JP2019062046A - Light-emitting thyristor, optical print head, and image forming device - Google Patents

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Abstract

To solve such a problem that, although a light-emitting thyristor, in which a second n-type layer, a second p-type layer, a first n-type layer and a first p-type layer are laminated by epitaxial growth and an anode electrode, a gate electrode and a cathode electrode are formed after etching the laminate, is known, there are cases where a leakage current is caused by the formation of an interface state during etching process and accordingly desired characteristics cannot be obtained.SOLUTION: In a light-emitting thyristor 20 including a first p-type layer 101, a first n-type layer 102, and a second n-type layer 104, a pn junction comprises an n-Al0.15Ga0.85As layer 102b and a p-type InGaP layer of an epitaxial layer which are grown on a second p-type layer 103. In the pn junction, an InGaP layer contains Zn as a dopant, and the concentration of the Zn at the interface between the n-Al0.15Ga0.85As layer 102b and the p-type InGaP layer is in the range of 1E18/cm-2E18/cm.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光プリントヘッドの構造に関し、特にその光源となるサイリスタの構造に関する。   The present invention relates to the structure of an optical print head, and more particularly to the structure of a thyristor as a light source thereof.

従来、第2n型層、第2p型層、第1n型層、及び第1p型層をエピタキシャル成長により積層し、エッチング処理を行った後にアノード電極、ゲート電極、及びカソード電極を形成した発光サイリスタが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a light emitting thyristor is known in which a second n-type layer, a second p-type layer, a first n-type layer, and a first p-type layer are stacked by epitaxial growth and etched to form an anode electrode, a gate electrode, and a cathode electrode. (See, for example, Patent Document 1).

特開2009−260246号公報(第4頁、図1)JP, 2009-260246, A (page 4, FIG. 1)

しかしながら、エッチング加工時の界面準位形成により漏れ電流が生じて、所望する特性が得られない場合があった。   However, due to the formation of interface states at the time of etching, a leakage current may occur, and a desired characteristic may not be obtained.

本発明による発光サイリスタは、アノード層、ゲート層、及びカソード層を有する発光サイリスタであって、
GaAs基板上に成長した、エピタキシャル層のn型AlGaAs層とp型InGaP層とからなるpn接合において、InGaP層にZnをドーパントとして含み、前記n型AlGaAs層と前記p型InGaP層との界面における前記Znの濃度が、1E18/cm〜2E18/cmの範囲にあることを特徴とする。
A light emitting thyristor according to the present invention is a light emitting thyristor having an anode layer, a gate layer, and a cathode layer,
In a pn junction composed of an n-type AlGaAs layer of an epitaxial layer and a p-type InGaP layer grown on a GaAs substrate, Zn is contained as a dopant in the InGaP layer, and at the interface between the n-type AlGaAs layer and the p-type InGaP layer the concentration of the Zn, characterized in that in the range of 1E18 / cm 3 ~2E18 / cm 3 .

本発明による発光サイリスタによれば、pn接合の界面位置が、InGaP層/AlGaAs界面付近に形成されているために、順方向I−V特性におけるn値が小さく抑えられることから拡散電流が良く流れ、結果として良好な電気特性を得ることが出来る。   According to the light emitting thyristor of the present invention, since the interface position of the pn junction is formed in the vicinity of the InGaP layer / AlGaAs interface, the n value in the forward IV characteristic is suppressed to a small value, and the diffusion current flows well. As a result, good electrical characteristics can be obtained.

本発明による発光サイリスタを構成する実施の形態1の半導体エピタキシャル層10の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the semiconductor epitaxial layer 10 of Embodiment 1 which comprises the light-emitting thyristor by this invention. 図1に示す半導体エピタキシャル層を半導体型毎に層分けした簡略した構成図である。It is the simplified block diagram which divided the semiconductor epitaxial layer shown in FIG. 1 into every semiconductor type. 図2に示す半導体エピタキシャル層を加工して発光サイリスタを作成する工程を示す工程図であり、同図(b)は、一部をウェットエッチング加工した段階の様子を示し、同図(c)は各電極を形成した段階の様子を示す。It is process drawing which shows the process of processing the semiconductor epitaxial layer shown in FIG. 2 and producing a light emitting thyristor, and the figure (b) shows a mode of the stage which wet-etched one part, and the figure (c) The state of the stage which formed each electrode is shown. 実施の形態1の半導体エピタキシャル層における、Znの深さ方向の濃度分布を2次イオン質量分析により求め、その結果をプロットしたグラフである。It is the graph which calculated | required the concentration distribution of the depth direction of Zn in the semiconductor epitaxial layer of Embodiment 1 by secondary ion mass spectrometry, and plotted the result. 図4における深さ545nm〜570nmの領域を、同方向に拡大した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which expanded the area | region of 545 nm-570 nm in FIG. 4 to the same direction. 界面のZn濃度を横軸にとり、n値を縦軸に取って、各サンプルにおける測定結果をプロットしたグラフである。It is the graph which plotted the measurement result in each sample by taking the Zn concentration of the interface on the horizontal axis and the n value on the vertical axis. 参考例として示す半導体エピタキシャル層の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the semiconductor epitaxial layer shown as a reference example. 参考例において、第1p型層のp−In0.47Ga0.53P層にドーパントとしてドーピングされたZnの拡散状態を示すグラフである。In a reference example, it is a graph which shows the diffusion state of Zn doped as a dopant in p-In0.47Ga0.53P layer of the 1st p type layer. 半導体エピタキシャル層を作成する際の、エピタキシャル成長過程でのZn拡散の様子を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically the mode of Zn diffusion in the epitaxial growth process at the time of producing a semiconductor epitaxial layer. n−In0.47Ga0.53P層厚の異なるいくつかの半導体エピタキシャル層を用いてサイリスタ素子を作成し、アノード−ゲート間の順方向I−V特性を測定した時の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows a measurement result when a thyristor element is created using several semiconductor epitaxial layers with which layer thicknesses of n-In0.47Ga0.53P differ, and a forward IV characteristic between anode and gate is measured. 半導体エピタキシャル層の設計時のn−In0.47Ga0.53P層の厚さを横軸に取り、n値を縦軸に取って、式1に基づいて算出したn値をプロットしたグラフである。It is the graph which plotted the n value computed based on Formula 1, taking the thickness of the n-In0.47Ga0.53P layer at the time of design of a semiconductor epitaxial layer on the horizontal axis, taking the n value on the vertical axis. 本発明による発光サイリスタを構成する実施の形態2の半導体エピタキシャル層の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the semiconductor epitaxial layer of Embodiment 2 which comprises the light emission thyristor by this invention. 本発明の光プリントヘッドに基づく実施の形態3のプリントヘッドを示す構成図である。It is a block diagram which shows the print head of Embodiment 3 based on the optical print head of this invention. 発光素子ユニットの一構成例を示す平面配置図である。It is a plane arrangement plan showing an example of 1 composition of a light emitting element unit. 本発明の画像形成装置に基づく実施の形態4の画像形成装置の要部構成を模式的に示す要部構成図である。FIG. 18 is a main part configuration diagram schematically showing a main part configuration of an image forming apparatus of a fourth embodiment based on the image forming apparatus of the present invention.

実施の形態1.
図1は、本発明による発光サイリスタを構成する実施の形態1の半導体エピタキシャル層10の構成を示す図である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a view showing the structure of a semiconductor epitaxial layer 10 of the first embodiment which constitutes a light emitting thyristor according to the present invention.

同図に示すように、ここに示す半導体エピタキシャル層10は、上面からアノード層としての第1p型層101、ゲート層としての第1n型層102、GaAs基板としての第2p型層103、カソード層としての第2n型層104の順に構成され、第1p型層101は、上層からp−GaAs層101a、p−Al0.4Ga0.6As層101b、InGaP層としてのp−In0.47Ga0.53P層101cの順に形成され、第1n型層102は、上層からInGaP層としてのn−In0.47Ga0.53P層102a、n−Al0.15Ga0.85As層102bの順に形成され、第2p型層103は、上層からp−Al0.15Ga0.85As層103a、p−Al10.35Ga0.65As層103bの順に形成され、第2n型層104は、上層からn−Al0.15Ga0.85As層104a、n−Al0.4Ga0.6As層104b、n−In0.47Ga0.53P層104c、n−Al0.25Ga0.75As層104dの順に形成されている。   As shown in the figure, the semiconductor epitaxial layer 10 shown here is, from the top, a first p-type layer 101 as an anode layer, a first n-type layer 102 as a gate layer, a second p-type layer 103 as a GaAs substrate, a cathode layer. The first p-type layer 101 includes, from the upper layer, a p-GaAs layer 101a, a p-Al0.4Ga0.6As layer 101b, and a p-In0.47Ga0.53P layer 101c as an InGaP layer. The first n-type layer 102 is formed from the upper layer to the n-In0.47Ga0.53P layer 102a as the InGaP layer and the n-Al0.15Ga0.85As layer 102b from the upper layer, and the second p-type layer 103 is Sequentially form the p-Al0.15Ga0.85As layer 103a and the p-Al10.35Ga0.65As layer 103b in this order The second n-type layer 104 includes, from the upper layer, an n-Al0.15Ga0.85As layer 104a, an n-Al0.4Ga0.6As layer 104b, an n-In0.47Ga0.53P layer 104c, and an n-Al0.25Ga0.75As layer 104d. It is formed in order of.

また、第1p型層101のp−In0.47Ga0.53P層101cのZn濃度は、4.0E18/cm(厚み15nm)であり、第1n型層102のn−In0.47Ga0.53P層の厚みは11nmである。 The Zn concentration of the p-In 0.47 Ga 0.53 P layer 101 c of the first p-type layer 101 is 4.0E18 / cm 3 (thickness 15 nm), and the Zn concentration of the n-In 0.47 Ga 0.53 P layer of the first n-type layer 102 is The thickness is 11 nm.

尚、図1に示す半導体エピタキシャル層10の第1p型層101のp−In0.47Ga0.53P層101cのZn濃度、及び第1n型層102のn−In0.47Ga0.53P層102aのSi濃度は、これ等の上層のp−Al0.4Ga0.6As層101bをエピタキシャル成長させる前の設計値であり、後述するように、この上層であるp−Al0.4Ga0.6As層101bをエピタキシャル成長させる過程で、Znが下層に拡散してZnの濃度分布が変化することにより、後述する最終目的の好適な状態とするための設計値としている。   The Zn concentration of the p-In 0.47 Ga 0.53 P layer 101 c of the first p-type layer 101 of the semiconductor epitaxial layer 10 shown in FIG. 1 and the Si concentration of the n-In 0.47 Ga 0.53 P layer 102 a of the first n-type layer 102 are And the design value before epitaxially growing the upper layer p-Al0.4Ga0.6As layer 101b, and as described later, Zn in the process of epitaxially growing the upper layer p-Al0.4Ga0.6As layer 101b. By diffusing in the lower layer and changing the concentration distribution of Zn, it is set as a design value for achieving the final purpose suitable state described later.

次に、半導体エピタキシャル層10を基に、発光サイリスタ20を作成する製造工程について説明する。図2は、図1に示す半導体エピタキシャル層10を半導体型毎に層分けした簡略した構成図であり、図3は、図2に示す半導体エピタキシャル層10を加工して発光サイリスタを作成する工程を示す工程図である。   Next, a manufacturing process of forming the light emitting thyristor 20 based on the semiconductor epitaxial layer 10 will be described. FIG. 2 is a simplified configuration diagram in which the semiconductor epitaxial layer 10 shown in FIG. 1 is divided into layers for each semiconductor type, and FIG. 3 shows a process of processing the semiconductor epitaxial layer 10 shown in FIG. FIG.

図3(a)に示す半導体エピタキシャル層10に対して、図3(b)に示すように一部をウェットエッチングにより加工し、電極形成のための面を露出させる。次に同図(c)に示すように、n型半導体用の電極であるゲート電極52及びカソード電極53と、p型半導体用の電極であるアノード電極51を形成することによって発光サイリスタ20が作成される。   A part of the semiconductor epitaxial layer 10 shown in FIG. 3A is processed by wet etching as shown in FIG. 3B to expose a surface for electrode formation. Next, as shown in FIG. 6C, the light emitting thyristor 20 is formed by forming the gate electrode 52 and the cathode electrode 53 which are electrodes for n-type semiconductor and the anode electrode 51 which is an electrode for p-type semiconductor. Be done.

エッチングにより半導体エピタキシャル層10を加工するため、加工面にpn接合界面60が露出する。図1に示すように、ここでは、第1p型層101と第1n型層102に形成されるpn接合の界面は、In0.47Ga0.53P層中に形成されるようにした。このように構成したのは、エッチングにより露出した面に形成される界面準位密度が、InGaP層の方が低いことが一般的に知られているからである。   Since the semiconductor epitaxial layer 10 is processed by etching, the pn junction interface 60 is exposed on the processed surface. As shown in FIG. 1, here, the interface of the pn junction formed in the first p-type layer 101 and the first n-type layer 102 is formed in the In 0.47 Ga 0.53 P layer. The reason for this configuration is that it is generally known that the interface state density formed on the surface exposed by etching is lower in the InGaP layer.

またInGaP層を用いることによって、図3(b)に示すエッチング加工時に選択エッチングが可能となる為である。即ち、GaAs又はAlGaAsは、リン酸に過酸化水素水を加え水で希釈したリン酸過水系のエッチャントに容易に溶けるが、InGaPは溶けにくい。従って、図1に示す半導体エピタキシャル層10のエピタキシャル構造であれば、リン酸化水を用いたエッチングを行った場合、InGaP層(101c,102a)でストップする。このため、塩酸等によってこのInGaP層を除去してAlGaAs層102bに形成する、図3(c)に示すゲート電極52の形成面が常に一定となり、プロセスの安定性が高くなる。   Further, by using the InGaP layer, selective etching becomes possible at the time of etching shown in FIG. 3B. That is, although GaAs or AlGaAs is easily dissolved in an etchant of phosphoric acid-peroxide system which is obtained by adding hydrogen peroxide solution to phosphoric acid and diluting with water, InGaP is hardly soluble. Therefore, in the case of the epitaxial structure of the semiconductor epitaxial layer 10 shown in FIG. 1, when etching is performed using phosphoric acid water, the InGaP layers (101c, 102a) are stopped. Therefore, the formation surface of the gate electrode 52 shown in FIG. 3C, which is formed on the AlGaAs layer 102b by removing the InGaP layer with hydrochloric acid or the like, is always constant, and the process stability is enhanced.

ここで、参考例について説明する。   Here, a reference example will be described.

図7は、参考例として示す半導体エピタキシャル層500の構成を示す図である。この半導体エピタキシャル層500が、図1に示す本発明による半導体エピタキシャル層10と主に異なる点は、第1p型層501のp−In0.47Ga0.53P層のZn濃度、厚み、及び第1n型層502のn−In0.47Ga0.53P層のSi濃度、厚みが特に特定されていない点である。   FIG. 7 is a view showing the configuration of a semiconductor epitaxial layer 500 shown as a reference example. The main difference between this semiconductor epitaxial layer 500 and the semiconductor epitaxial layer 10 according to the present invention shown in FIG. 1 is that the Zn concentration and thickness of the p-In0.47Ga0.53P layer of the first p-type layer 501, and the first n-type layer. The Si concentration and thickness of the n-In0.47Ga0.53P layer 502 are not particularly specified.

参考例として示した半導体エピタキシャル層500を基に、図3を参照して説明した前記製造工程と同様の工程を経て参考例発光サイリスタを作成し、電気特性を測定したところ、しばしば異なる特性が得られた。そこで2次イオン質量分析により、半導体エピタキシャル層500に対して深さ方向の分析を行った結果、図8に示すデータのプロファイルが得られた。   Based on the semiconductor epitaxial layer 500 shown as the reference example, the light emitting thyristor of the reference example is manufactured through the same steps as the manufacturing steps described with reference to FIG. 3 and the electrical characteristics are measured. It was done. As a result of analyzing the semiconductor epitaxial layer 500 in the depth direction by secondary ion mass spectrometry, a profile of data shown in FIG. 8 is obtained.

図8は、第1p型層501のp−In0.47Ga0.53P層にドーパントとしてドーピングされたZnの拡散状態を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸には半導体エピタキシャル層500の最上面からの深さを取り、縦軸にはZnの濃度及びIn2次イオン強度を取っている。   FIG. 8 is a graph showing the diffusion state of Zn doped as a dopant in the p-In 0.47 Ga 0.53 P layer of the first p-type layer 501. In this graph, the horizontal axis represents the depth from the top surface of the semiconductor epitaxial layer 500, and the vertical axis represents the concentration of Zn and the In secondary ion intensity.

つまり、第1p型層501のp−In0.47Ga0.53P層にドーパントとしてドーピングされたZnが、第1n型層のn−In0.47Ga0.53P層に拡散していることが分かった。Znは、InGaP中を比較的容易に移動することが知られているため、エピタキシャル成長温度においても、熱による拡散現象が生じることは十分に考えられる。   That is, it was found that Zn doped as a dopant in the p-In0.47Ga0.53P layer of the first p-type layer 501 was diffused into the n-In0.47Ga0.53P layer of the first n-type layer. Since Zn is known to move relatively easily in InGaP, it is fully conceivable that the thermal diffusion phenomenon will occur even at the epitaxial growth temperature.

図9は、半導体エピタキシャル層500を作成する際の、エピタキシャル成長過程でのZn拡散の様子を模式的に示した説明図である。尚、ここでは第1p型層501と第1n型層502のみの様子を示している。   FIG. 9 is an explanatory view schematically showing the state of Zn diffusion in the epitaxial growth process when the semiconductor epitaxial layer 500 is formed. Note that only the first p-type layer 501 and the first n-type layer 502 are shown here.

同図に示すように、エピタキシャル成長では、層の下側から成長していく。同図(a)に示すように、第1p型層501のp−InGaP層成長時には、Znの拡散は同層内のみに留まる。しかし同図(b)に示すように、上層であるp−Al0.4Ga0.6As層が積まれる最中に下側にZnが拡散し、Zn濃度がSi濃度より大きくなった領域のn−InGaP層がP型化する。同図(c)に示すように、更に上の層が成長していくと、成長時間にもよるが、すべてのn−InGaP層がp型化し、p型InGaP層となる。   As shown in the figure, in epitaxial growth, growth is from the lower side of the layer. As shown in FIG. 6A, when growing the p-InGaP layer of the first p-type layer 501, the diffusion of Zn remains only in the same layer. However, as shown in FIG. 6B, while the upper p-Al0.4Ga0.6As layer is stacked, Zn diffuses to the lower side, and the n-InGaP in the region where the Zn concentration becomes larger than the Si concentration. Layer becomes P-type. As shown in FIG. 6C, when the upper layer is further grown, all n-InGaP layers become p-type to become p-type InGaP layers, depending on the growth time.

ここで、同じエピタキシャル成長条件であればZnの拡散が常に一定だと仮定し、n−In0.47Ga0.53P層厚の異なるいくつかの半導体エピタキシャル層500を用いてサイリスタ素子を作成し、アノード−ゲート間(AG間)の順方向I−V特性を測定した。図10は、この時の測定結果を示すグラフであり、縦軸に電流値を取り、横軸に電圧値を取っている。ここでは、n−In0.47Ga0.53P層厚が、8.7nm、10.7nm、12.7nm、14.7nmの各半導体エピタキシャル層500での測定結果を示している。尚、ここでのn−InGaP層のドーパントSiの濃度、及びp−InGaP層のドーパントZnの濃度は、図1で示した設計値であり、それぞれ5.0E16/cm、4.0E18/cmである。 Here, assuming that the diffusion of Zn is always constant under the same epitaxial growth conditions, a thyristor element is formed using several semiconductor epitaxial layers 500 having different n-In 0.47 Ga 0.53 P layer thicknesses, and an anode-gate. The forward IV characteristics between (between AG) were measured. FIG. 10 is a graph showing the measurement results at this time, in which the current value is taken on the vertical axis and the voltage value is taken on the horizontal axis. Here, the measurement results of the semiconductor epitaxial layers 500 having n-In 0.47 Ga 0.53 P layer thicknesses of 8.7 nm, 10.7 nm, 12.7 nm, and 14.7 nm are shown. Here, the concentration of the dopant Si in the n-InGaP layer and the concentration of the dopant Zn in the p-InGaP layer are the design values shown in FIG. 1, and are 5.0E16 / cm 3 and 4.0E18 / cm, respectively. It is three .

一般的に、半導体の順方向I−V特性は次式(1)で表される。

Figure 2019062046
Is:飽和電流密度
e :電気素量
V :電圧
n :理想因子
:ボルツマン定数
T :温度 In general, the forward IV characteristic of a semiconductor is expressed by the following equation (1).
Figure 2019062046
Is: saturation current density e: electric charge
V: Voltage n: Ideality factor k B : Boltzmann constant T: Temperature

この式において、nのことを理想因子或はn値と呼び、拡散電流が支配的な時には1に近づき、再結合電流が支配的な時には2に近づくことが知られている。ここで、図10の順方向I−V特性において、傾きの最も急となる点におけるnの値をn値と定義する。言い換えるとn値とは、nの極小値のことである。   In this equation, it is known that n is called an ideal factor or n value, and approaches 1 when the diffusion current is dominant and approaches 2 when the recombination current is dominant. Here, in the forward I-V characteristic of FIG. 10, the value of n at the steepest point of inclination is defined as n value. In other words, the n value is the minimum value of n.

図11は、半導体エピタキシャル層500の設計時のn−In0.47Ga0.53P層の厚さを横軸に取り、n値を縦軸に取って、式1に基づいて算出したn値をプロットしたグラフである。   FIG. 11 plots the n value calculated based on the equation 1, taking the thickness of the n-In 0.47 Ga 0.53 P layer at the time of design of the semiconductor epitaxial layer 500 as the abscissa and the n value as the ordinate. It is a graph.

同グラフから明らかなように、n値は極小値を取ることがわかった。またこの結果は、単純にp−In0.47Ga0.53Pとn−Al0.15Ga0.85Asを接合しても良好な結果は得られないことを意味している。理由は先述したようにエッチング加工時の界面準位形成による漏れ電流の為である。   As apparent from the graph, it was found that the n value takes a minimum value. This result also means that good results can not be obtained simply by bonding p-In0.47Ga0.53P and n-Al0.15Ga0.85As. The reason is because of the leakage current due to interface state formation at the time of etching as described above.

このため本発明では、AlGaAs/InGaP系のエピタキシャル成長によるpn接合形成において、エピタキシャル成長中にp型ドーパントとしてドーピングされたZnを、エピタキシャル成長中又はその後の熱処理により拡散させ、InGaP層/AlGaAs層界面に適度な濃度をもたせた半導体エピタキシャル層を形成する。Znの拡散は、Znを含む層が形成されてからの時間やエピタキシャル成長温度、Znのドーピング濃度に依存するが、それぞれのエピタキシャル成長の結果として、InGaP層/AIGaAs層界面にZnが適度に拡散されることが要点となる。そのために、Zが拡散していくn−InGaP層の厚みを適度に設計することが重要である。   For this reason, in the present invention, in pn junction formation by epitaxial growth of AlGaAs / InGaP system, Zn doped as p-type dopant during epitaxial growth is diffused by heat treatment during epitaxial growth or later, and appropriate at the InGaP layer / AlGaAs layer interface. A semiconductor epitaxial layer having a concentration is formed. The diffusion of Zn depends on the time since the formation of the Zn-containing layer, the epitaxial growth temperature, and the doping concentration of Zn, but as a result of each epitaxial growth, Zn is moderately diffused to the InGaP layer / AIGaAs layer interface Is the point. Therefore, it is important to appropriately design the thickness of the n-InGaP layer through which Z diffuses.

本発明による半導体エピタキシャル層10(図1)では、前記したように、第1p型層101のp−In0.47Ga0.53P層101cのZn濃度が4.0E18/cmである時、第1n型層102のn−In0.47Ga0.53P層102aの厚みを11nmとしている。これは、図11から明らかなように、ここでの製造条件の下では、n−In0.47Ga0.53P層102aの厚さが11nmの近辺でn値が極小値となることによるものである。 In the semiconductor epitaxial layer 10 (FIG. 1) according to the present invention, as described above, when the Zn concentration of the p-In 0.47 Ga 0.53 P layer 101 c of the first p-type layer 101 is 4.0E18 / cm 3 , the first n-type The thickness of the n-In 0.47 Ga 0.53 P layer 102 a of the layer 102 is 11 nm. This is because, as is apparent from FIG. 11, the n value becomes a local minimum value when the thickness of the n-In 0.47 Ga 0.53 P layer 102 a is about 11 nm under the manufacturing conditions here.

図4は、この段階での半導体エピタキシャル層10における、Znの深さ方向の濃度分布を2次イオン質量分析により求め、その結果をプロットしたグラフである。同グラフにおいて、横軸には半導体エピタキシャル層10(図1)の最上面からの深さを取り、縦軸にはZnの濃度及びIn2次イオン強度を取っている。また図5は、図4における深さ545nm〜570nmの領域を、同方向に拡大した部分拡大図である。   FIG. 4 is a graph in which the concentration distribution in the depth direction of Zn in the semiconductor epitaxial layer 10 at this stage is determined by secondary ion mass spectrometry, and the result is plotted. In the graph, the horizontal axis represents the depth from the top surface of the semiconductor epitaxial layer 10 (FIG. 1), and the vertical axis represents the Zn concentration and In secondary ion intensity. Moreover, FIG. 5 is the elements on larger scale which expanded the area | region of 545 nm-570 nm in FIG. 4 to the same direction.

尚、図1に示す半導体エピタキシャル層10は、図7に示す参考例としての半導体エピタキシャル層500の第1p型層501のp−In0.47Ga0.53P層のZn濃度、厚み、及び第1n型層502のn−In0.47Ga0.53P層のSi濃度、厚みをそれぞれ設計値として特定した構成を有するものであるが、図9で説明したように、p−Al0.4Ga0.6As層101bをエピタキシャル成長させる過程で、Znが下層に拡散してZnの濃度分布が変化することにより、図4に示す、深さ方向のZnの濃度分布を示す半導体エピタキシャル層10´となる。以後、図4に示すZnの濃度分布を有する半導体エピタキシャル層を半導体エピタキシャル層10´として区別する。   The semiconductor epitaxial layer 10 shown in FIG. 1 is the Zn concentration and thickness of the p-In 0.47 Ga 0.53 P layer of the first p-type layer 501 of the semiconductor epitaxial layer 500 as a reference example shown in FIG. It has a configuration in which the Si concentration and thickness of the n-In0.47Ga0.53P layer 502 are specified as design values, but as described in FIG. 9, the p-Al0.4Ga0.6As layer 101b is epitaxially grown. In the process, Zn diffuses in the lower layer to change the concentration distribution of Zn, thereby forming a semiconductor epitaxial layer 10 'showing the concentration distribution of Zn in the depth direction shown in FIG. Hereinafter, the semiconductor epitaxial layer having the concentration distribution of Zn shown in FIG. 4 is distinguished as a semiconductor epitaxial layer 10 '.

図4において、◇でプロットしたラインはZn濃度を示し、□でプロットしたラインはInの2次イオン強度である。Zn濃度データに設けた対数近似線L1(図5)は、In0.47Ga0.53P層(101c、102a)/Al0.l5Ga0.85As層102b界面付近のZn濃度の対数近似線であり、In2次イオン強度データに設けた破線L2(図5)は、In0.47Ga0.53P層(101c、102a)/Al0.l5Ga0.85As層102b界面付近のIn2次イオン強度の線形近似線である。またIn2次イオン強度データに設けた実線L3(図5)は、In2次イオン強度の平均強度である。尚、In2次イオン強度の平均強度はピーク強度の80%以上の強度を示す点の集合の平均により求めた。   In FIG. 4, the line plotted with ◇ indicates the Zn concentration, and the line plotted with □ is the secondary ion intensity of In. The logarithmic approximation line L1 (FIG. 5) provided in the Zn concentration data is the In0.47Ga0.53P layer (101c, 102a) / Al0. The dotted line L2 (FIG. 5) provided in the In secondary ion intensity data is a logarithmic approximation line of the Zn concentration near the interface of the l5Ga0.85As layer 102b and the In0.47Ga0.53P layer (101c, 102a) / Al0. It is a linear approximation line of In secondary ion intensity near the interface of the l5Ga0.85As layer 102b. The solid line L3 (FIG. 5) provided in the In secondary ion intensity data is the average intensity of the In secondary ion intensity. The average intensity of In secondary ion intensity was determined by the average of a set of points exhibiting an intensity of 80% or more of the peak intensity.

In2次イオン強度が急激に減少している部分は、InGaP層(101c、102a)とAlGaAs層(102b)の境界と考えられ、その界面を以下の方法で決めた。即ちIn2次イオン強度の平均である実線L3(図5)と強度が急減する部分の近似線である破線L2(図5)の交点を、両者の界面とした。   The portion where the In secondary ion intensity is rapidly decreasing is considered to be the boundary between the InGaP layers (101c and 102a) and the AlGaAs layer (102b), and the interface was determined by the following method. That is, the intersection point of the solid line L3 (FIG. 5), which is the average of the In secondary ion intensity, and the broken line L2 (FIG. 5), which is an approximation line of the portion where the intensity sharply decreases, was defined as the interface between the two.

次に、界面におけるZnの濃度を、前記交点におけるZn濃度の対数近似線L1(図5)の値から求めた。その結果、同図(図5)においては、Znの濃度が1.3E18/cmと求まった。 Next, the concentration of Zn at the interface was determined from the value of the logarithmic approximation line L1 (FIG. 5) of the Zn concentration at the intersection. As a result, in the same figure (FIG. 5), the concentration of Zn was determined to be 1.3E18 / cm 3 .

図10に示したn−In0.47Ga0.53P層(図1の102aに相当)厚のサンプルに、更に異なる幾つかの層厚を持つサンプルを加え、これらのサンプルに対して、同様に2次イオン質量(SIMS)分析を行い、In0.47Ga0.53P層/Al0.l5Ga0.85As層界面のZn濃度を求めた。一方、これらのサンプルに対し、それぞれサイリスタ素子を形成してアノード−ゲート間(AG間)の順方向I−V特性を測定し、前記した方法で、式1に基づいてn値を求めた。   To the samples of thickness n-In0.47Ga0.53P (corresponding to 102a in FIG. 1) shown in FIG. 10, samples having further different layer thicknesses are added, and for these samples, second-order samples are similarly obtained. Ion mass (SIMS) analysis was performed, and In0.47Ga0.53P layer / Al0. The Zn concentration of the l5Ga0.85As layer interface was determined. On the other hand, a thyristor element was formed on each of these samples, the forward IV characteristics between the anode and the gate (between AG) were measured, and the n value was determined based on the equation 1 by the method described above.

図6は、界面のZn濃度を横軸にとり、n値を縦軸に取って、各サンプルにおける測定結果をプロットしたグラフである。   FIG. 6 is a graph in which the Zn concentration at the interface is taken on the horizontal axis and the n value is taken on the vertical axis, and the measurement results for each sample are plotted.

同図のグラフから明らかなように、界面Zn濃度には、ある範囲において良好なn値を示すことが分かった。
pn接合の界面位置が、In0.47Ga0.53P層(101c、102a)/Al0.15Ga0.85As102b界面付近に形成されているために、順方向I−V特性におけるn値が小さく抑えられることから拡散電流が良く流れ、結果として良好な電気特性が得られる。その範囲は図6のデータでn値が1.46以下の範囲、即ち1E18/cmから2E18/cmである。
As apparent from the graph of the same figure, it was found that the interface Zn concentration shows a good n value in a certain range.
Since the interface position of the pn junction is formed in the vicinity of the In0.47Ga0.53P layer (101c, 102a) /Al0.15Ga0.85As102b interface, the n value in the forward IV characteristic is suppressed to a small value, so the diffusion is The current flows well and as a result good electrical characteristics are obtained. The range n values in the data of FIG. 6 is 1.46 or less of the range, that is, 1E18 / cm 3 from 2E18 / cm 3.

以上のように、p−InGaP層(101c)中にドーピングされたZnがエピタキシャル成長中等の熱によりn−InGaP層(102a)へ拡散し、その結果pn接合界面がInGaP層(101c,102a)/AlGaAs層(102b)界面に形成された状態となるため、アノード−ゲート間(AG間)の順方向I−V特性のn値(理想因子)が1に近づく。つまり良好なAG間順方向I−V特性が得られるようになる。Znの拡散が不十分な場合、又は必要以上に拡散が進行した状態では、AG間順方向I−V特性は悪くなる。   As described above, Zn doped in the p-InGaP layer (101c) diffuses to the n-InGaP layer (102a) by heat during epitaxial growth and the like, and as a result, the pn junction interface becomes InGaP layer (101c, 102a) / AlGaAs Since the state is formed at the layer (102b) interface, the n value (ideal factor) of the forward IV characteristic between the anode and the gate (between AG) approaches 1. That is, good inter-AG forward IV characteristics can be obtained. If the diffusion of Zn is insufficient or if the diffusion progresses more than necessary, the inter-AG forward IV characteristics deteriorate.

尚、実施の形態では、AlとGaの組成比を、例えばAl0.l5Ga0.85Asとしたが、AlとGaの組成比はこの値に限定されるものではなく、GaAsからAlAsまですべての組成比とすることが可能であり、同様の効果が得られるものである。   In the embodiment, the composition ratio of Al to Ga is, for example, Al.sub.0. Although 15Ga0.85As is used, the composition ratio of Al to Ga is not limited to this value, and all composition ratios from GaAs to AlAs can be used, and similar effects can be obtained.

以上のように、本実施の形態の発光サイリスタによれば、pn接合の界面位置が、In0.47Ga0.53P層/Al0.15Ga0.85As界面付近に形成されているために、順方向I−V特性におけるn値が小さく抑えられることから拡散電流が良く流れ、結果として良好な電気特性を得ることが出来る。   As described above, according to the light-emitting thyristor of the present embodiment, the interface position of the pn junction is formed in the vicinity of the In0.47Ga0.53P layer / Al0.15Ga0.85As interface, and hence the forward direction IV Since the n value in the characteristics can be kept small, the diffusion current flows well, and as a result, good electrical characteristics can be obtained.

実施の形態2.
図12は、本発明による発光サイリスタを構成する実施の形態2の半導体エピタキシャル層210の構成を示す図である。
Second Embodiment
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the semiconductor epitaxial layer 210 of the second embodiment constituting the light emitting thyristor according to the present invention.

この半導体エピタキシャル層210が、前記した図1に示す実施の形態1の半導体エピタキシャル層10と主に異なる点は、第1p型層201と第1n型層202の構成である。従って、この半導体エピタキシャル層210が、前記した実施の形態1のこの半導体エピタキシャル層10と共通する部分には同符を付して、或は図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。   This semiconductor epitaxial layer 210 mainly differs from the semiconductor epitaxial layer 10 of the first embodiment shown in FIG. 1 described above in the configuration of the first p-type layer 201 and the first n-type layer 202. Therefore, portions in common with this semiconductor epitaxial layer 10 of the first embodiment described above are denoted by the same reference symbols, or the description thereof is omitted while omitting the drawings, and different points are emphasized. Explain to.

図12に示すように、ここに示す半導体エピタキシャル層210では、第1p型層201が、上層からp−GaAs層、p−Al0.4Ga0.6As層、p−Al0.4Ga0.6As層の順に形成され、第1n型層202が、上層からn−In0.47Ga0.53P層、n−Al0.15Ga0.85As層の順に形成されている。   As shown in FIG. 12, in the semiconductor epitaxial layer 210 shown here, the first p-type layer 201 is formed in the order of the p-GaAs layer, the p-Al0.4Ga0.6As layer, and the p-Al0.4Ga0.6As layer from the upper layer The first n-type layer 202 is formed in this order from the upper layer to the n-In0.47Ga0.53P layer and the n-Al0.15Ga0.85As layer.

また、第1p型層201のp−Al0.4Ga0.6As層のZn濃度は、2.0E19/cm(厚み15nm)であり、第1n型層202のn−In0.47Ga0.53P層の厚は70nmである。 In addition, the Zn concentration of the p-Al0.4Ga0.6As layer of the first p-type layer 201 is 2.0E19 / cm 3 (thickness 15 nm), and the thickness of the n-In0.47Ga0.53P layer of the first n-type layer 202 Is 70 nm.

以上のように、本実施の形態の半導体エピタキシャル層210では、第1p型層201の最下層に、p−In0.47Ga0.53P層に代えてp−Al0.4Ga0.6As層を用いる。この理由は、In0.47Ga0.53Pに対するZnのドーピングは、良好な結晶性をもつエピ成長温度においては4.0E18/cm程度が上限であるのに対し、Al0.4Ga0.6As層中へのZnのドーピングは1.0E19/cm台の濃度が実現できるためである。図12に、p−Al0.4Ga0.6As層のZn濃度を2.0E19/cmとしたときの半導体エピタキシャル層210の設計構造を示す。 As described above, in the semiconductor epitaxial layer 210 of the present embodiment, a p-Al0.4Ga0.6As layer is used as the lowermost layer of the first p-type layer 201 instead of the p-In0.47Ga0.53P layer. The reason for this is that the doping of Zn for In 0.47 Ga 0.53 P has an upper limit of about 4.0E18 / cm 3 at the epi growth temperature with good crystallinity, while the doping into the Al 0.4 Ga 0.6 As layer This is because the doping of Zn can realize a concentration of 1.0E19 / cm 3 or so. FIG. 12 shows a design structure of the semiconductor epitaxial layer 210 when the Zn concentration of the p-Al0.4Ga0.6As layer is 2.0E19 / cm < 3 >.

また半導体エピタキシャル層210では、n−In0.47Ga0.53P層の厚みを70nmとしたが、これはZn濃度が高いほうが、同じエピ成長温度、エピ成長時間においてもZnの拡散が大きくなるためである。この様にIn0.47Ga0.53P層の厚みを70nmとして適当に調整することにより、In0.47Ga0.53P層/Al0.15Ga0.85As層界面のZn濃度を、n値が1.4以下となる良好な範囲、即ち1E18/cm〜2E18/cmの範囲に収めることが出来る。 In the semiconductor epitaxial layer 210, the thickness of the n-In0.47Ga0.53P layer is 70 nm, because the higher the Zn concentration, the larger the diffusion of Zn at the same epi growth temperature and epi growth time. . By appropriately adjusting the thickness of the In0.47Ga0.53P layer to 70 nm as described above, the Zn concentration at the In0.47Ga0.53P layer / Al0.15Ga0.85As layer interface can be favorably set to an n value of 1.4 or less. a range, that is 1E18 / cm 3 ~2E18 / cm 3 of the range to fit it can be.

以上のように、本実施の形態の半導体エピタキシャル層210では、ZnのドーピングをAl0.4Ga0.6As層に行う事により、その濃度を2.0E19/cmと高めることが可能となった。Znのドーピング濃度が異なっても、In0.47Ga0.53P層/Al0.15Ga0.85As層界面のZn濃度を良好な範囲にすることができる。 As described above, in the semiconductor epitaxial layer 210 of the present embodiment, it is possible to increase the concentration to 2.0E19 / cm 3 by performing Zn doping on the Al0.4Ga0.6As layer. Even if the doping concentration of Zn is different, the Zn concentration at the interface of In0.47Ga0.53P layer / Al0.15Ga0.85As layer can be in a good range.

実施の形態3.
図13は、本発明の光プリントヘッドに基づく実施の形態3のプリントヘッド1200を示す構成図である。
Third Embodiment
FIG. 13 is a block diagram showing a print head 1200 according to a third embodiment based on the optical print head of the present invention.

同図に示すように、ベース部材1201上には、発光素子ユニット1202が搭載されている。この発光素子ユニット1202は、実施の形態1又は2の発光サイリスタ20が実装基板上にアレイ状に搭載されたものである。図14は、この発光素子ユニット1202の一構成例を示す平面配置図で、実装基板1202e上には、前記した各実施の形態で説明した発光サイリスタ20をアレイ状に配列した半導体素子アレイが、発光部ユニット1202aとして長手方向に沿って複数配設されている。実装基板1202e上には、その他に、発光部ユニット1202aを駆動制御する電子部品が配置されて配線が形成されている、電子部品実装、配線及び接続のためのエリア1202b、1202c、及び外部から制御信号や電源などを供給するためのコネクタ1202d等が設けられている。   As shown in the figure, the light emitting element unit 1202 is mounted on the base member 1201. The light emitting element unit 1202 is obtained by mounting the light emitting thyristors 20 according to the first or second embodiment on the mounting substrate in an array. FIG. 14 is a plan layout view showing one configuration example of the light emitting element unit 1202, and on the mounting substrate 1202e, a semiconductor element array in which the light emitting thyristors 20 described in the above embodiments are arranged in an array is shown. A plurality of light emitting units 1202 a are disposed along the longitudinal direction. In addition, electronic components for driving and controlling the light emitting unit 1202a are disposed on the mounting substrate 1202e, and wiring is formed. Areas 1202b and 1202c for electronic component mounting, wiring and connection, and external control A connector 1202 d or the like for supplying a signal, a power source, and the like is provided.

発光部ユニット1202aの発光部の上方には、発光部から出射された光を集光する光学素子としてのロッドレンズアレイ1203が配設されている。このロッドレンズアレイ1203は、柱状の光学レンズを発光部ユニット1202aの直線状に配列された発光部(ここでは、図2(c)における発光サイリスタ20の配列)に沿って多数配列したもので、光学素子ホルダに相当するレンズホルダ1204によって所定位置に保持されている。   Above the light emitting portion of the light emitting portion unit 1202a, a rod lens array 1203 as an optical element for condensing the light emitted from the light emitting portion is disposed. The rod lens array 1203 has a large number of columnar optical lenses arranged along the light emitting portions (in this case, the arrangement of the light emitting thyristors 20 in FIG. 2C) in which the light emitting portion units 1202a are linearly arranged. It is held at a predetermined position by a lens holder 1204 corresponding to an optical element holder.

このレンズホルダ1204は、同図に示すように、ベース部材1201及び発光素子ユニット1202を覆うように形成されている。そして、ベース部材1201、発光素子ユニット1202、及びレンズホルダ1204は、ベース部材1201及びレンズホルダ1204に形成された開口部1201a,1204aを介して配設されるクランパ1205によって一体的に挟持されている。従って、発光素子ユニット1202で発生した光は、ロッドレンズアレイ1203を通して所定の外部部材に照射される。このプリントヘッド1200は、例えば電子写真プリンタや電子写真コピー装置等の露光装置として用いられる。   The lens holder 1204 is formed to cover the base member 1201 and the light emitting element unit 1202 as shown in the figure. The base member 1201, the light emitting element unit 1202, and the lens holder 1204 are integrally held by a clamper 1205 disposed via the openings 1201 a and 1204 a formed in the base member 1201 and the lens holder 1204. . Therefore, the light generated by the light emitting element unit 1202 is irradiated to a predetermined external member through the rod lens array 1203. The print head 1200 is used, for example, as an exposure apparatus such as an electrophotographic printer or an electrophotographic copying apparatus.

以上のように、本実施の形態のプリントヘッド1200によれば、発光部ユニット1202aとして、前記した実施形態1又は2の発光サイリスタ20が使用されるため、順方向I−V特性におけるn値を小さく抑えた、電気特性の優れたプリントヘッド1200を提供することができる。   As described above, according to the print head 1200 of the present embodiment, since the light emitting thyristor 20 of the first or second embodiment is used as the light emitting unit 1202a, the n value in the forward IV characteristic is obtained. It is possible to provide a print head 1200 with excellent electrical characteristics, which is small.

実施の形態4.
図15は、本発明の画像形成装置に基づく実施の形態4の画像形成装置1300の要部構成を模式的に示す要部構成図である。
Fourth Embodiment
FIG. 15 is a main part configuration diagram schematically showing a main part configuration of an image forming apparatus 1300 of a fourth embodiment based on the image forming apparatus of the present invention.

同図に示すように、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。   As shown in the figure, in the image forming apparatus 1300, four process units 1301 to 1304 for forming images of yellow, magenta, cyan and black respectively on the conveyance path 1320 of the recording medium 1305 They are arranged in order from the upstream side. Since the internal configuration of these process units 1301 to 1304 is common, the internal configuration of these process units 1303 will be described by way of example.

プロセスユニット1303には、像担持体として感光体ドラム1303aが矢印方向に回転可能に配置され、この感光体ドラム1303aの周囲にはその回転方向上流側から順に、感光体ドラム1303aの表面に電気供給して帯電させる帯電装置1303b、帯電された感光体ドラム1303aの表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置1303cが配設される。更に、静電潜像が形成された感光体ドラム1303aの表面に、所定色(シアン)のトナーを付着させて顕像を発生させる現像装置1303d、及び感光体ドラム1303aの表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置1303eが配設される。尚、これら各装置に用いられているドラム又はローラは、図示しない駆動源及びギアによって回転させられる。   In the process unit 1303, a photosensitive drum 1303a as an image carrier is rotatably disposed in the arrow direction, and around the photosensitive drum 1303a, electricity is supplied to the surface of the photosensitive drum 1303a sequentially from the upstream side of the rotational direction. A charging device 1303 b for charging and an exposure device 1303 c for selectively irradiating light to the surface of the charged photosensitive drum 1303 a to form an electrostatic latent image are provided. Further, a developing device 1303d for causing a toner of a predetermined color (cyan) to adhere to the surface of the photosensitive drum 1303a on which the electrostatic latent image is formed to generate a developed image, and the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1303a A cleaning device 1303e to be removed is disposed. The drum or roller used in each of these devices is rotated by a drive source and gear (not shown).

また、画像形成装置1300は、その下部に、紙等の記録媒体1305を重ねた状態で収納する用紙カセット1306を装着し、その上方には記録媒体1305を1枚ずつ分離させて搬送するためのホッピングローラ1307を配設している。更に、記録媒体1305の搬送方向における、このホッピングローラ1307の下流側には、ピンチローラ1308,1309と共に記録媒体1305を挟持することによって、記録媒体1305の斜行を修正し、プロセスユニット1301〜1304に搬送するレジストローラ1310,1311を配設している。これ等のホッピングローラ1307及びレジストローラ1310,1311は、図示しない駆動源及びギアによって連動回転する。   Further, the image forming apparatus 1300 mounts a sheet cassette 1306 for storing the recording medium 1305 such as paper in a stacked state in the lower part thereof, and separates the recording medium 1305 one by one above and conveys it. A hopping roller 1307 is provided. Furthermore, by pinching the recording medium 1305 with the pinch rollers 1308 and 1309 on the downstream side of the hopping roller 1307 in the conveyance direction of the recording medium 1305, the skew of the recording medium 1305 is corrected, and the process units 1301 to 1304 are processed. The registration rollers 1310 and 1311 are disposed to convey the sheet. The hopping roller 1307 and the registration rollers 1310 and 1311 are interlocked and rotated by a drive source and a gear (not shown).

プロセスユニット1301〜1304の各感光体ドラムに対向する位置には、それぞれ半導電性のゴム等によって形成された転写ローラ1312が配設されている。そして、感光体ドラム1301a〜1304a上のトナーを記録媒体1305に転写させるために、感光体ドラム1301a〜1304aの表面とこれらの各転写ローラ1312の表面との間に所定の電位差が生じるように構成されている。   Transfer rollers 1312 formed of semiconductive rubber or the like are disposed at positions facing the photosensitive drums of the process units 1301 to 1304, respectively. Then, in order to transfer the toner on the photosensitive drums 1301 a to 1304 a onto the recording medium 1305, a predetermined potential difference is generated between the surface of the photosensitive drums 1301 a to 1304 a and the surface of each of these transfer rollers 1312. It is done.

定着装置1313は、加熱ローラとバックアップローラとを有し、記録媒体1305上に転写されたトナーを加圧、加熱することによって定着させる。また、排出ローラ1314,1315は、定着装置1313から排出された記録媒体1305を、排出部のピンチローラ1316,1317と共に挟持し、記録媒体スタッカ部1318に搬送する。尚、排出ローラ1314,1315は、図示されない駆動源及びギアによって連動回転する。ここで使用される露光装置1303cとしては、実施形態3で説明したプリントヘッド1200が用いられる。   The fixing device 1313 has a heating roller and a backup roller, and fixes the toner transferred on the recording medium 1305 by pressing and heating. Further, the discharge rollers 1314 and 1315 sandwich the recording medium 1305 discharged from the fixing device 1313 together with the pinch rollers 1316 and 1317 of the discharge unit, and convey the recording medium 1305 to the recording medium stacker 1318. The discharge rollers 1314 and 1315 are interlocked to rotate by a drive source and a gear (not shown). The print head 1200 described in the third embodiment is used as the exposure device 1303 c used here.

次に、前記構成の画像形成装置の動作について説明する。
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に搬送される。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。
Next, the operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described.
First, the recording medium 1305 stored in a stacked state in the sheet cassette 1306 is separated one by one from the top by the hopping roller 1307 and conveyed. Subsequently, the recording medium 1305 is nipped by the registration rollers 1310 and 1311 and the pinch rollers 1308 and 1309, and is conveyed to the photosensitive drum 1301a and the transfer roller 1312 of the process unit 1301. After that, the recording medium 1305 is nipped by the photosensitive drum 1301 a and the transfer roller 1312, and the toner image is transferred onto the recording screen, and at the same time, the recording medium 1305 is conveyed by the rotation of the photosensitive drum 1301 a.

同様にして、記録媒体1305は、順次プロセスユニット1302〜1304を通過し、その通過過程で、各露光装置1301c〜1304cにより形成された静電潜像を、現像装置1301d〜1304dによって現像した各色のトナー像がその記録画面に順次重ねて転写される。その後、定着装置1313によってトナー像が定着された記録媒体1305は、排出ローラ1314,1315及びピンチローラ1316,1317に挟持されて、画像形成装置1300の外部の記録媒体スタッカ部1318に排出される。以上の過程を経て、カラー画像が記録媒体1305上に形成される。   Similarly, the recording medium 1305 sequentially passes through the process units 1302 to 1304, and in the process of passing, the electrostatic latent images formed by the exposure devices 1301 c to 1304 c are developed by the developing devices 1301 d to 1304 d. The toner image is sequentially superimposed and transferred on the recording screen. Thereafter, the recording medium 1305 on which the toner image is fixed by the fixing device 1313 is nipped by the discharge rollers 1314 and 1315 and the pinch rollers 1316 and 1317, and discharged to the recording medium stacker unit 1318 outside the image forming apparatus 1300. Through the above process, a color image is formed on the recording medium 1305.

以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、前記した実施の形態3で説明したプリントヘッド1200を採用するため、順方向I−V特性におけるn値を小さく抑えた、電気特性の優れたプリントヘッドを備えた画像形成装置を提供することができる。   As described above, according to the image forming apparatus of the present embodiment, since the print head 1200 described in the third embodiment is adopted, the electrical characteristics are obtained in which the n value in the forward IV characteristic is suppressed to a small value. An image forming apparatus provided with the excellent print head of

また、前記した特許請求の範囲、及び実施の形態において、「上」、「下」と言った言葉を使用したが、これらは便宜上であって、各半導体、装置を配置する状態における絶対的な位置関係を限定するものではない。   Moreover, in the above-mentioned claims and embodiments, the words "upper" and "lower" are used, but these are for convenience, and it is absolute in the state where each semiconductor and device are arranged. It does not limit the positional relationship.

本実施の形態では画像形成装置としてカラープリンタを用いて説明したが、単色プリンタ、複写機、FAX、更にこれらを複合させた複合機等にも適用可能である。   Although this embodiment has been described using a color printer as the image forming apparatus, the present invention can also be applied to a single color printer, a copier, a fax machine, and a multifunction machine combining these.

10 半導体エピタキシャル層、 20 発光サイリスタ、 51 アノード電極、 52 ゲート電極、 53 カソード電極、 60 pn接合界面、 101 第1p型層、 101a p−GaAs層、 101b p−Al0.4Ga0.6As層、 101c p−In0.47Ga0.53P層、 102 第1n型層、 102a n−In0.47Ga0.53P層、 102b n−Al0.15Ga0.85As層、 103 第2p型層、 103a p−Al0.15Ga0.85As層、 103b p−Al10.35Ga0.65As層、 104 第2n型層、 104a n−Al0.15Ga0.85As層、 104b n−Al0.4Ga0.6As層、 104c n−In0.47Ga0.53P層、 104d n−Al0.25Ga0.75As層、 201 第1p型層、 202 第1n型層、 210 半導体エピタキシャル層、 1200 プリントヘッド、 1201 ベース部材、 1201a 開口部、 1202 発光素子ユニット、 1202a 発光部ユニット、 1202b、1202c エリア、 1202d コネクタ、 1202e 実装基板、 1203 ロッドレンズアレイ、 1204 レンズホルダ、 1204a 開口部、 1205 クランパ、 1300 画像形成装置、 1301〜1304 プロセスユニット、 1303a 感光体ドラム、 1303b 帯電装置、 1303c 露光装置、 1303d 現像装置、 1303e クリーニング装置、 1301a〜1304a 感光体ドラム、 1305 記録媒体、 1306 用紙カセット、 1307 ホッピングローラ、 1308,1309 ピンチローラ、 1310,1311 レジストローラ、 1312 転写ローラ、 1313 定着装置、 1314,1315 排出ローラ、 1316,1317 ピンチローラ、 1318 記録媒体スタッカ部、 1320 搬送経路。     DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 semiconductor epitaxial layer, 20 light emitting thyristor, 51 anode electrode, 52 gate electrode, 53 cathode electrode, 60 pn junction interface, 101 1st p-type layer, 101a p-GaAs layer, 101 b p-Al 0.4 Ga 0.6 As layer, 101 c p -In0.47Ga0.53P layer, 102 first n-type layer, 102an-In0.47Ga0.53P layer, 102b n-Al0.15Ga0.85As layer, 103 second p-type layer, 103a p-Al0.15Ga0.85As layer, 103b p-Al10.35Ga0.65As layer, 104 second n-type layer, 104an-Al0.15Ga0.85As layer, 104b n-Al0.4Ga0.6As layer, 104cn-In0.47Ga0.53P layer, 104d n-A l0.25Ga0.75As layer, 201 first p-type layer, 202 first n-type layer, 210 semiconductor epitaxial layer, 1200 print head, 1201 base member, 1201a opening, 1202 light emitting element unit, 1202a light emitting unit, 1202b, 1202c area , 1202d connector, 1202e mounting substrate, 1203 rod lens array, 1204 lens holder, 1204a opening, 1205 clamper, 1300 image forming apparatus, 1301 to 1304 process unit, 1303a photosensitive drum, 1303b charging device, 1303c exposure device, 1303d developing device Apparatus, 1303e cleaning apparatus, 1301a to 1304a photosensitive drum, 1305 recording medium, 1306 Paper cassette, 1307 hopping roller, 1308, 1309 pinch roller, 1310, 1311 registration roller, 1312 transfer roller, 1313 fixing device, 1314, 1315 discharge roller, 1316, 1317 pinch roller, 1318 recording medium stacker section, 1320 conveyance path.

Claims (5)

アノード層、ゲート層、及びカソード層を有する発光サイリスタにおいて、
GaAs基板上に成長した、エピタキシャル層のn型AlGaAs層とp型InGaP層とからなるpn接合において、InGaP層にZnをドーパントとして含み、前記n型AlGaAs層と前記p型InGaP層との界面における前記Znの濃度が、1E18/cm〜2E18/cmの範囲にあることを特徴とする発光サイリスタ。
In a light emitting thyristor having an anode layer, a gate layer, and a cathode layer,
In a pn junction composed of an n-type AlGaAs layer of an epitaxial layer and a p-type InGaP layer grown on a GaAs substrate, Zn is contained as a dopant in the InGaP layer, and at the interface between the n-type AlGaAs layer and the p-type InGaP layer light-emitting thyristor in which the concentration of the Zn, characterized in that in the range of 1E18 / cm 3 ~2E18 / cm 3 .
前記p型InGaP層は、n型InGaP層が、Znの供給源として隣接して設けた、Znをドーパントとして含むInGaP層のZn拡散によってp型に変化することによって形成されることを特徴とする請求項1記載の発光サイリスタ。   The p-type InGaP layer is formed by changing an n-type InGaP layer to p-type by Zn diffusion of an InGaP layer containing Zn as a dopant provided adjacently as a Zn supply source. The light emitting thyristor according to claim 1. 前記p型InGaP層は、n型InGaP層が、Znの供給源として隣接して設けた、Znをドーパントとして含むAlGaAs層のZn拡散によってp型に変化することによって形成されることを特徴とする請求項1記載の発光サイリスタ。   The p-type InGaP layer is formed by changing an n-type InGaP layer to p-type by Zn diffusion of an AlGaAs layer containing Zn as a dopant provided adjacently as a supply source of Zn. The light emitting thyristor according to claim 1. 請求項1から3までの何れかに記載の発光サイリスタを複数備えたことを特徴とする光プリントヘッド。   An optical print head comprising a plurality of light emitting thyristors according to any one of claims 1 to 3. 請求項4記載の光プリントヘッドを用いたことを特徴とする画像形成装置。



An image forming apparatus comprising the optical print head according to claim 4.



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