JP2815114B2 - 発光装置及びその作製方法 - Google Patents
発光装置及びその作製方法Info
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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、発光装置及びその作製方法に係り、特に複
数の発光部を有する発光装置及びその作製方法に関す
る。
数の発光部を有する発光装置及びその作製方法に関す
る。
本発明は、複数の異なったあるいは同一の波長の光を
発光する半導体レーザ、LED等に好適に用いられるもの
である。
発光する半導体レーザ、LED等に好適に用いられるもの
である。
従来、異なる波長の光を１本のファイバに伝送するこ
とにより多くの情報を同時に送るという光波長多重通信
を行なう場合、送信部として伝送する波長の数と同数の
発光素子を必要としていた。さらにこれら複数の発光素
子からの光を１本のファイバへ伝送するために、光を結
合させる光合波器（FOP,Vol.4,No.7,P45,1979,小島敬基
等）を用いる必要があった。そしてこれらの複数の発光
素子と光合波器を光学的に損失が少なくなるように、精
度よく結合していた。
とにより多くの情報を同時に送るという光波長多重通信
を行なう場合、送信部として伝送する波長の数と同数の
発光素子を必要としていた。さらにこれら複数の発光素
子からの光を１本のファイバへ伝送するために、光を結
合させる光合波器（FOP,Vol.4,No.7,P45,1979,小島敬基
等）を用いる必要があった。そしてこれらの複数の発光
素子と光合波器を光学的に損失が少なくなるように、精
度よく結合していた。
しかしながら、上記従来技術では複数の発光素子、光
合波器を製作した後、高精度で配置していたために、次
のような課題があった。
合波器を製作した後、高精度で配置していたために、次
のような課題があった。
複数の発光素子、光合波器を有するために、送信部
のサイズが大きくなる。
のサイズが大きくなる。
発光素子と光合波器との結合、光合波器とファイバ
との結合が必要となり、機械的な結合が複数個存在する
ために全体での結合損失が大きくなり、効率が悪くな
る。
との結合が必要となり、機械的な結合が複数個存在する
ために全体での結合損失が大きくなり、効率が悪くな
る。
複数個の素子を独立に作製し、結合するためにプロ
セスが複雑となる。
セスが複雑となる。
多くの素子を必要とし、プロセスも複雑なために、
コストが高くなる。
コストが高くなる。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、安
価に作製出来、且つ、コンパクトで効率の良い発光装置
及びその作製方法を提供することにある。
価に作製出来、且つ、コンパクトで効率の良い発光装置
及びその作製方法を提供することにある。
本発明の発光装置は、基体と、該基体上の一部に形成
された第１のクラッド層と、前記基体上の第１のクラッ
ド層の外周部に形成され、電流が注入されることによっ
て光を発する第１の活性層と、前記基体上の第１の活性
層の外周部に形成された第２のクラッド層と、前記基体
上の第２のクラッド層の外周部に形成され、電流が注入
されることによって光を発する第２の活性層と、前記基
体上の第２の活性層の外周部に形成された第３のクラッ
ド層と、前記第１及び第２の活性層に電流が供給するた
めの電極とから成り、前記第１の活性層、第１及び第２
のクラッド層は、前記基体の表面にほぼ垂直な接合面を
有する第１のダブルヘテロ構造を構成し、前記第２の活
性層、第２及び第３のクラッド層は、前記基体の表面に
ほぼ垂直な接合面を有する第２のダブルヘテロ構造を構
成することを特徴とする。
された第１のクラッド層と、前記基体上の第１のクラッ
ド層の外周部に形成され、電流が注入されることによっ
て光を発する第１の活性層と、前記基体上の第１の活性
層の外周部に形成された第２のクラッド層と、前記基体
上の第２のクラッド層の外周部に形成され、電流が注入
されることによって光を発する第２の活性層と、前記基
体上の第２の活性層の外周部に形成された第３のクラッ
ド層と、前記第１及び第２の活性層に電流が供給するた
めの電極とから成り、前記第１の活性層、第１及び第２
のクラッド層は、前記基体の表面にほぼ垂直な接合面を
有する第１のダブルヘテロ構造を構成し、前記第２の活
性層、第２及び第３のクラッド層は、前記基体の表面に
ほぼ垂直な接合面を有する第２のダブルヘテロ構造を構
成することを特徴とする。
また、本発明の発光装置の作製方法は、基体の表面の
一部に、他の部分よりも大きい核形成密度を有し、且
つ、この上で結晶が単一核のみより成長するように充分
小さい面積を有する核形成面を形成する過程と、前記核
形成面を含む基体上の微小領域に単結晶半導体から成る
第１のクラッド層を単一核より成長させる過程と、前記
基体上の第１のクラッド層の外周部に単結晶半導体から
成る第１の活性層を成長させる過程と、前記基体上の第
１の活性層の外周部に単結晶半導体から成る第２のクラ
ッド層を成長させる過程と、前記基体上の第２のクラッ
ド層の外周部に単結晶半導体から成る第２の活性層を成
長させる過程と、前記基体上の第２の活性層の外周部に
単結晶半導体から成る第３のクラッド層を成長させる過
程と、前記成長した第１及び第２の活性層、第１、第２
及び第３のクラッド層の上部を平坦化する過程と、前記
第１及び第２の活性層に電流を供給するための電極を形
成する過程とから成り、前記第１の活性層、第１及び第
２のクラッド層は、前記基体の表面にほぼ垂直な接合面
を有する第１のダブルヘテロ構造を構成し、前記第２の
活性層、第２及び第３のクラッド層は、前記基体の表面
にほぼ垂直な接合面を有する第２のダブルヘテロ構造を
構成することを特徴とする。
一部に、他の部分よりも大きい核形成密度を有し、且
つ、この上で結晶が単一核のみより成長するように充分
小さい面積を有する核形成面を形成する過程と、前記核
形成面を含む基体上の微小領域に単結晶半導体から成る
第１のクラッド層を単一核より成長させる過程と、前記
基体上の第１のクラッド層の外周部に単結晶半導体から
成る第１の活性層を成長させる過程と、前記基体上の第
１の活性層の外周部に単結晶半導体から成る第２のクラ
ッド層を成長させる過程と、前記基体上の第２のクラッ
ド層の外周部に単結晶半導体から成る第２の活性層を成
長させる過程と、前記基体上の第２の活性層の外周部に
単結晶半導体から成る第３のクラッド層を成長させる過
程と、前記成長した第１及び第２の活性層、第１、第２
及び第３のクラッド層の上部を平坦化する過程と、前記
第１及び第２の活性層に電流を供給するための電極を形
成する過程とから成り、前記第１の活性層、第１及び第
２のクラッド層は、前記基体の表面にほぼ垂直な接合面
を有する第１のダブルヘテロ構造を構成し、前記第２の
活性層、第２及び第３のクラッド層は、前記基体の表面
にほぼ垂直な接合面を有する第２のダブルヘテロ構造を
構成することを特徴とする。
核形成密度の小さい非核形成面と、単一核のみより結
晶成長するに充分小さい面積を有し、該非核形成面の核
形成密度より大きい核形成密度を有する核形成面とが隣
接して配された自由表面を有する基体に結晶形成処理を
施して単結晶を形成する方法については、既に特開昭64
−723号公報に開示されており、所望の下地基板上の所
望の位置に核形成面を中心として単結晶を成長させるこ
とができる結晶形成方法である。
晶成長するに充分小さい面積を有し、該非核形成面の核
形成密度より大きい核形成密度を有する核形成面とが隣
接して配された自由表面を有する基体に結晶形成処理を
施して単結晶を形成する方法については、既に特開昭64
−723号公報に開示されており、所望の下地基板上の所
望の位置に核形成面を中心として単結晶を成長させるこ
とができる結晶形成方法である。
本発明はこのような結晶形成方法を用いて、単結晶を
成長させる段階で、単結晶材料組成引、不純物材料等の
製造上を変えることで複数のダブルヘテロ構造を有する
単結晶を成長させ、成長させた単結晶を平坦化すること
で複数のダブル構造部を露出させ、複数の発光部を構成
するものである。
成長させる段階で、単結晶材料組成引、不純物材料等の
製造上を変えることで複数のダブルヘテロ構造を有する
単結晶を成長させ、成長させた単結晶を平坦化すること
で複数のダブル構造部を露出させ、複数の発光部を構成
するものである。
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説
明する。
明する。
まず、本発明の発光装置及びその作製方法の実施態様
例について説明する。
例について説明する。
第１図は、本発明の発光装置の第一実施態様例の構造
を示す平面図及び縦断面図であり、第２図（ａ）〜
（ｅ）は、その製造工程を示す工程図である。
を示す平面図及び縦断面図であり、第２図（ａ）〜
（ｅ）は、その製造工程を示す工程図である。
まず、第２図（ａ）に示すように、SiO2、Al2O3等の
非晶質基板８の表面を非核形成面２とし、この非核形成
面２上に微細な堆積膜を形成して核形成面１とする。
非晶質基板８の表面を非核形成面２とし、この非核形成
面２上に微細な堆積膜を形成して核形成面１とする。
次に第２図（ｂ）に示すように、非核形成面２と核形
成面１の核形成密度の差を利用して有機金属気相成長法
（MOCVD法）、液相成長法（LPE法）、ガスソース分子線
成長法（ガスソースMBE法）などの成長法によりGaAlAs,
InP等のIII−Ｖ族化合物半導体単結晶粒７を選択的に核
形成面１上に成長させる。
成面１の核形成密度の差を利用して有機金属気相成長法
（MOCVD法）、液相成長法（LPE法）、ガスソース分子線
成長法（ガスソースMBE法）などの成長法によりGaAlAs,
InP等のIII−Ｖ族化合物半導体単結晶粒７を選択的に核
形成面１上に成長させる。
次に第２図（ｃ）に示すように、クラッド層3a、活性
層4a、クラッド層ｂ、活性層4b、クラッド層3cを順次単
結晶成長させていく。活性層とクラッド層との切換え
は、単結晶材料，組成比，ドーピング不純物材料等を単
結晶成長させる過程で変えることで行う。
層4a、クラッド層ｂ、活性層4b、クラッド層3cを順次単
結晶成長させていく。活性層とクラッド層との切換え
は、単結晶材料，組成比，ドーピング不純物材料等を単
結晶成長させる過程で変えることで行う。
次に第２図（ｄ）に示すように、結晶表面を平坦化
し、クラッド層3a、活性層4a、クラッド層3b、活性層4
b、クラッド層3cを露出させる。
し、クラッド層3a、活性層4a、クラッド層3b、活性層4
b、クラッド層3cを露出させる。
次に、第２図（ｅ）に示すように、形成された単結晶
層の露出したクラッド層3a,3b,3c上に電極層５を形成
し、クラッド層3a,3b,3cの上のそれぞれの電極層５に電
極配線6a,6b,6cを接続させる。
層の露出したクラッド層3a,3b,3c上に電極層５を形成
し、クラッド層3a,3b,3cの上のそれぞれの電極層５に電
極配線6a,6b,6cを接続させる。
このようにして、第１図に示す本発明に係る発光装置
を作製することができる。なお、作製された発光装置の
活性層4a,4bは第１図の平面図に示すように、多角形形
状となっており、かかる活性層4a,4bから光が放出され
る。活性層4a、活性層4bから放出される光の波長は、導
入される単結晶材料，組成比等を変えることで、任意に
設定することができ、同一波長とすることも、異なる波
長とすることも可能である。
を作製することができる。なお、作製された発光装置の
活性層4a,4bは第１図の平面図に示すように、多角形形
状となっており、かかる活性層4a,4bから光が放出され
る。活性層4a、活性層4bから放出される光の波長は、導
入される単結晶材料，組成比等を変えることで、任意に
設定することができ、同一波長とすることも、異なる波
長とすることも可能である。
第３図は、本発明の発光装置の第二実施態様例の構造
を示す平面図及び縦断面図であり、第４図（ａ）〜
（ｅ）は、その製造工程を示す工程図である。
を示す平面図及び縦断面図であり、第４図（ａ）〜
（ｅ）は、その製造工程を示す工程図である。
まず、第４図（ａ）に示すように、Al2O3等の支持基
板19上にAiO2等の非核形成面12となる層を形成する。そ
の後この層に不純物イオンを打ち込み、核形成面11を形
成する。
板19上にAiO2等の非核形成面12となる層を形成する。そ
の後この層に不純物イオンを打ち込み、核形成面11を形
成する。
次に第４図（ｂ）に示すように、非核形成面12と核形
成面11の核形成密度の差を利用して有機金属気相成長法
（MOCVD法）、液相成長法（LPE法）、ガスソース分子線
成長法（ガスソースMBE法）などの成長法によりGaaAlA
s,InP等のIII−Ｖ族化合物半導体単結晶粒17を選択的に
核形成面11上に成長させる。
成面11の核形成密度の差を利用して有機金属気相成長法
（MOCVD法）、液相成長法（LPE法）、ガスソース分子線
成長法（ガスソースMBE法）などの成長法によりGaaAlA
s,InP等のIII−Ｖ族化合物半導体単結晶粒17を選択的に
核形成面11上に成長させる。
次に第４図（ｃ）に示すように、クラッド層13a、活
性層14a、クラッド層13b、活性層14b、クラッド層13c、
活性層14c、クラッド層13dを順次単結晶成長させてい
く。活性層とクラッド層との切換えは、単結晶材料，組
成比，ドーピング不純物材料等を単結晶を成長させる過
程で変えることで行う。
性層14a、クラッド層13b、活性層14b、クラッド層13c、
活性層14c、クラッド層13dを順次単結晶成長させてい
く。活性層とクラッド層との切換えは、単結晶材料，組
成比，ドーピング不純物材料等を単結晶を成長させる過
程で変えることで行う。
次に第４図（ｄ）に示すように、結晶表面を平坦化
し、クラッド層13a、活性層14a、クラッド層13b、活性
層14b、クラッド層13c、活性層14c、クラッド層13dを露
出させる。
し、クラッド層13a、活性層14a、クラッド層13b、活性
層14b、クラッド層13c、活性層14c、クラッド層13dを露
出させる。
次に、第４図（ｅ）に示すように、形成された単結晶
層の露出したクラッド層13a,13b,13c,13d上に電極層15
を形成し、クラッド層13a,13b,13c,13dの上のそれぞれ
の電極層に電極配線16a,16b,16c,16dを接続させる。
層の露出したクラッド層13a,13b,13c,13d上に電極層15
を形成し、クラッド層13a,13b,13c,13dの上のそれぞれ
の電極層に電極配線16a,16b,16c,16dを接続させる。
このようにして、第３図に示す本発明に係る発光装置
を作製することができる。なお、作製された発光装置の
活性層14a,14b,14cは第３図の平面図に示すように、多
角形形状となっており、かかる活性層14a,14b,14cから
光が放出される。活性層14a,14b,14cから放出される光
の波長は、導入される単結晶材料，組成比等を変えるこ
とで、任意に設定することができ、同一波長とすること
も、異なる波長とすることも可能である。
を作製することができる。なお、作製された発光装置の
活性層14a,14b,14cは第３図の平面図に示すように、多
角形形状となっており、かかる活性層14a,14b,14cから
光が放出される。活性層14a,14b,14cから放出される光
の波長は、導入される単結晶材料，組成比等を変えるこ
とで、任意に設定することができ、同一波長とすること
も、異なる波長とすることも可能である。
以下、上述した実施態様例にかかわる実施例について
説明する。
説明する。
（実施例１） 本実施例は第一実施態様例にかかわるものであり、ｉ
−GaAs,i−Ga0.9Al0.1Asの二つの活性層をもつ半導体レ
ーザを作製したものである。なお半導体レーザの構造及
び製造工程は第１図，第２図を用いて説明した発光装置
と同様なので、第１図，第２図を引用しながら説明する
ものとする。
−GaAs,i−Ga0.9Al0.1Asの二つの活性層をもつ半導体レ
ーザを作製したものである。なお半導体レーザの構造及
び製造工程は第１図，第２図を用いて説明した発光装置
と同様なので、第１図，第２図を引用しながら説明する
ものとする。
まず、第２図（ａ）のように、非晶質基板８たるSiO2
基板上にAl2O3を蒸着し微細な領域（1.2μｍ□）を残
し、他はエッチングにより取り去ることにより、非核形
成面（SiO2）２と核形成面（Al2O3）１とを形成する。
基板上にAl2O3を蒸着し微細な領域（1.2μｍ□）を残
し、他はエッチングにより取り去ることにより、非核形
成面（SiO2）２と核形成面（Al2O3）１とを形成する。
次に第２図（ｂ）のように、MOCVD法により成長温度6
00℃、キャリアガス流量（H23/min）、原料ソースと
してターシャリーブチルアルシン（TBAs）を３×10-4mo
l/min,トリメチルガリウム（TMG）を３×10-5mol/min,
トリメチルアルミニウム（TMAl）を１×10-5mol/min,ド
ーピング原料としてジエチルジンク（DEZn）を用い単結
晶粒７たるｐ−Ga0.75Al0.25As単結晶粒を核形成する。
00℃、キャリアガス流量（H23/min）、原料ソースと
してターシャリーブチルアルシン（TBAs）を３×10-4mo
l/min,トリメチルガリウム（TMG）を３×10-5mol/min,
トリメチルアルミニウム（TMAl）を１×10-5mol/min,ド
ーピング原料としてジエチルジンク（DEZn）を用い単結
晶粒７たるｐ−Ga0.75Al0.25As単結晶粒を核形成する。
次に第２図（ｃ）に示すようにMOCVD法により成長温
度600℃、キャリアガス流量（H210/min）、圧力100To
rr、III−Ｖ族化合物半導体材料（V/III比＝50）で原料
ソースとしてアルシン（AsH3）,TMG,TMAl、ドーピング
原料としてDEZn,シラン（SiH4）を用いて、原料ソース
とドーピング原料との切り換えにより、クラッド層3aた
るｐ−Ga0.75Al0.25Asクラッド層、活性層4aたるｉ−Ga
As活性層、クラッド層3bたるｎ−Ga0.75Al0.25Asクラッ
ド層、活性層4bたるｉ−Ga0.9Al0.1As活性層、クラッド
層3cたるｐ−Ga0.75Al0.25Asクラッド層を成長させる。
度600℃、キャリアガス流量（H210/min）、圧力100To
rr、III−Ｖ族化合物半導体材料（V/III比＝50）で原料
ソースとしてアルシン（AsH3）,TMG,TMAl、ドーピング
原料としてDEZn,シラン（SiH4）を用いて、原料ソース
とドーピング原料との切り換えにより、クラッド層3aた
るｐ−Ga0.75Al0.25Asクラッド層、活性層4aたるｉ−Ga
As活性層、クラッド層3bたるｎ−Ga0.75Al0.25Asクラッ
ド層、活性層4bたるｉ−Ga0.9Al0.1As活性層、クラッド
層3cたるｐ−Ga0.75Al0.25Asクラッド層を成長させる。
次に第２図（ｄ）に示すように結晶表面をRIBEにより
平坦化し、クラッド層3aたるｐ−Ga0.75Al0.25Asクラッ
ド層、クラッド層3bたるｎ−Ga0.75Al0.25Asクラッド
層、クラッド層3cたるｐ−Ga0.75Al0.25Asクラッド層を
露出させ、さらに第２図（ｅ）に示すように、その露出
面に電極層５たる導電層を形成し、この導電層にそれぞ
れ電極配線6a,6b,6cたるAu等の電極配線を接続して半導
体レーザを作製する。
平坦化し、クラッド層3aたるｐ−Ga0.75Al0.25Asクラッ
ド層、クラッド層3bたるｎ−Ga0.75Al0.25Asクラッド
層、クラッド層3cたるｐ−Ga0.75Al0.25Asクラッド層を
露出させ、さらに第２図（ｅ）に示すように、その露出
面に電極層５たる導電層を形成し、この導電層にそれぞ
れ電極配線6a,6b,6cたるAu等の電極配線を接続して半導
体レーザを作製する。
以上のように作製した半導体レーザにおいて、室温パ
ルス動作で電極配線6bたるAu等の電極配線を接地し、電
極配線6aたるAu等の電極配線に230mAの電流を粒したと
ころ活性層4aたるｉ−GaAs活性層よりλ＝0.9μｍで発
振し、電極配線6bたるAu等の電極配線を接地し、電極配
線6cたるAu等の電極配線に470mAの電流を流したところ
活性層4bたるｉ−Ga0.9Al0.1As活性層よりλ＝0.85μｍ
で発振し、異なる波長の発振を確認した。また前記半導
体レーザは23μｍ□の大きさとなり、プロセスも容易で
あった。
ルス動作で電極配線6bたるAu等の電極配線を接地し、電
極配線6aたるAu等の電極配線に230mAの電流を粒したと
ころ活性層4aたるｉ−GaAs活性層よりλ＝0.9μｍで発
振し、電極配線6bたるAu等の電極配線を接地し、電極配
線6cたるAu等の電極配線に470mAの電流を流したところ
活性層4bたるｉ−Ga0.9Al0.1As活性層よりλ＝0.85μｍ
で発振し、異なる波長の発振を確認した。また前記半導
体レーザは23μｍ□の大きさとなり、プロセスも容易で
あった。
（実施例２） 本実施例は第二実施態様例にかかわるものであり、ｉ
−GaAlAs,i−Ga0.95Al0.05As,i−Ga0.9Al0.1Asの三つの
活性層をもつLEDを作製したものである。なおLEDの構造
及び製造工程は第３図，第４図を用いて説明した発光装
置と同様なので、第３図，第４図を引用しながら説明す
るものとする。
−GaAlAs,i−Ga0.95Al0.05As,i−Ga0.9Al0.1Asの三つの
活性層をもつLEDを作製したものである。なおLEDの構造
及び製造工程は第３図，第４図を用いて説明した発光装
置と同様なので、第３図，第４図を引用しながら説明す
るものとする。
まず、第４図（ａ）に示すように支持基板19たるセラ
ミック基板上にSiO2を蒸着して非核形成面12を形成し、
微細な領域（1.2μｍ）にAsイオンを打ち込み、核形成
密度を高めて核形成面11を形成する。
ミック基板上にSiO2を蒸着して非核形成面12を形成し、
微細な領域（1.2μｍ）にAsイオンを打ち込み、核形成
密度を高めて核形成面11を形成する。
次に第４図（ｂ）示すように、MOCVD法により、成長
温度600℃、III−Ｖ族化合物半導体材料比（V/III比）
＝10、圧力10Torr、原料ソースとしてTBAs 3×10-4mol/
min,TMG 4×10-5mol/min,TMAl 1×10-1mol/minを用い、
ドーピング原料としてSiH4を用い、単結晶粒17たるｎ−
Ga0.8Al0.2As単結晶粒を核形成する。
温度600℃、III−Ｖ族化合物半導体材料比（V/III比）
＝10、圧力10Torr、原料ソースとしてTBAs 3×10-4mol/
min,TMG 4×10-5mol/min,TMAl 1×10-1mol/minを用い、
ドーピング原料としてSiH4を用い、単結晶粒17たるｎ−
Ga0.8Al0.2As単結晶粒を核形成する。
次に第４図（ｃ）に示すようにMOCVD法により成長温
度600℃、V/III比＝50、圧力100Torrで原料ソースとし
てAsH3,TMG,TMAl,ドーピグ原料としてDEZn,SiH4を用
い、原料ソース、ドーピング原料の切り換えによりクラ
ッド層13aたるｎ−Ga0.8Al0.2Asクラッド層、活性層14a
たるｉ−GaAs活性層、クラッド層13bたるｐ−Ga0.8Al
0.2Asクラッド層、活性層14bたるｉ−Ga0.95Al0.05As活
性層、クラッド層13cたるｎ−Ga0.8Al0.2Asクラッド
層、活性層14cたるｉ−Ga0.9Al0.1As活性層、クラッド
層13dたるｐ−Ga0.8Al0.2Asクラッド層を成長させる。
度600℃、V/III比＝50、圧力100Torrで原料ソースとし
てAsH3,TMG,TMAl,ドーピグ原料としてDEZn,SiH4を用
い、原料ソース、ドーピング原料の切り換えによりクラ
ッド層13aたるｎ−Ga0.8Al0.2Asクラッド層、活性層14a
たるｉ−GaAs活性層、クラッド層13bたるｐ−Ga0.8Al
0.2Asクラッド層、活性層14bたるｉ−Ga0.95Al0.05As活
性層、クラッド層13cたるｎ−Ga0.8Al0.2Asクラッド
層、活性層14cたるｉ−Ga0.9Al0.1As活性層、クラッド
層13dたるｐ−Ga0.8Al0.2Asクラッド層を成長させる。
次に第４図（ｄ）に示すように表面をRIBEにより平坦
化し、クラッド層13aたるｎ−Ga0.8Al0.2Asクラッド
層、クラッド層13bたるｐ−Ga0.8Al0.2Asクラッド層、
クラッド層13cたるｎ−Ga0.8Al0.2Asクラッド層、クラ
ッド層13dたるGa0.8Al0.2Asクラッド層を露出させ、さ
らに第４図（ｅ）に示すように、電極層15たる導電層を
形成し、この導電層にそれぞれ電極配線16a,16b,16c,16
dたるAu等の電極配線を接続してLEDを作製する。
化し、クラッド層13aたるｎ−Ga0.8Al0.2Asクラッド
層、クラッド層13bたるｐ−Ga0.8Al0.2Asクラッド層、
クラッド層13cたるｎ−Ga0.8Al0.2Asクラッド層、クラ
ッド層13dたるGa0.8Al0.2Asクラッド層を露出させ、さ
らに第４図（ｅ）に示すように、電極層15たる導電層を
形成し、この導電層にそれぞれ電極配線16a,16b,16c,16
dたるAu等の電極配線を接続してLEDを作製する。
以上のように作製したLEDは、室温パルス動作で電極
配線16a,16cたるAu等の電極配線を接地し、電極配線16
b,16dたるAu等の電極配線に電流100mAを流したところ活
性層14aたるｉ−GaAs活性層、活性層14bたるｉ−Ga0.95
Al0.05As活性層、活性層14cたるｉ−Ga0.9Al0.1As活性
層により、波長λ＝0.9μm,λ＝0.87μm,λ＝0.85μｍ
で発光した。前記LEDは44μｍ□の大きさであり、プロ
セスも容易であった。
配線16a,16cたるAu等の電極配線を接地し、電極配線16
b,16dたるAu等の電極配線に電流100mAを流したところ活
性層14aたるｉ−GaAs活性層、活性層14bたるｉ−Ga0.95
Al0.05As活性層、活性層14cたるｉ−Ga0.9Al0.1As活性
層により、波長λ＝0.9μm,λ＝0.87μm,λ＝0.85μｍ
で発光した。前記LEDは44μｍ□の大きさであり、プロ
セスも容易であった。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、所望の
下地基体上に、複数のダブルヘテロ構造を有する所望の
大きさの単結晶を形成して複数の発光部を構成すること
ができ、波長多重発光素子を作製する場合、送信部を任
意の微小サイズとし、発光素子とファイバ等との機械的
な結合に伴なう結合損失を減少させることが可能とな
る。
下地基体上に、複数のダブルヘテロ構造を有する所望の
大きさの単結晶を形成して複数の発光部を構成すること
ができ、波長多重発光素子を作製する場合、送信部を任
意の微小サイズとし、発光素子とファイバ等との機械的
な結合に伴なう結合損失を減少させることが可能とな
る。
また本発明は通常の半導体プロセスで作製可能なた
め、特別な装置を必要とすることがなく、製造工程を複
雑化することなく作製することができる。
め、特別な装置を必要とすることがなく、製造工程を複
雑化することなく作製することができる。
第１図は、本発明の発光装置の第一実施態様例の構造を
示す平面図及び縦断面図である。 第２図（ａ）〜（ｅ）は、上記第一実施態様例の製造工
程を示す工程図である。 第３図は、本発明の発光装置の第二実施態様例の構造を
示す平面図及び縦断面図である。 第４図（ａ）〜（ｅ）は、上記第二実施態様例の製造工
程を示す工程図である。 1,11……核形成面、2,12……非核形成面、3a,3b,3c,13
a,13b,13c,13d……クラッド層、4a,4b,14a,14b,14c……
活性層、5,15……電極層、6a,6b,6c,16a,16b,16c,16d…
…電極配線、7,17……単結晶粒。
示す平面図及び縦断面図である。 第２図（ａ）〜（ｅ）は、上記第一実施態様例の製造工
程を示す工程図である。 第３図は、本発明の発光装置の第二実施態様例の構造を
示す平面図及び縦断面図である。 第４図（ａ）〜（ｅ）は、上記第二実施態様例の製造工
程を示す工程図である。 1,11……核形成面、2,12……非核形成面、3a,3b,3c,13
a,13b,13c,13d……クラッド層、4a,4b,14a,14b,14c……
活性層、5,15……電極層、6a,6b,6c,16a,16b,16c,16d…
…電極配線、7,17……単結晶粒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−52284（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−51677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−7516（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−149491（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−157518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−723（ＪＰ，Ａ) Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｐ ａｒｔ２ 31［12Ａ］（1992）ｐ．Ｌ 1710−Ｌ1713 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 H01L 33/00
Claims (4)
- 【請求項１】基体と、該基体上の一部に形成された第１
のクラッド層と、前記基体上の第１のクラッド層の外周
部に形成され、電流が注入されることによって光を発す
る第１の活性層と、前記基体上の第１の活性層の外周部
の形成された第２のクラッド層と、前記基体上の第２の
クラッド層の外周部に形成され、電流が注入されること
によって光を発する第２の活性層と、前記基体上の第２
の活性層の外周部に形成された第３のクラッド層と、前
記第１及び第２の活性層に電流を供給するための電極と
から成り、前記第１の活性層、第１及び第２のクラッド
層は、前記基体の表面にほぼ垂直な接合面を有する第１
のダブルヘテロ構造を構成し、前記第２の活性層、第２
及び第３のクラッド層は、前記基体の表面にほぼ垂直な
接合面を有する第２のダブルヘテロ構造を構成する発光
装置。 - 【請求項２】前記基体は、核形成密度の小さい非核形成
面と、該非核形成面よりも大きい核形成密度を有し、且
つ、この上で結晶が単一核のみより成長するように充分
小さい面積を有する、前記非核形成面に隣接して配され
た核形成面とを有し、前記第１のクラッド層は前記核形
成面を含む基体上の微小領域に形成されている請求項１
に記載の発光装置。 - 【請求項３】前記第１及び第２の活性層は、互いに波長
の異なる光を発する請求項１に記載の発光装置。 - 【請求項４】基体の表面の一部に、他の部分よりも大き
い核形成密度を有し、且つ、この上で結晶が単一核のみ
より成長するように充分小さい面積を有する核形成面を
形成する過程と、前記核形成面を含む基体上の微小領域
に単結晶半導体から成る第１のクラッド層を単一核より
成長させる過程と、前記基体上の第１のクラッド層の外
周部に単結晶半導体から成る第１の活性層を成長させる
過程と、前記基体上の第１の活性層の外周部に単結晶半
導体から成る第２のクラッド層を成長させる過程と、前
記基体上の第２のクラッド層の外周部に単結晶半導体か
ら成る第２の活性層を成長させる過程と、前記基体上の
第２の活性層の外周部に単結晶半導体から成る第３のク
ラッド層を成長させる過程と、前記成長した第１及び第
２の活性層、第１、第２及び第３のクラッド層の上部を
平坦化する過程と、前記第１及び第２の活性層に電流を
供給するための電極を形成する過程とから成り、前記第
１の活性層、第１及び第２のクラッド層は、前記基体の
表面にほぼ垂直な接合面を有する第１のダブルヘテロ構
造を構成し、前記第２の活性層、第２及び第３のクラッ
ド層は、前記基体の表面にほぼ垂直な接合面を有する第
２のダブルヘテロ構造を構成する発光装置の作製方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18606789A JP2815114B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 発光装置及びその作製方法 |
| DE69009329T DE69009329T2 (de) | 1989-07-20 | 1990-07-19 | Leuchtemittierende Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung. |
| EP90113874A EP0410307B1 (en) | 1989-07-20 | 1990-07-19 | Light-emitting device and method for producing the same |
| US07/554,905 US5115284A (en) | 1989-07-20 | 1990-07-20 | Light-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18606789A JP2815114B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 発光装置及びその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0352283A JPH0352283A (ja) | 1991-03-06 |
| JP2815114B2 true JP2815114B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=16181812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18606789A Expired - Fee Related JP2815114B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 発光装置及びその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815114B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5832775B2 (ja) | 2011-04-19 | 2015-12-16 | 株式会社菊水製作所 | 攪拌フィードシュー及び粉体圧縮成形機 |
| JP5847477B2 (ja) | 2011-07-29 | 2016-01-20 | 株式会社菊水製作所 | 粉体圧縮成形機 |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP18606789A patent/JP2815114B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｐａｒｔ２ ３１［１２Ａ］（１９９２）ｐ．Ｌ１７１０−Ｌ１７１３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0352283A (ja) | 1991-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |