[发明专利]半导体光学元件阵列及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体光学元件阵列，其包括：

具备形成有多个凹部的主面的半导体基板；

形成于前述半导体基板的该主面上并且具备分别设置于前述多个凹部的正上方的多个开口部的掩模图案；

从前述多个凹部出发，通过前述多个开口部，向前述掩模图案的上方生长的由III族氮化物半导体构成的多个微细柱状晶体；

分别在前述多个微细柱状晶体上生长的活性层或者光吸收层；以及

包覆前述各活性层或者光吸收层的半导体层。

2.如权利要求1所述的半导体光学元件阵列，其中，在前述各微细柱状晶体上形成有活性层。

3.如权利要求2所述的半导体光学元件阵列，其中，前述各微细柱状晶体的直径是10nm以上并且1000nm以下。

4.如权利要求2或3所述的半导体光学元件阵列，其中，

含有不同直径的前述微细柱状晶体；

与从直径大的前述微细柱状晶体上的活性层放出的光的峰值波长相比，从直径小的前述微细柱状晶体上的活性层放出的光的峰值波长是低波长。

5.如权利要求2～4中的任一项所述的半导体光学元件阵列，其中，

在前述掩模图案中，存在前述多个开口部的配置密度高的区域和前述多个开口部的配置密度低的区域；

与从位于多个开口部的配置密度低的区域中的多个微细柱状晶体上的活性层放出的光的峰值波长相比，从位于多个开口部的配置密度高的区域中的多个微细柱状晶体上的活性层放出的光的峰值波长是长波长。

6.如权利要求2所述的半导体光学元件阵列，其中，

前述各微细柱状晶体，在尖端部具有小面结构，并且各微细柱状晶体中的前述小面结构的表面积不同；

与从小面结构的表面积大的前述微细柱状晶体放出的光的峰值波长相比，从小面结构的表面积小的前述微细柱状晶体放出的光的峰值波长是低波长。

7.如权利要求6所述的半导体光学元件阵列，其中，

前述各微细柱状晶体，具有纤锌矿型晶体结构；

构成前述小面结构的小面，含有前述纤锌矿型晶体结构的半极性面。

8.如权利要求7所述的半导体光学元件阵列，其中，前述小面结构，含有前述纤锌矿型晶体结构的极性面。

9.如权利要求6所述的半导体光学元件阵列，其中，

前述各微细柱状晶体，具有纤锌矿型晶体结构；

前述小面结构，含有前述纤锌矿型晶体结构的极性面。

10.如权利要求6～9中的任一项所述的半导体光学元件阵列，其中，

在前述掩模图案中，存在前述多个开口部的配置密度高的区域和前述多个开口部的配置密度低的区域；

与从位于多个开口部的配置密度低的区域中的多个微细柱状晶体上的活性层放出的光的峰值波长相比，从位于多个开口部的配置密度高的区域中的多个微细柱状晶体上的活性层放出的光的峰值波长是长波长。

11.如权利要求2～10中的任一项所述的半导体光学元件阵列，其中，前述活性层，完全被前述半导体层包覆。

12.如权利要求2～11中的任一项所述的半导体光学元件阵列，其中，

前述微细柱状晶体的导电类型，是第一导电类型；

前述半导体层含有与前述第一导电类型相反的第二导电类型的III族氮化物半导体层。

13.如权利要求2～12中的任一项所述的半导体光学元件阵列，其中，前述多个微细柱状晶体，是由发光波长不同的多个柱状晶体群构成。

14.如权利要求13所述的半导体光学元件阵列，其中，前述多个柱状晶体群，至少含有分别放出三原色波长的光的三个柱状晶体群。

15.如权利要求2～14中的任一项所述的半导体光学元件阵列，其中，前述活性层具备量子阱结构，所述量子阱结构含有量子阱层和具有比前述量子阱层大的带隙并且夹持前述量子阱层的势垒层。

16.如权利要求2～15中的任一项所述的半导体光学元件阵列，其中，前述掩模图案的构成材料，是选自于由钛、钽、铁、镍、铂、金、钴、钨、以及钼构成的组中的一种或者两种以上的金属。