JP2002026378A - 発光ダイオードおよびｌｅｄアレーヘッド - Google Patents
発光ダイオードおよびｌｅｄアレーヘッドInfo
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- JP2002026378A JP2002026378A JP2000203959A JP2000203959A JP2002026378A JP 2002026378 A JP2002026378 A JP 2002026378A JP 2000203959 A JP2000203959 A JP 2000203959A JP 2000203959 A JP2000203959 A JP 2000203959A JP 2002026378 A JP2002026378 A JP 2002026378A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発光体内の発光の指向性を高め、高性能な発光
ダイオードを提供する。 【解決手段】単結晶基板１上に半導体緩衝層２を島状に
形成し、この半導体緩衝層２上に一導電型半導体層３と
逆導電型半導体層４と個別電極６とを順次積層した発光
ダイオードであって、逆導電型半導体層４の端面周囲
に、単結晶基板１に対し９０°以下の傾斜角となるよう
に勾配を設けた。
ダイオードを提供する。 【解決手段】単結晶基板１上に半導体緩衝層２を島状に
形成し、この半導体緩衝層２上に一導電型半導体層３と
逆導電型半導体層４と個別電極６とを順次積層した発光
ダイオードであって、逆導電型半導体層４の端面周囲
に、単結晶基板１に対し９０°以下の傾斜角となるよう
に勾配を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はメサ型構造を有する
発光ダイオードに関し、特にページプリンタ用にて感光
ドラムの露光用光源などに用いられる指向性が求められ
る発光ダイオードに関するものである。さらに、かかる
発光ダイオードを複数個アレー状に配列してなるＬＥＤ
アレーヘッドに関する。
発光ダイオードに関し、特にページプリンタ用にて感光
ドラムの露光用光源などに用いられる指向性が求められ
る発光ダイオードに関するものである。さらに、かかる
発光ダイオードを複数個アレー状に配列してなるＬＥＤ
アレーヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の発光ダイオードを図１０と図１１
に示す。図１０は発光ダイオードの平面図であり、図１
１は図１０における切断面線Ｆ−Ｆ‘の断面図である。
に示す。図１０は発光ダイオードの平面図であり、図１
１は図１０における切断面線Ｆ−Ｆ‘の断面図である。
【０００３】２１は単結晶基板であり、この単結晶基板
２１の上に矩形状の半導体緩衝層２２を島状に形成し、
この半導体緩衝層２２の上に矩形状の一導電型半導体層
２３と矩形状の逆導電型半導体層２４とを順次積層し、
さらに逆導電型半導体層２４の表面のほぼ中央部に一方
の電極を、単結晶基板２１の裏面に他方の対向電極を形
成する。
２１の上に矩形状の半導体緩衝層２２を島状に形成し、
この半導体緩衝層２２の上に矩形状の一導電型半導体層
２３と矩形状の逆導電型半導体層２４とを順次積層し、
さらに逆導電型半導体層２４の表面のほぼ中央部に一方
の電極を、単結晶基板２１の裏面に他方の対向電極を形
成する。
【０００４】この発光ダイオードがＬＥＤアレーヘッド
などに使用する場合には、一方の電極が個別電極２６と
なり、他方の対向電極が共通電極２７となる。
などに使用する場合には、一方の電極が個別電極２６と
なり、他方の対向電極が共通電極２７となる。
【０００５】さらに単結晶基板２１上、各層の端面周
囲、および逆導電型半導体層２４における個別電極２６
の非成膜面上に絶縁膜２５を設ける。
囲、および逆導電型半導体層２４における個別電極２６
の非成膜面上に絶縁膜２５を設ける。
【０００６】上記構成の発光ダイオードによれば、個別
電極２６と共通電極２７との間に電圧を印加し電流を流
すことで発光し、その照射光が逆導電型半導体層２４を
通して個別電極２６の非成膜面より指向性をもって出射
する。
電極２６と共通電極２７との間に電圧を印加し電流を流
すことで発光し、その照射光が逆導電型半導体層２４を
通して個別電極２６の非成膜面より指向性をもって出射
する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の発
光ダイオードによれば、矩形状の逆導電型半導体層２４
の端面の単結晶基板２１の面に対する傾斜角度は、その
端面によって異なるが、その理由は、結晶方位に依存す
るためである。
光ダイオードによれば、矩形状の逆導電型半導体層２４
の端面の単結晶基板２１の面に対する傾斜角度は、その
端面によって異なるが、その理由は、結晶方位に依存す
るためである。
【０００８】図１０に示すように逆導電型半導体層２４
の端面の傾斜角度が、対向する傾斜Ａ'−傾斜Ｂ'および
傾斜Ｃ'−傾斜Ｄ'に二分した場合には、傾斜Ａ'―傾斜
Ｂ'は単結晶基板２１に対して９０°を超える勾配があ
る。
の端面の傾斜角度が、対向する傾斜Ａ'−傾斜Ｂ'および
傾斜Ｃ'−傾斜Ｄ'に二分した場合には、傾斜Ａ'―傾斜
Ｂ'は単結晶基板２１に対して９０°を超える勾配があ
る。
【０００９】すなわち、傾斜Ｃ'−傾斜Ｄ'に対しては、
個別電極２６の断線を防ぐ必要があることから、その勾
配を緩やかにしているが、その半面、傾斜Ａ'−傾斜Ｂ'
においては、単結晶基板２１に対し９０°を超えるよう
な勾配になる。
個別電極２６の断線を防ぐ必要があることから、その勾
配を緩やかにしているが、その半面、傾斜Ａ'−傾斜Ｂ'
においては、単結晶基板２１に対し９０°を超えるよう
な勾配になる。
【００１０】しかしながら、傾斜Ａ'−傾斜Ｂ'におい
て、単結晶基板２１に対し９０°を超えるような勾配に
したことで、逆導電型半導体層２４で発光した光は、傾
斜Ａ'、Ｂ'にて反射され、これにより、発光部内の発光
が不均一となり、その結果、発光ダイオードの指向性を
著しく低下していた。
て、単結晶基板２１に対し９０°を超えるような勾配に
したことで、逆導電型半導体層２４で発光した光は、傾
斜Ａ'、Ｂ'にて反射され、これにより、発光部内の発光
が不均一となり、その結果、発光ダイオードの指向性を
著しく低下していた。
【００１１】さらに発光ダイオードを複数個アレー状に
配列してなるＬＥＤアレーヘッドににおいては、それを
プリンターに用いるにしても、各発光ダイオードの間に
て発光が不均一となり、そのために露光ビーム形が不均
一となり、この結果、印画品質の低下を招いていた。
配列してなるＬＥＤアレーヘッドににおいては、それを
プリンターに用いるにしても、各発光ダイオードの間に
て発光が不均一となり、そのために露光ビーム形が不均
一となり、この結果、印画品質の低下を招いていた。
【００１２】その上、傾斜Ａ'−傾斜Ｂ'のように、単結
晶基板２１に対し９０°を超えるような勾配に形成する
場合には、その形状をコントロールするためには、エッ
チングをおこなう必要がある。
晶基板２１に対し９０°を超えるような勾配に形成する
場合には、その形状をコントロールするためには、エッ
チングをおこなう必要がある。
【００１３】しかしながら、単結晶基板２１と、その上
の成膜との双方に対し、ガリウム砒素などを基本とした
化合物半導体でもって構成した場合には、エッチングの
選択性がなく、これによってエッチング液の自由度が小
さくなるという課題がある。
の成膜との双方に対し、ガリウム砒素などを基本とした
化合物半導体でもって構成した場合には、エッチングの
選択性がなく、これによってエッチング液の自由度が小
さくなるという課題がある。
【００１４】本発明は叙上に鑑みて完成されたものであ
り、その目的は発光体内の発光の指向性を高めた高性能
な発光ダイオードを提供することにある。
り、その目的は発光体内の発光の指向性を高めた高性能
な発光ダイオードを提供することにある。
【００１５】本発明の他の目的は所要とおりに形状にエ
ッチングするために使用するエッチング液の選択自由度
を高め、これによって、製造コストを下げるとともに、
発光の指向性を高めた発光ダイオードを提供することに
ある。
ッチングするために使用するエッチング液の選択自由度
を高め、これによって、製造コストを下げるとともに、
発光の指向性を高めた発光ダイオードを提供することに
ある。
【００１６】本発明のさらに他の目的は発光の不均一性
を改善し、露光ビーム形の均一化を図って印画品質の向
上させた高品質なＬＥＤアレーヘッドを提供することに
ある。
を改善し、露光ビーム形の均一化を図って印画品質の向
上させた高品質なＬＥＤアレーヘッドを提供することに
ある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の発光ダイオード
は、単結晶基板上に半導体緩衝層を島状に形成し、この
半導体緩衝層上に一導電型半導体層と逆導電型半導体層
と電極とを順次積層し、そして、この逆導電型半導体層
の端面周囲に、単結晶基板に対し９０°以下の傾斜角と
なるように勾配を設けたことを特徴とする。
は、単結晶基板上に半導体緩衝層を島状に形成し、この
半導体緩衝層上に一導電型半導体層と逆導電型半導体層
と電極とを順次積層し、そして、この逆導電型半導体層
の端面周囲に、単結晶基板に対し９０°以下の傾斜角と
なるように勾配を設けたことを特徴とする。
【００１８】本発明の他の発光ダイオードは、上記のよ
うな本発明の発光ダイオードに使用する単結晶基板がシ
リコンからなることを特徴とする。
うな本発明の発光ダイオードに使用する単結晶基板がシ
リコンからなることを特徴とする。
【００１９】本発明のＬＥＤアレーヘッドは、かかる本
発明の発光ダイオードを複数個アレイ状に配列してなる
ことを特徴とする。
発明の発光ダイオードを複数個アレイ状に配列してなる
ことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき詳細
に説明する。図１は本発明の発光ダイオードの一実施形
態を示す平面図であり、図２は図１における切断面線Ｅ
−Ｅ'による断面図である。
に説明する。図１は本発明の発光ダイオードの一実施形
態を示す平面図であり、図２は図１における切断面線Ｅ
−Ｅ'による断面図である。
【００２１】１は単結晶基板であり、単結晶基板１の上
に矩形状の半導体緩衝層２を島状に形成し、この半導体
緩衝層２の上に矩形状の一導電型半導体層３と矩形状の
逆導電型半導体層４とを順次積層する。さらに逆導電型
半導体層４の表面のほぼ中央部に一方の電極を、単結晶
基板１の裏面に他方の対向電極を形成する。
に矩形状の半導体緩衝層２を島状に形成し、この半導体
緩衝層２の上に矩形状の一導電型半導体層３と矩形状の
逆導電型半導体層４とを順次積層する。さらに逆導電型
半導体層４の表面のほぼ中央部に一方の電極を、単結晶
基板１の裏面に他方の対向電極を形成する。
【００２２】この発光ダイオードがＬＥＤアレーヘッド
などに使用する場合には、一方の電極が個別電極６とな
り、他方の対向電極が共通電極７となる。
などに使用する場合には、一方の電極が個別電極６とな
り、他方の対向電極が共通電極７となる。
【００２３】さらに単結晶基板１上、各層の端面周囲、
および逆導電型半導体層４における個別電極６の非成膜
面上に絶縁膜５を設ける。
および逆導電型半導体層４における個別電極６の非成膜
面上に絶縁膜５を設ける。
【００２４】単結晶基板１については、ＧａＡｓ基板や
Ｓｉ基板が使用されるが、好適には（１００）面を＜０
１１＞方向に２〜７°オフさせたＳｉ基板がよい。
Ｓｉ基板が使用されるが、好適には（１００）面を＜０
１１＞方向に２〜７°オフさせたＳｉ基板がよい。
【００２５】半導体緩衝層２はシリコンなどの一導電型
半導体不純物を１×１０16〜１０18原子／ｃｍ3 含有す
るガリウム砒素（ＧａＡｓ）などにて構成し、２〜４μ
ｍ程度の厚みにて形成するとよい。
半導体不純物を１×１０16〜１０18原子／ｃｍ3 含有す
るガリウム砒素（ＧａＡｓ）などにて構成し、２〜４μ
ｍ程度の厚みにて形成するとよい。
【００２６】そして、半導体緩衝層２は、単結晶基板１
と半導体層との格子定数の不整合に基づくミスフィット
転位を防止するために設ける。
と半導体層との格子定数の不整合に基づくミスフィット
転位を防止するために設ける。
【００２７】一導電型半導体層３はシリコン（Ｓｉ）な
どの一導電型半導体不純物を１×１０16〜１０19原子／
ｃｍ3含有するアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡ
ｓ）などで構成し、０．２〜１．０μｍ程度の厚みに形
成するとよい。
どの一導電型半導体不純物を１×１０16〜１０19原子／
ｃｍ3含有するアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡ
ｓ）などで構成し、０．２〜１．０μｍ程度の厚みに形
成するとよい。
【００２８】逆導電型半導体層４は亜鉛（Ｚｎ）などの
逆導電型半導体不純物を１×１０19〜１０21原子／ｃｍ
3 程度含有するアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡ
ｓ）などで構成し、０．１〜１．０μｍ程度の厚みに形
成するとよい。
逆導電型半導体不純物を１×１０19〜１０21原子／ｃｍ
3 程度含有するアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡ
ｓ）などで構成し、０．１〜１．０μｍ程度の厚みに形
成するとよい。
【００２９】かかる各層については、発光効率を高める
ために、シングルへテロ構造もしくはダブルヘテロ構造
にするとよく、そのためにアルミニウムガリウム砒素の
化合物の混晶比を違えた層にして形成してもよい。
ために、シングルへテロ構造もしくはダブルヘテロ構造
にするとよく、そのためにアルミニウムガリウム砒素の
化合物の混晶比を違えた層にして形成してもよい。
【００３０】絶縁膜５は窒化シリコンなどから成り、た
とえば厚み３０００Å程度に形成される。
とえば厚み３０００Å程度に形成される。
【００３１】個別電極６は金／クロム（Ａｕ／Ｃｒ）の
積層などにて構成し、共通電極７は金／アンチモン（Ａ
ｕ／Ｓｂ）の積層などにて構成し、双方とも厚み１μｍ
程度にて形成するとよい。
積層などにて構成し、共通電極７は金／アンチモン（Ａ
ｕ／Ｓｂ）の積層などにて構成し、双方とも厚み１μｍ
程度にて形成するとよい。
【００３２】本発明の発光ダイオードでは、図１に示す
ように、個別電極６と共通電極７との間に電圧を印加
し、双方間に電流を流すことによって発光させることが
できる。
ように、個別電極６と共通電極７との間に電圧を印加
し、双方間に電流を流すことによって発光させることが
できる。
【００３３】また、図３は本発明のＬＥＤアレーヘッド
であり、長尺状の単結晶基板１の上に半導体緩衝層２を
複数個配列し、個々の半導体緩衝層２上に一導電型半導
体層３と逆導電型半導体層４と個別電極６とを順次積層
し、さらに単結晶基板１の裏面に共通電極７を形成した
構造である。
であり、長尺状の単結晶基板１の上に半導体緩衝層２を
複数個配列し、個々の半導体緩衝層２上に一導電型半導
体層３と逆導電型半導体層４と個別電極６とを順次積層
し、さらに単結晶基板１の裏面に共通電極７を形成した
構造である。
【００３４】このように本発明の発光ダイオードをアレ
イ状にＮ個配列形成することで、ページプリンタ用感光
ドラムの露光用光源となる。
イ状にＮ個配列形成することで、ページプリンタ用感光
ドラムの露光用光源となる。
【００３５】そして、本発明の発光ダイオードにおいて
は、図１および図２に示すように、逆導電型半導体層４
の端面周囲に、単結晶基板１に対し９０°以下の傾斜角
となるように勾配を設けることが特徴である。
は、図１および図２に示すように、逆導電型半導体層４
の端面周囲に、単結晶基板１に対し９０°以下の傾斜角
となるように勾配を設けることが特徴である。
【００３６】すなわち、矩形状の逆導電型半導体層４に
おいては、端面周囲を単結晶基板１に対して勾配を設け
るが、その際、対向した傾斜Ａと傾斜Ｂ、ならびに対向
した傾斜Ｃと傾斜Ｄとは、いずれも単結晶基板１に対し
９０°以下の傾斜角となるように勾配を設ける。
おいては、端面周囲を単結晶基板１に対して勾配を設け
るが、その際、対向した傾斜Ａと傾斜Ｂ、ならびに対向
した傾斜Ｃと傾斜Ｄとは、いずれも単結晶基板１に対し
９０°以下の傾斜角となるように勾配を設ける。
【００３７】半導体緩衝層２と一導電型半導体層３に関
しては、双方とも図２に示すように単結晶基板１に対し
９０°以下の傾斜角となるように勾配を設けてもよい。
これによって、逆導電型半導体層４の下層である部分が
なだらかな順メサ形状とすることができるために、素子
の欠けが発生し難い構造を形成し易いという点で好適で
ある。
しては、双方とも図２に示すように単結晶基板１に対し
９０°以下の傾斜角となるように勾配を設けてもよい。
これによって、逆導電型半導体層４の下層である部分が
なだらかな順メサ形状とすることができるために、素子
の欠けが発生し難い構造を形成し易いという点で好適で
ある。
【００３８】しかし、この形状に限定されるものではな
く、少なくとも一端面において、単結晶基板１に対し９
０°を超える傾斜角となるように勾配を設けてもよい上
記構成の発光ダイオードによれば、図４に示すような光
路になる。同図に示すように、逆導電型半導体層４の端
面周囲を単結晶基板１に対して９０°以下の傾斜角とな
るように勾配を設けたことで、光の出射面が小さくな
り、さらにその端面に至る光は逆導電型半導体層４の内
部にて反射されながら、最後には、その小さい出射面が
発光され、これにより、発光が絞られ、その結果、発光
の指向性が顕著に向上する。
く、少なくとも一端面において、単結晶基板１に対し９
０°を超える傾斜角となるように勾配を設けてもよい上
記構成の発光ダイオードによれば、図４に示すような光
路になる。同図に示すように、逆導電型半導体層４の端
面周囲を単結晶基板１に対して９０°以下の傾斜角とな
るように勾配を設けたことで、光の出射面が小さくな
り、さらにその端面に至る光は逆導電型半導体層４の内
部にて反射されながら、最後には、その小さい出射面が
発光され、これにより、発光が絞られ、その結果、発光
の指向性が顕著に向上する。
【００３９】図５は、本発明の発光ダイオードの発光強
度分布を示す。横軸は切断面線Ｅ−Ｅ'に対応し、縦軸
は光強度を示す。
度分布を示す。横軸は切断面線Ｅ−Ｅ'に対応し、縦軸
は光強度を示す。
【００４０】また、図６は本発明の発光ダイオードをア
レー状に並べて、個々の発光ダイオードのビーム形状を
測定したものである。なお、白部分は発光強度が大き
く、黒部分は発光強度が小さくなっていることを示す。
レー状に並べて、個々の発光ダイオードのビーム形状を
測定したものである。なお、白部分は発光強度が大き
く、黒部分は発光強度が小さくなっていることを示す。
【００４１】これに対し、従来の発光ダイオードは図７
に示すような光路になる。
に示すような光路になる。
【００４２】同図に示すように、傾斜Ａ'、Ｂ'によっ
て、逆導電型半導体層４の端面周囲を単結晶基板１に対
して９０°を超える傾斜角となるように勾配を設けたこ
とで、光の出射面が大きくなり、さらにその端面に至る
光は外に反射され、これにより、発光が放散され、その
結果、発光の指向性が劣る。
て、逆導電型半導体層４の端面周囲を単結晶基板１に対
して９０°を超える傾斜角となるように勾配を設けたこ
とで、光の出射面が大きくなり、さらにその端面に至る
光は外に反射され、これにより、発光が放散され、その
結果、発光の指向性が劣る。
【００４３】図８は、従来の発光ダイオードの発光強度
分布を示す。横軸は切断面線Ｆ−Ｆ'に対応し、縦軸は
光強度を示す。また、図９は従来の発光ダイオードをア
レー状に並べて、個々の発光ダイオードのビーム形状を
測定したものである。
分布を示す。横軸は切断面線Ｆ−Ｆ'に対応し、縦軸は
光強度を示す。また、図９は従来の発光ダイオードをア
レー状に並べて、個々の発光ダイオードのビーム形状を
測定したものである。
【００４４】以上の各図から明らかなとおり、本発明の
発光ダイオードによれば、発光が絞られ、図５や図６に
示されるように、発光の指向性が向上しているが、これ
に対する従来の発光ダイオードにおいては、図８と図９
に示されるように発光の指向性が劣っていることがわか
る。
発光ダイオードによれば、発光が絞られ、図５や図６に
示されるように、発光の指向性が向上しているが、これ
に対する従来の発光ダイオードにおいては、図８と図９
に示されるように発光の指向性が劣っていることがわか
る。
【００４５】つぎに本発明の発光ダイオードおよびＬＥ
Ｄアレーヘッドの作製方法を述べる。
Ｄアレーヘッドの作製方法を述べる。
【００４６】大きな単結晶基板１の上に半導体緩衝層２
と一導電型半導体層３と逆導電型半導体層４とを順次積
層し、そして、周知のエッチング方法によって半導体緩
衝層２と一導電型半導体層３と逆導電型半導体層４から
成る島状半導体層を形成し、この逆導電型半導体層４の
上に個別電極６を接続形成し、さらに単結晶基板１の裏
面に共通電極７を接続形成する。
と一導電型半導体層３と逆導電型半導体層４とを順次積
層し、そして、周知のエッチング方法によって半導体緩
衝層２と一導電型半導体層３と逆導電型半導体層４から
成る島状半導体層を形成し、この逆導電型半導体層４の
上に個別電極６を接続形成し、さらに単結晶基板１の裏
面に共通電極７を接続形成する。
【００４７】上記のエッチングは硫酸過酸化水素系のエ
ッチング液を用いたウェットエッチングやＣＣｌ2 Ｆ2
ガスを用いたドライエッチングなどがある。
ッチング液を用いたウェットエッチングやＣＣｌ2 Ｆ2
ガスを用いたドライエッチングなどがある。
【００４８】また、上記の半導体緩衝層２と一導電型半
導体層３と逆導電型半導体層４から成る島状半導体層
は、ＭＯＣＶＤ法などで順次積層して形成する。
導体層３と逆導電型半導体層４から成る島状半導体層
は、ＭＯＣＶＤ法などで順次積層して形成する。
【００４９】これら半導体緩衝層２と一導電型半導体層
３と逆導電型半導体層４を形成するには、基板温度を４
００〜５００℃に設定し、アモルファス状のガリウム砒
素膜を２００〜２０００Åの厚みにて形成し、その後、
基板温度を６００〜９００℃にまで上げることで得られ
る。
３と逆導電型半導体層４を形成するには、基板温度を４
００〜５００℃に設定し、アモルファス状のガリウム砒
素膜を２００〜２０００Åの厚みにて形成し、その後、
基板温度を６００〜９００℃にまで上げることで得られ
る。
【００５０】このＭＯＣＶＤ法を使用するには、原料ガ
スとしてはＴＭＧ（（ＣＨ3）3 Ｇａ）、ＴＥＧ（（Ｃ2
Ｈ5）3Ｇａ）、アルシン（ＡｓＨ3）、ＴＭＡ（（Ｃ
Ｈ3）3Ａｌ）、ＴＥＡ（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ａｌ）などが用
いられる。
スとしてはＴＭＧ（（ＣＨ3）3 Ｇａ）、ＴＥＧ（（Ｃ2
Ｈ5）3Ｇａ）、アルシン（ＡｓＨ3）、ＴＭＡ（（Ｃ
Ｈ3）3Ａｌ）、ＴＥＡ（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ａｌ）などが用
いられる。
【００５１】導電型を制御するためのガスとしては、シ
ラン（ＳｉＨ4 ）、セレン化水素（Ｈ2 Ｓｅ）、ＴＭＺ
（（ＣＨ3 ）3 Ｚｎ）などが用いられ、キャリアガスと
しては、Ｈ2などがある。
ラン（ＳｉＨ4 ）、セレン化水素（Ｈ2 Ｓｅ）、ＴＭＺ
（（ＣＨ3 ）3 Ｚｎ）などが用いられ、キャリアガスと
しては、Ｈ2などがある。
【００５２】本発明では、少なくとも逆導電型半導体層
４を単結晶基板１に対して勾配を９０°以下に形成する
ことから、硫酸、過酸化水素の比率を変化させること
で、所望の形状を制御する。あるいはドライエッチング
でもって異方性エッチングしてもよい。
４を単結晶基板１に対して勾配を９０°以下に形成する
ことから、硫酸、過酸化水素の比率を変化させること
で、所望の形状を制御する。あるいはドライエッチング
でもって異方性エッチングしてもよい。
【００５３】このようなエッチングにおいては、単結晶
基板１に対しＳｉ基板を用いるとよく、これにより、硫
酸過酸化水素のウエットエッチングまたはドライエッチ
ングでも、ガリウム砒素や、アルミニウムガリウム砒素
との選択エッチング性が高くなり、その結果、半導体基
板を不用にエッチングされることが防止され、高い精度
でもって所要とおりの形状にできる。
基板１に対しＳｉ基板を用いるとよく、これにより、硫
酸過酸化水素のウエットエッチングまたはドライエッチ
ングでも、ガリウム砒素や、アルミニウムガリウム砒素
との選択エッチング性が高くなり、その結果、半導体基
板を不用にエッチングされることが防止され、高い精度
でもって所要とおりの形状にできる。
【００５４】つぎにプラズマＣＶＤ法で、シランガス
（ＳｉＨ4 ）とアンモニアガス（ＮＨ 3 ）を用いて窒化
シリコンから成る絶縁膜５を被覆し、パターニングす
る。
（ＳｉＨ4 ）とアンモニアガス（ＮＨ 3 ）を用いて窒化
シリコンから成る絶縁膜５を被覆し、パターニングす
る。
【００５５】その後に、個別電極６と共通電極７は、Ａ
ｕ、ＡｕＧｅなどを蒸着法やスパッタリング法で形成し
てパターニングする。
ｕ、ＡｕＧｅなどを蒸着法やスパッタリング法で形成し
てパターニングする。
【００５６】しかる後に、各ＬＥＤ素子ごとにダイシン
グ等の方法にて切断し、分離する。そして、各ＬＥＤ素
子に対しダイボンディング、ワイヤーボンディング、エ
ポエシ樹脂のコートをおこなう。
グ等の方法にて切断し、分離する。そして、各ＬＥＤ素
子に対しダイボンディング、ワイヤーボンディング、エ
ポエシ樹脂のコートをおこなう。
【００５７】なお、本発明は上記の実施形態例に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で
種々の変更や改良等はなんら差し支えない。たとえば、
半導体緩衝層２、一導電型半導体層３および逆導電型半
導体層４を矩形状に形成したが、これに代えて、これら
各層を六角形、八角形などの多角形にしてもよい。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で
種々の変更や改良等はなんら差し支えない。たとえば、
半導体緩衝層２、一導電型半導体層３および逆導電型半
導体層４を矩形状に形成したが、これに代えて、これら
各層を六角形、八角形などの多角形にしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の発光ダイオード
によれば、単結晶基板上に半導体緩衝層を島状に形成
し、この半導体緩衝層上に一導電型半導体層と逆導電型
半導体層と電極とを順次積層し、そして、この逆導電型
半導体層の端面周囲に、単結晶基板に対し９０°以下の
傾斜角となるように勾配を設けたことで、発光体内の発
光の指向性を高め、これによって高性能な発光ダイオー
ドが提供できた。
によれば、単結晶基板上に半導体緩衝層を島状に形成
し、この半導体緩衝層上に一導電型半導体層と逆導電型
半導体層と電極とを順次積層し、そして、この逆導電型
半導体層の端面周囲に、単結晶基板に対し９０°以下の
傾斜角となるように勾配を設けたことで、発光体内の発
光の指向性を高め、これによって高性能な発光ダイオー
ドが提供できた。
【００５９】また、本発明の発光ダイオードにおいて
は、上記の単結晶基板をシリコンにて構成したことで、
所要とおりに形状にエッチングでき、これにより、エッ
チング液の選択自由度を高め、その結果、製造コストを
下げるとともに、発光の指向性を高めた発光ダイオード
が提供できた。
は、上記の単結晶基板をシリコンにて構成したことで、
所要とおりに形状にエッチングでき、これにより、エッ
チング液の選択自由度を高め、その結果、製造コストを
下げるとともに、発光の指向性を高めた発光ダイオード
が提供できた。
【００６０】さらに本発明によれば、かかる本発明の発
光ダイオードを用いたことで、発光の不均一性を改善
し、露光ビーム形の均一化を図って印画品質の向上させ
た高品質なＬＥＤアレーヘッドが提供できた。
光ダイオードを用いたことで、発光の不均一性を改善
し、露光ビーム形の均一化を図って印画品質の向上させ
た高品質なＬＥＤアレーヘッドが提供できた。
【図１】本発明の発光ダイオードの平面図である。
【図２】本発明の発光ダイオードの断面図である。
【図３】本発明のＬＥＤアレーヘッドの断面図である。
【図４】本発明の発光ダイオードにおける光路を示す断
面図である。
面図である。
【図５】本発明の発光ダイオードの発光強度を示す図で
ある。
ある。
【図６】本発明のＬＥＤアレーヘッドの発光ビーム形状
を示す図である。
を示す図である。
【図７】従来の発光ダイオードにおける光路を示す断面
図である。
図である。
【図８】従来の発光ダイオードの発光強度を示す図であ
る。
る。
【図９】従来のＬＥＤアレーヘッドの発光ビーム形状を
示す図である。
示す図である。
【図１０】従来の発光ダイオードの平面図である。
【図１１】従来の発光ダイオードの断面図である。
１・・・単結晶基板 ２・・・半導体緩衝層 ３・・・一導電型半導体層 ４・・・逆導電型半導体層 ５・・・絶縁膜 ６・・・個別電極 ７・・・共通電極
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F041 AA06 AA31 AA42 CA03 CA04 CA23 CA33 CA35 CA36 CA53 CA65 CA74 CA76 CA82 CA92 CB25 DA07 FF13
Claims (3)
- 【請求項１】単結晶基板上に半導体緩衝層を島状に形成
し、この半導体緩衝層上に一導電型半導体層と逆導電型
半導体層と電極とを順次積層した発光ダイオードであっ
て、前記逆導電型半導体層の端面周囲に、単結晶基板に
対し９０°以下の傾斜角となるように勾配を設けたこと
を特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項２】請求項１の発光ダイオードに使用する単結
晶基板がシリコンからなることを特徴とするＬＥＤアレ
ーヘッド。 - 【請求項３】請求項１または請求項２の発光ダイオード
を複数個にてアレイ状に配列してなるＬＥＤアレーヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000203959A JP2002026378A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 発光ダイオードおよびｌｅｄアレーヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000203959A JP2002026378A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 発光ダイオードおよびｌｅｄアレーヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002026378A true JP2002026378A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18701294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000203959A Pending JP2002026378A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 発光ダイオードおよびｌｅｄアレーヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002026378A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100691497B1 (ko) | 2005-06-22 | 2007-03-09 | 서울옵토디바이스주식회사 | 발광 소자 및 이의 제조 방법 |
| US7723737B2 (en) | 2005-06-22 | 2010-05-25 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Light emitting device |
-
2000
- 2000-07-05 JP JP2000203959A patent/JP2002026378A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100691497B1 (ko) | 2005-06-22 | 2007-03-09 | 서울옵토디바이스주식회사 | 발광 소자 및 이의 제조 방법 |
| US7723737B2 (en) | 2005-06-22 | 2010-05-25 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Light emitting device |
| US7951626B2 (en) | 2005-06-22 | 2011-05-31 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| US7977691B2 (en) | 2005-06-22 | 2011-07-12 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| US8476648B2 (en) | 2005-06-22 | 2013-07-02 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| US8704246B2 (en) | 2005-06-22 | 2014-04-22 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| US8895957B2 (en) | 2005-06-22 | 2014-11-25 | Seoul Viosys Co., Ltd | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| US9209223B2 (en) | 2005-06-22 | 2015-12-08 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| US9627435B2 (en) | 2005-06-22 | 2017-04-18 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting device |
| US9929208B2 (en) | 2005-06-22 | 2018-03-27 | Seoul Vlosys Co., Ltd. | Light emitting device |
| US10340309B2 (en) | 2005-06-22 | 2019-07-02 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting device |
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Legal Events
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