JP2765603B2 - 電流狭窄型発光ダイオードおよびその製造方法 - Google Patents
電流狭窄型発光ダイオードおよびその製造方法Info
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- JP2765603B2 JP2765603B2 JP17592A JP17592A JP2765603B2 JP 2765603 B2 JP2765603 B2 JP 2765603B2 JP 17592 A JP17592 A JP 17592A JP 17592 A JP17592 A JP 17592A JP 2765603 B2 JP2765603 B2 JP 2765603B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電流狭窄型発光ダイ
オードおよびその製造方法に関する。
オードおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電流狭窄型発光ダイオードは、データ通
信用,狭焦点用光源として、近年急速に普及しつつあ
る。従来、この種の電流狭窄型発光ダイオードとして
は、図３および図４に示すようなものが知られている。
図２に示すものは、内部電流狭窄型と呼ばれ、p型ＧaＡ
lＡs第２クラッド層１０４の上に形成したn型ＧaＡlＡs
電流阻止層１０５とＺn拡散層１０６とによって通電電
流を狭窄している。なお、１０１はn型ＧaＡs基板、１
０２はn型ＧaＡlＡs第１クラッド層、１０３はp型ＧaＡ
s活性層、１０７は環状に形成されたp側電極、１０８は
裏面全面に形成されたn側電極、１０９はエポキシ樹
脂、１１０は球レンズを示している。一方、図３に示す
ものは、外部電流狭窄型と呼ばれ、p側電極２０７,２０
８とn側電極２０９の形状を工夫して、通電電流を狭窄
している。なお、２０１はn型ＩnＰ基板、２０２はn型
ＩnＰ第１クラッド層、２０３はn型ＩnＧaＡsＰ活性
層、２０４はp型ＩnＰ第２クラッド層、２０５はp型Ｉn
ＧaＡsＰキャップ層、２０６はＳiＯ2層、２０７はp側
電極、２０８はＡuめっき層、２０９は環状に形成され
たn側電極、２１０はＩnＰからなるレンズをそれぞれ示
している。
信用,狭焦点用光源として、近年急速に普及しつつあ
る。従来、この種の電流狭窄型発光ダイオードとして
は、図３および図４に示すようなものが知られている。
図２に示すものは、内部電流狭窄型と呼ばれ、p型ＧaＡ
lＡs第２クラッド層１０４の上に形成したn型ＧaＡlＡs
電流阻止層１０５とＺn拡散層１０６とによって通電電
流を狭窄している。なお、１０１はn型ＧaＡs基板、１
０２はn型ＧaＡlＡs第１クラッド層、１０３はp型ＧaＡ
s活性層、１０７は環状に形成されたp側電極、１０８は
裏面全面に形成されたn側電極、１０９はエポキシ樹
脂、１１０は球レンズを示している。一方、図３に示す
ものは、外部電流狭窄型と呼ばれ、p側電極２０７,２０
８とn側電極２０９の形状を工夫して、通電電流を狭窄
している。なお、２０１はn型ＩnＰ基板、２０２はn型
ＩnＰ第１クラッド層、２０３はn型ＩnＧaＡsＰ活性
層、２０４はp型ＩnＰ第２クラッド層、２０５はp型Ｉn
ＧaＡsＰキャップ層、２０６はＳiＯ2層、２０７はp側
電極、２０８はＡuめっき層、２０９は環状に形成され
たn側電極、２１０はＩnＰからなるレンズをそれぞれ示
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電流狭窄型
発光ダイオードは、データ通信用の場合は高速応答を行
うため、また、狭焦点用光源の場合は狭焦点とするため
に、発光分布(すなわち発光領域における電流分布)を極
力均一にしなければならない。しかしながら、上記従来
の電流狭窄型発光ダイオードでは、図２に示したものは
p側電極１０７が、また、図３に示したものはn側電極２
０９がそれぞれ環状に形成されているため、このままで
は通電電流が発光領域１２０,２２０の中央部で少な
く、周辺部で多い分布となる。このため、発光分布の均
一性が良くないという問題がある。
発光ダイオードは、データ通信用の場合は高速応答を行
うため、また、狭焦点用光源の場合は狭焦点とするため
に、発光分布(すなわち発光領域における電流分布)を極
力均一にしなければならない。しかしながら、上記従来
の電流狭窄型発光ダイオードでは、図２に示したものは
p側電極１０７が、また、図３に示したものはn側電極２
０９がそれぞれ環状に形成されているため、このままで
は通電電流が発光領域１２０,２２０の中央部で少な
く、周辺部で多い分布となる。このため、発光分布の均
一性が良くないという問題がある。
【０００４】発光分布を均一にするために、発光ダイオ
ード内部に高キャリア濃度領域を設ける手段も知られて
いるが、工程が複雑になって作製が難しいという問題が
ある。
ード内部に高キャリア濃度領域を設ける手段も知られて
いるが、工程が複雑になって作製が難しいという問題が
ある。
【０００５】そこで、この発明の目的は、簡単な工程で
もって均一な発光分布を得ることができる電流狭窄型発
光ダイオードおよびその製造方法を提供することにあ
る。
もって均一な発光分布を得ることができる電流狭窄型発
光ダイオードおよびその製造方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の電流狭窄型発光ダイオードは、半導体基
板表面に積層され、発光領域を構成する半導体層と、上
記半導体層の表面周辺部に設けられた電極と、上記基板
の裏面全面に設けられた電極を有する電流狭窄型発光ダ
イオードであって、上記半導体基板表面の所定領域に、
中央部が浅く、周辺部が深い湾曲した溝が設けられ、上
記半導体層は、上記溝の周囲の基板表面を覆う電流阻止
層と、上記溝を埋めるとともに上記電流阻止層を覆う第
１クラッド層と、この第１クラッド層上に設けられた活
性層および第２クラッド層を備えることを特徴としてい
る。
め、この発明の電流狭窄型発光ダイオードは、半導体基
板表面に積層され、発光領域を構成する半導体層と、上
記半導体層の表面周辺部に設けられた電極と、上記基板
の裏面全面に設けられた電極を有する電流狭窄型発光ダ
イオードであって、上記半導体基板表面の所定領域に、
中央部が浅く、周辺部が深い湾曲した溝が設けられ、上
記半導体層は、上記溝の周囲の基板表面を覆う電流阻止
層と、上記溝を埋めるとともに上記電流阻止層を覆う第
１クラッド層と、この第１クラッド層上に設けられた活
性層および第２クラッド層を備えることを特徴としてい
る。
【０００７】また、この発明の電流狭窄型発光ダイオー
ドの製造方法は、半導体基板表面に電流阻止層となるべ
き半導体層を設ける工程と、上記半導体層上にレジスト
を塗布し、フォトリソグラフィを行って、上記半導体層
上の所定領域にレジスト開口を形成する工程と、所定の
エッチング液を用いて上記半導体層および基板をエッチ
ングして、上記基板表面に中央部が浅く、周辺部が深い
湾曲した溝を形成するとともに、上記半導体層を上記溝
の周囲の基板表面を覆う電流阻止層となす工程と、上記
レジストを除去した後、上記基板上に、上記溝を埋める
とともに上記電流阻止層を覆う第１クラッド層と、活性
層と、第２クラッド層を順に積層して、発光領域を構成
する工程と、上記第２クラッド層の表面周辺部と上記半
導体基板の裏面全面にそれぞれ電極を形成する工程を有
することを特徴としている。
ドの製造方法は、半導体基板表面に電流阻止層となるべ
き半導体層を設ける工程と、上記半導体層上にレジスト
を塗布し、フォトリソグラフィを行って、上記半導体層
上の所定領域にレジスト開口を形成する工程と、所定の
エッチング液を用いて上記半導体層および基板をエッチ
ングして、上記基板表面に中央部が浅く、周辺部が深い
湾曲した溝を形成するとともに、上記半導体層を上記溝
の周囲の基板表面を覆う電流阻止層となす工程と、上記
レジストを除去した後、上記基板上に、上記溝を埋める
とともに上記電流阻止層を覆う第１クラッド層と、活性
層と、第２クラッド層を順に積層して、発光領域を構成
する工程と、上記第２クラッド層の表面周辺部と上記半
導体基板の裏面全面にそれぞれ電極を形成する工程を有
することを特徴としている。
【０００８】
【作用】この発明の電流狭窄型発光ダイオードでは、湾
曲した溝の形状に合わせて、第１クラッド層のうち、上
記溝(発光領域を規定する)の中央部に存する部分の層厚
が薄く、上記溝の周辺部に存する部分の層厚が厚くなっ
ている。この結果、第１クラッド層のうち上記溝の中央
部に存する部分の抵抗が相対的に低くなって、この部分
の通電電流が従来に比して多くなる。すなわち、従来は
電極形状の影響で発光領域の周辺部の通電電流が多かっ
たが、この発明では、発光領域の中央部の通電電流が相
対的に増えて通電電流の均一性が高まる。したがって、
均一な発光分布が得られる。
曲した溝の形状に合わせて、第１クラッド層のうち、上
記溝(発光領域を規定する)の中央部に存する部分の層厚
が薄く、上記溝の周辺部に存する部分の層厚が厚くなっ
ている。この結果、第１クラッド層のうち上記溝の中央
部に存する部分の抵抗が相対的に低くなって、この部分
の通電電流が従来に比して多くなる。すなわち、従来は
電極形状の影響で発光領域の周辺部の通電電流が多かっ
たが、この発明では、発光領域の中央部の通電電流が相
対的に増えて通電電流の均一性が高まる。したがって、
均一な発光分布が得られる。
【０００９】しかも、上記湾曲した溝は、所定のエッチ
ング液を選択することによって容易に形成され、かつ、
上記溝を形成する工程以外の工程は、従来の工程と同一
である。したがって、均一な発光分布を有する電流狭窄
型発光ダイオードが簡単に作製される。
ング液を選択することによって容易に形成され、かつ、
上記溝を形成する工程以外の工程は、従来の工程と同一
である。したがって、均一な発光分布を有する電流狭窄
型発光ダイオードが簡単に作製される。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の電流狭窄型発光ダイオード
およびその製造方法を実施例により詳細に説明する。
およびその製造方法を実施例により詳細に説明する。
【００１１】図１を参照して、一実施例の電流狭窄型発
光ダイオードの製造過程を説明する。まず、同図(a)に
示すように、半導体基板１の表面に電流阻止層となるべ
きn型ＧaＡs層２を設ける。次に、このn型ＧaＡs層２上
にレジストＲを塗布し、フォトリソグラフィを行って、
上記n型ＧaＡs層２上の中央領域にレジスト開口を形成
する。次に、Ｈ2ＳＯ4,Ｈ2Ｏ2,Ｈ2Ｏを所定の割合で混
合してなるエッチング液を用いて上記n型ＧaＡs層およ
び基板１をエッチングして、上記基板１表面に中央部１
０aが浅く、周辺部１０bが深い湾曲した溝１０を形成す
る。上記エッチング液はエッチングレートが比較的遅
く、したがって、溝１０を寸法精度良く容易に形成する
ことができる。溝１０の開口径は１００μm、深さは中
央部１０aで１.５μm、周辺部１０bで３.０μmとする。
同時に、上記n型ＧaＡs層２を溝１０の周囲の基板表面
を覆う電流阻止層２(簡単のためn型ＧaＡs層２と同一符
号で表す。)となす。レジストＲを除去した後、同図(b)
に示すように、基板１上に、溝１０を埋めるとともに電
流阻止層２を覆うp型ＧaＡlＡs第１クラッド層３を形成
する。この第１クラッド層３は、Ａl混晶比を０.６、キ
ャリア濃度を１０-17cm-3(低濃度)とし、電流阻止層２
上における層厚を０.５μmとする。続いて、p型ＧaＡl
Ａs活性層(層厚０.５μm)４と、n型ＧaＡlＡs第２クラ
ッド層(層厚１０μm。窓層として働く。)５を順に積層
して、上記溝１０上に発光領域２０を構成する。最後
に、第２クラッド層５の表面周辺部と基板１の裏面全面
にそれぞれn側電極６,p側電極７を形成する。このよう
に、この製造方法によれば、上記溝１０を形成する工程
以外の工程は、従来の製造方法と同一であるので、電流
狭窄型発光ダイオードを簡単に作製することができる。
光ダイオードの製造過程を説明する。まず、同図(a)に
示すように、半導体基板１の表面に電流阻止層となるべ
きn型ＧaＡs層２を設ける。次に、このn型ＧaＡs層２上
にレジストＲを塗布し、フォトリソグラフィを行って、
上記n型ＧaＡs層２上の中央領域にレジスト開口を形成
する。次に、Ｈ2ＳＯ4,Ｈ2Ｏ2,Ｈ2Ｏを所定の割合で混
合してなるエッチング液を用いて上記n型ＧaＡs層およ
び基板１をエッチングして、上記基板１表面に中央部１
０aが浅く、周辺部１０bが深い湾曲した溝１０を形成す
る。上記エッチング液はエッチングレートが比較的遅
く、したがって、溝１０を寸法精度良く容易に形成する
ことができる。溝１０の開口径は１００μm、深さは中
央部１０aで１.５μm、周辺部１０bで３.０μmとする。
同時に、上記n型ＧaＡs層２を溝１０の周囲の基板表面
を覆う電流阻止層２(簡単のためn型ＧaＡs層２と同一符
号で表す。)となす。レジストＲを除去した後、同図(b)
に示すように、基板１上に、溝１０を埋めるとともに電
流阻止層２を覆うp型ＧaＡlＡs第１クラッド層３を形成
する。この第１クラッド層３は、Ａl混晶比を０.６、キ
ャリア濃度を１０-17cm-3(低濃度)とし、電流阻止層２
上における層厚を０.５μmとする。続いて、p型ＧaＡl
Ａs活性層(層厚０.５μm)４と、n型ＧaＡlＡs第２クラ
ッド層(層厚１０μm。窓層として働く。)５を順に積層
して、上記溝１０上に発光領域２０を構成する。最後
に、第２クラッド層５の表面周辺部と基板１の裏面全面
にそれぞれn側電極６,p側電極７を形成する。このよう
に、この製造方法によれば、上記溝１０を形成する工程
以外の工程は、従来の製造方法と同一であるので、電流
狭窄型発光ダイオードを簡単に作製することができる。
【００１２】しかも、作製された電流狭窄型発光ダイオ
ードは、湾曲した溝１０の形状に合わせて、第１クラッ
ド層３のうち、溝１０(発光領域２０を規定する)の中央
部１０aに存する部分の層厚が薄く、周辺部１０bに存す
る部分の層厚が厚くなっている。この結果、第１クラッ
ド層３のうち溝１０の中央部１０aに存する部分の抵抗
が相対的に低くなって、この部分の通電電流が従来に比
して多くなる。すなわち、従来は電極形状の影響で発光
領域の周辺部の通電電流が多かったが、この発明では、
発光領域２０の中央部の通電電流を相対的に増やして通
電電流の均一性を高めることができる。したがって、均
一な発光分布を得ることができる。
ードは、湾曲した溝１０の形状に合わせて、第１クラッ
ド層３のうち、溝１０(発光領域２０を規定する)の中央
部１０aに存する部分の層厚が薄く、周辺部１０bに存す
る部分の層厚が厚くなっている。この結果、第１クラッ
ド層３のうち溝１０の中央部１０aに存する部分の抵抗
が相対的に低くなって、この部分の通電電流が従来に比
して多くなる。すなわち、従来は電極形状の影響で発光
領域の周辺部の通電電流が多かったが、この発明では、
発光領域２０の中央部の通電電流を相対的に増やして通
電電流の均一性を高めることができる。したがって、均
一な発光分布を得ることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の電
流狭窄型発光ダイオードは、半導体基板表面の所定領域
に、中央部が浅く、周辺部が深い湾曲した溝が設けら
れ、この溝を埋める第１クラッド層を備えているので、
上記第１クラッド層のうち上記溝の中央部に存する部分
の抵抗を相対的に小さくできる。したがって、本来周辺
部で多い通電電流を均一化でき、この結果、均一な発光
分布を得ることができる。
流狭窄型発光ダイオードは、半導体基板表面の所定領域
に、中央部が浅く、周辺部が深い湾曲した溝が設けら
れ、この溝を埋める第１クラッド層を備えているので、
上記第１クラッド層のうち上記溝の中央部に存する部分
の抵抗を相対的に小さくできる。したがって、本来周辺
部で多い通電電流を均一化でき、この結果、均一な発光
分布を得ることができる。
【００１４】また、この発明の電流狭窄型発光ダイオー
ドの製造方法によれば、上記湾曲した溝を、所定のエッ
チング液を選択することによって容易に形成でき、か
つ、上記溝を形成する工程以外の工程は、従来の工程と
同一である。したがって、均一な発光分布を有する電流
狭窄型発光ダイオードを簡単に作製することができる。
ドの製造方法によれば、上記湾曲した溝を、所定のエッ
チング液を選択することによって容易に形成でき、か
つ、上記溝を形成する工程以外の工程は、従来の工程と
同一である。したがって、均一な発光分布を有する電流
狭窄型発光ダイオードを簡単に作製することができる。
【図１】 この発明の一実施例の電流狭窄型発光ダイオ
ードの製造過程を示す図である。
ードの製造過程を示す図である。
【図２】 従来の電流狭窄型発光ダイオードの構造を示
す図である。
す図である。
【図３】 従来の電流狭窄型発光ダイオードの構造を示
す図である。
す図である。
１ ｐ型ＧaＡs基板 ２ n型ＧaＡs電流阻止層 ３ p型ＧaＡlＡs第１クラッド層 ４ p型ＧaＡlＡs活性層 ５ n型ＧaＡlＡs第２クラッド層 ６ n側電極 ７ p側電極
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板表面に積層され、発光領域を
構成する半導体層と、上記半導体層の表面周辺部に設け
られた電極と、上記基板の裏面全面に設けられた電極を
有する電流狭窄型発光ダイオードであって、 上記半導体基板表面の所定領域に、中央部が浅く、周辺
部が深い湾曲した溝が設けられ、 上記半導体層は、上記溝の周囲の基板表面を覆う電流阻
止層と、上記溝を埋めるとともに上記電流阻止層を覆う
第１クラッド層と、この第１クラッド層上に設けられた
活性層および第２クラッド層を備えることを特徴とする
電流狭窄型発光ダイオード。 - 【請求項２】 半導体基板表面に電流阻止層となるべき
半導体層を設ける工程と、 上記半導体層上にレジストを塗布し、フォトリソグラフ
ィを行って、上記半導体層上の所定領域にレジスト開口
を形成する工程と、 所定のエッチング液を用いて上記半導体層および基板を
エッチングして、上記基板表面に中央部が浅く、周辺部
が深い湾曲した溝を形成するとともに、上記半導体層を
上記溝の周囲の基板表面を覆う電流阻止層となす工程
と、 上記レジストを除去した後、上記基板上に、上記溝を埋
めるとともに上記電流阻止層を覆う第１クラッド層と、
活性層と、第２クラッド層を順に積層して、発光領域を
構成する工程と、 上記第２クラッド層の表面周辺部と上記半導体基板の裏
面全面にそれぞれ電極を形成する工程を有することを特
徴とする電流狭窄型発光ダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17592A JP2765603B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 電流狭窄型発光ダイオードおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17592A JP2765603B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 電流狭窄型発光ダイオードおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05183188A JPH05183188A (ja) | 1993-07-23 |
| JP2765603B2 true JP2765603B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=11466678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17592A Expired - Fee Related JP2765603B2 (ja) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | 電流狭窄型発光ダイオードおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765603B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-06 JP JP17592A patent/JP2765603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05183188A (ja) | 1993-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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