JP2759275B2 - 発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents
発光ダイオード及びその製造方法Info
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- JP2759275B2 JP2759275B2 JP3911489A JP3911489A JP2759275B2 JP 2759275 B2 JP2759275 B2 JP 2759275B2 JP 3911489 A JP3911489 A JP 3911489A JP 3911489 A JP3911489 A JP 3911489A JP 2759275 B2 JP2759275 B2 JP 2759275B2
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- light emitting
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ファイバジャイロ・光ディスク等の光源
として有用なインコヒーレント光を大きな強度と小さな
放射角で放射できるスーパールミネッセントダイオード
を含む発光ダイオード及び発光ダイオードの製造方法に
関するものである。
として有用なインコヒーレント光を大きな強度と小さな
放射角で放射できるスーパールミネッセントダイオード
を含む発光ダイオード及び発光ダイオードの製造方法に
関するものである。
（従来の技術） 活性層端面から大出力のインコヒーレント光を取り出
そうとする発光ダイオードでは、ファブリペロ（FP）モ
ードによるレーザ発振を抑圧する事が重要であり、抑圧
のために、端面無反射（AR）コートとか、非電流注入領
域を形成するとか、又は端面斜めエッチグとか、端面埋
込み等の活性層端面での光の反射率を低下させる対策が
実行されてきた。しかし、ARコートだけではFPモート発
振を十分に抑圧することは困難である。
そうとする発光ダイオードでは、ファブリペロ（FP）モ
ードによるレーザ発振を抑圧する事が重要であり、抑圧
のために、端面無反射（AR）コートとか、非電流注入領
域を形成するとか、又は端面斜めエッチグとか、端面埋
込み等の活性層端面での光の反射率を低下させる対策が
実行されてきた。しかし、ARコートだけではFPモート発
振を十分に抑圧することは困難である。
又、端面斜めエッチングとか、端面埋め込み、もしく
はこれらの併用によるFPモードの抑圧においては、端面
での屈折率差が意外に大きく、発射率はへき開の時と比
べ１％位に達する。特に活性層を厚くすると、この影響
が大きくなり、しかも反射率も増加するため、これらの
手段だけではFPモードを抑圧しにくいという欠点があっ
た。
はこれらの併用によるFPモードの抑圧においては、端面
での屈折率差が意外に大きく、発射率はへき開の時と比
べ１％位に達する。特に活性層を厚くすると、この影響
が大きくなり、しかも反射率も増加するため、これらの
手段だけではFPモードを抑圧しにくいという欠点があっ
た。
第５図に従来実施されてきた端面埋込み領域11を併用
する非電流注入領域10を形成した埋め込み型の発光ダイ
オードの模式図を示す。９は電流注入領域、10は非電流
注入領域、11は端面埋め込み領域であり、３つの領域か
ら形成されている。23は光取り出し面に形成されたARコ
ートである。非電流注入領域10の活性層３の幅は電流注
入領域９の活性層３の幅と同じであるために光が有効に
ガイドされる結果、非電流注入領域10にもキャリアが励
起され、これにより吸収係数が小さくなってしまうこと
になる。従って、FPモードを抑圧するために電流注入領
域９と同程度以上の長さが必要であり、非電流注入領域
10を長くしなければならないという欠点があった。
する非電流注入領域10を形成した埋め込み型の発光ダイ
オードの模式図を示す。９は電流注入領域、10は非電流
注入領域、11は端面埋め込み領域であり、３つの領域か
ら形成されている。23は光取り出し面に形成されたARコ
ートである。非電流注入領域10の活性層３の幅は電流注
入領域９の活性層３の幅と同じであるために光が有効に
ガイドされる結果、非電流注入領域10にもキャリアが励
起され、これにより吸収係数が小さくなってしまうこと
になる。従って、FPモードを抑圧するために電流注入領
域９と同程度以上の長さが必要であり、非電流注入領域
10を長くしなければならないという欠点があった。
又、第６図に第５図に示した発光ダイオードの欠点を
ある程度解決した非電流注入領域を形成した埋め込み型
の発光ダイオードの平面図を示す。この発光ダイオード
の特長は、へき開端面と電流注入領域９及び非電流注入
領域10の活性層の軸方位が垂直からずれており、両端面
がレーザ発振における共振器になりにくい点にある。両
端面に対する活性層の軸方向の垂直からのずれは、大き
ければ大きいほどFPモード発振の抑圧効果は大きくなる
が、インコヒーレント光の取り出しに当たって光ファイ
バとの結合を考えると、光の出射方向が端面に垂直でな
いため、高い結合効率を得るのに困難が大きいという欠
点がある。
ある程度解決した非電流注入領域を形成した埋め込み型
の発光ダイオードの平面図を示す。この発光ダイオード
の特長は、へき開端面と電流注入領域９及び非電流注入
領域10の活性層の軸方位が垂直からずれており、両端面
がレーザ発振における共振器になりにくい点にある。両
端面に対する活性層の軸方向の垂直からのずれは、大き
ければ大きいほどFPモード発振の抑圧効果は大きくなる
が、インコヒーレント光の取り出しに当たって光ファイ
バとの結合を考えると、光の出射方向が端面に垂直でな
いため、高い結合効率を得るのに困難が大きいという欠
点がある。
（発明が解決しようとする課題） 以上説明した従来構造の発光ダイオードにおいて、特
に第５図の構造図に示したように光の取り出し効率を高
くするために、活性層に隣接して光ガイド層を形成した
場合には、非電流注入領域の実効的な吸収係数は減少
し、FPモードでのレーザ発振が生じ易い。本発明は、こ
れらの従来構造の欠点を解消するためになされたもの
で、素子長が短くても十分にFPモード発振を抑圧し、合
わせて光ファイバとの結合効率を低下させない発光ダイ
オード、及び発光ダイオードの製造方法を提供すること
を目的とする。
に第５図の構造図に示したように光の取り出し効率を高
くするために、活性層に隣接して光ガイド層を形成した
場合には、非電流注入領域の実効的な吸収係数は減少
し、FPモードでのレーザ発振が生じ易い。本発明は、こ
れらの従来構造の欠点を解消するためになされたもの
で、素子長が短くても十分にFPモード発振を抑圧し、合
わせて光ファイバとの結合効率を低下させない発光ダイ
オード、及び発光ダイオードの製造方法を提供すること
を目的とする。
（課題を解決するための手段） この目的達成のために、請求項１の発光ダイオード
は、非電流注入領域設置の効果を大とし、FPモードを効
果的に抑圧するため、電流注入領域で発光した光を非電
流注入領域で損失を与えながらガイドをすることにより
光の強度を低減させ、さらに、光導波路を通って端面ま
で達した光に対しては、その端面で反射した光が再び電
流注入領域に形成された光導波路に結合しないように、
光導波路が延びる方向に対して傾きをもって、かつ深さ
方向に対して斜めに、光導波路の端面が切断される孔を
非電流注入領域に形成して、FPモード発振を抑圧するこ
とを特徴とする構成を有している。
は、非電流注入領域設置の効果を大とし、FPモードを効
果的に抑圧するため、電流注入領域で発光した光を非電
流注入領域で損失を与えながらガイドをすることにより
光の強度を低減させ、さらに、光導波路を通って端面ま
で達した光に対しては、その端面で反射した光が再び電
流注入領域に形成された光導波路に結合しないように、
光導波路が延びる方向に対して傾きをもって、かつ深さ
方向に対して斜めに、光導波路の端面が切断される孔を
非電流注入領域に形成して、FPモード発振を抑圧するこ
とを特徴とする構成を有している。
また、請求項２の発光ダイオードの製造方法は、前記
孔をエッチングにより形成する。
孔をエッチングにより形成する。
（作用） 請求項１による発光ダイオードにおいては、孔によっ
て形成された光導波路の端面からの発光部への光の戻り
を十分に防ぐことができ、FPモードを十分に抑圧でき
る。
て形成された光導波路の端面からの発光部への光の戻り
を十分に防ぐことができ、FPモードを十分に抑圧でき
る。
また、請求項２による発光ダイオードの製造方法にお
いては、光導波路が延びる方向に対して傾きをもって光
導波路の端面切断できるだけでなく、孔の深さ方向に対
しても斜めに、光導波路の端面を切断することができ
る。
いては、光導波路が延びる方向に対して傾きをもって光
導波路の端面切断できるだけでなく、孔の深さ方向に対
しても斜めに、光導波路の端面を切断することができ
る。
（実施例） 以下、図面により本発明を詳細に説明する。
第１図及び第２図は、本発明の実施例である第３図な
いし第４図において、光導波路に対して傾斜している端
面の傾きが満足しなければならない条件を説明するため
の図である。第１図の構造については平面図、第２図の
構造については側面図である。第１図、第２図ともABを
含む端面は紙面に垂直な場合として記述されているが、
第１図と第２図の場合を結合することにより両方の効果
が加わりあって更に有効である。いずれの場合も電流注
入領域９側では活性層はへき開端面に垂直で直線状に形
成し、非電流注入領域10側の端面は、電流注入領域９で
発光した光がその端面までガイドされて到達した場合に
反射して再び電流注入領域に形成された光導波路に結合
しないような角度に形成してある。
いし第４図において、光導波路に対して傾斜している端
面の傾きが満足しなければならない条件を説明するため
の図である。第１図の構造については平面図、第２図の
構造については側面図である。第１図、第２図ともABを
含む端面は紙面に垂直な場合として記述されているが、
第１図と第２図の場合を結合することにより両方の効果
が加わりあって更に有効である。いずれの場合も電流注
入領域９側では活性層はへき開端面に垂直で直線状に形
成し、非電流注入領域10側の端面は、電流注入領域９で
発光した光がその端面までガイドされて到達した場合に
反射して再び電流注入領域に形成された光導波路に結合
しないような角度に形成してある。
図のような構成においては電流注入領域９で発光し、
非電流注入領域10へ向かう光は、非電流注入領域10のガ
イドの途中で吸収される光と端面までのガイドをうけて
端面で反射される光とに分けられる。
非電流注入領域10へ向かう光は、非電流注入領域10のガ
イドの途中で吸収される光と端面までのガイドをうけて
端面で反射される光とに分けられる。
吸収される光については非電流注入領域10が長ければ
長い程、吸収量が大きい。端面までのガイドをうけた光
はその端面において、電流注入領域９を形成する光導波
路とは全く結合しないような方向に反射される。この場
合、通常用いられるInGaAsP/InP系およびAlGaAs/GaAs系
材料では角度θ１、θ２については74度以内であればガ
イドされてきた光に対して全反射の条件を満たすことが
出来る。また、ある角度（本例では45度）においては端
面で反射した光が半導体結晶の別の面で反射し、この光
が再び光導波路に結合する場合がある。したがってこの
ような角度は避けて実施することが望ましい。但し、実
施してもこの光は減衰を受けているので、本発明の効果
はある程度得られる。
長い程、吸収量が大きい。端面までのガイドをうけた光
はその端面において、電流注入領域９を形成する光導波
路とは全く結合しないような方向に反射される。この場
合、通常用いられるInGaAsP/InP系およびAlGaAs/GaAs系
材料では角度θ１、θ２については74度以内であればガ
イドされてきた光に対して全反射の条件を満たすことが
出来る。また、ある角度（本例では45度）においては端
面で反射した光が半導体結晶の別の面で反射し、この光
が再び光導波路に結合する場合がある。したがってこの
ような角度は避けて実施することが望ましい。但し、実
施してもこの光は減衰を受けているので、本発明の効果
はある程度得られる。
なお、光の取り出し端面にAR膜を形成することにより
さらにFPモード発振を抑圧する効果が大きくなる。
さらにFPモード発振を抑圧する効果が大きくなる。
本願発明は、上記第１図、第２図の両方の効果を実現
したものであり、第３図はInGaAsP/InP系材料による本
発明の第１の実施例である。本発明の発光ダイオードを
得るには、１回目の成長として液相成長法（LPE）及び
気相成長法（VPE,MO−CVD）または分子線エピタキシー
（MBE）法等により、ｎ形InP基板上１上にｎ形InGaAsP
光ガイド層（λ:1.3μｍ組成）２、ノンドープInGaAsP
活性層（λ:1.5μｍ組成）３、ｐ形InPクラッド層４、
ｐ形InGaAsP電極層（λ:1.1μｍ組成）５を成長する。
したものであり、第３図はInGaAsP/InP系材料による本
発明の第１の実施例である。本発明の発光ダイオードを
得るには、１回目の成長として液相成長法（LPE）及び
気相成長法（VPE,MO−CVD）または分子線エピタキシー
（MBE）法等により、ｎ形InP基板上１上にｎ形InGaAsP
光ガイド層（λ:1.3μｍ組成）２、ノンドープInGaAsP
活性層（λ:1.5μｍ組成）３、ｐ形InPクラッド層４、
ｐ形InGaAsP電極層（λ:1.1μｍ組成）５を成長する。
次に、RFスパッタ又はCVD法等によりSiO2もしくはSiN
等の薄膜をｐ形InGaAsP電極５層の全表面に形成する。
その後フォトエッチング技術により活性層を埋め込むた
めに、電流注入領域９を直線状に＜110＞方向にそって
ストライプ状に幅４〜５μｍ、長さ400μｍ、非電流注
入領域10も同様に、非電流注入領域10の長さが200μｍ
となるように電流注入領域９のストライプ幅と同じ幅で
形成した後、このSiO2ストライプ薄膜もしくはSiNスト
ライプ薄膜をマスクとして利用し、ブロムメタノール４
％溶液により5,4,3,2の各層を基板１に達するまでエッ
チングして逆メサ状の積層体を形成する。次に、２回目
の成長としてLPEにより、エッチングにより取り除いた
部分にｐ形InP層６、及びｎ形InP層７の電流狭窄用埋め
込み成長を行った。
等の薄膜をｐ形InGaAsP電極５層の全表面に形成する。
その後フォトエッチング技術により活性層を埋め込むた
めに、電流注入領域９を直線状に＜110＞方向にそって
ストライプ状に幅４〜５μｍ、長さ400μｍ、非電流注
入領域10も同様に、非電流注入領域10の長さが200μｍ
となるように電流注入領域９のストライプ幅と同じ幅で
形成した後、このSiO2ストライプ薄膜もしくはSiNスト
ライプ薄膜をマスクとして利用し、ブロムメタノール４
％溶液により5,4,3,2の各層を基板１に達するまでエッ
チングして逆メサ状の積層体を形成する。次に、２回目
の成長としてLPEにより、エッチングにより取り除いた
部分にｐ形InP層６、及びｎ形InP層７の電流狭窄用埋め
込み成長を行った。
こうして得たウェハの上面にはAu−Znを蒸着してｐ形
オーミック電極８をフォトエッチング技術を用いて電流
注入領域９にのみ形成する。この上に再び、SiO2もしく
はSiN膜を形成し、フォトエッチング技術により、非電
流注入領域10の溝13の形成のための窓開けを行なう。そ
してこれをマスクとしてブロムメタノール４％溶液によ
りウェハの各層をエッチングして溝13を形成する。溝13
の深さは上端より活性層３の位置を越えるまで行なう。
又、溝13の壁の角度は第１図の効果と第２図の効果を合
わせもつように形成する。又基板１側には全体の厚みが
80μｍ程度になるまで研磨した後Au−Ge−Niを蒸着し、
ｎ形オーミック電極12を全面に形成した。こうして得た
素子の各層の構成は第２図の状態において、次の通りで
あり、各結晶層はInPの格子定数に合致している。
オーミック電極８をフォトエッチング技術を用いて電流
注入領域９にのみ形成する。この上に再び、SiO2もしく
はSiN膜を形成し、フォトエッチング技術により、非電
流注入領域10の溝13の形成のための窓開けを行なう。そ
してこれをマスクとしてブロムメタノール４％溶液によ
りウェハの各層をエッチングして溝13を形成する。溝13
の深さは上端より活性層３の位置を越えるまで行なう。
又、溝13の壁の角度は第１図の効果と第２図の効果を合
わせもつように形成する。又基板１側には全体の厚みが
80μｍ程度になるまで研磨した後Au−Ge−Niを蒸着し、
ｎ形オーミック電極12を全面に形成した。こうして得た
素子の各層の構成は第２図の状態において、次の通りで
あり、各結晶層はInPの格子定数に合致している。
1:Snドープｎ形InP基板、厚み80μｍ、キャリア密度３
×1018cm-3、EPD5×104cm-2 2:n形InGaAsP光ガイド層、厚み0.2μｍ、Snドープ、キ
ャリア密度３×1017cm-3 3:n形InGaAsP活性層、厚み0.2〜0.3μｍ、ノンドープ 4:p形InP結晶層、厚み1.5μｍ、Znドープ、キャリア密
度５×1017cm-3 5:p形InGaAsP電極層、厚み0.7μｍ、Znドープ、キャリ
ア密度５×1018cm-3 6:p形InP電流狭窄層、厚み1.5μｍ、Znドープ、キャリ
ア密度１×1017cm-3 7:n形InP電流狭窄層、厚み1.5μｍ、Snドープ、キャリ
ア密度１×1017cm-3 この素子を素子長600μｍ、幅は400μｍ一定のペレッ
トに分割して、AuSnはんだによりヒートシンク上にマウ
ントし、電流、波長、1.5μｍにおける光出力特性を測
定したところ、25℃連続動作において電流注入にしたが
って光出力は発振することなく増加し、200mAにおいて3
mWのインコヒーレント光出力を得ることができた。従来
の素子と比較すると、非電流注入領域10に形成した溝13
の端面で反射した光が再び電流注入領域９を形成する活
性層３に結合しないようにすることができたので、（全
体の素子長を従来の素子よりも1/2程度に短くすること
が可能となり、）十分FPモードを抑圧することができ
た。なお、本発明はｎ形InP基板を用いた例について説
明したが、ｐ形InPを使用しても効果は同じであり、そ
の場合は各構造においてｎ形領域とｐ形領域を入れ替え
れば良い。又、実施例ではBHタイプ、埋め込み形発光ダ
イオードについて述べたが、DCPBHもしくはVSB等のタイ
プでも同様の効果を得ることができる。
×1018cm-3、EPD5×104cm-2 2:n形InGaAsP光ガイド層、厚み0.2μｍ、Snドープ、キ
ャリア密度３×1017cm-3 3:n形InGaAsP活性層、厚み0.2〜0.3μｍ、ノンドープ 4:p形InP結晶層、厚み1.5μｍ、Znドープ、キャリア密
度５×1017cm-3 5:p形InGaAsP電極層、厚み0.7μｍ、Znドープ、キャリ
ア密度５×1018cm-3 6:p形InP電流狭窄層、厚み1.5μｍ、Znドープ、キャリ
ア密度１×1017cm-3 7:n形InP電流狭窄層、厚み1.5μｍ、Snドープ、キャリ
ア密度１×1017cm-3 この素子を素子長600μｍ、幅は400μｍ一定のペレッ
トに分割して、AuSnはんだによりヒートシンク上にマウ
ントし、電流、波長、1.5μｍにおける光出力特性を測
定したところ、25℃連続動作において電流注入にしたが
って光出力は発振することなく増加し、200mAにおいて3
mWのインコヒーレント光出力を得ることができた。従来
の素子と比較すると、非電流注入領域10に形成した溝13
の端面で反射した光が再び電流注入領域９を形成する活
性層３に結合しないようにすることができたので、（全
体の素子長を従来の素子よりも1/2程度に短くすること
が可能となり、）十分FPモードを抑圧することができ
た。なお、本発明はｎ形InP基板を用いた例について説
明したが、ｐ形InPを使用しても効果は同じであり、そ
の場合は各構造においてｎ形領域とｐ形領域を入れ替え
れば良い。又、実施例ではBHタイプ、埋め込み形発光ダ
イオードについて述べたが、DCPBHもしくはVSB等のタイ
プでも同様の効果を得ることができる。
上記の第１の実施例では波長1.5μｍのInGaAsP/InP系
の半導体について説明したが、AlGaAs/GaAs系半導体を
用いたインコヒーレント発光素子についても本発明が適
用できることは明らかであり、以下にその実施例を述べ
る。
の半導体について説明したが、AlGaAs/GaAs系半導体を
用いたインコヒーレント発光素子についても本発明が適
用できることは明らかであり、以下にその実施例を述べ
る。
第４図はAlGaAs/GaAs系材料による本発明の第２の実
施例である。本実施例の発光ダイオードを得るには第１
の実施例と同様に種々の成長方法が可能である。本実施
例では、１回目の成長としてLPE法により、ｎ形GaAs基
板上14にｎ形GaAsバッファ層15、厚み0.5μｍ、次にｎ
形Al0.35Ga0.65Asクラッド層16,厚み１μｍ、次にノン
ドープAl0.05Ga0.95As活性層17,厚み0.15μｍ、次にｐ
形Al0.20Ga0.80As光ガイド層18、厚み1.10μｍ、次にｐ
形Al0.35Ga0.65As光クラッド層19、厚み２μｍ、次にｐ
形GaAs電極層20、厚み0.5μｍを成長した。次に実施例
１と同様の方法により埋め込み成長をするための逆メサ
積層体を形成する。次に２回目の成長として同じくLPE
により、エッチングにより取り除いた部分にｐ形Al0.35
Ga0.65As層21及びｎ形Al0.35Ga0.65As層22の電流狭窄及
び光閉じ込め用の埋め込み成長を行なった。そしてま
た、第１の実施例と同様の方法により非電流注入領域10
に溝13を形成する。
施例である。本実施例の発光ダイオードを得るには第１
の実施例と同様に種々の成長方法が可能である。本実施
例では、１回目の成長としてLPE法により、ｎ形GaAs基
板上14にｎ形GaAsバッファ層15、厚み0.5μｍ、次にｎ
形Al0.35Ga0.65Asクラッド層16,厚み１μｍ、次にノン
ドープAl0.05Ga0.95As活性層17,厚み0.15μｍ、次にｐ
形Al0.20Ga0.80As光ガイド層18、厚み1.10μｍ、次にｐ
形Al0.35Ga0.65As光クラッド層19、厚み２μｍ、次にｐ
形GaAs電極層20、厚み0.5μｍを成長した。次に実施例
１と同様の方法により埋め込み成長をするための逆メサ
積層体を形成する。次に２回目の成長として同じくLPE
により、エッチングにより取り除いた部分にｐ形Al0.35
Ga0.65As層21及びｎ形Al0.35Ga0.65As層22の電流狭窄及
び光閉じ込め用の埋め込み成長を行なった。そしてま
た、第１の実施例と同様の方法により非電流注入領域10
に溝13を形成する。
こうして得た素子の各層の構成は第４図の状態におい
て、次の通りであり、各結晶層はGaAsの格子定数に合致
している。
て、次の通りであり、各結晶層はGaAsの格子定数に合致
している。
14:Siドープｎ形GaAs基板、厚み80μｍ、キャリア密度
５×1018cm-3、EPD500cm-2 15:Siドープｎ形GaAsバッファ層、キャリア密度１×10
18cm-3 16:Siドープｎ形Al0.35Ga0.65Asクラッド層、キャリア
密度５×1017cm-3 17:n形Al0.05Ga0.95As活性層、ノンドープ 18:Znドープｐ形Al0.20Ga0.80As光ガイド層、キャリア
密度５×1017cm-3 19:Znドープ形Al0.35Ga0.65Asクラッド層、キャリア密
度５×1017cm-3 20:Znドープｐ形GaAs電極層、キャリア密度５×1018cm
-3 21:Znドープｐ形Al0.35Ga0.65As埋め込み層、キャリア
密度１×1017cm-3 22:Siドープｎ形Al0.35Ga0.65As埋め込み層、キャリア
密度１×1017cm-3 素子各部分のサイズは第１の実施例と全く同様であ
る。
５×1018cm-3、EPD500cm-2 15:Siドープｎ形GaAsバッファ層、キャリア密度１×10
18cm-3 16:Siドープｎ形Al0.35Ga0.65Asクラッド層、キャリア
密度５×1017cm-3 17:n形Al0.05Ga0.95As活性層、ノンドープ 18:Znドープｐ形Al0.20Ga0.80As光ガイド層、キャリア
密度５×1017cm-3 19:Znドープ形Al0.35Ga0.65Asクラッド層、キャリア密
度５×1017cm-3 20:Znドープｐ形GaAs電極層、キャリア密度５×1018cm
-3 21:Znドープｐ形Al0.35Ga0.65As埋め込み層、キャリア
密度１×1017cm-3 22:Siドープｎ形Al0.35Ga0.65As埋め込み層、キャリア
密度１×1017cm-3 素子各部分のサイズは第１の実施例と全く同様であ
る。
こうして得たウェハはやはり第１の実施例と同様にｐ
形オーミック電極の形成、基板研磨、ｎ形オーミック電
極の形成を行なった後にヒートシンク上にマウントし、
電流−光出力特性及び発光スペクトルを測定した。注入
電流の増加と共に光出力も増加し、150mAで18mWの光出
力を得ることが出来た。また、この素子の光取り出し面
にARコート形成した素子はさらに２〜３倍の光出力が得
られ、150mAで38mWを記録した。発光スペクトルは第１
の実施例と同様にFPモードが抑圧された半値幅200Åの
インコヒーレントな光出力が得られ、発光中心波長は0.
83μｍであった。
形オーミック電極の形成、基板研磨、ｎ形オーミック電
極の形成を行なった後にヒートシンク上にマウントし、
電流−光出力特性及び発光スペクトルを測定した。注入
電流の増加と共に光出力も増加し、150mAで18mWの光出
力を得ることが出来た。また、この素子の光取り出し面
にARコート形成した素子はさらに２〜３倍の光出力が得
られ、150mAで38mWを記録した。発光スペクトルは第１
の実施例と同様にFPモードが抑圧された半値幅200Åの
インコヒーレントな光出力が得られ、発光中心波長は0.
83μｍであった。
なお、上記の第２の実施例では波長0.83μｍのAlGaAs
/GaAs系の半導体について説明したが、他の波長域及び
この例と異なる半導体を用いたインコヒーレント発光素
子についても本発明が適用できることは明らかである。
/GaAs系の半導体について説明したが、他の波長域及び
この例と異なる半導体を用いたインコヒーレント発光素
子についても本発明が適用できることは明らかである。
（発明の効果） 以上述べたごとく、本発明によれば、電流注入領域と
これに続く非電流注入領域の端面で反射した光が再び電
流注入領域に形成された光導波路に結合しないような形
状、つまり、光導波路の延びる方向、及び深さ方向に対
して斜めになる孔を、非電流注入領域の端面に形成し
た。そのため、端面からの発光部への光の結合を十分に
防ぐことが可能となり、FPモード発振を十分抑圧するこ
とができた。FPモード発振の抑圧効果は非電流注入領域
での光吸収効果とその端面で反射した光が再び発光部へ
結合しないような非電流注入領域端面の形状を有するこ
との２点を特徴とし、非電流注入領域を長くすることな
く、効率よくFPモード発振を抑圧できるため、全体の素
子長を短くすることができた。このためウェハの利用効
率が大きくなり、素子の生産性が向上した。
これに続く非電流注入領域の端面で反射した光が再び電
流注入領域に形成された光導波路に結合しないような形
状、つまり、光導波路の延びる方向、及び深さ方向に対
して斜めになる孔を、非電流注入領域の端面に形成し
た。そのため、端面からの発光部への光の結合を十分に
防ぐことが可能となり、FPモード発振を十分抑圧するこ
とができた。FPモード発振の抑圧効果は非電流注入領域
での光吸収効果とその端面で反射した光が再び発光部へ
結合しないような非電流注入領域端面の形状を有するこ
との２点を特徴とし、非電流注入領域を長くすることな
く、効率よくFPモード発振を抑圧できるため、全体の素
子長を短くすることができた。このためウェハの利用効
率が大きくなり、素子の生産性が向上した。
又、光導波路が延びる方向に対して傾斜し、かつ深さ
方向に対して傾いた孔は、非電流注入領域をエッチング
により簡単に製造できる。
方向に対して傾いた孔は、非電流注入領域をエッチング
により簡単に製造できる。
又、そのエッチングされた孔は、四角の孔、丸い孔、
溝または貫通した孔であってもよい。
溝または貫通した孔であってもよい。
第１図及び第２図は、本発明において、光導波路に対し
て傾斜している端面の傾きが満足しなければならない条
件を説明するための図である。 第３図（ａ）は本発明の第１の実施例を示す平面図、第
３図（ｂ）および（ｃ）は本発明の第１の実施例を示す
断面図、 第４図（ａ）は本発明の第２の実施例を示す平面図、第
４図（ｂ）および（ｃ）は本発明の第２の実施例を示す
断面図、 第５図（ａ）は従来の発光ダイオードの構造例を示す平
面図、第５図（ｂ）および（ｃ）は従来の発光ダイオー
ドの構造例を示す断面図、 第６図は他の従来例を示す平面図である。 １……ｎ形InP基板、２……ｎ形InGaAsP光ガイド層、３
……ノンドープInGaAsP活性層、４……Ｐ形InPクラッド
層、５……ｐ形InGaAsP電極層、６……ｐ形InP電流狭窄
層、７……ｎ形InP電流狭窄層、８……ｐ形オーミック
電極、９……電流注入領域、10……非電流注入領域、11
……端面埋め込み領域、12……ｎ形オーミック電極、13
……溝、14……ｎ形GaAs基板、15……ｎ形GaAsバッファ
層、16……ｎ形AlGaAsクラッド層、17……ノンドープAl
GaAs活性層、18……ｐ形AlGaAs光ガイド層、19……ｐ形
AlGaAsクラッド層、20……ｐ形GaAs電極層、21……ｐ形
AlGaAs埋め込み層、22……ｎ形AlGaAs埋め込み層、23…
…AR膜
て傾斜している端面の傾きが満足しなければならない条
件を説明するための図である。 第３図（ａ）は本発明の第１の実施例を示す平面図、第
３図（ｂ）および（ｃ）は本発明の第１の実施例を示す
断面図、 第４図（ａ）は本発明の第２の実施例を示す平面図、第
４図（ｂ）および（ｃ）は本発明の第２の実施例を示す
断面図、 第５図（ａ）は従来の発光ダイオードの構造例を示す平
面図、第５図（ｂ）および（ｃ）は従来の発光ダイオー
ドの構造例を示す断面図、 第６図は他の従来例を示す平面図である。 １……ｎ形InP基板、２……ｎ形InGaAsP光ガイド層、３
……ノンドープInGaAsP活性層、４……Ｐ形InPクラッド
層、５……ｐ形InGaAsP電極層、６……ｐ形InP電流狭窄
層、７……ｎ形InP電流狭窄層、８……ｐ形オーミック
電極、９……電流注入領域、10……非電流注入領域、11
……端面埋め込み領域、12……ｎ形オーミック電極、13
……溝、14……ｎ形GaAs基板、15……ｎ形GaAsバッファ
層、16……ｎ形AlGaAsクラッド層、17……ノンドープAl
GaAs活性層、18……ｐ形AlGaAs光ガイド層、19……ｐ形
AlGaAsクラッド層、20……ｐ形GaAs電極層、21……ｐ形
AlGaAs埋め込み層、22……ｎ形AlGaAs埋め込み層、23…
…AR膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 卓男 東京都港区南麻布５丁目10番27号 アン リツ株式会社内 (72)発明者 土屋 富志夫 東京都港区南麻布５丁目10番27号 アン リツ株式会社内 (72)発明者 浅井 昭彦 東京都港区南麻布５丁目10番27号 アン リツ株式会社内 (72)発明者 山口 茂実 東京都港区南麻布５丁目10番27号 アン リツ株式会社内 審査官 吉野 三寛 (56)参考文献 特開 昭63−110677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−86581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−61970（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】電流注入領域と、非電流注入領域と、前記
電流注入領域の発光出力面に対して垂直に、且つ前記電
流注入領域を越えて前記非電流注入領域内まで延びてい
る光導波路とを備えた発光ダイオードにおいて、前記光
導波路が延びる方向に対して傾きをもって、かつ深さ方
向に対して斜めに、前記光導波路の端面を切断する孔を
前記非電流注入領域に形成したことを特徴とする発光ダ
イオード。 - 【請求項２】電流注入領域と、非電流注入領域と、前記
電流注入領域の発光出力面に対して垂直に、且つ前記電
流注入領域を越えて前記非電流注入領域内まで延びてい
る光導波路とを形成する発光ダイオードの製造方法にお
いて、 前記非電流注入領域に前記光導波路が延びる方向に対し
て傾きをもった孔を形成する位置を決定するためのマス
ク段階と、前記光導波路の端面が切断されるまで、深さ
方向に対して斜めになるようにエッチングをし、前記孔
を形成する段階とからなることを特徴とする発光ダイオ
ードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3911489A JP2759275B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 発光ダイオード及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3911489A JP2759275B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 発光ダイオード及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218182A JPH02218182A (ja) | 1990-08-30 |
| JP2759275B2 true JP2759275B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=12544053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3911489A Expired - Lifetime JP2759275B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 発光ダイオード及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759275B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014193109A1 (en) * | 2013-05-29 | 2014-12-04 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode having plurality of light emitting elements and method of fabricating the same |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04296067A (ja) * | 1991-03-26 | 1992-10-20 | Mitsubishi Precision Co Ltd | スーパー・ルミネッセント・ダイオード |
| JP2806094B2 (ja) * | 1991-09-03 | 1998-09-30 | 三菱電機株式会社 | スーパ・ルミネッセント・ダイオード |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63110677A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-16 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP3911489A patent/JP2759275B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014193109A1 (en) * | 2013-05-29 | 2014-12-04 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode having plurality of light emitting elements and method of fabricating the same |
| US9871168B2 (en) | 2013-05-29 | 2018-01-16 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode device having connected light emitting diode elements and method of fabricating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02218182A (ja) | 1990-08-30 |
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