CS270293B1

CS270293B1 - Light emitting diode with reduced side emission

Info

Publication number: CS270293B1
Application number: CS876593A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Ing Synek; Antonin Ing Prochazka
Original assignee: Jaromir Ing Synek; Antonin Ing Prochazka
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1987-09-11
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CS659387A1

Abstract

jedná sa o potlačeni nežádoucí emise z boků čipu světloemitujici diody na bázi dvojité heterostruktury GaAs/GaAlAs tim, že heterostruktura je narůstána na předem tvarovaný substrát tak, aby část aktivní vrstvy (4), ve které docházi ke generaci zářeni ležela mimo úroveň čelni plochy čipu o vzdálenost větši než je součet tlouštěk vrstev tvořicich světlovod (3,4,5). Tim dojde v miste zakřiveni vrstev heterostruktury k vyvedeni světla ze světlovodu tvořeného vrstvami (3,4,5) a Jeho absorbci vrstvami (1,2) nebo vrstvami (6,7,8), heterostruktury (10), které jsou pro dané vlnové délky zářeni neprůsvitné.This involves suppressing unwanted emission from the sides of the chip of a light-emitting diode based on a GaAs/GaAlAs double heterostructure by growing the heterostructure onto a pre-shaped substrate so that the part of the active layer (4) in which the radiation is generated lies outside the level of the front surface of the chip by a distance greater than the sum of the thicknesses of the layers forming the light guide (3,4,5). This results in the light being led out of the light guide formed by the layers (3,4,5) at the point of curvature of the heterostructure layers and its absorption by the layers (1,2) or layers (6,7,8) of the heterostructure (10), which are opaque for the given wavelengths of radiation.

Description

Vynález ae týká světloemitujici diody s potlačenou boční emisi na bázi GaAs/GaAlAs.The invention relates to light emitting diodes with suppressed lateral emission based on GaAs / GaAlAs.

Známá provedeni 3větloemitujicich diod tohoto druhu užívají k potlačeni výstupu nežádoucího záření pokryti čelní plochy čipu mimo oblast požadovaného výstipu zářeni tenkými vrstvami neprůsvitnými pro zářeni dané vlnové délky. Tyto diody jsou připravovány z takových materiálů, v nichž nedochází k rozváděni emitovaného světla do stran a jeho vyzařováni z boků čipů. Tímto způsobem není možno připravit obdobné čipy z dvojité heterostruktury GaAs/GaAlAs, protože tato struktura se vyznačuje značnou schopnosti rozvádět světlo do stran a vyzařovat je z boků čipu.Known embodiments of light-emitting diodes of this kind use, by suppressing the output of unwanted radiation, to cover the faces of the chip outside the area of the desired output with radiation by thin layers opaque to radiation of a given wavelength. These diodes are made of materials that do not distribute the emitted light to the sides and emit it from the sides of the chips. In this way, it is not possible to prepare similar chips from the double heterostructure of GaAs / GaAlAs, since this structure has a considerable ability to distribute light to the sides and radiate it from the sides of the chip.

Uvedené nevýhody odstraňuje světloemitujici dioda s potlačenou boční emisi podle vynálezu, Jehož podstata spočívá v tom, ža na substrát výškově tvarovaný technologii MESA alespoň do hloubky, rovnající se součtu tlouštěk vrstev tvořících světlovod heterostruktury, je celoplošně vytvořena heterostruktura světloemitujici diody, přičemž boční plochy výškově tvarované heterostruktury Jsou vůči čalni ploše skloněny o 12 až 90 stupňů.The above-mentioned disadvantages are eliminated by a light-emitting diode with suppressed lateral emission according to the invention, which consists in that the substrate of height-shaped MESA technology at least to a depth equal to the sum of the thicknesses heterostructures They are inclined by 12 to 90 degrees to the front surface.

Hlavni výhodou potlačeni nežádoucí emise světla z boků čipu podle tohoto vynálezu je v tom, že pro konstrukci čipů s potlačenou emisi zářeni mimo přesně vymezenou oblast mohou být použity struktury schopná rozvádět světlo do stran. Oále operace nutné pro potlačeni boční emise jsou prováděny při tvarováni substrátu. V případě neúspěchu těchto operaci je tedy zničen pouze substrát a nikoliv deska s narostlými spitaxnimi vrstvami .A major advantage of suppressing unwanted light emission from the sides of a chip according to the present invention is that structures capable of distributing light to the sides may be used to design the chips with suppressed radiation emission outside a well-defined area. The operations necessary to suppress lateral emission are carried out in shaping the substrate. Thus, if these operations fail, only the substrate is destroyed and not the plate with the grown spitaxial layers.

Na výkresu je znázorněný řez čipem pro snímač proužkového kódu s potlačenou boční emisi.The drawing shows a cross-sectional view of a chip for a striped side emission scanner.

Na předem vytvarovaný substrát 8 typu N je metodou epitaxe z kapalné fáze vytvořena heterostruktura 10, skládající se z vrstvy 7 GaAs Buffer typu N a závěrné vrstvy 6 GaAs typu P, dále vrstvy 5 GaAlAs prvního emitoru typu N, aktivní vrstvy 4 typu P, vrstvy GaAlAs druhého emitoru typu P a kontaktní vrstvy 2 GaAs typu P. Tato struktura je opatřena, prvni a druhou kovovou vrstvou JL a 9 pro přívod elektrického proudu na straně P a N. V prvni kovové vrstvě JL a v kontaktní vrstvě 2 Ja fotolitografii a selektivním leptáním vytvořeno okno pro výstup zářeni z požadované oblasti. Funkce světloemitujici diody je následující.A heterostructure 10 is formed on the preformed N-type substrate 8 by liquid phase epitaxy, consisting of a N-type GaAs Buffer 7 and a P-type 6 GaAs, a first-type N-type GaAlAs layer 5, a P-type active layer 4 GaAlAs of the second P-type emitter and P-type GaAs of contact layer 2. This structure is provided with first and second metal layers JL and 9 for supplying electrical current on the P and N sides. In the first metal layer JL and contact layer 2 are photolithography and selective. an etching window for emitting radiation from the desired region. The function of the light emitting diode is as follows.

Zářeni je generováno ve vyšrafováné části aktivní vrstvy v místě vymezeném částečným odstraněním závěrné vrstvy 6. Generované zářeni vychází z čipu oknem vytvořeným ve vrstvách JL a 2. část zářeni je rozváděna do stran světlovodem tvořeným vrstvami 3, 4,The radiation is generated in the shaded portion of the active layer at a location delimited by the partial removal of the barrier layer 6. The generated radiation emanates from the chip through a window formed in the layers JL and the second radiation is distributed to the sides by a light guide 3, 4,

J5, avšak v mlátě ohybu těchto vrstev 3, 4, Ei je ze světlovodů vyvedeno a pohltí se v materiálu vretev 1 a 2 , nebo vrstev 6, 7 a 8. Tyto vrstvy 2» 2, 6, 7, 8 jaou pro zářeni dané vlnové délky neprůavitné.However, in the bend grains of these layers 3, 4, Ei, it is discharged from the light guides and is absorbed in the material of the spindles 1 and 2, or layers 6, 7 and 8. These layers 2, 2, 6, 7, 8 are wavelengths not opaque.

Světloemitujici diodu s potlačenou boční emisi podle vynálezu je možno využit při výrobě světloemitujicich čipů pro optoelektroniku.The light emitting diode with suppressed side emission according to the invention can be used in the manufacture of light emitting chips for optoelectronics.

Claims

A light emitting diode with suppressed lateral emission, characterized in that a hetero-structure is formed over the entire surface of the substrate (8), height-shaped MESA technology at least in depth equal to the sum of the thicknesses of the layers (3, 4, 5) forming the light guide of the heterostructure (10). (10) light emitting diodes, wherein the side faces of the height-shaped heterostructure (10) are inclined by 12 to 90 degrees relative to the face.