JP2016129189A - Infrared light emission element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、赤外発光素子に関する。 The present invention relates to an infrared light emitting device.
近年、防犯カメラ等のセキュリティ撮像デバイスの照明やモバイル機器の撮影用照明用途として赤外領域で発光する発光ダイオード(LED)の採用が進んでいる。赤外発光照明は、その特性から発光波長が人間の目にとって不可視であることが必要である。 In recent years, light emitting diodes (LEDs) that emit light in the infrared region have been increasingly used for illumination of security imaging devices such as security cameras and illumination for photographing of mobile devices. Infrared light emission requires that the emission wavelength is invisible to the human eye due to its characteristics.
しかしながら、赤外発光LEDの発光スペクトルは短波長側にブロードな形状を有しており、照明用途のように高輝度・高出力デバイスに赤外デバイスを採用した場合、短波長側のブロードなスペクトル部分が人間に可視可能な発光強度を有することになり、赤色の発光が人間の目に認知できるようになる。人間にとって不可視であることがセキュリティ撮像デバイスの商品特性であることから、可視光が発光されることは、その商品特性が損なわれることを意味し問題であった。 However, the emission spectrum of infrared light emitting LEDs has a broad shape on the short wavelength side. When an infrared device is used for a high-brightness / high-power device as in lighting applications, the broad spectrum on the short wavelength side. The portion has a light emission intensity that is visible to humans, and red light emission can be recognized by human eyes. Since it is a product characteristic of a security imaging device that is invisible to humans, the emission of visible light has been a problem, meaning that the product characteristic is impaired.
この問題を解決するために、可視光を吸収するフィルターを入れる方法の採用も可能だが、照明が大型化し、可搬性も大きく減ずることになり、軽量が求められるモバイル機器への採用は難しくなる。従って、機器重量を大きくすることなく、可視光をカットできる小型軽量の赤外発光LEDが求められている。 In order to solve this problem, it is possible to adopt a method of inserting a filter that absorbs visible light, but the illumination becomes larger and the portability is greatly reduced, making it difficult to adopt it for mobile devices that require light weight. Therefore, there is a need for a small and lightweight infrared light emitting LED that can cut visible light without increasing the weight of the device.
照明用の赤外発光LEDは、撮像デバイス(CCDやCIS)の感光感度が最も優れる860nm付近にピーク波長を有する波長が選ばれるため、活性層にAlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)系材料を用いるのが一般的である。通常、LEDからの発光波長は、状態密度に従って、発光スペクトルは短波長側に裾を引く形状を示す。 In the infrared light emitting LED for illumination, a wavelength having a peak wavelength near 860 nm where the photosensitivity of the imaging device (CCD or CIS) is most excellent is selected, so that Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 0.6) It is common to use a system material. Usually, the emission wavelength from the LED shows a shape in which the emission spectrum has a tail on the short wavelength side according to the state density.
例えば、発光ピーク波長が860nmの場合、発光ピーク波長より長波長側は不可視だが、短波長側の発光成分、特に780nmより短い波長域の発光成分は可視光として認識される。この780nmより短い可視光を発生させないため、活性層の材料系のAl組成を増大する、あるいは多重量子井戸(MQW)を利用する、あるいはIntGa1−tAs(0≦t≦0.3)系材料を利用するといった方法で、ピーク波長をより長波長側にシフトさせ、発光スペクトルの裾を長波長側にシフトさせる方法もある。しかし、例えば950nm帯といったような長波長側に大きくシフトさせすぎると撮像デバイス(CCDやCIS)に対する感度が落ちるため、照明用途としての赤外発光LEDとして望ましい対策ではない。従って、ピーク波長が860nm付近を維持しつつ、780nmより短い波長成分の放射防止を、デバイスサイズを大きくすることなく実現することが求められる。 For example, when the emission peak wavelength is 860 nm, the longer wavelength side than the emission peak wavelength is invisible, but the emission component on the shorter wavelength side, particularly the emission component in the wavelength range shorter than 780 nm, is recognized as visible light. In order not to generate visible light shorter than 780 nm, the Al composition of the active layer material system is increased, a multiple quantum well (MQW) is used, or In t Ga 1-t As (0 ≦ t ≦ 0.3). There is also a method of shifting the peak wavelength to the longer wavelength side and shifting the tail of the emission spectrum to the longer wavelength side by a method of using a system material. However, since the sensitivity to the imaging device (CCD or CIS) is lowered if it is shifted too much to the long wavelength side such as the 950 nm band, it is not a desirable measure as an infrared light emitting LED for illumination use. Therefore, it is required to realize radiation prevention of a wavelength component shorter than 780 nm without increasing the device size while maintaining the peak wavelength near 860 nm.
照明用赤外発光LEDで可視光が放射される問題を解決するために、光源より放射された光のうち、可視光成分をフィルターによりカットする方法は、例えば特許文献1に示されている。LEDを光源に用いた場合、LED自身は点光源だが、照明として利用する性質上、光が一定の角度に広がるように設計される。特許文献1に開示された技術に従えば、光源器具より放射される光放出窓全面にフィルターを設ける必要がある。防犯用照明器具は屋外で使用される場合が大半であり、対候性があることが不可欠だが、フィルム状物質を放射口に設けることは物理的摩擦や温湿度の変化による破損を招きやすく、防犯用照明に適用する方法としては向いていない。また、広がりを持った光源全面にフィルターを設けるため、点光源であるLED自身で可視光をカットする方法より大型化しやすく重量増を招きやすい。また、小型化も難しい。赤外発光LEDを組み込んだ照明器具の可視光成分をカットし、かつ、重量増を招かず小型化を達成するためには、LED素子内部にカットフィルターの機能を設けるのが良いが、LED素子内部にカットフィルターを設ける開示技術はない。
In order to solve the problem that visible light is emitted by the infrared light emitting LED for illumination, for example,
一方、活性層から発した光を反射する方法として、例えば特許文献2で開示される技術がある。特許文献2では活性層から放射した主たる光を反射する機能を有する層として、活性層の光取り出しと反対側の下側の方向に分布型ブラッグ反射(DBR)膜を設ける技術が開示されている。ここで開示された技術は、吸収基板側への光吸収を抑止するため、DBR膜を設けており、光反射の対象は活性層から放射される光全てである。 On the other hand, as a method of reflecting light emitted from the active layer, there is a technique disclosed in Patent Document 2, for example. Patent Document 2 discloses a technique of providing a distributed Bragg reflection (DBR) film in a lower direction opposite to the light extraction of the active layer as a layer having a function of reflecting main light emitted from the active layer. . In the technique disclosed here, a DBR film is provided in order to suppress light absorption to the absorption substrate side, and the object of light reflection is all the light emitted from the active layer.
特許文献3では、金属反射膜とDBRを組み合わせた技術が開示されている。異なる性質の反射機能を有する膜を組み合わせているが、特許文献2と同様に光反射の対象は活性層から放射される光全てであり、光取り出しを行う意図が無い光も全て反射する点では同じである。従って、発光層から発光された光のうち、取り出したくない光をカットする機能を有する発光素子の構造を開示した技術はこれまでになされていない。 Patent Document 3 discloses a technique in which a metal reflective film and DBR are combined. Although films having reflective functions of different properties are combined, the object of light reflection is all the light emitted from the active layer as in Patent Document 2, and all the light that is not intended to extract light is also reflected. The same. Therefore, no technology has been disclosed so far that discloses a structure of a light-emitting element having a function of cutting light that is not desired to be extracted from light emitted from the light-emitting layer.
赤外光を発光する発光素子において、通電し赤外光を発光させる際にピーク波長より短い波長の可視領域の光を放射する課題があった。この課題は照明用途のような高輝度、高出力になるほど顕著であった。このような問題はフィルターを挿入することで回避可能ではあるが、フィルターを設けることによる重量及び容積の増加を招き、小型化には向かない。また、フィルターを設けることは物理的摩擦や温湿度変化により破損しやすい課題があった。 In a light-emitting element that emits infrared light, there is a problem of emitting light in the visible region having a wavelength shorter than the peak wavelength when energized to emit infrared light. This problem becomes more conspicuous as the brightness and output become higher as in lighting applications. Although such a problem can be avoided by inserting a filter, it causes an increase in weight and volume due to the provision of the filter and is not suitable for miniaturization. In addition, the provision of a filter has a problem that it is easily damaged due to physical friction or changes in temperature and humidity.
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであって、可視光領域の波長の放射を抑止した赤外発光素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an infrared light-emitting element that suppresses emission of wavelengths in the visible light region.
上記目的を達成するために、本発明によれば、基板上に、第一導電型の第一半導体層、活性層、第二導電型の第二半導体層が順次形成された発光部を有し、該発光部に電流注入するための第一電極及び第二電極を有する赤外発光素子において、
前記第二半導体層中、もしくは前記第二半導体層に隣接して、可視光を反射する機能を有する可視光反射層が設けられたものであることを特徴とする赤外発光素子を提供する。
In order to achieve the above-described object, according to the present invention, a light emitting unit is provided, in which a first conductive type first semiconductor layer, an active layer, and a second conductive type second semiconductor layer are sequentially formed on a substrate. In an infrared light emitting device having a first electrode and a second electrode for injecting current into the light emitting part,
There is provided an infrared light emitting element characterized in that a visible light reflecting layer having a function of reflecting visible light is provided in the second semiconductor layer or adjacent to the second semiconductor layer.
このような赤外発光素子であれば、可視光領域の波長の放射を抑止することができる。 With such an infrared light emitting element, it is possible to suppress the emission of wavelengths in the visible light region.
このとき、前記可視光反射層がさらに、
前記第一半導体層中、もしくは前記第一半導体層に隣接して設けられたものであることが好ましい。
このようなものであれば、例えば透明な基板の場合であっても、可視光領域の波長の放射を抑止することができる。
At this time, the visible light reflection layer further includes:
It is preferable that it is provided in the first semiconductor layer or adjacent to the first semiconductor layer.
If it is such, even if it is the case of a transparent board | substrate, for example, the radiation | emission of the wavelength of visible light region can be suppressed.
または、さらに、赤外光を反射する機能を有する赤外光反射層が、
前記第一半導体層中、もしくは前記第一半導体層に隣接して設けられたものであることが好ましい。
このようなものであれば、例えば基板に吸収される赤外光を有効に取り出すことができるため発光効率の高い赤外発光素子とすることができる。
Or, further, an infrared light reflection layer having a function of reflecting infrared light,
It is preferable that it is provided in the first semiconductor layer or adjacent to the first semiconductor layer.
With such a configuration, for example, infrared light absorbed by the substrate can be effectively extracted, so that an infrared light emitting element with high luminous efficiency can be obtained.
このとき、前記赤外光反射層が分布ブラッグ反射(DBR)層から成るものであることが好ましい。
このようなものであれば、比較的容易に赤外光を反射させる層を形成することができる。
At this time, it is preferable that the infrared light reflection layer is a distributed Bragg reflection (DBR) layer.
If it is such, the layer which reflects infrared light can be formed comparatively easily.
前記赤外光反射層は、
AlzGa1―zAs(0≦z≦1)とAlz’Ga1−z’As(0≦z’<1)の交互積層構造から構成されるものであることが好ましい。
このようなものであれば、赤外光を確実に反射させることができる。
The infrared light reflection layer is
It is preferable to be composed of an alternating layered structure of Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 1) and Al z ′ Ga 1-z ′ As (0 ≦ z ′ <1).
If it is such, infrared light can be reliably reflected.
前記可視光反射層が分布ブラッグ反射(DBR)層から成るものであることが好ましい。
このようなものであれば、比較的容易に可視光を反射させる層を形成することができる。
The visible light reflection layer is preferably a distributed Bragg reflection (DBR) layer.
If it is such, the layer which reflects visible light can be formed comparatively easily.
前記可視光反射層は、
(AlxGa1―x)yIn1―yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)と(Alx’Ga1―x’)y’In1―y’P(0≦x’≦1、0.4≦y’≦0.6)から成る交互積層構造、
もしくは、(AlxGa1―x)yIn1―yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)とAlzGa1―zAs(0≦z≦1)から成る交互積層構造のいずれかから構成されるものであることが好ましい。
このようなものであれば、確実に可視光を反射することができる。
The visible light reflecting layer is
(Al x Ga 1-x) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) and (Al x 'Ga 1-x ') y 'In 1-y' P Alternating layered structure consisting of (0 ≦ x ′ ≦ 1, 0.4 ≦ y ′ ≦ 0.6),
Alternatively, it is composed of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) and Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 1). It is preferable that it is comprised from either of alternate lamination structure.
If it is such, visible light can be reflected reliably.
前記発光部と反対側の前記基板上に前記第二電極が形成され、
前記基板と前記発光部の間に、金属層と、導電性材料が充填された開口部が設けられた誘電体膜とが順次形成されたものであることが好ましい。
このようなものであれば、本発明に好適に適用することができる。
The second electrode is formed on the substrate opposite to the light emitting unit;
It is preferable that a metal layer and a dielectric film provided with an opening filled with a conductive material are sequentially formed between the substrate and the light emitting portion.
Anything like this can be suitably applied to the present invention.
前記発光部と反対側の前記基板上に前記第二電極が形成され、
前記基板と前記発光部の間に、金属層、透明導電膜が順次形成されたものであることが好ましい。
このようなものであれば、本発明に好適に適用することができる。
The second electrode is formed on the substrate opposite to the light emitting unit;
It is preferable that a metal layer and a transparent conductive film are sequentially formed between the substrate and the light emitting portion.
Anything like this can be suitably applied to the present invention.
前記発光部が形成された側の前記基板上の一部の領域に前記第二電極が形成され、
該第二電極が形成された領域以外の部分の前記基板上に、前記発光部、前記第一電極が順次形成され、
前記発光部で発光した光に対して、前記基板が透明なものであることが好ましい。
このようなものであれば、本発明に好適に適用することができる。
The second electrode is formed in a partial region on the substrate on the side where the light emitting unit is formed,
The light emitting unit and the first electrode are sequentially formed on the substrate in a portion other than the region where the second electrode is formed,
It is preferable that the substrate is transparent with respect to light emitted from the light emitting unit.
Anything like this can be suitably applied to the present invention.
前記第一半導体層は、
AlzGa1−zAs(0≦z≦0.6)あるいは、(AlxGa1―x)yIn1―yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)から成り、
前記第二半導体層は、
AlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)あるいは、(AlxGa1―x)yIn1―yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)から成り、
前記活性層は、
AlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)あるいは、IntGa1―tAs(0≦t≦0.3)から成る層、
及び、AlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)あるいは、IntGa1―tAs(0≦t≦0.3)を井戸層とする多重量子井戸(MQW)構造の層のいずれかから成るものであることが好ましい。
このようなものであれば、本発明に好適に適用することができる。
The first semiconductor layer is
Al z Ga 1-z As ( 0 ≦ z ≦ 0.6) or from (Al x Ga 1-x) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) Consisting of
The second semiconductor layer is
From Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 0.6) or (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) Consisting of
The active layer is
A layer made of Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 0.6) or In t Ga 1-t As (0 ≦ t ≦ 0.3),
And a layer having a multiple quantum well (MQW) structure in which Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 0.6) or In t Ga 1-t As (0 ≦ t ≦ 0.3) is a well layer. It is preferable that it consists of either of these.
Anything like this can be suitably applied to the present invention.
本発明の赤外発光素子は、可視光領域の波長の放射を抑止することができる。 The infrared light emitting device of the present invention can suppress the emission of wavelengths in the visible light region.
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
前述のように、赤外発光素子に通電して発光させた場合、発光スペクトルはブロードであり、短波長側にスペクトルの裾を引くことから、可視領域の光が赤外発光素子より放射され、赤外発光素子を高輝度にすればするほど、スペクトルの裾、すなわち可視光成分の放射強度が増大するため、可視光発光が認知されるという問題があった。
Hereinafter, although an embodiment is described about the present invention, the present invention is not limited to this.
As described above, when the infrared light emitting element is energized to emit light, the emission spectrum is broad and the spectrum tail is drawn on the short wavelength side, so that light in the visible region is emitted from the infrared light emitting element, The higher the intensity of the infrared light emitting element, the higher the base of the spectrum, that is, the radiant intensity of the visible light component.
そこで、本発明者は、赤外発光素子からの可視光放射を抑止するため、鋭意検討を重ねた。その結果、光取り出し面側に、赤外光に対して略透明で、可視光に対して反射性を有する可視光反射層を設けることで、発光素子からの可視光の放射が抑止されることを見出し、本発明を成すに至った。なお本発明において、波長が780nmより短いものを可視光、波長が780nm以上のものを赤外光とする。 Therefore, the present inventor has made extensive studies in order to suppress visible light emission from the infrared light emitting element. As a result, by providing a visible light reflecting layer that is substantially transparent to infrared light and reflective to visible light on the light extraction surface side, emission of visible light from the light emitting element is suppressed. The present invention has been found. In the present invention, a light having a wavelength shorter than 780 nm is visible light, and a light having a wavelength of 780 nm or more is infrared light.
以下、図を参照しながら、本発明の発光素子の実施態様の一例を説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the light emitting device of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第一の実施形態)
図1に示すように、まず、出発基板401を準備する。
出発基板401は、結晶軸が[001]方向のものを用いることができるが、結晶軸が[001]方向より[110]方向に傾斜したものを好適に用いることができる。出発基板401としては、GaAsまたはGeを好適に用いることができる。出発基板401を上記材料から選択すれば、後述する活性層404の材料を格子整合系でエピタキシャル成長を行うことができるため、活性層の品質を向上させやすく、発光素子の輝度上昇や寿命特性向上を実現することができる。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, first, a starting
As the starting
次に、出発基板401上に、出発基板401と格子定数が略同一の第一導電型の第一半導体層403、活性層404、第二導電型の第二半導体層405、電流拡散層406をMOVPE法(有機金属気相成長法)やMBE(分子線エピタキシー法)、CBE(化学線エピタキシー法)によりエピタキシャル成長させることにより順次形成する。
このように、第一半導体層403、活性層404、第二半導体層405によって発光部410が形成される。
Next, a first conductive type
As described above, the
なお、図示しないが、第一半導体層403あるいは第二半導体層405は単一条件膜ではなく、寿命や輝度設計の観点から2層以上の条件で積層されるのが一般的である。従って、第一半導体層403あるいは第二半導体層405は一種類以上の組成、ドーピング濃度の積層構造であることを概念として含む。
Although not shown in the drawing, the
本発明における第一半導体層403、第二半導体層405、及び活性層404の組成は具体的には以下のようなものとすることができる。
第一半導体層403は、AlzGa1−zAs(0≦z≦0.6)あるいは、(AlxGa1―x)yIn1―yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)から成るものとすることができる。
第二半導体層405は、AlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)あるいは、(AlxGa1―x)yIn1―yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)から成るものとすることができる。
Specifically, the composition of the
The
The
活性層404は、AlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)あるいは、IntGa1―tAs(0≦t≦0.3)から成る層、及び、AlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)あるいは、IntGa1―tAs(0≦t≦0.3)を井戸層とする多重量子井戸(MQW)構造の層のいずれかから成るものとすることができる。
活性層の設計に関しては、多重量子井戸(MQW)に代表される超格子等の利用により、波長は材料組成に起因する波長以外に調整可能であるため、上記の材料に限られず、例えばMQW構造における障壁層は(AlxGa1−x)yIn1−yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)やAlzGa1−zAs(0<z≦0.45)などの利用が可能である。
The
Regarding the design of the active layer, the wavelength can be adjusted other than the wavelength resulting from the material composition by using a superlattice represented by a multiple quantum well (MQW). barrier layer in the (Al x Ga 1-x) y in 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) or Al z Ga 1-z As ( 0 <z ≦ 0. 45) and the like can be used.
第一半導体層403、第二半導体層405は例えば、AlInGaPもしくはAlGaAsを選択することができるが、その選択は活性層404と必ずしも同一の材料でなくともよい。
For example, AlInGaP or AlGaAs can be selected for the
また、電流拡散層406は半導体層または透明導電膜から構成されるものとすることができる。赤外発光素子に設ける電流注入用の電極の形状または配置によって電流分散が十分に担保されれば、電流拡散層406は設けなくてもよい。なお、電流拡散層406は、前述した成長法の他、HVPE法(ハイドライド気相成長法)により形成してもよい。
このようにしてエピタキシャル基板411を作製することができる。
Further, the
In this way, the
このとき、図1に示すように、第二半導体層405中に可視光反射層430を設ける。
本発明において、可視光反射層430を設ける位置は、第二半導体層405中、もしくは第二半導体層405に隣接していればよく、図1のように、第二半導体層405の絶対中間位置に限定したものではない。
このように、可視光反射層430は第二半導体層405中のいずれの位置に設けても良いので、例えば、第二半導体層405と接する出発基板401側の位置、あるいは、第二半導体層405と接する出発基板401側と反対側の位置に設けてもよい。
また、図1では、可視光反射層430を第二半導体層405中の全域に設けているが、可視光反射層430を第二半導体層405中の一部の領域に設けても良い。
At this time, as shown in FIG. 1, a visible
In the present invention, the visible
As described above, the visible
In FIG. 1, the visible
可視光反射層430は、主に可視光を反射するものであればよく、例えば、可視光反射層430は、分布ブラッグ反射(DBR)層から成るものとすることができる。
このようなものであれば、比較的容易に赤外光を反射させる層を形成することができる。
The visible
If it is such, the layer which reflects infrared light can be formed comparatively easily.
より具体的には、可視光反射層430は、(AlxGa1−x)yIn1−yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)と(Alx’Ga1−x’)y’In1−y’P(0≦x’≦1、0.4≦y’≦0.6)から成る交互積層構造(ただし、x≒x’)、もしくは(AlxGa1−x)yIn1−yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)とAlzGa1−zAs(0≦z≦0.6)から成る交互積層構造のいずれかから構成されるものとすることができる。
このようなものであれば、確実に可視光を反射することができる。
なお、上記した可視光反射層430は、後述する本発明の他の実施形態においても同様の構成から成るものとすることができる。
More specifically, the visible
If it is such, visible light can be reflected reliably.
The visible
次に、赤外発光素子への電位供給用の第一電極440及び第二電極441を形成する(図2参照)。
第一電極440は、電流拡散層406上もしくは、電流拡散層406を設けない場合には、第二半導体層405上に設けることができる。
第二電極441は、発光部410と反対側の出発基板401上に設けることができる。また、図示しないが、第二電極441は、電流拡散層406、第二半導体層405、活性層404を少なくとも除去し、第一半導体層403あるいは出発基板401に接するように、第一電極440と同じ面側に設けても良い。
Next, a
The
The
第一電極440、第二電極441形成後、スクライブもしくはブレードダイシングで個々のダイスに分割することができる。
光取り出し面となる第一電極440側には、ダイスからの光取り出し効率を向上させるために、粗面あるいは、テキスチャー構造、モスアイ構造、誘電体反射防止膜を設けることができる。
第一電極440側表面にはダイスの耐候性向上のため誘電体保護膜を形成することができる。
After the
A rough surface, a texture structure, a moth-eye structure, or a dielectric antireflection film can be provided on the
A dielectric protective film can be formed on the surface of the
(第二の実施形態)
次に、本発明の第二の実施形態における赤外発光素子について説明する。
(Second embodiment)
Next, the infrared light emitting device in the second embodiment of the present invention will be described.
第二の実施形態の発光素子(図4)は、第一半導体層403と出発基板401との間に、赤外光反射層200を設ける点で、第一の実施形態の発光素子(図2)と異なる。
The light emitting device of the second embodiment (FIG. 4) is different from the light emitting device of the first embodiment (FIG. 2) in that an infrared
図3に示すように、出発基板401上に、出発基板401と格子定数が略同一の第一導電型の赤外光反射層200、第一導電型の第一半導体層403、活性層404、第二導電型の第二半導体層405から成る発光部410と、電流拡散層406をエピタキシャル成長により順次形成したエピタキシャル基板511を作製する。
第二半導体層405中には可視光反射層430が設けられる。なお、電流拡散層406は必ずしも設けなくても良い。
As shown in FIG. 3, on the starting
A visible
本発明において、赤外光反射層200を設ける位置は、第一半導体層403中、もしくは第一半導体層403に隣接して設けられたものであればよく、図3に示したような位置に限定されるものではない。
このようなものであれば、出発基板401に吸収される赤外光を有効に取り出すことができるため発光効率の高い赤外発光素子とすることができる。
In the present invention, the infrared
In such a case, since infrared light absorbed by the starting
赤外反射層200は、主に赤外光を反射するものであればよく、例えば、赤外反射層200は、分布ブラッグ反射(DBR)層から成るものとすることができる。
このようなものであれば、比較的容易に赤外光を反射させる層を形成することができる。
The
If it is such, the layer which reflects infrared light can be formed comparatively easily.
より具体的には、赤外反射層200は、AlzGa1―zAs(0≦z≦1)とAlz’Ga1−z’As(0≦z’<1)の交互積層構造(ただし、z≒z’)から構成されるものとすることができる。
このようなものであれば、赤外光を確実に反射させることができる。
More specifically, the infrared
If it is such, infrared light can be reliably reflected.
このとき、可視光反射層430は、上述した第一の実施形態と同様に、第二半導体層405中のいずれの位置に設けても良い。また、可視光反射層430も、上述した第一の実施形態と同様の組成を選択することができる。
At this time, the visible
次に、赤外発光素子への電位供給用の第一電極440及び第二電極441を形成する(図4参照)。
第一電極440は、電流拡散層406上もしくは、電流拡散層406を設けない場合には、第二半導体層405上に設けることができる。
第二電極441は、発光部410と反対側の出発基板401上に設けることができる。また、図示しないが、第二電極441は、電流拡散層406、第二半導体層405、活性層404を少なくとも除去し、第一半導体層403あるいは出発基板401に接するように、第一電極440と同じ面側に設けても良い。
Next, a
The
The
第一電極440、第二電極441形成後、スクライブもしくはブレードダイシングで個々のダイスに分割することができる。
光取り出し面となる第一電極440側には、ダイスからの光取り出し効率を向上させるために、粗面あるいは、テキスチャー構造、モスアイ構造、誘電体反射防止膜を設けることができる。
第一電極440側表面にはダイスの耐候性向上のため誘電体保護膜を形成することができる。
After the
A rough surface, a texture structure, a moth-eye structure, or a dielectric antireflection film can be provided on the
A dielectric protective film can be formed on the surface of the
(第三の実施形態)
次に、第三の実施形態における赤外発光素子の形態を示す。
(Third embodiment)
Next, the form of the infrared light emitting element in the third embodiment is shown.
図5に示すように、出発基板401上にエピタキシャル成長により、出発基板401と格子定数が略同一のエッチストップ層300を形成し、第二導電型の第二半導体層405、活性層404、第一導電型の第一半導体層403、電流拡散層406を形成したエピタキシャル基板611を作製する。
第二半導体層405中には、可視光反射層430が設けられる。電流拡散層406は、形成しなくとも良い。
As shown in FIG. 5, an
A visible
エッチストップ層300は、例えば、AlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)から成るものとすることができる。
The
このとき、可視光反射層430は、上述した第一の実施形態と同様に、第二半導体層405中のいずれの位置に設けても良い。また、可視光反射層430は、上述した第一の実施形態と同様の組成を選択することができる。
At this time, the visible
次に、図6に示すように、誘電体膜701を、電流拡散層406の表面、又は、電流拡散406を設けない場合には、第一半導体層403の表面に形成する。誘電体膜701の一部に開口部分702を設け、開口部702に導電性材料を充填した第三電極703を設ける。
第三電極に充填する導電性材料としては、例えば、AuBe層、Ni層、Au層を順次積層したものを好適に用いることができる。
Next, as shown in FIG. 6, the
As the conductive material filled in the third electrode, for example, a material in which an AuBe layer, a Ni layer, and an Au layer are sequentially stacked can be suitably used.
誘電体膜701及び第三電極703の上部に第一金属膜710を設ける。
第一金属膜710は反射機能を保持させるため、一種類以上の金属、一種類以上の層構造から成るものとすることができる。
第一金属膜710は、例えば、Au/Ti/Auの積層構造から成るものとすることができる。Tiに代えてNi、Pt、Moなどの金属とAuとの多層構造としても良い。
A
The
For example, the
図7に示すように、永久基板720を準備し、永久基板720上に第二金属膜721を設ける。
永久基板720は平坦で導電性を有する基板ならどのような材料でも選択可能である。例えば、入手の容易で安価なSi基板を用いることができる。
第二金属膜721は、一種類以上の金属、一種類以上の層構造から成るものとすることができる。第二金属膜721は、例えば、Au/Pt/Au/Tiの積層構造から成るものとすることができる。Tiに代えてNi、Pt、Moなどの金属とAuとの多層構造としても良い。
As shown in FIG. 7, a
The
The
図8に示すように、第一金属膜710と第二金属膜721を対向させて接合し、エピタキシャル基板611と永久基板720が接合した接合基板730を作製する。
As shown in FIG. 8, a
接合基板730から、出発基板401をウェットエッチングにより除去し、図9に示すように、発光素子基板740を作製する。
The starting
エッチストップ層300をオーミックコンタクト層として利用しない場合、エッチストップ層300をウェットエッチング等で除去し、図9に示すように、第二半導体層405上に第一電極440を形成する。
図示しないが、エッチストップ層300をコンタクト層として利用する場合、エッチストップ層300上に第一電極440を形成し、第一電極440以外の領域のエッチストップ層300をウェットエッチング等で除去する。
When the
Although not shown, when the
次に、永久基板720の第一電極440と対向する面側に第二電極441を形成する。
第一電極440、第二電極441形成後、スクライブもしくはブレードダイシングで個々のダイスに分割する。光取り出し面の第二電極440側にはダイスからの光取り出し効率を向上させるため、粗面あるいはテキスチャー構造、モスアイ構造、誘電体反射防止膜を設けることができる。第二電極441側にはダイスの耐候性向上のため誘電体保護膜を形成することができる。
Next, the
After the formation of the
図9では第一電極440と第二電極441が対向する面に設ける例を図示したが、第二電極441を第一半導体層403あるいは電流拡散層406あるいは第一金属膜710に接触させて、第一電極440と同じ側に設けることもできる。
FIG. 9 illustrates an example in which the
(第四の実施形態)
次に、本発明の第四の実施形態の説明をする。
第三の実施形態と同様にして、図5に示すようなエピタキシャル基板611を作製する。
(Fourth embodiment)
Next, the fourth embodiment of the present invention will be described.
Similar to the third embodiment, an
その後、図10に示すように、電流拡散層406表面、電流拡散層406を設けない場合は第一半導体層403表面に透明導電膜851を形成する。
この際、エピタキシャル基板611を作製する際に、コンタクト層807を別途設けておき、必要な面積、配置に応じてパターンを形成し、透明導電膜851と電流拡散層406あるいは第一半導体層403の間に、コンタクト層807を残留させても良い。
コンタクト層807が極薄膜である等、光吸収の影響が十分小さければ、パターン形成をせず、一様に残してもかまわない。
After that, as shown in FIG. 10, when the
At this time, when the
If the influence of light absorption is sufficiently small, such as the
さらに、透明導電膜851上に第一金属膜710を設ける。
第一金属膜710は第三の実施形態と同様のものを用いることができる。
Further, a
The
第三の実施形態と同様にして、図7に示すように、永久基板720を準備し、永久基板720上に第二金属膜721を設ける。
永久基板720、第二金属膜721は第三の実施形態と同様のものを用いることができる。
As in the third embodiment, as shown in FIG. 7, a
The
図11に示すように、第一金属膜710と第二金属膜721を対向させて接合し、エピタキシャル基板611と永久基板720が接合した接合基板880を作製する。
As shown in FIG. 11, the
接合基板880から出発基板401をウェットエッチングにより除去し、図12に示すように発光素子基板890を作製する。
The starting
エッチストップ層300をオーミックコンタクト層として利用しない場合、エッチストップ層300をウェットエッチング等で除去し、図12に示すように、第二半導体層405上に第一電極440を形成する。
図示しないが、エッチストップ層300をコンタクト層として利用する場合、エッチストップ層300上に第一電極440を形成し、第一電極440以外の領域のエッチストップ層300をウェットエッチング等で除去する。
When the
Although not shown, when the
永久基板720の第一電極440と反対面側に第二電極441を形成する。
A
第一電極440、第二電極441形成後、スクライブもしくはブレードダイシングで個々のダイスに分割される。光取り出し面側にはダイスからの光取り出し効率を向上させるため、粗面あるいはテキスチャー構造、モスアイ構造、誘電体反射防止膜を設けることができる。第二電極441側にはダイスの耐候性向上のため誘電体保護膜を形成することができる。
After the
図12では第一電極440と第二電極441が対向する面に設ける例を図示したが、第二電極441を第一半導体層403あるいは電流拡散層406あるいは第一金属膜710に接触させて、第一電極440と同じ面側に設けることもできる。
FIG. 12 illustrates an example in which the
(第五の実施形態)
次に、本発明の第五の実施形態を説明する。
出発基板上に、出発基板と格子定数が略同一のエッチストップ層600、第二導電型の第二半導体層405、活性層404、第一導電型の第一半導体層403、緩衝層906、支持基板兼窓層907をエピタキシャル成長により順次形成したエピタキシャル基板911を作製する。
第一半導体層403、第二半導体層405にはそれぞれ可視光反射層430が設けられる。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
On the starting substrate, an
A visible
出発基板をウェットエッチング等により除去後、第一電極950を形成する。
エッチストップ層600をコンタクト層として利用する場合は、図13に示すように、エッチストップ層600上に第一電極950を形成し、第一電極950以外の領域をウェットエッチング等で除去する。
図示しないが、エッチストップ層600をコンタクト層として利用しない場合は、ウェットエッチング等でエッチストップ層600を除去し、第二半導体層405上に第一電極950を形成する。
After removing the starting substrate by wet etching or the like, the
When the
Although not shown, when the
第一電極950の有る面の一部をウェットエッチングあるいはドライエッチングで切り欠き、第一半導体層403あるいは緩衝層906あるいは支持基板兼窓層907が露出した開口領域951を形成し、開口領域951の一部に第二電極952を形成する。
A part of the surface having the
第一電極950、第二電極952形成後、スクライブもしくはブレードダイシングで個々のダイスに分割する。光取り出し面側にはダイスからの光取り出し効率を向上させるため、粗面あるいはテキスチャー構造、モスアイ構造を設けることができる。
第一電極950及び第二電極952が設けられている面側にはダイスの耐候性向上のため誘電体保護膜を形成することができる。
After the formation of the
A dielectric protective film can be formed on the surface side on which the
(第六の実施形態)
次に、本発明の第六の実施形態を説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
出発基板上に、出発基板と格子定数が略同一のエッチストップ層600、第二導電型の第二半導体層405、活性層404、第一導電型の第一半導体層403、電流拡散層406をエピタキシャル成長により順次形成したエピタキシャル基板1011を作製する。
第一半導体層403、第二半導体層405にはそれぞれ可視光反射層430が設けられる。電流拡散層406は設けなくても良い。
An
A visible
電流拡散層406表面、又は、電流拡散層406を設けない場合は第一半導体層403表面に、発光波長に対して透明な接着剤を塗布し、接着剤層1040を形成する(図14参照)。
接着剤層1040には、熱硬化性のBCB接着剤等を用いることができる。
A transparent adhesive with respect to the emission wavelength is applied to the surface of the
For the
発光波長に対して透明な永久基板1020を準備し、発光波長に対して透明な接着剤を塗布し、接着剤層1041を形成する。例示ではエピタキシャル基板1011と永久基板1020の両者に接着剤層を形成する方法を示しているが、どちらか一方の面のみを形成する方法であっても良い。
接着剤層1041にも、熱硬化性のBCB接着剤等を用いることができる。
永久基板1020には、例えば、サファイア、石英、GaPなどを用いることができる。
A
A thermosetting BCB adhesive or the like can also be used for the
For the
接着剤層1040を設けたエピタキシャル基板1011と、接着剤層1041を設けた永久基板1020を、接着剤層1040及び接着剤層1041を対向させて接合し、接合基板を作製する。
例示では接合基板を得る方法として接着剤を介する方法を示したが、エピタキシャル基板1011表面と永久基板1020の表面に化学処理によってOH基を形成させ、その後接合する直接接合法を選択しても良い。
The
In the example, a method using an adhesive is shown as a method for obtaining a bonded substrate. However, a direct bonding method in which OH groups are formed on the surface of the
出発基板をウェットエッチング等により接合基板より除去し、発光素子基板1060を作製する。発光素子基板1060の、出発基板を除去した面に第一電極1050を形成する。
第一電極1050は、例えば、第二半導体層405の導電型がN型の場合、AuGe等を含む金属で構成されるものとすることができる。より具体的には、AuGe/Ni/Auの積層構造から成るものとすることができる。
The starting substrate is removed from the bonding substrate by wet etching or the like, so that the light-emitting
For example, when the conductivity type of the
エッチストップ層600をコンタクト層として利用する場合は、図14に示すように、エッチストップ層600上に第一電極1050を形成し、第一電極1050以外の領域をウェットエッチング等で除去する。
図示しないが、エッチストップ層600をコンタクト層として利用しない場合は、ウェットエッチング等でエッチストップ層600を除去し、第二半導体層405上に第一電極1050を形成する。
When the
Although not shown, when the
第一電極1050の有る面の一部をウェットエッチングあるいはドライエッチングで切り欠き、第一半導体層403あるいは電流拡散層406が露出した開口領域1051を形成し、開口領域1051の一部に第二電極1052を形成する。
第二電極1052は、例えば、第一半導体層403の導電型がP型の場合AuBe等を含む金属で構成されるものとすることができる。より具体的には、AuBe/Ti/Auの積層構造から成るものとすることができる。
A part of the surface having the
For example, when the conductivity type of the
第一電極1050、第二電極1052形成後、スクライブもしくはブレードダイシングで個々のダイスに分割する。光取り出し面側にはダイスからの光取り出し効率を向上させるため、粗面あるいはテキスチャー構造、モスアイ構造、誘電体反射防止膜を設けることができる。第一電極1050及び第二電極1052が設けられている面側にはダイスの耐候性向上のため誘電体保護膜を形成することができる。
After the formation of the
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
(実施例1)
結晶軸が[001]方向より[110]方向に15°傾斜した厚さ280μmのN型GaAs基板の出発基板401を準備した(図1参照)。出発基板401上にMOVPE法でN型GaAsバッファ層(不図示)を0.5μm、AlGaInPから成るN型クラッド層の第一半導体層403を2μm、GaAsあるいはAlGaAsから成る活性層404を1μm、AlGaAsから成るP型クラッド層の第二半導体層405を2μm、AlGaAsから成る電流拡散層406を2μm順次積層し、エピタキシャル基板411を作製した。ここではN型クラッド層をAlGaInPとして例示しているがAlGaAsとしても同様の効果が得られる。
Example 1
A starting
第一半導体層403内には、図15に示すように、活性層404に近い側にAl組成が低い、低Al組成層403Aと、活性層404から遠い側にAl組成が高い、高Al組成層403Bを配置した。
In the
低Al組成層403Aは、(AlxGa1−x)yIn1−yP(x=0.4、y≒0.5)の組成にて0.1μm厚で形成した。また、低Al組成層403Aはノンドープで形成した。
The low
高Al組成層403Bは、(AlxGa1−x)yIn1−yP(x=0.85、y≒0.5)の組成にて1.9μm厚で形成した。
高Al組成層403B内には、低Al組成層403Aに隣接する領域に、ドーピング濃度が低い、低ドーピング領域403AAを配置し、低Al組成層403Aより遠い領域に、ドーピング濃度が高い、高ドーピング領域403ABを配置した。
本実施例では低ドーピング領域403AAのドーピング濃度は1E+17/cm3で、厚さは0.5μmで形成した。また、403ABのドーピング濃度は8E+17/cm3で、厚さは1.4μmで形成した。
The high
In the high
In this embodiment, the low doping region 403AA is formed with a doping concentration of 1E + 17 / cm 3 and a thickness of 0.5 μm. The doping concentration of 403AB was 8E + 17 / cm 3 and the thickness was 1.4 μm.
第二半導体層405内には、図16に示すように、活性層404に近い側にAl組成が低い、低Al組成層405Aと、活性層404より遠い側にAl組成が高い、高Al組成層405Bを配置した。
In the
低Al組成層405Aは、AlzGa1−zAs(z=0.3)の組成にて0.1μm厚で形成した。また、低Al組成層405Aはノンドープで形成した。
The low
高Al組成層405Bは、AlzGa1−zAs(z=0.45)の組成にて1.9μm厚で形成した。
高Al組成層405B内には、低Al組成層405Aに隣接する領域に、ドーピング濃度が低い、低ドーピング領域405AAを配置し、低Al組成層405Aより遠い領域に、ドーピング濃度が高い、高ドーピング領域405ABを配置した。
本実施例では低ドーピング領域405AAのドーピング濃度は1E+17/cm3で、厚さは0.5μmで形成した。また、405ABのドーピング濃度は8E+17/cm3で、厚さは1.4μmで形成した。
The high Al composition layer 405B was formed with a composition of Al z Ga 1-z As (z = 0.45) and a thickness of 1.9 μm.
In the high Al composition layer 405B, a low doping region 405AA having a low doping concentration is disposed in a region adjacent to the low
In this embodiment, the low doping region 405AA has a doping concentration of 1E + 17 / cm 3 and a thickness of 0.5 μm. Further, the doping concentration of 405AB was 8E + 17 / cm 3 and the thickness was 1.4 μm.
活性層404は井戸層をGaAs、障壁層をAlzGa1−zAs(z=0.3)とした多重量子井戸(MQW)とし、障壁層厚を7nm、井戸層を7nm、9周期とした。ここでは障壁層をAlGaAsとして例示しているが、AlGaInPとしても同様の効果が得られる。
The
次に、図2に示すように発光素子への電位供給用の第一電極440及び第二電極441を形成した。
第一電極440は、電流拡散層406上にAuBe/Ti/Auから成るものを形成した。
第二電極441は、発光部410と反対側の出発基板401上に、AuGe/Ni/Auから成るものを設けた。AuGe厚は100nm、Ni厚は10nm、Au厚は200nmで成膜した。
Next, a
The
The
可視光反射層430は、第二半導体層405中に形成し、可視光領域の光を効果的に反射するため、(AlxGa1−x)yIn1−yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)とAlzGa1−zAs(0≦z≦0.6)の交互積層構造を用い、x=1、y≒0.5、z=0.1とした。
The visible
第一電極440、第二電極441形成後、スクライブもしくはブレードダイシングで個々のダイスに分割した。
さらに、光取り出し面の第一電極440側はダイスからの光取り出し効率を向上させるため粗面化した。
第一電極440側の表面には、ダイスの耐候性向上のため、SiO2から成る誘電体保護膜を500nmの厚さで被覆した。
After the formation of the
Furthermore, the
The surface of the
上記のようにして作製したダイスから測定用の素子を作製した。測定用の素子は、ダイスを、TO−18上にAgペーストで固定し、Auワイヤーで結線して作製した。そして、IF=20mAでスペクトルを測定し、図17に結果を示した。図17には、後述する比較例1の測定結果も併せて示した。 An element for measurement was produced from the die produced as described above. The element for measurement was manufactured by fixing a die on TO-18 with Ag paste and connecting with a Au wire. The spectrum was measured at IF = 20 mA, and the results are shown in FIG. In FIG. 17, the measurement result of the comparative example 1 mentioned later was also shown collectively.
図17に示すように、780nmより短波長の領域では、比較例1と比べて、ほとんどの波長がELスペクトルとして検知されていないことが分かる。
また、目視ではほとんど発光を認識できなかった。
As shown in FIG. 17, it can be seen that in the wavelength region shorter than 780 nm, most wavelengths are not detected as the EL spectrum as compared with Comparative Example 1.
Further, almost no luminescence was visually recognized.
(実施例2)
図3に示すように、出発基板401と、第一半導体層403との間に、赤外光反射層200を設けた以外は、実施例1と同様にしてエピタキシャル基板511を作製した。
その後、実施例1と同様にして、第一電極440、第二電極441を形成し、図4に示すような発光素子を製造した。
(Example 2)
As shown in FIG. 3, an
Then, the
赤外光反射層200は、AlAs及びGaAsの交互積層構造から成り、赤外光(850〜860nm)の波長を主として反射する機能を有するものとした。
The infrared
上記のようにして作製したダイスで、実施例1と同様にして測定用の素子を作製して測定を行った。そして、後述する比較例2の測定結果と共に図18に示した。 With the die produced as described above, a measurement element was produced and measured in the same manner as in Example 1. And it showed in FIG. 18 with the measurement result of the comparative example 2 mentioned later.
図18に示すように、780nmより短波長の領域では、比較例2と比べて、ほとんどの波長がELスペクトルとして検知されていないことが分かる。
また、目視ではほとんど発光を認識できなかった。
As shown in FIG. 18, it can be seen that in the wavelength region shorter than 780 nm, most wavelengths are not detected as the EL spectrum as compared with Comparative Example 2.
Further, almost no luminescence was visually recognized.
(実施例3)
実施例1と同様の出発基板401を準備した(図5参照)。
出発基板401上にMOVPE法でN型GaAsバッファ層(不図示)を0.5μm、基板と格子定数が略同一のAlInPから成るエッチストップ層300を形成し、AlGaInPから成るN型クラッド層の第二半導体層405を2μm、AlGaAsから成る活性層404を1μm、AlGaAsから成るP型クラッド層の第一半導体層403を2μm、AlGaAsから成る電流拡散層406を2μm順次積層し、エピタキシャル基板611を作製した(図5参照)。
Example 3
A starting
An N-type GaAs buffer layer (not shown) of 0.5 μm is formed on the starting
第一半導体層403内には、図19に示すように、活性層404に近い側にAl組成が低い、低Al組成層403Aと、活性層404より遠い側にAl組成が高い、高Al組成層403Bを配置した。
In the
低Al組成層403Aは、AlzGa1−zAs(z=0.3)の組成にて0.1μm厚で形成した。また、低Al組成層403Aはノンドープで形成した。
The low
高Al組成層403Bは、AlzGa1−zAs(z=0.45)の組成にて1.9μm厚で形成した。
高Al組成層403B内には、低Al組成層403Aに隣接する領域に、ドーピング濃度が低い、低ドーピング領域403AAを配置し、低Al組成層403Aより遠い領域に、ドーピング濃度が高い、高ドーピング領域403ABを配置した。
本実施例では低ドーピング領域403AAのドーピング濃度は1E+17/cm3で、厚さは0.5μmで形成した。また、403ABのドーピング濃度は8E+17/cm3で、厚さは1.4μmで形成した。
The high
In the high
In this embodiment, the low doping region 403AA is formed with a doping concentration of 1E + 17 / cm 3 and a thickness of 0.5 μm. The doping concentration of 403AB was 8E + 17 / cm 3 and the thickness was 1.4 μm.
第二半導体層405内には、図20に示すように、活性層404に近い側にAl組成が低い、低Al組成層405Aと、活性層404から遠い側にAl組成が高い、高Al組成層405Bを配置した。
In the
低Al組成層405Aは、(AlxGa1−x)yIn1−yP(x=0.4、y≒0.5)の組成にて0.1μm厚で形成した。また、低Al組成層405Aはノンドープで形成した。
The low
高Al組成層405Bは、(AlxGa1−x)yIn1−yP(x=0.85、y≒0.5)の組成にて1.9μm厚で形成した。
高Al組成層405B内には、低Al組成層405Aに隣接する領域に、ドーピング濃度が低い、低ドーピング領域405AAを配置し、低Al組成層405Aより遠い領域に、ドーピング濃度が高い、高ドーピング領域405ABを配置した。
本実施例では低ドーピング領域405AAのドーピング濃度は1E+17/cm3で、厚さは0.5μmで形成した。また、405ABのドーピング濃度は8E+17/cm3で、厚さは1.4μmで形成した。
The high Al composition layer 405B was formed with a composition of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (x = 0.85, y≈0.5) and a thickness of 1.9 μm.
In the high Al composition layer 405B, a low doping region 405AA having a low doping concentration is disposed in a region adjacent to the low
In this embodiment, the low doping region 405AA has a doping concentration of 1E + 17 / cm 3 and a thickness of 0.5 μm. Further, the doping concentration of 405AB was 8E + 17 / cm 3 and the thickness was 1.4 μm.
第二半導体層405中には、可視光反射層430を設けた。
なお、可視光反射層430、活性層404は、実施例1と同じ構成のものを用いた。
A visible
The visible
次に、図6に示すように、エピタキシャル基板611の電流拡散層406表面に誘電体膜701を形成した。誘電体膜701はSiO2で、厚さは発光波長の半数程度の430nmとした。
Next, as shown in FIG. 6, a
誘電体膜701の一部にフォトリソグラフィーでパターンを形成後、弗酸等によるエッチング処理にて開口部分702を設け、開口部702に第三電極703を設けた。
第三電極703はAuBe層を200nm、Ni層を20nm、Au層を210nm順次積層した構造を採用した。
After a pattern was formed on a part of the
The
誘電体膜701及び第三電極703の上部に第一金属膜710を設けた。
第一金属膜710は反射機能を保持させるため、Au/Ti/Auの積層構造から成るものとした。厚さはそれぞれ600nm、100nm、600nmとした。
A
The
図7に示すように、永久基板720を準備し、永久基板720上に第二金属膜721を設けた。永久基板720は、入手が容易で、安価な点からSi基板を用いた。
第二金属膜721はAu/Pt/Au/Tiから成るものとした。厚さはそれぞれ600nm、10nm、600nm、10nmとした。
As shown in FIG. 7, a
The
図8に示すように、第一金属膜710と第二金属膜721を対向させて接合し、エピタキシャル基板611と永久基板720が接合した接合基板730を作製した。
接合基板730から出発基板401をアンモニア過水等のエッチング液により除去し、発光素子基板740を作製した(図9参照)。
As shown in FIG. 8, a
The starting
エッチストップ層300をウェットエッチングで除去し、図9に示すように第二半導体層405上に第一電極440を形成した。第一電極440は、AuGe層を200nm、Ti層を100nm、Au層を1700nm積層して形成した。
The
永久基板720の、第一電極440と反対の面側に、第二電極441を形成した。
第二電極441はSiの永久基板720にオーミックコンタクトを形成するため、Ti/Auから成るものとした。厚さはそれぞれ100nm、200nmとした。
A
The
第一電極440、第二電極441形成後、スクライブもしくはブレードダイシングで個々のダイスに分割した。光取り出し面側である第一電極440側を、ダイスからの光取り出し効率を向上させるために、粗面化した。
第一電極440側表面には、ダイスの耐候性向上のため、SiO2から成る誘電体保護膜を500nmの厚さで被覆した。
After the formation of the
The surface of the
上記のようにして作製したダイスで、実施例1と同様にして測定用の素子を作製して測定を行った。そして、後述する比較例3の測定結果と共に図21に示した。 With the die produced as described above, a measurement element was produced and measured in the same manner as in Example 1. And it showed in FIG. 21 with the measurement result of the comparative example 3 mentioned later.
図21に示すように、780nmより短波長の領域では、比較例3と比べて、ほとんどの波長がELスペクトルとして検知されていないことが分かる。
また、目視ではほとんど発光を認識できなかった。
As shown in FIG. 21, it can be seen that in the wavelength region shorter than 780 nm, most wavelengths are not detected as the EL spectrum as compared with Comparative Example 3.
Further, almost no luminescence was visually recognized.
(実施例4)
図12に示すように、電流拡散層406上に、GaPから成るコンタクト層807を設けて、パターンを形成して、透明導電膜851と電流拡散層406の間にコンタクト層807を残留させた以外は実施例3と同様にして図12に示すような赤外発光素子を製造し、ダイスを作製した。
なお、透明導電膜851はITOを採用した。
Example 4
As shown in FIG. 12, a
Note that ITO was used for the transparent
上記のようにして作製したダイスで、実施例1と同様にして測定用の素子を作製して測定を行った。そして、後述する比較例4の測定結果と共に図22に示した。 With the die produced as described above, a measurement element was produced and measured in the same manner as in Example 1. And it showed in FIG. 22 with the measurement result of the comparative example 4 mentioned later.
図22に示すように、780nmより短波長の領域では、比較例4と比べて、ほとんどの波長がELスペクトルとして検知されていないことが分かる。
また、目視ではほとんど発光を認識できなかった。
As shown in FIG. 22, it can be seen that in the wavelength region shorter than 780 nm, most wavelengths are not detected as the EL spectrum as compared with Comparative Example 4.
Further, almost no luminescence was visually recognized.
(実施例5)
結晶軸が[001]方向より[110]方向に15°傾斜した厚さ280μmのN型GaAsの出発基板上にMOVPE法でN型GaAsバッファ層(不図示)を0.5μm、出発基板と格子定数が略同一のAlInPから成るエッチストップ層300、AlGaInPから成るN型クラッド層の第二半導体層405を2μm、AlGaAsから成る活性層404を1μm、AlGaAsから成るP型クラッド層の第一半導体層403を2μm、GaPから成る緩衝層906を0.1μm、GaPから成る支持基板兼窓層907をエピタキシャル成長により100μm順次形成したエピタキシャル基板911を作製した(図13参照)。
(Example 5)
An N-type GaAs buffer layer (not shown) of 0.5 μm is formed on the starting substrate of N-type GaAs having a thickness of 280 μm whose crystal axis is inclined by 15 ° in the [110] direction from the [001] direction by the MOVPE method. The
第一半導体層403中、第二半導体層405中の両方に可視光反射層430を設けた。
A visible
第一半導体層403内、第二半導体層405内の構成は、実施例3と同様に、図19、図20に示すような構成とした。
また、活性層404も、実施例3と同様に、井戸層をGaAs、障壁層をAlzGa1−zAs(z=0.3)とした多重量子井戸(MQW)とし、障壁層厚を7nm、井戸層を7nm、9周期とした。
The configurations in the
Similarly to the third embodiment, the
出発基板をアンモニア過水で除去後、第一電極950を形成した。
第一電極950は導電型がN型の半導体層にオーミックコンタクトを形成するため、AuGe等を含む金属で構成した。本実施例ではAuGe/Ni/Auの積層構造とし、それぞれの厚さを200nm、20nm、1780nmとした。
A
The
第一電極950の有る面の一部をウェットエッチング切り欠き、支持基板兼窓層907が露出した開口領域951を形成し、開口領域951の一部に第二電極952を形成した。
Part of the surface with the
第二電極952は導電型がP型の半導体層にオーミックコンタクトを形成するため、AuBe等を含む金属で構成した。本実施例ではAuBe/Ti/Auの積層構造とし、それぞれの厚さを200nm、100nm、1700nmとした。
The
第一電極950、第二電極952形成後、スクライブもしくはブレードダイシングで個々のダイスに分割した。光取り出し面側はダイスからの光取り出し効率を向上させるため粗面化した。
第一電極950及び第二電極952が設けられている面側にはダイスの耐候性向上のためSiO2から成る誘電体保護膜を形成した。誘電体保護膜は500nm程度の厚さで被覆した。
After the formation of the
A dielectric protective film made of SiO 2 was formed on the surface side where the
上記のようにして作製したダイスで、実施例1と同様にして測定用の素子を作製して測定を行った。そして、後述する比較例5の測定結果と共に図23に示した。 With the die produced as described above, a measurement element was produced and measured in the same manner as in Example 1. And it showed in FIG. 23 with the measurement result of the comparative example 5 mentioned later.
図23に示すように、780nmより短波長の領域では、比較例5と比べて、ほとんどの波長がELスペクトルとして検知されていないことが分かる。また、目視ではほとんど発光を認識できなかった。 As shown in FIG. 23, it can be seen that most wavelengths are not detected as EL spectra in the region shorter than 780 nm compared to Comparative Example 5. Further, almost no luminescence was visually recognized.
(実施例6)
結晶軸が[001]方向より[110]方向に15°傾斜した厚さ280μmのN型GaAs基板上にMOVPE法でN型GaAsバッファ層(不図示)を0.5μm、出発基板と格子定数が略同一のAlInPから成るエッチストップ層600、AlGaInPから成るN型クラッド層の第二半導体層405を2μm、AlGaAsから成る活性層404を1μm、AlGaAsから成るP型クラッド層の第一半導体層403を2μm、AlGaInPから成る電流拡散層406を2μm順次形成したエピタキシャル基板1011を作製した。
(Example 6)
An N-type GaAs buffer layer (not shown) is 0.5 μm by a MOVPE method on a 280 μm thick N-type GaAs substrate whose crystal axis is inclined by 15 ° from the [001] direction to the [110] direction. An
実施例5と同様にして、第一半導体層403中、第二半導体層405中の両方に可視光反射層430を設けた。
In the same manner as in Example 5, the visible
電流拡散層406表面に発光波長に対して透明な熱硬化性のBCB接着剤を塗布し、接着剤層1040を形成した。
発光波長に対して透明な永久基板1020を準備し、発光波長に対して透明な熱硬化性のBCB接着剤を塗布し、接着剤層1041を形成した。
永久基板1020にはサファイアを用いた。
A thermosetting BCB adhesive transparent to the emission wavelength was applied to the surface of the
A
Sapphire was used for the
接着剤層1040を設けたエピタキシャル基板1011と、接着剤層1041を設けた永久基板1020を、接着剤層1040及び接着剤層1041を対向させて接合し、接合基板を作製した(図14参照)。
The
出発基板をアンモニア過水でエッチングして接合基板より除去し、発光素子基板1060を作製した。発光素子基板1060の、出発基板を除去した面に第一電極1050を形成した。
The starting substrate was removed from the bonding substrate by etching with ammonia water, whereby a light-emitting
第一電極1050はN型の半導体層にオーミックコンタクトを形成するため、AuGe等を含む金属で構成した。本実施例ではAuGe/Ni/Auの積層構造とし、それぞれの厚さを200nm、20nm、1780nmとした。
The
第一電極1050の有る面の一部をウェットエッチングで切り欠き、電流拡散層406が露出した開口領域1051を形成し、開口領域1051の一部に第二電極1052を形成した。
A part of the surface having the
第二電極1052は、P型の半導体層にオーミックコンタクトを形成するため、AuBe等を含む金属で構成した。本実施例ではAuBe/Ti/Auの積層構造とし、それぞれの厚さを200nm、100nm、1700nmとした。
The
第一電極1050、第二電極1052形成後、スクライブもしくはブレードダイシングで個々のダイスに分割した。
光取り出し面側はダイスからの光取り出し効率を向上させるため粗面化した。第一電極1050及び第二電極1052が設けられている面側にはダイスの耐候性向上のためSiO2から成る誘電体保護膜を500nmの厚さで被覆した。
After the formation of the
The light extraction surface side was roughened to improve the light extraction efficiency from the die. On the surface side where the
上記のようにして作製したダイスで、実施例1と同様にして測定用の素子を作製して測定を行った。そして、後述する比較例6の測定結果と共に図24に示した。 With the die produced as described above, a measurement element was produced and measured in the same manner as in Example 1. And it showed in FIG. 24 with the measurement result of the comparative example 6 mentioned later.
図24に示すように、780nmより短波長の領域では、比較例6と比べて、ほとんどの波長がELスペクトルとして検知されていないことが分かる。また、目視ではほとんど発光を認識できなかった。 As shown in FIG. 24, it can be seen that, in the region having a wavelength shorter than 780 nm, most wavelengths are not detected as the EL spectrum as compared with Comparative Example 6. Further, almost no luminescence was visually recognized.
このように、実施例1〜6では可視スペクトル反射することができる可視光反射層を、光が放射される方向の層に挿入することで、赤外発光素子から放射された光の内、可視光領域の部分の波長の大半をカットすることできた。 As described above, in Examples 1 to 6, a visible light reflecting layer capable of reflecting the visible spectrum is inserted into a layer in a direction in which light is emitted, so that visible light in the light emitted from the infrared light emitting element is visible. Most of the wavelength in the light region could be cut.
(比較例1)
可視光反射層430を積層しないことを除いて実施例1と同じ構造の発光素子を製造した(図2参照)。
その後、実施例1と同様にして発光スペクトルの測定を行った。上記したように、測定の結果を実施例1と共に図17に示した。
(Comparative Example 1)
A light-emitting element having the same structure as that of Example 1 was manufactured except that the visible
Thereafter, the emission spectrum was measured in the same manner as in Example 1. As described above, the measurement results are shown in FIG.
図17に示したように、比較例1では、780nmより短波長の可視光領域の波長が、実施例1に比べて強く測定された。その結果、比較例1では、赤色の発光が観察された。 As shown in FIG. 17, in Comparative Example 1, the wavelength in the visible light region shorter than 780 nm was measured more strongly than in Example 1. As a result, in Comparative Example 1, red light emission was observed.
(比較例2)
可視光反射層430を積層しないことを除いて実施例2と同じ構造の発光素子を製造した(図4参照)。
その後、実施例2と同様にして発光スペクトルの測定を行った。上記したように、測定の結果を実施例2と共に図18に示した。
(Comparative Example 2)
A light emitting device having the same structure as that of Example 2 was manufactured except that the visible
Thereafter, the emission spectrum was measured in the same manner as in Example 2. As described above, the measurement results are shown in FIG.
図18に示したように、比較例2では、780nmより短波長の可視光領域の波長が、実施例2に比べて強く測定された。その結果、比較例2では、赤色の発光が観察された。 As shown in FIG. 18, in Comparative Example 2, the wavelength in the visible light region shorter than 780 nm was measured more strongly than in Example 2. As a result, in Comparative Example 2, red light emission was observed.
(比較例3)
可視光反射層430を積層しないことを除いて実施例3と同じ構造の発光素子を製造した(図9参照)。
その後、実施例3と同様にして発光スペクトルの測定を行った。上記したように、測定の結果を実施例3と共に図21に示した。
(Comparative Example 3)
A light emitting device having the same structure as that of Example 3 was manufactured except that the visible
Thereafter, the emission spectrum was measured in the same manner as in Example 3. As described above, the measurement results are shown in FIG.
図21に示したように、比較例3では、780nmより短波長の可視光領域の波長が、実施例1に比べて強く測定された。その結果、比較例3では、赤色の発光が観察された。 As shown in FIG. 21, in Comparative Example 3, the wavelength in the visible light region shorter than 780 nm was measured more strongly than in Example 1. As a result, in Comparative Example 3, red light emission was observed.
(比較例4)
可視光反射層430を積層しないことを除いて実施例4と同じ構造の発光素子を製造した(図12参照)。
その後、実施例4と同様にして発光スペクトルの測定を行った。上記したように、測定の結果を実施例4と共に図22に示した。
(Comparative Example 4)
A light emitting device having the same structure as that of Example 4 was manufactured except that the visible
Thereafter, the emission spectrum was measured in the same manner as in Example 4. As described above, the measurement results are shown in FIG.
図22に示したように、比較例4では、780nmより短波長の可視光領域の波長が、実施例4に比べて強く測定された。その結果、比較例4では、赤色の発光が観察された。 As shown in FIG. 22, in Comparative Example 4, the wavelength in the visible light region shorter than 780 nm was measured more strongly than in Example 4. As a result, in Comparative Example 4, red light emission was observed.
(比較例5)
図13の二つの可視光反射層430を積層しないことを除いて実施例5と同じ構造の発光素子を製造した。
その後、実施例5と同様にして発光スペクトルの測定を行った。上記したように、測定の結果を実施例5と共に図23に示した。
(Comparative Example 5)
A light emitting device having the same structure as that of Example 5 was manufactured except that the two visible
Thereafter, the emission spectrum was measured in the same manner as in Example 5. As described above, the measurement results are shown in FIG.
図23に示したように、比較例5では、780nmより短波長の可視光領域の波長が、実施例5に比べて強く測定された。その結果、比較例5では、赤色の発光が観察された。 As shown in FIG. 23, in the comparative example 5, the wavelength in the visible light region shorter than 780 nm was measured more strongly than in the example 5. As a result, in Comparative Example 5, red light emission was observed.
(比較例6)
図14の二つの可視光反射層430を積層しないことを除いて実施例6と同じ構造の発光素子を製造した。
その後、実施例6と同様にして発光スペクトルの測定を行った。上記したように、測定の結果を実施例6と共に図24に示した。
(Comparative Example 6)
A light emitting device having the same structure as that of Example 6 was manufactured except that the two visible
Thereafter, the emission spectrum was measured in the same manner as in Example 6. As described above, the measurement results are shown in FIG.
図24に示したように、比較例6では、780nmより短波長の可視光領域の波長が、実施例6に比べて強く測定された。その結果、比較例6では、赤色の発光が観察された。 As shown in FIG. 24, in Comparative Example 6, the wavelength in the visible light region shorter than 780 nm was measured more strongly than in Example 6. As a result, in Comparative Example 6, red light emission was observed.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
200…赤外光反射層、 401…出発基板、 403…第一半導体層、
404…活性層、 405…第二半導体層、 406…電流拡散層、
410…発光部、
411、511、611、911、1011…エピタキシャル基板、
430…可視光反射層、 440、950、1050…第一電極、
300、600…エッチストップ層、 441、952、1052…第二電極、
701…誘電体膜、 702…開口部分、 703…第三電極、
710…第一金属膜、 720、1020…永久基板、 721…第二金属膜、
740、890、1060…発光素子基板、 807…コンタクト層、
851…透明導電膜、 880…発光素子基板、 906…緩衝層、
907…支持基板兼窓層、 951、1051…開口領域、
1040、1041…接着剤層。
200 ... Infrared light reflection layer, 401 ... Starting substrate, 403 ... First semiconductor layer,
404 ... active layer, 405 ... second semiconductor layer, 406 ... current spreading layer,
410 ... light emitting part,
411, 511, 611, 911, 1011 ... epitaxial substrate,
430 ... Visible light reflection layer, 440, 950, 1050 ... First electrode,
300, 600 ... etch stop layer, 441, 952, 1052 ... second electrode,
701 ... Dielectric film, 702 ... Opening part, 703 ... Third electrode,
710 ... first metal film, 720, 1020 ... permanent substrate, 721 ... second metal film,
740, 890, 1060 ... light emitting element substrate, 807 ... contact layer,
851 ... Transparent conductive film, 880 ... Light emitting element substrate, 906 ... Buffer layer,
907 ... supporting substrate and window layer, 951 and 1051 ... opening region,
1040, 1041 ... Adhesive layer.
(実施例5)
結晶軸が[001]方向より[110]方向に15°傾斜した厚さ280μmのN型GaAsの出発基板上にMOVPE法でN型GaAsバッファ層(不図示)を0.5μm、出発基板と格子定数が略同一のAlInPから成るエッチストップ層600、AlGaInPから成るN型クラッド層の第二半導体層405を2μm、AlGaAsから成る活性層404を1μm、AlGaAsから成るP型クラッド層の第一半導体層403を2μm、GaPから成る緩衝層906を0.1μm、GaPから成る支持基板兼窓層907をエピタキシャル成長により100μm順次形成したエピタキシャル基板911を作製した(図13参照)。
(Example 5)
An N-type GaAs buffer layer (not shown) of 0.5 μm is formed on the starting substrate of N-type GaAs having a thickness of 280 μm whose crystal axis is inclined by 15 ° in the [110] direction from the [001] direction by the MOVPE method. An
Claims (11)
前記第二半導体層中、もしくは前記第二半導体層に隣接して、可視光を反射する機能を有する可視光反射層が設けられたものであることを特徴とする赤外発光素子。 A first electrode for injecting current into the light emitting part, having a light emitting part in which a first conductive type first semiconductor layer, an active layer, and a second conductive type second semiconductor layer are sequentially formed on a substrate; In the infrared light emitting device having the second electrode,
An infrared light emitting element, wherein a visible light reflecting layer having a function of reflecting visible light is provided in the second semiconductor layer or adjacent to the second semiconductor layer.
前記第一半導体層中、もしくは前記第一半導体層に隣接して設けられたものであることを特徴とする請求項1に記載の赤外発光素子 The visible light reflection layer further includes
The infrared light-emitting element according to claim 1, wherein the infrared light-emitting element is provided in the first semiconductor layer or adjacent to the first semiconductor layer.
前記第一半導体層中、もしくは前記第一半導体層に隣接して設けられたものであることを特徴とする請求項1に記載の赤外発光素子。 In addition, an infrared light reflection layer having a function of reflecting infrared light,
The infrared light-emitting element according to claim 1, wherein the infrared light-emitting element is provided in the first semiconductor layer or adjacent to the first semiconductor layer.
AlzGa1―zAs(0≦z≦1)とAlz’Ga1−z’As(0≦z’<1)の交互積層構造から構成されるものであることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の赤外発光素子。 The infrared light reflection layer is
Claims, characterized in that the Al z Ga 1-z As ( 0 ≦ z ≦ 1) and the Al z 'Ga 1-z' As (0 ≦ z '<1) alternate stacked structure of are those composed The infrared light emitting device according to claim 3.
(AlxGa1―x)yIn1―yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)と(Alx’Ga1―x’)y’In1―y’P(0≦x’≦1、0.4≦y’≦0.6)から成る交互積層構造、
もしくは、(AlxGa1―x)yIn1―yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)とAlzGa1―zAs(0≦z≦1)から成る交互積層構造のいずれかから構成されるものであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の赤外発光素子。 The visible light reflecting layer is
(Al x Ga 1-x) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) and (Al x 'Ga 1-x ') y 'In 1-y' P Alternating layered structure consisting of (0 ≦ x ′ ≦ 1, 0.4 ≦ y ′ ≦ 0.6),
Alternatively, it is composed of (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) and Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 1). The infrared light-emitting element according to claim 1, wherein the infrared light-emitting element is formed of any one of an alternately laminated structure.
前記基板と前記発光部の間に、金属層と、導電性材料が充填された開口部が設けられた誘電体膜とが順次形成されたものであることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の赤外発光素子。 The second electrode is formed on the substrate opposite to the light emitting unit;
The metal layer and a dielectric film provided with an opening filled with a conductive material are sequentially formed between the substrate and the light emitting portion. The infrared light-emitting device according to any one of 7.
前記基板と前記発光部の間に、金属層、透明導電膜が順次形成されたものであることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の赤外発光素子。 The second electrode is formed on the substrate opposite to the light emitting unit;
The infrared light emitting device according to any one of claims 1 to 7, wherein a metal layer and a transparent conductive film are sequentially formed between the substrate and the light emitting portion.
該第二電極が形成された領域以外の部分の前記基板上に、前記発光部、前記第一電極が順次形成され、
前記発光部で発光した光に対して、前記基板が透明なものであることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の赤外発光素子。 The second electrode is formed in a partial region on the substrate on the side where the light emitting unit is formed,
The light emitting unit and the first electrode are sequentially formed on the substrate in a portion other than the region where the second electrode is formed,
The infrared light-emitting element according to claim 1, wherein the substrate is transparent with respect to light emitted from the light-emitting portion.
AlzGa1−zAs(0≦z≦0.6)あるいは、(AlxGa1―x)yIn1―yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)から成り、
前記第二半導体層は、
AlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)あるいは、(AlxGa1―x)yIn1―yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)から成り、
前記活性層は、
AlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)あるいは、IntGa1―tAs(0≦t≦0.3)から成る層、
及び、AlzGa1―zAs(0≦z≦0.6)あるいは、IntGa1―tAs(0≦t≦0.3)を井戸層とする多重量子井戸(MQW)構造の層のいずれかから成るものであることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の赤外発光素子。 The first semiconductor layer is
Al z Ga 1-z As ( 0 ≦ z ≦ 0.6) or from (Al x Ga 1-x) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1,0.4 ≦ y ≦ 0.6) Consisting of
The second semiconductor layer is
From Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 0.6) or (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) Consisting of
The active layer is
A layer made of Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 0.6) or In t Ga 1-t As (0 ≦ t ≦ 0.3),
And a layer having a multiple quantum well (MQW) structure in which Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 0.6) or In t Ga 1-t As (0 ≦ t ≦ 0.3) is a well layer. The infrared light-emitting element according to claim 1, wherein the infrared light-emitting element is any one of the following.
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