JP2002076436A - Led array - Google Patents

Led array

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JP2002076436A
JP2002076436A JP2000259678A JP2000259678A JP2002076436A JP 2002076436 A JP2002076436 A JP 2002076436A JP 2000259678 A JP2000259678 A JP 2000259678A JP 2000259678 A JP2000259678 A JP 2000259678A JP 2002076436 A JP2002076436 A JP 2002076436A
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JP
Japan
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layer
led array
electrode
conductivity type
light
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Application number
JP2000259678A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Koyama
憲一 小山
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED array for enhancing the light emitting intensity of each element. SOLUTION: The LED array comprises a one conductivity buffer layer 10, an insertion layer 22, one conductivity semiconductor clad layer 12, a reverse conductivity semiconductor active layer 13 and a reverse conductivity semiconductor clad layer 14 sequentially laminated on one main surface of a semiconductor substrate 9. Further, the LED array comprises a reverse conductivity contact layer 15 and one electrode 16 sequentially laminated near an end on the layer 14. The LED array also comprises another electrode 17 formed on another main surface of the substrate 9. In this case, the etching rate of the layer 11 is larger than those of both layer 10 and the layer 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体発光素子に関
し、特にページプリンタ用感光ドラムの露光用光源など
に用いられるLEDアレイに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly to an LED array used as a light source for exposure of a photosensitive drum for a page printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平10-242507号に示された
従来のLEDアレイを図1により説明する。
2. Description of the Related Art A conventional LED array disclosed in JP-A-10-242507 will be described with reference to FIG.

【0003】このLEDアレイによれば、n型のGaAs基
板1上にn型のGaAsバッファ層2、n型のAlGaAsクラッド
層3、P型のAlGaAs活性層4、P型のAlGaAsクラッド層5、
及びP型のコンタクト層6が順次形成され、このコンタク
ト層6の表面にP側電極7を設け、これでもって発光素子
となしている。さらにn型のGaAs基板1の裏面にはn側
電極8を設けた構造となっている。
According to this LED array, an n-type GaAs buffer layer 2, an n-type AlGaAs cladding layer 3, a p-type AlGaAs active layer 4, a p-type AlGaAs cladding layer 5,
Then, a P-type contact layer 6 is sequentially formed, and a P-side electrode 7 is provided on the surface of the contact layer 6, thereby forming a light emitting element. Further, an n-side electrode 8 is provided on the back surface of the n-type GaAs substrate 1.

【0004】そして、上記構成のLEDアレイについて
は、素子分離の際のウエットエッチングにより緩やかな
逆メサ形状を形成し、これによって発光効率を上昇させ
ている。
In the LED array having the above-described structure, a gentle inverted mesa shape is formed by wet etching at the time of element isolation, thereby increasing luminous efficiency.

【0005】すなわち、AlGaAs/GaAs系LEDアレイに
て素子分離の際、硫酸/過酸化水素/水を用いたウエット
エッチングを行なうが、その際に異方性エッチングが行
なわれ、そのために発光素子のある方位にのみ逆メサ形
状が現われる。(1 0 0)面に成膜した際、(0 1 1)
面には逆メサ形状が現われ、(0 1 1)面においては順
メサ形状となる。また、AlGaAs層とGaAs層でのエッチン
グレートにも差があり、AlGaAs層はGaAs層に比べてエッ
チングレートがはやく、この層構成によって逆メサ形状
の角度が変化する。
[0005] That is, at the time of element separation in an AlGaAs / GaAs LED array, wet etching using sulfuric acid / hydrogen peroxide / water is performed. At that time, anisotropic etching is performed. An inverted mesa shape appears only in a certain direction. When a film was formed on the (100) plane, the (011)
The surface has an inverted mesa shape, and the (0 1 1) surface has a forward mesa shape. There is also a difference in the etching rate between the AlGaAs layer and the GaAs layer. The etching rate of the AlGaAs layer is higher than that of the GaAs layer, and the angle of the inverted mesa shape changes depending on the layer configuration.

【0006】以上のように、通常、ゆるやかな逆メサ形
状をしており、界面での反射を用いて発光効率を上げて
いる。
[0006] As described above, the light emitting device is usually formed in a gentle inverted mesa shape, and the luminous efficiency is increased by using the reflection at the interface.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
AlGaAs系LEDアレイにおいては、発光素子を高密度に
て配列したことにともなって、各素子のサイズが小さく
なり、そのためにP側電極7によって素子を覆う面積割合
が大きくなり、素子内部で発光した光の内、P側電極7で
もって遮られる割合が大きくなる傾向にあり、その結
果、発光強度が著しく低下していた。したがって本発明
は叙上に鑑みて完成されたものであり、その目的は各素
子の発光強度を高めたLEDアレイを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION However, the conventional
In the AlGaAs LED array, the size of each element was reduced due to the arrangement of the light emitting elements at a high density, and therefore, the area ratio of the element covered by the P-side electrode 7 was increased, and light was emitted inside the element. Of the light, the proportion blocked by the P-side electrode 7 tended to increase, and as a result, the luminous intensity was significantly reduced. Accordingly, the present invention has been completed in view of the above, and an object of the present invention is to provide an LED array in which the light emission intensity of each element is increased.

【0008】本発明の他の目的は発光素子を高密度に配
列したことで、高密度ページプリンタに好適なLEDア
レイを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an LED array suitable for a high-density page printer by arranging light-emitting elements at high density.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のLEDアレイ
は、一導電型を呈する半導体基板上に、一導電型を呈す
るバッファ層と、一導電型を呈する第一クラッド層と、
活性層と、反導電型の第二クラッド層と、一方電極とを
順次形成してなる素子を複数個島状に配列し、前記半導
体基板の裏面に他方電極を設け、この第二クラッド層上
部より発光せしめるメサ型半導体発光素子から成り、さ
らに上記一方電極を各素子の端部付近に配設し、かつバ
ッファ層と第一クラッド層との間に、これらの層に対す
るエッチングレートに比べて大きなエッチングレートを
有する層を介在したことを特徴とする。
An LED array according to the present invention comprises: a semiconductor substrate having one conductivity type; a buffer layer having one conductivity type; a first cladding layer having one conductivity type;
An active layer, an anti-conductivity type second cladding layer, and a plurality of elements formed sequentially with one electrode are arranged in an island shape, and the other electrode is provided on the back surface of the semiconductor substrate. It is composed of a mesa-type semiconductor light emitting element that emits more light, and further, the one electrode is disposed near the end of each element, and between the buffer layer and the first cladding layer, the etching rate is larger than the etching rate for these layers. A layer having an etching rate is interposed.

【作用】従来のLEDアレイにおいては、素子のほぼ中
央部に電極を設けたことで、その電極直下の電流密度が
高くなり、これによって電極直下において発光がもっと
も強くなる。その上、このような電極は金属から成るこ
とで、遮光性があり、発光が遮られ、発光を効率的に出
射させることができなかった。
In the conventional LED array, since the electrode is provided substantially at the center of the element, the current density immediately below the electrode is increased, and the light emission becomes strongest immediately below the electrode. In addition, since such an electrode is made of metal, it has a light-shielding property, light emission is blocked, and light emission cannot be efficiently emitted.

【0010】これに対し、本発明のLEDアレイは、上
記構成のようにバッファ層と第一クラッド層との間に、
これらの層に対するエッチングレートに比べて大きなエ
ッチングレートを有する層を介在したことで、発光素子
を島状に分離する際、発光素子の断面形状が強い逆メサ
形状となる。
On the other hand, the LED array of the present invention has a structure in which the buffer layer and the first clad layer are disposed between the buffer layer and the first clad layer as described above.
By interposing a layer having an etching rate higher than the etching rate for these layers, when the light emitting element is separated into islands, the cross section of the light emitting element has a strong inverted mesa shape.

【0011】加えて、一方電極を素子の端部付近に配設
したことで、その一方電極直下の電流密度が高くなるに
しても、上述した如く発光素子の断面形状が強い逆メサ
形状を成すことで、電流を電極直下からずれた箇所に集
中され、そのために電極直下以外で最も強い発光が生じ
る構造となり、その結果、活性層で発光した光を効率良
く取り出すことができる。
In addition, since the one electrode is disposed near the end of the element, even if the current density immediately below the one electrode is increased, the cross-sectional shape of the light-emitting element forms an inverted mesa shape as described above. As a result, the current is concentrated at a position shifted from immediately below the electrode, and therefore, a structure in which the strongest light emission occurs except immediately below the electrode is obtained. As a result, light emitted from the active layer can be efficiently extracted.

【0012】また、活性層で発光した光は上下左右に広
がりをもっているが、横方向に発した光が素子内部から
屈折率の異なる外部にでる界面にて逆メサ形状が強くな
ると、界面に入射する角度が広くなり、界面での反射率
が上がり、これにより、横方向の光を上方向に導く割合
が多くなり、その結果、発光効率が上がる。
The light emitted from the active layer spreads up, down, left, and right. However, when the light emitted in the lateral direction exits from the inside of the device to the outside having a different refractive index, if the inverted mesa shape becomes strong, the light enters the interface. And the reflectance at the interface increases, thereby increasing the rate of guiding light in the horizontal direction upward, thereby increasing the luminous efficiency.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図2は本発明のLEDヘッドにおいて
島状に配列した各半導体発光素子の概略断面図である。
本例においては、赤色AlGaAs系LEDアレイを例示す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a schematic sectional view of each semiconductor light emitting element arranged in an island shape in the LED head of the present invention.
In this example, a red AlGaAs LED array is exemplified.

【0014】図2において、9は半導体基板であり、こ
の半導体基板9の一主面に一導電型バッファ層10、前
記の大きなエッチングレートを有する層11、前記第一
クラッド層である一導電型半導体クラッド層12、逆導
電型半導体活性層13および前記第ニクラッド層である
逆導電型半導体クラッド層14とを順次積層し、さらに
逆導電型半導体クラッド層14上の端部付近に逆導電型
コンタクト層15と一方電極16とを順次積層する。
In FIG. 2, reference numeral 9 denotes a semiconductor substrate. On one main surface of the semiconductor substrate 9, a buffer layer 10 of one conductivity type, the layer 11 having a large etching rate, and one conductivity type of the first cladding layer. A semiconductor cladding layer 12, a reverse conductivity type semiconductor active layer 13, and a reverse conductivity type semiconductor cladding layer 14, which is the second cladding layer, are sequentially laminated, and a reverse conductivity type contact is formed near an end on the reverse conductivity type semiconductor cladding layer 14. The layer 15 and the one electrode 16 are sequentially laminated.

【0015】また、半導体基板9の他主面には他方電極
17を形成する。半導体基板9は一導電型不純物を1×1
017〜1019atoms/cm3 程度含有し、シリコン(Si)、ガリ
ウム砒素(GaAs)やインジウム燐(InP)などの単結晶半導
体基板やサファイア(Al2O3)などの単結晶絶縁基板から
成る。
On the other main surface of the semiconductor substrate 9, another electrode 17 is formed. The semiconductor substrate 9 contains 1 × 1 impurity of one conductivity type.
0 17 to 10 19 atoms / cm 3, from a single crystal semiconductor substrate such as silicon (Si), gallium arsenide (GaAs) or indium phosphide (InP) or a single crystal insulating substrate such as sapphire (Al 2 O 3 ) Become.

【0016】単結晶半導体基板の場合、(100)面を<011>
方向に2〜7°オフさせた基板などが好適に用いられ
る。サファイアの場合、C面基板が好適に用いられる。
In the case of a single crystal semiconductor substrate, the (100) plane is <011>
A substrate that is turned off by 2 to 7 degrees in the direction is preferably used. In the case of sapphire, a C-plane substrate is preferably used.

【0017】バッファ層10はガリウム砒素(GaAs)など
からなり、一導電型不純物(Si等)を1×1017〜1019atoms
/cm3 程度含有し、半導体基板9と半導体層との格子不
整合からなるミスフィット転位を防止し、もしくは低減
させるため2〜4μm程度の厚みに形成している。
The buffer layer 10 is made of gallium arsenide (GaAs) or the like, and contains one conductivity type impurity (Si or the like) at 1 × 10 17 to 10 19 atoms.
/ cm 3, and formed to a thickness of about 2 to 4 μm to prevent or reduce misfit dislocation due to lattice mismatch between the semiconductor substrate 9 and the semiconductor layer.

【0018】大きなエッチングレートを有する層11
(以下、挿入層11を称す)はアルミニウム砒素(AlA
s)、もしくは一導電型半導体クラッド層12よりAl組成
の大きいアルミニウムガリウム砒素(AlGaAs)から形成さ
れる。
Layer 11 having high etching rate
(Hereinafter referred to as the insertion layer 11) is made of aluminum arsenide (AlA
s) or aluminum gallium arsenide (AlGaAs) having a higher Al composition than the one-conductivity-type semiconductor cladding layer 12.

【0019】このような挿入層11の厚みは0.05〜2μ
mに、好適には0.1〜1.0μmにするとよく、これによ
って挿入層11による駆動電圧の上昇を抑え、強い逆メ
サ形状が得られるというという利点がある。
The thickness of the insertion layer 11 is 0.05 to 2 μm.
m is preferably set to 0.1 to 1.0 μm, which has an advantage that a rise in driving voltage due to the insertion layer 11 is suppressed and a strong inverted mesa shape is obtained.

【0020】一導電型半導体クラッド層12は、電子の
注入層として構成される。そして、アルミニウムガリウ
ム砒素(AlGaAs)から形成され、シリコンなどの一導電型
半導体不純物を1×1016〜1019atoms/cm3 程度含有し、
0.2〜4μm程度の厚みである。
The one conductivity type semiconductor cladding layer 12 is configured as an electron injection layer. And, formed of aluminum gallium arsenide (AlGaAs), contains about 1 × 10 16 to 10 19 atoms / cm 3 of one conductivity type semiconductor impurity such as silicon,
The thickness is about 0.2 to 4 μm.

【0021】逆導電型半導体活性層13は、アルミニウ
ムガリウム砒素(AlGaAs)から形成され、亜鉛(Zn)などの
逆導電型半導体不純物を1×1016〜1021atoms/cm3程度含
有し、0.1〜4μm程度の厚みである。
The opposite conductivity type semiconductor active layer 13 is formed of aluminum gallium arsenide (AlGaAs), and contains about 1 × 10 16 to 10 21 atoms / cm 3 of opposite conductivity type semiconductor impurities such as zinc (Zn). The thickness is about 4 μm.

【0022】逆導電型半導体クラッド層14はアルミニ
ウムガリウム砒素(AlGaAs)から形成され、亜鉛(Zn)など
の逆導電型半導体不純物を1×1016〜1021atoms/cm3程度
含有し、0.2〜4μm程度の厚みである。
The opposite conductivity type semiconductor cladding layer 14 is formed of aluminum gallium arsenide (AlGaAs), contains about 1 × 10 16 to 10 21 atoms / cm 3 of opposite conductivity type semiconductor impurities such as zinc (Zn), and has a thickness of 0.2 to 10 × 10 21 atoms / cm 3. The thickness is about 4 μm.

【0023】なお、キャリア閉じ込め効果と光透過性を
考慮して逆導電型半導体活性層13と逆導電型半導体ク
ラッド層14について、そのアルミニウム砒素(AlAs)と
ガリウム砒素(GaAs)の混晶比を異ならせている。
The mixed crystal ratio of aluminum arsenide (AlAs) and gallium arsenide (GaAs) of the opposite conductivity type semiconductor active layer 13 and the opposite conductivity type semiconductor cladding layer 14 is considered in consideration of the carrier confinement effect and light transmittance. I make them different.

【0024】オーミックコンタクト層15はガリウム砒
素(GaAs)から形成され、亜鉛(Zn)などの逆導電型半導体
不純物を1×1019〜1020atoms/cm3程度含有し、0.01〜1
μm程度の厚みである。
The ohmic contact layer 15 is formed of gallium arsenide (GaAs) and contains about 1 × 10 19 to 10 20 atoms / cm 3 of a reverse conductivity type semiconductor impurity such as zinc (Zn).
The thickness is about μm.

【0025】次に上記構成の半導体発光素子の製造方法
を説明する。まずMOCVD法により半導体基板9を水素
(H2)とアルシンガス(AsH3)雰囲気中で700℃〜1000℃ま
で昇温し、半導体基板9の表面上の酸化物を除去する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor light emitting device having the above configuration will be described. First, the semiconductor substrate 9 is hydrogenated by MOCVD.
The temperature is raised from 700 ° C. to 1000 ° C. in an atmosphere of (H 2 ) and arsine gas (AsH 3 ) to remove oxides on the surface of the semiconductor substrate 9.

【0026】次に基板温度500℃〜800℃にてトリメチル
ガリウム(以下、TMG)とアルシンガス(AsH3)とシランガ
ス(SiH4)をドーパントガスとして供給してバッファ層1
0を2〜4μm形成する。
Next, trimethylgallium (hereinafter, TMG), arsine gas (AsH 3 ), and silane gas (SiH 4 ) are supplied as dopant gases at a substrate temperature of 500 ° C. to 800 ° C. to supply the buffer layer 1.
0 is formed at 2 to 4 μm.

【0027】その上に原料ガスとしてTMG、トリメチル
アルミニウム(以下、TMA)、アルシンガス(AsH3) とシ
ランガス(SiH4)をドーパントガスを用いて、挿入層11
を形成する。
Further, TMG, trimethylaluminum (hereinafter, TMA), arsine gas (AsH 3 ) and silane gas (SiH 4 ) are used as source gases as dopant gases, and the insertion layer 11 is formed.
To form

【0028】その後、シランガス(SiH4)をドーパントガ
スとして用いて一導電型半導体クラッド層12を形成す
る。その上にジメチル亜鉛(以下、DMZ)をドーパントガ
スとして用いて逆導電型半導体活性層13、逆導電型半
導体クラッド層14およびオーミックコンタクト層15
を順次形成する。
After that, the one conductivity type semiconductor clad layer 12 is formed using silane gas (SiH 4 ) as a dopant gas. Using dimethylzinc (hereinafter referred to as DMZ) as a dopant gas thereon, a reverse conductive semiconductor active layer 13, a reverse conductive semiconductor clad layer 14, and an ohmic contact layer 15 are formed.
Are sequentially formed.

【0029】このように各層を順次積層し、そして、エ
ッチングすることで、図1に示すように各素子は強い逆
メサ形状となる。
By sequentially laminating and etching each layer as described above, each element has a strong inverted mesa shape as shown in FIG.

【0030】このエッチング工程を図3〜図5により説
明する。本発明においては、挿入層11のエッチングレ
ートは、一導電型バッファ層10および一導電型半導体
クラッド層12の双方のエッチングレートに比べて大き
くしている。
This etching step will be described with reference to FIGS. In the present invention, the etching rate of the insertion layer 11 is set higher than the etching rates of both the one conductivity type buffer layer 10 and the one conductivity type semiconductor clad layer 12.

【0031】かかる構成によれば、成長後の結晶層に対
し、硫酸/過酸化水素系のエッチング液を用いてメサ構
造を形成するが、その際、エッチング液が上部より膜を
エッチングし、図3に示すようにゆるやかな逆メサ形状
を形成する。18はエッチングをする時に用いるレジスト
マスクである。
According to this structure, a mesa structure is formed on the crystal layer after the growth by using a sulfuric acid / hydrogen peroxide-based etching solution. As shown in FIG. 3, a gentle inverted mesa shape is formed. Reference numeral 18 denotes a resist mask used for etching.

【0032】その後、エッチングが進み、Al組成の高い
挿入層11が現れた時にエッチングレートが速くなり、
そして、横方向へのエッチングも大きく進み、この層の
エッチングにより図4に示すよう強い逆メサ形状とな
る。
Thereafter, the etching proceeds, and when the insertion layer 11 having a high Al composition appears, the etching rate increases,
Then, the etching in the lateral direction greatly proceeds, and the etching of this layer results in a strong inverted mesa shape as shown in FIG.

【0033】その後、図5に示すように、エッチングレ
ートの遅いバッファ層が現われ、逆メサ形状がとなる。
Thereafter, as shown in FIG. 5, a buffer layer having a low etching rate appears, and the buffer layer has an inverted mesa shape.

【0034】しかる後に、蒸着法やスパッタリング法を
用いて金・ゲルマニウム(AuGe)などにより一方電極16
および他方電極17を形成する。
Thereafter, one electrode 16 is formed of gold / germanium (AuGe) or the like by using an evaporation method or a sputtering method.
And the other electrode 17 is formed.

【0035】かくして本発明のLEDアレイによれば、
一導電型バッファ層10と一導電型半導体クラッド層1
2との間に、上記構成の挿入層11を介在したことで、
発光素子を島状に分離する際、発光素子の断面形状が強
い逆メサ形状となり、しかも、一方電極を各素子の端部
付近に配設したことで、その一方電極16直下の電流密
度が高くなるにしても、電流を電極直下からずれた箇所
に集中され、これにより、一方電極16の直下以外で最
も強い発光が生じる構造となり、その結果、活性層で発
光した光を効率良く取り出すことができた。
Thus, according to the LED array of the present invention,
One conductivity type buffer layer 10 and one conductivity type semiconductor cladding layer 1
2 and the insertion layer 11 having the above-described configuration,
When the light-emitting elements are separated into islands, the cross-sectional shape of the light-emitting elements becomes a strong inverted mesa shape, and the current density immediately below one of the electrodes 16 is increased by disposing one electrode near the end of each element. Even if it is, the current is concentrated at a position shifted from immediately below the electrode, thereby providing a structure in which the strongest light emission occurs except immediately below the one electrode 16, and as a result, light emitted from the active layer can be efficiently extracted. did it.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のとおり、本発明のLEDアレイに
よれば、一導電型を呈する半導体基板上に、一導電型を
呈するバッファ層と、一導電型を呈する第一クラッド層
と、活性層と、反導電型の第二クラッド層と、一方電極
とを順次形成してなる素子を複数個島状に配列し、前記
半導体基板の裏面に他方電極を設け、この第二クラッド
層上部より発光せしめるメサ型半導体発光素子から成
り、さらに上記一方電極を各素子の端部付近に配設し、
かつバッファ層と第一クラッド層との間に、これらの層
に対するエッチングレートに比べて大きなエッチングレ
ートを有する層を介在した構成にしている。
As described above, according to the LED array of the present invention, a buffer layer having one conductivity type, a first cladding layer having one conductivity type, and an active layer are provided on a semiconductor substrate having one conductivity type. And a plurality of elements formed by sequentially forming an anti-conductivity type second cladding layer and one electrode are arranged in an island shape, and the other electrode is provided on the back surface of the semiconductor substrate, and light is emitted from above the second cladding layer. A mesa-type semiconductor light emitting device, and the one electrode is disposed near the end of each device,
Further, a layer having an etching rate higher than the etching rate for these layers is interposed between the buffer layer and the first cladding layer.

【0037】これによって、従来のLEDアレイにおい
ては、素子のほぼ中央部に電極を設けたことで、その電
極直下の電流密度が高くなり、これによって電極直下に
おいて発光がもっとも強くなり、その上、このような電
極は金属から成ることで、遮光性があり、発光が遮ら
れ、発光を効率的に出射させることができなかったが、
これに対し、本発明のLEDアレイは、上記構成のよう
にバッファ層と第一クラッド層との間に、これらの層に
対するエッチングレートに比べて大きなエッチングレー
トを有する層を介在したことで、発光素子を島状に分離
する際、発光素子の断面形状が強い逆メサ形状となり、
しかも、一方電極を素子の端部付近に配設したことで、
その一方電極直下の電流密度が高くなるにしても、上述
した如く発光素子の断面形状が強い逆メサ形状を成すこ
とで、電流を電極直下からずれた箇所に集中され、その
ために電極直下以外で最も強い発光が生じる構造とな
り、その結果、活性層で発光した光を効率良く取り出す
ことができた。
As a result, in the conventional LED array, since the electrode is provided almost at the center of the element, the current density immediately below the electrode is increased, whereby the light emission is generated immediately below the electrode. Since such an electrode is made of metal, it has a light-shielding property, light emission is blocked, and light emission cannot be efficiently emitted.
On the other hand, the LED array of the present invention has a light emission by interposing a layer having an etching rate higher than the etching rate for these layers between the buffer layer and the first cladding layer as described above. When the element is separated into islands, the cross-sectional shape of the light emitting element becomes a strong inverted mesa shape,
Moreover, by disposing one electrode near the end of the element,
On the other hand, even if the current density immediately below the electrode increases, the cross-sectional shape of the light-emitting element forms a strong inverted mesa shape as described above, so that the current is concentrated at a position displaced from immediately below the electrode. The structure that generated the strongest light emission was obtained. As a result, light emitted from the active layer could be efficiently extracted.

【0038】また、本発明によれば、活性層で発光した
光は上下左右に広がりをもっているが、横方向に発した
光が素子内部から屈折率の異なる外部にでる界面にて逆
メサ形状が強くなると、界面に入射する角度が広くな
り、界面での反射率が上がり、これにより、横方向の光
を上方向に導く割合が多くなり、その点でも発光効率が
顕著に上がった。
Further, according to the present invention, the light emitted from the active layer spreads up, down, left and right, but the light emitted in the lateral direction has an inverted mesa shape at the interface from the inside of the device to the outside having a different refractive index. When it becomes stronger, the angle of incidence on the interface increases, and the reflectivity at the interface increases. As a result, the rate of guiding the light in the horizontal direction upward increases, and the luminous efficiency also significantly increases at that point.

【0039】さらにまた、本発明においては、各素子の
発光強度を高め、発光素子を高密度に配列したことで、
高密度ページプリンタに好適なLEDアレイが提供でき
た。
Further, in the present invention, the light emission intensity of each element is increased, and the light emitting elements are arranged at a high density.
An LED array suitable for a high-density page printer could be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のLEDアレイの発光素子の断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view of a light emitting element of a conventional LED array.

【図2】本発明のLEDアレイの発光素子の断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view of a light emitting element of the LED array according to the present invention.

【図3】本発明のLEDアレイを作製した際の一工程図
である。
FIG. 3 is a view showing one step when the LED array of the present invention is manufactured.

【図4】本発明のLEDアレイを作製した際の一工程図
である。
FIG. 4 is a process chart when the LED array of the present invention is manufactured.

【図5】本発明のLEDアレイを作製した際の一工程図
である。
FIG. 5 is a process chart when the LED array of the present invention is manufactured.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9・・・半導体基板 10・・・一導電型バッファ層 11・・・挿入層 12・・・一導電型半導体クラッド層 13・・・逆導電型半導体活性層 14・・・逆導電型半導体クラッド層 15・・・逆導電型コンタクト層 16・・・一方電極 17・・・他方電極 18・・・レジストマスク Reference Signs List 9 ... Semiconductor substrate 10 ... One conductivity type buffer layer 11 ... Insertion layer 12 ... One conductivity type semiconductor clad layer 13 ... Reverse conductivity type semiconductor active layer 14 ... Reverse conductivity type semiconductor clad Layer 15: reverse conductivity type contact layer 16: one electrode 17: other electrode 18: resist mask

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一導電型を呈する半導体基板上に、一導電
型を呈するバッファ層と、一導電型を呈する第一クラッ
ド層と、活性層と、反導電型の第二クラッド層と、一方
電極とを順次形成してなる素子を複数個島状に配列し、
前記半導体基板の裏面に他方電極を設け、この第二クラ
ッド層上部より発光せしめるLEDアレイにおいて、前
記一方電極を各素子の端部付近に配設し、かつ前記バッ
ファ層と第一クラッド層との間に、これらの層に対する
エッチングレートに比べて大きなエッチングレートを有
する層を介在したことを特徴とするLEDアレイ。
1. A semiconductor substrate having one conductivity type, a buffer layer having one conductivity type, a first cladding layer having one conductivity type, an active layer, and a second cladding layer having an anti-conductivity type. A plurality of elements sequentially formed with electrodes are arranged in an island shape,
The other electrode is provided on the back surface of the semiconductor substrate, and in the LED array that emits light from the upper part of the second clad layer, the one electrode is disposed near an end of each element, and the one electrode is disposed between the buffer layer and the first clad layer. An LED array, characterized in that a layer having an etching rate higher than an etching rate for these layers is interposed between the layers.
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