样，设置于岛301上的耦合二极管d1由p栅极层83、n阴极层84构成。即，将去除n阴极层88、发光层87、p阳极层86、隧道结层85而露出的n阴极层84(区域313)上所设置的n欧姆电极323作为阴极端子。另外，将去除n阴极层84而露出的p栅极层83上所设置的p欧姆电极331作为阳极端子。在此，耦合二极管d1的阳极端子与转移晶闸管t1的栅极gt1(栅极端子gt1)、及控制晶闸管s1的栅极gs1(栅极端子gs1)相同。

因此，以下，将p欧姆电极331标记为栅极gs1/gt1(栅极端子gs1/gt1)。

设置于岛302上的电源线电阻rg1由p栅极层83构成。在此，将去除n(包层)阴极层88、发光层87、p(包层)阳极层86、隧道结层85、n阴极层84而露出的p栅极层83上所设置的两个p欧姆电极332、333之间的p栅极层83作为电阻。

设置于岛303～308上的限流电阻r1～r6与设置于岛302上的电源线电阻rg1同样，分别将两个p欧姆电极(无符号)之间的p栅极层83作为电阻。

在图2(a)中，对各元件间的连接关系进行说明。

点亮信号线75-1与设置于岛301上的激光二极管ld1的阴极端子即n欧姆电极321及设置于与岛301同样的岛上的奇数编号的激光二极管的阴极端子即n欧姆电极连接。点亮信号线75-1与端子连接。

点亮信号线75-2与设置于与岛301同样的岛上的偶数编号的激光二极管的阴极端子即n欧姆电极连接。点亮信号线75-2与端子连接。

转移信号线72-1与设置于岛301上的转移晶闸管t1的阴极端子即n欧姆电极323等、设置于与岛301同样的岛上的1+4×(n-1)编号的转移晶闸管t的阴极端子即n欧姆电极连接。转移信号线72-1经由限流电阻r1与端子连接。

转移信号线72-2与设置于与岛301同样的岛上的3+4×(n-1)的编号的转移晶闸管t的阴极端子即n欧姆电极连接。转移信号线72-2经由限流电阻r2与端子连接。

转移信号线72-3与设置于与岛301同样的岛上的2+4×(n-1)的编号的转移晶闸管t的阴极端子即n欧姆电极连接。转移信号线72-3经由限流电阻r3与端子连接。

转移信号线72-4与设置于与岛301同样的岛上的4+4×(n-1)编号的转移晶闸管t的阴极端子即n欧姆电极连接。转移信号线72-4经由限流电阻r4与端子连接。

启动信号线73-1与岛301的栅极gs1/gt1(p欧姆电极331)连接。启动信号线73-1经由限流电阻r5与端子连接。

启动信号线73-2与设置于与岛301同样的岛上的栅极gs2/gt2连接。启动信号线73-2经由限流电阻r6与端子连接。

连接线76连接耦合二极管d1的阴极端子(n欧姆电极323)、电源线电阻rg1的p欧姆电极332、栅极gt3/gs3。

连接线77连接耦合二极管d2的阴极端子(n欧姆电极)、电源线电阻rg2的p欧姆电极、栅极gt4/gs4。

发光组件c以连接线76、77为例进行了说明，具备以与连接线76、77同样的连接关系而设置的多个连接线。

此外，上述说明的发光组件c的平面布局是一例，也可以是其它平面布局。

(控制晶闸管s与激光二极管ld的层叠结构)

图3是激光二极管ld及控制晶闸管s的放大剖视图。图3的放大剖视图是图2(a)的iib-iib线的剖视图，是图2(b)所示的剖视图的激光二极管ld及控制晶闸管s部分。此外，省略保护层90。以下同样。

如上所述，在控制晶闸管s上经由隧道结层85层叠有激光二极管ld。控制晶闸管s与激光二极管ld串联连接。

控制晶闸管s由p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84构成。即，为pnpn四层结构。

隧道结层85由以高浓度添加(掺杂)有n型杂质(掺杂剂)的n⁺⁺层85a和以高浓度添加有p型的杂质的p⁺⁺层85b构成。

激光二极管ld由p(包层)阳极层86、发光层87、n(包层)阴极层88构成。此外，发光层87为阱(well)层与障壁(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。此外，发光层87也可以是未添加杂质的本征(i)层。

在图3中，将p(包层)阳极层标记为p包层，将n(包层)阴极层标记为n包层。以下同样。

而且，p(包层)阳极层86由层叠在一起的下侧p(包层)阳极层86a、电流狭窄层86b以及上侧p(包层)阳极层86c构成。电流狭窄层86b由电流通过部α和电流阻止部β构成。如图2(a)所示，电流通过部α设置于激光二极管ld的中央部，电流阻止部β设置于激光二极管ld的周边部。

p(包层)阳极层86、n(包层)阴极层88是折射率比发光层87小的层。在发光层87和p(包层)阳极层86、n(包层)阴极层88的界面，反射由发光层87出射的光，将光封闭在发光层87内。然后，使在发光层87的侧面间构成的谐振器进行谐振，进行激光振荡。因此，光沿与发光层87平行的方向(图3中为-y方向)出射。发光层87有时被标记为活性层。

＜隧道结层85＞

图4是进一步说明控制晶闸管s与激光二极管ld的层叠结构的图。图4(a)是控制晶闸管s与激光二极管ld的层叠结构的示意性能带图，图4(b)是隧道结层85的反向偏压状态的能带图，图4(c)示出隧道结层85的电流电压特性。

如图4(a)的能带图所示，在图3的n欧姆电极321与背面电极91之间，以激光二极管ld及控制晶闸管s成为正向偏压的方式施加电压时，隧道结层85的n⁺⁺层85a和p⁺⁺层85b之间变为反向偏压。

隧道结层85(隧道结)是以高浓度添加有n型杂质的n⁺⁺层85a与以高浓度添加有p型杂质的p⁺⁺层85b的结(junction)。因此，当耗尽区域的宽度较窄而成为正向偏压(+v)时，电子从n⁺⁺层85a侧的导带(conductionband)隧穿到p⁺⁺层85b侧的价带(valenceband)。此时，表现负性电阻特性。

另一方面，如图4(b)所示，当向隧道结层85(隧道结)施加反向偏压(-v)时，p⁺⁺层85b侧的价带(valenceband)的电位ev比n⁺⁺层85a侧的导带(conductionband)的电位ec高。而且，电子从p⁺⁺层85b的价带(valenceband)隧穿到n⁺⁺层85a侧的导带(conductionband)。而且，反向偏压电压(-v)越是增加，电子越容易隧穿。即，如图4(c)所示，隧道结层85(隧道结)在反向偏压下，电流容易流通。

因此，如图4(a)所示，当控制晶闸管s开通时，即使隧道结层85为反向偏压，电流也在控制晶闸管s与激光二极管ld之间流通。由此，激光二极管ld发光(点亮)。

此外，如后述，控制晶闸管s在连接的转移晶闸管t开通而成为导通状态时，成为可以向导通状态转换的状态(可转换状态)。而且，当施加于激光二极管ld的n欧姆电极321的点亮信号(点亮信号或点亮信号)成为预定的电压时，控制晶闸管s开通而成为导通状态，同时，使激光二极管ld点亮。因此，在本说明书中，控制晶闸管s控制激光二极管ld，因此标记为“控制晶闸管”。

＜晶闸管＞

接着，说明晶闸管(转移晶闸管t、控制晶闸管s)的基本动作。如上所述，晶闸管是具有阳极端子(阳极)、阴极端子(阴极)、栅极端子(栅极)三端子的半导体元件，例如将gaas、gaalas、alas等形成的p型的半导体层(p阳极层81、p栅极层83)、n型的半导体层(n栅极层82、n阴极层84)在基板80上进行层叠而构成。即，晶闸管形成pnpn结构。在此，作为一例，将由p型半导体层和n型半导体层构成的pn结的正向电位(扩散电位)vd设为1.5v来进行说明。

作为一例，将向vsub端子即背面电极91(参照图2(b)、图3)供给的基准电位vsub作为高电平的电位(以下标记为“h”。)设为0v，将向vgk1端子及vgk2端子供给的电源电位vgk作为低电平的电位(以下标记为“l”。)设为-3.3v。

晶闸管的阳极为供给到背面电极91的基准电位vsub(“h”(0v))。

参照图1，说明晶闸管(转移晶闸管t、控制晶闸管s)的基本动作。

在阳极和阴极之间未流通电流的截止状态的晶闸管在对阴极施加比阈值电压低的电位(绝对值大的负电位)时转换(开通)到导通状态。在此，晶闸管的阈值电压是从栅极的电位减去pn结的正向电位vd(1.5v)所得的值。

当变为导通状态时，晶闸管的栅极(栅极gs及栅极gt)成为接近阳极电位的电位。在此，因为将阳极设定为基准电位vsub(“h”(0v))，所以栅极成为0v(“h”)。另外，导通状态的晶闸管的阴极成为接近从阳极电位减去了pn结的正向电位vd(1.5v)的电位的电位。在此，因为将阳极设定为基准电位vsub(“h”(0v))，所以导通状态的晶闸管的阴极成为接近-1.5v的电位(绝对值大于1.5v的负电位)。此外，阴极的电位按其与向导通状态的晶闸管供给电流的电源的关系来设定。

导通状态的晶闸管在阴极成为比为了维持导通状态所需的电位(接近上述的-1.5v的电位)高的电位(绝对值小的负电位、0v或正电位)时，切换到截止状态(关断)。

另一方面，对导通状态的晶闸管的阴极持续地施加比为了维持导通状态所需的电位低的电位(绝对值大的负电位)，当被供给可维持导通状态的电流(维持电流)时，晶闸管维持导通状态。

控制晶闸管s与激光二极管ld层叠在一起，并与激光二极管ld串联连接。因此，对控制晶闸管s的阴极(n阴极层84)施加的电压成为点亮信号(点亮信号或点亮信号)的电位被控制晶闸管s和激光二极管ld分压的电压。在此，以对激光二极管ld施加的电压假设为-1.5v～-2.0v来进行说明。而且，以控制晶闸管s为截止状态的情况下，对控制晶闸管s施加-3.3v来进行说明。即，使激光二极管ld点亮时施加的点亮信号(点亮信号或点亮信号)的电压为-4.8v～-5.3v。

此外，光量根据向激光二极管ld施加的电压而变化。

为了简化说明，将施加于控制晶闸管s的电压设为-3.3v进行说明，但实际上在控制晶闸管s为“on”时，该电压的大部分施加于激光二极管ld，电流急剧流通，发光强度大幅摆动，因此，施加于控制晶闸管s和激光二极管ld的点亮信号的电压需要根据元件结构或系统结构而设定为最佳的值。

此外，晶闸管由gaas等半导体构成，因此，在导通状态下，有时在n栅极层82和p栅极层83之间等进行发光。此外，晶闸管出射的光(出射光)的量根据阴极的面积及流经阴极和阳极之间的电流来决定。因此，在未利用来自晶闸管的发光的情况下，例如在转移晶闸管t中，也可以通过减小阴极的面积、或者用电极(转移晶闸管t1的n欧姆电极323等)进行遮光而抑制不需要的出射光。

(激光二极管ld)

图5是示出激光二极管ld的光强度p的时间变化的图。纵轴是光强度p，横轴是时间t。此外，这里的光强度是指放射强度。

在时间t的“on”定时，对激光二极管ld施加电压，在“off”定时，停止对激光二极管ld的电压施加。此时，理想响应波形ri从“on”定时至“off”定时为止，维持预定的光强度p。

但是，实际上从“on”定时至激光二极管ld开始振荡为止，存在振荡延迟时间td。另外，即使开始振荡，也会产生光强度p变动的弛豫振荡(参照弛豫振荡波形rr)。而且，弛豫振荡在弛豫振荡持续时间tr上继续。

例如，将振荡延迟时间td与弛豫振荡持续时间tr相加的时间约为5nsec。因此，仅在将发光的激光二极管ld依次从截止状态形成导通状态的情况下，不以约200mbps以上的速度切换激光二极管ld。此外，作为高速动作的情况，要求1gbps以上。

因此，因在“on”定时产生的振荡延迟或弛豫振荡等，容易产生光强度p的变动(变化)、从“on”定时至“off”定时为止所得到的光能(放射能)的变动(变化)等。

另外，由于振荡延迟或弛豫振荡等，难以缩短“on”定时与“off”定时之间的时间。即，不易进行高速的光的开关。

但是，当经过弛豫振荡持续时间tr时，由弛豫振荡波形rr表示的光强度p的变动收敛。而且，光强度p根据流经激光二极管ld的电流进行设定。

因此，在第一实施方式中，分两个阶段供给点亮信号(点亮信号或点亮信号)。即，用逻辑值“0/1”表示光强度p时，在设为与逻辑值“1”对应的光强度p之前，设定被视为(对应于)具有逻辑值“0”的光强度p弱的期间。此外，逻辑值“0”与激光二极管ld的截止状态相对应。

图6是说明激光二极管ld的光强度p的图。图6(a)是示出相对于电流i的光强度p的图，图6(b)是示出光强度p相对于时间t的变化的图。

如图6(a)所示，当电流i超过阈值电流ith时，激光二极管ld开始振荡。因此，以阈值电流ith以上供给光强度p与逻辑值“0”对应的电流i(“0”)、和光强度p与逻辑值“1”对应的电流i(“1”)。此外，在为电流i(“0”)时，将对激光二极管ld施加的电压设为v(“0”)，在为电流i(“1”)时，将对激光二极管ld施加的电压设为v(“1”)。例如，将v(“0”)设为1.5v，将v(“1”)设为2.0v。

而且，如图6(b)所示，首先，将对激光二极管ld施加的电压设为v(“0”)，使其在逻辑值“0”的状态下振荡(成为导通状态)。在该状态下产生振荡延迟或弛豫振荡。之后，将对激光二极管ld施加的电压设为v(“1”)，设为逻辑值“1”的状态。然后，通过将对激光二极管ld施加的电压设为0v(“h”)，使激光二极管ld截止。

通过对施加了v(“0”)的激光二极管ld施加v(“1”)的电压，立即成为逻辑值“1”的状态。而且，在逻辑值“1”期间(图6(b)的期间τ)，不会受到振荡延迟或弛豫振荡的影响。此外，在期间τ之前的逻辑值是“0”的期间σ，将振荡延迟或弛豫振荡吸收。

(发光组件c的动作)

接着，说明发光组件c的动作。

图7是说明第一实施方式的发光组件c的动作的时序图。

图7的时序图示出控制发光组件c的8个激光二极管ld1～ld8的点亮或非点亮(标记为点亮控制。)的部分。

在图7中，时刻从时刻a到时刻t按字母顺序经过。激光二极管ld1在期间t(1)(从时刻a到时刻f)被点亮控制，激光二极管ld2在期间t(2)(从时刻a到时刻k)被点亮控制，激光二极管ld3在期间t(3)(时刻f到时刻p)被点亮控制。以下，同样地对编号为4以上的激光二极管ld进行点亮控制。此外，期间t(1)是发光组件c的起动期间，与其它期间不同。期间t(2)、t(3)、t(4)、…设为相同长度的期间，在不对各自进行区分时，称为期间t。

而且，例如从激光二极管ld2被点亮控制的期间t(2)的后半的时刻e到时刻k之间，与激光二极管ld3被点亮控制的期间t(3)的前半重合。即，奇数编号的激光二极管ld这一组的点亮控制期间t与偶数编号的激光二极管ld这一组的点亮控制期间t偏移期间t的1/2。

向端子～端子发送的转移信号及向端子发送的启动信号是具有“h”(0v)和“l”(-3.3v)这两个电位的信号。以下，有时将“h”(0v)及“l”(-3.3v)省略为“h”及“l”。

启动信号使奇数编号的转移晶闸管t中的导通状态的传播开始。同样，启动信号使偶数编号的转移晶闸管t中的导通状态的传播开始。

启动信号在时刻a转换到“h”，在时刻g从“h”转换到“l”，之后维持“l”。

启动信号在时刻a为“l”，在时刻b从“l”转换到“h”。然后，在时刻l从“h”转换到“l”，之后维持“l”。

转移信号的波形以连续的两个期间t(例如期间t(3)和期间t(5)、或期间t(2)和期间t(4))为单位来重复。

转移信号在时刻a为“l”，在时刻g从“l”转换到“h”。而且，在时刻p从“h”转换到“l”，在时刻t从“l”转换到“h”。以后同样地重复进行。即，将从时刻f开始的期间t(3)和在时刻s结束的期间t(5)设为重复单位。

转移信号在时刻a为“h”，在时刻f从“h”转换到“l”。而且，在时刻q从“l”转换到“h”，在时刻s从“h”转换到“l”。以后同样地重复进行。即，将从时刻f开始的期间t(3)和在时刻s结束的期间t(5)设为重复单位。

转移信号是使转移信号的重复波形偏移了期间t的波形。

转移信号是使转移信号偏移了期间t的1/2的波形。另外，转移信号是使转移信号偏移了期间t的1/2的波形。

点亮信号是具有“h”(0v)、“l(“0”)”、“l(“1”)”至少三个电位的信号。例如，“l(“0”)”是将激光二极管ld设为具有逻辑值“0”的导通状态的v(“0”)的-1.5v与对控制晶闸管s施加的-3.3v之和-4.8v。另外，“l(“1”)”是将激光二极管ld设为具有逻辑值“1”的导通状态的v(“1”)的-2.0v与对控制晶闸管s施加的-3.3v之和-5.3v。

在以期间t(3)进行说明时，点亮信号在时刻f为“h”。而且，在时刻h从“h”转换到“l(“0”)”。而且，在时刻n从“l(“0”)”转换到“l(“1”)”，在时刻o从“l(“1”)”转换到“h”。而且，在时刻p维持“h”。在每一期间t重复该情况。此外，从时刻h到时刻n的期间为具有逻辑值“0”的导通状态的期间σ，从时刻n到时刻o的期间为具有逻辑值“1”的导通状态的期间τ。

点亮信号是使点亮信号偏移了期间t的1/2的波形。

此外，如后述，也可以代替“h”(0v)期间而设为作为正(+)电位的期间“h(+)”。

接着，参照图1，并根据图7对激光二极管ld的点亮控制进行说明。在图7中，用斜线示出激光二极管ld的导通状态(具有逻辑值“0”的导通状态及具有逻辑值“1”的导通状态)。

首先，说明奇数编号的激光二极管ld这一组的点亮控制。

(时刻a)

在时刻a，当启动信号为“h”时，转移晶闸管t1的栅极gt1变为“h”(0v)。如上所述，晶闸管的阈值电压是从栅极的电位减去pn结的正向电位vd(1.5v)所得的值，因此，转移晶闸管t1的阈值电压为-1.5v。

此外，转移晶闸管t3的栅极gt3经由耦合二极管d1变为-1.5v。因此，转移晶闸管t3的阈值电压变为-3.0v。另外，转移晶闸管t5的栅极gt5经由耦合二极管d3变为-3v。因此，转移晶闸管t5的阈值电压变为-4.5v。另外，编号为7以上的转移晶闸管t的栅极gt经由电源线电阻rg，是电源电位vgk1的“l(-3.3v)”，所以阈值电压为-4.8v。

此时，转移信号为“l”(-3.3v)，与转移晶闸管t1的阈值电压(-1.5v)相比，在绝对值上较大。因此，转移晶闸管t1开通，将栅极gt1维持在“h”(0v)。此外，被发送转移信号的转移晶闸管t5等的阈值电压(-4.5v)与转移信号的“l”(-3.3v)相比，在绝对值上较大，所以不会开通。

另一方面，转移信号为“h”(0v)，所以转移晶闸管t3、t7、…等的阴极及阳极(基板80)均成为“h”(0v)，不会开通。

控制晶闸管s的栅极gs1与栅极gt1连接，所以，当栅极gt1变为“h”(0v)时，控制晶闸管s的栅极gs1变为“h”(0v)。因此，控制晶闸管s的阈值电压成为-1.5v，被设定为可转换到导通状态的状态。

此时，点亮信号是在具有逻辑值“0”的导通状态下使激光二极管ld1点亮的“l(“0”)”(-4.8v)。因此，激光二极管ld1成为具有逻辑值“0”的导通状态。在该具有逻辑值“0”的导通状态期间，使激光二极管ld1产生振荡延迟及弛豫振荡而成为稳定的状态。

(时刻d)

时刻b、c与奇数编号的激光二极管ld无关。

在时刻d，当点亮信号成为在具有逻辑值“1”的导通状态下使激光二极管ld1点亮的“l(“1”)”(-5.3v)时，激光二极管ld1变为具有逻辑值“1”的导通状态。此时，激光二极管ld1在具有逻辑值“0”的导通状态期间，振荡延迟被消除且弛豫振荡衰减，所以，光强度p的变动或光能的变化被抑制。

(时刻e)

在时刻e，当使点亮信号从“l(“1”)”变为“h”(0v)时，激光二极管ld1的阴极和控制晶闸管s1的阳极(基板80)均变为“h”(0v)，因此，控制晶闸管s1关断，同时，激光二极管ld1成为截止状态而熄灭。

此时，也可以将点亮信号设定为比“h”(0v)靠+侧的电位(在图7的点亮信号中用虚线表示的“h(+)”。)。通过使其成为+侧的电位，电荷(载体)被从控制晶闸管s的栅极层82、83抽出，从而激光二极管ld1更高速地熄灭。

(时刻f)

在时刻f，当使转移信号从“h”(0v)变为“l”(-3.3v)时，阈值电压为-3.0v的转移晶闸管t3开通。然后，使栅极gt2为0v。由此，控制晶闸管s3的栅极gs3变为0v。因此，控制晶闸管s3的阈值电压变为-1.5v，被设定为可向导通状态转换的状态。

另外，转移晶闸管t5的栅极gt5经由耦合二极管d3变为-1.5v，所以转移晶闸管t5的阈值电压变为-3v。

此时，点亮信号为“h”，所以，控制晶闸管s3不会开通，激光二极管ld3不会点亮。

在此，转移晶闸管t1、t3均变为导通状态。

(时刻g)

在时刻g，使启动信号从“h”变为“l”，同时，使转移信号从“l”变为“h”。

由此，转移晶闸管t1的阴极和阳极均变为“h”，从而转移晶闸管t1关断。另外，栅极gt1变为“l”(-3.3v)，转移晶闸管t1的阈值电压变为-4.8v。

即，转移晶闸管t1变为截止状态，因此，导通状态从转移晶闸管t1向转移晶闸管t3传播。

(时刻h)

在时刻h，当点亮信号从“h”变为“l(“0”)”时，控制晶闸管s3开通，同时，激光二极管ld3变为具有逻辑值“0”的导通状态。

(时刻n)

时刻i～m与奇数编号的激光二极管ld无关。

在时刻n，当点亮信号从“l(“0”)”变为“l(“1”)”时，激光二极管ld3变为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)。

(时刻o)

在时刻o，当使点亮信号从“l(“1”)”变为“h”(0v)时，与时刻e同样，激光二极管ld3的阴极和控制晶闸管s3的阳极(基板80)均变为“h”(0v)，因此，控制晶闸管s3关断，同时，激光二极管ld3变为截止状态而熄灭。

(时刻p)

在时刻p，当转移信号从“h”变为“l”时，阈值电压为-3v的转移晶闸管t5开通。而且，栅极gt5及栅极gs5变为0v，控制晶闸管s5变为可向导通状态转换的状态。

(时刻q)

在时刻q，使转移信号从“l”变为“h”。由此，转移晶闸管t3的阴极和阳极均变为“h”，从而转移晶闸管t3关断。另外，栅极gt3变为“l”(-3.3v)，转移晶闸管t3的阈值电压变为-4.8v。

即，由于转移晶闸管t3变为截止状态，因此导通状态从转移晶闸管t3向转移晶闸管t5传播。

之后，按照转移信号及点亮信号重复同样的动作，进行奇数编号的激光二极管ld的点亮控制。

接着，对偶数编号的激光二极管ld的点亮控制进行说明。

(时刻a)

在时刻a，启动信号为“l”，转移信号为“h”，转移信号为“h”。因此，从图1可知，转移晶闸管t2的栅极gt2为“l”(-3.3v)，所以转移晶闸管t2的阈值电压为-4.8v。同样，控制晶闸管s2的栅极gt2也为“l”(-3.3v)，控制晶闸管s2的阈值电压为-4.8v。

因为转移信号为“h”，转移晶闸管t3的被供给转移信号的阴极和阳极(基板80)均为“h”(0v)，所以，转移晶闸管t3为截止状态。

另外，因为点亮信号为“h”(0v)，所以控制晶闸管s3及激光二极管ld3为截止状态。

此外，与在此描述的激光二极管ld无关的其它晶闸管(转移晶闸管t、控制晶闸管s)、其它激光二极管ld与用奇数编号的激光二极管ld进行的说明同样，所以省略说明。

(时刻b)

当启动信号从“l”变为“h”时，转移晶闸管t2的栅极gt2及控制晶闸管s2的栅极gs2均成为“h”(0v)，转移晶闸管t2及控制晶闸管s2的阈值电压变为-1.5v。

而且，因为向转移晶闸管t2的阴极供给的转移信号从“h”变为“l”(-3.3v)，所以转移晶闸管t2开通。

此外，因为点亮信号维持在“h”，所以控制晶闸管s2不会开通，激光二极管ld2也为截止状态。

(时刻c)

在时刻c，当点亮信号从“h”变为“l(“0”)”时，控制晶闸管s2开通，激光二极管ld2变为具有逻辑值“0”的导通状态。

(时刻i)

时刻d～h与偶数编号的激光二极管ld的点亮控制无关。

在时刻i，当点亮信号从“l(“0”)”变为“l(“1”)”时，激光二极管ld2变为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)。

(时刻j)

在时刻j，当点亮信号从“l(“1”)”变为“h”时，激光二极管ld2的阴极和控制晶闸管s2的阳极(基板80)均变为“h”(0)，所以控制晶闸管s2关断，同时，激光二极管ld2变为截止状态(熄灭状态)。

激光二极管ld2的逻辑值“1”的点亮期间(从时刻i到时刻j)从激光二极管ld1的具有逻辑值“1”的点亮期间(从时刻d到时刻e)向后偏移期间t的1/2。另外，激光二极管ld2的具有逻辑值“1”的点亮期间(从时刻i到时刻j)从激光二极管ld3的具有逻辑值“1”的点亮期间(从时刻n到时刻o)向前偏移期间t的1/2。

之后的偶数编号的激光二极管ld的点亮控制与已经说明的奇数编号的激光二极管ld的点亮控制相同，因此省略说明。

此外，将激光二极管ld设为熄灭状态(非点亮)时，只要将点亮信号或点亮信号维持在“h”(0v)不变即可。这样，即使控制晶闸管s的阈值电压变为-1.5v，控制晶闸管s也不会开通，激光二极管ld成为熄灭状态(非点亮)。

如以上说明，转移晶闸管t的栅极端子gt通过耦合二极管d而相互连接。因此，当栅极gt的电位变化时，经由正向偏压的耦合二极管d与电位变化的栅极gt连接的栅极gt的电位产生变化。而且，具有电位变化的栅极的转移晶闸管t的阈值电压发生变化。当阈值电压比电源电位vgk1、vgk2(“l”(-3.3v))高(绝对值小的负值)时，转移晶闸管t在转移信号(转移信号)从“h”(0v)转换到“l”(-3.3v)的定时开通。

而且，栅极gs与导通状态的转移晶闸管t的栅极gt连接的控制晶闸管s因为阈值电压为-1.5v，所以当点亮信号(点亮信号)从“h”(0v)转换到“l(“0”)”时开通，变为具有逻辑值“0”的导通状态。而且，当点亮信号(点亮信号)从“l(“0”)”转换到“l(“1”)”时，激光二极管ld变为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)。

即，通过转移晶闸管t变为导通状态，指定作为点亮控制的对象的激光二极管ld，“l(“0”)”的点亮信号(点亮信号)使与作为点亮控制的对象的激光二极管ld串联连接的控制晶闸管s开通，同时，使激光二极管ld转换到具有逻辑值“0”的导通状态，“l(“1”)”的点亮信号(点亮信号)使激光二极管ld为具有逻辑值“1”的导通状态。

而且，通过使用启动信号转移信号驱动属于奇数编号的激光二极管ld的组的转移晶闸管t，对奇数编号的激光二极管ld的组进行点亮控制。通过使用启动信号转移信号驱动属于偶数编号的激光二极管ld的组的偶数编号的转移晶闸管t，对偶数编号的激光二极管ld的组进行点亮控制。而且，在时间轴上交替设置奇数编号的激光二极管ld的组的具有逻辑值“1”的点亮期间和偶数编号的激光二极管ld的组的具有逻辑值“1”的点亮期间。即，像转移奇数编号的激光二极管ld的组的转移路径和转移偶数编号的激光二极管ld的组的转移路径那样，对每一组设置多个转移路径。而且，通过在偶数编号或奇数编号的任一组激光二极管ld的具有逻辑值“1”的点亮期间，设置偶数编号或奇数编号的其他任一组激光二极管ld的具有逻辑值“0”的点亮期间，使具有逻辑值“1”的激光二极管ld的点亮以短的间隔进行传播。即，高速切换(响应)发光的(振荡的)激光二极管ld。例如，以相当于从时刻e到时刻j的周期进行切换。此外，在仅使用奇数编号的激光二极管ld的组的情况下，例如，以相当于时刻e到时刻o的周期进行切换。

此外，逻辑值“0”的期间σ根据振荡的延迟或弛豫振荡的状态进行设定即可。

在此，将转移路径设置为奇数编号的激光二极管ld的组和偶数编号的激光二极管ld的组两个(二段)路径，但为了更高速地响应，也可以设置三个(三段)以上的转移路径。

在不能高速切换(响应)取出光(振荡)的激光二极管ld的情况下，在图1中，只要取出奇数编号或偶数编号的任一组激光二极管ld构成发光组件c即可。

该情况下，为了高速切换(响应)，例如在时刻h使点亮信号从“h”成为“l(“1”)”时，如图5所示，在具有逻辑值“1”的导通状态下产生振荡的延迟或弛豫振荡，产生光强度的变动或光能的变化。

此外，上述按逻辑值是“1/0”进行了说明，但也可以为逻辑值“m(m为1以上的整数)”与逻辑值“0”的组合。

(发光组件c的制造方法)

对发光组件c的制造方法进行说明。在此，用图3所示的控制晶闸管s与激光二极管ld层叠而成的岛301的一部分的剖视图进行说明。

图8是说明发光组件c的制造方法的图。图8(a)是半导体层叠体形成步骤，图8(b)是n欧姆电极321形成步骤，图8(c)是露出隧道结层85的蚀刻步骤，图8(d)是电流狭窄层86b的电流阻止部β形成步骤，图8(e)是露出p栅极层83的蚀刻步骤，图8(f)是p欧姆电极331及背面电极91形成步骤。

此外，图8(a)～(f)中，有时将多个步骤汇总示出。

以下依次进行说明。

在图8(a)所示的半导体层叠体形成步骤中，在p型基板80上依次外延生长p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84、隧道结层85、p(包层)阳极层86、发光层87、n(包层)阴极层88，形成半导体层叠体。此外，图8(a)～(f)中仅示出p、n和导电型。

在此，基板80以p型gaas为例进行说明，但也可以是n型gaas、未添加杂质的本征(i)的gaas。另外，也可以是由inp、gan、inas、其它iii-v族·ii-vi族材料构成的半导体基板、蓝宝石、si、ge等。在变更了基板的情况下，以单片层叠于基板上的材料使用与基板的晶格常数大致匹配(包含应变结构、应变缓和层、变质生长)的材料。作为一例，在inas基板上使用inas、inassb、gainassb等，在inp基板上使用inp、ingaasp等，在gan基板上或蓝宝石基板上使用gan、algan、ingan，在si基板上使用si、sige、gap等。但是，在结晶生长后向其它支撑基板粘贴时，不需要将半导体材料与支撑基板进行大致晶格匹配。另外，不仅可应用于使用半导体材料的发光组件，而且还可以应用于使用与半导体材料同样地具有p型、n型的导电性的有机材料的发光组件。

p阳极层81例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型al0.9gaas。al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是gainp等。

n栅极层82例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的n型al0.9gaas。al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是gainp等。

p栅极层83例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的p型al0.9gaas。al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是gainp等。

n阴极层84例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型al0.9gaas。al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是gainp等。

隧道结层85由以高浓度添加有n型杂质的n⁺⁺层85a与以高浓度添加有p型杂质的p⁺⁺层85b的结(参照图8(b)。)构成。n⁺⁺层85a及p⁺⁺层85b例如是杂质浓度1×10²⁰/cm³的高浓度。此外，通常的结的杂质浓度是10¹⁷/cm³个～10¹⁸/cm³个。n⁺⁺层85a与p⁺⁺层85b的组合(以下用n⁺⁺层85a/p⁺⁺层85b进行标记。)例如是n⁺⁺gainp/p⁺⁺gaas、n⁺⁺gainp/p⁺⁺algaas、n⁺⁺gaas/p⁺⁺gaas、n⁺⁺algaas/p⁺⁺algaas、n⁺⁺ingaas/p⁺⁺ingaas、n⁺⁺gainasp/p⁺⁺gainasp、n⁺⁺gaassb/p⁺⁺gaassb。此外，也可以将组合相互变更。

p(包层)阳极层86是将下侧p(包层)阳极层86a、电流狭窄层86b、上侧p(包层)阳极层86c依次层叠而构成(参照图8(c))。

下侧p(包层)阳极层86a、上侧p(包层)阳极层86c例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型al0.9gaas。al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是gainp等。

电流狭窄层86b例如是alas或al的杂质浓度高的p型algaas。只要是通过al被氧化形成al2o3，电阻提高、电流路径狭窄的结构即可。

发光层87为阱(well)层与障壁(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。阱层例如是gaas、algaas、ingaas、gaasp、algainp、gainasp、gainp等，障壁层是algaas、gaas、gainp、gainasp等。此外，发光层87也可以是量子线或量子箱(量子点)。

n(包层)阴极层88例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型al0.9gaas。al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是gainp等。

这些半导体层例如通过有机金属化学气相沉积法(mocvd：metalorganicchemicalvapordeposition)、分子束外延法(mbe：molecularbeamepitaxy)等进行层叠，形成半导体层叠体。

在图8(b)所示的n欧姆电极321形成步骤中，首先，在n(包层)阴极层88上形成n欧姆电极321。

n欧姆电极321例如是包含容易与n阴极层88等n型半导体层取得欧姆接触的ge的au(auge)等。

而且，n欧姆电极321例如通过剥离法等来形成。

图8(c)所示的露出隧道结层85的蚀刻步骤中，在激光二极管ld的周围，利用蚀刻去除隧道结层85上的n阴极层88、发光层87、p阳极层86。

该蚀刻可以通过使用硫酸系的蚀刻液(在重量比上，硫酸﹕过氧化氢水溶液﹕水＝1﹕10﹕300)等的湿式蚀刻来进行，也可以通过例如使用氯化硼等的各向异性干式蚀刻(rie等)来进行。

在图8(d)所示的电流狭窄层86b的电流阻止部β形成步骤中，通过露出隧道结层85的蚀刻步骤，使侧面露出来的电流狭窄层86b从侧面开始氧化，形成阻止电流的电流阻止部β。未被氧化而残留的部分成为电流通过部α。

从电流狭窄层86b的侧面开始的氧化例如通过300～400℃下的水蒸气氧化而使作为alas、algaas等的电流狭窄层86b的al氧化。此时，氧化从露出的侧面开始进行，在激光二极管ld的周围形成通过al的氧化物即al2o3构成的电流阻止部β。

此外，也可以代替使用alas的氧化，通过注入氢(h2)而形成电流阻止部β。即，只要不将p(包层)阳极层86分成下侧p(包层)阳极层86a和上侧p(包层)阳极层86c而是将其连续地堆积，在形成电流阻止部β的部分注入氢(h2)离子即可。由此，al0.9gaas等存在绝缘性，成为电流阻止部β。

在图8(e)所示的露出p栅极层83的蚀刻步骤中，对隧道结层85及n阴极层84进行蚀刻，使p栅极层83露出。

该蚀刻可以通过使用硫酸系的蚀刻液(在重量比上，硫酸﹕过氧化氢水溶液﹕水＝1﹕10﹕300)的湿式蚀刻来进行，也可以通过例如使用氯化硼的各向异性干式蚀刻来进行。

此外，在图8(c)所示的露出隧道结层85的蚀刻步骤中，若代替使隧道结层85露出而使p栅极层83露出，在图8(d)所示的电流阻止部β形成步骤中，p栅极层83中所含的al有可能被氧化。因此，当p栅极层83中所含的al被氧化时，表面会变得粗糙、或者后述的p欧姆接触电极331的粘接性会变差。因此，在使隧道结层85露出的状态下，进行电流阻止部β形成步骤。

在图8(f)所示的p欧姆电极331及背面电极91形成步骤中，首先，在p栅极层83上形成p欧姆电极331。

p欧姆电极331例如是包含容易与p栅极层83等p型的半导体层取得欧姆接触的zn的au(auzn)等。

而且，p欧姆电极331例如通过剥离法等来形成。此时，也可以同时形成其它p欧姆电极。

接着，在基板80的背面形成背面电极91。

背面电极91与p欧姆电极331同样，例如是auzn。

另外，包含形成保护层90的步骤、在保护层90上形成通孔的步骤、形成配线76、77的步骤等。

在上述中，在控制晶闸管s与激光二极管ld层叠而成的岛301的一部分，说明了发光组件c的制造方法。

包含转移晶闸管t、耦合二极管d的岛301的其他部分、或包含电源线电阻rg1、限流电阻r1～r6的岛302～308等其它岛，通过在上述的步骤附加使n阴极层84的表面露出的步骤、在露出的n阴极层84上形成n欧姆电极322、323等的步骤来形成。

此外，在上述中，在p栅极层83上设置p欧姆电极331，将其作为控制晶闸管s的栅极端子gs，但也可以在n栅极层82上设置控制晶闸管s的栅极端子gs。转移晶闸管t也同样。

如以上所说明，第一实施方式的发光组件c使控制晶闸管s与激光二极管ld层叠在一起。由此，发光组件c通过转移晶闸管t和控制晶闸管s成为使激光二极管ld依次点亮的自扫描型。由此，在发光组件c设置的端子的数目减少，发光组件c变成小型。

另外，在第一实施方式中，将激光二极管ld和控制晶闸管s经由隧道结层85进行层叠。该情况下，激光二极管ld在隧道结层85成为反向偏压，但即使隧道结为反向偏压状态，也具有电流流通的特性。

此外，若不设置隧道结层85，激光二极管ld与控制晶闸管s之间的结变为反向偏压。因此，为了使电流在激光二极管ld和控制晶闸管s中流通，就要施加反向偏压的结降伏的电压。即，驱动电压会变高。

即，通过将激光二极管ld和控制晶闸管s经由隧道结层85进行层叠，与不经由隧道结层85的情况相比，能够将驱动电压抑制为很低。

此外，也可以代替将电流狭窄层86b设置在p(包层)阳极层86，而将其设置于p阳极层81。

另外，如上所述，隧道结层85在反向偏压状态下电流容易流通。但是，不是隧道结的n阴极层84与p(包层)阳极层86的结在未产生降伏的反向偏压的状态下电流不易流通。因此，也可以在与电流通过部α对应的部分形成隧道结层85，在电流阻止部β不形成隧道结层85。该情况下，将隧道结层85堆积后，对隧道结层85的一部分蚀刻，之后，以填埋剩余的隧道结层85的周围的方式使p(包层)阳极层86外延生长。之后，以填埋剩余的隧道结层85的周围的方式层叠p阳极层86。此外，也可以代替p(包层)阳极层86，用n阴极层84将剩余的隧道结层85的周围填埋。该结构也可以应用于使用难以应用水蒸气氧化的半导体材料的情况。

以下，说明第一实施方式的发光组件c的变形例。在以下所示的变形例中，代替隧道结层85，使用具有金属导电性且在iii-v族的化合物半导体层上外延生长的iii-v族化合物层。该情况下，将第一实施方式的说明中的“隧道结层85”读作以下说明的“金属导电性iii-v族化合物层85”即可。

图9是说明构成金属导电性iii-v族化合物层的材料的图。图9(a)示出innas相对于inn的组成比x的带隙，图9(b)示出innsb相对于inn的组成比x的带隙，图9(c)相对于带隙示出iv族元素及iii-v族化合物的晶格常数。

图9(a)示出相对于组成比x(x＝0～1)的inn与组成比(1-x)的inas的化合物即innas的带隙能量(ev)。

图9(b)示出相对于组成比x(x＝0～1)的inn与组成比(1-x)的insb的化合物即innsb的带隙能量(ev)。

如图9(a)、(b)所示，已知作为金属导电性iii-v族化合物层的材料的一例进行说明的innas及innsb在一定组成比x的范围内带隙能量为负。带隙能量为负意思是不拥有带隙。因此，显示出与金属同样的导电特性(传导特性)。即，所谓金属的导电特性(导电性)是指只要与金属同样在电位上存在梯度，电流就会流通。

如图9(a)所示，innas例如在inn的组成比x为约0.1～约0.8的范围，带隙能量为负。

如图9(b)所示，innsb例如在inn的组成比x为约0.2～约0.75的范围，带隙能量为负。

即，innas及innsb在上述的范围，显示出金属的导电特性(导电性)。

此外，在上述范围外的带隙能量小的区域，电子因热能而具有能量，因此，能够使极少的带隙迁移，具有在带隙能量为负的情况下或和金属同样在电位上存在梯度的情况下电流容易流通的特性。

而且，即使innas及innsb中包含al、ga、ag、p等，也能够根据其组成将带隙能量维持在0附近或负，且只要电位存在梯度，电流就会流通。

另外，如图9(c)所示，gaas、inp等iii-v族化合物(半导体)的晶格常数处于的范围。而且，该晶格常数接近si的晶格常数的约ge的晶格常数的约

与此相反，同样为iii-v族化合物的inn的晶格常数在闪锌矿结构中约为inas的晶格常数约为因此，inn与inas的化合物即innas的晶格常数会变为接近gaas等的的值。

另外，iii-v族化合物即insb的晶格常数约为因此，因为inn的晶格常数约为所以可以使insb与inn的化合物即innsb的晶格常数变为接近gaas等的的值。

即，innas及innsb相对于gaas等iii-v族化合物(半导体)的层可以单片外延生长。另外，在innas或innsb的层上，可以使gaas等iii-v族化合物(半导体)的层以单片外延生长。

因此，只要代替隧道结层85而经由金属导电性iii-v族化合物层将激光二极管ld和控制晶闸管s以串联连接的方式进行层叠，激光二极管ld的p(包层)阳极层86和控制晶闸管s的n阴极层84变为反向偏压的情况就会得到抑制。

在金属导电性iii-v族化合物层中电流容易流通。但是，n阴极层84与p(包层)阳极层86的结在不产生降伏的反向偏压的状态下电流不易流通。因此，也可以在与电流通过部α对应的部分形成金属导电性iii-v族化合物层，在电流阻止部β不形成金属导电性iii-v族化合物层。

接着，对第一实施方式的发光组件c的其它变形例进行说明。

图10是第一实施方式的发光组件c的其它变形例的激光二极管ld及控制晶闸管s的放大剖视图。

其它变形例的发光组件c的激光二极管ld中，发光层87由两个dbr层(p(dbr)阳极层86和n(dbr)阴极层88)夹持。此外，在图10中，将p(dbr)阳极层标记为pdbr，将n(dbr)阴极层标记为ndbr。以下同样。

而且，由两个dbr层(p(dbr)阳极层86和n(dbr)阴极层88)使光谐振，进行激光振荡。当两个dbr层(p(dbr)阳极层86及n(dbr)阴极层88)的反射率例如为99％以上时，进行激光振荡。由此，光向与发光层87垂直的方向出射。因此，该激光二极管ld被称为垂直腔面发射激光器vcsel(verticalcavitysurfaceemittinglaser)。

此外，p(dbr)阳极层86包含电流狭窄层86b。即，p(dbr)阳极层86由下侧p(dbr)阳极层86a、电流狭窄层86b、上侧p(dbr)阳极层86c按此顺序层叠而成，下侧p(dbr)阳极层86a、上侧p(dbr)阳极层86c构成为dbr层。

dbr层由例如al0.9ga0.1as的高al组分的低折射率层与例如al0.2ga0.8as的低al组分的高折射率层的组合构成。低折射率层及高折射率层各自的膜厚(光路长)例如设定为中心波长的0.25(1/4)。此外，低折射率层与高折射率层的al的组成比也可以在0～1的范围进行变更。

此外，设置于p(dbr)阳极层86的电流狭窄层86b的膜厚(光路长)根据采用的结构来决定。在重视取出效率或加工再现性的情况下，设定为构成dbr层的低折射率层及高折射率层的膜厚(光路长)的整数倍较理想，例如设定为中心波长的0.75(3/4)。此外，为奇数倍时，电流狭窄层86b由高折射率层和高折射率层夹持即可。另外，为偶数倍时，电流狭窄层86b由高折射率层和低折射率层夹持即可。即，电流狭窄层86b以抑制dbr层引起的折射率周期的混乱的方式设置即可。相反，想要降低被氧化的部分的影响(折射率或应变)时，电流狭窄层86b的膜厚优选为数十nm，且优选插入到在dbr层内出现的驻波的波节部分。

此外，设置于p(dbr)阳极层86的电流狭窄层86b可以设置于n(dbr)阴极层88，也可以设置于控制晶闸管s的p阳极层81或n阴极层84。该情况下，某一定量光会在隧道结层85通过。因此，为了降低隧道结层85中的光吸收，隧道结层85只要使用带隙比振荡波长大的材料、或者减薄膜厚、或者位于驻波的波节等即可。

另外，将p阳极层86作为dbr层，但也可以将p阳极层81或n阴极层84作为dbr层。

此外，可以将隧道结层85作为金属导电性iii-v族化合物层，也可以代替电流狭窄层86b而在电流通过部α设置隧道结层85或金属导电性iii-v族化合物层。

[第二实施方式]

在搭载于第一实施方式的发光组件c上的自扫描型发光元件阵列中，按编号顺序点亮控制激光二极管ld。与之相反，在第二实施方式中，在点亮控制的中途，将下一个进行点亮控制的激光二极管ld的顺序按编号顺序或逆编号顺序进行切换。

图11是说明搭载有第二实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件c的电路结构及信号产生电路100的等效电路图。

第二实施方式的发光组件c除以下说明的部分之外，与第一实施方式同样。因此，对不同的部分进行说明，同样的部分标注同一符号并省略说明。

图11中示出激光二极管ld1～ld9、控制晶闸管s1～s9、转移晶闸管t1～t9的部分。以后按此重复。

与第一实施方式不同，激光二极管ld、控制晶闸管s、转移晶闸管t按编号顺序被分成三个组。即，分成由激光二极管ld1、ld4、ld7、…等编号为1+3×(n-1)(n为1以上的整数。以下同样。)构成的第一组、由激光二极管ld2、ld5、ld8、…等编号为2+3×(n-1)构成的第二组、由激光二极管ld3、ld6、ld9、…等编号为3+3×(n-1)构成的第三组。

而且，第一组的转移晶闸管t的栅极gt经由电源线电阻rg与电源线71-1连接。电源线71-1供给电源电位vgk1。

第二组的转移晶闸管t的栅极gt经由电源线电阻rg与电源线71-2连接。电源线71-2供给电源电位vgk2。

第三组的转移晶闸管t的栅极gt经由电源线电阻rg与电源线71-3连接。电源线71-3供给电源电位vgk3。

第一组的激光二极管ld的阴极(相当于图2的n欧姆电极321)与点亮信号线75-1连接。点亮信号线75-1供给点亮信号

第二组的激光二极管ld的阴极与点亮信号线75-2连接。点亮信号线75-2供给点亮信号

第三组的激光二极管ld的阴极与点亮信号线75-3连接。点亮信号线75-3供给点亮信号

而且，在各组中，转移晶闸管t的栅极gt间由互相反向并联连接的耦合二极管d和耦合二极管d′连接。例如，在第一组，转移晶闸管t1的栅极gt1和转移晶闸管t4的栅极gt4由耦合二极管d1和耦合二极管d′1连接，转移晶闸管t4的栅极gt4和转移晶闸管t7的栅极gt7由耦合二极管d4和耦合二极管d′4连接。

另外，第一组的转移晶闸管t的阴极以按转移晶闸管t1、t4、t7、…的编号顺序进行循环的方式与转移信号连接。此外，与转移晶闸管t1的栅极gt1连接的耦合二极管d1的阳极及耦合二极管d′1的阴极与启动信号连接。

另外，第二组的转移晶闸管t的阴极以按转移晶闸管t2、t5、t8、…的编号顺序进行循环的方式与转移信号连接。此外，与转移晶闸管t2的栅极gt2连接的耦合二极管d2的阳极及耦合二极管d′2的阴极与启动信号连接。

同样，第三组的转移晶闸管t的阴极以按转移晶闸管t3、t6、t9、…的编号顺序进行循环的方式与转移信号连接。此外，与转移晶闸管t3的栅极gt3连接的耦合二极管d3的阳极及耦合二极管d′3的阴极与启动信号连接。

此外，图11中，信号的记号(转移信号的等)与供给信号的端子的记号(端子的等)相同，所以省略对端子的记号的记载。

另外，标记为限流电阻r、ri。

此外，激光二极管ld可以沿图3所示的水平方向出射光，也可以沿图10所示的垂直方向出射光。

(发光组件c的动作)

图12是说明第二实施方式的发光组件c的动作的时序图。

图12的时序图示出对发光组件c的9个激光二极管ld1～ld9进行点亮控制的部分。

在图12中，时刻按从时刻a到时刻q的字母顺序经过(此外，从时刻a到时刻o与图7的从时刻a到时刻w不同。)。激光二极管ld1在期间u(1)(从时刻a到时刻c)成为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)，激光二极管ld2在期间u(2)(从时刻c到时刻e)成为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)，激光二极管ld3在期间u(3)(从时刻e到时刻i)成为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)。以下，同样地对编号为4以上的激光二极管ld进行点亮控制。此外，期间u(1)、u(2)、u(3)、…设为相同长度的期间，不对各自进行区分时，称为期间u。

向第一组中的端子～端子发送的转移信号及向端子发送的启动信号是具有“h”(0v)和“l”(-3.3v)这两个电位的信号。以下，有时将“h”(0v)及“l”(-3.3v)省略为“h”及“l”。

转移信号在时刻a为“l”，在时刻f从“l”转换到“h”，在时刻o从“h”转换到“l”。

转移信号在时刻a为“h”，在时刻e从“h”转换到“l”，在时刻l从“l”转换到“h”。

转移信号在时刻a为“h”，在时刻k从“h”转换到“l”，在时刻p从“l”转换到“h”。

转移信号从时刻a到时刻q重复。

另一方面，启动信号在时刻a为“h”，在时刻f，转移信号从“l”转换到“h”时，从“h”转换到“l”，之后维持“l”。

第二组的转移信号是将第一组的转移信号在时间轴上向后偏移期间u的转移信号。

另外，第三组的转移信号是将第二组的转移信号在时间轴上向后偏移期间u的转移信号。

转移信号作为“l”的期间，具有3×期间u+相当于从时刻k到时刻l的期间的长度，作为“h”的期间，具有6×期间u-相当于从时刻k到时刻l的期间的长度。而且，转移信号和转移信号一部分“l”的期间(例如从时刻g到时刻h的期间)重合。转移信号和转移信号也同样。关于其它转移信号也同样。

另外，点亮信号在时刻a为“l(“1”)”，在时刻c从“l(“1”)”转换到“l(“0”)”，在时刻g从“l(“0”)”转换到“h”。而且，在时刻h从“h”转换到“l(“0”)”，在时刻i从“l(“0”)”转换到“l(“1”)”。然后，从时刻a到时刻i重复。

即，点亮信号在该激光二极管ld成为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)期间u(“l(“1”)”的期间τ)之前(相当于从时刻h到时刻i的期间的期间σ1)，成为具有逻辑值“0”的导通状态，在期间u之后(相当于从时刻c到时刻g的期间的期间σ2)，成为具有逻辑值“0”的导通状态。而且，在期间σ2和期间σ1之间，具有变为“h”的期间。

而且，点亮信号以3×期间u的周期重复。

点亮信号是将点亮信号在时间轴上向后偏移期间u的信号。同样，点亮信号是将点亮信号在时间轴上向后偏移期间u的信号。

以下，按时刻顺序对发光组件c的动作进行说明。此外，关于晶闸管(转移晶闸管t、控制晶闸管s)的动作，在第一实施方式中进行了详细说明，因此，以不同的部分为中心进行说明。

(时刻a)

在时刻a，启动信号为“h”(0v)，因此，转移晶闸管t1的阈值电压为-1.5v。此时，因为转移信号为“l”(-3.3v)，所以转移晶闸管t1开通。另外，控制晶闸管s1的阈值电压也为-1.5v。而且，因为点亮信号为“l(“1”)”，所以激光二极管ld1成为具有逻辑值“1”的导通(点亮)状态。

此时，由正向的耦合二极管d1连接的转移晶闸管t4的阈值电压为-3.0v。

同样，转移晶闸管t2也开通。

此外，因为启动信号为“h”，所以转移晶闸管t3的阈值电压为-1.5v。但是，因为转移信号为“h”，所以转移晶闸管t3为截止状态。

(时刻b)

在时刻b，当点亮信号从“h”转换到“l(“0”)”时，激光二极管ld2变为具有逻辑值“0”的导通状态。

(时刻c)

在时刻c，因为转移信号从“h”转换到“l”，所以转移晶闸管t3开通。

此时，当点亮信号从“l(“1”)”转换到“l(“0”)”时，激光二极管ld1变为具有逻辑值“0”的导通状态。

另外，当点亮信号从“l(“0”)”转换到“l(“1”)”时，激光二极管ld1变为具有逻辑值“1”的导通(点亮)状态。

(时刻d)

在时刻d，当点亮信号从“h”转换到“l(“0”)”时，激光二极管ld3变为具有逻辑值“0”的导通状态。

(时刻e)

在时刻e，转移信号从“h”变为“l”(-3.3v)。由此，阈值电压为-3.0v的转移晶闸管t4开通。而且，经由耦合二极管d4，转移晶闸管t7的阈值电压变为-3.0v。

另外，点亮信号从“l(“1”)”变为“l(“0”)”，激光二极管ld2从截止状态变为具有逻辑值“0”的导通状态。

另外，当点亮信号从“l(“0”)”变为“l(“1”)”时，激光二极管ld3从具有逻辑值“0”的导通状态变为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)。

(时刻f)

在时刻f，当转移信号从“l”变为“h”时，转移晶闸管t1的阴极变为“h”，因此，转移晶闸管t1关断。此时，启动信号从“h”变为“l”。

在此，转移晶闸管t1的栅极gt1通过耦合二极管d′1与转移晶闸管t4的栅极gt4连接。耦合二极管d1成为反向，耦合二极管d′1成为正向，栅极gt1成为-1.5v。因此，转移晶闸管t1的阈值电压成为-3.0v。即，当转移晶闸管t4成为导通状态时，通过并联连接的反向的耦合二极管d1、d′1，转移晶闸管t1、t7的阈值电压变为-3.0v。

此外，控制晶闸管s1的栅极gs1也成为-1.5v，但因为点亮信号为“l(“0”)”，所以继续导通状态。

(时刻g)

在时刻g，当点亮信号从“l(“0”)”变为“h”时，激光二极管ld1从具有逻辑值“0”的导通状态变为截止状态。由此，控制晶闸管s1也从导通状态变为截止状态。而且，控制晶闸管s1的阈值电压变为-3.0v。

(时刻h)

在时刻h，当点亮信号从“h”变为“l(“0”)”时，阈值电压为-1.5v的控制晶闸管s4开通，激光二极管ld4从截止状态变为具有逻辑值“0”的导通状态。

(时刻i)

在时刻i，当转移信号从“h”变为“l”时，转移晶闸管t5开通。

另外，当点亮信号从“l(“0”)”变为“l(“1”)”时，激光二极管ld4从具有逻辑值“0”的导通状态变为具有逻辑值“1”的导通(点亮)状态。

之后，在时刻k，当转移信号从“h”转换到“l”时，转移晶闸管t7开通。

这样，在激光二极管ld中，具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)按编号顺序传播。

即，通过按转移信号的顺序循环进行从“h”向“l”的转换，在第一组的转移晶闸管t(转移晶闸管t1、t4、t7、…)中，导通状态按编号顺序传播。其它组也同样。

另外，通过按转移信号的顺序循环进行从“h”向“l”的转换，在转移晶闸管t中，导通状态按编号顺序传播。

而且，根据与变为导通状态的转移晶闸管t对应的控制晶闸管s的阈值电压在绝对值上减小的状态下的点亮信号的电位(“l(“0”)”或“l(“1”)”)，激光二极管ld变为具有逻辑值“0”的导通状态或具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)。

上述中，激光二极管ld也按编号顺序变为导通(点亮)状态。而且，在设为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)之前，设置有具有逻辑值“0”的导通状态的期间σ1，因此，不会受到激光二极管ld中的振荡延迟或弛豫振荡的影响。

此外，维持截止状态时，只要将点亮信号的电位维持在“h”即可。

另一方面，有时从将激光二极管ld按编号顺序设为导通状态(点亮状态)的中途起，按编号的倒序形成导通状态(点亮状态)。例如，在图12中，使导通状态(点亮状态)按激光二极管ld1、ld2、ld3、ld4、ld5的顺序传播后，使导通状态(点亮状态)按激光二极管ld4、ld3、ld2、ld1的倒序传播。

该情况下，在时刻k，使从“l(“0”)”变为“l(“1”)”，不使从“l(“0”)”变为“l(“1”)”而维持“l(“0”)”。由此，激光二极管ld4再次从具有逻辑值“0”的导通状态变为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)。此外，在时刻k，因为将设为“l(“0”)”，所以不会受到振荡延迟或弛豫振荡的影响。

而且，例如，如转移信号在时刻k、转移信号在时刻m、转移信号在时刻n那样，通过以从“h”变为“l”的定时按转移信号的顺序进行循环的方式调整转移信号使转移晶闸管t的导通状态按编号的倒序传播，同时，在激光二极管ld中，导通状态(点亮状态)按编号的倒序传播。

如以上说明，在第二实施方式的发光组件c中，通过将激光二极管ld分成至少三个组且分别设置转移路径，在具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)的前后设置具有逻辑值“0”的导通状态。而且，通过用至少三相的转移信号驱动各组，切换转移方向。因此，即使使具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)在排列的方向(编号的顺序)和相反的方向(编号的倒序)的任一转移方向传播，激光二极管ld也不会受到振荡延迟或弛豫振荡的影响。

上述中，使具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)从按编号顺序传播的中途起按编号的倒序进行传播，但也可以控制为使排列的方向(编号的顺序)和相反的方向(编号的倒序)交替重复。另外，持续进行自某一激光二极管ld的发光后，波长因温度的变化而变动时，也可以切换为其它激光二极管ld。即，与在转移到编号的最后之后，选择从编号的最初开始转移并发光的激光二极管ld的情况相比，能够迅速地进行发光的激光二极管ld的选择。

此外，第二实施方式的发光组件c可以与在第一实施方式的发光组件c中所说明的同样地制造。因此，省略说明。

[第三实施方式]

第一实施方式的发光组件c及第二实施方式的发光组件c在使激光二极管ld成为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)之前设置了具有逻辑值“0”的导通状态。由此，激光二极管ld不会受到振荡延迟或弛豫振荡的影响。

在第三实施方式的发光组件c中，将激光二极管ld总是设为具有逻辑值“0”的导通状态，在激光二极管ld转换到具有逻辑值“1”的导通状态时，不会受到振荡延迟或弛豫振荡的影响。

(发光组件c)

图13是说明搭载有第三实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件c的电路结构及信号产生电路100的等效电路图。

发光组件c与第一实施方式及第二实施方式的发光组件c同样，例如，作为在gaas等基板80上以单片(外延)层叠的gaas、gaalas、alas等化合物半导体层形成的集成电路芯片构成。

第一实施方式中，分成奇数编号的激光二极管ld的组和偶数编号的激光二极管ld的组并交替地进行驱动，由此，在设为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)之前，设为具有逻辑值“0”的状态的导通状态。但是，在第三实施方式中，由于总是将激光二极管ld设为具有逻辑值“0”的导通状态，因此，不需要像第一实施方式那样分成奇数编号的激光二极管ld的组和偶数编号的激光二极管ld的组。即，第三实施方式的发光组件c可以是第一实施方式的奇数编号的激光二极管ld的组或偶数编号的激光二极管ld的组的任一组。因此，发光组件c的结构与第一实施方式相比变得简单。

图13所示的发光组件c的电路结构在图1所示的第一实施方式的发光组件c的电路结构中，与奇数编号的激光二极管ld的组相对应。此外，激光二极管ld、控制晶闸管s、转移晶闸管t等的编号重新分配。因此，省略详细的说明。

但是，如后述的图14(b)、图15所示，与第一实施方式的发光组件c不同，在激光二极管ld上层叠有控制晶闸管s。随之，在转移晶闸管t1、t2、t3…的下部层叠有下部二极管ud1、ud2、ud3、…(在不作区分时，标记为下部二极管ud。)。即，下部二极管ud与转移晶闸管t串联电连接。

由激光二极管ld1、ld2、ld3、…形成的发光元件阵列构成发光部101，由控制晶闸管s1、s2、s3、…、转移晶闸管t1、t2、t3、…、下部二极管ud1、ud2、ud3、…、电源线电阻rg1、rg2、rg3、…、耦合二极管d1、d2、d3、…、限流电阻r1～r3、转移信号线72-1、72-2、启动信号线73、点亮信号线75等构成设定部102。

(信号产生电路100)

接着，对信号产生电路100进行说明。

信号产生电路100在与图1所示的第一实施方式的发光组件c对应的信号产生电路100中，也与奇数编号的激光二极管ld的部分相对应。因此省略详细的说明。

但是，具备供给偏压信号v0的偏压供给部180。

(发光组件c中的各元件的电连接关系)

接着，对发光组件c中的各元件的电连接进行说明。

激光二极管ld的阳极及下部二极管ud的阳极分别与发光组件c的基板80连接(共阳极)。

而且，这些阳极经由设置于基板80的背面的vsub端子即背面电极91(参照后述的图14(b))从基准电位供给部160供给基准电位vsub。

此外，该连接为使用p型基板80时的结构，使用其它基板时，与第一实施方式中所说明的基板相同。

激光二极管ld的阴极与同一编号的控制晶闸管s的阳极连接。

控制晶闸管s的栅极gs与同一编号的转移晶闸管t的栅极gt连接。

下部二极管ud的阴极与同一编号的转移晶闸管t的阳极连接。

沿着转移晶闸管t的排列，奇数编号的转移晶闸管t1、t3、…的阴极与转移信号线72-1连接。而且，转移信号线72-1经由限流电阻r1与端子连接。从转移信号产生部120向该端子发送转移信号偶数编号的转移晶闸管t2、t4、…的阴极与转移信号线72-2连接。而且，移信号线72-2经由限流电阻r2与端子连接。从转移信号产生部120向向该端子发送转移信号

而且，转移晶闸管t的栅极gt与同一编号的耦合二极管d的阳极连接。耦合二极管d的阴极与下一个编号的转移晶闸管t的栅极gt连接。

此外，栅极gt1经由限流电阻r3与端子连接。从转移信号产生部120向该端子发送启动信号

转移晶闸管t的栅极gt经由同一编号的电源线电阻rg与电源线71连接。电源线71与vgk端子连接。从电源电位供给部170向该vgk端子供给电源电位vgk。

控制晶闸管s的阴极经由点亮信号线75与端子连接。经由设置于发光组件c的外侧的限流电阻ri，从点亮信号产生部140向该端子供给点亮信号

此外，限流电阻ri也可以设置于发光组件c的内部。

而且，激光二极管ld的阴极与控制晶闸管s的阳极的连接点经由偏压线74(偏压线74-1、74-2、74-3、…)与v0端子(v01端子、v02端子、v03端子、…)连接。从偏压供给部180向该v0端子供给偏压信号v0。

(发光组件c的平面布局及截面结构)

图14是第三实施方式的发光组件c的平面布局图及剖视图的一例。图14(a)是发光组件c的平面布局图，图14(b)是图14(a)的xivb-xivb线的剖视图。

如上所述，第三实施方式的发光组件c是第一实施方式的发光组件c的奇数编号的激光二极管ld的组，因此，对于与图2所示的第一实施方式的发光组件c相同的部分标注同一符号并省略说明。

此外，在第三实施方式中，因为在激光二极管ld上层叠有控制晶闸管s，所以如图14(b)所示，在基板80上，按p阳极层86、发光层87、n阴极层88、隧道结层85、p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84的顺序进行层叠。此外，下部二极管ud上的转移晶闸管t也被同样地进行层叠。

此外，p阳极层86及n阴极层88如后述的图15所示，是dbr层。因此，有时将p阳极层86、n阴极层88标记为p(dbr)阳极层86、n(dbr)阴极层88。

另外，p(dbr)阳极层86如后述的图15所示，包含电流狭窄层86b。即，p(dbr)阳极层86由下侧p(dbr)阳极层86a、电流狭窄层86b、上侧p(dbr)阳极层86c按此顺序层叠而成，下侧p(dbr)阳极层86a、上侧p(dbr)阳极层86c构成为dbr层。

即，第三实施方式的发光组件c的激光二极管ld是与图10中示出的激光二极管ld相同的垂直腔面发射激光器vcsel。

此外，图14(b)中，在光出射的面上设置有光出射口保护层89。

由p(dbr)阳极层86、发光层87、n(dbr)阴极层88构成激光二极管ld，由p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84构成控制晶闸管s、转移晶闸管t、电源线电阻rg、限流电阻r1～r3。

此外，在第三实施方式中，将第一实施方式中的岛301分为两个岛301a、301b。这是为了也从岛301b侧的侧面至岛301a设置电流狭窄层86b，且以包围激光二极管ld的中央部的方式构成电流狭窄层86b。

而且，在岛301a上，去除n阴极层84、p栅极层83、n栅极层82、p阳极层81、隧道结层85而露出的n(dbr)阴极层88上设置的n欧姆电极324与偏压线74连接。其它与岛301a相同的岛也同样。

另外，在岛301a上，去除n阴极层84而露出的p栅极层83上设置的p欧姆电极334通过连接线78与设置于岛301b上的p欧姆电极331连接。

图15是第三实施方式的发光组件c的控制晶闸管s与激光二极管ld层叠设置的岛301a的放大剖视图。此外，与图14(b)不同，在图15中，左侧示出p欧姆电极334，右侧示出n欧姆电极324。

如上所述，激光二极管ld是垂直腔面发射激光器vcsel，光相对于发光层87沿垂直方向出射。因此，要求构成控制晶闸管s的p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84及隧道结层85的半导体材料对激光二极管ld出射的光的吸收小(透明)。

此外，因为同一结构的下部二极管ud出射的光未被使用，所以可以将转移晶闸管t的阴极(区域312等)的面积减小、或者用n欧姆电极(例如n欧姆电极322等)覆盖。

(发光组件c的动作)

图16是说明第三实施方式的发光组件c的动作的时序图。图16是在图7的时序图中取出了有关奇数编号的激光二极管ld的部分的图。即，在图7中，删除有关偶数编号的激光二极管ld的部分并将编号依次重新排列。因此，从时刻a到时刻w与图7相同。

而且，点亮信号是具有“h”和“l(“1”)”电位的信号。即，点亮信号也可以不具有“l(“0”)”。

在图16中，也用斜线示出激光二极管ld的导通状态(具有逻辑值“0”的导通状态及具有逻辑值“1”的导通状态)。此外，具有逻辑值“0”的导通状态总是在所有的激光二极管ld中产生。

而且，将偏压信号v0总是维持在v0电位(电位v0)。此外，电位v0是将激光二极管ld维持在具有逻辑值“0”的导通状态的电位。例如为1.5v。

因此，当偏压信号v0为电位v0时，激光二极管ld都变为具有逻辑值“0”的导通状态。

如第一实施方式中所说明的那样，根据启动信号转移信号转移晶闸管t依次变为导通状态，并且，栅极gs与转移晶闸管t的栅极gt连接的控制晶闸管s变为可转换到导通状态的状态。

在该定时(例如时刻d)，当点亮信号变为使激光二极管ld成为具有逻辑值“1”的导通状态的电位“l(“1”)”时，激光二极管ld(该情况下，为激光二极管ld1)转换到具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)。

这样，在第三实施方式中，将所有的激光二极管ld维持在具有逻辑值“0”的导通状态。因此，即使转换到具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)，也能够抑制振荡延迟或弛豫振荡的产生。

此外，点亮信号由“h”(0v)和“l(“1”)”构成。但是，为了极速抽出控制晶闸管s的栅极层82、83的电荷，使控制晶闸管s可靠且迅速地成为截止状态，也可以代替“h”(0v)而设为+侧的电位(“h(+)”)。

例如，激光二极管ld2在从时刻g到时刻p的期间也可以成为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)。另外，激光二极管ld3在从时刻q到时刻s的期间也可以成为具有逻辑值“1”的导通状态(点亮状态)。而且，激光二极管ld2和激光二极管ld3的切换期间成为从时刻p到时刻q的期间。

虽然在此未作详细说明，但由于转移晶闸管t与下部二极管ud层叠并串联连接，所以转移信号启动信号的“l”及电源电位vga等被设定为分配给转移晶闸管t的电压可以进行转移晶闸管t的动作。

即，通过将激光二极管ld维持在具有逻辑值“0”的导通状态，不易产生振荡延迟或弛豫振荡，并且激光二极管ld的切换期间缩短。

此外，如第二实施方式中所示，也可以构成为以使排列的方向(编号的顺序)和相反的方向(编号的倒序)交替重复的方式进行控制。

[第四实施方式]

在第三实施方式的发光组件c中，向激光二极管ld与控制晶闸管s的连接点供给使激光二极管ld成为具有逻辑值“0”的导通状态的偏压。

在第四实施方式的发光组件c中，将激光二极管ld设为具有逻辑值“0”的导通状态，同时，抑制激光二极管ld变为反向偏压。

图17是说明搭载有第四实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件c的电路结构及信号产生电路100的等效电路图。

在图13所示的第三实施方式的发光组件c的电路结构中，设置作为防逆流元件的一例的防逆流二极管ds1、ds2、ds3、…(不作区分时，标记为防逆流二极管ds。)。在防逆流二极管ds与激光二极管ld的连接中，防逆流二极管ds的连接方向为电流在激光二极管ld中流通的方向。

而且，在激光二极管ld与防逆流二极管ds的串联连接中，经由偏压线74与v0′端子连接。在该v0端子中，总是从偏压供给部180向v0′端子供给v0′电位(电位v0′)的偏压信号v0′。此外，电位v0′是使激光二极管ld及防逆流二极管ds形成正向偏压，同时将激光二极管ld维持在具有逻辑值“0”的导通状态的电压。电位v0′例如为3v。

此外，图13中，对每一激光二极管ld分电源供给偏压v0，使电流向每个激光二极管ld流通。但是，如图17所示，在第四实施方式的发光组件c中，因为设置有防逆流二极管ds，所以不论哪一个激光二极管ld变为具有逻辑值“1”的导通状态，也不会相互带来影响。

这样，通过设置防逆流二极管ds，抑制了激光二极管ld受到外部干扰等。

在此，激光二极管ld被维持在具有逻辑值“0”的导通状态，因此，不易产生振荡延迟或弛豫振荡，并且激光二极管ld的切换期间缩短。

由激光二极管ld1、ld2、ld3、…形成的发光元件阵列、控制晶闸管s1、s2、s3、…等构成发光部101，由转移晶闸管t1、t2、t3、…、电源线电阻rg1、rg2、rg3、…、耦合二极管d1、d2、d3、…、防逆流二极管ds1、ds2、ds3、…、限流电阻r1～r3、转移信号线72-1、72-2、偏压线74、点亮信号线75等构成设定部102。

图18是第四实施方式的发光组件c的控制晶闸管s与激光二极管ld层叠设置的岛301a的放大剖视图。防逆流二极管ds由隧道结层85上的控制晶闸管s的p阳极层81、n栅极层82的结构成。

因此，第四实施方式的发光组件c与第三实施方式同样地制造、动作。

此外，如第二实施方式所示，也可以构成为以使排列的方向(编号的顺序)和相反的方向(编号的倒序)交替重复的方式进行控制。

[第五实施方式]

在第一实施方式至第四实施方式中，点亮信号与多个激光二极管ld共用连接。在这种情况下，即使多个激光二极管ld为导通状态/截止状态，也能够成为点亮信号的负荷。因此，即使高速切换点亮信号激光二极管ld的切换也不能高速进行。

因此，在第五实施方式中，在每个激光二极管ld中均设置点亮信号…(不作区分时，标记为点亮信号)。

图19是说明搭载有第五实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件c的电路结构及信号产生电路100的等效电路图。

在此，点亮信号产生部140对每个激光二极管ld供给点亮信号

与第四实施方式同样，设置有防逆流二极管ds，但也可以不设置防逆流二极管ds。

图20是说明第五实施方式的发光组件c的动作的时序图。图20是在图16的时序图中，对每个激光二极管ld分配点亮信号的图。用斜线示出激光二极管ld的导通状态(具有逻辑值“0”的导通状态及具有逻辑值“1”的导通状态)。此外，具有逻辑值“0”的导通状态在所有的激光二极管ld中总是产生。

通过对每个激光二极管ld分配点亮信号点亮信号的负荷降低，可以进行高速动作。另外，使每个激光二极管ld在可点亮的期间(例如激光二极管ld2的从时刻g到时刻p的期间)导通/截止。

图中，为按“h”(0v)和“l(“1”)”导通/截止的标记，但也可以将“h”(0v)设为晶闸管不会截止的电压l(“晶闸管保持”)，并按电压l(“晶闸管保持”)和“l(“1”)”重复进行电压变动。该情况下，不会受到晶闸管的导通/截止的开关响应速度的限制，可以高速进行动作。

此外，如第二实施方式中所示，也可以构成为以使排列的方向(编号的顺序)和相反的方向(编号的倒序)交替重复的方式进行控制。

[第六实施方式]

至此，利用发光组件(激光二极管ld)与控制晶闸管s被层叠在一起的结构进行了说明。由此，独立(个别)地设定发光部101的发光组件的发光特性和由设定部102的控制晶闸管s、转移晶闸管t等决定的转移特性。

但是，在第一实施方式的发光组件c中，也可以将控制晶闸管s作为激光晶闸管l而构成。例如，也可以将p阳极层81和n阴极层84设为包层，使其进行激光振荡。由此，在图2、图8(a)中，不需要将隧道结层85、p(包层)阳极层86、发光层87、n(包层)阴极层88进行层叠。因此，发光芯片c的制造变得容易。

图21是说明搭载有第六实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件c的电路结构及信号产生电路100的等效电路图。

图21中，没有图1中的激光二极管ld1、ld2、ld3、…，而将控制晶闸管s1、s2、s3、…作为激光晶闸管l1、l2、l3、…。而且，将控制晶闸管s1、s2、s3、…的栅极gs1、gs2、gs3、…作为激光晶闸管l1、l2、l3、…的栅极gl1、gl2、gl3、…。

激光晶闸管l是激光元件的另一例。

其它结构与第一实施方式的发光组件c相同，所以省略说明。

[第七实施方式]

第七实施方式的发光组件c是在第六实施方式的发光组件c中，还具备存储端子的结构。

图22是说明搭载有第七实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件c的电路结构及信号产生电路100的等效电路图。

发光组件c中，在转移晶闸管t1、t2、t3、…和激光晶闸管l1、l2、l3、…各自之间，插入属于设定部102的存储晶闸管m1、m2、m3、…(在不作区分时，标记为存储晶闸管m。)。此外，在此，关于二极管及电阻，省略了标注符号。

而且，信号产生电路100还具备供给存储信号的存储信号供给部190。

存储晶闸管m被设定为当根据经由存储信号线79供给的存储信号而变为导通状态时，维持导通状态。而且，在将预定数目的存储晶闸管m驱动后，将点亮信号从“h”(0v)转换到“l”(例如-3.3v)，由此，与导通状态的存储晶闸管m连接的激光晶闸管l同时点亮。

即使是这种结构的发光组件c，也不易受到振荡延迟或弛豫振荡的影响。

另外，在上述中，利用由具备激光二极管ld的发光部101和具备晶闸管(转移晶闸管t)等的设定部102构成的自扫描型发光元件阵列(sled)进行了说明，但自扫描型发光元件阵列(sled)除上述外，还可以包含控制用的晶闸管、二极管、电阻等其它部件。

另外，利用耦合二极管d将转移晶闸管t之间进行了连接，但也可以用电阻等可传递电位的变化的部件进行连接。

在上述中，作为发光组件，对激光二极管ld、垂直腔面发射激光器vcsel、激光晶闸管l进行了说明，但也可以是激光晶体管等其它激光元件。

另外，作为各实施方式中的、转移晶闸管t及控制晶闸管s的结构，也可以是pnpn四层结构以外的结构，只要是具有各实施方式的转移晶闸管t及控制晶闸管s的功能的结构即可。例如，也可以是具有晶闸管特性的pinin结构、pipin结构、npip结构、或者pnin结构等。该情况下，只要夹在pinin结构的p和n中间的i层、n层、i层、夹在pnin结构的p和n中间的n层、i层的任一层成为栅极层，且将设置于栅极层上的n欧姆电极作为栅极gt(栅极gs)的端子即可。或者，只要夹在nipip结构的n和p中间的i层、p层和i层中的一层、或夹在npip结构的n和p中间的p层和i层中的一层成为栅极层，且将设置于栅极层上的p欧姆电极作为栅极gt(栅极gs)的端子即可。

另外，各实施方式的、搭载自扫描型发光元件阵列(sled)的发光组件c能够作为对带有预定的电位的感光体进行曝光的光源用于图像形成装置等。

以上主要对将p型gaas作为基板80的例子进行了说明。以下，对使用其它基板时的各半导体层(以图8(a)的半导体层叠体形成步骤形成的半导体层叠体)的例子进行说明。

首先，使用gan基板时的半导体层叠体的一例如下。

p阳极层81例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型al0.9gan。al组分也可以在0～1的范围进行变更。

n栅极层82例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的n型al0.9gan。al组分也可以在0～1的范围进行变更。

p栅极层83例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的p型al0.9gan。al组分也可以在0～1的范围进行变更。

n阴极层84例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型al0.9gan。al组分也可以在0～1的范围进行变更。

隧道结层85由以高浓度添加有n型杂质的n⁺⁺层85a与以高浓度添加有p型杂质的p⁺⁺层85b的结(参照图8(b)。)构成。n⁺⁺层85a及p⁺⁺层85b例如是杂质浓度1×10²⁰/cm³的高浓度。此外，通常的结的杂质浓度是10¹⁷/cm³个～10¹⁸/cm³个。n⁺⁺层85a与p⁺⁺层85b的组合(以下，用n⁺⁺层85a/p⁺⁺层85b进行标记。)例如是n⁺⁺gan/p⁺⁺gan、n⁺⁺gainn/p⁺⁺gainn、n⁺⁺algan/p⁺⁺algan。此外，也可以将组合相互变更。

p(包层)阳极层86是将下侧p(包层)阳极层86a、电流狭窄层86b、上侧p(包层)阳极层86c依次层叠而构成(参照图8(c))。

下侧p(包层)阳极层86a、上侧p(包层)阳极层86c例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型al0.9gan。al组分也可以在0～1的范围进行变更。

在gan基板上，难以将氧化狭窄层用作电流狭窄层，因此，理想的是在电流通过部α设置有隧道结层或金属导电性iii-v族化合物层的结构、或脊型结构、设为埋入型的n(包层)阴极层88的结构。或者，使用离子注入作为电流狭窄方法也是有效的。

发光层87为阱(well)层与障壁(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。阱层例如是gan、ingan、algan等，障壁层是algan、gan等。此外，发光层87也可以是量子线或量子箱(量子点)。

n(包层)阴极层88例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型al0.9gan。al组分也可以在0～1的范围进行变更。

接着，使用inp基板时的半导体层叠体的一例如下。

p阳极层81例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型ingaasp。ga组分、al组分也可以在0～1的范围进行变更。

n栅极层82例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的n型ingaasp。ga组分、al组分也可以在0～1的范围进行变更。

p栅极层83例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的p型ingaasp。ga组分、al组分也可以在0～1的范围进行变更。

n阴极层84例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型ingaasp。ga组分、al组分也可以在0～1的范围进行变更。

隧道结层85由以高浓度添加有n型杂质的n⁺⁺层85a与以高浓度添加有p型杂质的p⁺⁺层85b的结(参照图8(b)。)构成。n⁺⁺层85a及p⁺⁺层85b例如是杂质浓度1×10²⁰/cm³的高浓度。此外，通常的结的杂质浓度是10¹⁷/cm³个～10¹⁸/cm³个。n⁺⁺层85a与p⁺⁺层85b的组合(以下以n⁺⁺层85a/p⁺⁺层85b标记。)例如是n⁺⁺inp/p⁺⁺inp、n⁺⁺inasp/p⁺⁺inasp、n⁺⁺ingaasp/p⁺⁺ingaasp、n⁺⁺ingaaspsb/p⁺⁺ingaaspsb。此外，也可以将组合相互变更。

p(包层)阳极层86是将下侧p(包层)阳极层86a、电流狭窄层86b、上侧p(包层)阳极层86c依次层叠而构成(参照图8(c))。

下侧p(包层)阳极层86a、上侧p(包层)阳极层86c例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型ingaasp。ga组分、al组分也可以在0～1的范围进行变更。

在inp基板上，难以将氧化狭窄层用作电流狭窄层，因此，理想的是在电流通过部α设置有隧道结层或金属导电性iii-v族化合物层的结构、或脊型结构、设为埋入型的n(包层)阴极层88的结构。或者，使用离子注入作为电流狭窄方法也是有效的。

发光层87为阱(well)层与障壁(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。阱层例如是inas、ingaasp、algainas、gainaspsb等，障壁层是inp、inasp、ingaasp、algainasp等。此外，发光层87也可以是量子线或量子箱(量子点)。

n(包层)阴极层88例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型ingaasp。ga组分、al组分也可以在0～1的范围进行变更。

这些半导体层例如通过有机金属化学气相沉积法(mocvd)、分子束外延法(mbe)等层叠在一起，形成半导体层叠体。

另外，也可以将以上说明的各实施方式与其它实施方式组合使用。

为了进行图示和说明，以上对本发明的实施方式进行了描述。其目的并不在于全面详尽地描述本发明或将本发明限定于所公开的具体形式。很显然，对本技术领域的技术人员而言，可以做出许多修改以及变形。本实施例的选择和描述，其目的在于以最佳方式解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本技术领域的其他熟练技术人员能够理解本发明的各种实施例，并做出适合特定用途的各种变形。本发明的范围由与本说明书一起提交的权利要求书及其等同物限定。