JP3126632B2 - 受発光素子及びその製造方法 - Google Patents
受発光素子及びその製造方法Info
- Publication number
- JP3126632B2 JP3126632B2 JP18415095A JP18415095A JP3126632B2 JP 3126632 B2 JP3126632 B2 JP 3126632B2 JP 18415095 A JP18415095 A JP 18415095A JP 18415095 A JP18415095 A JP 18415095A JP 3126632 B2 JP3126632 B2 JP 3126632B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffusion
- light
- conductivity type
- region
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、受発光素子及びその製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電子写真方式の複写機、プリ
ンタ、スキャナーあるいはファクシミリやこれらの複合
機が備える露光光源およびイメージセンサとして、種々
のものが提案されている。例えば、特開昭５６−１２２
０６９号公報及び特開昭５８−１５７２５２号公報に開
示されているものでは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔ
ｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイを露光光源及びイメージ
センサの双方に用いる。
ンタ、スキャナーあるいはファクシミリやこれらの複合
機が備える露光光源およびイメージセンサとして、種々
のものが提案されている。例えば、特開昭５６−１２２
０６９号公報及び特開昭５８−１５７２５２号公報に開
示されているものでは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔ
ｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイを露光光源及びイメージ
センサの双方に用いる。
【０００３】これは、ＬＥＤのＰＮ接合に順方向電圧を
印加してキャリアを注入すれば、キャリアの再結合によ
り発光を生じ、またＬＥＤのＰＮ接合に逆方向電圧を印
加して光を照射すれば、キャリアの生成により光電流が
得られるという点に着目して、ＬＥＤアレイを露光光源
及びイメージセンサの双方に利用するものである。前記
露光光源及びイメージセンサにおいては、上面発光型Ｌ
ＥＤが使用されていた。
印加してキャリアを注入すれば、キャリアの再結合によ
り発光を生じ、またＬＥＤのＰＮ接合に逆方向電圧を印
加して光を照射すれば、キャリアの生成により光電流が
得られるという点に着目して、ＬＥＤアレイを露光光源
及びイメージセンサの双方に利用するものである。前記
露光光源及びイメージセンサにおいては、上面発光型Ｌ
ＥＤが使用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の上面発光型ＬＥ
Ｄの作製に当たっては、一般に、基板上に拡散マスクを
形成し、拡散マスクの拡散窓を介し不純物を選択的に拡
散させてＰＮ接合を形成する。この際、拡散窓内側の全
面にわたって一様な深さを有する深いＰＮ接合を形成す
るが、不純物のサイド拡散により、拡散窓外側の窓周縁
部分の狭い線状領域に浅いＰＮ接合が形成される。
Ｄの作製に当たっては、一般に、基板上に拡散マスクを
形成し、拡散マスクの拡散窓を介し不純物を選択的に拡
散させてＰＮ接合を形成する。この際、拡散窓内側の全
面にわたって一様な深さを有する深いＰＮ接合を形成す
るが、不純物のサイド拡散により、拡散窓外側の窓周縁
部分の狭い線状領域に浅いＰＮ接合が形成される。
【０００５】前記上面発光型ＬＥＤでは、拡散深さ（Ｘ
j と記す）と発光強度の関係は、図２７に示すように、
あるＸj ｍａｘなる拡散深さａまで発光強度は増加し、
Ｘjｍａｘをピークに発光強度は減少する。ただし、作
製方法の違いにより、Ｘj ｍａｘに多少の差異がある
が、この傾向は一般的に成り立つ。
j と記す）と発光強度の関係は、図２７に示すように、
あるＸj ｍａｘなる拡散深さａまで発光強度は増加し、
Ｘjｍａｘをピークに発光強度は減少する。ただし、作
製方法の違いにより、Ｘj ｍａｘに多少の差異がある
が、この傾向は一般的に成り立つ。
【０００６】一方、拡散深さＸj と受光感度の関係は、
図２８に示すように、Ｘj が減少するにつれて受光感度
は増加する。ここで、受光感度の測定は、赤文字の原稿
読み取りに適した５５０ｎｍの照射光で行った。以上述
べたように、上面発光型ＬＥＤで効率よく受発光を行う
場合には、発光強度が最大になるようなＸj ｍａｘ、ま
た受光感度が最大になるようなＸj にしなければならな
いため、１つの素子で受発光を効率よく行うことは不可
能であった。
図２８に示すように、Ｘj が減少するにつれて受光感度
は増加する。ここで、受光感度の測定は、赤文字の原稿
読み取りに適した５５０ｎｍの照射光で行った。以上述
べたように、上面発光型ＬＥＤで効率よく受発光を行う
場合には、発光強度が最大になるようなＸj ｍａｘ、ま
た受光感度が最大になるようなＸj にしなければならな
いため、１つの素子で受発光を効率よく行うことは不可
能であった。
【０００７】また、上面発光型ＬＥＤは１チップのサイ
ズも大きくなるため、コストも高くなるという問題が生
じた。そこで、発光及び受光効率が高く、かつ小型で低
コストプロセスが可能な端面発光型ＬＥＤを受発光素子
として用いることを試みた。ところが、発光に関しては
発光径が小さいため、上面発光型ＬＥＤと同程度の発光
径を得るためには、露光時間を長くする必要があり、受
光に関しては受光面積が小さいため、照射光に対する十
分な信号が得られないという問題が生じた。
ズも大きくなるため、コストも高くなるという問題が生
じた。そこで、発光及び受光効率が高く、かつ小型で低
コストプロセスが可能な端面発光型ＬＥＤを受発光素子
として用いることを試みた。ところが、発光に関しては
発光径が小さいため、上面発光型ＬＥＤと同程度の発光
径を得るためには、露光時間を長くする必要があり、受
光に関しては受光面積が小さいため、照射光に対する十
分な信号が得られないという問題が生じた。
【０００８】そこで、本発明は、上記問題点を除去し、
受発光効率が高く、且つ十分な発光量及び受光量を得る
ことができる受発光素子及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
受発光効率が高く、且つ十分な発光量及び受光量を得る
ことができる受発光素子及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）第１導電型の化合物半導体基板に第２導電型の不
純物を拡散させてなる拡散層を具えた受発光素子におい
て、基板端面近傍に形成されたＰＮ接合で駆動電圧の切
り換えにより基板端面側から発光または受光させるよう
にしたものである。
成するために、 （１）第１導電型の化合物半導体基板に第２導電型の不
純物を拡散させてなる拡散層を具えた受発光素子におい
て、基板端面近傍に形成されたＰＮ接合で駆動電圧の切
り換えにより基板端面側から発光または受光させるよう
にしたものである。
【００１０】（２）上記（１）記載の受発光素子におい
て、前記基板端面近傍において、第１導電型領域の一部
分を残留させるようにしたものである。 （３）上記（１）記載の受発光素子において、前記ＰＮ
接合が相対向する基板の両端面近傍に延在して設けら
れ、一方の基板端面近傍に位置するＰＮ接合で受光を行
い、もう一方の基板端面近傍に位置するＰＮ接合で発光
させるようにしたものである。
て、前記基板端面近傍において、第１導電型領域の一部
分を残留させるようにしたものである。 （３）上記（１）記載の受発光素子において、前記ＰＮ
接合が相対向する基板の両端面近傍に延在して設けら
れ、一方の基板端面近傍に位置するＰＮ接合で受光を行
い、もう一方の基板端面近傍に位置するＰＮ接合で発光
させるようにしたものである。
【００１１】（４）上記（３）記載の受発光素子におい
て、発光部の拡散深さに対して受光部の拡散深さが深く
なるようにしたものである。 （５）上記（１）、（２）、（３）又は（４）記載の受
発光素子において、基板主面からの拡散深さに基づいて
基板端面近傍に形成するＰＮ接合の基板端面側から見た
面積を制御し、発光量または受光量を制御するようにし
たものである。
て、発光部の拡散深さに対して受光部の拡散深さが深く
なるようにしたものである。 （５）上記（１）、（２）、（３）又は（４）記載の受
発光素子において、基板主面からの拡散深さに基づいて
基板端面近傍に形成するＰＮ接合の基板端面側から見た
面積を制御し、発光量または受光量を制御するようにし
たものである。
【００１２】（６）第１導電型の化合物半導体基板に第
２導電型の不純物を拡散させた受発光素子の製造方法に
おいて、第１導電型の化合物半導体基板上に拡散防止膜
を積層する工程と、前記拡散防止膜に拡散窓を形成し、
露出させた第１導導電型の領域を拡散制御膜で覆い、前
記拡散制御膜を介し不純物を拡散して、第２導電型の拡
散領域を形成する工程と、基板端面近傍において第１導
電型領域の一部分が残留するように、前記第２導電型の
拡散領域に隣接した第１導電型の化合物半導体基板を部
分的にエッチングする工程とを施すようにしたものであ
る。
２導電型の不純物を拡散させた受発光素子の製造方法に
おいて、第１導電型の化合物半導体基板上に拡散防止膜
を積層する工程と、前記拡散防止膜に拡散窓を形成し、
露出させた第１導導電型の領域を拡散制御膜で覆い、前
記拡散制御膜を介し不純物を拡散して、第２導電型の拡
散領域を形成する工程と、基板端面近傍において第１導
電型領域の一部分が残留するように、前記第２導電型の
拡散領域に隣接した第１導電型の化合物半導体基板を部
分的にエッチングする工程とを施すようにしたものであ
る。
【００１３】（７）第１導電型の化合物半導体基板に第
２導電型の不純物を拡散させた受発光素子の製造方法に
おいて、第１導電型の化合物半導体基板上に拡散防止膜
を積層する工程と、前記拡散防止膜に拡散窓を形成し、
第１導電型の領域を露出させる工程と、その露出させた
第１導電型の領域における拡散深さを浅くする領域と深
くする領域とをともに拡散制御膜で覆い、しかもその拡
散制御膜の膜厚を拡散深さを浅く形成する領域上では厚
く、拡散深さを深く形成する領域上では薄くする工程
と、前記拡散制御膜を介し不純物を拡散して、拡散深さ
が浅い第２導電型の第１拡散領域および拡散深さが深い
第２導電型の第２拡散領域を形成する工程と、基板端面
近傍において第１導電型領域の一部分が残留するよう
に、前記第２導電型の拡散領域に隣接した第１導電型の
化合物半導体基板を部分的にエッチングする工程とを施
すようにしたものである。
２導電型の不純物を拡散させた受発光素子の製造方法に
おいて、第１導電型の化合物半導体基板上に拡散防止膜
を積層する工程と、前記拡散防止膜に拡散窓を形成し、
第１導電型の領域を露出させる工程と、その露出させた
第１導電型の領域における拡散深さを浅くする領域と深
くする領域とをともに拡散制御膜で覆い、しかもその拡
散制御膜の膜厚を拡散深さを浅く形成する領域上では厚
く、拡散深さを深く形成する領域上では薄くする工程
と、前記拡散制御膜を介し不純物を拡散して、拡散深さ
が浅い第２導電型の第１拡散領域および拡散深さが深い
第２導電型の第２拡散領域を形成する工程と、基板端面
近傍において第１導電型領域の一部分が残留するよう
に、前記第２導電型の拡散領域に隣接した第１導電型の
化合物半導体基板を部分的にエッチングする工程とを施
すようにしたものである。
【００１４】
（１）請求項１記載の受発光素子によれば、基板端面近
傍に形成されたＰＮ接合で駆動電圧の切り換えにより、
受光又は発光させる構造にしたので、光吸収層の影響を
受けることなく、単体の素子で受発光することができ
る。 （２）請求項２記載の受発光素子によれば、前記基板端
面近傍において、ホールの拡散層及び空乏層領域が形成
される領域である基板の一部のみを残留させるようにし
たので、光吸収層の影響をほとんど受けることなく、基
板端面方向で形成させたＰＮ接合で受発光させることが
できる。
傍に形成されたＰＮ接合で駆動電圧の切り換えにより、
受光又は発光させる構造にしたので、光吸収層の影響を
受けることなく、単体の素子で受発光することができ
る。 （２）請求項２記載の受発光素子によれば、前記基板端
面近傍において、ホールの拡散層及び空乏層領域が形成
される領域である基板の一部のみを残留させるようにし
たので、光吸収層の影響をほとんど受けることなく、基
板端面方向で形成させたＰＮ接合で受発光させることが
できる。
【００１５】（３）請求項３記載の受発光素子によれ
ば、前記ＰＮ接合が相対向する基板の両端面近傍に延在
して設けられ、一方の基板端面近傍に位置するＰＮ接合
で受光を行い、もう一方のＰＮ接合で発光させるように
したので、単体の素子で受発光することができるととも
に、発光部と受光部の条件を変えることができる。
ば、前記ＰＮ接合が相対向する基板の両端面近傍に延在
して設けられ、一方の基板端面近傍に位置するＰＮ接合
で受光を行い、もう一方のＰＮ接合で発光させるように
したので、単体の素子で受発光することができるととも
に、発光部と受光部の条件を変えることができる。
【００１６】（４）請求項４記載の受発光素子によれ
ば、発光部の拡散深さに対して受光部の拡散深さが深く
なるようにしたので、発光部に対して受光部として使用
するＰＮ接合面積を増加させ、受光量を増加させること
ができる。 （５）請求項５記載の受発光素子によれば、基板主面か
らの拡散深さに基づいて基板端面近傍に形成するＰＮ接
合の基板端面側から見た面積を制御し、発光量及び受光
量を制御するようにしたので、最適な発光量と受光量を
得ることができる。
ば、発光部の拡散深さに対して受光部の拡散深さが深く
なるようにしたので、発光部に対して受光部として使用
するＰＮ接合面積を増加させ、受光量を増加させること
ができる。 （５）請求項５記載の受発光素子によれば、基板主面か
らの拡散深さに基づいて基板端面近傍に形成するＰＮ接
合の基板端面側から見た面積を制御し、発光量及び受光
量を制御するようにしたので、最適な発光量と受光量を
得ることができる。
【００１７】（６）請求項６記載の受発光素子の製造方
法によれば、エッチングにより形成された基板端面近傍
のＰＮ接合を受発光部として使用するため、光吸収層の
影響を受けずに受発光できるとともに、サイズを小さ
く、しかも製造コストの低減を図ることができる。 （７）請求項７記載の受発光素子の製造方法によれば、
上記（６）の効果に加え、発光部側に比して、受光部側
のＰＮ接合面積が大きくなるように形成することがで
き、受光量を増加させることができる。
法によれば、エッチングにより形成された基板端面近傍
のＰＮ接合を受発光部として使用するため、光吸収層の
影響を受けずに受発光できるとともに、サイズを小さ
く、しかも製造コストの低減を図ることができる。 （７）請求項７記載の受発光素子の製造方法によれば、
上記（６）の効果に加え、発光部側に比して、受光部側
のＰＮ接合面積が大きくなるように形成することがで
き、受光量を増加させることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示
す受発光素子の構成図であり、図１（ａ）はその受発光
素子の斜視図、図１（ｂ）はその受発光素子の上面図、
図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｄ）
はその受発光素子の正面図である。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示
す受発光素子の構成図であり、図１（ａ）はその受発光
素子の斜視図、図１（ｂ）はその受発光素子の上面図、
図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｄ）
はその受発光素子の正面図である。
【００１９】ここで、１はＮ型ＧａＡｓＰ又はＮ型Ｇａ
ＡｌＡｓエピタキシャル基板（以下、単に基板とい
う）、２はＺｎドープのＰ型拡散領域、３はＡｌ2 Ｏ3
からなる拡散防止膜、４はＡｌからなるＰ側電極、５は
Ａｕ合金からなるＮ側電極である。図１に示すように、
この実施例の受発光素子は、Ｎ型エピタキシャル層上に
拡散防止膜３を設け、そこに拡散窓を介してＺｎドープ
のＰ型不純物を拡散して、Ｐ型拡散領域２を形成し、そ
れによりＰＮ接合を形成し、さらに基板１の端面をエッ
チングし、Ｐ型拡散領域２と基板端面の近傍に存在する
Ｎ型領域とでＰＮ接合が形成される構造である。
ＡｌＡｓエピタキシャル基板（以下、単に基板とい
う）、２はＺｎドープのＰ型拡散領域、３はＡｌ2 Ｏ3
からなる拡散防止膜、４はＡｌからなるＰ側電極、５は
Ａｕ合金からなるＮ側電極である。図１に示すように、
この実施例の受発光素子は、Ｎ型エピタキシャル層上に
拡散防止膜３を設け、そこに拡散窓を介してＺｎドープ
のＰ型不純物を拡散して、Ｐ型拡散領域２を形成し、そ
れによりＰＮ接合を形成し、さらに基板１の端面をエッ
チングし、Ｐ型拡散領域２と基板端面の近傍に存在する
Ｎ型領域とでＰＮ接合が形成される構造である。
【００２０】この受発光素子で受発光を行う場合、基板
端面において基板の一部（設計した値：ホールの拡散長
及び空乏層領域が形成される領域）のみ残留させた構造
となっているため、光吸収層の影響をほとんど受けるこ
となく、基板端面方向で形成させたＰＮ接合で受発光で
きる。即ち、基板端面は、Ｐ型拡散領域２の端部と所定
距離αだけ離れた位置において、半導体下地の主面と交
差する面で構成されている。この所定（適正）距離は、
受光と発光機能で異なるが、いずれにしろ、受発光部
（ＰＮ接合部）近傍に形成される空乏層とホール拡散長
との和で主に規定できる。この空乏層幅は、駆動電圧に
より変わり、ホール拡散長は受光させる光の波長により
変わるが、いずれにしろ、適正距離は、数μｍ〜数１０
μｍとなる。
端面において基板の一部（設計した値：ホールの拡散長
及び空乏層領域が形成される領域）のみ残留させた構造
となっているため、光吸収層の影響をほとんど受けるこ
となく、基板端面方向で形成させたＰＮ接合で受発光で
きる。即ち、基板端面は、Ｐ型拡散領域２の端部と所定
距離αだけ離れた位置において、半導体下地の主面と交
差する面で構成されている。この所定（適正）距離は、
受光と発光機能で異なるが、いずれにしろ、受発光部
（ＰＮ接合部）近傍に形成される空乏層とホール拡散長
との和で主に規定できる。この空乏層幅は、駆動電圧に
より変わり、ホール拡散長は受光させる光の波長により
変わるが、いずれにしろ、適正距離は、数μｍ〜数１０
μｍとなる。
【００２１】また、Ｐ型拡散また、拡散深さを変化させ
ることにより、基板端面方向で形成されるＰＮ接合の面
積を制御できる。このように、基板端面方向に形成され
たＰＮ接合で受発光させる構造である。図２に示すよう
に、本発明の第１実施例の受発光素子で受発光を行う場
合、端面受発光型ＬＥＤアレイに、順方向バイアス電圧
を印加し、キャリアを注入すると、ＰＮ接合付近で電子
と正孔の再結合により発光する。一方、逆方向バイアス
電圧を印加し、照射光を照射すると、ＰＮ接合付近でフ
ォトキャリアが発生し、空乏層領域のＰ側には正孔が、
Ｎ側には電子が蓄積される。
ることにより、基板端面方向で形成されるＰＮ接合の面
積を制御できる。このように、基板端面方向に形成され
たＰＮ接合で受発光させる構造である。図２に示すよう
に、本発明の第１実施例の受発光素子で受発光を行う場
合、端面受発光型ＬＥＤアレイに、順方向バイアス電圧
を印加し、キャリアを注入すると、ＰＮ接合付近で電子
と正孔の再結合により発光する。一方、逆方向バイアス
電圧を印加し、照射光を照射すると、ＰＮ接合付近でフ
ォトキャリアが発生し、空乏層領域のＰ側には正孔が、
Ｎ側には電子が蓄積される。
【００２２】上記構造のＬＥＤアレイでは、順方向と逆
方向のバイアスを切り換えることにより、１ドットで受
発光機能を得る。次に、本発明の第１実施例の受発光素
子の製造方法について説明する。図３〜図９は本発明の
第１実施例の受発光素子の製造工程図である。なお、各
図において、（ａ）は平面図、（ｂ）はその平面図の縦
方向（Ａ−Ｂ線）断面図、（ｃ）はその平面図の横方向
（Ｃ−Ｄ線）断面図である。
方向のバイアスを切り換えることにより、１ドットで受
発光機能を得る。次に、本発明の第１実施例の受発光素
子の製造方法について説明する。図３〜図９は本発明の
第１実施例の受発光素子の製造工程図である。なお、各
図において、（ａ）は平面図、（ｂ）はその平面図の縦
方向（Ａ−Ｂ線）断面図、（ｃ）はその平面図の横方向
（Ｃ−Ｄ線）断面図である。
【００２３】（１）まず、図３（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに、Ｎ型半導体領域１０１上に拡散防止膜１０２を積
層させた状態である。この実施例では、Ｎ型半導体領域
１０１としてＮ型ＧａＡｓ0.8 Ｐ0.2 基板、拡散防止膜
１０２としてＡｌ2 Ｏ3 膜を使用する。 （２）次に、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、Ｎ型半
導体領域１０１上に積層した拡散防止膜１０２に拡散窓
１０３を設ける。この実施例では、ホトリソ及びエッチ
ング技術を用い、拡散窓１０３を形成する。
うに、Ｎ型半導体領域１０１上に拡散防止膜１０２を積
層させた状態である。この実施例では、Ｎ型半導体領域
１０１としてＮ型ＧａＡｓ0.8 Ｐ0.2 基板、拡散防止膜
１０２としてＡｌ2 Ｏ3 膜を使用する。 （２）次に、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、Ｎ型半
導体領域１０１上に積層した拡散防止膜１０２に拡散窓
１０３を設ける。この実施例では、ホトリソ及びエッチ
ング技術を用い、拡散窓１０３を形成する。
【００２４】（３）次に、図５（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに、拡散防止膜１０２の拡散窓１０３のＮ型半導体領
域１０１上に拡散制御膜１０４を積層し、その拡散制御
膜１０４を介して不純物を導入し、Ｐ型半導体領域１０
５を形成する。ここでは、拡散制御膜１０４としてＰＳ
Ｇ膜、ＳｉＯ2 膜、Ａｌ2 Ｏ3 膜あるいはＳｉＮ膜を積
層する。
うに、拡散防止膜１０２の拡散窓１０３のＮ型半導体領
域１０１上に拡散制御膜１０４を積層し、その拡散制御
膜１０４を介して不純物を導入し、Ｐ型半導体領域１０
５を形成する。ここでは、拡散制御膜１０４としてＰＳ
Ｇ膜、ＳｉＯ2 膜、Ａｌ2 Ｏ3 膜あるいはＳｉＮ膜を積
層する。
【００２５】（４）次いで、図６（ａ）〜（ｃ）に示す
ように、拡散制御膜１０４〔図５参照〕を全て剥離し、
Ｐ側電極となる金属膜１０６及びＮ側電極１０７を積層
する。この実施例では、Ｐ側電極となる金属膜１０６と
してＡｌ膜、Ｎ側電極１０７としてＡｕ合金を使用す
る。
ように、拡散制御膜１０４〔図５参照〕を全て剥離し、
Ｐ側電極となる金属膜１０６及びＮ側電極１０７を積層
する。この実施例では、Ｐ側電極となる金属膜１０６と
してＡｌ膜、Ｎ側電極１０７としてＡｕ合金を使用す
る。
【００２６】（５）次いで、図７（ａ）〜（ｃ）に示す
ように、Ｐ側電極を形成するためにレジスト１０８を塗
布しホトリソを行い、Ｐ側電極となる金属膜１０６をエ
ッチングしてＰ側電極１０６ａを形成する。 （６）次に、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、Ｐ型半
導体領域１０５及び一部分のＮ型半導体領域１０１が残
留するように、エッチング防止膜であるレジスト１０８
で覆う。
ように、Ｐ側電極を形成するためにレジスト１０８を塗
布しホトリソを行い、Ｐ側電極となる金属膜１０６をエ
ッチングしてＰ側電極１０６ａを形成する。 （６）次に、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、Ｐ型半
導体領域１０５及び一部分のＮ型半導体領域１０１が残
留するように、エッチング防止膜であるレジスト１０８
で覆う。
【００２７】（７）次に、図９（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに、Ｐ型半導体領域１０５及び一部分のＮ型半導体領
域１０１が残留するように、Ｎ型半導体領域１０１をエ
ッチッグする。最後に点線で示した部分をダイシングす
ることにより、受発光素子が完成する。図１０は本発明
の第２実施例を示す受発光素子の構成図であり、図１０
（ａ）はその受発光素子の斜視図、図１０（ｂ）はその
受発光素子の上面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＡ
−Ａ線断面図、図１０（ｄ）はその受発光素子の正面図
である。
うに、Ｐ型半導体領域１０５及び一部分のＮ型半導体領
域１０１が残留するように、Ｎ型半導体領域１０１をエ
ッチッグする。最後に点線で示した部分をダイシングす
ることにより、受発光素子が完成する。図１０は本発明
の第２実施例を示す受発光素子の構成図であり、図１０
（ａ）はその受発光素子の斜視図、図１０（ｂ）はその
受発光素子の上面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＡ
−Ａ線断面図、図１０（ｄ）はその受発光素子の正面図
である。
【００２８】ここで、１１は基板（Ｎ型ＧａＡｓＰ又は
Ｎ型ＧａＡｌＡｓエピタキシャル基板）、１２はＺｎド
ープのＰ型拡散領域、１３はＡｌ2 Ｏ3 からなる拡散防
止膜、１４はＡｌからなるＰ側電極、１５はＡｕ合金か
らなるＮ側電極である。この受発光素子は、Ｎ型エピタ
キシャル層上に拡散防止膜を設け、そこに拡散窓を介し
てＰ型不純物を拡散してＰ型拡散領域１２を形成し、そ
れによりＰＮ接合を形成し、更に基板１１を部分的にエ
ッチングし、基板端面の近傍においてＰ型拡散領域に隣
接したＮ型半導体領域の一部が残留した構造である。
Ｎ型ＧａＡｌＡｓエピタキシャル基板）、１２はＺｎド
ープのＰ型拡散領域、１３はＡｌ2 Ｏ3 からなる拡散防
止膜、１４はＡｌからなるＰ側電極、１５はＡｕ合金か
らなるＮ側電極である。この受発光素子は、Ｎ型エピタ
キシャル層上に拡散防止膜を設け、そこに拡散窓を介し
てＰ型不純物を拡散してＰ型拡散領域１２を形成し、そ
れによりＰＮ接合を形成し、更に基板１１を部分的にエ
ッチングし、基板端面の近傍においてＰ型拡散領域に隣
接したＮ型半導体領域の一部が残留した構造である。
【００２９】図１１に示すように、本発明の第２実施例
の受発光素子で受発光を行う場合、基板端面において基
板の一部（設計した値：ホールの拡散長及び空乏層領域
が形成される領域）のみ残留させた構造となっているた
め、光吸収層の影響をほとんど受けることなく、基板端
面方向で形成されたＰＮ接合で受発光できる。即ち、基
板端面は、Ｐ型拡散領域１２の端部と所定距離αだけ離
れた位置において、半導体下地の主面と交差する面で構
成されている。この所定（適正）距離は、受光と発光機
能で異なるが、いずれにしろ、受発光部（ＰＮ接合部）
近傍に形成される空乏層とホール拡散長との和で主に規
定できる。この空乏層幅は、駆動電圧により変わり、ホ
ール拡散長は受光させる光の波長じ変わるが、いずれに
しろ、適正距離は、数μｍ〜数１０μｍとなる。
の受発光素子で受発光を行う場合、基板端面において基
板の一部（設計した値：ホールの拡散長及び空乏層領域
が形成される領域）のみ残留させた構造となっているた
め、光吸収層の影響をほとんど受けることなく、基板端
面方向で形成されたＰＮ接合で受発光できる。即ち、基
板端面は、Ｐ型拡散領域１２の端部と所定距離αだけ離
れた位置において、半導体下地の主面と交差する面で構
成されている。この所定（適正）距離は、受光と発光機
能で異なるが、いずれにしろ、受発光部（ＰＮ接合部）
近傍に形成される空乏層とホール拡散長との和で主に規
定できる。この空乏層幅は、駆動電圧により変わり、ホ
ール拡散長は受光させる光の波長じ変わるが、いずれに
しろ、適正距離は、数μｍ〜数１０μｍとなる。
【００３０】この実施例では、図１１に示すように、エ
ッチングにより形成された基板の一方の端面で発光さ
せ、もう一方の端面で受光させる、つまり両端面で受発
光させる構造となっている。すなわち、図１１に示す端
面受発光型ＬＥＤアレイに順方向バイアス電圧を印加
し、キャリアを注入すると、ＰＮ接合付近で電子と正孔
の再結合により発光する。一方、逆方向バイアス電圧を
印加し、照射光を照射すると、ＰＮ接合付近でフォトキ
ャリアが発生し、空乏層領域のＰ側には正孔が、Ｎ側に
は電子が蓄積される。
ッチングにより形成された基板の一方の端面で発光さ
せ、もう一方の端面で受光させる、つまり両端面で受発
光させる構造となっている。すなわち、図１１に示す端
面受発光型ＬＥＤアレイに順方向バイアス電圧を印加
し、キャリアを注入すると、ＰＮ接合付近で電子と正孔
の再結合により発光する。一方、逆方向バイアス電圧を
印加し、照射光を照射すると、ＰＮ接合付近でフォトキ
ャリアが発生し、空乏層領域のＰ側には正孔が、Ｎ側に
は電子が蓄積される。
【００３１】また、拡散深さを変化させることにより、
基板端面方向で形成されるＰＮ接合面積を制御できる。
さらに、上記した構造では、基板端面に形成されたＰＮ
接合で受発光させるので、素子サイズを小さく、且つ製
造コストが安くできるという効果も得られる。上記構造
のＬＥＤアレイでは、順方向と逆方向のバイアスを切り
換えることにより、１ドットで受発光機能を得る。
基板端面方向で形成されるＰＮ接合面積を制御できる。
さらに、上記した構造では、基板端面に形成されたＰＮ
接合で受発光させるので、素子サイズを小さく、且つ製
造コストが安くできるという効果も得られる。上記構造
のＬＥＤアレイでは、順方向と逆方向のバイアスを切り
換えることにより、１ドットで受発光機能を得る。
【００３２】次に、本発明の第２実施例で示した受発光
素子の製造方法について説明する。図１２〜図１５は本
発明の第２実施例で示した受発光素子の主要な製造工程
図である。なお、この実施例における、拡散防止膜の積
層工程、拡散防止膜のホトリソ・エッチング工程、拡散
制御膜の積層と拡散工程については、第１実施例の図３
〜図５に示した（１）、（２）及び（３）と同工程であ
るため省略する。
素子の製造方法について説明する。図１２〜図１５は本
発明の第２実施例で示した受発光素子の主要な製造工程
図である。なお、この実施例における、拡散防止膜の積
層工程、拡散防止膜のホトリソ・エッチング工程、拡散
制御膜の積層と拡散工程については、第１実施例の図３
〜図５に示した（１）、（２）及び（３）と同工程であ
るため省略する。
【００３３】以後、（４）から（７）の順で説明する。 （４）図１２に示すように、拡散制御膜（図示なし）を
全て剥離し、Ｐ側電極となる金属膜（Ａｌ膜）を積層
し、さらにホトリソ・エッチングにより、Ｐ側電極１１
３を形成する。この図において、１１１は基板（Ｎ型Ｇ
ａＡｓＰ又はＮ型ＧａＡｌＡｓエピタキシャル基板）、
１１２は拡散防止膜、１１４はＰ型半導体領域である。
全て剥離し、Ｐ側電極となる金属膜（Ａｌ膜）を積層
し、さらにホトリソ・エッチングにより、Ｐ側電極１１
３を形成する。この図において、１１１は基板（Ｎ型Ｇ
ａＡｓＰ又はＮ型ＧａＡｌＡｓエピタキシャル基板）、
１１２は拡散防止膜、１１４はＰ型半導体領域である。
【００３４】（５）次に、図１３に示すように、Ｎ側電
極を形成すべき部分に開口部を設けてＮ側電極となる金
属膜（Ａｕ合金膜）を積層し、さらにホトリソ・エッチ
ングによりＮ側電極１１６を形成する。 （６）次に、図１４に示すように、Ｐ型半導体領域１１
４および一部分のＮ型半導体領域が残留するように、エ
ッチング防止膜であるレジスト１１７で覆う。
極を形成すべき部分に開口部を設けてＮ側電極となる金
属膜（Ａｕ合金膜）を積層し、さらにホトリソ・エッチ
ングによりＮ側電極１１６を形成する。 （６）次に、図１４に示すように、Ｐ型半導体領域１１
４および一部分のＮ型半導体領域が残留するように、エ
ッチング防止膜であるレジスト１１７で覆う。
【００３５】（７）次に、図１５に示すように、Ｐ型半
導体領域１１４および一部分のＮ型半導体領域が残留す
るようにＮ型半導体領域をエッチングする。最後に点線
で示した部分をダイシングすることにより受発光素子が
完成する。図１６は本発明の第３実施例を示す受発光素
子の構成図であり、図１６（ａ）はその受発光素子の斜
視図、図１６（ｂ）はその受発光素子の上面図、図１６
（ｃ）は図１６（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１６（ｄ）
はその受発光素子の正面図である。
導体領域１１４および一部分のＮ型半導体領域が残留す
るようにＮ型半導体領域をエッチングする。最後に点線
で示した部分をダイシングすることにより受発光素子が
完成する。図１６は本発明の第３実施例を示す受発光素
子の構成図であり、図１６（ａ）はその受発光素子の斜
視図、図１６（ｂ）はその受発光素子の上面図、図１６
（ｃ）は図１６（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１６（ｄ）
はその受発光素子の正面図である。
【００３６】この実施例は第２実施例で示した受光部分
の受光面積を広くすることにより、改良したものであ
る。ここで、２１は基板（Ｎ型ＧａＡｓＰ又はＮ型Ｇａ
ＡｌＡｓエピタキシャル基板）、２２はＺｎドープのＰ
型拡散領域、２３はＡｌ2 Ｏ3 からなる拡散マスク、２
４はＡｌからなるＰ側電極、２５はＡｕ合金からなるＮ
側電極である。
の受光面積を広くすることにより、改良したものであ
る。ここで、２１は基板（Ｎ型ＧａＡｓＰ又はＮ型Ｇａ
ＡｌＡｓエピタキシャル基板）、２２はＺｎドープのＰ
型拡散領域、２３はＡｌ2 Ｏ3 からなる拡散マスク、２
４はＡｌからなるＰ側電極、２５はＡｕ合金からなるＮ
側電極である。
【００３７】図１７に示すように、本発明の第３実施例
の受発光素子で受発光を行う場合、エッチングにより形
成された基板の一方の端面で発光させ、もう一方の端面
で受光させる。つまり、両端面で受発光させる構造とな
っており、更に、この受発光素子は、発光部側のＰ型拡
散領域２２ａよりも、受光部側のＰ型拡散領域２２ｂの
拡散深さを深く形成することにより、受光部となる基板
端面側から見たＰＮ接合面積を増加させ、受光量を増加
させる構造である。
の受発光素子で受発光を行う場合、エッチングにより形
成された基板の一方の端面で発光させ、もう一方の端面
で受光させる。つまり、両端面で受発光させる構造とな
っており、更に、この受発光素子は、発光部側のＰ型拡
散領域２２ａよりも、受光部側のＰ型拡散領域２２ｂの
拡散深さを深く形成することにより、受光部となる基板
端面側から見たＰＮ接合面積を増加させ、受光量を増加
させる構造である。
【００３８】すなわち、図１７に示した端面受発光型Ｌ
ＥＤアレイに順方向バイアス電圧を印加し、キャリアを
注入すると、ＰＮ接合付近で電子と正孔の再結合により
発光する。一方、逆方向バイアス電圧を印加し、照射光
を照射すると、ＰＮ接合付近でフォトキャリアが発生
し、空乏層領域のＰ側には正孔が、Ｎ側には電子が蓄積
される。
ＥＤアレイに順方向バイアス電圧を印加し、キャリアを
注入すると、ＰＮ接合付近で電子と正孔の再結合により
発光する。一方、逆方向バイアス電圧を印加し、照射光
を照射すると、ＰＮ接合付近でフォトキャリアが発生
し、空乏層領域のＰ側には正孔が、Ｎ側には電子が蓄積
される。
【００３９】上記構造のＬＥＤアレイでは、順方向と逆
方向のバイアスを切り換えることにより、１ドットで受
発光機能を得る。次に、本発明の第３実施例で示した受
発光素子の製造方法について説明する。図１８〜図２４
は本発明の第３実施例で示した受発光素子の主要な製造
工程図である。
方向のバイアスを切り換えることにより、１ドットで受
発光機能を得る。次に、本発明の第３実施例で示した受
発光素子の製造方法について説明する。図１８〜図２４
は本発明の第３実施例で示した受発光素子の主要な製造
工程図である。
【００４０】なお、この実施例における拡散防止膜積層
工程、拡散防止膜のホトリソ・エッチング工程について
は、第１実施例の図３〜図４に示した（１）及び（２）
と同工程であるため省略する。 （３）まず、図１８に示すように、拡散防止膜１２２の
拡散窓のＮ型半導体領域１２１上に、ＰＳＧ膜、ＳｉＯ
2 膜、Ａｌ2 Ｏ3 膜、あるいはＳｉＮ膜などからなる第
１拡散制御膜１２３を積層する。
工程、拡散防止膜のホトリソ・エッチング工程について
は、第１実施例の図３〜図４に示した（１）及び（２）
と同工程であるため省略する。 （３）まず、図１８に示すように、拡散防止膜１２２の
拡散窓のＮ型半導体領域１２１上に、ＰＳＧ膜、ＳｉＯ
2 膜、Ａｌ2 Ｏ3 膜、あるいはＳｉＮ膜などからなる第
１拡散制御膜１２３を積層する。
【００４１】（４）次に、図１９に示すように、第１拡
散制御膜１２３をホトリソ・エッチング法により、浅い
拡散深さを形成させる部分のみ残留させ、さらに第２拡
散制御膜１２４を積層する。その第１及び第２拡散制御
膜１２３，１２４を介して不純物を導入し、拡散深さの
異なるＰ型半導体領域１２５を形成する。その後、第２
拡散制御膜１２４を剥離する。
散制御膜１２３をホトリソ・エッチング法により、浅い
拡散深さを形成させる部分のみ残留させ、さらに第２拡
散制御膜１２４を積層する。その第１及び第２拡散制御
膜１２３，１２４を介して不純物を導入し、拡散深さの
異なるＰ型半導体領域１２５を形成する。その後、第２
拡散制御膜１２４を剥離する。
【００４２】（５）次に、図２０に示すように、Ｐ側電
極となるＡｌ膜からなる金属膜１２６を積層する。 （６）次に、図２１に示すように、金属膜１２６をホト
リソ・エッチングによりＰ側電極１２６ａを形成する。 （７）次に、図２２に示すように、Ｎ側電極を形成すべ
き部分に開口部を設け、Ｎ側電極膜を積層し、さらにホ
トリソ・エッチングによりＡｕ合金からなるＮ側電極１
２７を形成する。
極となるＡｌ膜からなる金属膜１２６を積層する。 （６）次に、図２１に示すように、金属膜１２６をホト
リソ・エッチングによりＰ側電極１２６ａを形成する。 （７）次に、図２２に示すように、Ｎ側電極を形成すべ
き部分に開口部を設け、Ｎ側電極膜を積層し、さらにホ
トリソ・エッチングによりＡｕ合金からなるＮ側電極１
２７を形成する。
【００４３】（８）次に、図２３に示すように、Ｐ型半
導体領域１２５及び一部分のＮ型半導体領域１２１が残
留するように、エッチング防止膜としてのレジスト１２
８で覆う。 （９）次に、図２４に示すように、Ｐ型半導体領域１２
５および一部分のＮ型半導体領域１２１が残留するよう
に、Ｎ型半導体領域１２１をエッチングする。最後に点
線で示した部分をダイシングすることにより受発光素子
が完成する。
導体領域１２５及び一部分のＮ型半導体領域１２１が残
留するように、エッチング防止膜としてのレジスト１２
８で覆う。 （９）次に、図２４に示すように、Ｐ型半導体領域１２
５および一部分のＮ型半導体領域１２１が残留するよう
に、Ｎ型半導体領域１２１をエッチングする。最後に点
線で示した部分をダイシングすることにより受発光素子
が完成する。
【００４４】上記した第２及び第３実施例において、Ｐ
側電極及びＮ側電極をアレイ上面に設けることにより、
ＬＥＤアレイをドライバＩＣ上に実装することが可能と
なる。図２５は本発明の第４実施例を示す受発光素子と
ドライバＩＣとのモジュールの構成図であり、図２５
（ａ）はＬＥＤアレイの斜視図、図２５（ｂ）はそのＬ
ＥＤアレイの上面図、図２５（ｃ）はそのＬＥＤアレイ
の側面図、図２５（ｄ）はそのＬＥＤアレイの正面図で
ある。
側電極及びＮ側電極をアレイ上面に設けることにより、
ＬＥＤアレイをドライバＩＣ上に実装することが可能と
なる。図２５は本発明の第４実施例を示す受発光素子と
ドライバＩＣとのモジュールの構成図であり、図２５
（ａ）はＬＥＤアレイの斜視図、図２５（ｂ）はそのＬ
ＥＤアレイの上面図、図２５（ｃ）はそのＬＥＤアレイ
の側面図、図２５（ｄ）はそのＬＥＤアレイの正面図で
ある。
【００４５】図２５において、１３１はドライバＩＣ、
１３２及び１３３はそれぞれ受光部用及び発光部用の集
束性ロッドレンズアレイ、１３４は受発光素子である。
ドライバＩＣ１３１上の受発光素子１３４は、バンプ接
続により電気的に接続されている。ここで、バンプ接続
とは半田による接続、熱硬化樹脂による接続または異方
性導電樹脂による接続などである。この実装方式により
ヘッドを小型化できる。
１３２及び１３３はそれぞれ受光部用及び発光部用の集
束性ロッドレンズアレイ、１３４は受発光素子である。
ドライバＩＣ１３１上の受発光素子１３４は、バンプ接
続により電気的に接続されている。ここで、バンプ接続
とは半田による接続、熱硬化樹脂による接続または異方
性導電樹脂による接続などである。この実装方式により
ヘッドを小型化できる。
【００４６】また、上記したようなドライバＩＣと受発
光素子のモジュールを基板に実装することにより、図２
６に示すような読み書きヘッド及び読み書き装置を構成
することができる。ここで、１４１は受発光素子、１４
２はドライバＩＣ、１４４及び１４５は書き込み用及び
読み込み用の集束性ロッドレンズアレイ、１４６は照明
光源、１４７は原稿、１４８は原稿設置用ガラス、１４
９は現像機、１５０は帯電器、１５１は感光ドラム、１
５２は転写機、１５３は用紙である。
光素子のモジュールを基板に実装することにより、図２
６に示すような読み書きヘッド及び読み書き装置を構成
することができる。ここで、１４１は受発光素子、１４
２はドライバＩＣ、１４４及び１４５は書き込み用及び
読み込み用の集束性ロッドレンズアレイ、１４６は照明
光源、１４７は原稿、１４８は原稿設置用ガラス、１４
９は現像機、１５０は帯電器、１５１は感光ドラム、１
５２は転写機、１５３は用紙である。
【００４７】この装置では、読み取り用の原稿１４７を
ガラス基板上でスキャンさせ、照明光源１４６により原
稿１４７を照射し、その反射光が読み込み用の集収束性
ロッドレンズアレイ１４５を通過して、受発光素子１４
１の受光部（読み出し部）に入射し電気信号に換える。
なお、印字については前記と同様に行われる。この受発
光素子を使用することにより、ヘッドの機械的な駆動な
しに読み書きすることもできる。
ガラス基板上でスキャンさせ、照明光源１４６により原
稿１４７を照射し、その反射光が読み込み用の集収束性
ロッドレンズアレイ１４５を通過して、受発光素子１４
１の受光部（読み出し部）に入射し電気信号に換える。
なお、印字については前記と同様に行われる。この受発
光素子を使用することにより、ヘッドの機械的な駆動な
しに読み書きすることもできる。
【００４８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００４９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、基板端面近傍に形
成されたＰＮ接合で駆動電圧の切り換えにより、受光又
は発光させる構造にしたので、光吸収層の影響を受ける
ことなく、単体の素子で受発光することができる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、基板端面近傍に形
成されたＰＮ接合で駆動電圧の切り換えにより、受光又
は発光させる構造にしたので、光吸収層の影響を受ける
ことなく、単体の素子で受発光することができる。
【００５０】（２）請求項２記載の発明によれば、前記
基板端面において、ホールの拡散層及び空乏層領域が形
成される領域である基板の一部分のみを残留させるよう
にしたので、光吸収層の影響をほとんど受けることな
く、基板端面方向で形成させたＰＮ接合で受発光させる
ことができる。 （３）請求項３記載の発明によれば、前記ＰＮ接合が相
対向する基板の両端面方近傍に延在して設けられ、一方
の基板端面近傍に位置するＰＮ接合で受光を行い、もう
一方の基板端面近傍に位置するＰＮ接合で受光させるよ
うにしたので、単体の素子で受発光することができると
ともに、発光部と受光部の条件を変えることができる。
基板端面において、ホールの拡散層及び空乏層領域が形
成される領域である基板の一部分のみを残留させるよう
にしたので、光吸収層の影響をほとんど受けることな
く、基板端面方向で形成させたＰＮ接合で受発光させる
ことができる。 （３）請求項３記載の発明によれば、前記ＰＮ接合が相
対向する基板の両端面方近傍に延在して設けられ、一方
の基板端面近傍に位置するＰＮ接合で受光を行い、もう
一方の基板端面近傍に位置するＰＮ接合で受光させるよ
うにしたので、単体の素子で受発光することができると
ともに、発光部と受光部の条件を変えることができる。
【００５１】（４）請求項４記載の発明によれば、片方
のＰＮ接合を受光部として機能させる場合、発光部の拡
散深さに対して受光部の拡散深さが深くなるようにした
ので、発光部に対して受光部となるＰＮ接合面積を増加
させ、受光量を増加させることができる。 （５）請求項５記載の発明によれば、基板主面からの拡
散深さに基づいて基板端面のＰＮ接合面積を制御し、発
光量及び受光量を制御するようにした最適な発光量と受
光量を得ることができる。
のＰＮ接合を受光部として機能させる場合、発光部の拡
散深さに対して受光部の拡散深さが深くなるようにした
ので、発光部に対して受光部となるＰＮ接合面積を増加
させ、受光量を増加させることができる。 （５）請求項５記載の発明によれば、基板主面からの拡
散深さに基づいて基板端面のＰＮ接合面積を制御し、発
光量及び受光量を制御するようにした最適な発光量と受
光量を得ることができる。
【００５２】（６）請求項６記載の発明によれば、エッ
チングにより形成された基板端面近傍にＰＮ接合を設け
ることができ、光吸収層の影響を受けずに受発光できる
とともに、サイズを小さく、しかも製造コストの低減を
図ることができる。 （７）請求項７記載の発明によれば、上記（６）の効果
に加え、発光部側に比して、受光部側のＰＮ接合面積が
大きくなるように形成することができ、受光量を増加さ
せることができる。
チングにより形成された基板端面近傍にＰＮ接合を設け
ることができ、光吸収層の影響を受けずに受発光できる
とともに、サイズを小さく、しかも製造コストの低減を
図ることができる。 （７）請求項７記載の発明によれば、上記（６）の効果
に加え、発光部側に比して、受光部側のＰＮ接合面積が
大きくなるように形成することができ、受光量を増加さ
せることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す受発光素子の構成図
である。
である。
【図２】本発明の第１実施例を示す受発光素子の動作の
説明図である。
説明図である。
【図３】本発明の第１実施例の受発光素子の第１製造工
程図である。
程図である。
【図４】本発明の第１実施例の受発光素子の第２製造工
程図である。
程図である。
【図５】本発明の第１実施例の受発光素子の第３製造工
程図である。
程図である。
【図６】本発明の第１実施例の受発光素子の第４製造工
程図である。
程図である。
【図７】本発明の第１実施例の受発光素子の第５製造工
程図である。
程図である。
【図８】本発明の第１実施例の受発光素子の第６製造工
程図である。
程図である。
【図９】本発明の第１実施例の受発光素子の第７製造工
程図である。
程図である。
【図１０】本発明の第２実施例を示す受発光素子の構成
図である。
図である。
【図１１】本発明の第２実施例を示す受発光素子の動作
の説明図である。
の説明図である。
【図１２】本発明の第２実施例の受発光素子の第４製造
工程図である。
工程図である。
【図１３】本発明の第２実施例の受発光素子の第５製造
工程図である。
工程図である。
【図１４】本発明の第２実施例の受発光素子の第６製造
工程図である。
工程図である。
【図１５】本発明の第２実施例の受発光素子の第７製造
工程図である。
工程図である。
【図１６】本発明の第３実施例を示す受発光素子の構成
図である。
図である。
【図１７】本発明の第３実施例を示す受発光素子の動作
の説明図である。
の説明図である。
【図１８】本発明の第３実施例の受発光素子の第３製造
工程図である。
工程図である。
【図１９】本発明の第３実施例の受発光素子の第４製造
工程図である。
工程図である。
【図２０】本発明の第３実施例の受発光素子の第５製造
工程図である。
工程図である。
【図２１】本発明の第３実施例の受発光素子の第６製造
工程図である。
工程図である。
【図２２】本発明の第３実施例の受発光素子の第７製造
工程図である。
工程図である。
【図２３】本発明の第３実施例の受発光素子の第８製造
工程図である。
工程図である。
【図２４】本発明の第３実施例の受発光素子の第９製造
工程図である。
工程図である。
【図２５】本発明の第４実施例を示す受発光素子とドラ
イバＩＣとのモジュールの構成図である。
イバＩＣとのモジュールの構成図である。
【図２６】本発明の第４実施例を示す受発光素子とドラ
イバＩＣとのモジュールを適用した読み書きヘッドと読
み書き装置を示す図である。
イバＩＣとのモジュールを適用した読み書きヘッドと読
み書き装置を示す図である。
【図２７】従来の上面発光型ＬＥＤの拡散深さ（Ｘj ）
と発光強度の関係を示す図である。
と発光強度の関係を示す図である。
【図２８】従来の上面発光型ＬＥＤの拡散深さと受光感
度の関係を示す図である。
度の関係を示す図である。
１，１１，２１，１１１ Ｎ型ＧａＡｓＰ又はＮ型Ｇ
ａＡｌＡｓエピタキシャル基板 ２，１２，２２ ＺｎドープのＰ型拡散領域 ３，１３，２３ Ａｌ2 Ｏ3 からなる拡散防止膜 ４，１４，２４，１０６ａ，１１３，１２６ａ Ａｌ
からなるＰ側電極 ５，１５，２５，１０７，１１６，１２７ Ａｕ合金
からなるＮ側電極 ２２ａ 発光部側のＰ型拡散領域 ２２ｂ 受光部側のＰ型拡散領域 １０１，１２１ Ｎ型半導体領域（Ｎ型ＧａＡｓ0.8
Ｐ0.2 基板） １０２，１１２，１２２ 拡散防止膜（Ａｌ2 Ｏ
3 膜） １０３ 拡散窓 １０４ 拡散制御膜（ＰＳＧ膜、ＳｉＯ2 膜、Ａｌ2
Ｏ3 膜あるいはＳｉＮ膜） １０５，１１４，１２５ Ｐ型半導体領域 １０６，１２６ 金属膜 １０８，１１７，１２８ レジスト １２３ 第１拡散制御膜 １２４ 第２拡散制御膜 １３１，１４２ ドライバＩＣ １３２，１３３ 受光部用及び発光部用の集束性ロッ
ドレンズアレイ １３４，１４１ 受発光素子 １４４，１４５ 書き込み用及び読み込み用の集束性
ロッドレンズアレイ １４６ 照明光源 １４７ 原稿 １４８ 原稿設置用ガラス １４９ 現像機 １５０ 帯電器 １５１ 感光ドラム １５２ 転写機 １５３ 用紙
ａＡｌＡｓエピタキシャル基板 ２，１２，２２ ＺｎドープのＰ型拡散領域 ３，１３，２３ Ａｌ2 Ｏ3 からなる拡散防止膜 ４，１４，２４，１０６ａ，１１３，１２６ａ Ａｌ
からなるＰ側電極 ５，１５，２５，１０７，１１６，１２７ Ａｕ合金
からなるＮ側電極 ２２ａ 発光部側のＰ型拡散領域 ２２ｂ 受光部側のＰ型拡散領域 １０１，１２１ Ｎ型半導体領域（Ｎ型ＧａＡｓ0.8
Ｐ0.2 基板） １０２，１１２，１２２ 拡散防止膜（Ａｌ2 Ｏ
3 膜） １０３ 拡散窓 １０４ 拡散制御膜（ＰＳＧ膜、ＳｉＯ2 膜、Ａｌ2
Ｏ3 膜あるいはＳｉＮ膜） １０５，１１４，１２５ Ｐ型半導体領域 １０６，１２６ 金属膜 １０８，１１７，１２８ レジスト １２３ 第１拡散制御膜 １２４ 第２拡散制御膜 １３１，１４２ ドライバＩＣ １３２，１３３ 受光部用及び発光部用の集束性ロッ
ドレンズアレイ １３４，１４１ 受発光素子 １４４，１４５ 書き込み用及び読み込み用の集束性
ロッドレンズアレイ １４６ 照明光源 １４７ 原稿 １４８ 原稿設置用ガラス １４９ 現像機 １５０ 帯電器 １５１ 感光ドラム １５２ 転写機 １５３ 用紙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 博之 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−66454（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−100987（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−314820（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/00 - 31/153 H01L 33/00 B41J 2/45
Claims (7)
- 【請求項１】 第１導電型の化合物半導体基板に第２導
電型の不純物を拡散させてなる拡散層を具えた受発光素
子において、 基板端面近傍に形成されたＰＮ接合で駆動電圧の切り換
えにより基板端面側から発光または受光させることを特
徴とする受発光素子。 - 【請求項２】 請求項１記載の受発光素子において、前
記基板端面近傍において、第１導電型領域の一部分を残
留させることを特徴とする受発光素子。 - 【請求項３】 請求項１記載の受発光素子において、前
記ＰＮ接合が相対向する基板の両端面近傍に延在して設
けられ、一方の基板端面近傍に位置するＰＮ接合で受光
を行い、もう一方の基板端面近傍に位置するＰＮ接合で
発光させることを特徴とする受発光素子。 - 【請求項４】 請求項３記載の受発光素子において、発
光部の拡散深さに対して受光部の拡散深さが深くなるよ
うにしたことを特徴とする受発光素子。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載の受発光
素子において、基板主面からの拡散深さに基づいて基板
端面近傍に形成するＰＮ接合の基板端面側から見た面積
を制御し、発光量または受光量を制御するようにしたこ
とを特徴とする受発光素子。 - 【請求項６】 第１導電型の化合物半導体基板に第２導
電型の不純物を拡散させた受発光素子の製造方法におい
て、（ａ）第１導電型の化合物半導体基板上に拡散防止
膜を積層する工程と、（ｂ）前記拡散防止膜に拡散窓を
形成し、露出させた第１導電型の領域を拡散制御膜で覆
い、前記拡散制御膜を介し不純物を拡散して、第２導電
型の拡散領域を形成する工程と、（ｃ）基板端面近傍に
おいて第１導電型領域の一部分が残留するように、前記
第２導電型の拡散領域に隣接した第１導電型の化合物半
導体基板を部分的にエッチングする工程とを施すことを
特徴とする受発光素子の製造方法。 - 【請求項７】 第１導電型の化合物半導体基板に第２導
電型の不純物を拡散させた受発光素子の製造方法におい
て、（ａ）第１導電型の化合物半導体基板上に拡散防止
膜を積層する工程と、（ｂ）前記拡散防止膜に拡散窓を
形成し、第１導電型の領域を露出させる工程と、（ｃ）
該露出させた第１導電型の領域における拡散深さを浅く
する領域と深くする領域とをともに拡散制御膜で覆い、
しかもその拡散制御膜の膜厚を拡散深さを浅く形成する
領域上では厚く、拡散深さを深く形成する領域上では薄
くする工程と、（ｄ）前記拡散制御膜を介し不純物を拡
散して、拡散深さが浅い第２導電型の第１拡散領域およ
び拡散深さが深い第２導電型の第２拡散領域を形成する
工程と、（ｅ）基板端面近傍において第１導電型領域の
一部分が残留するように、前記第２導電型の拡散領域に
隣接した第１導電型の化合物半導体基板を部分的にエッ
チングする工程とを施すことを特徴とする受発光素子の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18415095A JP3126632B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 受発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18415095A JP3126632B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 受発光素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0936414A JPH0936414A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3126632B2 true JP3126632B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=16148247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18415095A Expired - Fee Related JP3126632B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 受発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3126632B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001345998A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-14 | Minolta Co Ltd | 読み取り装置および読み取りシステムおよび読み取り方法 |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP18415095A patent/JP3126632B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0936414A (ja) | 1997-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2577034B2 (ja) | 自己走査形発光素子アレイおよびその駆動方法 | |
| US6180960B1 (en) | Surface light-emitting element and self-scanning type light-emitting device | |
| US8659035B2 (en) | Light-emitting device, light-emitting device array, optical recording head, image forming apparatus, and method of manufacturing light-emitting device | |
| EP0319907B1 (en) | Light emitting diode array chip and method of fabricating the same | |
| JP3452982B2 (ja) | Ｌｅｄプリントヘッド、およびｌｅｄアレイチップ、ならびにそのｌｅｄアレイチップの製造方法 | |
| US5135877A (en) | Method of making a light-emitting diode with anti-reflection layer optimization | |
| JP3126632B2 (ja) | 受発光素子及びその製造方法 | |
| EP0872892A2 (en) | LED array and printer for an electrophotographic printer with said LED array | |
| JP2004296827A (ja) | ホトダイオードアレイおよびその製造方法並びに放射線検出器 | |
| US5038186A (en) | Light emitting diode array | |
| JP2004179368A (ja) | 発光サイリスタおよび発光素子アレイチップ | |
| JP2004356191A (ja) | 発光素子アレイおよびその製造方法 | |
| JPH1055890A (ja) | 有機ｅｌアレイ | |
| JP4574006B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3187213B2 (ja) | 受発光ダイオード | |
| JP3184063B2 (ja) | 受発光方法、受発光素子およびその製造方法 | |
| JP2854556B2 (ja) | 自己走査形発光素子アレイおよびその駆動方法 | |
| JPH09216409A (ja) | 端面発光型半導体レーザ素子を用いた光源装置および光走査装置 | |
| JP2758587B2 (ja) | 自己走査形発光素子アレイを用いた光学装置 | |
| JP3666547B2 (ja) | 光学装置及びその製造方法 | |
| JP2001077411A (ja) | 発光ダイオードアレイおよびその製造方法 | |
| JP3126897B2 (ja) | 受発光素子の製造方法 | |
| JPH08125219A (ja) | 受発光素子及びその製造方法、並びに、読み書き兼用光ヘッド及び画像読み書き装置 | |
| JP3587568B2 (ja) | 画像の読み書き方法、端面発光型受発光素子、画像読み書き装置用光ヘッド、端面発光型受発光素子の製造方法 | |
| JP4637517B2 (ja) | 発光装置および画像記録装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001024 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |