JP2008263126A - 半導体装置、該半導体装置の製造方法、ledヘッド、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上記基板として金属基板101を用い、該金属基板101と半導体薄膜層103との間に表面コーティング層102として、熱伝導率が高く、且つ絶縁性が良いダイヤモンドライクカーボン層102aを備える。
【選択図】図1
Description
図2は、実施例1の半導体装置の断面図である。
図に示すように実施例1の半導体装置100は、金属基板101の表面を表面コーティング層102が被覆し、その上に半導体薄膜層103が接着されている。図2では半導体薄膜層103の構造を示していないが、半導体薄膜層103は、半導体素子を備えた半導体薄膜である。半導体素子は例えば、発光ダイオード、半導体レーザ、集積回路、センサー、受光素子などであって、単数または複数であってもよい。また複数種類の半導体素子が混在しても良い。
この図は実施例1の半導体薄膜層103の具体例であって、311は第1導電側GaAs層、312はAlxGa1−xAs層(クラッド層)、313は第1導電型AlyGa1−yAs層(活性層)、314は第2導電型AlzGa1−zAs層(クラッド層)、315は第2導電側GaAs層(コンタクト層)である。ここで、少なくとも、y<x、zとすることが望ましい。又、316は第2導電側電極、317は第1導電側電極である。以下にLED素子300の製法の概要について説明する。
図に示すように、LED素子の素材となるLED薄膜層310は、GaAs基板105上に犠牲層104(例えばAltGa1−tAs層、t≧0.6)を設け、発光素子のLED薄膜層310を形成する。例えば有機金属化学記相成長法(Organic Metal Chemical Vapour Deposition:OMCVD法)によって薄膜層が形成される。
図6は、実施例1のLED素子の製法説明図(その3)である。
両図に示すように、犠牲層104のみエッチングするエッチング液によって、選択的に犠牲層104をエッチングする。犠牲層104をエッチングすることによって、LED薄膜層310がGaAs基板105から剥離される。
図に示すように、金属基板101上にダイヤモンドライクカーボン層102aを形成した基板上にLED薄膜層310に荷重をかけ、密着させてボンディングする。この際、ボンディング表面は適宜表面処理を行い。強固にボンディングするようなことが望ましい。
図9は、実施例1のLED素子の製法説明図(その6)である。
両図に示すように、上記図7でLED薄膜層310を金属基板101にボンディングした後に、第1導電側GaAs層311が露出するように第1導電型AlxGa1−xAs層(クラッド層)312から第2導電側GaAs層315までをエッチングし、第1導電側GaAs層311と第2導電側GaAs層315上にそれぞれ、第1導電側電極317、第2導電側電極316を形成することによって素子が完成する。ここで、第1導電側電極317は例えば、AuGe/Ni/Au層、AuGeNi/Au層、第2導電側電極316はTi/Pt/Au層、Al層、Ni/Al層、LEDは薄膜層330aを得ることが出来る。図4から図9で説明した製造方法では、半導体薄膜層をボンディングした後にLEDの形態に加工するが、予め図3の構造をGaAs基板上で形成した後に、図4から図6で示した方法と同様の方法で剥離し、図7で示したようにダイヤモンドライクカーボンにボンディングすることも出来る。
図10は、実施例1の他の形態[1]のLED素子の断面図である。
図において、321は例えば第1導電側GaAs層、322は第1導電型AlxGa1−xAs層(クラッド層)、323は第1導電型AlyGa1−yAs層(活性層)、324は第2導電型AlzGa1−zAs層(クラッド層)、325は第2導電側GaAs層(コンタクト層)、326は第2導電型不純物拡散領域で、拡散領域は少なくとも第1導電型AlyGa1−yAs層(活性層)323まで到達している。326aは活性層内の拡散領域である。326bは、クラッド層内の拡散領域である。326cは、コンタクト層内の拡散領域である。コンタクト層内の拡散領域326cと第1導電型GaAs層325は少なくともエッチングによって分離されている。328は第1導電側電極、327は第2導電側電極を示している。
図に示すように、GaAs基板105上に犠牲層104層(例えばAltGa1−tAs層、t≧0.6)を形成し、更にLED薄膜層320を形成する。LED薄膜層320は、上記と同様OMCVD法などによって形成する。
次に活性層に達する第2導電型不純物拡散領域326を形成する。不純物は例えばZnである。拡散する領域にZnO薄膜を形成し、550〜650℃に加熱することによって不純物を拡散することができる。
図に示すように、第1導電側GaAs層(コンタクト層)325と、該コンタクト層内の拡散領域326cとを分離する。
図4に示すように、第1導電側電極328と第2導電側電極327を形成する。
次に表面に適宜支持体を設け(図には描いていない)、犠牲層104を選択的にエッチング除去する。
図に示すように、犠牲層を完全にエッチング除去することによって、LED薄膜素子329をGaAs基板105から剥離する。
図に示すように、金属基板101上にダイヤモンドライクカーボン層302aを形成した基板上に、LED薄膜素子329を密着させボンディングする。
以上示した工程を経て図に示すようなLED素子が完成する。
図19は、実施例1の他の形態[2]のLED薄膜層の断面図である。
図に於いて、331はバッファー層で例えばAlN層、332はn−GaN層、333は多重量子井戸層で、333aはInGaN層、333bはGaN/InGaN/GaN/……/InGaN/GaN積層、333cはInGaN層、334はp−AnGaN層、335はp−GaN層である。
図に示すように、他の形態[3]のLED薄膜層330aでは、他の形態[2]のLED薄膜層330に対してバッファー層331(図19)がない例である。
図21は、実施例1の他の形態[2]のLED薄膜層の製法説明図(その1)である。
図22は、実施例1の他の形態[2]のLED薄膜層の製法説明図(その2)である。
図23は、実施例1の他の形態[2]のLED薄膜層の製法説明図(その3)である。
図25は、実施例1の他の形態[3]のLED薄膜層の製法説明図(その2)である。
図26は、実施例1の他の形態[3]のLED薄膜層の製法説明図(その3)である。
図に於いて、341はn−GaAs層、342はn−AlInGaP層(クラッド層)、343はノンドープInGaP層 (活性層)、344はp−AlInGaP層(クラッド層)、345はp−InGaP層(バッファー層)、346はn−GaAs層、347はp−GaAs層、である。
図に示すように、例えばGaAs基板105の上に設けた犠牲層104を選択的にエッチングすることによって、LED薄膜層340を得ることができる。
図に於いて、351はn−InP、352はn−InGaAsP層、353はn−InP層、354はn−InP層(クラッド層)、355はInGaAs/InGaAsP層(多重量子井戸層)、356はp−InP層(クラッド層)、357はInP層、358はp−InGaAs層(コンタクト層)、を示している。
この図は、LED薄膜層350を得るためのエピタキシャル基板構造の例である。図に於いて、108は、例えばInP基板である。104はLED薄膜層350とInP基板108の間に設けた犠牲層である。
図に於いて、361はノンドープGaAs層、362はn−AlGaAs層、363はn−GaAs層を示している。
図に於いて、371はn−GaAs層、372はn−GaAs層、373はp−AlGaAs層、374はn−AlGaAs層、375はn−GaAs層またはn−InGaAs層である。
図に於いて、380a−1はAlN層、380a−2はn−AlxGa1−xN層、380a−3はAlyGa1−yN層、380a−4はp−AlzGa1−zN層、である。
図に於いて、380b−2はn−AlxGa1−xN層、380b−3はAlyGa1−yN層、380b−4はp−AlzGa1−zN層、である。
図に於いて、380c−1はn+−GaN層、380c−2はn−GaN層、380c−3はp−GaN層、380c−4はn+−AlGaN層、である。
図に於いて、390a−1はノンドープGaN層、390a−2はn−GaN層である。
図に於いて、390b−1は、AlN層、390b−2は、ノンドープGaN層、390b−3は、n−GaN層である。
図に於いて、396はノンドープGaN層、397はノンドープAlGaN層、398はn−AlGaN層である。
以上説明したように、本実施例では、金属基板の上に設けた薄いダイヤモンドライクカーボン層の上に半導体薄膜層としてのLED薄膜層、センサー薄膜層、電子素子薄膜層などの半導体素子薄膜層をボンディングし、活性層などの動作層と基板との距離を短くしたので熱伝導効率が高くなる。ここで、ダイヤモンドライクカーボン層の層厚は薄いので、厚さ方向への熱伝導効率を下げることにはならない。又、金属基板では厚さ方向と共に横方向への熱伝導率も高いため、LED素子、センサー素子、電子素子などの半導体素子が発生する熱を効率的に外部へ放散し、LED素子、センサー素子、電子素子などの半導体素子の温度上昇を防止することができる。そのことによって、LED素子、センサー素子、電子素子などの動作特性を向上させることができるとともに、安定的な動作を維持することができるという効果を得る。更に、かかるLED素子では、裏面に放射された光を金属表面で反射させることができるため、発光特性を向上させることが出来るという効果を得る。
上記実施例では、LED薄膜層と金属基板との間にダイヤモンドライクカーボン層を設けたが、ダイヤモンドライクカーボン層に代えて、ダイヤモンド層であってもよい。上記実施例では、ダイヤモンドライクカーボン層はCVD法などの成膜方法によって形成されるが、更に表面を研磨、CMP(Chemical Mechanical Polishing)などによって表面を処理、平坦化した平坦面であってもよい。
更に、ダイヤモンドライクカーボンに代えて、シリコンカーバイト(SiC)や酸化アルミニウム(Al2O3)などの熱伝導率が高い薄膜であってもよい。SiC膜やAl2O3膜は、例えばCVD法によって、Al2O3膜はスパッタ法などによって形成することができる。
図40は、図39のA−A断面拡大矢視図である。
以下、両図を参照しながら、第2の実施形態について説明する。
LED薄膜素子410は、第1導電側電極418と第2導電側電極417の間に電圧を印加して電流を流すことによって活性層413で発光する。裏面に出射した光は、金属層402に到達し、金属層402表面で反射し発光素子表側から光が取り出される。
以上説明したように、第2の実施形態によれば、熱伝導率が高い金属基板の上に、光の反射率が高い金属層を設け、更にダイヤモンドライクカーボン層を設ける形態としたので、LED素子の裏面方向に出射した光は、反射率が高い金属層表面で反射し、表面から取り出すことができるため、実施例1の効果に加えて、発光効率が高い発光素子が得られるという効果を得る。
実施例1における変形例と同様に、本実施例でもLED薄膜と金属基板との間に、ダイヤモンドライクカーボン層に代えて、ダイヤモンド層を積層しもよい。更に、第2の金属層の表面を研磨、CMP(Chemical Mechanical Polishing)などによって仕上げた表面であってもよい。第1実施例の変形例同様、ダイヤモンドライクカーボン層に代えて、ダイヤモンド層やSiC層、あるいはAlN層、Al2O3層などにすることもできる。
図に於いて、501はダイヤモンドライクカーボン基板である。510は半導体薄膜層である。ダイヤモンドライクカーボン基板上の表面については、実施例1で説明した表面状態と同等の平坦性を備えることが望ましい。すなわち、Ra≦5nm、RPV≦10nm、より望ましくは、Ra≦3nm、RPV≦5nmであることが望ましい。更に、Rmax≦1/1000、であることが望ましい。
図は、実施例3の半導体薄膜層510の具体例であって、図に示すように、実施例3のLED素子450は、実施例2のLED薄膜素子410(図40)をダイヤモンドライクカーボン基板501上にボンディングした構成なので、LED薄膜素子410の内容に関する説明は省略する。但し、本発明は、このような半導体層構造に限定されることはない。種々の変形、即ち、実施例1で例示した種々の半導体素子の形態に変更が可能である。
以上説明したように、本実施例によれば、LED薄膜層(半導体薄膜の一例)を直接ダイヤモンドライクカーボン基板に分子間力によってボンディングすることにより、格子定数が異なる半導体材料であっても結晶欠陥が発生することなく高品質を保ち、かつ高い熱伝導性を得ることができるという効果を得る。更に、主たる発熱領域と高熱伝導率の基板間の距離が短く、半導体薄膜と基板間には他の材料が介在していないので、熱伝導が極めて良好になる。その結果、素子の温度上昇を抑制することが出来るので、優れた素子特性を得ることが出来るという効果を得る。
図44は、実施例3のLED素子の変形例の断面図である。
図に示すように、実施例3の変形例のLED素子550は、実施例3のLED素子450(図43)に於いて、ダイヤモンドライクカーボン基板501(図43)を導電性ダイヤモンドライクカーボン基板502で置換え、第1導電側電極538を、裏面に設けたメタルにより形成している。こうすることによって、上記実施例3の効果をより一層高めることが可能になる。ここで、ダイヤモンドライクカーボンに導電性を付与するためには、例えばグラファイト成分を増加させることによって導電率を高くすることが出来る。そのためにはグラファイト成分を高くする成膜条件を選択することになる。また、ダイヤモンドライクカーボン基板に代えて、ダイヤモンド基板とすることもできる。
図に示すように実施例4の半導体装置600は、LED薄膜層510と、ダイヤモンドライクカーボン基板501との間に金属層602が介在している点のみが、実施例3の半導体装置500(図42)と異なる。ここで、金属層602は、例えば、銅、銅を含む合金、アルミニウム、アルムニウム/ニッケル、亜鉛、ニッケル、白金、金、銀、金を含む合金、銀を含む合金、チタン、タンタル、パラジウム、イリジウム、タングステン、Alを含む合金、AuGe/Ni、AuGeNi、及びTi/Pt/Auの中から選択することができる。
図は、実施例4の半導体薄膜層510の具体例であって、図に示すように、実施例4のLED素子650は、実施例3のLED素子450(図3)のLED薄膜素子410と、ダイヤモンドライクカーボン基板501との間に金属層402が積層されている。LED薄膜素子410の構成および電極の構成は、実施例3で説明した半導体エピタキシャル積層構造および電極構成と同等なので説明を省略する。
以上説明したように、本実施例によれば、ダイヤモンドライクカーボン基板の上に金属層を設け、少なくとも半導体薄膜が該金属層と密着する構造としたので、上記第1から第3の実施形態の効果に加えて、半導体薄膜から金属層への熱伝導が効率的になるという効果を得る。更に、金属層と、その金属層と接合する半導体層との組み合わせを低抵抗のコンタクト抵抗が得られる組み合わせとすれば半導体薄膜との間で低抵抗のコンタクトを形成することが出来る。
図47は、実施例4のLED素子の変形例の断面図である。
図に示すように、実施例4の変形例のLED素子670は、実施例4のLED素子650(図46)に於いて、ダイヤモンドライクカーボン基板501(図46)を導電性ダイヤモンドライクカーボン基板502で置換え、第1導電側電極603を、裏面に設けた金属層により形成している。その結果、上記実施例4の効果をより一層向上させることが可能になる。ここで、ダイヤモンドライクカーボンに導電性を付与するためには、例えば作成法によって電気伝導度が変化する、窒素、シリコン、リン、金属などを不純物としてドーピングすることによって伝導度を向上させることが可能である。
図に於いて、501はダイヤモンドライクカーボン基板、402は金属層、403はダイヤモンドライクカーボン層、510はLED薄膜(半導体薄膜の一例)を示している。金属層402の表面の平坦性は実施例1と同等の平坦性が望ましい。すなわち、Ra≦5nm、RPV≦10nm、Rmax≦1/1000、であることが望ましい。ダイヤモンドライクカーボン層403の平坦性は第1実施例同様、Ra≦5nm、RPV≦10nm、Rmax≦1/1000、であることが望ましい。更に望ましくは、Ra≦3nm、RPV≦5nm、Rmax≦1/1000、であることが望ましい。LED薄膜層510は、ダイヤモンドライクカーボン層403の上に分子間力によってボンディングされている。
図に示すように本実施例によるLED素子750の積層構造は、実施例2で説明した実施例2のLED素子400(図40)に於いて、金属基板401(図40)がダイヤモンドライクカーボン基板501に置換えられただけであって他の部分は全てLED素子400(図40)と同様なので、説明を省略する。
以上説明したように、本実施例によれば、ダイヤモンドライクカーボン基板とLED薄膜層との間に、メタル層/ダイヤモンドライクカーボン層の積層構造を備えるようにしたので、熱伝導を高めると同時に高い反射率を実現できるという効果を得る。また、LED薄膜層とダイヤモンドライクカーボン基板の界面はスムーズな界面が得られ、強いボンディング力が得られるという効果を得る。
尚、ダイヤモンドライクカーボン層に代えて、ダイヤモンド層、SiC層、Al2O3層などとすることもできる。
図に於いて、901はSiC基板である。402は金属層である。403はダイヤモンドライクカーボン層である。510は、半導体薄膜層510の具体例で、LED素子の断面図である。
図に示すように本実施例によるLED素子850の積層構造は、実施例2で説明した実施例2のLED素子400(図40)に於いて、金属基板401(図40)がSiC基板901に置換えられただけであって他の部分は全てLED素子400(図40)と同様なので、説明を省略する。
以上説明したように、本実施例によれば、SiC基板を備え、SiC基板上に金属層とダイヤモンドライクカーボン層を備えた形態としたので、高熱伝導性による温度上昇の防止によって、特性向上、安定、および信頼性の向上が実現できるという効果を得る。また、金属層の高光反射による発光素子の特性向上に加えて、基板加工性の向上、耐薬品性の向上が実現できるという効果を得る。
図53は、実施例7の半導体装置(その2)の断面図である。
図54は、実施例7の半導体装置(その3)の断面図である。
図55は、実施例7の半導体装置(その4)の断面図である。
図に於いて、901はSiC基板である。402は金属層である。904は、金属膜である。510は、半導体薄膜層の具体例で、LED素子の断面図である。
以上説明したように、本実施例によれば、SiC基板を備え、LED薄膜(半導体薄膜の一例)をSiC基板上に設けた金属層表面またはSiC基板表面に半導体薄膜をボンディングする形態としたので、LED薄膜層(半導体薄膜の一例)が備える半導体素子の共通電極を基板側に設けることができるので、積層構造を単純化できるという効果を得る。
図に於いて、1001はSiC基板である。1002は基板1001上に形成された金属層である。1003はダイヤモンドライクカーボン層である。SiC基板1001、金属層1002、ダイヤモンドライクカーボン層102の形態等は、実施例で説明した形態と同等である。
以上説明したように、本実施例によれば、SiC基板の上に金属層を設け、更にその上にダイヤモンドライクカーボン層を設け、その上に複数の発光ダイオードの配列とその複数の発光ダイオードを駆動する駆動回路を設けた形態としたので、放熱性に優れ、高い特性と信頼性を備えたコンパクトな発光ダイオードアレイを提供することができるという効果を得る。
図57は、実施例8の発光素子アレイの変形例(その1)の斜視図である。
図58は、実施例8の発光素子アレイの変形例(その2)の斜視図である。
図59は、実施例8の発光素子アレイの変形例(その3)の斜視図である。
図60は、実施例8の発光素子アレイの変形例(その4)の斜視図である。
図61は、実施例8の発光素子アレイの変形例(その5)の斜視図である。
図62は、実施例8の発光素子アレイの変形例(その6)の斜視図である。
図に於いて、1101は基板で、例えば金属基板、ダイヤモンドライクカーボン基板、SiC基板などである。金属基板の場合、実施例1で述べた具体的な材料を適用することができる。基板表面の条件は実施形態で述べた表面の粗さ、平坦性の条件と同等にすることができる。1102はAlN層である。AlN層は単結晶、多結晶、アモルファル、いずれの形態であってもよい。
図は、実施例3の半導体薄膜層410の具体例であって、発光ダイオードを備えた、実施例2で説明したLED薄膜素子410(図40)を、基板1101/AlN層1102上にボンディングした形態例を示している。
以上説明したように、本実施例によれば、基板1101上をAlN層1102としたので、実施例1〜8の効果に加えて、以下の効果を得る。
AlN層、特に、スパッタ法などによる多結晶状態、あるいはアモルファス状態のAlNは加工が容易であるので、製造工程を省力化することができるという効果を得る。更に、研磨やCMPのような、機械的あるいはメカノケミカルな表面処理が、例えば、ダイヤモンド材料よりも容易に行うことができるという効果を得る。
図65は、実施例9の他の形態のLED素子の断面図である。
図66は、実施例9のLED素子を用いた発光素子アレイの斜視図(その1)である。
図67は、実施例9のLED素子を用いた発光素子アレイの斜視図(その2)である。
図69は、LEDユニットの平面図である。
図に示すように、ベース部材1201上には、LEDユニット1202が搭載されている。このLEDユニット1202は、実施例1から実施例9までに説明した何れかの半導体装置としてのLED素子が実装基板上に搭載されたものである。
以上のように、本実施例の形態のLEDヘッドによれば、LEDユニット1202として、上記した実施例1から実施例9までに説明した半導体複合装置の何れかが使用されるため、高品質で信頼性の高いLEDヘッドを提供することができる。
図70は、実施例11のLEDヘッドの断面図である。
図71は、実施例11のLEDヘッドの斜視図である。
以上説明したように、本実施例の形態のLEDヘッドによれば、実施例8、実施例9で説明した半導体複合装置のいずれかをLEDユニットとするので、チップを別の実装基板上に実装する必要がなくなる。そして、放熱性が高い、高品質で信頼性が高いLEDヘッドを提供できるという効果を得る。
図に示すように、画像形成装置1300内には、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の画像を、各々に形成する四つのプロセスユニット1301〜1304が記録媒体1305の搬送経路1320に沿ってその上流側から順に配置されている。これらのプロセスユニット1301〜1304の内部構成は共通しているため、例えばシアンのプロセスユニット1303を例にとり、これらの内部構成を説明する。
まず、用紙カセット1306に堆積した状態で収納されている記録媒体1305がホッピングローラ1307によって、上から1枚ずつ分離されて搬送される。続いて、この記録媒体1305は、レジストローラ1310、1311及びピンチローラ1308、1309に挟持されて、プロセスユニット1301の感光体ドラム1301a及び転写ローラ1312へ搬送される。その後、記録媒体1305は、感光体ドラム1301a及び転写ローラ1312に挟持され、その記録画面にトナー画像が転写されると同時に感光体ドラム1301aの回転によって搬送される。
図73は、本発明の画像形成装置の露光制御系統ブロック図である。
図に於いて、画像入力部8は、外部装置(例えば、DVDプレーヤーなどの動画再生装置)から画像信号を受け入れる部分である。
制御部5は、画像入力部8から入力された画像信号をLEDアレイパネル10で形成可能な形式に変換し、制御信号とともに出力する画像制御部6と、画像信号を記憶する記憶部7とからなる。
101 金属基板
102 表面コーティング層
102a ダイヤモンドライクカーボン層
103 半導体薄膜層
Claims (65)
- 基板と、該基板上に積層される半導体素子を含む半導体薄膜層とを備える半導体装置であって、
前記基板と、前記半導体薄膜層との間にダイヤモンドライクカーボン層を備えることを特徴とする半導体装置。 - 前記基板は金属製であること、または、前記基板と前記ダイヤモンドライクカーボン層との間に、更に、金属層を備えることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記金属層は、
光波長400nmから1500nmの間で、少なくとも1つの波長帯の光に対して、50%以上の反射率を有することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。 - 前記金属層の表面は、
銅、銅を含む合金、アルミニウム、アルムニウム/ニッケル、亜鉛、ニッケル、白金、金、銀、金を含む合金、AuGe/Ni/Au、AuGeNi/Au、銀を含む合金、チタン、Ti/Pt/Au、タンタル、パラジウム、イリジウム、及び、タングステンのいずれかであることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。 - 前記基板は、
銅、アルミ、真鍮(銅と亜鉛の合金)、亜鉛、タングステン、ニッケル、青銅(銅と錫の合金)、及びモリブデンのいずれかの金属製であることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン層の最表面の平均粗さは、
5nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン層の層厚は、
1μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記半導体薄膜層と前記ダイヤモンドライクカーボン層とは直接接合されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記半導体素子層は、
無機半導体材料製であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記半導体薄膜層は、
発光素子を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。 - 前記発光体素子は、
発光ダイオードであることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。 - 前記基板上に複数の発光ダイオードを含んでいることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。
- 前記複数の発光ダイオードは、
1次元に配列された発光ダイオードアレイであることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。 - 前記複数の発光ダイオードは、
2次元に配列された発光ダイオードアレイであることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。 - 前記基板上に、前記半導体素子を駆動する駆動回路を備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 自立するダイヤモンドライクカーボン基板、及び、半導体素子を含み前記自立するダイヤモンドライクカーボン基板上に積層される半導体薄膜層とを備えることを特徴とする半導体装置。
- 前記自立するダイヤモンドライクカーボン基板と、前記半導体薄膜層との間に金属層を備えていることを特徴とする請求項16に記載の半導体装置。
- 前記金属層は、前記半導体薄膜層と直接接合し、前記金属層と前記半導体薄膜層とのコンタクトは、オーミックコンタクトであることを特徴とする請求項17に記載の半導体装置。
- 前記金属層は、
光波長400nmから1500nmの間で、少なくとも1つの波長帯の光に対して、50%以上の反射率を有することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。 - 前記金属層は、
銅、銅を含む合金、アルミニウム、アルムニウム/ニッケル、亜鉛、ニッケル、白金、金、銀、金を含む合金、AuGe/Ni/Au、AuGeNi/Au、銀を含む合金、チタン、Ti/Pt/Au、タンタル、パラジウム、イリジウム、及び、タングステンのいずれかひとつまたは複数の材料を含むことを特徴とする請求項17に記載の半導体装置。 - 前記自立ダイヤモンドライクカーボン基板と前記半導体薄膜の間にダイヤモンドライクカーボン層を備えていることを特徴とする請求項16記載の半導体装置。
- 前記ダイヤモンドライクカーボン基板と前記ダイヤモンドライクカーボン層の間に金属層を備えていることを特徴とする請求項21記載の半導体装置。
- 前記金属層は、
光波長400nmから1500nmの間で、少なくとも1つの波長帯の光に対して、50%以上の反射率を有することを特徴とする請求項22に記載の半導体装置。 - 前記金属層は、
銅、銅を含む合金、アルミニウム、アルムニウム/ニッケル、亜鉛、ニッケル、白金、金、銀、金を含む合金、AuGe/Ni/Au、AuGeNi/Au、銀を含む合金、チタン、Ti/Pt/Au、タンタル、パラジウム、イリジウム、及び、タングステンのいずれかの材料であることを特徴とする請求項22に記載の半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン層の平均表面粗さは、
5nm以下であることを特徴とする請求項21に記載の半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン層の厚さは、
1μm以下であることを特徴とする請求項21に記載の半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン層の平均表面粗さは、
5nm以下であることを特徴とする請求項21に記載の半導体装置。 - 前記半導体薄膜の材料は、
無機半導体材料であることを特徴とする請求項16に記載の半導体装置。 - 前記半導体薄膜が含む半導体素子は、
発光素子であることを特徴とする請求項28に記載の半導体装置。 - 前記半導体薄膜が含む半導体素子は発光ダイオードであることを特徴とする請求項28記載の半導体装置。
- 前記ダイヤモンドライクカーボン基板上に、複数の発光ダイオードを備えていることを特徴とする請求項30に記載の半導体装置。
- 前記複数の発光ダイオードは、
1次元に配列された発光ダイオードアレイであることを特徴とする請求項31に記載の半導体装置。 - 前記複数の発光ダイオードは、
2次元に配列された発光ダイオードアレイであることを特徴とする請求項31に記載の半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン基板上に、前記半導体素子を駆動する駆動回路を備えることを特徴とする請求項16に記載の半導体装置。
- 自立するSiC基板、及び、半導体素子を含み前記基板上に積層される半導体薄膜層とを備えることを特徴とする半導体装置。
- 前記SiC基板と、
前記半導体薄膜の間に金属層を備えることを特徴とする請求項35に記載の半導体装置。 - 前記金属層は、前記半導体薄膜層と直接接合しており、前記金属層と前記半導体薄膜層のコンタクトはオーミックコンタクトであることを特徴とする請求項36に記載の半導体装置。
- 前記金属層は、
光波長400nmから1500nmの間で、少なくとも1つの波長帯の光に対して、50%以上の反射率を有することを特徴とする請求項36に記載の半導体装置。 - 前記金属層は、
銅、銅を含む合金、アルミニウム、アルムニウム/ニッケル、亜鉛、ニッケル、白金、金、銀、金を含む合金、AuGe/Ni/Au、AuGeNi/Au、銀を含む合金、チタン、Ti/Pt/Au、タンタル、パラジウム、イリジウム、及び、タングステンのうち少なくともひとつの材料を含むことを特徴とする請求項36に記載の半導体装置。 - 前記SiC基板と前記半導体薄膜との間に、
ダイヤモンドライクカーボン層を備えることを特徴とする請求項35に記載の半導体装置。 - 前記SiC基板と前記ダイヤモンドライクカーボン層の間に、
金属層を備えることを特徴とする請求項40に記載の半導体装置。 - 前記金属層は、
光波長400nmから1500nmの間で、少なくとも1つの波長帯の光に対して、50%以上の反射率を有することを特徴とする請求項41に記載の半導体装置。 - 前記金属層は、
銅、銅を含む合金、アルミニウム、アルムニウム/ニッケル、亜鉛、ニッケル、白金、金、銀、金を含む合金、AuGe/Ni/Au、AuGeNi/Au、銀を含む合金、チタン、Ti/Pt/Au、タンタル、パラジウム、イリジウム、及び、タングステンのいずれかの材料であることを特徴とする請求項41に記載の半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン層の平均表面粗さは、
5nm以下であることを特徴とする請求項21に記載の半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン層の厚さは、
1μm以下であることを特徴とする請求項40に記載の半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン層の平均表面粗さは、
5nm以下であることを特徴とする請求項40に記載の半導体装置。 - 前記半導体薄膜の材料は、
無機半導体材料であることを特徴とする請求項35に記載の半導体装置。 - 前記半導体薄膜が含む半導体素子は、
発光素子であることを特徴とする請求項47に記載の半導体装置。 - 前記半導体薄膜が含む半導体素子は、
発光ダイオードであることを特徴とする請求項47に記載の半導体装置。 - 前記SiC基板上に複数の発光ダイオードを備えている、
ことを特徴とする請求項49記載の半導体装置。 - 前記複数の発光ダイオードは、
1次元に配列された発光ダイオードアレイであることを特徴とする請求項50に記載の半導体装置。 - 前記複数の発光ダイオードは、
2次元に配列された発光ダイオードアレイであることを特徴とする請求項50に記載の半導体装置。 - 前記SiC基板上に、
前記半導体素子を駆動する駆動回路を備えることを特徴とする請求項35に記載の半導体装置。 - 基板、及び、半導体素子を含み前記基板上に積層される半導体薄膜層とを備える半導体装置であって、
前記基板と、前記半導体薄膜層との間にAlN層を備えることを特徴とする半導体装置。 - 基板、及び、半導体素子を含み前記基板上に積層される半導体薄膜層とを備える半導体装置であって、
前記基板と、前記半導体薄膜層との間に薄膜層を備え、
前記薄膜層の最上層の表面は、
機械的な研磨、または化学的処理、または研磨と化学的処理によって処理された面であることを特徴とする半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン層に代えて、
ダイヤモンド層を備えることを特徴とする、請求項1または請求項40に記載の半導体装置。 - 前記ダイヤモンドライクカーボン基板に代えて、
ダイヤモンド基板を備えることを特徴とする請求項16に記載の半導体装置。 - 前記半導体素子がセンサーを含むことを特徴とする、請求項9、請求項28、請求項47に記載の半導体装置。
- 前記半導体素子が電子素子を含むことを特徴とする、請求項9、請求項28、請求項47に記載の半導体装置。
- 基板と、半導体素子を含み前記基板上に積層される半導体薄膜層と、前記基板と、前記半導体薄膜層との間に薄膜層を備える半導体装置の製造方法であって、
前記薄膜層の最上層の表面は、
機械的な研磨、または化学的処理、または研磨と化学的処理によって処理されることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1から請求項57までの何れか一項に記載の半導体装置を備えることを特徴とするLEDヘッド。
- 請求項58から請求項60までの何れか一項に記載の半導体装置の製造方法に基づいて製造された半導体装置を備えることを特徴とするLEDヘッド。
- 前記基板が印刷幅にわたり一体であることを特徴とする、請求項15、請求項34、請求項53、請求項54に記載の半導体装置。
- 請求項63に記載の半導体装置を備えることを特徴とするLEDヘッド。
- 請求項61、または請求項62、または請求項64に記載のLEDヘッドを備えることを特徴とする画像形成装置。
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