JP3187213B2 - Light emitting and receiving diode - Google Patents

Light emitting and receiving diode

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JP3187213B2
JP3187213B2 JP21007493A JP21007493A JP3187213B2 JP 3187213 B2 JP3187213 B2 JP 3187213B2 JP 21007493 A JP21007493 A JP 21007493A JP 21007493 A JP21007493 A JP 21007493A JP 3187213 B2 JP3187213 B2 JP 3187213B2
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light
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junction
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一松 安孫子
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、受光機能及び発光機
能の双方を兼ね備える受発光ダイオードに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting and receiving diode having both a light receiving function and a light emitting function.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複写機、プリンタそのほかに
おいて電子写真方式の印刷装置を用いている。この方式
では、感光体ドラムの感光面を選択的に露光して静電潜
像を形成する場合に、露光光源として半導体レーザや発
光ダイオード(Light EmittingDiode、以下LED)を
用いその発光を画素単位にオン・オフ制御しながら露光
する。或は、露光光源として蛍光灯や冷陰極管を用い露
光光源からの光を液晶シャッタを介して感光面に照射し
液晶シャッタを画素単位に開閉する。
2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic printing apparatuses have been used in copiers, printers and the like. In this manner, in the case of forming the selectively exposed electrostatic latent image of the photosensitive surface of the photosensitive drum, the emission using a semiconductor laser or a light emitting diode (L ight E mitting D iode, hereinafter LED) as an exposure light source Is exposed while on / off control is performed for each pixel. Alternatively, a fluorescent lamp or a cold-cathode tube is used as an exposure light source, and light from the exposure light source is irradiated on a photosensitive surface through a liquid crystal shutter to open and close the liquid crystal shutter in pixel units.

【0003】LEDを静電潜像形成用の露光光源に用い
た印刷装置は高速かつ高解像度で印刷を行なえるという
利点を有し、このような装置として例えば特開昭56−
30154号公報に開示されているものがある。さらに
装置のコスト低減及び小型化を図るため、LEDを静電
潜像形成用の露光光源及び画像読取り用のイメージセン
サの双方に用いる装置(以下、印刷・読取り一体型装
置)も提案されている。このような装置として、例えば
特開昭58−157252号公報に開示されているもの
がある。
A printing apparatus using an LED as an exposure light source for forming an electrostatic latent image has an advantage that printing can be performed at a high speed and at a high resolution.
There is one disclosed in Japanese Patent No. 30154. In order to further reduce the cost and size of the device, a device using an LED as both an exposure light source for forming an electrostatic latent image and an image sensor for reading an image (hereinafter, an integrated printing and reading device) has been proposed. . An example of such an apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-157252.

【0004】図7は印刷・読取り一体型装置の構造の一
例を示す要部斜視図であって、記録対象となる原稿像を
読み取るときの様子を示す。同図において、10は配線
基板、12及び14は配線基板10に設けたLEDアレ
イ及び制御ICを示す。複数個例えば64個のLEDを
配列方向Aに配列して集積化し、これらによりLEDア
レイ12を構成する。そして複数個のLEDアレイ12
を配列方向Aに配列する。また各LEDアレイ12に制
御IC14を設け、対応するLEDアレイ12及び制御
IC14を電気接続する。
FIG. 7 is a perspective view of an essential part showing an example of the structure of an integrated printing / reading apparatus, and shows a state in which a document image to be recorded is read. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a wiring board, and reference numerals 12 and 14 denote an LED array and a control IC provided on the wiring board 10. A plurality of LEDs, for example, 64 LEDs are arranged and integrated in the arrangement direction A, and the LED array 12 is constituted by these. And a plurality of LED arrays 12
Are arranged in the arrangement direction A. Further, a control IC 14 is provided for each LED array 12, and the corresponding LED array 12 and control IC 14 are electrically connected.

【0005】16は透明な原稿載置板(図示せず)上の
所定位置に位置決めした原稿、18及び20は原稿載置
板とLEDアレイ12との間に設けた収束レンズアレイ
及び照明光源を示す。複数個の収束レンズを配列方向A
に配列してホルダ22に固定し、これらにより収束レン
ズアレイ18を構成する。さらに収束レンズアレイ18
とLEDアレイ12とをこれらの光軸を一致させるよう
に対向配置し、収束レンズアレイ18の両側部に照明光
源20を設ける。
Reference numeral 16 denotes a document positioned at a predetermined position on a transparent document mounting plate (not shown). Reference numerals 18 and 20 denote a converging lens array and an illumination light source provided between the document mounting plate and the LED array 12. Show. Arrangement of multiple converging lenses in direction A
And the lens is fixed to the holder 22, and the convergent lens array 18 is constituted by these. Further, a converging lens array 18
The LED array 12 and the LED array 12 are opposed to each other so that their optical axes coincide with each other, and illumination light sources 20 are provided on both sides of the converging lens array 18.

【0006】原稿像を読み取るときには、照明光源20
からの光L1を原稿16に照射し、その反射光L2を収
束レンズアレイ18を介しLEDアレイ12に入射す
る。反射光L2は原稿16の濃度に応じた光強度を有し
原稿像を構成する。一方、LEDのpn接合に、逆方向
電圧を印加した状態で反射光L2を入射すると、pn接
合の空乏層において反射光強度に比例した量の電子或は
正孔が励起され移動する。その結果、pn接合に電流が
流れるので、この電流を検出することにより原稿像を電
気信号に変換できる。
When reading an original image, an illumination light source 20 is used.
The light L1 from the light source is irradiated onto the document 16 and the reflected light L2 is incident on the LED array 12 via the converging lens array 18. The reflected light L2 has a light intensity corresponding to the density of the document 16 and forms a document image. On the other hand, when reflected light L2 is incident on the pn junction of the LED while a reverse voltage is applied, electrons or holes in an amount proportional to the intensity of the reflected light are excited and move in the depletion layer of the pn junction. As a result, a current flows through the pn junction. By detecting this current, the original image can be converted into an electric signal.

【0007】24は照明光源20とLEDアレイ12と
の間に設けた遮光板を示す。収束レンズアレイ18から
の光L2以外の光がLEDアレイ12に入射しないよう
に、遮光板24を配置する。
Reference numeral 24 denotes a light shielding plate provided between the illumination light source 20 and the LED array 12. The light shielding plate 24 is arranged so that light other than the light L2 from the converging lens array 18 does not enter the LED array 12.

【0008】このような印刷・読取り一体型装置におい
ては、原稿16の読み取りに用いる光L1は波長380
〜680nmの可視光であり、従ってLEDは可視光を
受光しなければならない。また感光体ドラムとしては製
造コストの安価な有機感光体ドラムが広く用いられてい
る。この有機感光体ドラムは波長660〜780nmの
光に対して大きな感度を示すため、一般に、LEDの発
光波長は660〜780nmとされる。
In such an integrated printing / reading apparatus, the light L1 used for reading the original 16 has a wavelength of 380.
680 nm visible light, so the LED must receive visible light. Organic photosensitive drums, which are inexpensive to manufacture, are widely used as photosensitive drums. Since the organic photoconductor drum has high sensitivity to light having a wavelength of 660 to 780 nm, the emission wavelength of the LED is generally 660 to 780 nm.

【0009】図8(A)及び(B)はLEDアレイの要
部構成を概略的に示す平面図及び断面図であって、図8
(B)は図8(A)におけるVIIIB −VIIIB 線に沿って
取った断面を示す。LED26は、pn接合を形成する
n層28及びp層30と、n層28及びp層30に電気
接続するn側電極32及びp側電極34と、n層28及
びp側電極34を電気的に分離しp層30を露出する窓
36aを有する層間絶縁膜36とを備えて成る。
FIGS. 8A and 8B are a plan view and a cross-sectional view schematically showing a main part of the LED array.
(B) shows a cross section taken along line VIIIB-VIIIB in FIG. 8 (A). The LED 26 electrically connects the n-layer 28 and the p-layer 30 forming a pn junction, the n-side electrode 32 and the p-side electrode 34 electrically connected to the n-layer 28 and the p-layer 30, and the n-layer 28 and the p-side electrode 34. And an interlayer insulating film 36 having a window 36a exposing the p-layer 30.

【0010】LED26は、例えば次のように製造され
る。まず、n層28としてn−GaAsX 1-X ウエハ
を用意し、この層28上に層間絶縁膜36を積層する。
層間絶縁膜36はSiO、SiN或はSiONから成る
透明な膜である。然る後、層間絶縁膜36に窓36aを
形成し、窓36aを介してp層形成領域のn層28を露
出させる。
The LED 26 is manufactured, for example, as follows. First, the n-GaAs X P 1-X wafer is prepared as n layer 28, laminating the interlayer insulating film 36 on the layer 28.
The interlayer insulating film 36 is a transparent film made of SiO, SiN or SiON. Thereafter, a window 36a is formed in the interlayer insulating film 36, and the n-layer 28 in the p-layer formation region is exposed through the window 36a.

【0011】次いで不純物導入技術として封管法を用
い、Znを窓36aを介してn層28中に熱拡散させ
る。Znの拡散領域にp層30が形成される。層間絶縁
膜36はZnを透過しない膜厚或は材質を有し拡散マス
クとして作用するが、Znはウエハ表面に垂直な方向の
みならずウエハ表面に平行な方向にも拡散する。従って
p層30は窓36aの内側領域のみならず窓36a周縁
の層間絶縁膜36下側にも形成される。ここでウエハ表
面からpn接合界面に至る深さをpn接合深さと称すれ
ば、窓36a内側領域にpn接合深さの深いpn接合3
8aが形成され、また窓36a周縁にpn接合深さの浅
いpn接合38bが形成される。深いpn接合38aの
pn接合深さは、一般に、LEDを使用するとき望まれ
る発光波長において最大の発光出力強度が得られるよう
に制御される。ここでは有機感光体ドラムの光感度が大
きくなる波長660〜780nmにおいて、最大の発光
出力強度が得られるように制御される。
Next, Zn is thermally diffused into the n-layer 28 through the window 36a by using a sealed tube method as an impurity introduction technique. A p layer 30 is formed in the Zn diffusion region. The interlayer insulating film 36 has a thickness or material that does not transmit Zn and acts as a diffusion mask. Zn diffuses not only in a direction perpendicular to the wafer surface but also in a direction parallel to the wafer surface. Therefore, the p layer 30 is formed not only in the region inside the window 36a but also below the interlayer insulating film 36 around the window 36a. If the depth from the wafer surface to the pn junction interface is referred to as the pn junction depth, the pn junction 3 having a large pn junction depth is formed in the region inside the window 36a.
8a are formed, and a pn junction 38b having a shallow pn junction depth is formed around the periphery of the window 36a. The pn junction depth of the deep pn junction 38a is generally controlled such that the maximum emission output intensity is obtained at the emission wavelength desired when using the LED. Here, control is performed so that the maximum light emission output intensity is obtained at a wavelength of 660 to 780 nm at which the light sensitivity of the organic photosensitive drum increases.

【0012】次いでp層30上にp側電極34を形成す
る。さらにn層28のp層30とは反対側にn側電極3
2を形成する。
Next, a p-side electrode 34 is formed on the p-layer 30. Further, the n-side electrode 3 is provided on the opposite side of the n-layer 28 from the p-layer 30.
Form 2

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】LED26を受光素子
として用いた場合の光電変換特性を実験的に調べると次
のようなことがわかる。図9はこの実験結果を示す図で
ある。同図においては、実験結果とともに図8のVIIIB
−VIIIB 線に沿って取ったLED26の要部断面構造を
示す。またVIIIB −VIIIB 線に沿う方向の位置Xを実験
結果の横軸に、及び走査光を位置Xのp層30に照射し
た場合に生じる光電変換電流を実験結果の縦軸に取って
示す。実験に当っては、発光波長を740nmに設計し
たLED26を用い、p層30に比して充分に微小なス
ポットサイズを有する走査光を、p層30に垂直な方向
から照射した。そして走査光の波長を550及び740
nmとし、各波長毎に、走査光をVIIIB −VIIIB 線に沿
って走査し位置Xにおける光電変換電流を測定した。図
中の実線及び点線の曲線が、走査光波長を550及び7
40nmとしたときの実験結果を表す。
When the photoelectric conversion characteristics when the LED 26 is used as the light receiving element are experimentally examined, the following can be found. FIG. 9 shows the results of this experiment. In the same figure, VIIIB of FIG.
The sectional structure of the main part of the LED 26 taken along line -VIIIB is shown. The position X in the direction along the VIIIB-VIIIB line is shown on the horizontal axis of the experimental result, and the photoelectric conversion current generated when the scanning light is applied to the p-layer 30 at the position X is shown on the vertical axis. In the experiment, a scanning light having a sufficiently small spot size as compared with the p-layer 30 was irradiated from a direction perpendicular to the p-layer 30 using the LED 26 designed to emit light at a wavelength of 740 nm. Then, the wavelength of the scanning light is set to 550 and 740.
The scanning light was scanned along the line VIIIB-VIIIB for each wavelength, and the photoelectric conversion current at the position X was measured. The solid and dotted curves in the figure indicate the scanning light wavelengths of 550 and 7 respectively.
The experimental results when 40 nm are set are shown.

【0014】図からも理解できるように、走査光の波長
を原稿像読取りに適した可視域の波長例えば550nm
とした場合、光電変換電流は浅いpn接合38bにおい
て大きくまた深いpn接合38aにおいて小さくなる。
これに対し走査光の波長を可視域の波長よりも長い波長
例えば740nmとした場合、光電変換電流は浅いpn
接合38b及び深いpn接合38aの双方において大き
くなる。
As can be understood from the drawing, the wavelength of the scanning light is set to a wavelength in a visible region suitable for reading an original image, for example, 550 nm.
In this case, the photoelectric conversion current is large at the shallow pn junction 38b and small at the deep pn junction 38a.
On the other hand, when the wavelength of the scanning light is set to a wavelength longer than the wavelength in the visible region, for example, 740 nm, the photoelectric conversion current becomes shallow pn.
It increases at both the junction 38b and the deep pn junction 38a.

【0015】この理由は次のように考えられる。すなわ
ち、可視光は波長が短いのでp層30の比較的浅い領域
までしか到達できず、従って深いpn接合38aに到達
する光の量が非常に少なくなる。その結果、可視光の場
合は深いpn接合38aにおける光電変換量が少なくな
る。これに対し、可視光よりも波長が長い光はp層30
のより深い領域まで到達できるので、深いpn接合38
aに到達する光の量がより多くなる。その結果、波長が
長い光の場合は深いpn接合38aにおける光電変換量
が多くなる。
The reason is considered as follows. That is, since the visible light has a short wavelength, it can reach only a relatively shallow region of the p-layer 30, and the amount of light reaching the deep pn junction 38a is extremely small. As a result, in the case of visible light, the amount of photoelectric conversion at the deep pn junction 38a decreases. On the other hand, light having a longer wavelength than visible light is
Deep pn junction 38
The amount of light reaching a is greater. As a result, in the case of light having a long wavelength, the amount of photoelectric conversion at the deep pn junction 38a increases.

【0016】このように、LED26の受光機能を担う
のは浅いpn接合38bであるが、従来のLED26に
おいては浅いpn接合38bは窓36a周縁の層間絶縁
膜36下側にしか形成されない。しかも浅いpn接合3
8bは線状に形成される。従って浅いpn接合38bの
広さが非常に狭いので、受光感度を大きくすることは難
しい。
As described above, the light receiving function of the LED 26 is performed by the shallow pn junction 38b, but in the conventional LED 26, the shallow pn junction 38b is formed only below the interlayer insulating film 36 around the window 36a. Moreover, a shallow pn junction 3
8b is formed linearly. Therefore, since the width of the shallow pn junction 38b is very small, it is difficult to increase the light receiving sensitivity.

【0017】この発明の目的は上述した従来の問題点を
解決し、受光感度を従来よりも高めることのできる受発
光ダイオードを提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a light emitting and receiving diode capable of increasing the light receiving sensitivity as compared with the conventional one.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の受発光ダイオードは、pn接合を形成す
るn−GaAsP第一半導体層及びp−GaAsP第二
半導体層を備え、第二半導体層の層厚を0.3〜2μm
の範囲内のほぼ一定の層厚とし、第二半導体層の不純物
濃度を5×1020〜1023cm-3としたことを特徴とす
る。
In order to achieve this object, a light-emitting / receiving diode according to the present invention comprises an n-GaAsP first semiconductor layer and a p-GaAsP second semiconductor layer forming a pn junction, and a second light-emitting diode. The thickness of the semiconductor layer is 0.3 to 2 μm
, And the impurity concentration of the second semiconductor layer is set to 5 × 10 20 to 10 23 cm −3 .

【0019】[0019]

【作用】この発明は、第二半導体層の層厚により受発光
ダイオードの受光感度を高める一方、第二半導体層の不
純物濃度により受発光ダイオードの発光強度を高めるも
のである。
According to the present invention, the light receiving sensitivity of the light emitting and receiving diode is increased by the thickness of the second semiconductor layer, and the emission intensity of the light emitting and receiving diode is increased by the impurity concentration of the second semiconductor layer.

【0020】この発明によれば、第二半導体層の層厚を
0.3〜2μmとすることにより、可視光に対する受光
感度を大きくすることができる。しかも第二半導体層の
層厚をそのほぼ全面にわたってほぼ一定とすることによ
り、受光機能を担う領域の面積を広くすることができ
る。
According to the present invention, the light receiving sensitivity to visible light can be increased by setting the thickness of the second semiconductor layer to 0.3 to 2 μm. In addition, by making the thickness of the second semiconductor layer substantially constant over substantially the entire surface, the area of the region having the light receiving function can be increased.

【0021】また第二半導体層の不純物濃度を5×10
20〜1023cm-3とすることにより、受発光ダイオード
の発光強度を、実用に適した大きさとすることができ
る。
The impurity concentration of the second semiconductor layer is 5 × 10
With 20 to 10 23 cm -3, the emission intensity of the light emitting and receiving diodes, can be a size suitable for practical use.

【0022】[0022]

【実施例】以下、図面を参照し、発明の実施例につき説
明する。尚、図面は発明が理解できる程度に概略的に示
してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するもの
ではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The drawings are only schematically shown to the extent that the invention can be understood, and thus the invention is not limited to the illustrated examples.

【0023】図1は実施例の構成を概略的に示す要部断
面図である。この実施例の受発光ダイオードは、pn接
合を形成するn−GaAsP第一半導体層40及びp−
GaAsP第二半導体層42を備えて成る。第二半導体
層42の層厚Dを0.3〜2μmの範囲内のほぼ一定の
層厚とし、かつ、ほぼ一定の層厚Dで面状に広がる第二
半導体層42を形成する。また第二半導体層42の不純
物濃度を1020〜1023cm-3とする。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part schematically showing the configuration of the embodiment. The light emitting and receiving diode of this embodiment includes an n-GaAsP first semiconductor layer 40 forming a pn junction and a p-type semiconductor layer.
The GaAsP second semiconductor layer 42 is provided. The layer thickness D of the second semiconductor layer 42 is set to a substantially constant layer thickness in the range of 0.3 to 2 μm, and the second semiconductor layer 42 that spreads in a plane with the substantially constant layer thickness D is formed. The impurity concentration of the second semiconductor layer 42 is set to 10 20 to 10 23 cm −3 .

【0024】この実施例では、第一半導体層40はn−
GaAs0.8 0.2 基板であって、第二半導体層42は
第一半導体層40の一方の基板面40a側に不純物例え
ばZnを熱拡散させることにより形成したp−GaAs
0.8 0.2 層である。第二半導体層42の層厚Dは、こ
こでは一方の基板面40aからpn接合界面に至る深さ
(pn接合深さ)である。
In this embodiment, the first semiconductor layer 40 is n-
A GaAs 0.8 P 0.2 substrate, wherein the second semiconductor layer 42 is a p-GaAs layer formed by thermally diffusing impurities such as Zn on one substrate surface 40 a side of the first semiconductor layer 40.
0.8 P 0.2 layer. Here, the layer thickness D of the second semiconductor layer 42 is a depth (pn junction depth) from one substrate surface 40a to the pn junction interface.

【0025】また一方の基板面40a上には、層間絶縁
膜44及びp側電極46を順次に設ける。層間絶縁膜4
4はAl2 3 膜及びp側電極46はAl電極である。
層間絶縁膜44は第二半導体層42を露出する窓44a
を有し、p側電極46はこの窓44aを介し第二半導体
層42と電気的に接続する。第一半導体層40の他方の
基板面40bには、n側電極48を設ける。n側電極4
8はAu、Ge及びNiより成る合金電極である。
On one substrate surface 40a, an interlayer insulating film 44 and a p-side electrode 46 are sequentially provided. Interlayer insulating film 4
4 is an Al 2 O 3 film and the p-side electrode 46 is an Al electrode.
The interlayer insulating film 44 has a window 44 a exposing the second semiconductor layer 42.
And the p-side electrode 46 is electrically connected to the second semiconductor layer 42 through the window 44a. On the other substrate surface 40b of the first semiconductor layer 40, an n-side electrode 48 is provided. n-side electrode 4
8 is an alloy electrode made of Au, Ge and Ni.

【0026】この実施例の受発光ダイオードの製造方法
につき一例を挙げて説明する。図2及び図3はこの製造
方法の主要工程を段階的に示す要部断面図であって、図
1に対応する断面を示す。
A method for manufacturing the light emitting and receiving diode of this embodiment will be described with reference to an example. 2 and 3 are cross-sectional views of main parts showing main steps of this manufacturing method step by step, and show cross sections corresponding to FIG.

【0027】まず、第一半導体層40として例えばn−
GaAs0.8 0.2 基板を用意する。GaAs0.8
0.2 は受発光ダイオードの発光波長を740nmとする
場合に従来用いられている材料である。そして第一半導
体層40の一方の基板面40a上に、薄膜形成技術を用
いて層間絶縁膜44を積層する(図2(A))。層間絶
縁膜44は第一半導体層40に拡散させる不純物を透過
しない材質及び又は層厚を有し、層間絶縁膜44として
例えばスパッタ法によりAl2 3 層を積層する。
First, as the first semiconductor layer 40, for example, n-
A GaAs 0.8 P 0.2 substrate is prepared. GaAs 0.8 P
0.2 is a material conventionally used when the emission wavelength of the light receiving and emitting diode is 740 nm. Then, an interlayer insulating film 44 is stacked on one substrate surface 40a of the first semiconductor layer 40 by using a thin film forming technique (FIG. 2A). The interlayer insulating film 44 has a material and / or thickness that does not transmit impurities diffused into the first semiconductor layer 40, and an Al 2 O 3 layer is stacked as the interlayer insulating film 44 by, for example, a sputtering method.

【0028】次に、ホトリソグラフィ及びエッチング技
術を用いて層間絶縁膜44の一部を選択的に除去し、層
間絶縁膜44に窓44aを形成する(図2(B))。窓
44aは第二半導体層42を形成すべき領域の第一半導
体層40を露出し、この窓44aを備える層間絶縁膜4
4を不純物拡散用マスクとして用いる。
Next, a portion of the interlayer insulating film 44 is selectively removed using photolithography and etching techniques to form a window 44a in the interlayer insulating film 44 (FIG. 2B). The window 44a exposes the first semiconductor layer 40 in a region where the second semiconductor layer 42 is to be formed, and the interlayer insulating film 4 having the window 44a is provided.
4 is used as a mask for impurity diffusion.

【0029】次に、層間絶縁膜44上に、薄膜形成技術
を用いて拡散制御層50を積層する(図2(C))。拡
散制御層50は、窓44aに対応する領域の第一半導体
層40を覆う。拡散制御層50は例えばプラズマCVD
(Chemical Vapor Deposition )法により積層したSi
N層であって、拡散制御層50の材質及び又は層厚を任
意好適に選択することによって、第一半導体層40へ拡
散させる不純物の量すなわち第二半導体層42の不純物
濃度を制御する。
Next, a diffusion control layer 50 is laminated on the interlayer insulating film 44 by using a thin film forming technique (FIG. 2C). The diffusion control layer 50 covers the first semiconductor layer 40 in a region corresponding to the window 44a. The diffusion control layer 50 is formed, for example, by plasma CVD.
Si laminated by (Chemical Vapor Deposition) method
The amount of impurities diffused into the first semiconductor layer 40, that is, the impurity concentration of the second semiconductor layer 42 is controlled by arbitrarily and suitably selecting the material and / or thickness of the diffusion control layer 50, which is the N layer.

【0030】次に、窓44aに対応する領域の第一半導
体層40中へ、層間絶縁膜44及び拡散制御層50を介
して不純物としてのZnを拡散させ、第一半導体層40
にp−GaAs0.8 0.2 第二半導体層42を形成する
(図3(A))。ここでは、窓44aに対応する領域の
ほぼ全面にわたって、ほぼ一定の層厚Dを有し面状の広
がりを有する第二半導体層42を形成する。
Next, Zn as an impurity is diffused through the interlayer insulating film 44 and the diffusion control layer 50 into the first semiconductor layer 40 in a region corresponding to the window 44a.
Next, a p-GaAs 0.8 P 0.2 second semiconductor layer 42 is formed (FIG. 3A). Here, the second semiconductor layer 42 having a substantially constant layer thickness D and a planar spread is formed over substantially the entire area corresponding to the window 44a.

【0031】また拡散の際には、第一半導体層40を、
加熱しながらZn蒸気を含む雰囲気中に保持するが、こ
のときの加熱温度や雰囲気中のZn蒸気濃度を任意好適
に選択することによって、Znの拡散深さすなわち第二
半導体層42の層厚Dを制御する。主として窓44aに
対応する領域の層厚Dを、0.3〜2μmの範囲内のほ
ぼ一定の値例えば1μmとするように制御する。また第
二半導体層42の不純物濃度は、Zn蒸気濃度や前述の
ように拡散制御層50の材質及び又は層厚によって制御
する。第二半導体層42の不純物濃度を、1020〜10
23cm-3の範囲内の或る値例えば1021cm-3とするよ
うに制御する。尚、層厚Dの制御は拡散制御層50の材
質及び又は層厚によっても行なえる。
At the time of diffusion, the first semiconductor layer 40 is
The substrate is kept in an atmosphere containing Zn vapor while being heated. By appropriately and suitably selecting the heating temperature and the Zn vapor concentration in the atmosphere at this time, the diffusion depth of Zn, that is, the layer thickness D of the second semiconductor layer 42 is obtained. Control. The layer thickness D of the region mainly corresponding to the window 44a is controlled to be a substantially constant value within a range of 0.3 to 2 μm, for example, 1 μm. The impurity concentration of the second semiconductor layer 42 is controlled by the Zn vapor concentration and the material and / or thickness of the diffusion control layer 50 as described above. The impurity concentration of the second semiconductor layer 42 is set to 10 20 to 10
Control is performed to a certain value within the range of 23 cm -3 , for example, 10 21 cm -3 . The thickness D can also be controlled by the material and / or thickness of the diffusion control layer 50.

【0032】次に、エッチング技術を用いて拡散制御層
50を選択的に除去し、層間絶縁膜44を露出させる。
例えばHFを用いたウエットエッチングにより除去す
る。然る後、薄膜形成技術により、層間絶縁膜44上に
電極材料52を積層する(図3(B))。電極材料52
として例えばスパッタ法によりAlを積層する。
Next, the diffusion control layer 50 is selectively removed by using an etching technique to expose the interlayer insulating film 44.
For example, it is removed by wet etching using HF. Thereafter, an electrode material 52 is laminated on the interlayer insulating film 44 by a thin film forming technique (FIG. 3B). Electrode material 52
For example, Al is laminated by a sputtering method.

【0033】次に、フォトリソグラフィ及びエッチング
技術を用いて電極材料52を所定の形状に加工し、p側
電極46を形成する(図3(C))。然る後、第一半導
体層40の他方の基板面40b上にn側電極48を形成
し(図1)、この実施例の受発光ダイオードを完成す
る。この受発光ダイオードは、イメージセンサと電子写
真方式の露光光源とに兼用するダイオードアレイを構成
する場合に用いて好適である。
Next, the p-side electrode 46 is formed by processing the electrode material 52 into a predetermined shape using photolithography and etching techniques (FIG. 3C). Thereafter, an n-side electrode 48 is formed on the other substrate surface 40b of the first semiconductor layer 40 (FIG. 1), and the light emitting and receiving diode of this embodiment is completed. The light receiving and emitting diode is suitable for use in forming a diode array that is used both as an image sensor and an exposure light source of an electrophotographic system.

【0034】図4は入射光波長に対するGaAs0.8
0.2 の吸収係数の変化の様子を示す図である。同図の横
軸にGaAs0.8 0.2 へ入射する光の波長(μm)を
示し、縦軸にGaAs0.8 0.2 の吸収係数(cm-1
を対数表示で示す。ここでは、発光波長740nmの発
光ダイオードを製造する場合に通常用いるGaAs0.8
0.2 に着目する。
FIG. 4 shows GaAs 0.8 P versus incident light wavelength.
It is a figure showing signs of a change of an absorption coefficient of 0.2 . The horizontal axis of the figure shows the wavelength (μm) of light incident on GaAs 0.8 P 0.2 , and the vertical axis shows the absorption coefficient (cm −1 ) of GaAs 0.8 P 0.2
Is shown in logarithmic notation. Here, GaAs 0.8 which is generally used when manufacturing a light emitting diode having an emission wavelength of 740 nm is used.
Pay attention to P 0.2 .

【0035】GaAs0.8 0.2 中を距離xだけ進行し
た入射光の光強度Iが入射時点での光強度I0 の37%
(I=(1/e)・I0 )にまで減衰したとすれば、こ
のときの距離xを吸収係数を用いて算出することができ
る。
The light intensity I of the incident light that has traveled the distance x in GaAs 0.8 P 0.2 is 37% of the light intensity I 0 at the time of incidence.
Assuming that the distance has attenuated to (I = (1 / e) · I 0 ), the distance x at this time can be calculated using the absorption coefficient.

【0036】波長550nm前後(ほぼ500〜600
nmの範囲)の入射光に対するGaAs0.8 0.2 の吸
収係数は1×104 〜3×104 cm-1程度であって
(図4参照)、この場合の距離xを算出すると距離xは
ほぼ0.3〜0.7μm程度である。また波長がほぼ7
40nmの入射光に対するGaAs0.8 0.2 の吸収係
数は1×103 cm-1程度であって(図4参照)、この
場合の距離xを算出すると距離xは約10μm程度であ
る。これらのことからも理解できるように、550nm
近傍の可視光はGaAs0.8 0.2 の極めて浅い表層部
分にしか到達できない。
A wavelength around 550 nm (almost 500 to 600)
The absorption coefficient of GaAs 0.8 P 0.2 with respect to the incident light (in the range of nm) is about 1 × 10 4 to 3 × 10 4 cm −1 (see FIG. 4). It is about 0.3 to 0.7 μm. In addition, the wavelength
The absorption coefficient of GaAs 0.8 P 0.2 with respect to incident light of 40 nm is about 1 × 10 3 cm −1 (see FIG. 4). When the distance x in this case is calculated, the distance x is about 10 μm. As can be understood from these, 550 nm
Visible light in the vicinity can reach only a very shallow surface layer of GaAs 0.8 P 0.2 .

【0037】そこで550nm近傍の可視光につき実用
上満足できる受光感度を得るためには、光電変換を行な
える入射光強度Iの下限(IMIN.)として、IMIN.
(1/e)・I0 を一応の目安と考えれば、GaAs
0.8 0.2 表層から0.3〜0.7μm以内の深さに空
乏層が存在するように、第二半導体層42を形成すれば
良いと考えられる。従って第二半導体層42の層厚Dを
ほぼ0.3〜0.7μmとすれば良いと考えられる。
Therefore, in order to obtain a practically satisfactory light receiving sensitivity for visible light near 550 nm, the lower limit (I MIN. ) Of the incident light intensity I at which photoelectric conversion can be performed is defined as I MIN.
Considering (1 / e) · I 0 as a rough guide, GaAs
It is considered that the second semiconductor layer 42 should be formed so that the depletion layer exists at a depth within 0.3 to 0.7 μm from the 0.8 P 0.2 surface layer. Therefore, it is considered that the thickness D of the second semiconductor layer 42 should be approximately 0.3 to 0.7 μm.

【0038】一方、この出願の発明者等は、第二半導体
層のZn濃度を従来と同様の1019〜1020cm-3
し、第二半導体層の層厚を0.5、1、2及び5μmと
して種々に変化させ、そのほかは上述した実施例と同様
にして受発光ダイオードを製造し、これら各受発光ダイ
オードの受光感度につき調べる実験を行なった。第二半
導体層の層厚を0.5μmとした実験例では、pn接合
を形成できず従って受光感度を調べることができなかっ
た。これは現状の不純物拡散技術では、層厚0.5μm
以下の第二半導体層を形成することが極めて困難である
ことに起因する。pn接合の形成可能な範囲の中では、
受光感度は第二半導体層の層厚を1μmとしたときに最
も良好であった。第二半導体層の層厚を2μmとしたと
きの受光感度は第二半導体層の層厚を1μmとしたとき
の受光感度の2/3程度であって実用上満足できる程度
のものであった。そして第二半導体層の層厚を5μmと
したときは実用上満足できる程度の受光感度を得ること
ができなかった。
On the other hand, the inventors of the present application set the Zn concentration of the second semiconductor layer at 10 19 to 10 20 cm −3, which is the same as the conventional one, and set the layer thickness of the second semiconductor layer to 0.5, 1, 2 The light-receiving and light-emitting diodes were manufactured in the same manner as in the above-described embodiment, and an experiment was conducted to examine the light-receiving sensitivity of each of the light-receiving and light-emitting diodes. In the experimental example in which the thickness of the second semiconductor layer was 0.5 μm, a pn junction could not be formed, and thus the light receiving sensitivity could not be examined. This is because of the current impurity diffusion technology, the layer thickness is 0.5 μm.
This is because it is extremely difficult to form the following second semiconductor layer. Within the range in which a pn junction can be formed,
The light receiving sensitivity was best when the layer thickness of the second semiconductor layer was 1 μm. The light receiving sensitivity when the layer thickness of the second semiconductor layer was 2 μm was about / of the light receiving sensitivity when the layer thickness of the second semiconductor layer was 1 μm, which was practically satisfactory. When the thickness of the second semiconductor layer was 5 μm, a practically satisfactory light receiving sensitivity could not be obtained.

【0039】以上のことを考え合わせると、第二半導体
層42の層厚Dをほぼ0.3〜2μmの範囲内の値とす
ることにより、実用上満足できる受光感度が得られると
考えることができる。しかも第二半導体層42をほぼ一
定の層厚Dで面状に形成するので、受光に寄与する領域
の面積が従来より広くなり、従って従来よりも受光感度
を高めることができる。
Considering the above, it can be considered that by setting the thickness D of the second semiconductor layer 42 to a value within the range of approximately 0.3 to 2 μm, it is possible to obtain practically satisfactory light receiving sensitivity. it can. In addition, since the second semiconductor layer 42 is formed in a planar shape with a substantially constant layer thickness D, the area of the region contributing to light reception becomes wider than before, so that the light reception sensitivity can be higher than before.

【0040】図5は受発光ダイオードの層厚Dと発光強
度との関係を示す図である。同図の横軸は層厚D(μ
m)及び縦軸は発光強度(単位:任意)を示す。同図に
おいては、第二半導体層の層厚を種々に変化させ、第二
半導体層のZn濃度を1020及び1021cm-3とし、そ
のほかは上述した実施例と同様にして受発光ダイオード
を製造し、各受発光ダイオードの発光強度(発光出力)
を調べた結果を示す。Zn濃度を1020及び1021cm
-3とした場合の層厚Dと発光強度との関係を曲線a及び
bで示す。Zn濃度を1020cm-3としたときの発光強
度はこの場合における最大発光強度を1として相対的に
表したもの、Zn濃度を1021cm-3としたときの発光
強度はこの場合における最大発光強度を1として相対的
に表したものである。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the layer thickness D of the light emitting and receiving diode and the light emission intensity. The horizontal axis in the figure is the layer thickness D (μ
m) and the vertical axis indicate light emission intensity (unit: arbitrary). In the drawing, the thickness of the second semiconductor layer is variously changed, the Zn concentration of the second semiconductor layer is set to 10 20 and 10 21 cm -3, and the light-emitting / receiving diode is manufactured in the same manner as in the above-described embodiment. Manufacture and emit light intensity of each light receiving and emitting diode (light output)
The result of having investigated is shown. Zn concentration of 10 20 and 10 21 cm
Curves a and b show the relationship between the layer thickness D and the luminous intensity when -3 is set. The emission intensity when the Zn concentration is 10 20 cm −3 is relatively expressed assuming that the maximum emission intensity in this case is 1, and the emission intensity when the Zn concentration is 10 21 cm −3 is the maximum in this case. It is relatively expressed assuming that the emission intensity is 1.

【0041】曲線aからも理解できるように、Zn濃度
を1020cm-3とした場合は、第二半導体層の層厚を6
〜8μmとしたときに発光強度は最大となり、pn接合
深さがそれよりも浅く或は深くなるにしたがって発光強
度は小さくなってゆく。これは次に述べる理由に依る。
すなわち、第二半導体層の層厚(受発光ダイオードのp
n接合深さ)が浅いと、発光に寄与する電子正孔キャリ
アが第二半導体層表面の不純物準位や欠陥準位にトラッ
プされ易くなり、これによって発光効率が低下するため
である。従って発光効率を高めるためには第二半導体層
の層厚をある程度深くする方が良い。一方、p型の第二
半導体層では発光波長の光に対する吸収係数が大きくな
るため、第二半導体層の層厚が深くなると光は第二半導
体層を伝搬する間に第二半導体層に吸収され、従ってp
n接合深さが深くなるにつれて光の吸収量が大きくるか
らである。
As can be understood from the curve a, when the Zn concentration is set to 10 20 cm -3 , the thickness of the second semiconductor layer is set to 6
The emission intensity becomes maximum when the thickness is set to 発 光 8 μm, and the emission intensity decreases as the pn junction depth becomes shallower or deeper. This is for the following reason.
That is, the layer thickness of the second semiconductor layer (p of the light emitting / receiving diode)
If the n-junction depth is small, electron-hole carriers contributing to light emission are more likely to be trapped in impurity levels or defect levels on the surface of the second semiconductor layer, thereby lowering light emission efficiency. Therefore, it is better to increase the thickness of the second semiconductor layer to some extent in order to increase the luminous efficiency. On the other hand, in the p-type second semiconductor layer, the absorption coefficient for the light of the emission wavelength increases, so that when the thickness of the second semiconductor layer is large, the light is absorbed by the second semiconductor layer while propagating through the second semiconductor layer. And therefore p
This is because the light absorption amount increases as the n-junction depth increases.

【0042】しかしながら曲線bからも理解できるよう
に、Zn濃度を1021cm-3とすれば、第二半導体層の
層厚1〜2μmにおいて発光強度を最大にすることがで
きる。しかもこの曲線bにおける最大発光強度は、前述
の曲線aにおける最大発光強度よりも低いが、感光体ド
ラムに静電潜像を形成するのに支障はなく従って実用上
満足できるものであった。このように第二半導体層の層
厚を薄くしても、第二半導体層のZn濃度を高めること
により、実用上満足できる発光強度の受発光ダイオード
を製造できると考えられる。
However, as can be understood from the curve b, when the Zn concentration is 10 21 cm −3 , the light emission intensity can be maximized when the thickness of the second semiconductor layer is 1 to 2 μm. Moreover, although the maximum light emission intensity in the curve b is lower than the maximum light emission intensity in the curve a, there is no problem in forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum, and therefore, it is practically satisfactory. Thus, even if the thickness of the second semiconductor layer is reduced, it is considered that a light-emitting / receiving diode having an emission intensity that is practically satisfactory can be manufactured by increasing the Zn concentration of the second semiconductor layer.

【0043】図6は受発光ダイオードの設計条件の説明
に供する図である。同図の横軸に第二半導体層のZn濃
度(cm-3)を示し、また縦軸に第二半導体層の層厚
(μm)を対数表示で示す。同図においては、第二半導
体層のZn濃度を段階的に変化させ、各段階毎に発光強
度が最大となる第二半導体層の層厚を実験的に調べた。
そして最大発光強度が得られる第二半導体層のZn濃度
及び層厚の組み合わせを得た。曲線cはこの組み合わせ
の値をプロットしてスムージィングして描いたものであ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining the design conditions of the light emitting / receiving diode. The abscissa of the figure shows the Zn concentration (cm −3 ) of the second semiconductor layer, and the ordinate shows the layer thickness (μm) of the second semiconductor layer in logarithmic representation. In the figure, the Zn concentration of the second semiconductor layer was changed stepwise, and the layer thickness of the second semiconductor layer at which the light emission intensity became maximum was experimentally examined at each step.
Then, a combination of the Zn concentration and the layer thickness of the second semiconductor layer at which the maximum emission intensity was obtained was obtained. A curve c is obtained by plotting and smoothing the values of this combination.

【0044】受発光ダイオード特に第二半導体層の設計
に当っては、まず、受光感度を高めるため、第二半導体
層の層厚を0.3〜2μmの範囲dの値とする。この範
囲dを、図中、ハッチングを付して示す。次に範囲dに
おいて発光強度を最大とするようなZn濃度を考える。
曲線cからも理解できるように、第二半導体層の層厚を
薄くしても、Zn濃度を増加させることにより発光強度
を最大とすることができる。範囲d内においては、Zn
濃度をほぼ5×1020cm-3以上とすることにより発光
強度を最大にできる。一方、Zn濃度を高くし過ぎる
と、半導体結晶の損傷が甚だしくなる。半導体結晶の損
傷を実用上満足できる程度に抑えるためにはZn濃度を
ほぼ1023cm-3以下とすることが望まれる。
In designing the light emitting / receiving diode, particularly the second semiconductor layer, first, the thickness of the second semiconductor layer is set to a value in the range d of 0.3 to 2 μm in order to enhance the light receiving sensitivity. This range d is indicated by hatching in the figure. Next, let us consider a Zn concentration that maximizes the emission intensity in the range d.
As can be understood from the curve c, even if the layer thickness of the second semiconductor layer is reduced, the emission intensity can be maximized by increasing the Zn concentration. Within the range d, Zn
The emission intensity can be maximized by setting the concentration to approximately 5 × 10 20 cm −3 or more. On the other hand, if the Zn concentration is too high, the semiconductor crystal will be seriously damaged. In order to suppress damage to the semiconductor crystal to a practically satisfactory level, it is desired that the Zn concentration be approximately 10 23 cm −3 or less.

【0045】従って、第二半導体層の層厚をほぼ0.3
〜2μm(ほぼ0.3μm以上2μm以下)とすること
により実用に適した受光感度を得ることができ、しかも
この場合に第二半導体層のZn濃度を5×1020〜10
23cm-3(ほぼ5×1020cm-3以上1023cm-3
下)とすることにより実用に適した発光強度を得ること
ができると考えられる。
Therefore, the thickness of the second semiconductor layer is set to about 0.3
By setting the thickness to about 2 μm (about 0.3 μm or more and 2 μm or less), it is possible to obtain a light-receiving sensitivity suitable for practical use. In this case, the Zn concentration of the second semiconductor layer is set to 5 × 10 20 to 10
It is considered that the emission intensity suitable for practical use can be obtained by setting to 23 cm -3 (approximately 5 × 10 20 cm -3 or more and 10 23 cm -3 or less).

【0046】発明は上述した実施例にのみ限定されるも
のではなく、従って各構成成分の形状、配設位置、形成
技術、形成材料、数値的条件及びそのほかを任意好適に
変更できる。
The present invention is not limited only to the above-described embodiments, and accordingly, the shapes, arrangement positions, forming techniques, forming materials, numerical conditions, and others of the components can be arbitrarily and suitably changed.

【0047】例えば、上述した実施例では、第一及び第
二半導体層としてGaAs0.8 0.2 を用いた場合につ
き説明したが、GaAsX 1-X の組成比Xを0.8以
外の値とした場合にも本発明を適用できると考えられ
る。
For example, in the above-described embodiment, the case where GaAs 0.8 P 0.2 is used as the first and second semiconductor layers has been described, but the composition ratio X of GaAs X P 1 -X is set to a value other than 0.8. It is considered that the present invention can also be applied to such cases.

【0048】また第二半導体層の形成を不純物の熱拡散
技術以外の技術例えば液相エピタキシャル法で行なうよ
うにしても良い。また第二半導体層の不純物としてZn
以外のものを用いても良い。
The second semiconductor layer may be formed by a technique other than the thermal diffusion technique of impurities, for example, a liquid phase epitaxial method. Zn as an impurity of the second semiconductor layer
Other than these may be used.

【0049】[0049]

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の受発光ダイオードによれば、第二半導体層の層
厚を0.3〜2μmとすることにより、可視光に対する
受光感度を大きくすることができる。しかも第二半導体
層の層厚をそのほぼ全面にわたってほぼ一定とすること
により、受光機能を担う領域の面積を広くすることがで
きる。
As is apparent from the above description, according to the light emitting and receiving diode of the present invention, the light receiving sensitivity to visible light can be increased by setting the thickness of the second semiconductor layer to 0.3 to 2 μm. can do. In addition, by making the thickness of the second semiconductor layer substantially constant over substantially the entire surface, the area of the region having the light receiving function can be increased.

【0050】また第二半導体層の不純物濃度を5×10
20〜1023cm-3とすることにより、受発光ダイオード
の発光強度を、実用に適した大きさとすることができ
る。
The impurity concentration of the second semiconductor layer is 5 × 10
With 20 to 10 23 cm -3, the emission intensity of the light emitting and receiving diodes, can be a size suitable for practical use.

【0051】従って、従来よりも受光感度が高くかつ実
用に適した発光強度を有する受発光ダイオードを提供で
きる。
Therefore, it is possible to provide a light emitting / receiving diode having higher light receiving sensitivity than the conventional one and having a light emission intensity suitable for practical use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例の要部構成を概略的に示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a configuration of a main part of an embodiment.

【図2】(A)〜(C)は実施例の製造工程の一例を示
す断面図である。
FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing process of the embodiment.

【図3】(A)〜(C)は実施例の製造工程の一例を示
す断面図である。
FIGS. 3A to 3C are cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing process according to the embodiment.

【図4】GaAsPにおける入射光波長と吸収係数との
関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the wavelength of incident light and the absorption coefficient in GaAsP.

【図5】第二半導体層の層厚と発光強度との関係を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a layer thickness of a second semiconductor layer and light emission intensity.

【図6】受発光ダイオードの設計条件の説明に供する図
である。
FIG. 6 is a diagram provided for describing design conditions of a light receiving and emitting diode.

【図7】印刷・読取り一体型装置の要部構成を示す斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a main part of the integrated printing / reading apparatus.

【図8】(A)及び(B)はLEDアレイの要部構成を
示す平面図及び断面図である。
FIGS. 8A and 8B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of an LED array.

【図9】従来構造のLEDにおける光電変換特性を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing photoelectric conversion characteristics of an LED having a conventional structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40:n−GaAsP第一半導体層 42:p−GaAsP第二半導体層 40: n-GaAsP first semiconductor layer 42: p-GaAsP second semiconductor layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 31/10 31/12 (56)参考文献 特開 昭57−78186(JP,A) 特開 昭57−30389(JP,A) 特開 昭55−86174(JP,A) 特開 昭55−98880(JP,A) 特開 昭49−16394(JP,A) 特開 昭50−3282(JP,A) 特開 昭60−110177(JP,A) 特開 昭58−107689(JP,A) 特開 昭58−157252(JP,A) 特開 昭64−35970(JP,A) 電子通信学会技術研究報告 85[194 ](1985)p.43−48 SSD85−98 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00 B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H01L 31/10 H01L 31/12 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 31/10 31/12 (56) References JP-A-57-78186 (JP, A) JP-A-57-30389 (JP, A) JP-A-55-86174 (JP, A) JP-A-55-98880 (JP, A) JP-A-49-16394 (JP, A) JP-A-50-3282 (JP, A) JP-A Sho 60 -110177 (JP, A) JP-A-58-107689 (JP, A) JP-A-58-157252 (JP, A) JP-A-64-35970 (JP, A) Technical report of IEICE 85 [194] (1985) p. 43-48 SSD85-98 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 33/00 B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H01L 31/10 H01L 31/12 JICST file (JOIS )

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 pn接合を形成するn−GaAsP第一
半導体層及びp−GaAsP第二半導体層を備えて成る
受発光ダイオードにおいて、 前記第二半導体層の層厚を0.3〜2μmの範囲内のほ
ぼ一定の層厚とし、 前記第二半導体層の不純物濃度を5×1020〜1023
-3としたことを特徴とする受発光ダイオード。
1. A light emitting and receiving diode comprising an n-GaAsP first semiconductor layer and a p-GaAsP second semiconductor layer forming a pn junction, wherein the layer thickness of the second semiconductor layer is in the range of 0.3 to 2 μm. almost constant layer thickness, the second 5 × 10 the impurity concentration of the semiconductor layer of the inner 20 to 10 23 c
m- 3 .
【請求項2】 請求項1記載の受発光ダイオードにおい
て、第二半導体層に添加する不純物をZnとしたことを
特徴とする受発光ダイオード。
2. The light emitting and receiving diode according to claim 1, wherein the impurity added to the second semiconductor layer is Zn.
【請求項3】 請求項1記載の受発光ダイオードにおい
て、第一半導体層に熱拡散により不純物を添加して第二
半導体層を形成することを特徴とする受発光ダイオー
ド。
3. The light emitting and receiving diode according to claim 1, wherein an impurity is added to the first semiconductor layer by thermal diffusion to form the second semiconductor layer.
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