JP2008177429A - Light-emitting element assembly - Google Patents
Light-emitting element assembly Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008177429A JP2008177429A JP2007010579A JP2007010579A JP2008177429A JP 2008177429 A JP2008177429 A JP 2008177429A JP 2007010579 A JP2007010579 A JP 2007010579A JP 2007010579 A JP2007010579 A JP 2007010579A JP 2008177429 A JP2008177429 A JP 2008177429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light emitting
- electrode
- emitting element
- diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、発光素子組立体に関する。 The present invention relates to a light emitting device assembly.
半導体レーザ素子等の発光素子においては、p型導電型を有する化合物半導体層と、n型導電型を有する化合物半導体層との間に活性層を設け、pn接合に対して順方向に通電することで、発光(例えばレーザ発振)を得ている。しかしながら、過剰な電流が順方向に流れると、端面破壊や欠陥形成によって発光素子が破損する虞がある。また、逆方向に過電流が流れても、欠陥形成等によって発光素子が破損する虞がある。このような過電流は、機器の製造工程や機器の使用中において、静電気によって、屡々、生成する。そのため、静電気による破壊(ESDと呼ばれる)から発光素子を防護するために、従来から、ESD対策素子を発光素子と電気的に並列に接続して過電流を迂回させている。ここで、ESD対策素子として、バリスタ、ツェナダイオード、逆方向ダイオード、コンデンサを挙げることができる。そして、一定以上の電圧が発光素子に印加された場合や、発光素子に印加される電圧が短時間に大きく変化した場合、これらのESD対策素子には大きな電流が流れるので、発光素子の負荷を軽減することができる。 In a light emitting element such as a semiconductor laser element, an active layer is provided between a compound semiconductor layer having a p-type conductivity type and a compound semiconductor layer having an n-type conductivity type, and a forward current is supplied to the pn junction. Thus, light emission (for example, laser oscillation) is obtained. However, if an excessive current flows in the forward direction, the light emitting element may be damaged due to end face destruction or defect formation. Even if an overcurrent flows in the reverse direction, the light emitting element may be damaged due to defect formation or the like. Such an overcurrent is often generated by static electricity during the manufacturing process of the device and the use of the device. For this reason, in order to protect the light emitting element from electrostatic breakdown (called ESD), conventionally, an ESD countermeasure element is electrically connected in parallel with the light emitting element to bypass overcurrent. Here, examples of the ESD countermeasure element include a varistor, a Zener diode, a reverse diode, and a capacitor. When a voltage higher than a certain level is applied to the light emitting element, or when the voltage applied to the light emitting element changes greatly in a short time, a large current flows through these ESD countermeasure elements. Can be reduced.
ところで、これらのESD対策素子を、個別の部品として発光素子と並列に組み込むことは、実装作業量の増加、製造コストの増加を招くので、発光素子自体にESD対策素子の役割を組み込むことが望ましい。 By the way, incorporating these ESD countermeasure elements in parallel with the light emitting elements as individual components leads to an increase in the amount of mounting work and an increase in manufacturing cost. Therefore, it is desirable to incorporate the role of the ESD countermeasure elements in the light emitting elements themselves. .
例えば、特開平6−97574号公報に開示された半導体レーザ装置にあっては、結晶成長を複数回行って、半導体レーザ活性層と並列に逆方向pn接合部を設け、逆方向の過電流がこの逆方向pn接合部を迂回する構造としている。しかしながら、化合物半導体層の再成長が必要とされるので、製造工程の複雑化を招く。ここで、化合物半導体層の再成長とは、複数の化合物半導体層の結晶成長を一連の工程として行い、次いで、得られた複数の化合物半導体層に別の処理(例えば、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程)を行い、その後、再び、複数の化合物半導体層の結晶成長を一連の工程として行うことを意味する。しかも、順方向の過電流が流れることによって生じる破壊(順方向ESDと呼ばれる)に対する有効な対策は取られていない。 For example, in the semiconductor laser device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-97574, crystal growth is performed a plurality of times, a reverse pn junction is provided in parallel with the semiconductor laser active layer, and a reverse overcurrent is generated. This reverse pn junction is bypassed. However, since regrowth of the compound semiconductor layer is required, the manufacturing process becomes complicated. Here, the regrowth of the compound semiconductor layer is a process in which crystal growth of a plurality of compound semiconductor layers is performed as a series of processes, and then another treatment (for example, a photolithography process and an etching process) is performed on the obtained compound semiconductor layers. ) And then, again, crystal growth of a plurality of compound semiconductor layers is performed as a series of steps. In addition, no effective countermeasure is taken against destruction (referred to as forward ESD) caused by the forward overcurrent flowing.
また、特開平9−27651号公報に開示された半導体レーザにあっては、結晶成長を複数回行って、半導体レーザ活性層と並列にレーザ活性層よりもバンドギャップの大きい材料でpn接合部を設け、順方向の過電流がこのpn部を迂回する構造としている。しかしながら、やはり、化合物半導体層の再成長が必要とされ、しかも、逆方向の過電流が流れることによって生じる破壊(逆方向ESDと呼ばれる)に対する有効な対策は取られていない。 In the semiconductor laser disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-27651, crystal growth is performed a plurality of times, and a pn junction is formed in parallel with the semiconductor laser active layer with a material having a larger band gap than the laser active layer. And a forward overcurrent bypasses the pn portion. However, the regrowth of the compound semiconductor layer is still required, and no effective countermeasure is taken against destruction (called reverse ESD) caused by reverse overcurrent flowing.
従って、本発明の目的は、発光素子と一体化(1チップ化)され、構造上、化合物半導体層の再成長工程が不要であり、しかも、逆方向の過電流が流れることによって生じる破壊、及び、順方向の過電流が流れることによって生じる破壊に対して有効な防護手段を有する発光素子組立体を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to integrate with a light emitting element (single chip), and structurally, a regrowth process of the compound semiconductor layer is unnecessary, and furthermore, destruction caused by an overcurrent flowing in the reverse direction, and Another object of the present invention is to provide a light emitting device assembly having a protective means effective against destruction caused by a forward overcurrent flowing.
上記の目的を達成するための本発明の第1の態様に係る発光素子組立体は、
(A)基板上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、及び、第2導電型を有する第2層から構成されたバイパス・ダイオード、
(B)バイパス・ダイオード上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、活性層、及び、第1導電型を有する第2層から構成された発光素子、並びに、
(C)基板の上方に、発光素子と分離して形成され、それぞれが化合物半導体から成り、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から少なくとも構成された逆方向ダイオード、
を備えていることを特徴とする。
To achieve the above object, a light emitting device assembly according to a first aspect of the present invention comprises:
(A) a bypass diode formed on a substrate, each composed of a compound semiconductor, and configured from the substrate side from a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type;
(B) formed on a bypass diode, each made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a first layer having a second conductivity type, an active layer, and a second layer having a first conductivity type A light emitting element, and
(C) Formed separately from the light emitting element above the substrate, each of which is made of a compound semiconductor, and at least includes a first layer having a second conductivity type and a second layer having a first conductivity type Reverse diode,
It is characterized by having.
本発明の第1の態様に係る発光素子組立体において、発光素子は、発光素子を構成する第2層を介して光を出射する面発光レーザ素子(垂直共振器レーザ、VCSEL)から成る形態とすることができ、あるいは又、端面から光を出射する端面発光レーザ素子から成る形態とすることができる。 In the light emitting device assembly according to the first aspect of the present invention, the light emitting device comprises a surface emitting laser device (vertical cavity laser, VCSEL) that emits light through the second layer constituting the light emitting device. Alternatively, it may be configured by an edge-emitting laser element that emits light from the end face.
上記の好ましい形態を含む本発明の第1の態様に係る発光素子組立体にあっては、逆方向ダイオードと基板との間には、バイパス・ダイオードを構成する第1層の延在部及び第2層の延在部が設けられている構成とすることができる。このように、逆方向ダイオードと基板との間には、本来、機能的には必要とされないダミーダイオードが形成されているが、係るダミーダイオードは、本発明の第1の態様に係る発光素子組立体において、逆方向ダイオードを一連の結晶成長の過程で形成するために必要とされるものであり、それ自体の存在が発光素子組立体の動作に何ら影響を与えるものではない。 In the light emitting device assembly according to the first aspect of the present invention including the above preferred embodiment, the extension portion of the first layer constituting the bypass diode and the first portion between the reverse diode and the substrate are provided. It can be set as the structure by which the extension part of two layers is provided. As described above, a dummy diode that is not originally required in terms of function is formed between the reverse direction diode and the substrate. The dummy diode is a light emitting element group according to the first aspect of the present invention. In a three-dimensional structure, the reverse diode is required to form a series of crystal growth processes, and the presence of the diode itself does not affect the operation of the light emitting device assembly.
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本発明の第1の態様に係る発光素子組立体にあっては、発光素子を構成する第1層と逆方向ダイオードを構成する第1層とは、同一の層から成り、発光素子を構成する第2層と逆方向ダイオードを構成する第2層とは、同一の層から成る構成とすることが好ましい。 Furthermore, in the light emitting element assembly according to the first aspect of the present invention including the preferred embodiment described above, the first layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the reverse diode are: It is preferable that the second layer constituting the light emitting element and the second layer constituting the reverse diode are formed of the same layer and are configured of the same layer.
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の第1の態様に係る発光素子組立体にあっては、
バイパス・ダイオードを構成する第1層は、第1電極に接続され、
バイパス・ダイオードを構成する第2層、及び、発光素子を構成する第1層は、第2電極に接続され、
発光素子を構成する第2層は、第3電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第1層は、第4電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第2層は、第5電極に接続され、
第1電極、第3電極及び第4電極は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
第2電極及び第5電極は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている構成とすることができる。
In the light emitting device assembly according to the first aspect of the present invention including the preferred embodiment and configuration described above,
The first layer constituting the bypass diode is connected to the first electrode,
The second layer constituting the bypass diode and the first layer constituting the light emitting element are connected to the second electrode,
The second layer constituting the light emitting element is connected to the third electrode,
The first layer constituting the reverse diode is connected to the fourth electrode,
The second layer constituting the reverse diode is connected to the fifth electrode,
The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode are connected to the first output portion of the light emitting element driving power source,
The 2nd electrode and the 5th electrode can be set as the structure connected to the 2nd output part of the light emitting element drive power supply.
上記の目的を達成するための本発明の第2の態様に係る発光素子組立体は、
(A)基板上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、活性層、及び、第2導電型を有する第2層から構成された発光素子、
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成されたバイパス・ダイオード、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、及び、第2導電型を有する第2層から構成されたダミーダイオード、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成された逆方向ダイオード、
が順次積層されて成ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a light emitting device assembly according to a second aspect of the present invention includes:
(A) A light-emitting element formed on a substrate, each composed of a compound semiconductor, and configured from the substrate side from a first layer having a first conductivity type, an active layer, and a second layer having a second conductivity type ,
(B) each composed of a compound semiconductor, and from the substrate side, the first layer having the second conductivity type, and the bypass diode composed of the second layer having the first conductivity type,
(C) each made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a dummy diode composed of a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type, and
(D) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a reverse diode composed of a first layer having the second conductivity type and a second layer having the first conductivity type;
Are sequentially laminated.
本発明の第2の態様に係る発光素子組立体にあっては、
発光素子を構成する第2層と、バイパス・ダイオードを構成する第1層は、共通の第1化合物半導体層から成り、
バイパス・ダイオードを構成する第2層と、ダミーダイオードを構成する第1層は、共通の第2化合物半導体層から成り、
ダミーダイオードを構成する第2層と、逆方向ダイオードを構成する第1層は、共通の第3化合物半導体層から成る構成とすることができる。
In the light emitting device assembly according to the second aspect of the present invention,
The second layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the bypass diode are composed of a common first compound semiconductor layer,
The second layer constituting the bypass diode and the first layer constituting the dummy diode are composed of a common second compound semiconductor layer,
The second layer constituting the dummy diode and the first layer constituting the reverse diode can be constituted by a common third compound semiconductor layer.
上記の好ましい構成を含む本発明の第2の態様に係る発光素子組立体にあっては、
バイパス・ダイオードを構成する第2層は、第1電極に接続され、
発光素子を構成する第2層、及び、バイパス・ダイオードを構成する第1層は、第2電極に接続され、
発光素子を構成する第1層は、第3電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第1層は、第4電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第2層は、第5電極に接続され、
第1電極、第3電極及び第4電極は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
第2電極及び第5電極は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている構成とすることができる。
In the light emitting element assembly according to the second aspect of the present invention including the above preferable configuration,
The second layer constituting the bypass diode is connected to the first electrode,
The second layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the bypass diode are connected to the second electrode,
The first layer constituting the light emitting element is connected to the third electrode,
The first layer constituting the reverse diode is connected to the fourth electrode,
The second layer constituting the reverse diode is connected to the fifth electrode,
The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode are connected to the first output portion of the light emitting element driving power source,
The 2nd electrode and the 5th electrode can be set as the structure connected to the 2nd output part of the light emitting element drive power supply.
上記の目的を達成するための本発明の第3の態様に係る発光素子組立体は、
(A)基板上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、及び、第2導電型を有する第2層から構成されたバイパス・ダイオード、
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、活性層、及び、第1導電型を有する第2層から構成された発光素子、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、及び、第2導電型を有する第2層から構成されたダミーダイオード、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成された逆方向ダイオード、
が順次積層されて成ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a light emitting device assembly according to a third aspect of the present invention includes:
(A) a bypass diode formed on a substrate, each composed of a compound semiconductor, and configured from the substrate side from a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type;
(B) Each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a light emitting device including a first layer having a second conductivity type, an active layer, and a second layer having a first conductivity type,
(C) each made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a dummy diode composed of a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type, and
(D) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a reverse diode composed of a first layer having the second conductivity type and a second layer having the first conductivity type;
Are sequentially laminated.
本発明の第3の態様に係る発光素子組立体にあっては、
バイパス・ダイオードを構成する第2層と、発光素子を構成する第1層は、共通の第1化合物半導体層から成り、
発光素子を構成する第2層と、ダミーダイオードを構成する第1層は、共通の第2化合物半導体層から成り、
ダミーダイオードを構成する第2層と、逆方向ダイオードを構成する第1層は、共通の第3化合物半導体層から成る構成とすることができる。
In the light emitting element assembly according to the third aspect of the present invention,
The second layer that constitutes the bypass diode and the first layer that constitutes the light emitting element are composed of a common first compound semiconductor layer,
The second layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the dummy diode are composed of a common second compound semiconductor layer,
The second layer constituting the dummy diode and the first layer constituting the reverse diode can be constituted by a common third compound semiconductor layer.
上記の好ましい構成を含む本発明の第3の態様に係る発光素子組立体にあっては、
バイパス・ダイオードを構成する第1層は、第1電極に接続され、
発光素子を構成する第1層、及び、バイパス・ダイオードを構成する第2層は、第2電極に接続され、
発光素子を構成する第2層は、第3電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第1層は、第4電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第2層は、第5電極に接続され、
第1電極、第3電極及び第4電極は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
第2電極及び第5電極は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている構成とすることができる。
In the light emitting element assembly according to the third aspect of the present invention including the above preferable configuration,
The first layer constituting the bypass diode is connected to the first electrode,
The first layer constituting the light emitting element and the second layer constituting the bypass diode are connected to the second electrode,
The second layer constituting the light emitting element is connected to the third electrode,
The first layer constituting the reverse diode is connected to the fourth electrode,
The second layer constituting the reverse diode is connected to the fifth electrode,
The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode are connected to the first output portion of the light emitting element driving power source,
The 2nd electrode and the 5th electrode can be set as the structure connected to the 2nd output part of the light emitting element drive power supply.
上記の目的を達成するための本発明の第4の態様に係る発光素子組立体は、
(A)基板上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、及び、第2導電型を有する第2層から構成された逆方向ダイオード、
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成されたダミーダイオード、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、及び、第2導電型を有する第2層から構成されたバイパス・ダイオード、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、活性層、及び、第1導電型を有する第2層から構成された発光素子、
が順次積層されて成ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a light emitting device assembly according to a fourth aspect of the present invention includes:
(A) a reverse diode formed on a substrate, each composed of a compound semiconductor, and configured from the substrate side from a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type;
(B) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a dummy diode composed of a first layer having the second conductivity type and a second layer having the first conductivity type;
(C) each composed of a compound semiconductor, and from the substrate side, a bypass diode composed of a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type, and
(D) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a light emitting device composed of a first layer having a second conductivity type, an active layer, and a second layer having a first conductivity type,
Are sequentially laminated.
本発明の第4の態様に係る発光素子組立体にあっては、
逆方向ダイオードを構成する第2層と、ダミーダイオードを構成する第1層は、共通の第1化合物半導体層から成り、
ダミーダイオードを構成する第2層と、バイパス・ダイオードを構成する第1層は、共通の第2化合物半導体層から成り、
バイパス・ダイオードを構成する第2層と、発光素子を構成する第1層は、共通の第3化合物半導体層から成る構成とすることができる。
In the light emitting device assembly according to the fourth aspect of the present invention,
The second layer constituting the reverse diode and the first layer constituting the dummy diode are composed of a common first compound semiconductor layer,
The second layer constituting the dummy diode and the first layer constituting the bypass diode are composed of a common second compound semiconductor layer,
The second layer constituting the bypass diode and the first layer constituting the light emitting element can be constituted by a common third compound semiconductor layer.
上記の好ましい構成を含む本発明の第4の態様に係る発光素子組立体にあっては、
バイパス・ダイオードを構成する第1層は、第1電極に接続され、
発光素子を構成する第1層、及び、バイパス・ダイオードを構成する第2層は、第2電極に接続され、
発光素子を構成する第2層は、第3電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第2層は、第4電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第1層は、第5電極に接続され、
第1電極、第3電極及び第4電極は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
第2電極及び第5電極は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている構成とすることができる。
In the light emitting element assembly according to the fourth aspect of the present invention including the above preferable configuration,
The first layer constituting the bypass diode is connected to the first electrode,
The first layer constituting the light emitting element and the second layer constituting the bypass diode are connected to the second electrode,
The second layer constituting the light emitting element is connected to the third electrode,
The second layer constituting the reverse diode is connected to the fourth electrode,
The first layer constituting the reverse diode is connected to the fifth electrode,
The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode are connected to the first output portion of the light emitting element driving power source,
The 2nd electrode and the 5th electrode can be set as the structure connected to the 2nd output part of the light emitting element drive power supply.
上記の目的を達成するための本発明の第5の態様に係る発光素子組立体は、
(A)基板上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、及び、第2導電型を有する第2層から構成された逆方向ダイオード、
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成されたダミーダイオード、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、活性層、及び、第2導電型を有する第2層から構成された発光素子、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成されたバイパス・ダイオード、
が順次積層されて成ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a light emitting device assembly according to a fifth aspect of the present invention includes:
(A) a reverse diode formed on a substrate, each composed of a compound semiconductor, and configured from the substrate side from a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type;
(B) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a dummy diode composed of a first layer having the second conductivity type and a second layer having the first conductivity type;
(C) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a light emitting element composed of a first layer having a first conductivity type, an active layer, and a second layer having a second conductivity type, and
(D) each of which is made of a compound semiconductor, and includes, from the substrate side, a first layer having a second conductivity type and a bypass diode composed of a second layer having a first conductivity type,
Are sequentially laminated.
本発明の第5の態様に係る発光素子組立体にあっては、
逆方向ダイオードを構成する第2層と、ダミーダイオードを構成する第1層は、共通の第1化合物半導体層から成り、
ダミーダイオードを構成する第2層と、発光素子を構成する第1層は、共通の第2化合物半導体層から成り、
発光素子を構成する第2層と、バイパス・ダイオードを構成する第1層は、共通の第3化合物半導体層から成る構成とすることができる。
In the light emitting element assembly according to the fifth aspect of the present invention,
The second layer constituting the reverse diode and the first layer constituting the dummy diode are composed of a common first compound semiconductor layer,
The second layer that constitutes the dummy diode and the first layer that constitutes the light emitting element are composed of a common second compound semiconductor layer,
The second layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the bypass diode can be constituted by a common third compound semiconductor layer.
上記の好ましい構成を含む本発明の第5の態様に係る発光素子組立体にあっては、
バイパス・ダイオードを構成する第2層は、第1電極に接続され、
発光素子を構成する第2層、及び、バイパス・ダイオードを構成する第1層は、第2電極に接続され、
発光素子を構成する第1層は、第3電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第2層は、第4電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第1層は、第5電極に接続され、
第1電極、第3電極及び第4電極は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
第2電極及び第5電極は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている構成とすることができる。
In the light emitting element assembly according to the fifth aspect of the present invention including the above preferable configuration,
The second layer constituting the bypass diode is connected to the first electrode,
The second layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the bypass diode are connected to the second electrode,
The first layer constituting the light emitting element is connected to the third electrode,
The second layer constituting the reverse diode is connected to the fourth electrode,
The first layer constituting the reverse diode is connected to the fifth electrode,
The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode are connected to the first output portion of the light emitting element driving power source,
The 2nd electrode and the 5th electrode can be set as the structure connected to the 2nd output part of the light emitting element drive power supply.
本発明の第2の態様に係る発光素子組立体においては、バイパス・ダイオードと逆方向ダイオードとの間に、本来、機能的には必要とされないダミーダイオードが形成されている。また、本発明の第3の態様に係る発光素子組立体においては、発光素子と逆方向ダイオードとの間に、本来、機能的には必要とされないダミーダイオードが形成されている。係るダミーダイオードは、本発明の第2の態様あるいは第3の態様に係る発光素子組立体において、逆方向ダイオードを一連の結晶成長の過程で形成するために必要とされるものであり、それ自体の存在が発光素子組立体の動作に何ら影響を与えるものではない。本発明の第4の態様に係る発光素子組立体においては、逆方向ダイオードとバイパス・ダイオードとの間に、本来、機能的には必要とされないダミーダイオードが形成されている。また、本発明の第5の態様に係る発光素子組立体においては、逆方向ダイオードと発光素子との間に、本来、機能的には必要とされないダミーダイオードが形成されている。係るダミーダイオードは、本発明の第4の態様あるいは第5の態様に係る発光素子組立体において、発光素子、バイパス・ダイオードを一連の結晶成長の過程で形成するために必要とされるものであり、それ自体の存在が発光素子組立体の動作に何ら影響を与えるものではない。 In the light emitting element assembly according to the second aspect of the present invention, a dummy diode that is not essentially required in terms of function is formed between the bypass diode and the reverse diode. Further, in the light emitting element assembly according to the third aspect of the present invention, a dummy diode that is not originally required in terms of function is formed between the light emitting element and the reverse direction diode. Such a dummy diode is necessary for forming the reverse diode in the course of a series of crystal growth in the light emitting device assembly according to the second aspect or the third aspect of the present invention. Does not affect the operation of the light emitting device assembly. In the light emitting element assembly according to the fourth aspect of the present invention, a dummy diode that is not essentially required in terms of function is formed between the reverse diode and the bypass diode. Further, in the light emitting element assembly according to the fifth aspect of the present invention, a dummy diode that is not originally required in terms of function is formed between the reverse direction diode and the light emitting element. Such a dummy diode is required for forming a light emitting element and a bypass diode in a series of crystal growth processes in the light emitting element assembly according to the fourth aspect or the fifth aspect of the present invention. The presence of itself does not affect the operation of the light emitting device assembly.
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の第2の態様〜第5の態様に係る発光素子組立体において、発光素子は発光ダイオードから成る形態とすることができる。 In the light-emitting element assemblies according to the second to fifth aspects of the present invention including the preferred modes and configurations described above, the light-emitting elements can be formed of light-emitting diodes.
上記の目的を達成するための本発明の第6の態様に係る発光素子組立体は、バイパス・ダイオード、発光素子、及び、逆方向ダイオードが1チップ化されて成る発光素子組立体であって、
バイパス・ダイオードの一端、発光素子の一端、及び、逆方向ダイオードの一端は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
発光素子の他端、及び、逆方向ダイオードの他端は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されていることを特徴とする。
To achieve the above object, a light emitting device assembly according to a sixth aspect of the present invention is a light emitting device assembly in which a bypass diode, a light emitting device, and a reverse diode are integrated into one chip,
One end of the bypass diode, one end of the light emitting element, and one end of the reverse diode are connected to the first output of the light emitting element driving power source,
The other end of the light emitting element and the other end of the reverse diode are connected to a second output unit of the light emitting element driving power source.
本発明の第6の態様に係る発光素子組立体において、バイパス・ダイオード及び発光素子は積層されており、逆方向ダイオードは発光素子と分離されている構成とすることができ、あるいは又、発光素子、バイパス・ダイオード、及び、逆方向ダイオードは積層されている構成とすることができる。 In the light-emitting element assembly according to the sixth aspect of the present invention, the bypass diode and the light-emitting element are stacked, and the reverse diode is separated from the light-emitting element, or the light-emitting element. The bypass diode and the reverse diode can be stacked.
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の第1の態様〜第6の態様に係る発光素子組立体(以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある)にあっては、バイパス・ダイオードの動作開始電圧(ターン・オン電圧)は、発光素子の動作開始電圧(ターン・オン電圧)よりも高いことが要求される。また、逆方向ダイオードの動作開始電圧(ターン・オン電圧)は、発光素子の動作開始電圧(ターン・オン電圧)よりも低いことが望ましい。尚、発光素子、バイパス・ダイオード、逆方向ダイオードの動作開始電圧(ターン・オン電圧)は、これらを構成する各層の組成(物性)を適切に選択することで、適宜、決定することができる。 In the light-emitting element assemblies according to the first to sixth aspects of the present invention including the preferred embodiments and configurations described above (hereinafter, these may be collectively referred to as the present invention). The operation start voltage (turn-on voltage) of the bypass diode is required to be higher than the operation start voltage (turn-on voltage) of the light emitting element. Further, the operation start voltage (turn-on voltage) of the reverse diode is preferably lower than the operation start voltage (turn-on voltage) of the light emitting element. In addition, the operation start voltage (turn-on voltage) of the light emitting element, the bypass diode, and the reverse diode can be appropriately determined by appropriately selecting the composition (physical properties) of each layer constituting them.
本発明にあっては、発光素子、バイパス・ダイオード、逆方向ダイオード、ダミーダイオードにおける種々の層を構成する化合物半導体として、GaN系化合物半導体(AlGaN混晶あるいはAlInGaN混晶、InGaN混晶を含む)、InN系化合物半導体、AlN系化合物半導体、GaAs系化合物半導体、AlGaAs系化合物半導体、AlGaInP系化合物半導体、AlGaInAs系化合物半導体、GaInAs系化合物半導体、GaInAsP系化合物半導体、GaP系化合物半導体、InP系化合物半導体を例示することができる。これらの層の形成方法(成膜方法)として、有機金属化学的気相成長法(MOCVD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を挙げることができる。 In the present invention, GaN-based compound semiconductors (including AlGaN mixed crystals, AlInGaN mixed crystals, and InGaN mixed crystals) are used as compound semiconductors constituting various layers in light emitting elements, bypass diodes, reverse diodes, and dummy diodes. InN compound semiconductor, AlN compound semiconductor, GaAs compound semiconductor, AlGaAs compound semiconductor, AlGaInP compound semiconductor, AlGaInAs compound semiconductor, GaInAs compound semiconductor, GaInAsP compound semiconductor, GaP compound semiconductor, InP compound semiconductor Can be illustrated. Examples of methods for forming these layers (film formation methods) include metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), molecular beam epitaxy (MBE), and hydride vapor deposition in which halogen contributes to transport or reaction. be able to.
本発明において、基板として、サファイア基板、GaAs基板、GaN基板、SiC基板、アルミナ基板、ZnS基板、ZnO基板、AlN基板、LiMgO基板、LiGaO2基板、MgAl2O4基板、InP基板、Si基板、Ge基板、これらの基板の表面(主面)に下地層やバッファ層が形成されたものを挙げることができる。 In the present invention, as a substrate, sapphire substrate, GaAs substrate, GaN substrate, SiC substrate, alumina substrate, ZnS substrate, ZnO substrate, AlN substrate, LiMgO substrate, LiGaO 2 substrate, MgAl 2 O 4 substrate, InP substrate, Si substrate, Examples thereof include Ge substrates and those having a base layer or a buffer layer formed on the surface (main surface) of these substrates.
第1導電型がn型である場合には、第2導電型はp型であり、第1導電型がp型である場合には、第2導電型はn型である。 When the first conductivity type is n-type, the second conductivity type is p-type, and when the first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type.
本発明の第1の態様に係る発光素子組立体あるいは、本発明の第6の態様に係る発光素子組立体の好ましい構成において、逆方向ダイオードと発光素子とを分離させるには、逆方向ダイオードを構成する層と発光素子を構成する層との間の領域を、例えば、リソグラフィ技術と、ウェットエッチング法あるいはドライエッチング法との組合せによって除去すればよい。ここで、逆方向ダイオードと発光素子とは、上述したように、同じ層構成とすることが、製造の簡素化といった観点から好ましい。 In a preferable configuration of the light emitting element assembly according to the first aspect of the present invention or the light emitting element assembly according to the sixth aspect of the present invention, in order to separate the reverse direction diode and the light emitting element, the reverse direction diode is used. The region between the constituent layer and the layer constituting the light emitting element may be removed by, for example, a combination of a lithography technique and a wet etching method or a dry etching method. Here, as described above, the reverse diode and the light emitting element preferably have the same layer configuration from the viewpoint of simplification of manufacturing.
第1電極〜第5電極を構成する材料は、第1電極〜第5電極を形成するための下地層の導電型によって決定すればよく、あるいは又、光の出射方向によって決定すればよく、例えば、下地層の導電型がp型である場合、銀(In、Cu、Pd、Ni、Co、Rh、Ptを含有する銀合金を包含する)、Ti/Au、Cr/Au等から構成することができるし、下地層の導電型がn型である場合、チタン(Ti)、TiWやTiMoといったチタン合金から成る電極(例えば、TiW層、Ti層/Ni層/Au層等)、アルミニウム(Al)やアルミニウム合金、AuGe、AuGe/Ni/Au等から構成することができる。また、電極を透明にする必要がある場合には、電極をITOから構成すればよい。尚、電極が積層構造を有する場合、「/」の前の材料が基板側に位置する。また、電極に対して、必要に応じて、例えば、Ti層/Pt層/Au層等といった[接着層(Ti層やCr層等)]/[バリアメタル層(Pt層、Ni層、TiW層やMo層等)]/[実装に対して融和性の良い金属層(例えばAu層)]のような積層構成とした多層メタル層から成るコンタクト部(パッド部)を設けてもよい。電極、コンタクト部(パッド部)は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法といった各種のPVD法、各種のCVD法、メッキ法によって形成することができる。 The material constituting the first electrode to the fifth electrode may be determined by the conductivity type of the underlayer for forming the first electrode to the fifth electrode, or may be determined by the light emitting direction, for example When the conductivity type of the underlayer is p-type, it is composed of silver (including silver alloys containing In, Cu, Pd, Ni, Co, Rh, Pt), Ti / Au, Cr / Au, etc. If the conductivity type of the underlayer is n-type, an electrode made of titanium alloy such as titanium (Ti), TiW or TiMo (for example, TiW layer, Ti layer / Ni layer / Au layer, etc.), aluminum (Al ), An aluminum alloy, AuGe, AuGe / Ni / Au, or the like. Moreover, what is necessary is just to comprise an electrode from ITO, when it is necessary to make an electrode transparent. When the electrode has a laminated structure, the material before “/” is located on the substrate side. Further, for the electrode, for example, [adhesive layer (Ti layer, Cr layer, etc.)] / [Barrier metal layer (Pt layer, Ni layer, TiW layer) such as Ti layer / Pt layer / Au layer, etc. Or a Mo layer, etc.) / [A metal layer (for example, an Au layer) that is compatible with mounting] may be provided with a contact portion (pad portion) made of a multilayer metal layer having a laminated structure. The electrode and the contact part (pad part) can be formed by, for example, various PVD methods such as vacuum deposition and sputtering, various CVD methods, and plating methods.
本発明においては、発光素子、並びに、ESD対策素子としてのバイパス・ダイオード及び逆方向ダイオードが、1チップ化され、一体化されている。即ち、順方向及び逆方向の両方向の過電流に対する迂回経路が設られている。従って、順・逆両方向のサージ耐圧を向上させることができ、順方向の過電流が流れることによって生じる破壊(順方向ESD)、及び、逆方向の過電流が流れることによって生じる破壊(逆方向ESD)、即ち、活性層のサージ破壊に対して、極めて有効である。また、ESD対策素子を、個別の部品として発光素子と並列に組み込むといった煩雑な実装作業が不要である。更には、化合物半導体層の再成長を必要としない。そして、以上の結果として、ESD耐性の高い発光素子組立体を低いコストにて製造することが可能となる。 In the present invention, the light emitting element, and the bypass diode and reverse diode as ESD countermeasure elements are integrated into one chip. In other words, a bypass path is provided for overcurrent in both the forward and reverse directions. Therefore, the surge withstand voltage in both the forward and reverse directions can be improved, and the breakdown caused by the forward overcurrent flowing (forward ESD) and the breakdown caused by the backward overcurrent flowing (reverse ESD) ), That is, extremely effective against surge breakdown of the active layer. Further, a complicated mounting operation of incorporating the ESD countermeasure element in parallel with the light emitting element as an individual component is unnecessary. Furthermore, no regrowth of the compound semiconductor layer is required. As a result, a light emitting device assembly having high ESD resistance can be manufactured at low cost.
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.
実施例1は、本発明の第1の態様及び第6の態様に係る発光素子組立体に関する。実施例1の発光素子組立体の等価回路図を図1の(A)に示し、模式的な一部端面図を図1の(B)に示す。また、模式的な部分的平面図を図2に示す。尚、実施例1、あるいは、後述する実施例2〜実施例5において、第1導電型をn型、第2導電型をp型とする。 Example 1 relates to a light-emitting element assembly according to the first and sixth aspects of the present invention. An equivalent circuit diagram of the light-emitting element assembly of Example 1 is shown in FIG. 1A, and a schematic partial end view is shown in FIG. A schematic partial plan view is shown in FIG. In Example 1 or Examples 2 to 5 to be described later, the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type.
実施例1の発光素子組立体は、本発明の第1の態様に係る発光素子組立体の表現に沿って説明すると、
(A)第1導電型(n型)を有する基板10上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型(n型)を有する第1層21、及び、第2導電型(p型)を有する第2層22から構成されたバイパス・ダイオード20、
(B)バイパス・ダイオード20上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型(p型)を有する第1層31、活性層33、及び、第1導電型(n型)を有する第2層32から構成された発光素子30、並びに、
(C)基板10の上方に、発光素子30と分離して形成され、それぞれが化合物半導体から成り、実施例1にあっては、基板側から、第2導電型(p型)を有する第1層41、及び、第1導電型(n型)を有する第2層42から少なくとも構成された逆方向ダイオード40、
を備えている。
The light-emitting element assembly of Example 1 will be described along the expression of the light-emitting element assembly according to the first aspect of the present invention.
(A) formed on a
(B) formed on the
(C) Formed separately from the
It has.
あるいは又、実施例1の発光素子組立体は、本発明の第6の態様に係る発光素子組立体の表現に沿って説明すると、バイパス・ダイオード20、発光素子30、及び、逆方向ダイオード40が1チップ化されて成り、バイパス・ダイオード20の一端(具体的には、第1層21)、発光素子30の一端(具体的には、第2層32)、及び、逆方向ダイオード40の一端(具体的には、第1層41)は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、発光素子30の他端(具体的には、第1層31)、及び、逆方向ダイオード40の他端(具体的には、第2層42)は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている。そして、バイパス・ダイオード20及び発光素子30は積層されており、逆方向ダイオード40は発光素子30と分離されている。即ち、実施例1にあっては、発光素子30は、所謂メサ構造を有する。
Alternatively, the light-emitting element assembly of Example 1 will be described along the expression of the light-emitting element assembly according to the sixth aspect of the present invention. The
尚、逆方向ダイオード40と基板10との間には、バイパス・ダイオードを構成する第1層の延在部及び第2層の延在部が設けられている。このように、逆方向ダイオード40と基板10との間には、本来、機能的には必要とされないダミーダイオード50が形成されているが、係るダミーダイオード50は、実施例1の発光素子組立体において、逆方向ダイオード40を一連の結晶成長の過程で形成するために必要とされるものであり、それ自体の存在が発光素子組立体の動作に何ら影響を与えるものではない。尚、以下、バイパス・ダイオードを構成する第1層の延在部をダミーダイオード50の第1層51と呼び、バイパス・ダイオードを構成する第2層の延在部をダミーダイオード50の第2層52と呼ぶ。
In addition, between the
そして、バイパス・ダイオード20を構成する第1層21は、第1電極61に接続されている。具体的には、第1電極61は、バイパス・ダイオード20を構成する第1層21の露出した一部分の上に形成されている。また、バイパス・ダイオード20を構成する第2層22、及び、発光素子30を構成する第1層31は、第2電極62に接続されている。具体的には、第2電極62は、バイパス・ダイオード20を構成する第2層22の露出した一部分の上に形成されており、発光素子30を構成する第1層31は、バイパス・ダイオード20を構成する第2層22を介して、第2電極62に接続されている。更には、発光素子30を構成する第2層32は、第3電極63に接続されている。具体的には、第3電極63は、発光素子30を構成する第2層32上、より具体的には、第2層32の外周部にリング状に形成されている。また、逆方向ダイオード40を構成する第1層41は、第4電極64に接続されている。具体的には、第4電極64は、ダミーダイオード50の第2層52の露出した一部分の上に形成されており、逆方向ダイオード40を構成する第1層41は、ダミーダイオード50の第2層52を介して、第4電極64に接続されている。更には、逆方向ダイオード40を構成する第2層42は、第5電極65に接続されている。具体的には、第5電極65は、逆方向ダイオード40を構成する第2層42上に形成されている。尚、発光素子組立体の頂面は、発光素子30を構成する第2層32、第3電極63、第5電極から構成されている。
The
ここで、第1電極61と第3電極63、及び、第1電極61と第4電極64とは、絶縁層70上を延びる配線層66によって電気的に接続されており、第2電極62と第5電極65とは、絶縁層70上を延びる配線層67によって電気的に接続されている。また、基板10の裏面には取出し電極68が設けられている。そして、第1電極61、第3電極63及び第4電極64は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、第2電極62及び第5電極65は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている。具体的には、第1電極61は、バイパス・ダイオード20を構成する第1層21及び基板10を介して取出し電極68に電気的に接続され、取出し電極68は、図示しない配線によって、発光素子駆動電源の第1出力部に接続されている。また、第5電極65は、図示しない配線によって、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている。
Here, the
実施例1にあっては、発光素子30は、発光素子30を構成する第2層32を介して光を出射する面発光レーザ素子(垂直共振器レーザ、VCSEL)から成る。
In the first embodiment, the
基板10は、n型のGaAs基板から構成されている。また、バイパス・ダイオード20を構成する第1層21及びダミーダイオード50の第1層51、バイパス・ダイオード20を構成する第2層22及びダミーダイオード50の第2層52は、以下の組成を有する。更には、第1層21,51と第2層22,52との間には、以下の組成を有する接合層23,53が形成されている。このような構造にすることで、バイパス・ダイオード20の電気抵抗値は、低い値、即ち、5Ω程度である。また、バイパス・ダイオード20のターン・オン電圧は2.0ボルト程度である。
The
一般に、DBR層を構成する層の光学的厚さは、λ/4(λは発振波長)である。また、n型不純物として、例えば、ケイ素(Si)やセレン(Se)を挙げることができ、p型不純物として、亜鉛(Zn)や、マグネシウム(Mg)、ベリリウム(Be)、炭素(C)を挙ることができる。 In general, the optical thickness of the layers constituting the DBR layer is λ / 4 (λ is an oscillation wavelength). Examples of the n-type impurity include silicon (Si) and selenium (Se). Examples of the p-type impurity include zinc (Zn), magnesium (Mg), beryllium (Be), and carbon (C). Can be listed.
一方、発光素子30の第1層31、及び、逆方向ダイオード40の第1層41は、同一の層から構成されており、基板側から、以下の組成を有する酸化狭窄層31A,41A、及び、第1クラッド層31B,41Bの積層構造から構成されている。また、発光素子30の活性層33、及び、逆方向ダイオード40の第1層41と第2層42との間に形成された接合層43も、同一の層から構成されており、以下の組成を有する。更には、発光素子30の第2層32、及び、逆方向ダイオード40の第2層42も、同一の層から構成されており、基板側から、以下の組成を有する第2クラッド層32A,42A、及び、DBR層32B,42Bの積層構造から構成されている。尚、このような酸化狭窄層31Aを有する構造とすることで、発光素子30の電気抵抗値は、比較的高い値、例えば50Ω程度である。一方、逆方向ダイオード40の電気抵抗値は、例えば5Ω程度である。また、発光素子30のターン・オン電圧は1.4ボルト程度であり、逆方向ダイオード40のターン・オン電圧も1.4ボルト程度である。
On the other hand, the
また、第1電極61、第3電極63、及び、第4電極64はAuGe合金層から構成されており、第2電極62及び第5電極65はTi層/Au層の積層構造から構成されており、取出し電極68はAuGe合金層から構成されており、配線層66,67は金(Au)から構成されており、絶縁層70は、例えば、SiO2から構成されている。尚、絶縁層を構成する材料として、その他、SiOX系材料、SiNY系材料、SiOXNY系材料、Ta2O5、ZrO2、AlN、Al2O3を例示することができる。絶縁層の形成方法として、例えば真空蒸着法やスパッタリング法といったPVD法、あるいは、CVD法を挙げることができる。発光素子駆動電源は、周知の発光素子駆動電源から構成すればよい。
The
例えば、第5電極65から取出し電極68に向かって、即ち、発光素子30に第2電極62から第3電極63に向かって、20ミリアンペアの電流が流れたとする。もしも、バイパス・ダイオード20が存在しない場合、20ミリアンペアの電流の全てが発光素子30を流れることになる。一方、ターン・オン電圧が2.0ボルトのバイパス・ダイオード20が存在する場合、以下の示す式のとおり、約12.7ミリアンペアの電流が発光素子30に流れるだけであり、残りの電流はバイパス・ダイオード20を流れる。一方、取出し電極68から第5電極65に向かって、電流が流れるときには、係る電流は逆方向ダイオード40を流れ、発光素子30を流れることはない。この状態を、図3に示す。尚、図3において、実線は、発光素子30を流れる電流の値を示し、点線は、バイパス・ダイオード20を流れる電流の値を示し、一点鎖線は、逆方向ダイオード40を流れる電流の値を示す。
For example, it is assumed that a current of 20 milliamperes flows from the
即ち、発光素子30とバイパス・ダイオード20に合わせて20ミリアンペアの電流が流れる場合、発光素子30に流れる電流をi(A)とすると、バイパス・ダイオード20を流れる電流(A)は、
20×10-3−i
である。発光素子30の両端の電圧とバイパス・ダイオード20の両端の電圧は等しいから、以下の等式が成立する。
50(Ω)×i(A)+1.4(V)
=5(Ω)×{20×10-3(A)−i(A)}+2.0(V)
これを解いて、
i(A)≒0.7/55(A)≒12.7×10-3(A)
That is, when a current of 20 milliamperes flows in accordance with the
20 × 10 −3 -i
It is. Since the voltage across the
50 (Ω) x i (A) + 1.4 (V)
= 5 (Ω) × {20 × 10 −3 (A) −i (A)} + 2.0 (V)
Solve this,
i (A) ≈0.7 / 55 (A) ≈12.7 × 10 −3 (A)
このように、発光素子30に過剰な順方向電流が流れたときには、一定の電流値が発光素子30に順方向として流れ、発光素子30は発光状態を保持し、しかも、一定の電流値を越える電流の大部分はバイパス・ダイオード20を流れるので、発光素子30に損傷が発生し難い。また、発光素子30に逆方向の電流が流れようとしても、係る電流は、発光素子30を迂回し、逆方向ダイオード40を流れるので、発光素子30に損傷が発生することはない。
As described above, when an excessive forward current flows in the
以下、図4の(A)、(B)、図5の(A)、(B)、図6の(A)、(B)、図7の(A)、(B)を参照して、実施例1の発光素子組立体の製造方法の概要を説明する。尚、各層は、例えば、MOCVD法により形成することができる。この際、III−V族化合物半導体の原料としては、例えば、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリメチルガリウム(TMG)、アルシン(AsH3)を用い、ドナー不純物の原料としては、例えば、H2Seを用い、アクセプタ不純物の原料としては、例えば、ジメチルジンク(DMZ)を用いる。また、例えば、塩素系ガスによるドライエッチング技術によって各層のエッチングを行うことができる。 Hereinafter, referring to (A), (B) of FIG. 4, (A), (B) of FIG. 5, (A), (B) of FIG. 6, (A), (B) of FIG. An outline of a method for manufacturing the light-emitting element assembly of Example 1 will be described. Each layer can be formed by, for example, the MOCVD method. At this time, for example, trimethylaluminum (TMA), trimethylgallium (TMG), or arsine (AsH 3 ) is used as a raw material for a III-V group compound semiconductor, and H 2 Se is used as a raw material for a donor impurity, for example. As the acceptor impurity material, for example, dimethyl zinc (DMZ) is used. Further, for example, each layer can be etched by a dry etching technique using a chlorine-based gas.
[工程−100]
先ず、n−GaAsから成る基板10の主面上に、周知のMOCVD技術を用いて、バイパス・ダイオード20の第1層21を形成するための化合物半導体層121、バイパス・ダイオード20の接合層23を形成するための化合物半導体層123、バイパス・ダイオード20の第2層22を形成するための化合物半導体層122、発光素子30及び逆方向ダイオード40の第1層31,41を形成するための酸化狭窄形成層131A及び化合物半導体層131B、発光素子30の活性層33及び逆方向ダイオード40の接合層43を形成するための化合物半導体層133、発光素子30及び逆方向ダイオード40の第2層32,42を形成するための化合物半導体層132A,132Bを、順次、成膜する(図4の(A)参照)。
[Step-100]
First, the
[工程−110]
次に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、化合物半導体層132B、化合物半導体層132A、化合物半導体層133、化合物半導体層131B、及び、酸化狭窄形成層131Aの一部分を選択的に除去し、発光素子30を形成するための円筒形の島状の領域130を形成する(図4の(B)参照)。こうして、発光素子30を構成する第1層31(31A,31B)、活性層33、第2層32(32A,32B)を得ることができ、同時に、逆方向ダイオード40を構成する第1層41(41A,41B)、接合層43、第2層42(42A,42B)を得ることができる。発光素子30と逆方向ダイオード40とは分離されている。
[Step-110]
Next, part of the
次いで、水蒸気雰囲気中において高温での酸化処理を行い、露出した酸化狭窄形成層131Aの側壁から酸化狭窄形成層131Aの内部に亙り、選択的に酸化することで、酸化狭窄層31A,41Aを得ることができる(図5の(A)参照)。尚、参照番号31C,41Cは、酸化された領域を指す。
Next, oxidation treatment is performed at a high temperature in a water vapor atmosphere, and the oxidation constriction formation layers 31A and 41A are obtained by selectively oxidizing from the exposed side wall of the oxidation
[工程−120]
その後、例えば、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、化合物半導体層122、化合物半導体層123、化合物半導体層121の一部分を選択的に除去する(図5の(B)参照)。こうして、バイパス・ダイオード20を構成する、第1層21、接合層23、第2層23を得ることができ、同時に、ダミーダイオード50が形成される。尚、このダミーダイオード50は、バイパス・ダイオードを構成する第1層の延在部である第1層51、バイパス・ダイオードを構成する接合層の延在部である接合層53、及び、バイパス・ダイオードを構成する第2層の延在部である第2層52から構成されている。
[Step-120]
After that, based on, for example, a photolithography technique and an etching technique, the
[工程−130]
次いで、例えば、所謂リフトオフ法及び真空蒸着法に基づき、バイパス・ダイオード20を構成する第1層21の露出した部分に第1電極61を形成し、発光素子30を構成する第2層32(32B)の露出した外周部にリング状の第3電極63を形成し、逆方向ダイオード40を構成する第2層42(42B)の露出した部分に第5電極65を形成する(図6の(A)参照)。
[Step-130]
Next, based on the so-called lift-off method and vacuum deposition method, for example, the
[工程−140]
その後、例えば、リフトオフ法及び真空蒸着法に基づき、バイパス・ダイオード20を構成する第2層22の露出した部分に第2電極62を形成し、ダミーダイオード50を構成する第2層52の露出した部分に第4電極64を形成する(図6の(B)参照)。尚、[工程−130]と[工程−140]の順序を逆にしてもよい。
[Step-140]
After that, for example, based on the lift-off method and the vacuum deposition method, the
[工程−150]
次に、例えば、CVD法及びエッチング技術に基づき、露出した化合物半導体層のそれぞれの側壁、及び、酸化狭窄層31A,41Aの酸化された領域31C,41Cのそれぞれの側壁に、例えばSiO2から成る絶縁層70を形成する(図7の(A)参照)。
[Step-150]
Next, based on, for example, the CVD method and the etching technique, each exposed side wall of the compound semiconductor layer and each side wall of the
[工程−160]
その後、例えば、リフトオフ法及び真空蒸着法に基づき、絶縁層70上を延びる配線層66,67を形成する(図7の(B)参照)。こうして、第1電極61と第3電極63、及び、第1電極61と第4電極64とを、絶縁層70上を延びる配線層66によって電気的に接続し、第2電極62と第5電極65とを、絶縁層70上を延びる配線層67によって電気的に接続する。
[Step-160]
Thereafter, wiring layers 66 and 67 extending on the insulating
[工程−170]
その後、基板10の裏面に取出し電極68を形成した後、合金化処理を行い、次いで、例えば、ダイシング法にて、発光素子組立体を個別化することで、実施例1の発光素子組立体を得ることができる。
[Step-170]
Then, after forming the
実施例2は、本発明の第2の態様及び第6の態様に係る発光素子組立体に関する。実施例2の発光素子組立体の等価回路図を図8の(A)に示し、模式的な一部端面図を図8の(B)に示す。 Example 2 relates to a light-emitting element assembly according to the second and sixth aspects of the present invention. FIG. 8A shows an equivalent circuit diagram of the light-emitting element assembly of Example 2, and FIG. 8B shows a schematic partial end view.
実施例2の発光素子組立体は、本発明の第2の態様に係る発光素子組立体の表現に沿って説明すると、
(A)基板210上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型(n型)を有する第1層231、活性層233、及び、第2導電型(p型)を有する第2層232から構成された発光素子230、
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型(p型)を有する第1層221、及び、第1導電型(n型)を有する第2層222から構成されたバイパス・ダイオード220、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型(n型)を有する第1層251、及び、第2導電型(p型)を有する第2層252から構成されたダミーダイオード250、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型(p型)を有する第1層241、及び、第1導電型(n型)を有する第2層242から構成された逆方向ダイオード240、
が順次積層されて成る。
The light-emitting element assembly of Example 2 will be described along the expression of the light-emitting element assembly according to the second aspect of the present invention.
(A) A
(B) Each of which is made of a compound semiconductor, and includes, from the substrate side, a
(C) Each of which is made of a compound semiconductor, and is a dummy composed of a
(D) Each of which is made of a compound semiconductor, and is composed of a
Are sequentially stacked.
あるいは又、実施例2の発光素子組立体は、本発明の第6の態様に係る発光素子組立体の表現に沿って説明すると、バイパス・ダイオード220、発光素子230、及び、逆方向ダイオード240が1チップ化されて成り、バイパス・ダイオード220の一端(具体的には、第2層222)、発光素子230の一端(具体的には、第1層231)、及び、逆方向ダイオード240の一端(具体的には、第1層241)は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、発光素子230の他端(具体的には、第2層232)、及び、逆方向ダイオード240の他端(具体的には、第2層242)は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている。そして、発光素子230、バイパス・ダイオード220及び逆方向ダイオード240は積層されている。
Alternatively, the light-emitting element assembly of Example 2 will be described in accordance with the expression of the light-emitting element assembly according to the sixth aspect of the present invention. The
発光素子230を構成する第2層232と、バイパス・ダイオード220を構成する第1層221とは、共通の第1化合物半導体層281から成る。また、バイパス・ダイオード220を構成する第2層222と、ダミーダイオード250を構成する第1層251とは、共通の第2化合物半導体層282から成る。更には、ダミーダイオード250を構成する第2層252と、逆方向ダイオード240を構成する第1層241とは、共通の第3化合物半導体層283から成る。
The
実施例2の発光素子組立体において、バイパス・ダイオード220と逆方向ダイオード240との間には、本来、機能的には必要とされないダミーダイオード250が形成されているが、このダミーダイオード250は、実施例2の発光素子組立体において、逆方向ダイオード240を一連の結晶成長の過程で形成するために必要とされるものであり、それ自体の存在が発光素子組立体の動作に何ら影響を与えるものではない。
In the light emitting element assembly of Example 2, a
そして、バイパス・ダイオード220を構成する第2層222は、第1電極261に接続されている。具体的には、第1電極261は、バイパス・ダイオード220を構成する第2層222の露出した一部分の上に形成されている。また、発光素子230を構成する第2層232、及び、バイパス・ダイオード220を構成する第1層221(即ち、第1の化合物半導体層281)は、第2電極262に接続されている。具体的には、第2電極262は、発光素子230を構成する第2層232と、バイパス・ダイオード220を構成する第1層221とが共通となった第1化合物半導体層281の露出した一部分の上に形成されている。更には、発光素子230を構成する第1層231は、第3電極263に接続されている。具体的には、第3電極263は、発光素子230を構成する第1層231の露出した一部分の上に形成されている。また、逆方向ダイオード240を構成する第1層241は、第4電極264に接続されている。具体的には、第4電極264は、逆方向ダイオード240を構成する第1層241の露出した一部分の上に形成されている。更には、逆方向ダイオード240を構成する第2層242は、第5電極265に接続されている。具体的には、第5電極265は、逆方向ダイオード240を構成する第2層242の露出した一部分の上に形成されている。
The
ここで、第1電極261と第3電極263、及び、第1電極261と第4電極264とは、絶縁層270上を延びる配線層266によって電気的に接続されており、第2電極262と第5電極265とは、絶縁層270上を延びる配線層267によって電気的に接続されている。そして、第1電極261、第3電極263及び第4電極264は、発光素子駆動電源の第1出力部に図示しない配線を介して接続され、第2電極262及び第5電極265は、発光素子駆動電源の第2出力部に図示しない配線を介して接続されている。
Here, the
実施例2、あるいは、後述する実施例3〜実施例5にあっては、発光素子230,330,430,530は、基板側から光を出射する発光ダイオードから成る。実施例2,あるいは、後述する実施例3〜実施例5にあっては、このように、発光素子を発光ダイオードから構成するので、メサ構造を採用するよりも、発光に寄与する接合面をより広くすることが可能な発光素子230、バイパス・ダイオード220及び逆方向ダイオード240の積層構造を採用することが好ましい。基板210,310,410,510は、サファイア基板から構成されている。
In the second embodiment or the third to fifth embodiments described later, the
実施例2における発光素子230を構成する第1層231、発光素子230を構成する活性層233、発光素子230を構成する第2層232及びバイパス・ダイオード220を構成する第1層221(共通の第1化合物半導体層281)は、以下の組成を有する。更には、バイパス・ダイオード220を構成する第2層222及びダミーダイオード250を構成する第1層251(共通の第2化合物半導体層282)、ダミーダイオード250を構成する第2層252及び逆方向ダイオード240を構成する第1層241(共通の第3化合物半導体層283)、逆方向ダイオード240を構成する第2層242は、以下の組成を有する。
In Example 2, the
そして、このような構造にすることで、バイパス・ダイオード220の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば5Ω程度、及び、3.5ボルト程度であり、発光素子230の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば10Ω程度、及び、3.0ボルト程度であり、逆方向ダイオード240の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば5Ω程度、及び、3.5ボルト程度である。
With this structure, the electrical resistance value and turn-on voltage of the
また、第1電極261、第3電極263、及び、第4電極264はAuGe合金層から構成されており、第2電極262及び第5電極265はTi層/Au層の積層構造から構成されており、配線層266,267は金(Au)から構成されており、絶縁層270は、例えば、SiO2から構成されている。発光素子駆動電源は、周知の発光素子駆動電源から構成すればよい。後述する実施例3〜実施例5においても、同様とすることができる。
The
実施例2の発光素子組立体は、先ず、サファイア基板から成る基板210の主面上に、周知のMOCVD技術を用いて、発光素子230の第1層231を形成するための化合物半導体層、活性層233を形成するための化合物半導体層、第1の化合物半導体層281(発光素子230の第2層232、及び、バイパス・ダイオード220の第1層221)、第2の化合物半導体層282(バイパス・ダイオード220の第2層222、及び、ダミーダイオード250の第1層251)、第3の化合物半導体層283(ダミーダイオード250の第2層252、及び、逆方向ダイオード240の第1層241)、逆方向ダイオード240の第2層242を、順次、成膜する。
In the light emitting device assembly of Example 2, a compound semiconductor layer for forming the
次に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、逆方向ダイオード240の第2層242、第3の化合物半導体層283、第2の化合物半導体層282、第1の化合物半導体層281、活性層233を選択的に除去して、発光素子230の第1層231の一部分を露出させ、リフトオフ法に基づき、第3電極263を露出した第1層231の部分の上に形成する。その後、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、逆方向ダイオード240の第2層242、第3の化合物半導体層283、第2の化合物半導体層282を選択的に除去して、第1の化合物半導体層281の一部分を露出させ、リフトオフ法に基づき、第2電極262を露出した第1の化合物半導体層281の部分の上に形成する。更に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、逆方向ダイオード240の第2層242、第3の化合物半導体層283を選択的に除去して、第2の化合物半導体層282の一部分を露出させ、リフトオフ法に基づき、第1電極261を露出した第2の化合物半導体層282の部分の上に形成する。次いで、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、逆方向ダイオード240の第2層242を選択的に除去して、第3の化合物半導体層283の一部分を露出させ、リフトオフ法に基づき、第4電極264を露出した第3の化合物半導体層283の部分の上に形成する。その後、リフトオフ法に基づき、第5電極265を露出した逆方向ダイオード240の第2層242上に形成する。
Next, based on the photolithography technique and the etching technique, the
次に、例えば、CVD法及びエッチング技術に基づき、露出した化合物半導体層のそれぞれの側壁に、例えばSiO2から成る絶縁層270を形成する。その後、例えば、リフトオフ法及び真空蒸着法に基づき、絶縁層270上を延びる配線層266,267を形成する。最後に、例えば、ダイシング法にて、発光素子組立体を個別化することで、実施例2の発光素子組立体を得ることができる。
Next, an insulating
実施例3は、本発明の第3の態様及び第6の態様に係る発光素子組立体に関する。実施例3の発光素子組立体の等価回路図を図9の(A)に示し、模式的な一部端面図を図9の(B)に示す。 Example 3 relates to a light-emitting element assembly according to the third and sixth aspects of the present invention. FIG. 9A shows an equivalent circuit diagram of the light-emitting element assembly of Example 3, and FIG. 9B shows a schematic partial end view.
実施例3の発光素子組立体は、本発明の第3の態様に係る発光素子組立体の表現に沿って説明すると、
(A)基板310上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型(n型)を有する第1層321、及び、第2導電型(p型)を有する第2層322から構成されたバイパス・ダイオード320、
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型(p型)を有する第1層331、活性層333、及び、第1導電型(n型)を有する第2層332から構成された発光素子330、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型(n型)を有する第1層351、及び、第2導電型(p型)を有する第2層352から構成されたダミーダイオード350、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型(p型)を有する第1層341、及び、第1導電型(n型)を有する第2層342から構成された逆方向ダイオード340、
が順次積層されて成る。
The light-emitting element assembly of Example 3 will be described along the expression of the light-emitting element assembly according to the third aspect of the present invention.
(A) A
(B) Each is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, from the
(C) Each of which is made of a compound semiconductor, and is a dummy composed of a
(D) Each of which is made of a compound semiconductor, and is composed of a
Are sequentially stacked.
あるいは又、実施例3の発光素子組立体は、本発明の第6の態様に係る発光素子組立体の表現に沿って説明すると、バイパス・ダイオード320、発光素子330、及び、逆方向ダイオード340が1チップ化されて成り、バイパス・ダイオード320の一端(具体的には、第1層321)、発光素子330の一端(具体的には、第2層332)、及び、逆方向ダイオード340の一端(具体的には、第1層341)は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、発光素子330の他端(具体的には、第1層331)、及び、逆方向ダイオード340の他端(具体的には、第2層342)は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている。そして、発光素子330、バイパス・ダイオード320及び逆方向ダイオード340は積層されている。
Alternatively, the light-emitting element assembly of Example 3 will be described along the expression of the light-emitting element assembly according to the sixth aspect of the present invention. The
バイパス・ダイオード320を構成する第2層322と、発光素子330を構成する第1層331は、共通の第1化合物半導体層381から成る。また、発光素子330を構成する第2層332と、ダミーダイオード350を構成する第1層351は、共通の第2化合物半導体層382から成る。更には、ダミーダイオード350を構成する第2層352と、逆方向ダイオード340を構成する第1層341は、共通の第3化合物半導体層383から成る。
The
実施例3の発光素子組立体において、発光素子330と逆方向ダイオード340との間には、本来、機能的には必要とされないダミーダイオード350が形成されているが、このダミーダイオード350は、実施例3の発光素子組立体において、逆方向ダイオード340を一連の結晶成長の過程で形成するために必要とされるものであり、それ自体の存在が発光素子組立体の動作に何ら影響を与えるものではない。
In the light-emitting element assembly of Example 3, a
そして、バイパス・ダイオード320を構成する第1層321は、第1電極361に接続されている。具体的には、第1電極361は、バイパス・ダイオード320を構成する第1層321の露出した一部分の上に形成されている。また、発光素子330を構成する第1層331、及び、バイパス・ダイオード320を構成する第2層322(即ち、第1の化合物半導体層381)は、第2電極362に接続されている。具体的には、第2電極362は、発光素子330を構成する第1層331と、バイパス・ダイオード320を構成する第2層322とが共通となった第1化合物半導体層381の露出した一部分の上に形成されている。更には、発光素子330を構成する第2層332は、第3電極363に接続されている。具体的には、第3電極363は、発光素子330を構成する第2層332の露出した一部分の上に形成されている。また、逆方向ダイオード340を構成する第1層341は、第4電極364に接続されている。具体的には、第4電極364は、逆方向ダイオード340を構成する第1層341の露出した一部分の上に形成されている。更には、逆方向ダイオード340を構成する第2層342は、第5電極365に接続されている。具体的には、第5電極365は、逆方向ダイオード340を構成する第2層342の露出した一部分の上に形成されている。
The
ここで、第1電極361と第3電極363、及び、第3電極363と第4電極364とは、絶縁層370上を延びる配線層366によって電気的に接続されており、第2電極362と第5電極365とは、絶縁層370上を延びる配線層367によって電気的に接続されている。そして、第1電極361、第3電極363及び第4電極364は、発光素子駆動電源の第1出力部に図示しない配線を介して接続され、第2電極362及び第5電極365は、発光素子駆動電源の第2出力部に図示しない配線を介して接続されている。
Here, the
実施例3におけるバイパス・ダイオード320を構成する第1層321、発光素子330を構成する第1層331及びバイパス・ダイオード320を構成する第2層322(共通の第1化合物半導体層381)は、以下の組成を有する。更には、発光素子330を構成する活性層333、発光素子330を構成する第2層332及び及びダミーダイオード350を構成する第1層351(共通の第2化合物半導体層382)、ダミーダイオード350を構成する第2層352及び逆方向ダイオード340を構成する第1層341(共通の第3化合物半導体層383)、逆方向ダイオード340を構成する第2層342は、以下の組成を有する。
The
そして、このような構造にすることで、バイパス・ダイオード320の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば5Ω程度、及び、3.5ボルト程度であり、発光素子330の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば10Ω程度、及び、3.0ボルト程度であり、逆方向ダイオード340の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば5Ω程度、及び、3.5ボルト程度である。
With this structure, the electrical resistance value and turn-on voltage of the
実施例3、あるいは、後述する実施例4〜実施例5の発光素子組立体は、各層の積層順やパターニング順が異なるものの、実質的に、実施例2において説明した発光素子組立体の製造方法と同様の方法で製造することができるので、詳細な説明は省略する。 Although the light emitting element assembly of Example 3 or Examples 4 to 5 described later is different in the stacking order and patterning order of the respective layers, the method for manufacturing the light emitting element assembly substantially described in Example 2 is used. Therefore, detailed description thereof is omitted.
実施例4は、本発明の第4の態様及び第6の態様に係る発光素子組立体に関する。実施例4の発光素子組立体の等価回路図を図10の(A)に示し、模式的な一部端面図を図10の(B)に示す。 Example 4 relates to a light-emitting element assembly according to the fourth and sixth aspects of the present invention. An equivalent circuit diagram of the light-emitting element assembly of Example 4 is shown in FIG. 10A, and a schematic partial end view is shown in FIG.
実施例4の発光素子組立体は、本発明の第4の態様に係る発光素子組立体の表現に沿って説明すると、
(A)基板410上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型(n型)を有する第1層441、及び、第2導電型(p型)を有する第2層442から構成された逆方向ダイオード440、
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型(p型)を有する第1層451、及び、第1導電型(n型)を有する第2層452から構成されたダミーダイオード450、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型(n型)を有する第1層421、及び、第2導電型(p型)を有する第2層422から構成されたバイパス・ダイオード420、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型(p型)を有する第1層431、活性層433、及び、第1導電型(n型)を有する第2層432から構成された発光素子430、
が順次積層されて成る。
The light emitting element assembly of Example 4 will be described along the expression of the light emitting element assembly according to the fourth aspect of the present invention.
(A) A
(B) Each of which is made of a compound semiconductor, and is a dummy composed of a
(C) Bypass composed of a compound semiconductor, and from the substrate side, the
(D) Each is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, from the
Are sequentially stacked.
あるいは又、実施例4の発光素子組立体は、本発明の第6の態様に係る発光素子組立体の表現に沿って説明すると、バイパス・ダイオード420、発光素子430、及び、逆方向ダイオード440が1チップ化されて成り、バイパス・ダイオード420の一端(具体的には、第1層421)、発光素子430の一端(具体的には、第2層432)、及び、逆方向ダイオード440の一端(具体的には、第2層442)は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、発光素子430の他端(具体的には、第1層431)、及び、逆方向ダイオード440の他端(具体的には、第1層441)は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている。そして、発光素子430、バイパス・ダイオード420及び逆方向ダイオード440は積層されている。
Alternatively, the light-emitting element assembly of Example 4 will be described along the expression of the light-emitting element assembly according to the sixth aspect of the present invention. The
逆方向ダイオード440を構成する第2層442と、ダミーダイオード450を構成する第1層451は、共通の第1化合物半導体層481から成る。また、ダミーダイオード450を構成する第2層452と、バイパス・ダイオード420を構成する第1層421は、共通の第2化合物半導体層482から成る。更には、バイパス・ダイオード420を構成する第2層422と、発光素子430を構成する第1層431は、共通の第3化合物半導体層483から成る。
The
実施例4の発光素子組立体において、逆方向ダイオード440とバイパス・ダイオード420との間には、本来、機能的には必要とされないダミーダイオード450が形成されているが、このダミーダイオード450は、実施例4の発光素子組立体において、バイパス・ダイオード420及び発光素子430を一連の結晶成長の過程で形成するために必要とされるものであり、それ自体の存在が発光素子組立体の動作に何ら影響を与えるものではない。
In the light emitting element assembly of Example 4, a
そして、バイパス・ダイオード420を構成する第1層421は、第1電極461に接続されている。具体的には、第1電極461は、バイパス・ダイオード420を構成する第1層421の露出した一部分の上に形成されている。また、発光素子430を構成する第1層431、及び、バイパス・ダイオード420を構成する第2層422(即ち、第3の化合物半導体層483)は、第2電極462に接続されている。具体的には、第2電極462は、発光素子430を構成する第1層431と、バイパス・ダイオード420を構成する第2層422とが共通となった第3化合物半導体層483の露出した一部分の上に形成されている。更には、発光素子430を構成する第2層432は、第3電極463に接続されている。具体的には、第3電極463は、発光素子430を構成する第2層432の露出した一部分の上に形成されている。また、逆方向ダイオード440を構成する第2層442は、第4電極464に接続されている。具体的には、第4電極464は、逆方向ダイオード440を構成する第2層442の露出した一部分の上に形成されている。更には、逆方向ダイオード440を構成する第1層441は、第5電極465に接続されている。具体的には、第5電極465は、逆方向ダイオード440を構成する第1層441の露出した一部分の上に形成されている。
The
ここで、第1電極461と第3電極463、及び、第1電極461と第4電極464とは、絶縁層470上を延びる配線層466によって電気的に接続されており、第2電極462と第5電極465とは、絶縁層470上を延びる配線層467によって電気的に接続されている。そして、第1電極461、第3電極463及び第4電極464は、発光素子駆動電源の第1出力部に図示しない配線を介して接続され、第2電極462及び第5電極465は、発光素子駆動電源の第2出力部に図示しない配線を介して接続されている。
Here, the
実施例4における逆方向ダイオード440を構成する第1層441、逆方向ダイオード440を構成する第2層442及びダミーダイオード450を構成する第1層451(共通の第1化合物半導体層481)は、以下の組成を有する。また、バイパス・ダイオード420を構成する第1層421及びダミーダイオード450を構成する第2層452(共通の第2化合物半導体層482)は、以下の組成を有する。更には、バイパス・ダイオード420を構成する第2層422及び発光素子430を構成する第1層431(共通の第3化合物半導体層483)、発光素子430を構成する活性層433、発光素子430を構成する第2層432は、以下の組成を有する。
The
そして、このような構造にすることで、バイパス・ダイオード420の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば5Ω程度、及び、3.5ボルト程度であり、発光素子430の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば10Ω程度、及び、3.0ボルト程度であり、逆方向ダイオード440の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば5Ω程度、及び、3.5ボルト程度である。
With such a structure, the electrical resistance value and turn-on voltage of the
実施例5は、本発明の第5の態様及び第6の態様に係る発光素子組立体に関する。実施例5の発光素子組立体の等価回路図を図11の(A)に示し、模式的な一部端面図を図11の(B)に示す。 Example 5 relates to a light-emitting element assembly according to the fifth and sixth aspects of the present invention. An equivalent circuit diagram of the light-emitting element assembly of Example 5 is shown in FIG. 11A, and a schematic partial end view is shown in FIG.
実施例5の発光素子組立体は、本発明の第5の態様に係る発光素子組立体の表現に沿って説明すると、
(A)基板510上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型(n型)を有する第1層541、及び、第2導電型(p型)を有する第2層542から構成された逆方向ダイオード540、
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型(p型)を有する第1層551、及び、第1導電型(n型)を有する第2層552から構成されたダミーダイオード550、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型(n型)を有する第1層531、活性層533、及び、第2導電型(p型)を有する第2層532から構成された発光素子530、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型(p型)を有する第1層521、及び、第1導電型(n型)を有する第2層522から構成されたバイパス・ダイオード520、
が順次積層されて成る。
The light-emitting element assembly of Example 5 will be described along the expression of the light-emitting element assembly according to the fifth aspect of the present invention.
(A) A
(B) Each of which is made of a compound semiconductor, and is a dummy including a
(C) Each is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, the
(D) Each of which is made of a compound semiconductor, and includes, from the substrate side, a
Are sequentially stacked.
あるいは又、実施例5の発光素子組立体は、本発明の第6の態様に係る発光素子組立体の表現に沿って説明すると、バイパス・ダイオード520、発光素子530、及び、逆方向ダイオード540が1チップ化されて成り、バイパス・ダイオード520の一端(具体的には、第2層522)、発光素子530の一端(具体的には、第1層531)、及び、逆方向ダイオード540の一端(具体的には、第2層542)は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、発光素子530の他端(具体的には、第2層532)、及び、逆方向ダイオード540の他端(具体的には、第1層521)は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されている。そして、発光素子530、バイパス・ダイオード520及び逆方向ダイオード540は積層されている。
Alternatively, the light-emitting element assembly of Example 5 will be described along the expression of the light-emitting element assembly according to the sixth aspect of the present invention. The
逆方向ダイオード540を構成する第2層542と、ダミーダイオード550を構成する第1層551は、共通の第1化合物半導体層581から成る。また、ダミーダイオード550を構成する第2層552と、発光素子530を構成する第1層531は、共通の第2化合物半導体層582から成る。更には、発光素子530を構成する第2層532と、バイパス・ダイオード520を構成する第1層521は、共通の第3化合物半導体層583から成る。
The
実施例5の発光素子組立体において、逆方向ダイオード540と発光素子530との間には、本来、機能的には必要とされないダミーダイオード550が形成されているが、このダミーダイオード550は、実施例5の発光素子組立体において、発光素子530及びバイパス・ダイオード520を一連の結晶成長の過程で形成するために必要とされるものであり、それ自体の存在が発光素子組立体の動作に何ら影響を与えるものではない。
In the light emitting element assembly of Example 5, a
そして、バイパス・ダイオード520を構成する第2層522は、第1電極561に接続されている。具体的には、第1電極561は、バイパス・ダイオード520を構成する第2層522の露出した一部分の上に形成されている。また、発光素子530を構成する第2層532、及び、バイパス・ダイオード520を構成する第1層521(即ち、第3の化合物半導体層583)は、第2電極562に接続されている。具体的には、第2電極562は、発光素子530を構成する第2層532と、バイパス・ダイオード520を構成する第1層521とが共通となった第3化合物半導体層583の露出した一部分の上に形成されている。更には、発光素子530を構成する第1層531は、第3電極563に接続されている。具体的には、第3電極563は、発光素子530を構成する第1層531の露出した一部分の上に形成されている。また、逆方向ダイオード540を構成する第2層542は、第4電極564に接続されている。具体的には、第4電極564は、逆方向ダイオード540を構成する第2層542の露出した一部分の上に形成されている。更には、逆方向ダイオード540を構成する第1層541は、第5電極565に接続されている。具体的には、第5電極565は、逆方向ダイオード540を構成する第1層541の露出した一部分の上に形成されている。
The
ここで、第1電極561と第3電極563、及び、第3電極563と第4電極564とは、絶縁層570上を延びる配線層566によって電気的に接続されており、第2電極562と第5電極565とは、絶縁層570上を延びる配線層567によって電気的に接続されている。そして、第1電極561、第3電極563及び第4電極564は、発光素子駆動電源の第1出力部に図示しない配線を介して接続され、第2電極562及び第5電極565は、発光素子駆動電源の第2出力部に図示しない配線を介して接続されている。
Here, the
実施例5における逆方向ダイオード540を構成する第1層541、逆方向ダイオード540を構成する第2層542及びダミーダイオード550を構成する第1層551(共通の第1化合物半導体層581)は、以下の組成を有する。また、発光素子530を構成する第1層531及びダミーダイオード550を構成する第2層552(共通の第2化合物半導体層582)、発光素子530を構成する活性層533、発光素子530を構成する第2層532及びバイパス・ダイオード520を構成する第1層521(共通の第3化合物半導体層583)、バイパス・ダイオード520を構成する第2層522以下の組成を有する。
The
そして、このような構造にすることで、バイパス・ダイオード520の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば5Ω程度、及び、3.5ボルト程度であり、発光素子530の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば10Ω程度、及び、3.0ボルト程度であり、逆方向ダイオード540の電気抵抗値及びターン・オン電圧は、例えば5Ω程度、及び、3.5ボルト程度である。
With such a structure, the electrical resistance value and turn-on voltage of the
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した発光素子組立体の構成、構造、発光素子組立体を構成する材料や組成等は例示であり適宜変更することができる。第1導電型をp型とし、第2導電型をn型とすることもできる。更には、基板10として、絶縁性の基板を用いることもできる。実施例1において説明した発光素子組立体において、場合によっては、基板上に発光素子を形成し、発光素子の上にバイパス・ダイオードを形成してもよい。また、実施例2〜実施例5の発光ダイオードにおいては、基板とは逆の方向(発光素子組立体の頂面)から光を出射する形式とすることもできる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the preferable Example, this invention is not limited to these Examples. The configuration and structure of the light-emitting element assembly described in the examples, the materials and the compositions that constitute the light-emitting element assembly are examples and can be changed as appropriate. The first conductivity type may be p-type and the second conductivity type may be n-type. Furthermore, an insulating substrate can be used as the
実施例1において説明した発光素子組立体の構造を、端面から光を出射する端面発光レーザ素子に適用することもできる。この場合に各層の組成を以下に例示する。 The structure of the light-emitting element assembly described in Embodiment 1 can also be applied to an edge-emitting laser element that emits light from the end face. In this case, the composition of each layer is exemplified below.
また、実施例2において説明した発光素子組立体の構造を、端面から光を出射する端面発光レーザ素子に適用することもできる。この場合に各層の組成を以下に例示する。 In addition, the structure of the light emitting element assembly described in Embodiment 2 can be applied to an edge emitting laser element that emits light from an end face. In this case, the composition of each layer is exemplified below.
更には、実施例3において説明した発光素子組立体の構造を、端面から光を出射する端面発光レーザ素子に適用することもできる。この場合に各層の組成を以下に例示する。 Furthermore, the structure of the light-emitting element assembly described in Embodiment 3 can be applied to an edge-emitting laser element that emits light from the end face. In this case, the composition of each layer is exemplified below.
また、実施例4において説明した発光素子組立体の構造を、端面から光を出射する端面発光レーザ素子に適用することもできる。この場合に各層の組成を以下に例示する。 Further, the structure of the light emitting element assembly described in Embodiment 4 can be applied to an edge emitting laser element that emits light from an end face. In this case, the composition of each layer is exemplified below.
更には、実施例5において説明した発光素子組立体の構造を、端面から光を出射する端面発光レーザ素子に適用することもできる。この場合に各層の組成を以下に例示する。 Furthermore, the structure of the light-emitting element assembly described in Embodiment 5 can be applied to an edge-emitting laser element that emits light from the end face. In this case, the composition of each layer is exemplified below.
10,210,310,410,510・・・基板、20,220,320,420,520・・・バイパス・ダイオード、21,221,321,421,521・・・バイパス・ダイオードの第1層、22,222,322,422,522・・・バイパス・ダイオードの第2層、23・・・バイパス・ダイオードの接合層、30,230,330,430,530・・・発光素子、31,231,331,431,531・・・発光素子の第1層、31A,41A・・・酸化狭窄層、31B,41B・・・第1クラッド層、31C,41C・・・酸化狭窄層の酸化された領域、32,232,332,432,532・・・発光素子の第2層、32A,42A・・・第2クラッド層、32B,42B・・・DBR層、33,233,333,433,533・・・発光素子の活性層、40,240,340,440,540・・・逆方向ダイオード、41,241,341,441,541・・・逆方向ダイオードの第1層、42,242,342,442,542・・・逆方向ダイオードの第2層、43・・・逆方向ダイオードの接合層、50,250,350,450,550・・・ダミーダイオード、51,251,351,451,551・・・ダミーダイオードの第1層、52,252,352,452,552・・・ダミーダイオードの第2層、53・・・ダミーダイオードの接合層、61,261,361,461,561・・・第1電極、62,262,362,462,562・・・第2電極、63,263,363,463,563・・・第3電極、64,264,364,464,564・・・第4電極、65,265,365,465,565・・・第5電極、66,67,266,267,366,367,466,467,566,567・・・配線層、68・・・取出し電極、70,270,370,470,570・・・絶縁層、121,122,123,131B,132A,132B,133・・・化合物半導体層、131A・・・酸化狭窄形成層、281,381,481,581・・・第1の化合物半導体層、282,382,482,582・・・第2の化合物半導体層、283,383,483,583・・・第3の化合物半導体層 10, 210, 310, 410, 510 ... substrate, 20, 220, 320, 420, 520 ... bypass diode, 21, 221, 321, 421, 521 ... first layer of bypass diode, 22, 222, 322, 422, 522... Second layer of bypass diode, 23... Junction layer of bypass diode, 30, 230, 330, 430, 530. 331, 431, 531 ... first layer of light emitting element, 31A, 41A ... oxidized constriction layer, 31B, 41B ... first cladding layer, 31C, 41C ... oxidized region of oxidized constriction layer , 32, 232, 332, 432, 532... Second layer of light emitting element, 32A, 42A... Second cladding layer, 32B, 42B. 3, 433, 533 ... active layer of light emitting element, 40, 240, 340, 440, 540 ... reverse diode, 41, 241, 341, 441, 541 ... first layer of reverse diode, 42, 242, 342, 442, 542 ... second layer of reverse diode, 43 ... junction layer of reverse diode, 50, 250, 350, 450, 550 ... dummy diode, 51, 251, 351, 451, 551 ... first layer of dummy diode, 52, 252, 352, 452, 552 ... second layer of dummy diode, 53 ... junction layer of dummy diode, 61, 261, 361 461, 561 ... 1st electrode, 62, 262, 362, 462, 562 ... 2nd electrode, 63, 263, 363, 463, 563 ... 3rd electrode, 6 , 264, 364, 464, 564 ... fourth electrode, 65, 265, 365, 465, 565 ... fifth electrode, 66, 67, 266, 267, 366, 367, 466, 467, 566, 567 ... Wiring layer, 68 ... Extraction electrode, 70, 270, 370, 470, 570 ... Insulating layer, 121, 122, 123, 131B, 132A, 132B, 133 ... Compound semiconductor layer, 131A .. Oxide constriction forming layer, 281, 381, 481, 581... First compound semiconductor layer, 282, 382, 482, 582... Second compound semiconductor layer, 283, 383, 483, 583.・ Third compound semiconductor layer
Claims (22)
(B)バイパス・ダイオード上に形成され、それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、活性層、及び、第1導電型を有する第2層から構成された発光素子、並びに、
(C)基板の上方に、発光素子と分離して形成され、それぞれが化合物半導体から成り、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から少なくとも構成された逆方向ダイオード、
を備えていることを特徴とする発光素子組立体。 (A) a bypass diode formed on a substrate, each composed of a compound semiconductor, and configured from the substrate side from a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type;
(B) formed on a bypass diode, each made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a first layer having a second conductivity type, an active layer, and a second layer having a first conductivity type A light emitting element, and
(C) Formed separately from the light emitting element above the substrate, each of which is made of a compound semiconductor, and at least includes a first layer having a second conductivity type and a second layer having a first conductivity type Reverse diode,
A light-emitting element assembly comprising:
発光素子を構成する第2層と逆方向ダイオードを構成する第2層とは、同一の層から成ることを特徴とする請求項1に記載の発光素子組立体。 The first layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the reverse diode are composed of the same layer,
The light emitting device assembly according to claim 1, wherein the second layer constituting the light emitting device and the second layer constituting the reverse diode are composed of the same layer.
バイパス・ダイオードを構成する第2層、及び、発光素子を構成する第1層は、第2電極に接続され、
発光素子を構成する第2層は、第3電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第1層は、第4電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第2層は、第5電極に接続され、
第1電極、第3電極及び第4電極は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
第2電極及び第5電極は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の発光素子組立体。 The first layer constituting the bypass diode is connected to the first electrode,
The second layer constituting the bypass diode and the first layer constituting the light emitting element are connected to the second electrode,
The second layer constituting the light emitting element is connected to the third electrode,
The first layer constituting the reverse diode is connected to the fourth electrode,
The second layer constituting the reverse diode is connected to the fifth electrode,
The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode are connected to the first output portion of the light emitting element driving power source,
The light emitting device assembly according to claim 1, wherein the second electrode and the fifth electrode are connected to a second output portion of the light emitting device driving power source.
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成されたバイパス・ダイオード、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、及び、第2導電型を有する第2層から構成されたダミーダイオード、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成された逆方向ダイオード、
が順次積層されて成ることを特徴とする発光素子組立体。 (A) A light-emitting element formed on a substrate, each composed of a compound semiconductor, and configured from the substrate side from a first layer having a first conductivity type, an active layer, and a second layer having a second conductivity type ,
(B) each composed of a compound semiconductor, and from the substrate side, the first layer having the second conductivity type, and the bypass diode composed of the second layer having the first conductivity type,
(C) each made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a dummy diode composed of a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type, and
(D) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a reverse diode composed of a first layer having the second conductivity type and a second layer having the first conductivity type;
A light-emitting element assembly comprising:
バイパス・ダイオードを構成する第2層と、ダミーダイオードを構成する第1層は、共通の第2化合物半導体層から成り、
ダミーダイオードを構成する第2層と、逆方向ダイオードを構成する第1層は、共通の第3化合物半導体層から成ることを特徴とする請求項7に記載の発光素子組立体。 The second layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the bypass diode are composed of a common first compound semiconductor layer,
The second layer constituting the bypass diode and the first layer constituting the dummy diode are composed of a common second compound semiconductor layer,
The light emitting device assembly according to claim 7, wherein the second layer constituting the dummy diode and the first layer constituting the reverse diode are formed of a common third compound semiconductor layer.
発光素子を構成する第2層、及び、バイパス・ダイオードを構成する第1層は、第2電極に接続され、
発光素子を構成する第1層は、第3電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第1層は、第4電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第2層は、第5電極に接続され、
第1電極、第3電極及び第4電極は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
第2電極及び第5電極は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されていることを特徴とする請求項7に記載の発光素子組立体。 The second layer constituting the bypass diode is connected to the first electrode,
The second layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the bypass diode are connected to the second electrode,
The first layer constituting the light emitting element is connected to the third electrode,
The first layer constituting the reverse diode is connected to the fourth electrode,
The second layer constituting the reverse diode is connected to the fifth electrode,
The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode are connected to the first output portion of the light emitting element driving power source,
The light emitting device assembly according to claim 7, wherein the second electrode and the fifth electrode are connected to a second output portion of the light emitting device driving power source.
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、活性層、及び、第1導電型を有する第2層から構成された発光素子、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、及び、第2導電型を有する第2層から構成されたダミーダイオード、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成された逆方向ダイオード、
が順次積層されて成ることを特徴とする発光素子組立体。 (A) a bypass diode formed on a substrate, each composed of a compound semiconductor, and configured from the substrate side from a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type;
(B) Each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a light emitting device including a first layer having a second conductivity type, an active layer, and a second layer having a first conductivity type,
(C) each made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a dummy diode composed of a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type, and
(D) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a reverse diode composed of a first layer having the second conductivity type and a second layer having the first conductivity type;
A light-emitting element assembly comprising:
発光素子を構成する第2層と、ダミーダイオードを構成する第1層は、共通の第2化合物半導体層から成り、
ダミーダイオードを構成する第2層と、逆方向ダイオードを構成する第1層は、共通の第3化合物半導体層から成ることを特徴とする請求項10に記載の発光素子組立体。 The second layer that constitutes the bypass diode and the first layer that constitutes the light emitting element are composed of a common first compound semiconductor layer,
The second layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the dummy diode are composed of a common second compound semiconductor layer,
The light emitting device assembly according to claim 10, wherein the second layer constituting the dummy diode and the first layer constituting the reverse diode are formed of a common third compound semiconductor layer.
発光素子を構成する第1層、及び、バイパス・ダイオードを構成する第2層は、第2電極に接続され、
発光素子を構成する第2層は、第3電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第1層は、第4電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第2層は、第5電極に接続され、
第1電極、第3電極及び第4電極は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
第2電極及び第5電極は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されていることを特徴とする請求項10に記載の発光素子組立体。 The first layer constituting the bypass diode is connected to the first electrode,
The first layer constituting the light emitting element and the second layer constituting the bypass diode are connected to the second electrode,
The second layer constituting the light emitting element is connected to the third electrode,
The first layer constituting the reverse diode is connected to the fourth electrode,
The second layer constituting the reverse diode is connected to the fifth electrode,
The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode are connected to the first output portion of the light emitting element driving power source,
The light emitting device assembly according to claim 10, wherein the second electrode and the fifth electrode are connected to a second output portion of the light emitting device driving power source.
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成されたダミーダイオード、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、及び、第2導電型を有する第2層から構成されたバイパス・ダイオード、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、活性層、及び、第1導電型を有する第2層から構成された発光素子、
が順次積層されて成ることを特徴とする発光素子組立体。 (A) a reverse diode formed on a substrate, each composed of a compound semiconductor, and configured from the substrate side from a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type;
(B) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a dummy diode composed of a first layer having the second conductivity type and a second layer having the first conductivity type;
(C) each composed of a compound semiconductor, and from the substrate side, a bypass diode composed of a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type, and
(D) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a light emitting device composed of a first layer having a second conductivity type, an active layer, and a second layer having a first conductivity type,
A light-emitting element assembly comprising:
ダミーダイオードを構成する第2層と、バイパス・ダイオードを構成する第1層は、共通の第2化合物半導体層から成り、
バイパス・ダイオードを構成する第2層と、発光素子を構成する第1層は、共通の第3化合物半導体層から成ることを特徴とする請求項13に記載の発光素子組立体。 The second layer constituting the reverse diode and the first layer constituting the dummy diode are composed of a common first compound semiconductor layer,
The second layer constituting the dummy diode and the first layer constituting the bypass diode are composed of a common second compound semiconductor layer,
14. The light emitting device assembly according to claim 13, wherein the second layer constituting the bypass diode and the first layer constituting the light emitting device comprise a common third compound semiconductor layer.
発光素子を構成する第1層、及び、バイパス・ダイオードを構成する第2層は、第2電極に接続され、
発光素子を構成する第2層は、第3電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第2層は、第4電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第1層は、第5電極に接続され、
第1電極、第3電極及び第4電極は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
第2電極及び第5電極は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されていることを特徴とする請求項13に記載の発光素子組立体。 The first layer constituting the bypass diode is connected to the first electrode,
The first layer constituting the light emitting element and the second layer constituting the bypass diode are connected to the second electrode,
The second layer constituting the light emitting element is connected to the third electrode,
The second layer constituting the reverse diode is connected to the fourth electrode,
The first layer constituting the reverse diode is connected to the fifth electrode,
The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode are connected to the first output portion of the light emitting element driving power source,
The light emitting device assembly according to claim 13, wherein the second electrode and the fifth electrode are connected to a second output portion of the light emitting device driving power source.
(B)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成されたダミーダイオード、
(C)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第1導電型を有する第1層、活性層、及び、第2導電型を有する第2層から構成された発光素子、並びに、
(D)それぞれが化合物半導体から成り、基板側から、第2導電型を有する第1層、及び、第1導電型を有する第2層から構成されたバイパス・ダイオード、
が順次積層されて成ることを特徴とする発光素子組立体。 (A) a reverse diode formed on a substrate, each composed of a compound semiconductor, and configured from the substrate side from a first layer having a first conductivity type and a second layer having a second conductivity type;
(B) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a dummy diode composed of a first layer having the second conductivity type and a second layer having the first conductivity type;
(C) each of which is made of a compound semiconductor, and from the substrate side, a light emitting element composed of a first layer having a first conductivity type, an active layer, and a second layer having a second conductivity type, and
(D) each of which is made of a compound semiconductor, and includes, from the substrate side, a first layer having a second conductivity type and a bypass diode composed of a second layer having a first conductivity type,
A light-emitting element assembly comprising:
ダミーダイオードを構成する第2層と、発光素子を構成する第1層は、共通の第2化合物半導体層から成り、
発光素子を構成する第2層と、バイパス・ダイオードを構成する第1層は、共通の第3化合物半導体層から成ることを特徴とする請求項16に記載の発光素子組立体。 The second layer constituting the reverse diode and the first layer constituting the dummy diode are composed of a common first compound semiconductor layer,
The second layer that constitutes the dummy diode and the first layer that constitutes the light emitting element are composed of a common second compound semiconductor layer,
The light emitting device assembly according to claim 16, wherein the second layer constituting the light emitting device and the first layer constituting the bypass diode are composed of a common third compound semiconductor layer.
発光素子を構成する第2層、及び、バイパス・ダイオードを構成する第1層は、第2電極に接続され、
発光素子を構成する第1層は、第3電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第2層は、第4電極に接続され、
逆方向ダイオードを構成する第1層は、第5電極に接続され、
第1電極、第3電極及び第4電極は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
第2電極及び第5電極は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されていることを特徴とする請求項13に記載の発光素子組立体。 The second layer constituting the bypass diode is connected to the first electrode,
The second layer constituting the light emitting element and the first layer constituting the bypass diode are connected to the second electrode,
The first layer constituting the light emitting element is connected to the third electrode,
The second layer constituting the reverse diode is connected to the fourth electrode,
The first layer constituting the reverse diode is connected to the fifth electrode,
The first electrode, the third electrode, and the fourth electrode are connected to the first output portion of the light emitting element driving power source,
The light emitting device assembly according to claim 13, wherein the second electrode and the fifth electrode are connected to a second output portion of the light emitting device driving power source.
バイパス・ダイオードの一端、発光素子の一端、及び、逆方向ダイオードの一端は、発光素子駆動電源の第1出力部に接続され、
発光素子の他端、及び、逆方向ダイオードの他端は、発光素子駆動電源の第2出力部に接続されていることを特徴とする発光素子組立体。 A light emitting device assembly in which a bypass diode, a light emitting device, and a reverse diode are integrated into one chip,
One end of the bypass diode, one end of the light emitting element, and one end of the reverse diode are connected to the first output of the light emitting element driving power source,
The other end of a light emitting element and the other end of a reverse direction diode are connected to the 2nd output part of a light emitting element drive power supply, The light emitting element assembly characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007010579A JP2008177429A (en) | 2007-01-19 | 2007-01-19 | Light-emitting element assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007010579A JP2008177429A (en) | 2007-01-19 | 2007-01-19 | Light-emitting element assembly |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008177429A true JP2008177429A (en) | 2008-07-31 |
Family
ID=39704217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007010579A Pending JP2008177429A (en) | 2007-01-19 | 2007-01-19 | Light-emitting element assembly |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008177429A (en) |
-
2007
- 2007-01-19 JP JP2007010579A patent/JP2008177429A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106374018B (en) | Light emitting element and method for manufacturing the same | |
JP3893874B2 (en) | Manufacturing method of nitride semiconductor light emitting device | |
JP4547933B2 (en) | Nitride semiconductor device | |
US20090315045A1 (en) | Integrated semiconductor light emitting device and method for manufacturing same | |
JP4895993B2 (en) | Light emitting device assembly and method for manufacturing the same | |
JP7068772B2 (en) | Light emitting element | |
US11011887B2 (en) | Semiconductor laser diode | |
JP2012054422A (en) | Light-emitting diode | |
JP2008288527A (en) | Laser light-emitting device | |
EP2728631A1 (en) | Semiconductor light emitting diode including thermally conductive substrate | |
US20110019709A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP5608589B2 (en) | Semiconductor light emitting device and method for manufacturing semiconductor light emitting device | |
JP2011066053A (en) | Method of manufacturing light emitting element, and light emitting element | |
JP2007235122A (en) | Semiconductor light-emitting apparatus, and its manufacturing method | |
JP2007027572A (en) | Semiconductor light emitting device and its manufacturing method | |
JPWO2019181309A1 (en) | Semiconductor light emitting element and manufacturing method of semiconductor light emitting element | |
JP4868821B2 (en) | Gallium nitride compound semiconductor and light emitting device | |
US8963172B2 (en) | Optical semiconductor device including antiparallel semiconductor light-emitting element and Schottky diode element | |
JP4449830B2 (en) | Surface emitting semiconductor laser | |
JP5181758B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP2005101483A (en) | Ridge waveguide type semiconductor laser | |
JP2008177429A (en) | Light-emitting element assembly | |
JP6934868B2 (en) | Nitride semiconductor laser and nitride semiconductor laser device | |
JP2017112194A (en) | Semiconductor light-emitting element and method of manufacturing semiconductor light-emitting element | |
KR20100067441A (en) | Vertical semiconductor light emitting device with esd protection |