JP6103241B2 - 発光素子 - Google Patents

Description

本開示は、発光素子に関する。

緑色を発光する半導体レーザ素子の実用化に向けた開発が、鋭意、進められており、その用途として、例えば、半導体レーザ素子を光源とした画像表示装置やポインタを挙げることができる。然るに、今日まで、５３０ｎｍ前後の波長を発光する純緑色半導体レーザ素子は実用化されておらず、これらの用途には、高価、低効率の固体レーザが用いられている。しかしながら、近年、ＧａＮ系化合物半導体から構成された純緑色を発光する半導体レーザ素子の報告もなされており、その実用化が期待されている。

ＧａＮ系化合物半導体層の積層構造体から成る発光素子にあっては、発光素子を製造するための基板の主面として、屡々、ＧａＮ基板の（０００１）ｃ面といった極性面が用いられている。然るに、このようなＧａＮ基板の（０００１）ｃ面を主面として用いて、例えば、ｎ型ＧａＮ層とＩｎＧａＮから成る活性層とｐ型ＧａＮ層とが積層された発光素子を製造した場合、ＩｎＧａＮ結晶の格子定数は、ＧａＮ結晶の格子定数よりも少し大きい。従って、それぞれの頂面がｃ面であるｎ型ＧａＮ層と活性層とｐ型ＧａＮ層とが積層された場合、活性層に圧縮圧力が加わる結果、活性層の厚さ方向にピエゾ自発分極が生じる。その結果、このような発光素子からの発光波長にシフトが生じたり、発光効率の低下、輝度飽和といった現象が発生する。

このような問題を回避するために、発光素子を製造するためのＧａＮ基板の主面として、（２０−２１）面といった半極性面を用いる技術が、例えば、特開２０１２−２２７３６１から周知である。具体的には、この特許公開公報に開示された半導体レーザ素子は、
｛２０−２１｝面を第１の主面とする窒化ガリウム基板、
窒化ガリウム基板の第１の主面に接して設けられた窒化物半導体厚膜、及び、
窒化物半導体厚膜上に設けられた窒化物半導体レーザ素子層、
を備えており、
窒化物半導体レーザ素子層は、ｎ型窒化物半導体層、窒化物半導体から成る発光層、及び、ｐ型窒化物半導体層を含み、
窒化物半導体厚膜は、窒化物半導体厚膜の主面である｛２０−２１｝面と８９．９５°以上９０．０５°以下の角度をなす範囲内に｛−１０１７｝面を有する。

ここで、窒化物半導体厚膜は、格子歪みを緩和するために設けられている。また、窒化物半導体厚膜が、窒化物半導体厚膜の主面である｛２０−２１｝面と、８９．９５°以上９０．０５°以下の角度αをなす範囲内に｛−１０１７｝面を有しているので、劈開によって、窒化物半導体厚膜上の窒化物半導体レーザ素子層に良好な共振器端面を容易に形成することができるため、半極性面である｛２０−２１｝面を第１の主面とするＧａＮ基板を用いた場合でも低閾値電流を実現することができるとされている。尚、六方晶系における例えば以下に例示する結晶面の表記、

を、便宜上、本明細書においては、｛ｈｋ−ｉｌ｝面、｛ｈ−ｋｉｌ｝面と表記する。

特開２０１２−２２７３６１

ところで、上述した特許公開公報に開示された半導体レーザ素子の窒化物半導体レーザ素子層における共振器端面（光出射端面及び光反射端面）は、１平面から構成されている。具体的には、ＧａＮ基板から窒化物半導体厚膜を介して窒化物半導体レーザ素子層へと劈開が進行する過程で、劈開面が窒化物半導体厚膜内において所定の範囲内（｛２０−２１｝面に対して９０°±０．０５°の範囲内）に収められ、この状態が窒化物半導体レーザ素子層にも伝播することによって良好な劈開面が形成されるとされている。しかしながら、このように、光出射端面及び光反射端面のそれぞれが１平面から構成されていると、迷光が発生し易いといった問題がある。また、格子歪みを緩和するための窒化物半導体厚膜の導入は、その上に形成される化合物半導体層の結晶性を劣化させ、多くの転位、多くの結晶欠陥を生じさせる結果、半導体レーザ素子の信頼性、寿命に問題を生じさせる可能性が大きい。

従って、本開示の目的は、迷光の発生、信頼性の低下といった問題が生じ難い構成、構造の発光素子を提供することにある。

上記の目的を達成するための本開示の発光素子は、
第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層を含む第３化合物半導体層、及び、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層が積層されて成り、光出射端面及び光反射端面を有する積層構造体を備えており、
光出射端面は、少なくとも、第２化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第２領域、及び、第３化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第３領域を有しており、
光出射端面における仮想垂直面と光出射端面第２領域との成す角度をθ₂、光出射端面第３領域との成す角度をθ₃としたとき、
０度≦｜θ₃｜＜｜θ₂｜
を満足する。尚、製造時、具体的には、積層構造体を発光素子製造用基板上に形成するが、その積層順として、第１化合物半導体層、第３化合物半導体層及び第２化合物半導体層の積層順、並びに、第２化合物半導体層、第３化合物半導体層及び第１化合物半導体層の積層順が包含される。

本開示の発光素子にあっては、少なくとも、光出射端面第２領域及び光出射端面第３領域の光出射端面における仮想垂直面との成す角度θ₂，θ₃の関係が規定されているので、活性層において発生した光が光出射端面と光反射端面との間を往復するとき、迷光が発生し難い。また、格子歪みを緩和するための化合物半導体層の導入が不要であり、高い信頼性を有し、長寿命の発光素子を提供することができる。尚、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無く、また、付加的な効果があってもよい。

図１は、実施例１の発光素子をＸＺ仮想平面で切断したときの模式的な断面図である。 図２は、実施例１の発光素子をＹＺ仮想平面で切断したときの模式的な断面図である。 図３は、ＧａＮ基板上にＡｌ_XＧａ_(1-X)Ｎ混晶層を形成した場合の、アルミニウム（Ａｌ）の組成Ｘと、Ａｌ_XＧａ_(1-X)Ｎ混晶層の格子歪み量との関係を示すグラフである。 図４は、ＧａＮ基板上にＡｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎ混晶層を形成した場合の、組成Ｘ，Ｙをパラメータとした、ＧａＮに対する格子歪み量を示すグラフである。 図５は、化合物半導体層の格子歪み量と角度θとの関係を調べた結果を示すグラフである。 図６は、実施例１の発光素子の変形例におけるリッジストライプ構造を上方から眺めた模式図である。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の発光素子、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の発光素子）、その他

［本開示の発光素子、全般に関する説明］
以下の説明において、発光素子製造用基板上に積層構造体が形成されたとし、光出射端面における仮想垂直面で発光素子製造用基板を切断したとしたときの発光素子製造用基板の端面（垂直面）を想定する。そして、この垂直面を基準として、光出射端面が外側に突出する方向の角度θ₂，θ₃あるいは後述する角度θ₁の値を正の値とし、光出射端面が内側に引っ込む方向の角度θ₂，θ₃，θ₁の値を負の値とする。また、光反射端面は、少なくとも、第２化合物半導体層の端面から構成された光反射端面第２領域、及び、第３化合物半導体層の端面から構成された光反射端面第３領域を有しており、光反射端面第２領域との成す角度をθ₂’、光反射端面第３領域との成す角度をθ₃’としたとき、光反射端面が外側に突出する方向の角度θ₂’，θ₃’の値を負の値とし、光反射端面が内側に引っ込む方向の角度θ₂’，θ₃’の値を正の値とする。尚、角度の単位は「度」である。

本開示の発光素子にあっては、｜θ₃｜≦２．０度、望ましくは、｜θ₃｜≦１．０度を満足することが好ましい。即ち、−２．０度≦θ₃≦２．０度、望ましくは、−１．０度≦θ₃≦１．０度を満足することが好ましい。

また、上記の好ましい形態を含む本開示の発光素子にあっては、｜θ₂−θ₃｜＞２．０度、望ましくは、｜θ₂−θ₃｜＞３．０度を満足することが好ましい。即ち、θ₂−θ₃＞２．０度、あるいは、θ₂−θ₃＜−２．０度、望ましくは、θ₂−θ₃＞３．０度、あるいは、θ₂−θ₃＜−３．０度を満足することが好ましい。

以上に説明した好ましい態様を含む本開示の発光素子において、積層構造体はＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体から成る形態とすることができる。そして、この場合、第２化合物半導体層は、ＧａＮに対して格子歪み量の値が負であり、且つ、格子歪み量の絶対値が０．０２％以上である混晶から成る構成とすることができる。第２化合物半導体層をこのような混晶から構成とすることで、｜θ₂−θ₃｜＞２．０度の関係を確実に達成することができる。更には、活性層はＩｎＧａＮ層を含む。また、第２化合物半導体層は少なくともＡｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎ層（但し、Ｘ＞０，Ｙ≧０）を含む構成とすることができる。即ち、具体的には、Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎ層（但し、Ｘ＞０，Ｙ≧０）から構成され、あるいは又、Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎ層（但し、Ｘ＞０，Ｙ≧０）及びＡｌ_PＩｎ_QＧａ_(1-P-Q)Ｎ層（但し、Ｐ≧０，Ｑ≧０）から構成されることが好ましい。

更には、以上に説明した好ましい態様、構成を含む本開示の発光素子において、光出射端面は、更に、第１化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第１領域を有しており；光出射端面における仮想垂直面と光出射端面第１領域との成す角度をθ₁としたとき、０度≦｜θ₃｜＜｜θ₁｜を満足することが好ましく、この場合、｜θ₁−θ₃｜＞０度、望ましくは、｜θ₁−θ₃｜＞１．０度を満足することが好ましい。即ち、望ましくは、θ₁−θ₃＞１．０度、あるいは、θ₁−θ₃＜−１．０度を満足することが好ましい。また、第１化合物半導体層はＡｌ_X'Ｉｎ_Y'Ｇａ_(1-X'-Y')Ｎ層（但し、Ｘ’≧０，Ｙ’≧０）の単層あるいは複数層から成る構成とすることができる。後者の具体例として、例えば、ＧａＮ層／Ａｌ_X'Ｉｎ_Y'Ｇａ_(1-X'-Y')Ｎ層（但し、Ｘ’＞０，Ｙ’≧０）／ＧａＮ層が積層された構成を挙げることができる。尚、第３化合物半導体層を構成する活性層はＩｎＧａＮ層を含んでいるので、全体として、ＧａＮに対する格子歪み量の値は正である。従って、第１化合物半導体層のＧａＮに対する格子歪み量の値がゼロである場合であっても、第１化合物半導体層は、第３化合物半導体層に対して、相対的には負の格子歪み量を有することになる。そのため、上述したとおり、θ₃とθ₁との間に角度差がつく。

更には、以上に説明した好ましい態様、構成を含む本開示の発光素子において、積層構造体は、半極性あるいは無極性の主面を有するＧａＮ基板（具体的には、自立型あるいはフリースタンドのＧａＮ基板）から成る発光素子製造用基板上に形成される、即ち、積層構造体は、ＧａＮ基板の半極性あるいは無極性の主面上に形成されることが好ましいが、このようなＧａＮ基板に限定するものではない。そして、この場合、限定するものではないが、積層構造体は、例えば、ＧａＮ基板の｛２０−２１｝面上、｛１−１０２｝ｒ面上、｛１−１０１｝面上、｛１１−２２｝面上、｛２−２０１｝面上、｛０００１｝面上に形成される形態とすることができ、更には、積層構造体は、ＧａＮ基板上に（具体的には、例えば、ｎ型ＧａＮ基板の｛２０−２１｝面上、｛１−１０２｝ｒ面上、｛１−１０１｝面上、｛１１−２２｝面上、｛２−２０１｝面上、｛０００１｝面上に）、第１化合物半導体層、第３化合物半導体層及び第２化合物半導体層がこの順に積層されて成る形態とすることができ、この場合、第１導電型としてｎ型、第２導電型としてｐ型を挙げることができる。

更には、以上に説明した好ましい態様、構成を含む本開示の発光素子において、光出射端面から光反射端面に向かう積層構造体の軸線方向をＸ方向、積層構造体の厚さ方向をＺ方向としたとき、ＸＺ仮想平面で積層構造体を切断したときの光出射端面の断面形状と光反射端面の断面形状とは相補的な形状を有する形態とすることができる。即ち、θ₂＝θ₂’及びθ₃＝θ₃’を満足することが好ましい。また、光反射端面は、更に、第１化合物半導体層の端面から構成された光反射端面第１領域を有しており、光反射端面における仮想垂直面と光反射端面第１領域との成す角度をθ₁’としたとき、θ₁＝θ₁’を満足することが好ましい。尚、光出射端面における仮想垂直面、光反射端面における仮想垂直面、発光素子製造用基板の端面（垂直面）は、ＹＺ仮想平面と平行な平面である。また、Ｙ方向は、積層構造体の幅方向に相当する。

更には、以上に説明した好ましい態様、構成を含む本開示の発光素子において、
第１化合物半導体層は、少なくとも第１クラッド層から成り、
第３化合物半導体層は、第１化合物半導体層側から、第１光ガイド層、活性層及び第２光ガイド層が積層されて成り、
第２化合物半導体層は、少なくとも第２クラッド層から成る形態とすることができる。

第１光ガイド層及び第２光ガイド層は、例えば、ノンドープＧａＩｎＮ層から成る。第１化合物半導体層及び第２化合物半導体層は、単一構造の層であってもよいし、多層構造の層であってもよいし、超格子構造の層を含んでもよいし、組成傾斜層や濃度傾斜層を含んでもよい。第２化合物半導体層は、具体的には、例えば、第２クラッド層／コンタクト層（例えば、ＭｇドープＧａＮ層）が積層された構成、あるいは又、例えば、Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎ層（但し、Ｘ＞０，Ｙ≧０）とＧａＮ層とが積層された構成とすることができる。また、構成する層内あるいは層界面に段差を有する構造でも構わない。

更には、以上に説明した好ましい態様、構成を含む本開示の発光素子において、限定するものではないが、出射光の波長は、４５０ｎｍ乃至６００ｎｍ、望ましくは、５００ｎｍ乃至５５０ｎｍである形態とすることができる。

本開示の発光素子にあっては、光出射端面及び光反射端面を劈開によって形成することができる。そして、第３化合物半導体層に対する第２化合物半導体層の格子歪み量を制御することで、具体的には、活性層がＩｎＧａＮ層を含み、第２化合物半導体層がＡｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎ層（但し、Ｘ＞０，Ｙ≧０）を含む構成である場合、第２化合物半導体層におけるアルミニウム（Ａｌ）あるいはインジウム（Ｉｎ）の含有率を制御することで、劈開によって形成される光出射端面第２領域の角度θ₂、光出射端面第３領域の角度θ₃、光反射端面第２領域の角度θ₂’、光反射端面第３領域の角度θ₃’を決定、制御することができる。同様に、第３化合物半導体層に対する第１化合物半導体層の格子歪み量を制御することで、具体的には、活性層がＩｎＧａＮ層を含み、第１化合物半導体層がＡｌ_X'Ｉｎ_Y'Ｇａ_(1-X'-Y')Ｎ層（但し、Ｘ’＞０，Ｙ’≧０）を含む構成である場合、第１化合物半導体層におけるアルミニウム（Ａｌ）あるいはインジウム（Ｉｎ）の含有率を制御することで、劈開によって形成される光出射端面第１領域の角度θ₁、光反射端面第１領域の角度θ₁’を決定、制御することができる。

光出射端面第３領域のミラー指数として、積層構造体をＧａＮ基板の｛２０−２１｝半極性面上に形成する場合、｛−１０１ｎ｝（但し、ｎは、６、７、８、９のいずれか）を挙げることができる。化合物半導体層における格子歪み量の測定は、Ｘ線回折法に基づき行うことができる。尚、｛−１０１６｝面、｛−１０１７｝面、｛−１０１８｝面、｛−１０１９｝面のそれぞれの｛２０−２１｝面と成す角度は、８７．５４度、８９．９０度、９１．７１度、９３．１３度である。

第１化合物半導体層の厚さをｔ₁、第２化合物半導体層の厚さをｔ₂としたとき、ｔ₁，ｔ₂の値は２０ｎｍ以上であることが好ましい。

本開示における発光素子として、具体的には、端面発光型の半導体レーザ素子やスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）、半導体光増幅器を例示することができる。ここで、半導体レーザ素子にあっては、光出射端面における光反射率と光反射端面における光反射率との最適化を図ることで、共振器が構成される。尚、半導体レーザ素子として、共振器方向に発光領域と可飽和吸収領域とを並置したバイ・セクション（Bi Section）型やマルチセクション型（多電極型）の半導体レーザ素子、発光領域と可飽和吸収領域とを垂直方向に配置したＳＡＬ（Saturable Absorber Layer）型や、リッジストライプ構造に沿って可飽和吸収領域を設けたＷＩ（Weakly Index guide）型の半導体レーザ素子を挙げることもできる。一方、スーパールミネッセントダイオードにあっては、光出射端面における光反射率を非常に低い値とし、光反射端面における光反射率を非常に高い値とし、共振器を構成することなく、活性層で生成した光が光反射端面において反射され、光出射端面から出射される。また、半導体光増幅器とは、光信号を電気信号に変換せず、直接光の状態で増幅するものであり、共振器効果を極力排除したレーザ構造を有し、半導体光増幅器の光利得に基づき入射光を増幅する。

半導体レーザ素子として、リッジストライプ型の分離閉じ込めヘテロ構造（ＳＣＨ構造、Separate Confinement Heterostructure）を有する半導体レーザ素子を挙げることができる。あるいは又、斜めリッジストライプ型の分離閉じ込めヘテロ構造を有する半導体レーザ素子を挙げることができる。即ち、半導体レーザ素子の軸線とリッジストライプ構造の軸線とは、所定の角度で交わっている構成とすることができる。ここで、所定の角度φとして、０．１度≦φ≦１０度を例示することができる。リッジストライプ構造の軸線とは、光出射端面におけるリッジストライプ構造の両端の二等分点と、光反射端面におけるリッジストライプ構造の両端の二等分点とを結ぶ直線である。また、半導体レーザ素子の軸線とは、光出射端面における仮想垂直面及び光反射端面における仮想垂直面と直交する軸線を指す。リッジストライプ構造の平面形状は、直線状であってもよいし、湾曲していてもよい。あるいは又、テーパー状（フレア状）のリッジストライプ型（例えば、光出射端面から光反射端面に向かって、単調に、テーパー状に緩やかに広げられる構成、光出射端面から光反射端面に向かって、先ず広げられ、最大幅を超えた後、狭められる構成を含む）の分離閉じ込めヘテロ構造を有する半導体レーザ素子を挙げることができる。リッジストライプ構造は、第２化合物半導体層のみから構成されていてもよいし、第２化合物半導体層及び第３化合物半導体層から構成されていてもよいし、第２化合物半導体層、第３化合物半導体層、及び、第１化合物半導体層の厚さ方向の一部分から構成されていてもよい。但し、半導体レーザ素子は、これらの構造に限定するものではない。

一般に、光出射端面には、無反射コート層（ＡＲ）あるいは低反射コート層が形成されている。また、光反射端面には、高反射コート層（ＨＲ）が形成されている。無反射コート層（低反射コート層）として、酸化チタン層、酸化タンタル層、酸化ジルコニウム層、酸化シリコン層、酸化アルミニウム層、窒化アルミニウム層、及び、窒化ケイ素層から成る群から選択された少なくとも２種類の層の積層構造を挙げることができる。

ＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体として、より具体的には、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮを挙げることができる。更には、これらの化合物半導体に、所望に応じて、ホウ素（Ｂ）原子やタリウム（Ｔｌ）原子、ヒ素（Ａｓ）原子、リン（Ｐ）原子、アンチモン（Ｓｂ）原子が含まれていてもよい。また、活性層は、量子井戸構造を有することが望ましい。具体的には、単一量子井戸構造（ＳＱＷ構造）を有していてもよいし、多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を有していてもよい。量子井戸構造を有する活性層は、井戸層及び障壁層が、少なくとも１層、積層された構造を有するが、（井戸層を構成する化合物半導体，障壁層を構成する化合物半導体）の組合せとして、（ＩｎＧａＮ，ＧａＮ）や（ＩｎＧａＮ，ＡｌＩｎＧａＮ）、（ＩｎＧａＮ，ＩｎＧａＮ）［但し、井戸層を構成するＩｎＧａＮの組成と障壁層を構成するＩｎＧａＮの組成とは異なる］を例示することができる。更には、障壁層は複数の組成を有する層群で構成されていてもよい。

発光素子を構成する各種の化合物半導体層（具体的には、ＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体層）の形成方法として、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法，ＭＯＶＰＥ法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハロゲンが輸送あるいは反応に寄与するハイドライド気相成長法等を挙げることができる。ここで、ＭＯＣＶＤ法における有機ガリウム源ガスとして、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）ガスやトリエチルガリウム（ＴＥＧ）ガスを挙げることができるし、窒素源ガスとして、アンモニアガスやヒドラジンガスを挙げることができる。また、ｎ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）としてケイ素（Ｓｉ）を添加すればよいし、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）としてマグネシウム（Ｍｇ）を添加すればよい。また、ＧａＮ系化合物半導体層の構成原子としてアルミニウム（Ａｌ）あるいはインジウム（Ｉｎ）が含まれる場合、Ａｌ源としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ガスを用いればよいし、Ｉｎ源としてトリメチルインジウム（ＴＭＩ）ガスを用いればよい。更には、Ｓｉ源としてモノシランガス（ＳｉＨ₄ガス）を用いればよいし、Ｍｇ源としてシクロペンタジエニルマグネシウムガスやメチルシクロペンタジエニルマグネシウム、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ₂Ｍｇ）を用いればよい。尚、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）として、Ｓｉ以外に、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｃ、Ｔｅ、Ｓ、Ｏ、Ｐｄ、Ｐｏを挙げることができるし、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）として、Ｍｇ以外に、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃ、Ｈｇ、Ｓｒを挙げることができる。

第１化合物半導体層、第３化合物半導体層及び第２化合物半導体層がこの順に発光素子製造用基板上に形成された積層構造体において、第１化合物半導体層は電気的に第１電極に接続されており、第２化合物半導体層は電気的に第２電極に接続されている。第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型とする場合、第２電極は、例えば、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属（合金を含む）を含む、単層構成又は多層構成（例えば、パラジウム層が第２化合物半導体層に接するパラジウム層／白金層の積層構造、又は、パラジウム層が第２化合物半導体層に接するパラジウム層／ニッケル層の積層構造）から成る形態とすることができる。第１電極は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、錫（Ｓｎ）及びインジウム（Ｉｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属（合金を含む）を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましく、例えば、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ／Ｐｔ、Ｎｉ／Ｐｔ、Ｐｄ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐｄを例示することができる。尚、多層構成における「／」の前の層ほど、より活性層側に位置する。以下の説明においても同様である。第１電極は第１化合物半導体層に電気的に接続されているが、第１電極が第１化合物半導体層上に形成された形態、第１電極が導電材料層や導電性の発光素子製造用基板等を介して第１化合物半導体層に接続された形態が包含される。第１電極や第２電極は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等のＰＶＤ法にて成膜することができる。

第１電極や第２電極上に、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するために、パッド電極を設けてもよい。パッド電極は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属（合金を含む）を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましい。あるいは又、パッド電極を、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ／Ａｕの多層構成に例示される多層構成とすることもできる。

実施例１は、本開示の発光素子に関する。実施例１の発光素子をＸＺ仮想平面で切断したときの模式的な断面図を図１に示し、実施例１の発光素子をＹＺ仮想平面で切断したときの模式的な断面図を図２に示す。尚、図１は、図２の矢印Ａ−Ａに沿った模式的な断面図であり、図２は、図１の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な断面図である。

実施例１の発光素子１０は、具体的には、端面発光型の半導体レーザ素子、より具体的には、リッジストライプ型の分離閉じ込めヘテロ構造（ＳＣＨ構造）を有する半導体レーザ素子であり、第１導電型（具体的には、実施例１にあってはｎ型）を有する第１化合物半導体層３０、活性層５２を含む第３化合物半導体層５０、及び、第１導電型とは異なる第２導電型（具体的には、実施例１にあってはｐ型）を有する第２化合物半導体層４０が積層されて成り、光出射端面６０及び光反射端面７０を有する積層構造体２０を備えている。

そして、光出射端面６０は、少なくとも、第２化合物半導体層４０の端面から構成された光出射端面第２領域６２、及び、第３化合物半導体層５０の端面から構成された光出射端面第３領域６３を有しており、
光出射端面６０における仮想垂直面（ＹＺ仮想平面）と光出射端面第２領域６２との成す角度をθ₂、光出射端面第３領域６３との成す角度をθ₃としたとき、０度≦｜θ₃｜＜｜θ₂｜を満足し、更には、｜θ₃｜≦２．０度、｜θ₂−θ₃｜＞２．０度を満足する。

また、実施例１の発光素子１０において、光出射端面６０は、更に、第１化合物半導体層３０の端面から構成された光出射端面第１領域６１を有しており、
光出射端面６０における仮想垂直面（ＹＺ仮想平面）と光出射端面第１領域６１との成す角度をθ₁としたとき、０度≦｜θ₃｜＜｜θ₁｜、好ましくは、｜θ₁−θ₃｜＞０度を満足する。

更には、ＸＺ仮想平面で積層構造体２０を切断したときの光出射端面６０の断面形状と光反射端面７０の断面形状とは相補的な形状を有する。即ち、光反射端面７０は、第２化合物半導体層４０の端面から構成された光反射端面第２領域７２、及び、第３化合物半導体層５０の端面から構成された光反射端面第３領域７３、第１化合物半導体層３０の端面から構成された光反射端面第１領域７１を有しており、光反射端面７０における仮想垂直面（ＹＺ仮想平面）と光反射端面第２領域７２との成す角度をθ₂’、光反射端面第３領域７３との成す角度をθ₃’、光反射端面第１領域７１との成す角度をθ₁’としたとき、θ₂＝θ₂’，θ₃＝θ₃’，θ₁＝θ₁’を満足している。

より具体的には、
θ ₂ ＝θ ₂ ’＝４．０度
θ ₃ ＝θ ₃ ’＝０．０度
θ ₁ ＝θ ₁ ’＝１．０度
である。また、第２化合物半導体層４０は、ＧａＮに対して格子歪み量の値が負であり、且つ、格子歪み量（歪み割合）の絶対値は０．１％である。第１化合物半導体層３０のＧａＮに対する格子歪み量の値はゼロである。

積層構造体２０は、発光素子製造用基板上に形成されている。具体的には、積層構造体２０は、半極性の主面を有するフリースタンドのｎ型ＧａＮ基板１１から成る発光素子製造用基板上、より具体的には、ｎ型ＧａＮ基板１１の｛２０−２１｝面上に形成されている。但し、これに限定するものではなく、例えば、｛１−１０２｝ｒ面上、｛１−１０１｝面上、｛１１−２２｝面上、｛２−２０１｝面上、｛０００１｝面上等に形成することもできる。即ち、積層構造体２０は、ＧａＮ基板１１上に、具体的には、ｎ型ＧａＮ基板１１の｛２０−２１｝面上（あるいは、｛１−１０２｝ｒ面上、｛１−１０１｝面上、｛１１−２２｝面上、｛２−２０１｝面上、｛０００１｝面上等）に、第１化合物半導体層３０、第３化合物半導体層５０及び第２化合物半導体層４０がこの順に積層されて成る。

実施例１の発光素子１０において、
第１化合物半導体層３０は、少なくとも第１クラッド層３１から成り、
第３化合物半導体層５０は、第１化合物半導体層側から、第１光ガイド層５１及び活性層５２、第２光ガイド層５３が積層されて成り、
第２化合物半導体層４０は、少なくとも第２クラッド層４１から成る。

より具体的には、実施例１の発光素子１０は、インデックスガイド型のＧａＮ系半導体レーザ素子であり、リッジストライプ構造１２を有する。そして、積層構造体２０、即ち、第１化合物半導体層３０、第３化合物半導体層５０及び第２化合物半導体層４０は、具体的には、ＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体から成る。ここで、第２化合物半導体層４０は、ＧａＮに対して格子歪み量の値が負であり、且つ、格子歪み量の絶対値が０．０２％以上である混晶から成る。尚、第２化合物半導体層４０の厚さは２０ｎｍ以上である。更には、活性層５２はＩｎＧａＮ層を含み、第２化合物半導体層４０は少なくともＡｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎ層（但し、Ｘ＞０，Ｙ≧０）を含む。また、第１化合物半導体層３０は、ＧａＮに対して格子歪み量の値がゼロである混晶から成る。尚、第１化合物半導体層３０の厚さは２０ｎｍ以上である。具体的には、第１化合物半導体層３０はＡｌ_X'Ｉｎ_Y'Ｇａ_(1-X'-Y')Ｎ層（但し、Ｘ’≧０，Ｙ’≧０）を含む。積層構造体２０は、より具体的には、以下の表１に示す層構成を有するが、表１において、下方に記載した化合物半導体層ほど、ｎ型ＧａＮ基板１１に近い層である。発光素子１０である半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の波長は、５３０ｎｍである。以上のとおり、積層構造体は、ＧａＮ基板１１の半極性の主面上に形成されており、積層構造体２０は、ＧａＮ基板１１上に、第１化合物半導体層３０、第３化合物半導体層５０及び第２化合物半導体層４０がこの順に積層されて成る。

ＧａＮ基板上のＡｌ_XＧａ_(1-X)Ｎにおいては、Ｘの値が増加するほど格子定数は小さくなり、ＧａＮに対する格子歪み量は増大する（図３参照）。また、Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎの場合、組成Ｘ，Ｙをパラメータとした、ＧａＮに対する格子歪み量は図４に示すとおりとなる。尚、図４において、直線「Ａ」は格子歪み量＋０．１０％を示し、直線「Ｂ」は格子歪み量＋０．０５％を示し、直線「Ｃ」は格子歪み量０．００％を示し、直線「Ｄ」は格子歪み量−０．０５％を示し、直線「Ｅ」は格子歪み量−０．１０％を示し、直線「Ｆ」は格子歪み量−０．１５％を示す。従って、例えば、−０．０５％の格子歪み量を与える組成は、Ａｌ_XＧａ_(1-X)Ｎの場合、図３及び図４から、Ｘ＝０．０２である。また、例えば、−０．０５％以下の格子歪み量を与える組成は、Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎの場合、図４から、Ｘ≧０．０２，Ｙ≧０となる。即ち、図４における直線「Ｄ」とＸ軸によって挟まれた（Ｘ，Ｙ）の領域となる。更には、Ｇａｎ基板上にＡｌ_XＧａ_(1-X)ＮやＡｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎから成る化合物半導体層を積層させ、各化合物半導体層の格子歪み量と、基板に対する垂直面との成す角度θとの関係を調べたところ、図５に示す結果が得られた。この結果から、格子歪み量によって角度制御が可能であることが判った。

［表１］
第２化合物半導体層４０
コンタクト層（Ｍｇドープ）４２
ｐ型ＧａＮから成る。
第２クラッド層（Ｍｇドープ）４１
厚さ０．２μｍ〜０．４μｍのｐ型ＡｌＧａＮ
第３化合物半導体層５０（全体の厚さ：０．１μｍ〜０．３μｍ）
第２光ガイド層５３
ノンドープＧａＩｎＮから成る。
量子井戸活性層５２
（井戸層：ＩｎＧａＮ／障壁層：ＩｎＧａＮ）
第１光ガイド層５１
ノンドープＧａＩｎＮから成る。
第１化合物半導体層３０
第１クラッド層（Ｓｉドープ）３１
厚さ０．５μｍ〜１．５μｍのｎ型ＡｌＧａＮ

また、ｐ型ＧａＮコンタクト層４２及びｐ型ＡｌＧａＮ第２クラッド層４１の一部は、ＲＩＥ法にて除去されており、リッジストライプ構造１２が形成されている。リッジストライプ構造１２の両側にはＳｉＯ₂／Ｓｉから成る積層絶縁膜４３が形成されている。尚、ＳｉＯ₂層が下層であり、Ｓｉ層が上層である。そして、リッジストライプ構造１２の頂面に相当するｐ型ＧａＮコンタクト層４２上には、第２電極（ｐ側オーミック電極）８２が形成されている。一方、ｎ型ＧａＮ基板１１の裏面には、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る第１電極（ｎ側オーミック電極）８１が形成されている。また、光出射端面６０には、無反射コート層（ＡＲ）が形成されている。一方、光出射端面６０と対向する光反射端面７０には、高反射コート層（ＨＲ）が形成されている。無反射コート層（低反射コート層）として、酸化チタン層、酸化タンタル層、酸化ジルコニウム層、酸化シリコン層及び酸化アルミニウム層から成る群から選択された少なくとも２種類の層の積層構造を挙げることができる。

実施例１の発光素子１０は、例えば、以下の方法で製造することができる。

［工程−１００］
先ず、ｎ型ＧａＮ基板１１の（２０−２１）面上に、周知のＭＯＣＶＤ法に基づき、第１導電型（ｎ型導電型）を有し、ＧａＮ系化合物半導体から成る第１化合物半導体層３０、ＧａＮ系化合物半導体から成る第３化合物半導体層５０、並びに、第１導電型と異なる第２導電型（ｐ型導電型）を有し、ＧａＮ系化合物半導体から成る第２化合物半導体層４０が、順次、積層されて成る積層構造体を形成する。

［工程−１１０］
次いで、第２化合物半導体層４０の上にエッチング用マスクを形成し、次いで、少なくとも第２化合物半導体層４０の一部分をエッチングして（具体的には、第２化合物半導体層４０の一部分をエッチングして）、リッジストライプ構造１２を形成する。より具体的には、Ｃｌ₂ガスを用いたＲＩＥ法に基づき、第２化合物半導体層４０の一部分をエッチングする。

［工程−１２０］
その後、全面を覆う積層絶縁膜４３を形成した後、リッジストライプ構造１２の頂面に位置する第２化合物半導体層４０の部分の上の積層絶縁膜４３を、エッチング法に基づき除去し、露出した第２化合物半導体層４０の部分の上に、周知の方法に基づき第２電極８２を形成する。また、ＧａＮ基板１１の裏面に、周知の方法に基づき第１電極８１を形成する。

［工程−１３０］
その後、ＧａＮ基板１１の劈開等を行い、更に、パッケージ化を行うことで、実施例１の発光素子（半導体レーザ素子）１０を作製することができる。

積層構造体２０を構成する各化合物半導体層の頂面は、｛−１０１ｎ｝面（但し、ｎは、例えば、７）である。そして、光出射端面６０及び光反射端面７０は、劈開によって形成することができる。更には、第３化合物半導体層５０に対する第２化合物半導体層４０の格子歪み量、第３化合物半導体層５０に対する第１化合物半導体層３０の格子歪み量を制御することで、具体的には、活性層５２がＩｎＧａＮ層を含み、第２化合物半導体層４０が少なくともＡｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎ層（但し、Ｘ＞０，Ｙ≧０）を含み、第１化合物半導体層３０がＡｌ_X'Ｉｎ_Y'Ｇａ_(1-X'-Y')Ｎ（但し、Ｘ’＞０，Ｙ’≧０）層を含むので、第２化合物半導体層４０及び第１化合物半導体層３０におけるアルミニウム（Ａｌ）とインジウム（Ｉｎ）の含有率を制御することで、劈開によって形成される光出射端面第２領域６２の角度θ₂、光出射端面第３領域６３の角度θ₃、光出射端面第１領域６１の角度θ₁、光反射端面第２領域７２の角度θ₂’、光反射端面第３領域７３の角度θ₃’、光反射端面第１領域７１の角度θ₁’を決定、制御することができる。そして、先に説明したとおり、格子歪み量を制御することができ、これによって、角度制御が可能であることが判った。

そして、実施例１の発光素子にあっては、少なくとも、光出射端面第２領域及び光出射端面第３領域の光出射端面における仮想垂直面との成す角度θ₂，θ₃の関係が規定されているので、活性層において発生した光が光出射端面と光反射端面との間を往復するとき、迷光が発生し難い。その結果、出射される光に不所望のモードが含まれることを抑制することができるし、光放射プロファイルにノイズが生じることを抑制することができる。更には、角度θ₃を０度に近い値とすることができるので、低閾値でレーザ発振を得ることができ、高い発光効率を達成することができる。また、格子歪みを緩和するための化合物半導体層の導入が不要であり、高い信頼性を有し、長寿命の発光素子を提供することができる。しかも、ｎ型ＧａＮ基板の（２０−２１）面といった半極性面上に積層構造体を形成すれば、活性層にたとえピエゾ分極及び自発分極が生じた場合であっても、活性層の厚さ方向のピエゾ分極は、極性面である（０００１）ｃ面よりも小さく、ピエゾ分極及び自発分極に起因した悪影響を低減することができる。

以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこの実施例に限定するものではない。実施例において説明した発光素子の構成、構造の構成は例示であり、適宜、変更することができる。また、実施例においては、種々の値を示したが、これらも例示であり、例えば、発光素子の仕様が変われば、変わることは当然である。発光素子からスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）や半導体光増幅器を構成することもできる。尚、ＳＬＤや半導体光増幅器の構成、構造は、光出射端面及び光反射端面における光反射率が異なる点を除き、実質的に、実施例１において説明した発光素子と同じ構成、構造とすることができる。

半導体レーザ素子を、斜め導波路を有する斜めリッジストライプ型の分離閉じ込めヘテロ構造の半導体レーザ素子とすることもできる。このような半導体レーザ素子におけるリッジストライプ構造１２’を上方から眺めた模式図を図６に示す。この半導体レーザ素子にあっては、直線状の２つのリッジストライプ構造が組み合わされた構造を有し、２つのリッジストライプ構造の交差する角度φの値は、例えば、
０＜φ≦１０（度）
好ましくは、
０＜φ≦６（度）
とすることが望ましい。斜めリッジストライプ型を採用することで、無反射コートをされた光出射端面の反射率を、より０％の理想値に近づけることができ、その結果、半導体レーザ素子内で周回してしまうレーザ光の発生を防ぐことができ、メインのレーザ光に付随する副次的なレーザ光の生成を抑制できるといった利点を得ることができる。

あるいは又、発光素子におけるリッジストライプ構造の平面形状を、テーパー状あるいはフレア状としてもよい。具体的には、例えば、光出射端面から光反射端面に向かって、単調に、テーパー状に緩やかに広げられる構成、光出射端面から光反射端面に向かって、先ず広げられ、最大幅を超えた後、狭められる構成とすることができる。

尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［０１］《発光素子》
第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層を含む第３化合物半導体層、及び、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層が積層されて成り、光出射端面及び光反射端面を有する積層構造体を備えており、
光出射端面は、少なくとも、第２化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第２領域、及び、第３化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第３領域を有しており、
光出射端面における仮想垂直面と光出射端面第２領域との成す角度をθ₂、光出射端面第３領域との成す角度をθ₃としたとき、
０度≦｜θ₃｜＜｜θ₂｜
を満足する発光素子。
［０２］｜θ₃｜≦２．０度を満足する［０１］に記載の発光素子。
［０３］｜θ₂−θ₃｜＞２．０度を満足する［０１］又は［０２］に記載の発光素子。
［０４］積層構造体はＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体から成る［０１］乃至［０３］のいずれか１項に記載の発光素子。
［０５］第２化合物半導体層は、ＧａＮに対して格子歪み量の値が負であり、且つ、格子歪み量の絶対値が０．０２％以上である混晶から成る［０４］に記載の発光素子。
［０６］活性層はＩｎＧａＮ層を含み、
第２化合物半導体層は少なくともＡｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎ層（但し、Ｘ＞０，Ｙ≧０）を含む［０５］に記載の発光素子。
［０７］光出射端面は、更に、第１化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第１領域を有しており、
光出射端面における仮想垂直面と光出射端面第１領域との成す角度をθ₁としたとき、０度≦｜θ₃｜＜｜θ₁｜を満足する［０１］乃至［０６］のいずれか１項に記載の発光素子。
［０８］第１化合物半導体層はＡｌ_X'Ｉｎ_Y'Ｇａ_(1-X'-Y')Ｎ層（但し、Ｘ’≧０，Ｙ’≧０）を含む［０１］乃至［０７］のいずれか１項に記載の発光素子。
［０９］積層構造体は、ＧａＮ基板の半極性あるいは無極性の主面上に形成される［０１］乃至［０８］のいずれか１項に記載の発光素子。
［１０］積層構造体は、ＧａＮ基板上に、第１化合物半導体層、第３化合物半導体層及び第２化合物半導体層がこの順に積層されて成る［０９］に記載の発光素子。
［１１］光出射端面から光反射端面に向かう積層構造体の軸線方向をＸ方向、積層構造体の厚さ方向をＺ方向としたとき、ＸＺ仮想平面で積層構造体を切断したときの光出射端面の断面形状と光反射端面の断面形状とは相補的な形状を有する［０１］乃至［１０］のいずれか１項に記載の発光素子。
［１２］第１化合物半導体層は、少なくとも第１クラッド層から成り、
第３化合物半導体層は、第１化合物半導体層側から、第１光ガイド層、活性層及び第２光ガイド層が積層されて成り、
第２化合物半導体層は、少なくとも第２クラッド層から成る［０１］乃至［１１］のいずれか１項に記載の発光素子。

１０・・・発光素子（半導体レーザ素子）、１１・・・ＧａＮ基板、１２・・・リッジストライプ構造、２０・・・積層構造体、３０・・・第１化合物半導体層、３１第１クラッド層、４０・・・第２化合物半導体層、４１・・・第２クラッド層、４２・・・コンタクト層、４３・・・積層絶縁膜、５０・・・第３化合物半導体層、５１・・・第１光ガイド層、５２・・・活性層、５３・・・第２光ガイド層、６０・・・光出射端面、６１・・・光出射端面第１領域、６２・・・光出射端面第２領域、６３・・・光出射端面第３領域、７０・・・光反射端面、７１・・・光反射端面第１領域、７２・・・光反射端面第２領域、７３・・・光反射端面第３領域、８１・・・第１電極、８２・・・第２電極

Claims (11)

1. 第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層を含む第３化合物半導体層、及び、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層が積層されて成り、光出射端面及び光反射端面を有する積層構造体を備えており、
   光出射端面は、少なくとも、第２化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第２領域、及び、第３化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第３領域を有しており、
   光出射端面における仮想垂直面と光出射端面第２領域との成す角度をθ₂、光出射端面第３領域との成す角度をθ₃としたとき、
   ０度≦｜θ₃｜＜｜θ₂｜
   を満足し、
   第２化合物半導体層は、ＧａＮに対して格子歪み量の値が負であり、且つ、格子歪み量の絶対値が０．０２％以上である混晶から成り、
   第３化合物半導体層は、ＧａＮに対して格子歪み量の値が正である混晶から成る発光素子。
2. ｜θ₃｜≦２．０度を満足する請求項１に記載の発光素子。
3. ｜θ₂−θ₃｜＞２．０度を満足する請求項１又は請求項２に記載の発光素子。
4. 積層構造体はＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体から成る請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光素子。
5. 活性層はＩｎ_XＧａ_(1-X)Ｎ層を含み、
   第２化合物半導体層は少なくともＡｌ_XＩｎ_YＧａ_(1-X-Y)Ｎ層を含む請求項４に記載の発光素子。
   但し、Ｙ≦０．２２０Ｘ−０．００１９５ を満足する。
6. 光出射端面は、更に、第１化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第１領域を有しており、
   光出射端面における仮想垂直面と光出射端面第１領域との成す角度をθ₁としたとき、
   ０度≦｜θ₃｜＜｜θ₁｜
   を満足する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の発光素子。
7. 第１化合物半導体層はＡｌ_X'Ｉｎ_Y'Ｇａ_(1-X'-Y')Ｎ層（但し、Ｘ’≧０，Ｙ’≧０）を含む請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発光素子。
8. 積層構造体は、ＧａＮ基板の半極性あるいは無極性の主面上に形成される請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の発光素子。
9. 積層構造体は、ＧａＮ基板上に、第１化合物半導体層、第３化合物半導体層及び第２化合物半導体層がこの順に積層されて成る請求項８に記載の発光素子。
10. 光出射端面から光反射端面に向かう積層構造体の軸線方向をＸ方向、積層構造体の厚さ方向をＺ方向としたとき、ＸＺ仮想平面で積層構造体を切断したときの光出射端面の断面形状と光反射端面の断面形状とは相補的な形状を有する請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の発光素子。
11. 第１化合物半導体層は、少なくとも第１クラッド層から成り、
    第３化合物半導体層は、第１化合物半導体層側から、第１光ガイド層、活性層及び第２光ガイド層が積層されて成り、
    第２化合物半導体層は、少なくとも第２クラッド層から成る請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の発光素子。

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