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CN114976867B - 发光装置及投影仪 - Google Patents

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CN114976867B CN202210166162.7A CN202210166162A CN114976867B CN 114976867 B CN114976867 B CN 114976867B CN 202210166162 A CN202210166162 A CN 202210166162A CN 114976867 B CN114976867 B CN 114976867B
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Abstract

本发明提供一种可减小多个第一阱层中的形状的偏差的发光装置。一种发光装置，具有层叠体，所述层叠体设置于基板，且具有多个柱状部，多个柱状部分别具有：发光层，具有多个第一阱层；第一半导体层，设置于基板与发光层之间，且含有Ga及N；光限制层，设置于第一半导体层与发光层之间，且将光限制在发光层；以及第二阱层，设置于第一半导体层与光限制层之间，第一阱层及第二阱层包含InGaN，光限制层具有InGaN层，第一阱层的组成式为InxGa1‑xN，光限制层的InGaN层的组成式为InyGa1‑yN，第二阱层的组成式为InzGa1‑zN，x、y、及z满足0＜y＜z＜x＜1。

Description

发光装置及投影仪
技术领域
本发明涉及一种发光装置及投影仪。
背景技术
半导体激光器被期待作为高亮度的下一代光源。其中，期待应用了纳米柱的半导体激光器可通过基于纳米柱的光子晶体的效应而以窄辐射角来实现高输出的发光。
例如在专利文献1中记载了一种包括多个柱状部的发光装置，所述柱状部包括：n型的第一半导体层、具有阱结构的发光层、以及p型的第二半导体层。n型的第一半导体层的上表面具有包括小平面的六角锥状的形状。
专利文献1:日本专利特开2020-24982号公报
发明内容
在如上所述的发光装置中，为了使构成发光层的阱层的发光特性均匀，在平坦性变高的条件下使阱层生长。然而，在所述条件下，例如若在六角锥的上部生长具有多个阱层的圆盘状的发光层，则最初在六角锥的前端形成小径的阱层，通过反复层叠，阱层的径变大。因此，在多个阱层中形状发生偏差。若在多个阱层中形状发生偏差，则会成为不均匀的发光特性。
本发明的发光装置的一形态包括：
基板；以及
层叠体，设置于所述基板，且具有多个柱状部，
所述多个柱状部分别具有：
发光层，具有多个第一阱层；
第一半导体层，设置于所述基板与所述发光层之间，且含有Ga及N；
光限制层，设置于所述第一半导体层与所述发光层之间，且将光限制在所述发光层；以及
第二阱层，设置于所述第一半导体层与所述光限制层之间，
所述第一阱层及所述第二阱层包含InGaN，
所述光限制层具有InGaN层，
所述第一阱层的组成式为InxGa1-xN，
所述光限制层的所述InGaN层的组成式为InyGa1-yN，
所述第二阱层的组成式为InzGa1-zN，
所述x、所述y、及所述z满足0＜y＜z＜x＜1。
本发明的投影仪的一形态具有所述发光装置的一形态。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式的发光装置的剖视图。
图2是示意性地表示本实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图3是示意性地表示本实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图4是示意性地表示本实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图5是示意性地表示本实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图6是示意性地表示本实施方式的投影仪的图。
图7是实施例的剖面扫描透射电子显微镜(scanning transmission electronmicroscope，STEM)像。
图8是比较例的剖面STEM像。
符号的说明
10：基板
20：层叠体
22：缓冲层
24：掩模层
30：柱状部
32：第一半导体层
32a：小平面
33：第一阱层
34：发光层
34a：小平面
34b：c面
35：第一阻挡层
36：第二半导体层
40：第一电极
42：第二电极
50：第三半导体层
50a：小平面
50b：c面
52：第二阱层
54：第二阻挡层
60：光限制层
60a：小平面
60b：c面
62：InGaN层
64：GaN层
100：发光装置
100R：红色光源
100G：绿色光源
100B：蓝色光源
900：投影仪
902R：第一光学元件
902G：第二光学元件
902B：第三光学元件
904R：第一光调制装置
904G：第二光调制装置
904B：第三光调制装置
906：十字分色棱镜
908：投射装置
910：屏幕
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的适宜的实施方式进行详细说明。此外，以下说明的实施方式并不对权利要求书中记载的本发明的内容进行不当限定。另外，以下说明的结构并非全部为本发明的必需构成要件。
1.发光装置
1.1.整体的结构
首先，参照附图对本实施方式的发光装置进行说明。图1是示意性地表示本实施方式的发光装置100的剖视图。
如图1所示，发光装置100例如包括：基板10、层叠体20、第一电极40、以及第二电极42。发光装置100为半导体激光器。
基板10例如是Si基板、GaN基板、蓝宝石基板、SiC基板等。
层叠体20设置于基板10。在图示的例子中，层叠体20设置于基板10上。层叠体20例如具有缓冲层22以及柱状部30。
在本说明书中，在层叠体20的层叠方向(以下，也简称为“层叠方向”)上，在以发光层34为基准的情况下，将从发光层34朝向第二半导体层36的方向设为“上”，将从发光层34朝向第一半导体层32的方向设为“下”来进行说明。另外，将与层叠方向正交的方向也称为“面内方向”。另外，所谓“层叠体20的层叠方向”，是指柱状部30的第一半导体层32与发光层34的层叠方向。
缓冲层22设置于基板10上。缓冲层22例如是掺杂有Si的n型的GaN层。在缓冲层22上设置有用于形成柱状部30的掩模层24。掩模层24例如是氧化硅层、钛层、氧化钛层、氧化铝层等。
柱状部30设置于缓冲层22上。柱状部30具有从缓冲层22向上方突出的柱状的形状。换言之，柱状部30隔着缓冲层22从基板10向上方突出。柱状部30例如也被称为纳米柱、纳米线、纳米棒、纳米柱状物。柱状部30的平面形状例如是六边形等多边形、圆。
柱状部30的径例如为50nm以上且500nm以下。通过将柱状部30的径设为500nm以下，可获得高品质的晶体的发光层34，且可减少发光层34中固有的应变。由此，能够以高效率放大发光层34中产生的光。
此外，所谓“柱状部的径”，在柱状部30的平面形状为圆的情况下为直径，在柱状部30的平面形状并非圆的形状的情况下为最小包含圆的直径。例如，柱状部30的径在柱状部30的平面形状为多边形的情况下为在内部包含所述多边形的最小的圆的直径，在柱状部30的平面形状为椭圆的情况下为在内部包含所述椭圆的最小的圆的直径。此情况在“层的径”中同样。
柱状部30设置有多个。相邻的柱状部30的间隔例如为1nm以上且500nm以下。从层叠方向观察，多个柱状部30在规定方向上以规定的间距排列。多个柱状部30例如配置成三角格子状、正方格子状。多个柱状部30可显现出光子晶体的效应。
此外，所谓“柱状部的间距”，是指沿着规定方向相邻的柱状部30的中心间的距离。所谓“柱状部的中心”，在柱状部30的平面形状为圆的情况下为所述圆的中心，在柱状部30的平面形状并非圆的形状的情况下为最小包含圆的中心。例如，柱状部30的中心在柱状部30的平面形状为多边形的情况下为在内部包含所述多边形的最小的圆的中心，在柱状部30的平面形状为椭圆的情况下为在内部包含所述椭圆的最小的圆的中心。
柱状部30具有第一半导体层32、发光层34、以及第二半导体层36。柱状部30还具有第三半导体层50以及光限制层60。此外，关于柱状部30的详细的结构将在后面叙述。
第一半导体层32设置于缓冲层22上。第一半导体层32设置于基板10与发光层34之间。第一半导体层32是含有Ga及N的层。第一半导体层32例如是掺杂有Si的n型的GaN层、AlGaN层。
发光层34设置于第一半导体层32与第二半导体层36之间。发光层34通过注入电流而产生光。发光层34例如具有第一阱层33以及第一阻挡层35。第一阱层33及第一阻挡层35是并非有意地掺杂有杂质的i型的半导体层。第一阱层33是InGaN层。第一阱层33包含InGaN。第一阻挡层35例如是GaN层。第一阱层33及第一阻挡层35设置有多个。在图示的例子中，第一阱层33设置有两层。第一阱层33被两层的第一阻挡层35夹持。发光层34具有包括第一阱层33以及第一阻挡层35的多量子阱(Multiple Quantum Well，MQW)结构。
第二半导体层36设置于发光层34上。第二半导体层36是导电型与第一半导体层32不同的层。第二半导体层36是含有Ga及N的层。第二半导体层36例如是掺杂有Mg的p型的GaN层、AlGaN层。第一半导体层32及第二半导体层36是具有将光限制在发光层34的功能的包覆层。此外，虽然未图示，但第二半导体层36也可具有电子阻挡层(Electron BlockingLayer，EBL)。
第一电极40设置于缓冲层22上。缓冲层22可与第一电极40欧姆接触(Ohmiccontact)。第一电极40与第一半导体层32电连接。在图示的例子中，第一电极40经由缓冲层22而与第一半导体层32电连接。第一电极40是用于向发光层34注入电流的其中一个电极。作为第一电极40，例如使用从缓冲层22侧起按照Cr层、Ni层、Au层的顺序层叠的电极等。
第二电极42设置于第二半导体层36上。第二电极42与第二半导体层36电连接。第二半导体层36可与第二电极42欧姆接触。第二电极42是用于向发光层34注入电流的另一个电极。作为第二电极42，例如使用氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)等。
1.2.柱状部的详细的结构
如图1所示，柱状部30具有：第一半导体层32、发光层34、第二半导体层36、第三半导体层50、以及光限制层60。第一半导体层32、发光层34、第二半导体层36、第三半导体层50、及光限制层60例如是III族氮化物半导体，且具有纤锌矿型晶体结构。
第三半导体层50设置于第一半导体层32上。第三半导体层50设置于第一半导体层32与光限制层60之间。第一半导体层32具有小平面32a。小平面32a相对于基板10的上表面倾斜。在图示的例子中，第一半导体层32的与基板10为相反侧的面包括小平面32a，不具有与基板10的上表面平行的c面。第三半导体层50设置于小平面32a。
第三半导体层50具有第二阱层52以及第二阻挡层54。第二阱层52是量子阱层。从层叠方向观察，第二阻挡层54包围第二阱层52。在第二阱层52与第一半导体层32之间设置有第二阻挡层54。第三半导体层50具有小平面50a以及c面50b。在图示的例子中，小平面50a包括第二阻挡层54。c面50b包括第二阱层52。第二阱层52是i型的InGaN层。第二阱层52包含i型的InGaN。第二阻挡层54例如是i型的GaN层。此外，第二阱层52及第二阻挡层54的数量无特别限定，第二阱层52例如也可设置有多个。
光限制层60设置于第三半导体层50上。光限制层60设置于第三半导体层50与发光层34之间。光限制层60例如具有i型的InGaN层62以及i型的GaN层64。从层叠方向观察，GaN层64包围InGaN层62。第二阱层52被第二阻挡层54与GaN层64夹持。在图示的例子中，InGaN层62及GaN层64设置有多个。具体而言，InGaN层62设置有五层。InGaN层62被两层的GaN层64夹持。
多个InGaN层62中位于最靠第三半导体层50侧的第一级的InGaN层62的径D3在多个InGaN层62中最小。多个InGaN层62中第二级的InGaN层62的径大于第一级的InGaN层62的径D3。多个InGaN层62中第三级的InGaN层62的径大于第二级的InGaN层62的径。多个InGaN层62中第四级及第五级的InGaN层62的径与第三级的InGaN层62的径相同。InGaN层62及GaN层64例如构成超晶格结构。此外，InGaN层62的数量无特别限定，InGaN层62也可仅设置有一层。
光限制层60具有小平面60a以及c面60b。从层叠方向观察，InGaN层62与c面60b重叠。光限制层60可提高发光层34附近的折射率。光限制层60是将光限制在发光层34的光限制层(Optical Confinement Layer，OCL)。
发光层34设置于光限制层60上。第一阱层33是量子阱层。从层叠方向观察，第一阻挡层35包围第一阱层33。发光层34具有小平面34a以及c面34b。从层叠方向观察，第一阱层33与c面34b重叠。
第二阱层52及光限制层60的InGaN层62中的InN摩尔分率低于第一阱层33中的InN摩尔分率。所谓InN摩尔分率，是各层中的InN的物理量相对于InN的物理量与GaN的物理量的合计的比。第一阱层33中的InN摩尔分率例如为10％以上且40％以下。第二阱层52中的InN摩尔分率例如为1％以上且20％以下。InGaN层62中的InN摩尔分率例如为1％以上且20％以下。InN摩尔分率例如可通过扫描透射电子显微镜-能量色散X射线光谱学(scanningtransmission electron microscope-Energy dispersive X-ray spectroscopy，STEM-EDS)进行测定。
第一阱层33的组成式为InxGa1-xN，InGaN层62的组成式为InyGa1-yN，而且第二阱层52的组成式为InzGa1-zN。此时，0＜y＜z＜x＜1。
第一阱层33、第二阱层52、及光限制层60的InGaN层62的形状例如为圆盘状。第二阱层52的径D2例如小于第一阱层33的径D1、及光限制层60的第一级的InGaN层62的径D3。在图示的例子中，第一阱层33的径D1与光限制层60的第五级的InGaN层62的径相同。
第一阱层33的厚度T1例如大于第二阱层52的厚度T2、及光限制层60的InGaN层62的厚度T3。在图示的例子中，第二阱层52的厚度T2大于InGaN层62的厚度T3。
第二阱层52的带隙大于第一阱层33的带隙。光限制层60的带隙大于第一阱层33的带隙。带隙可基于各层的形状、In组成等，通过求解薛定谔方程求出。
在发光装置100中，由p型的第二半导体层36、未掺杂有杂质的i型的第三半导体层50、光限制层60、及发光层34以及n型的第一半导体层32构成pin二极管。在发光装置100中，若向第一电极40与第二电极42之间施加pin二极管的正向偏置电压，则向发光层34注入电流而在发光层34中发生电子与空穴的再结合。通过所述再结合而产生发光。在发光层34中产生的光沿面内方向传播，通过基于多个柱状部30的光子晶体的效应形成驻波，通过发光层34接受增益并进行激光振荡。然后，发光装置100将+1级衍射光及-1级衍射光作为激光沿层叠方向射出。
此外，虽然未图示，但也可在基板10与缓冲层22之间或基板10的下方设置有反射层。所述反射层例如是分布式布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector，DBR)层。利用所述反射层可使在发光层34中产生的光反射，从而发光装置100可仅从第二电极42侧射出光。
1.3.作用效果
在发光装置100中，多个柱状部30分别具有：发光层34，具有多个第一阱层33；第一半导体层32，设置于基板10与发光层34之间，且含有Ga及N；光限制层60，设置于第一半导体层32与发光层34之间，且将光限制在发光层34；以及第二阱层52，设置于光限制层60与发光层34之间。第一阱层33及第二阱层52包含InGaN，光限制层60具有InGaN层62。第二阱层52中的In组成高于光限制层60的InGaN层62中的In组成、低于第一阱层33中的In组成。即，在将第一阱层33的组成式设为InxGa1-xN、将InGaN层62的组成式设为InyGa1-yN、而且将第二阱层52的组成式设为InzGa1-zN的情况下，0＜y＜z＜x＜1。
因此，在发光装置100中，与未设置第二阱层的情况相比，可减小多个第一阱层33中的径、厚度等形状的偏差。在未设置第二阱层的情况下，光限制层的In组成低，因此晶格常数与第一半导体层接近，容易吸引第一半导体层的小平面的形状而生长。因此，设置相较于光限制层60的InGaN层62而言In组成高的第二阱层52。第二阱层52由于与第一半导体层32的晶格常数差引起的变形的影响，上表面容易成为平坦面。由此，可减小小平面32a的形状对第一阱层33造成的影响。其结果，可减小多个第一阱层33中的形状的偏差。
进而，在发光装置100中，第二阱层52是量子阱层，且具有量子能级。第二阱层52的发光波长由量子能级决定。通过以使第二阱层52的发光波长成为比第一阱层33的发光波长短的波长的方式调整量子能级，即便利用第一电极40及第二电极42向第二阱层52注入电流，在第二阱层52中也可难以发光。若第二阱层52发光，则在发光装置100中难以射出所期望的波长的光。
在发光装置100中，光限制层60的InGaN层62的径D3大于第二阱层52的径D2。因此，在发光装置100中，与径D3小于径D2的情况相比，可减小小平面32a的形状对第一阱层33造成的影响。由此，可进一步减小多个第一阱层33中的形状的偏差。进而，通过使径D3大于径D2，可增大光限制层60在发光层34中的光限制效应。由此，可减少振荡阈值。
在发光装置100中，第一阱层33的厚度T1大于第二阱层52的厚度T2、及光限制层60的InGaN层62的厚度T3。因此，在发光装置100中，可使第一阱层33的带隙小于第二阱层52的带隙、及InGaN层62的带隙。由此，可容易在第一阱层33中发光。
在发光装置100中，第二阱层52的带隙、及光限制层60的带隙大于第一阱层33的带隙。因此，在发光装置100中，与第二阱层的带隙及光限制层的带隙小于第一阱层33的带隙的情况相比，可难以在第二阱层52及InGaN层62中发光。
在发光装置100中，第一半导体层32具有小平面32a。在发光装置100中，如上所述那样具有第二阱层52，因此即便第一半导体层32具有小平面32a，也可减小多个第一阱层33中的形状的偏差。
2.发光装置的制造方法
接下来，参照附图对本实施方式的发光装置100的制造方法进行说明。图2～图5是示意性地表示本实施方式的发光装置100的制造工序的剖视图。
如图2所示，在基板10上外延生长缓冲层22。作为外延生长的方法，例如可列举金属有机化学气相沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)法、分子束外延(Molecular Beam Epitaxy，MBE)法等。
接着，在缓冲层22上形成掩模层24。掩模层24例如通过利用电子束蒸镀法或溅射法等进行的成膜、及图案化来形成。图案化例如是通过光刻及蚀刻进行。
接着，将掩模层24作为掩模在缓冲层22上外延生长第一半导体层32。作为外延生长的方法，例如可列举MOCVD法、MBE法等。
如图3所示，在第一半导体层32上外延生长具有第二阱层52及第二阻挡层54的第三半导体层50。作为外延生长的方法，例如可列举MOCVD法、MBE法等。第二阱层52例如在生长初期形成在包括半极性面的六角锥状的小平面32a，因此为难以发生In的导入的状态，且随着晶体生长的进行而c面的平面露出从而导入In。
如图4所示，在第三半导体层50上外延生长具有InGaN层62及GaN层64的光限制层60。如图5所示，在光限制层60上外延生长具有第一阱层33及第一阻挡层35的发光层34。作为外延生长的方法，例如可列举MOCVD法、MBE法等。
在第三半导体层50、光限制层60及发光层34中，作为InGaN层的阱层33、阱层52、及InGaN层62在柱状部30的中央集中并生长。阱层33、阱层52及InGaN层62在平坦性变高的条件下生长。具体而言，增多III族的原子的照射量。由此，可使InGaN层62的径D3大于第二阱层52的径D2，进而，使第一阱层33的径D1大于InGaN层62的径D3。
在第二阱层52的生长中，使In的照射时间长于光限制层60的InGaN层62的照射时间。由此，可使第二阱层52中的In组成高于InGaN层62中的In组成。换言之，使第二阱层52中的InN摩尔分率高于InGaN层62中的InN摩尔分率。另外，第二阱层52中的In组成低于第一阱层33中的In组成。即，第二阱层52中的InN摩尔分率低于第一阱层33中的InN摩尔分率。此外，将第二阱层52的生长中的In的照射时间设为与第一阱层33的生长中的In的照射时间相同，但不限于此，也可使第二阱层52的生长中的In的照射时间短于第一阱层33的生长中的In的照射时间。
所谓第二阱层52中的In组成高于InGaN层62中的In组成、低于第一阱层33中的In组成，是表示在将第一阱层33的组成式设为InxGa1-xN、将InGaN层62的组成式设为InyGa1-yN、而且将第二阱层52的组成式设为InzGa1-zN的情况下，0＜y＜z＜x＜1。
如图1所示，在发光层34上外延生长第二半导体层36。作为外延生长的方法，例如可列举MOCVD法、MBE法等。通过本工序，可形成具有多个柱状部30的层叠体20。
接着，在缓冲层22上形成第一电极40，在第二半导体层36上形成第二电极42。第一电极40及第二电极42例如通过真空蒸镀法等形成。此外，第一电极40及第二电极42的形成顺序无特别限定。
通过以上的工序，可制造发光装置100。
3.投影仪
接下来，参照附图对本实施方式的投影仪进行说明。图6是示意性地表示本实施方式的投影仪900的图。
投影仪900例如具有发光装置100作为光源。
投影仪900具有未图示的框体、以及配备于框体内的分别射出红色光、绿色光、蓝色光的红色光源100R、绿色光源100G、蓝色光源100B。此外，为了方便起见，在图6中，简化了红色光源100R、绿色光源100G、及蓝色光源100B。
投影仪900还包括配备于框体内的第一光学元件902R、第二光学元件902G、第三光学元件902B、第一光调制装置904R、第二光调制装置904G、第三光调制装置904B以及投射装置908。第一光调制装置904R、第二光调制装置904G、及第三光调制装置904B例如为透射型的液晶光阀。投射装置908例如为投射透镜。
从红色光源100R射出的光入射至第一光学元件902R。从红色光源100R射出的光由第一光学元件902R聚集。此外，第一光学元件902R可具有除聚光以外的功能。对于后述的第二光学元件902G及第三光学元件902B也同样如此。
由第一光学元件902R聚集的光入射至第一光调制装置904R。第一光调制装置904R根据图像信息对所入射的光进行调制。然后，投射装置908将由第一光调制装置904R形成的像放大并投射至屏幕910。
从绿色光源100G射出的光入射至第二光学元件902G。从绿色光源100G射出的光由第二光学元件902G聚集。
由第二光学元件902G聚集的光入射至第二光调制装置904G。第二光调制装置904G根据图像信息对所入射的光进行调制。然后，投射装置908将由第二光调制装置904G形成的像放大并投射至屏幕910。
从蓝色光源100B射出的光入射至第三光学元件902B。从蓝色光源100B射出的光由第三光学元件902B聚集。
由第三光学元件902B聚集的光入射至第三光调制装置904B。第三光调制装置904B根据图像信息对所入射的光进行调制。然后，投射装置908将由第三光调制装置904B形成的像放大并投射至屏幕910。
另外，投影仪900可包括将从第一光调制装置904R、第二光调制装置904G、及第三光调制装置904B射出的光合成并引导至投射装置908的十字分色棱镜(cross dichroicprism)906。
经第一光调制装置904R、第二光调制装置904G、及第三光调制装置904B调制的三种颜色的光入射至十字分色棱镜906。十字分色棱镜906为将四个直角棱镜贴合而形成，在其内表面配置有反射红色光的介电体多层膜及反射蓝色光的介电体多层膜。由这些介电体多层膜合成三种颜色的光，从而形成显示彩色图像的光。然后，经合成的光被投射装置908投射至屏幕910上，而显示出经放大的图像。
此外，红色光源100R、绿色光源100G、及蓝色光源100B也可通过根据作为影像的像素的图像信息来控制发光装置100，而不使用第一光调制装置904R、第二光调制装置904G、及第三光调制装置904B来直接形成影像。而且，投射装置908也可将由红色光源100R、绿色光源100G、及蓝色光源100B形成的影像放大并投射至屏幕910。
另外，在所述例子中，使用透射型的液晶光阀作为光调制装置，但也可使用液晶以外的光阀，还可使用反射型的光阀。作为此种光阀，例如可列举反射型的液晶光阀或数字微镜器件(Digital Micro Mirror Device)。另外，投射装置的结构根据所使用的光阀的种类而适当变更。
另外，也能够将光源应用于具有扫描部件那样的扫描型的图像显示装置的光源装置，所述扫描部件是通过使来自光源的光在屏幕上扫描而在显示面显示出所期望的大小的图像的图像形成装置。
上文所述的实施方式的发光装置也能够用于投影仪以外。在投影仪以外的用途中，例如有室内外的照明、显示器、激光打印机、扫描仪、车载用灯、使用光的感测设备、通信设备等的光源。
4.实施例及比较例
4.1.试样的制作
在实施例中，在基板上依次外延生长缓冲层、第一半导体层、具有第二阱层及第二阻挡层的第三半导体层、光限制层(OCL)、具有第一阱层及第一阻挡层的发光层。外延生长使用的是利用了射频(Radio Frequency，RF)等离子体氮源的分子束外延(射频分子束外延(Radio Frequency-Molecular Beam Epitaxy，RF-MBE))法。作为缓冲层及第一半导体层，使用了n型的GaN层。作为第一阱层及第二阱层，使用了i型的InGaN层。作为第一阻挡层及第二阻挡层，使用了i型的GaN层。将OCL设为包含i型的InGaN及i型的GaN的超晶格结构。调整In的照射时间，而使第二阱层中的In组成高于光限制层的InGaN层中的In组成、低于第一阱层中的In组成。换言之，第二阱层中的InN摩尔分率高于光限制层的InGaN层中的InN摩尔分率高、低于第一阱层中的InN摩尔分率。即，在将第一阱层的组成式设为InxGa1-xN、将光限制层的InGaN层的组成式设为InyGa1-yN、而且将第二阱层的组成式设为InzGa1-zN的情况下，0＜y＜z＜x＜1。
在比较例中，除了不形成第二阱层及OCL以外，基本上以与实施例同样的方式外延生长缓冲层、第一半导体层、及发光层。
4.2.STEM观察
图7是实施例的剖面STEM像。图8是比较例的剖面STEM像。在图7中，以浅色示出InGaN层。在图8中，以深色示出InGaN层。
在图8中，发光层中，下方的InGaN层与上方的InGaN层相比，径极其小。另一方面，在图7中可知，与图8的情况相比，可减小发光层中的多个InGaN层的径的差。
本发明包含与在实施方式中说明的结构实质上相同的结构，例如功能、方法及结果相同的结构，或者目的及效果相同的结构。另外，本发明包含将在实施方式中说明的结构的非本质部分进行置换后的结构。另外，本发明包含可发挥与在实施方式中说明的结构相同的作用效果的结构、或者可实现相同目的的结构。另外，本发明包含在实施方式中说明的结构附加有公知技术而成的结构。
从上文所述的实施方式及变形例中导出以下的内容。
发光装置的一形态包括：
基板；以及
层叠体，设置于所述基板，且具有多个柱状部，
所述多个柱状部分别具有：
发光层，具有多个第一阱层；
第一半导体层，设置于所述基板与所述发光层之间，且含有Ga及N；
光限制层，设置于所述第一半导体层与所述发光层之间，且将光限制在所述发光层；以及
第二阱层，设置于所述第一半导体层与所述光限制层之间，
所述第一阱层及所述第二阱层包含InGaN，
所述光限制层具有InGaN层，
所述第一阱层的组成式为InxGa1-xN，
所述光限制层的所述InGaN层的组成式为InyGa1-yN，
所述第二阱层的组成式为InzGa1-zN，
所述x、所述y、及所述z满足0＜y＜z＜x＜1。
根据所述发光装置，可减小多个第一阱层中的形状的偏差。
在发光装置的一形态中，
所述光限制层的所述InGaN层的径可大于所述第二阱层的径。
根据所述发光装置，可进一步减小多个第一阱层中的形状的偏差。
在发光装置的一形态中，
所述第一阱层的厚度可大于所述第二阱层的厚度、及所述光限制层的所述InGaN层的厚度。
根据所述发光装置，可容易在第一阱层中发光。
在发光装置的一形态中，
所述第二阱层的带隙、及所述光限制层的带隙可大于所述第一阱层的带隙。
根据所述发光装置，可难以在第二阱层及光限制层的InGaN层中发光。
在发光装置的一形态中，
所述第一半导体层可具有小平面。
根据所述发光装置，即便第一半导体层具有小平面，也可减小多个第一阱层的形状的偏差。
投影仪的一形态具有所述发光装置的一形态。

Claims (6)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：
基板；以及
层叠体，设置于所述基板，且具有多个柱状部，
所述多个柱状部分别具有：
发光层，具有多个第一阱层；
第一半导体层，设置于所述基板与所述发光层之间，且含有Ga及N；
光限制层，设置于所述第一半导体层与所述发光层之间，且将光限制在所述发光层；以及
第二阱层，设置于所述第一半导体层与所述光限制层之间，
所述第一阱层及所述第二阱层包含InGaN，
所述光限制层具有InGaN层，
所述第一阱层的组成式为InxGa1-xN，
所述光限制层的所述InGaN层的组成式为InyGa1-yN，
所述第二阱层的组成式为InzGa1-zN，
所述x、所述y、及所述z满足0＜y＜z＜x＜1。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述光限制层的所述InGaN层的径大于所述第二阱层的径。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，
所述第一阱层的厚度大于所述第二阱层的厚度、及所述光限制层的所述InGaN层的厚度。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述第二阱层的带隙、及所述光限制层的带隙大于所述第一阱层的带隙。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述第一半导体层具有小平面。
6.一种投影仪，其中，包括根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置。
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