JP4636501B2 - 半導体装置、プリントヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

半導体装置、プリントヘッド及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4636501B2
JP4636501B2 JP2005139655A JP2005139655A JP4636501B2 JP 4636501 B2 JP4636501 B2 JP 4636501B2 JP 2005139655 A JP2005139655 A JP 2005139655A JP 2005139655 A JP2005139655 A JP 2005139655A JP 4636501 B2 JP4636501 B2 JP 4636501B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor thin
thin film
layer
semiconductor
conductivity type
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.)
Active
Application number
JP2005139655A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006319099A (ja
Inventor
光彦 荻原
貴人 鈴木
洋志 黒川
大志 兼藤
Original Assignee
株式会社沖データ
株式会社沖デジタルイメージング
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社沖データ, 株式会社沖デジタルイメージング filed Critical 株式会社沖データ
Priority to JP2005139655A priority Critical patent/JP4636501B2/ja
Priority to US11/382,752 priority patent/US8035115B2/en
Publication of JP2006319099A publication Critical patent/JP2006319099A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4636501B2 publication Critical patent/JP4636501B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/18High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/23Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L24/24Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0756Stacked arrangements of devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203Rectifying Diode
    • H01L2924/12036PN diode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12041LED
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/156Material
    • H01L2924/15786Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Description

本発明は、例えば電子写真式プリンタに使用されるLED(Light Emitting Diode)プリントヘッドのような半導体装置に関する。また、この半導体層値を備えるプリントヘッドに関し、さらに、このプリントヘッドを備える画像形成装置に関する。
従来の半導体装置として、半導体エピタキシャル層を備え、発光領域となるpn接合を1つ備えた発光素子がある(例えば、特許文献1参照)。そして、この発光素子の発光出力を大きくするために、通電電流を上げていた。
特開2000−174344号公報
しかしながら、発光素子の寿命は、通電電流に強く依存している。そのため、上述のように、通電電流を増加させると急激に寿命が低下するという課題があった。
そこで、本発明は、上記実状に鑑み、通電電流を大きくすることなく発光出力の大きい半導体装置の提供を目的とする。また、この半導体装置を備えるプリントヘッド、及び、このプリントヘッドを備える画像形成装置の提供を目的とする。
本発明の半導体装置は、基板と、当該基板上に積層され、各々が有するpn接合に電流を流すことにより発光する複数の半導体薄膜と、前記複数の半導体薄膜のうち、対向する半導体薄膜間に設けられ、絶縁性を有するパッシベーション膜と、前記対向する半導体薄膜を電気的に接続する電極配線とを備え、前記複数の半導体薄膜の各々は、当該半導体薄膜の下側に位置する第1導電型コンタクト層と、上側に位置する第2導電型コンタクト層を有し、前記第1導電型コンタクト層及び前記第2導電型コンタクト層は上面側に露出部を有し、前記電極配線は、前記対向する半導体薄膜のうち、上側に位置する半導体薄膜の前記第1導電型コンタクト層の前記露出部と、下側に位置する半導体薄膜の前記第2導電型コンタクト層の前記露出部とを電気的に接続することを特徴とする。
本発明の半導体装置によれば、半導体薄膜の各層の電圧降下を考慮して電圧を印加することで直列に接続したpn接合から略同等の発光が得られる。すなわち、1つのpn接合から構成される半導体装置とは異なり、概略全てのpn接合の発光強度の和となり、発光強度を大幅に増加させることができる。また、少ない通電電流で大きな発光強度を得ることができる。さらに、複数の半導体薄膜を積層する構造であるため、構造的に非常に小型となる。さらに、半導体薄膜が備えるコンタクト層に電極を形成することで低抵抗の接続が可能となる。
さらに、パッシベーション膜により各半導体薄膜は、絶縁された状態となり、それぞれの電極を介して確実に電流を注入することができる。
本発明の半導体装置において、前記半導体薄膜は、発光する領域が限定されていることを特徴とする。これにより、電流密度を高くすることができ、発光強度とともに発光効率を高くすることができる。
本発明の半導体装置において、複数の前記半導体薄膜は、複数の前記半導体薄膜間を流れる電流を通す導通膜を介して1つの前記基板上に積層されていることを特徴とする。これにより、半導体薄膜に広く拡散させるように電流を注入することができ、効率的な発光を促せる。
本発明の半導体装置において、前記導通膜は、金属を含むことを特徴とする。これにより、積層方向下方に発光した光がこの金属に反射し、積層方向下方からの発光を防ぎ、発光強度を高くすることができる。
本発明の半導体装置において、前記導通膜は、透明導電膜を含むことを特徴とする。これにより、導通層での光透過を保持することができる。
本発明の半導体装置において、前記基板上に駆動回路を備えたことを特徴とする。これにより、駆動素子を有するより小型な半導体装置が得られる。例えば、LEDプリンタヘッド等に利用することができる。
本発明の半導体装置において、前記半導体薄膜は、積層方向上面及び側面が金属層で被われており、前記基板上に積層された複数の前記半導体薄膜は、前記n型電極と前記p型電極との間に電流を流し、前記pn接合を介したキャリア注入により発光する光を前記半導体薄膜の積層方向端面から取り出すことを特徴とする。これにより、発光強度の高い光を端面方向から取り出すことができる。
本発明の半導体装置において、複数の前記半導体薄膜は、電極配線及び該電極配線を有する層を平坦化する平坦化膜を介して1つの前記基板上に積層されていることを特徴とする。これにより、半導体薄膜の積層を容易に行うことができる。
本発明のプリントヘッドは、上述の半導体装置を備えることを特徴とする。これにより、高品質な画像形成を効率良く行うことができる。
本発明の画像形成装置は、上述のプリントヘッドを備えることを特徴とする。これにより、スペース効率に優れた上で、高品質の画像を形成することができる。
本発明の半導体装置は、半導体薄膜の各層の電圧降下を考慮して電圧を印加することで直列に接続したpn接合から略同等の発光が得られる。すなわち、1つのpn接合から構成される半導体装置とは異なり、概略全てのpn接合の発光強度の和となり、発光強度を大幅に増加させることができる。また、少ない通電電流で大きな発光強度を得ることができる。さらに、複数の半導体薄膜を積層する構造であるため、構造的に非常に小型となる。さらに、半導体薄膜が備えるコンタクト層に電極を形成することで低抵抗の接続が可能となる。
さらに、本発明のプリントヘッドは、高品質な画像形成を効率良く行うことができる。そして、本発明の画像形成装置は、スペース効率に優れた上で、高品質の画像を形成することができる。
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
[実施の形態1]
図1は、実施の形態1で説明する本発明の半導体装置の上面図である。また、図2は、図1で示した半導体装置のA−A断面図である。実施の形態1で説明する半導体装置は、第1基板101上に反射層102及びパッシベーション膜103を備えている。そのパッシベーション膜103の積層方向上方に、半導体薄膜109c、半導体薄膜109b、半導体薄膜109aの順でパッシベーション膜103を介して積層される。そして、絶縁層104と、電極105、電極配線106、電極配線107、及び、電極108とを有している。
基板101は、複数の半導体薄膜109、反射層102、パッシベーション膜103等を積層させるための板状部材である。基板101の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、Si等が挙げられる。
反射層102は、基板101上に形成され、半導体薄膜109の発光する光を反射させる。反射層102の材質としては、発光する光を反射することができるものであれば特に限定するものではなく、金属等が挙げられる。より詳細には、Ti、Al、TiAl、Ni、NiAl、TiPtAu、Au、CrAl、CrAu、Pd、CrPd等が挙げられる。
パッシベーション膜103は、反射層102の上面及び複数の半導体薄膜109の間に備えられ、半導体薄膜109の絶縁となっている。絶縁層104は、電流を所定箇所以外から注入されるのを防ぐ。このパッシベーション膜103及び絶縁層104は、積層する半導体薄膜109の層数や形状等によって適宜変更される。なお、各半導体薄膜間(例えば109aと109bとの間、109bと109cとの間)のパッシベーション膜を省略してもよい。
電極105、電極配線106、電極配線107、及び、電極108は、接続されている半導体薄膜109にキャリアの注入として電流を流す。電極105は、半導体薄膜109cの第1導電型コンタクト層と接触する電極及び電極パッドである。電極配線106は、半導体薄膜109bの第1導電型コンタクト層と半導体薄膜109cの第2導電型コンタクト層とを接続する配線である。電極配線107は、半導体薄膜109aの第1導電型コンタクト層と半導体薄膜109bの第2導電型コンタクト層とを接続する配線である。電極108は、半導体薄膜109aの第2導電型コンタクト層と接触する電極及び電極パッドである。電極配線106や電極配線107は、半導体薄膜109同士を直接接続した形態で示しているが、半導体薄膜109同士それぞれに電極を形成した後、配線して接続してもよい。
半導体装置は、図1及び図2のように、半導体薄膜109が3つ積層された構造であるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図1及び図2のように、半導体薄膜が3つある場合、下層の半導体薄膜109cの方ほど発光波長が長く、下層から赤、緑、青の光の3原色とすることもできる。このとき、発光した光を取り出す方向が積層方向上面である場合、すなわち、半導体薄膜109cから半導体薄膜109aに向かって発光した光を取り出す場合、それぞれの層で発光した光が他の層で吸収されずに出力でき、白色の光を取り出すことができる。各半導体薄膜が含む発光領域から射出される光の発光波長の組み合わせは適宜変更することができる。また、組み合わせる発光波長の数(半導体薄膜の数)は、例えば2つでも、4つ以上でもよく、適宜変更することができる。
半導体薄膜109は、基板101上に、下層から半導体薄膜109c、半導体薄膜109b、半導体薄膜109aの順に積層されている。これら各半導体薄膜109は、大きさは異なるものの全て同じ構造である。
半導体薄膜109は、図3のように、下層から順に、例えばn型GaAs層である第1導電型ボンディング層310、例えばn型AlGa1−sAs層である第1導電型導通層311、例えばn型GaAs層である第1導電型コンタクト層312、例えばn型InGaP層である第1導電型エッチング停止層313、例えばn型GaAs層である第1導電型分離層314、例えばn型AlGa1−xAs層である第1導電型クラッド層315、例えばn型AlGa1−yAs層である第1導電型活性層316、例えばp型AlGa1−zAs層である第2導電型クラッド層317、例えばp型GaAsである第2導電型コンタクト層318が積層されている。
この半導体薄膜109は、基板101とは異なる基板上でのエピタキシャル成長とエッチング等により所定の形状に形成され、形成された半導体薄膜109を反射層102やパッシベーション膜103を有する基板101に転写することで形成される。このとき、第1導電型エッチング停止層は、エッチングの際、エッチングしない層を保護し、選択的なエッチングが可能となる。
第1導電型コンタクト層312は、電極パッドが接続されたり、配線が形成されたりする。例えば第1導電型コンタクト層312がn型GaAs層である場合、n型電極となる。一方、第2導電型コンタクト層318も同様に、電極となり、電極パッドが接続されたり、配線が形成されたりする。例えば第2導電型コンタクト層318がp型GaAs層である場合、p型電極となる。
第1導電型活性層316は、上述の第1導電型コンタクト層312及び第2導電型コンタクト層318から電流を流すことで発光するpn接合を有する。この第1導電型活性層316は、第2導電型とすることもできる。また、ノンドープとすることもできる。第1導電型クラッド層315及び第2導電型クラッド層317は、第1導電型活性層316を挟むように形成され、電流を流して少量キャリアを第1導電型活性層316へ注入する。
半導体装置は、この半導体薄膜を複数有している。この半導体装置は、基板101上に、反射層102を形成し、その積層方向上面にパッシベーション膜103を形成する。その後、上述のように基板101とは異なる基板で形成された半導体薄膜109cを転写し、その積層方向上面に、電極配線106を形成する箇所を残してパッシベーション膜103を形成する。
そして、基板101とは異なる基板で形成された半導体薄膜109bを転写し、その積層方向上面に、電極配線107を形成する箇所を残してパッシベーション膜103を形成する。さらに、基板101とは異なる基板で形成された半導体薄膜109aを転写する。そして、電極105、電極配線106、電極配線107、電極108を形成する箇所を除く箇所に絶縁層104を形成した後、電極105、電極配線106、電極配線107、電極108を形成する。
半導体薄膜109の発光する光の波長域は特に限定するものではない。例えば、(AlGa1−xIn1−yPで赤色光を、GaN、AlGa1−xN、GaIn1−xNのいずれか1つ、又は、複数の材料を含む窒化物半導体材料系で緑色光や青色光を発光させるように使用する材質を適宜変更することができる。例えば、窒化物材料としては、上述の材料以外に次のような材料を使用することもできる。その材料は、GaAs1−x、GaP1−x、InAs1−x、InP1−x、InGa1−xAs1−y、InP1−x−yAs、GaP1−x−yAs、InAl1−xN、(1≧x≧0、1≧y≧0)の1つ又は複数の材料を適用してもよい。また4元系の材料についても、AlGaAs1−x−yPなどであってもよい。さらに、II族からIV族半導体材料を使用することもできる。ZnO等の酸化物半導体を使用することもできる。
上述に示した構造を有する半導体装置は、電極105をn型電極、電極108をp型電極とし、例えば、n型電極に−側、p型電極に+側を接続して電流を流すことで、半導体薄膜109a、半導体薄膜109b及び半導体薄膜109cのpn接合に順方向に電流が流れ、各pn接合が発光する。
より詳細には、p側電極である電極108から電流が第2導電型コンタクト層318を介して半導体薄膜109aに注入される。注入された電流は、半導体薄膜109aの各層を流れ、半導体薄膜109aのpn接合を発光させる。
そして、第2導電型コンタクト層318に流れた電流は、電極配線107を経由して、半導体薄膜109bに注入する。このとき、電極配線107は、半導体薄膜109aに対してn型電極であるが、半導体薄膜109bに対しては、p型電極となる。半導体薄膜109bのp型電極となる電極配線107は、半導体薄膜109bに電流を注入し、その電流が半導体薄膜109cと同様に流れる。したがって、半導体薄膜109bのpn接合で発光し、第1導電型コンタクト層312から電極配線106を経由して半導体薄膜109cに電流が流れる。
このとき、電極配線106は、半導体薄膜109bに対してn型電極であるが、半導体薄膜109cに対しては、p型電極となる。半導体薄膜109cのp型電極となる電極配線106は、半導体薄膜109cに電流を注入し、電流が半導体薄膜109a及び半導体薄膜109bと同様に流れる。したがって、半導体薄膜109cのpn接合で発光し、第1導電型コンタクト312層を経由して電極108に電流が流れる。
この各半導体薄膜109のpn接合での電圧降下と各層での電圧降下を考慮し、これらの電圧降下よりも高い電圧を印加することで、上述のように直列に接続した複数の半導体薄膜109に順方向電流が流れる。そして、各半導体薄膜109のpn接合から略同等の発光が得られる。すなわち、1つのpn接合から構成される半導体装置とは異なり、概略全てのpn接合の発光強度の和となり、発光強度を大幅に増加させることができる。
このとき流れる電流は、印加電圧と全体の接合抵抗と半導体層の抵抗及び配線の抵抗の総計で定まる。また、電流の流路となる各半導体薄膜内での電圧降下は、流す電流に依存するが、各薄膜材料の抵抗及び各pn接合の接合抵抗による電圧降下である。発光動作時の各pn接合での電圧降下は、半導体材料に依存する。例えば、上述の実施の形態で説明したAlGa1−xAsを活性層にもつ半導体薄膜では、約1.5Vである。また、InGaN/GaN多重量子井戸構造をもつ半導体薄膜では、約3.5Vである。各薄膜材料の抵抗及び各pn接合の接合抵抗に加えて、電極と半導体材料のコンタクト層とのコンタクト抵抗が加わる。これらの抵抗を考慮して適宜印加電圧を調整することができる。
このように、基板101上に、基板101とは異なる基板で形成された少なくとも1つのpn接合を有する半導体薄膜109を複数備え、この半導体薄膜109を電極を介して直列に接合することで、少ない通電電流で大きな発光強度を得ることができる。また、複数の半導体薄膜を積層する構造であるため、構造的に非常に小型となる。さらに、半導体薄膜が備えるコンタクト層に電極を形成することで低抵抗の接続が可能となる。
尚、コンタクト層のエネルギーバンドギャップが活性層のエネルギーバンドギャップよりも小さいことが多い。この場合には、コンタクト層は活性層から射出される光の吸収層となる。したがって、光吸収の観点から、コンタクト層をできるだけ薄くすることが望ましい。しかしながら、コンタクト層を薄くすると、エッチングによってコンタクト層を露出させることが困難となる。
実施の形態1で説明する半導体装置は、図3のように、第1導電型導通層311、第1導電型コンタクト層312、第1導電型エッチング停止層313の順で積層されている。そのため、第1導電型コンタクト層312を半導体薄膜の途中に形成するとともに、第1導電型エッチング停止層313により第1導電型コンタクト層312を傷つけることなくエッチングを停止し、別途この第1導電型エッチング停止層313の一部を除去することで第1導電型コンタクト層312を非常に薄くかつ均一に形成することができる。
この半導体装置は、基板101上に反射層102があるため、半導体薄膜109の積層方向下方に出射した光を反射させて半導体薄膜109の積層方向上方から出射させることができる。各半導体薄膜109の第1導電型コンタクト層312を上述のように薄く形成することにより光の吸収を抑え、より発光強度の高い半導体装置を得ることができる。
上述の半導体装置は、図1乃至図3で説明したように基板101上に複数の半導体薄膜のpn接合を直列に接続した半導体薄膜群1組を備えるものであるが、図4のように、基板101上に半導体薄膜群を複数配列させてもよい。これにより、高い発光強度の半導体薄膜群を配列することができ、高い発光強度の発光素子アレイが得られる。そして、発光強度を低くできる状況では、発光のために必要な電流を大幅に低減することができる。
また、上述の実施の形態1の半導体装置は、以下のように変形することができる。図5は、その半導体装置の断面形状を示すものである。図5のように、基板401上には、反射層402及びパッシベーション膜403を備え、その積層方向上面に半導体薄膜409c、半導体薄膜409b、半導体薄膜409aの順でパッシベーション膜を介して積層される。そして、絶縁層404と、電極405、電極配線406、電極配線407、及び、電極408とを有している。
そして、半導体薄膜409は、基板401とは異なる基板で形成され、図6のように、第1導電型ボンディング層510、第1導電型コンタクト層512、第1導電型下クラッド層511、第1導電型上クラッド層515、第1導電型活性層516を備える。第1導電型コンタクト層512、第1導電型クラッド層515及び第1導電型活性層516は、不純物拡散等により、選択的な不純物ドーピングによって一部が不純物拡散領域517となり、第2導電型となっている。すなわち、不純物拡散領域517は、第2導電型活性層517c、第2導電型クラッド層517b、第2導電型コンタクト層517aにより構成される。この半導体薄膜409は、例えば、第1導電型ボンディング層510、第1導電型下クラッド層511、第1導電型活性層516、第1導電型上クラッド層515、第1導電型コンタクト層512を順に形成した後に、第1導電型コンタクト層512の一部をエッチングし、図6のように、選択的に不純物ドーピングすることで形成される。
この半導体装置は、図5のように、基板401上に複数の半導体薄膜409の活性層内のpn接合が直列に接続され、例えば電極405をn型電極、電極408をp型電極とすることで上述の半導体装置と同様に各半導体薄膜409のpn接合が発光する。したがって、1つのpn接合から構成される半導体装置とは異なり、概略全てのpn接合の発光強度の和となり、発光強度を大幅に増加させることができる。
さらに、図5に示されるような半導体薄膜は、pn接合が選択的な不純物ドーピングによって形成されたものである。そのため、図1乃至図3で示された半導体装置よりも層の数が少ないため小型にすることもできる。さらに、同一面、同一の半導体層で電極コンタクトを形成することができため、直列接続構造を形成しやすい。上述の実施の形態の説明では、各半導体薄膜の間にパッシベーション膜を設けたが、各半導体薄膜の間にパッシベーション膜を設けずに、各半導体薄膜を積層することもできる。
実施の形態1では、半導体薄膜の材料として、AlGa1−sAsを具体例にあげて説明したが、本発明は半導体材料の種類に限定されない。例えば、AlInGaP、InGaAsP、InP、GaN、AlGaN、InGaN、InNの中から1種類、または複数種類選択することもできる。例えば、窒化物材料として、上述の材料以外に次のような材料を使用することもできる。その材料は、GaAs1−x、GaP1−x、InAs1−x、InP1−x、InGa1−xAs1−y、InP1−x−yAs、GaP1−x−yAs、InAl1−xN、(1≧x≧0、1≧y≧0)の1つ又は複数の材料を適用してもよい。また4元系の材料についても、AlGaAs1−x−yPなどであってもよい。さらに、II族からIV族半導体材料を使用することもできる。ZnO等の酸化物半導体を使用することもできる。
また、実施の形態1では、同じ構造の半導体薄膜を積層する形態を説明したが、それぞれ波長の異なる材料を積層してもよい。さらに第1の基板材料をSi基板としたが、他の材料、例えばガラス、プラスチック、セラミック、金属であってもよい。また、電極パッドの配置や電極コンタクトの配置は適宜変更が可能である。
[実施の形態2]
実施の形態2で説明する半導体装置は、実施の形態1で説明した半導体装置の発光領域が所定の領域に限定されている構造となっている半導体薄膜を有している。以下、この半導体装置について図7及び図8によって説明する。
図7は、実施の形態2で説明する本発明の半導体装置の上面図である。また、図8は、図7に示した半導体装置のA−A断面図である。実施の形態2で説明する半導体装置は、基板701上に反射層702、パッシベーション膜703を備えている。そのパッシベーション膜703の積層方向上方に半導体薄膜709c、半導体薄膜709b、半導体薄膜709aの順でパッシベーション膜703を介して積層される。そして、絶縁層104と、電極105、電極配線106、電極配線107、及び、電極108とを有している。この各層、各電極、各電極配線は、実施の形態1と略同じであるため詳細な説明を省略する。
半導体薄膜709は、図9のように、第1導電型ボンディング層910、第1導電型導通層911、第1導電型コンタクト層912、第1導電型エッチング停止層913、第1導電型分離層914、第1導電型下クラッド層915、第1導電型活性層916、第1導電型上クラッド層917、第2導電型導通層918、第2導電型コンタクト層919を有している。
例えば、半導体薄膜709は、第1導電型ボンディング層910としてn型GaAs、第1導電型導通層911としてn型AlGa1−sAs、第1導電型コンタクト層912としてn型GaAs、第1導電型エッチング停止層913としてn型InGaP、第1導電型分離層914としてn型GaAs、第1導電型下クラッド層915としてn型AlGa1−xAs、第1導電型活性層916としてn型AlGa1−yAs、第1導電型上クラッド層917としてn型AlGa1−zAs、第2導電型導通層918としてp型AlGa1−tAs、第2導電型コンタクト層919としてp型GaAsが積層されている。ここで、すくなくともx,z>y、s,t>yの条件とすることが望ましい。これにより、第1導電型活性層916のエネルギーバンドギャップに対して、少なくとも第1導電型下クラッド層915、第1導電型上クラッド層917、第1導電型導通層911及び第2導電型導通層918のエネルギーバンドギャップを大きくすることに相当する。
そして、第1導電型活性層916、第1導電型上クラッド層917、第2導電型導通層918、第2導電型コンタクト層919の一部を選択的な不純物拡散等により不純物をドーピングすることで、第1導電型活性層内に到達する高濃度拡散領域920が形成されている。すなわち、この高濃度拡散領域は、高濃度拡散活性層920a、高濃度拡散クラッド層920b、高濃度拡散導通層920c、高濃度拡散コンタクト層920dで構成されている。この高濃度拡散領域920は、最上面の高濃度拡散コンタクト層920dから高濃度拡散活性層920aまで第2導電型となっている。
このとき、半導体薄膜709は、第2導電型導通層918と第1導電型クラッド層917との界面、及び、活性層内にpn接合が形成されることになる。この2つのpn接合のエネルギーバンドギャップを比較すると、第2導電型導通層918と第1導電型クラッド層917との界面のpn接合の方が活性層内のpn接合よりも大きい。したがって、第2導電型導通層918と第1導電型クラッド層917との界面のpn接合で発光させるためには大きなエネルギーを必要とする。したがって、不純物拡散領域920のドープ濃度を十分に高くし、活性層内に形成されているpn接合面に達する経路での電圧降下を下げることによって不純物拡散領域920内に効率的に電流が流れる。したがって、活性層内のpn接合に電流が流れ、このpn接合が発光する。すなわち、発光領域として制限した領域が通電によって発光する。
上述に示した構造を有する半導体装置は、実施の形態1と同様に、電極705をn型電極、電極708をp型電極とし、例えば、n型電極に−側、p型電極に+側を接続して電流を注入する。これにより、半導体薄膜709a、半導体薄膜709b及び半導体薄膜709cのpn接合に順方向に電流が流れ、各半導体薄膜709の不純物拡散領域920のpn接合で発光する。
このように、実施の形態2で説明した半導体薄膜709のように、第2導電型コンタクト層919と第2導電型導通層918を第1導電型クラッド層917の積層方向上方に設け、第2導電型コンタクト層919から第1導電型活性層916に至る不純物拡散領域920を設けることで、電流を所定の領域のみに流れる構造とすることができる。これにより、複数の半導体薄膜709を積層させた場合であっても、各半導体薄膜709の発光領域を所定の領域に限定することができる。また、pn接合を積層させて直列に接続することで、1つのpn接合から構成される半導体装置とは異なり、概略全てのpn接合の発光強度の和となり、発光強度を大幅に増加させることができる。
例えば、各半導体薄膜709の発光領域をそれぞれ対応する位置に設けることができる。このように、発光領域を限定された位置に設けることで、発光領域の電流密度を高くすることができ、発光強度とともに発光効率を高くすることができる。また、発光領域のほとんどを重ねて形成することができるため、単色光の出射するエリアが小さく、異なる波長の光を出射する複数の半導体薄膜を積層する構造では、射出下発光波長が異なる光が混ざることで、白色発光等の発光色の制御をしやすくすることができる。
上述の半導体装置は、図7乃至図9で説明したように基板701上に複数の半導体薄膜のpn接合を直列に接続した半導体薄膜群1組を備えるものであるが、図10のように、基板上に半導体薄膜群を複数備えてもよい。これにより、高い発光強度の半導体薄膜群を配列することができ、高い発光強度の発光素子アレイが得られる。そして、発光強度を低くできる状況では、発光のために必要な電流を大幅に低減することができる。
[実施の形態3]
実施の形態3で説明する半導体装置は、実施の形態1で説明したパッシベーション膜103を介して半導体薄膜109を積層した半導体装置のパッシベーション膜103と半導体薄膜109との間に導通層110を備えたものである。この導通層110は、導電性材料による層で、Au、Ni、Ge、Pt、Ti、In、Al、Cuのいずれかの元素を含む、単体、積層、複合又は合金材料や、ITO膜やZnO膜等の透明電極材料等が挙げられる。この層の厚さとしては、50nmから300nmが好ましい。300nm以上では、透過率が大きく減少し、50nm以下では、抵抗が大きく増加してしまう。
上述のような半導体装置は、実施の形態1と同様に例えば電極105をn型電極及び電極108をp型電極として電源と接続することで、半導体薄膜109に電流が流れ、各半導体薄膜109のpn接合が発光する。このとき、半導体薄膜109とパッシベーション膜103との間に導通層110を備えることで半導体薄膜109内の第2導電型コンタクト層318に広く電流を拡散させることができる。
このように、実施の形態3で説明した半導体装置は、半導体薄膜109とパッシベーション膜103との間に導通層110を備えることで、半導体薄膜109内の第2導電型コンタクト層318に広く電流を拡散させることができ、効率的な発光を促せる。導通層110に金属を用いることで、積層方向下方に発光した光がこの金属に反射し、積層方向下方からの発光を防ぎ、発光強度を高くすることができる。また、導通層110に透明電極材料を用いることで、半導体薄膜109内の第2導電型コンタクト層318に広く電流を拡散させることができるとともに、導通層110での光透過を保持することができる。
[実施の形態4]
実施の形態4で説明する半導体装置は、半導体薄膜上に導通層を設け、この導通層の上に別の半導体薄膜をボンディングした構造となっている。以下、この半導体装置について図12及び図13によって説明する。
図12は、実施の形態4で説明する本発明の半導体装置の上面図である。また、図13は、図12に示した半導体装置のA−A断面図である。実施の形態4で説明する半導体装置は、基板1201上に絶縁層1204を備えている。その絶縁層1204の積層方向上方に、電極1205が形成されている。この電極1205の積層方向上方には、半導体薄膜1209c、半導体薄膜1209b、半導体薄膜1209aが導通層1230を介して積層されている。その上方には、電極1208が備えられている。この各層、各電極、各電極配線は、実施の形態1と略同じであるため詳細な説明を省略する。
半導体薄膜1209は、第1導電型コンタクト層1212、第1導電型クラッド層1215、第1導電型活性層1216、第2導電型クラッド層1218、第2導電型コンタクト層1219を有している。この半導体薄膜1209に電流が流れることで、第1導電型活性層1216内のpn接合が発光する。
導通層1230は、実施の形態3の導通層と同様に、導電性材料による層で、Au、Ni、Ge、Pt、Ti、In、Al、Cuのいずれかの元素を含む、単体、積層、複合又は合金材料や、ITO膜やZnO膜等の透明電極材料等が挙げられる。この層の厚さとしては、50nmから300nmが好ましい。300nm以上では、透過率が大きく減少し、50nm以下では、抵抗が大きく増加してしまう。
このように、形成される半導体装置は、電極1205をn型電極、電極1208をp型電極とし、例えば、n型電極に−側、p型電極に+側を接続して電流を注入することで、半導体薄膜1209a、半導体薄膜1209b及び半導体薄膜1209cのpn接合に順方向に電流が流れ、各pn接合が発光する。
より詳細には、p側電極である電極1208から電流が第2導電型コンタクト層1219を介して半導体薄膜1209aに注入される。注入された電流は、半導体薄膜1209aの各層を流れ、半導体薄膜1209aのpn接合を発光させる。
そして、半導体は薄膜1209aの第2導電型コンタクト層1219に流れた電流は、導通層1230を経由して半導体薄膜1209bに注入される。この電流は、半導体薄膜1209aと同様に各層を流れ、半導体薄膜1209bのpn接合を発光させる。半導体は薄膜1209bの第2導電型コンタクト層1219に流れた電流は、導通層1230を経由して半導体薄膜1209cに注入される。この電流は、半導体薄膜1209cと同様に各層を流れ、半導体薄膜1209bのpn接合を発光させる。
この各半導体薄膜1209に対して、各半導体薄膜1209のpn接合での電圧降下と各層での電圧降下を考慮して、これらの電圧降下よりも高い電圧を印加することで、上述のように直列に接続した複数の半導体薄膜1209に順方向電流が流れる。そして、各半導体薄膜1209のpn接合から略同等の発光が得られる。すなわち、1つのpn接合から構成される半導体装置とは異なり、概略全てのpn接合の発光強度の和となり、発光強度を大幅に増加させることができる。そして、半導体装置に積層させる半導体薄膜1209を簡単な構造とすることができる。そして、電極1205及び電極1208以外の電極配線が容易となり、構造が簡単なより小型の半導体装置となる。
実施の形態4で説明した半導体装置は、図12及び図13で説明したように基板1201上に複数の半導体薄膜のpn接合を直列に接続した半導体薄膜群1組を備えるものに限られるものではない。例えば、図14及び図15のように、基板1401上に半導体薄膜群からなる複数の半導体素子と駆動回路を有する駆動素子とを備えた半導体複合装置としてもよい。
図14は、実施の形態4で説明した半導体装置の別の例で、複数の半導体素子と駆動素子とを備えた半導体複合装置の上面図を示している。図15は、図14で示される半導体複合装置のA−A断面図である。この半導体複合装置は、基板1401上に半導体素子1430が配列された領域と、半導体素子1430に接続する駆動回路を有する駆動素子1402の領域とが形成されている。
半導体素子1430は、実施の形態4で説明した半導体装置と略同様の複数のpn接合を直列に接続した半導体薄膜群からなり、複数の半導体素子1430が一列に配列されている。そして、その半導体素子1430が配列された領域には、基板1401と半導体素子1430との間に半導体素子1430の第1導電型電極となる電極1405が形成されている。また、この半導体素子1430の最上面には、第2導電型電極となる電極1408が形成され、駆動素子1402と接続領域1434を介して接続している。また、電極1405と駆動素子1402が接続領域1436を介して接続されている。
駆動素子1402は、図15のように、基板1401内に作成される回路素子群1402aと回路素子群1402aの多層配線1402bとを備えている。その上には絶縁層1404が設けられている。さらにその駆動素子1402には、電源や半導体素子の制御データの出入力パッド1438が備えられている。この出入力パッド1438からのデータの出入力により、半導体素子1430の制御等のデータが駆動素子1402内の駆動回路に送られ、回路内でそのデータが処理された後、半導体素子1430を制御することができる。また、駆動素子1402のオンオフも行われる。
このように、発光素子と駆動回路とを一体とすることで、発光素子と駆動素子との複合装置が得られる。これにより、駆動素子を有するより小型な半導体装置が得られる。
この上述のような半導体複合装置は、pn接合を直列に接合した半導体薄膜群のみを複数使用した例であるが、例えばpn接合を1つ有する半導体薄膜のようにpn接合を直列に接合していない半導体薄膜も一緒に搭載されていてもよい。また、受光素子、感圧素子、感熱素子等のセンサーを一緒に搭載されていてもよい。また、駆動素子1402は、駆動方式や駆動回路の構成を適宜設計することができる。
さらに、この駆動素子1402は、単結晶Si薄膜や多結晶Si薄膜や有機材料薄膜等といったの薄膜材料で形成されていてもよい。単結晶Si薄膜は、駆動素子1402を形成する領域の上層を剥離或いは研磨して駆動回路を形成することができる。多結晶Si薄膜は、ガラス等の基板上に駆動回路を形成し、形成した駆動回路をそのまま或いは剥離移植して使用することができる。有機材料薄膜は、蒸着又は塗布により駆動回路を直接形成することができる。
さらに、基板1401は、種々の変形が可能で、Si等の半導体基板の他に、セラミック基板、ガラス基板、プラスチック基板であってもよい。また、電極をITOやZnO等の透明電極材料を用いて形成されていてもよい。
[実施の形態5]
実施の形態5で説明する半導体装置は、図16及び図17に示されるように、実施の形態4で説明した半導体薄膜にコンタクト層と接触する電極を金属とし、積層された半導体薄膜の1つの端面を残して全てを金属の電極によって被うように形成された半導体装置である。
実施の形態5で説明する半導体装置は、基板1601上に絶縁層1604を備えている。その絶縁層1604の積層方向上方に、金属の電極1605が形成されている。この電極1605の積層方向上方には、半導体薄膜1609c、半導体薄膜1609b、半導体薄膜1609aが導通層1630を介して積層されている。その上方には、金属の電極1608が備えられている。金属の電極1605、電極1608は、pn接合で発光した光を反射することができる。この各層、各電極、各電極配線は、実施の形態4と略同じであるため詳細な説明を省略する。
半導体薄膜1609は、第1導電型コンタクト層1612、第1導電型クラッド層1615、第1導電型活性層1616、第2導電型クラッド層1618、第2導電型コンタクト層1619を有している。この半導体薄膜1609に電流が流れることで、第1導電型活性層1616内のpn接合が発光する。
このように、形成される半導体装置の半導体薄膜1609は、実施の形態4の半導体薄膜と略同様であり、電極1605をn型電極、電極1608をp型電極とし、例えば、n型に−側、p型電極に+側を接続して電圧を印加することで、半導体薄膜1209a、半導体薄膜1209b及び半導体薄膜1209cのpn接合に順方向に電流が流れ、各pn接合が発光する。
この積層された半導体薄膜は、1つの端面を残して金属の電極1605、電極1608によって被われている。そのため、この各半導体薄膜のpn接合で発光した光は、電極1605及び電極1608で反射し、半導体装置の被われていない1つの端面から光が取り出される。
このように、実施の形態5で説明した半導体装置は、pn接合を積層させて直列に接続することで、1つのpn接合から構成される半導体装置とは異なり、概略全てのpn接合の発光強度の和となり、発光強度を大幅に増加させることができる。また、発光強度の高い光を端面方向から取り出すことができる。
[実施の形態6]
実施の形態6で説明する半導体装置は、pn接合を有する複数の半導体薄膜を直列に接続して積層した複数の半導体装置群を直列に接続した半導体装置である。この半導体装置について図18及び図19によって説明する。
図18は、実施の形態6で説明する本発明の半導体装置の上面図である。図19は、図18で示された半導体装置のA−A断面図を示し、この半導体装置は、基板1801上に、反射層1802、パッシベーション膜1803を備えている。このパッシベーション膜1803上に、半導体薄膜1810上に半導体薄膜1811を積層させた半導体薄膜群、半導体薄膜1812上に半導体薄膜1813を積層させた半導体薄膜群、半導体薄膜1814上に半導体薄膜1815を積層させた半導体薄膜群、半導体薄膜1816上に半導体薄膜1817を積層させた半導体薄膜群、半導体薄膜1818上に半導体薄膜1819を積層させた半導体薄膜群、半導体薄膜1820上に半導体薄膜1821を積層させた半導体薄膜群を所定の位置に配列されている。
図19に示された半導体薄膜1810上に半導体薄膜1811を積層させた半導体薄膜群で1つの半導体薄膜群について説明する。基板1801上のパッシベーション膜1803上に、半導体薄膜1820と半導体薄膜1821がパッシベーション膜1803を介して積層されている。
半導体薄膜1820と半導体薄膜1821は、実施の形態2で説明した半導体薄膜と同様に、第1導電型ボンディング層、第1導電型導通層、第1導電型コンタクト層、第1導電型エッチング停止層、第1導電型分離層、第1導電型下クラッド層、第1導電型活性層、第1導電型上クラッド層、第2導電型導通層、第2導電型コンタクト層が積層されている。そして、この半導体薄膜は、第1導電型活性層、第1導電型上クラッド層、第2導電型導通層、第2導電型コンタクト層の一部を選択的な不純物拡散等により不純物をドーピングすることで、第1導電型活性層内に到達する高濃度拡散領域1930が形成されている。各層の詳細については、実施の形態2と同様であるので省略する。
そして、この半導体薄膜群は、この半導体薄膜1820の第2導電型コンタクト層と半導体薄膜1821の第1導電型コンタクト層が電極配線1806aによって接続されている。さらに、この半導体薄膜1820の第1導電型コンタクト層は、電極1821gと接続され、半導体薄膜1821の第2導電型コンタクト層が電極1821aと接続している。基板1801上の半導体薄膜群は略同一の構成となっている。
このような半導体薄膜群は、基板1801上に直列に配列されている。例えば、半導体薄膜1810上に半導体薄膜1811を積層させた半導体薄膜群の半導体薄膜1811の第2導電型コンタクト層が、電極1921aを介して、半導体薄膜1812上に半導体薄膜1813を積層させた半導体薄膜群の半導体薄膜1812の第1導電型コンタクト層に接続されている。同様に、各半導体薄膜群が直列に接続される。また、半導体薄膜1810の第1導電型コンタクト層には、電極1821gが接続され、半導体薄膜1821の第2導電型コンタクト層には、電極1821fが接続される。これら電極1821gと電極1821fは、電極パッドなどと接続することにより、各半導体薄膜群及びそれを形成する各半導体薄膜に電流を流すことができる。このように、実施の形態6で説明する半導体装置は、各半導体薄膜群を直列に接続した構造である。
この半導体装置は、電極1821gをn型電極とし、電極1821fをp型電極として、例えば、n型電極に−側、p型電極に+側を接続して電圧を印加することで、実施の形態2と同様に半導体薄膜内のpn接合が発光する。
このように、pn接合を有する複数の半導体薄膜を直列に接続した複数の半導体薄膜群をそれぞれ直列に接続することで、少ない電流で、より高い発光強度が得られる。また、半導体薄膜が備えるpn接合が直列接続しやすくなる。
この半導体装置に使用される基板、電極、半導体薄膜は、上述の実施の形態1乃至5に示したものに適宜変形可能であり、同様の効果が得られる。また、基板1801上の複数の半導体薄膜群は、全て直列に接続されている装置に限られるのではなく、一部を並列に接続したものであってもよい。また、1つの半導体薄膜の中に複数のpn接合を備えるものを使用してもよい。さらに、この半導体薄膜を直列に接続させた装置としてもよい。
[実施の形態7]
実施の形態7で説明する半導体装置は、複数の半導体薄膜を電極配線及び該電極配線を有する層を平坦化する平坦化膜を介して積層させた半導体装置である。以下、この半導体装置について図20乃至図23により説明する。
図20は、実施の形態7で説明する半導体装置の上面図を示している。図21は、図20で示した半導体装置のA−A断面図である。実施の形態7で説明する半導体装置は、基板2101上に反射層2102、パッシベーション膜2103を備えている。そのパッシベーション膜2103の積層方向上方に半導体薄膜2110b、半導体薄膜2110aの順で積層される。
図22は、半導体薄膜2110bのみを基板2101に積層した状態を示す図である。図22のように、半導体薄膜2110bの上面には、その上面の形状に対応し、不純物拡散等で形成された不純物拡散領域2130bの一部を被覆するようにパターンを形成したパターン配線2142が設けられている。このパターン配線2142は、不純物拡散領域2130bの前面を被うように設けられてもよいが、この場合、その厚さを300nm以下とすることが望ましい。
そして、図21のように、パターン配線2142の上面には、パッシベーション膜2103を介して半導体薄膜2110aが積層される。半導体薄膜2110bのパターン配線2142は、半導体薄膜2110bの上面の形状に対応し、不純物拡散領域2130bの一部を被うように設けられているため、凹凸を有している。半導体薄膜2110aと半導体薄膜2110bとの間に設けられるパッシベーション膜2103は、この凹凸を平坦にすることができる。すなわち、平坦化膜として機能する。
半導体薄膜2110は、図23のように、例えばn型GaAs等の第1導電型ボンディング層2451、例えばn型AlGa1−sAs等の第1導電型導通層2452、例えばn型GaAs等の第1導電型コンタクト層2453、例えばn型InGaP等の第1導電型エッチング停止層2454、例えばn型GaAs等の第1導電型分離層2455、例えばn型AlGa1−xAs等の第1導電型下クラッド層2456、例えばn型AlGa1−yAs等の第1導電型活性層2457、例えばn型AlGa1−zAs等の第1導電型上クラッド層2458、例えばn型GaAs第1導電型コンタクト層2459を有している。この半導体薄膜2110も実施の形態1の半導体薄膜を構成する各層と略同じであるので、説明を省略する。
そして、第1導電型活性層2457、第1導電型上クラッド層2458、第1導電型コンタクト層2459の一部を選択的な不純物拡散等により不純物をドーピングすることで、第1導電型活性層内に到達する高濃度拡散領域2130が形成され、第1導電型の層から第2導電型の層に変換されている。すなわち、この不純物拡散領域2130には、第2導電型活性2130a、第2導電型クラッド層2130b、第2導電型コンタクト層2130cが形成されることになる。
この半導体薄膜2110は、第1導電型コンタクト層2452と第2導電型コンタクト層2130cを電極パッドなどの電極と接続することで、活性層内のpn接合に電流が流れ、このpn接合が発光する。
この半導体薄膜2110bの第2導電型コンタクト層2130cと半導体薄膜2110aの第1導電型コンタクト層2452は、図21のように、パターン配線2142と配線電極2106とにより接続される。そして、半導体薄膜2110bの第1導電型コンタクト層2452は、電極2105に接続され、半導体薄膜2110bの第2導電型コンタクト層2130cは、電極2108と接続されている。
このように構成される実施の形態7で説明する半導体装置は、実施の形態1と同様に、電極2105をn型電極、電極2108をp型電極とし、例えば、n型電極に−側、p型電極に+側を接続して電流を注入する。注入された電流は、半導体薄膜2110aのpn接合に順方向に電流が流れ、pn接合が発光する。そして、半導体薄膜2110aに流れた電流は、電極配線2106及びパターン配線2142を経由して半導体薄膜2110bに注入される。注入された電流は、半導体薄膜2110aのpn接合に順方向に電流が流れ、pn接合が発光する。このように、pn接合を直列に接続することで、電流の注入により各半導体薄膜のpn接合を発光させることができる。
このように、パッシベーション膜2103を平坦化膜とすることで、半導体薄膜2130aを半導体薄膜2130bの積層させやくすることができる。また、pn接合を直列に接続することで、実施の形態1と同様に、発光強度を向上させることができる。
[実施の形態8]
実施の形態8で説明する半導体装置は、複数の半導体薄膜を積層せずに1つの基板上で直列に接続した構造を有している。以下、この半導体装置について図24乃至図25により説明する。
図24は、実施の形態8で説明する本発明の半導体装置の上面図である。図25は、図24のA−A断面図である。実施の形態8で説明する半導体装置は、基板2501上に、反射層2502と、パッシベーション膜2503を備えている。そして、そのパッシベーション膜に半導体薄膜2511が配列され、半導体薄膜同士を電極配線2506で直列に接続している。また、電極パッド等の電極2505と電極2508とを備えている。
半導体薄膜2511aは、第1導電型ボンディング層2560と、第1導電型下クラッド層2561と、第1導電型活性層2562と、第1導電型上クラッド層2563と、第1導電型コンタクト層2564とが積層されている。そして、第1導電型活性層2562と、第1導電型クラッド層2563と、第1導電型コンタクト層2564の一部が、選択的な不純物拡散等で不純物がドーピングされ、不純物拡散領域2531aが形成されている。この不純物のドーピングにより、第1導電型が第2導電型となり、第2導電型活性層2565aと、第2導電型クラッド層2565bと、第2導電型コンタクト層2565cとが形成されている。これらの層で形成されている半導体薄膜2511aは、絶縁層2504によってコンタクト層の一部及びpn接合で発光する光の取り出し部分をのぞく部分が被われている。さらに、第1導電型コンタクト層2564は、電極2505に接続され、第2導電型コンタクト層2565aは、電極配線2506aと接続され、隣接する別の半導体薄膜2511bと直列に接続されるように隣接する別の半導体薄膜2511b第1導電型コンタクト層2564に接続される。半導体薄膜2511a以外の各半導体薄膜も半導体薄膜2511aと略同じ構成である。
このように、基板2501上に複数の各半導体薄膜を直列に接続した半導体装置は、電極2506をn型電極、電極2508をp型電極として、例えば、n型電極に−側、p型電極に+側を接続して電流を注入する。これにより、各半導体薄膜2511のpn接合に順方向に電流が流れ、実施の形態2と同様に半導体薄膜内のpn接合が発光する。
電流は、半導体薄膜2511fから、直列に接続された半導体薄膜2511e、半導体薄膜2511d、半導体薄膜2511c、半導体薄膜2511b、半導体薄膜2511aと順に流れ、各半導体薄膜のpn接合が略同時に発光する。このように、pn接合を直列に接続することで、電流の注入により各半導体薄膜のpn接合を発光させることができる。1つの基板2501から発する光の強度は、概略全てのpn接合の発光強度の和となり、発光強度を大幅に増加させることができる。
このように、実施の形態8で説明した半導体装置は、pn接合を有する各半導体薄膜を積層せずに直列に接続することで、少ない通電電流で1つの基板2501から発光する光の発光強度を大きくすることができ、発光効率を向上させることができる。そして、半導体薄膜を積層させないため、構造が単純となり、作成工程が簡略化できる。
実施の形態1乃至実施の形態2で説明した半導体装置は、実施の形態4のように駆動回路を有する駆動装置も搭載された半導体複合装置であってもよい。このような装置としては、例えば、LEDプリンタヘッド等がある。LEDプリントヘッドは、例えば電子写真プリンタや電子写真複写機等の露光装置として用いられるものである。具体的には、LEDプリントヘッドは、図26に示すように、所定のベース材料91上にLED素子を有するLEDユニット92が搭載されて構成される。このLEDユニット92は、第1の実施の形態乃至第4の実施の形態として示した半導体装置が実装基板上に搭載されて構成されるものである。LEDユニット92に設けられた発光部ユニット92aにおける発光部の上方には、当該発光部から出射された光を集光する光学素子としてのロッドレンズアレイ93が配設されている。このロッドレンズアレイ93は、柱状の光学レンズを発光部ユニット92aにおける直線状に配列された発光部に沿って多数配列したものであり、光学素子ホルダに相当するレンズホルダ94によって所定位置に保持されている。なお、発光部ユニット92aにおける発光部とは、例えば上述で説明した半導体薄膜である。
レンズホルダ94は、ベース部材91及びLEDユニット92を被うように形成されている。そして、ベース部材91、LEDユニット92、及びレンズホルダ94は、ベース部材91に形成された開口部91a及びレンズホルダ94に形成された開口部94aに挿通されて配設されるクランパ95によって一体的に狭持されている。
このようなLEDプリントヘッドにおいては、LEDユニット92によって発生した光が、ロッドレンズアレイ93によって集光され、所定の外部部材に照射されることになる。
以上説明したように、このようなLEDプリントヘッドにおいては、LEDユニット92として、低電流で発光強度の高い実施の形態1乃至実施の形態8で説明した半導体装置を用いていることから、高品質な画像形成を効率良く行うことができる。
また、上述のようなLEDプリンタヘッドは、例えば画像形成装置に用いられる。画像形成装置は、所定の記録媒体にトナーを定着して画像を形成する画像形成装置であり、転写式電子写真プロセスを利用したプリンタや複写機に適用可能なものである。
画像形成装置は、図27に示すように、画像が記録されていない記録媒体Pを堆積した状態で収納する用紙カセット801を備える。用紙カセット801に収納された記録媒体Pは、その表面に接触するように配設されているホッピングローラ802が回転することによって当該用紙カセット801から1枚ずつ分離されて給紙され、媒体搬送経路におけるホッピングローラ802の下流側に配設されたピンチローラ803及びレジストローラ804、並びにピンチローラ805及びレジストローラ806の回転に応じて、後述するプロセスユニット807Y、807M、807C、807Bへと搬送される。このとき、画像形成装置は、ピンチローラ803及びレジストローラ804、並びにピンチローラ805及びレジストローラ806によって記録媒体Pを挟持することにより、当該記録媒体Pの斜行を修正しながらプロセスユニット807Y、807M、807C、807Bへと搬送する。
また、画像形成装置においては、媒体搬送経路におけるピンチローラ805及びレジストローラ806の下流に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のそれぞれの画像を形成する4つのプロセスユニット807Y、807M、807C、807Bが、媒体搬送経路に沿ってその上流側から順次配設されている。なお、これらプロセスユニット807Y、807M、807C、807Bは、共通の構成とされることから、ここでは、プロセスユニット807と総称して説明するものとする。
プロセスユニット807は、図示しない駆動源及びギヤによって媒体搬送方向に回転駆動する像担持体としての感光体ドラム807aを備える。この感光体ドラム807aの周囲には、その回転方向上流側から順に、当該感光体ドラム807aの表面を帯電させる帯電装置807bと、この帯電装置807bによって帯電された感光体ドラム807aの表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置807cとが配設されている。ここで、露光装置807cとしては、上述に示したLEDプリントヘッドが用いられる。また、プロセスユニット807は、静電潜像が形成された感光体ドラム807aの表面にトナーを供給してトナー画像を形成させる現像装置807dと、感光体ドラム807aの表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置807eとを備える。
さらに、画像形成装置は、プロセスユニット807における各感光体ドラム807aと対向する位置に、半導電性のゴム等によって形成された転写ローラ808が配設されている。画像形成装置は、感光体ドラム807a上のトナーを記録媒体Pに付着させるために、当該感光体ドラム807aの表面とこれら各転写ローラ808の表面との間に、所定の電位差を生じさせる。
さらにまた、画像形成装置は、媒体搬送経路におけるプロセスユニット807Y、807M、807C、807Bの下流に、媒体搬送方向に回転駆動する加熱ローラ及びこの加熱ローラと略当接して回転駆動するバックアップローラを搭載した定着装置809を備える。定着装置809は、加熱ローラ及びバックアップローラによって記録媒体Pを挟持して加圧及び加熱することにより、当該記録媒体P上に転写されたトナーを定着させる。
このような画像形成装置は、記録媒体Pを所定の媒体搬送速度でプロセスユニット807へと搬送し、これにともない、これらプロセスユニット807によって当該記録媒体P上に画像を形成する。具体的には、画像形成装置は、記録媒体Pを搬送した状態で、記録すべき画像信号がプロセスユニット807に入力されると、露光装置807cに形成された図示しないLED素子を発光させて、帯電装置87bによって帯電された感光体ドラム807aを露光し、当該感光体ドラム807aの表面に静電潜像を形成する。そして、画像形成装置は、プロセスユニット807に格納されたトナーをその静電潜像に帯電させて付着させ、このトナー画像を転写ローラ808を用いて記録媒体P上に転写する。
画像形成装置は、記録媒体Pを順次プロセスユニット807Y、807M、807C、807Bに通過させ、その通過過程でこのような動作を行うことにより、各色のトナー画像を当該記録媒体P上に順次転写して重ね合わせる。
さらに、画像形成装置は、未定着トナーが転写された記録媒体Pが定着装置809へと搬送されると、当該定着装置809によって当該記録媒体P上のトナー画像を定着させて画像を形成する。そして、画像形成装置は、媒体搬送経路における定着装置809の下流側に配設されたピンチローラ810及び排出ローラ811、並びにピンチローラ812及び排出ローラ813の回転に応じて、当該記録媒体Pを搬送し、記録媒体スタッカ部814へと排出する。
画像形成装置は、このようにして記録媒体P上にカラー画像を形成することができる。以上説明したように、画像形成装置においては、露光装置807cとして、上述で示したLEDプリントヘッドを用いていることから、スペース効率に優れた上で、高品質の画像を形成することができる。
第1の実施の形態で示す半導体装置の上面図である。 図1で示した半導体装置のA−A断面図である。 図2で示した半導体装置の半導体薄膜部分を示す図である。 第1の実施の形態で示す複数の半導体薄膜のpn接合を直列に接続した半導体薄膜群を複数配列させた状態を示す図である。 第1の実施の形態で示す半導体装置の別の例を示す図である。 図5で示した半導体装置の半導体薄膜部分を示す図である。 第2の実施の形態で示す半導体装置の上面図である。 図7で示した半導体装置のA−A断面図である。 図8で示した半導体装置の半導体薄膜部分を示す図である。 第2の実施の形態で示す半導体装置の別の例を示す図である。 実施の形態3で示す半導体装置の断面図である。 実施の形態4で示す半導体装置の上面図である。 図12で示した半導体装置のA−A断面図である。 実施の形態4で示す半導体装置の別の例で、複数の半導体素子と駆動素子とを備えた半導体複合装置の上面図である。 図14で示される半導体複合装置のA−A断面図である。 実施の形態5で示す半導体装置の上面図である。 図16で示した半導体装置のA−A断面図である。 実施の形態6で示す半導体装置の上面図である。 図18で示した半導体装置のA−A断面図である。 実施の形態7で示す半導体装置の上面図である。 図19で示した半導体装置のA−A断面図である。 図19で示した半導体装置の積層方向上方の半導体薄膜を取り除いた状態を示す図である。 図21で示した半導体装置の半導体薄膜部分を示す図である。 実施の形態8で示す半導体薄膜の上面図である。 図24で示した半導体薄膜のA−A断面図である。 本発明のプリントヘッドを示す図である。 本発明の画像形成装置を示す図である。
符号の説明
101 基板
102 反射層
103 パッシベーション膜
104 絶縁層
105、108 電極
106、107 電極配線
109、109a、109b、109c 半導体薄膜
310 第1導電型ボンディング層
311 第1導電型導通層
312 第1導電型コンタクト層
313 第1導電型エッチング停止層
314 第1導電型分離層
315 第1導電型クラッド層
316 第1導電型活性層
317 第2導電型クラッド層
318 第2導電型コンタクト層

Claims (10)

  1. 基板と、
    当該基板上に積層され、各々が有するpn接合に電流を流すことにより発光する複数の半導体薄膜と、
    前記複数の半導体薄膜のうち、対向する半導体薄膜間に設けられ、絶縁性を有するパッシベーション膜と、
    前記対向する半導体薄膜を電気的に接続する電極配線とを備え、
    前記複数の半導体薄膜の各々は、当該半導体薄膜の下側に位置する第1導電型コンタクト層と、上側に位置する第2導電型コンタクト層を有し、前記第1導電型コンタクト層及び前記第2導電型コンタクト層は上面側に露出部を有し、
    前記電極配線は、前記対向する半導体薄膜のうち、上側に位置する半導体薄膜の前記第1導電型コンタクト層の前記露出部と、下側に位置する半導体薄膜の前記第2導電型コンタクト層の前記露出部とを電気的に接続することを特徴とする半導体装置。
  2. 前記半導体薄膜は、発光する領域が限定されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 複数の前記半導体薄膜は、複数の前記半導体薄膜間を流れる電流を通す導通膜を介して1つの前記基板上に積層されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  4. 前記導通膜は、金属を含むことを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
  5. 前記導通膜は、透明導電膜を含むことを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
  6. 前記基板上に駆動回路を備えたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  7. 前記半導体薄膜は、積層方向上面及び側面が金属層で被われており、
    前記基板上に積層された複数の前記半導体薄膜は、前記pn接合に電流を流すことにより発光する光を前記半導体薄膜の積層方向端面から取り出すことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  8. 複数の前記半導体薄膜は、前記電極配線及び該電極配線を有する層を平坦化する平坦化膜を介して1つの前記基板上に積層されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  9. 請求項1乃至請求項9に記載の半導体装置を備えることを特徴とするプリントヘッド。
  10. 請求項9記載のプリントヘッドを備えることを特徴とする画像形成装置。
JP2005139655A 2005-05-12 2005-05-12 半導体装置、プリントヘッド及び画像形成装置 Active JP4636501B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005139655A JP4636501B2 (ja) 2005-05-12 2005-05-12 半導体装置、プリントヘッド及び画像形成装置
US11/382,752 US8035115B2 (en) 2005-05-12 2006-05-11 Semiconductor apparatus, print head, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005139655A JP4636501B2 (ja) 2005-05-12 2005-05-12 半導体装置、プリントヘッド及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006319099A JP2006319099A (ja) 2006-11-24
JP4636501B2 true JP4636501B2 (ja) 2011-02-23

Family

ID=37418298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005139655A Active JP4636501B2 (ja) 2005-05-12 2005-05-12 半導体装置、プリントヘッド及び画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8035115B2 (ja)
JP (1) JP4636501B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022211560A1 (ko) * 2021-04-01 2022-10-06 서울바이오시스주식회사 Led 디스플레이용 유닛 픽셀 및 그것을 갖는 디스플레이장치

Families Citing this family (96)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4718504B2 (ja) 2007-03-07 2011-07-06 株式会社沖データ 表示装置
JP5438889B2 (ja) * 2007-06-20 2014-03-12 株式会社沖データ 半導体装置、及びledプリントヘッド
US20230214167A1 (en) * 2008-01-04 2023-07-06 Nanolumens Acquisition, Inc. Display System and Methods
DE102008025160A1 (de) 2008-05-26 2009-12-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Projektor für kleinste Projektionsflächen und Verwendung einer Mehrfarben-LED in einem Projektor
US8097081B2 (en) 2008-06-05 2012-01-17 Soraa, Inc. High pressure apparatus and method for nitride crystal growth
US8871024B2 (en) 2008-06-05 2014-10-28 Soraa, Inc. High pressure apparatus and method for nitride crystal growth
US9157167B1 (en) 2008-06-05 2015-10-13 Soraa, Inc. High pressure apparatus and method for nitride crystal growth
US8303710B2 (en) 2008-06-18 2012-11-06 Soraa, Inc. High pressure apparatus and method for nitride crystal growth
WO2011044554A1 (en) 2009-10-09 2011-04-14 Soraa, Inc. Method for synthesis of high quality large area bulk gallium based crystals
US8284810B1 (en) 2008-08-04 2012-10-09 Soraa, Inc. Solid state laser device using a selected crystal orientation in non-polar or semi-polar GaN containing materials and methods
US8124996B2 (en) 2008-08-04 2012-02-28 Soraa, Inc. White light devices using non-polar or semipolar gallium containing materials and phosphors
US8430958B2 (en) 2008-08-07 2013-04-30 Soraa, Inc. Apparatus and method for seed crystal utilization in large-scale manufacturing of gallium nitride
US10036099B2 (en) 2008-08-07 2018-07-31 Slt Technologies, Inc. Process for large-scale ammonothermal manufacturing of gallium nitride boules
US8021481B2 (en) 2008-08-07 2011-09-20 Soraa, Inc. Process and apparatus for large-scale manufacturing of bulk monocrystalline gallium-containing nitride
US8323405B2 (en) 2008-08-07 2012-12-04 Soraa, Inc. Process and apparatus for growing a crystalline gallium-containing nitride using an azide mineralizer
US8979999B2 (en) 2008-08-07 2015-03-17 Soraa, Inc. Process for large-scale ammonothermal manufacturing of gallium nitride boules
US20100031873A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Soraa, Inc. Basket process and apparatus for crystalline gallium-containing nitride
JP5097057B2 (ja) * 2008-08-29 2012-12-12 株式会社沖データ 表示装置
US7976630B2 (en) 2008-09-11 2011-07-12 Soraa, Inc. Large-area seed for ammonothermal growth of bulk gallium nitride and method of manufacture
US8354679B1 (en) 2008-10-02 2013-01-15 Soraa, Inc. Microcavity light emitting diode method of manufacture
US20100295088A1 (en) * 2008-10-02 2010-11-25 Soraa, Inc. Textured-surface light emitting diode and method of manufacture
US8455894B1 (en) 2008-10-17 2013-06-04 Soraa, Inc. Photonic-crystal light emitting diode and method of manufacture
US20100147210A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-17 Soraa, Inc. high pressure apparatus and method for nitride crystal growth
US8987156B2 (en) 2008-12-12 2015-03-24 Soraa, Inc. Polycrystalline group III metal nitride with getter and method of making
US9543392B1 (en) 2008-12-12 2017-01-10 Soraa, Inc. Transparent group III metal nitride and method of manufacture
US8878230B2 (en) 2010-03-11 2014-11-04 Soraa, Inc. Semi-insulating group III metal nitride and method of manufacture
US8461071B2 (en) 2008-12-12 2013-06-11 Soraa, Inc. Polycrystalline group III metal nitride with getter and method of making
USRE47114E1 (en) 2008-12-12 2018-11-06 Slt Technologies, Inc. Polycrystalline group III metal nitride with getter and method of making
JP4971295B2 (ja) * 2008-12-15 2012-07-11 株式会社沖データ 表示装置
JP4971296B2 (ja) * 2008-12-15 2012-07-11 株式会社沖データ 表示装置
US8247886B1 (en) 2009-03-09 2012-08-21 Soraa, Inc. Polarization direction of optical devices using selected spatial configurations
US8299473B1 (en) 2009-04-07 2012-10-30 Soraa, Inc. Polarized white light devices using non-polar or semipolar gallium containing materials and transparent phosphors
US8791499B1 (en) 2009-05-27 2014-07-29 Soraa, Inc. GaN containing optical devices and method with ESD stability
US8306081B1 (en) 2009-05-27 2012-11-06 Soraa, Inc. High indium containing InGaN substrates for long wavelength optical devices
US9000466B1 (en) 2010-08-23 2015-04-07 Soraa, Inc. Methods and devices for light extraction from a group III-nitride volumetric LED using surface and sidewall roughening
US8933644B2 (en) 2009-09-18 2015-01-13 Soraa, Inc. LED lamps with improved quality of light
US9583678B2 (en) 2009-09-18 2017-02-28 Soraa, Inc. High-performance LED fabrication
US8502465B2 (en) 2009-09-18 2013-08-06 Soraa, Inc. Power light emitting diode and method with current density operation
US9293644B2 (en) 2009-09-18 2016-03-22 Soraa, Inc. Power light emitting diode and method with uniform current density operation
US8435347B2 (en) 2009-09-29 2013-05-07 Soraa, Inc. High pressure apparatus with stackable rings
KR101114782B1 (ko) 2009-12-10 2012-02-27 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 발광 소자 제조방법
JP2011159671A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Oki Data Corp 半導体発光装置および画像表示装置
EP2355151A3 (en) * 2010-01-29 2015-12-30 Oki Data Corporation Semiconductor light emitting device and image forming apparatus
JP2011159672A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Oki Data Corp 半導体発光装置および画像表示装置
US8740413B1 (en) 2010-02-03 2014-06-03 Soraa, Inc. System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures
US10147850B1 (en) 2010-02-03 2018-12-04 Soraa, Inc. System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures
US8905588B2 (en) 2010-02-03 2014-12-09 Sorra, Inc. System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures
US9450143B2 (en) 2010-06-18 2016-09-20 Soraa, Inc. Gallium and nitrogen containing triangular or diamond-shaped configuration for optical devices
US9564320B2 (en) 2010-06-18 2017-02-07 Soraa, Inc. Large area nitride crystal and method for making it
US8729559B2 (en) 2010-10-13 2014-05-20 Soraa, Inc. Method of making bulk InGaN substrates and devices thereon
US8786053B2 (en) 2011-01-24 2014-07-22 Soraa, Inc. Gallium-nitride-on-handle substrate materials and devices and method of manufacture
US8492185B1 (en) 2011-07-14 2013-07-23 Soraa, Inc. Large area nonpolar or semipolar gallium and nitrogen containing substrate and resulting devices
US8686431B2 (en) 2011-08-22 2014-04-01 Soraa, Inc. Gallium and nitrogen containing trilateral configuration for optical devices
JP5396669B2 (ja) * 2011-10-07 2014-01-22 株式会社沖データ 表示装置
US9694158B2 (en) 2011-10-21 2017-07-04 Ahmad Mohamad Slim Torque for incrementally advancing a catheter during right heart catheterization
US10029955B1 (en) 2011-10-24 2018-07-24 Slt Technologies, Inc. Capsule for high pressure, high temperature processing of materials and methods of use
TW201318147A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 Phostek Inc 發光二極體陣列
US8912025B2 (en) 2011-11-23 2014-12-16 Soraa, Inc. Method for manufacture of bright GaN LEDs using a selective removal process
US8482104B2 (en) 2012-01-09 2013-07-09 Soraa, Inc. Method for growth of indium-containing nitride films
EP2823515A4 (en) 2012-03-06 2015-08-19 Soraa Inc LIGHT-EMITTING DIODES WITH MATERIAL LAYERS WITH LOW BREAKING INDEX TO REDUCE LIGHT PIPE EFFECTS
US8971368B1 (en) 2012-08-16 2015-03-03 Soraa Laser Diode, Inc. Laser devices having a gallium and nitrogen containing semipolar surface orientation
US9978904B2 (en) 2012-10-16 2018-05-22 Soraa, Inc. Indium gallium nitride light emitting devices
US8802471B1 (en) 2012-12-21 2014-08-12 Soraa, Inc. Contacts for an n-type gallium and nitrogen substrate for optical devices
TW201438188A (zh) * 2013-03-25 2014-10-01 Miracle Technology Co Ltd 堆疊式發光二極體陣列結構
US8994033B2 (en) 2013-07-09 2015-03-31 Soraa, Inc. Contacts for an n-type gallium and nitrogen substrate for optical devices
US9419189B1 (en) 2013-11-04 2016-08-16 Soraa, Inc. Small LED source with high brightness and high efficiency
US10174438B2 (en) 2017-03-30 2019-01-08 Slt Technologies, Inc. Apparatus for high pressure reaction
US20190164945A1 (en) * 2017-11-27 2019-05-30 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode for display and display apparatus having the same
US11527519B2 (en) 2017-11-27 2022-12-13 Seoul Viosys Co., Ltd. LED unit for display and display apparatus having the same
US10892296B2 (en) 2017-11-27 2021-01-12 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device having commonly connected LED sub-units
US10892297B2 (en) 2017-11-27 2021-01-12 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode (LED) stack for a display
US11282981B2 (en) * 2017-11-27 2022-03-22 Seoul Viosys Co., Ltd. Passivation covered light emitting unit stack
US10748881B2 (en) 2017-12-05 2020-08-18 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device with LED stack for display and display apparatus having the same
US10886327B2 (en) 2017-12-14 2021-01-05 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting stacked structure and display device having the same
US11552057B2 (en) 2017-12-20 2023-01-10 Seoul Viosys Co., Ltd. LED unit for display and display apparatus having the same
US11522006B2 (en) 2017-12-21 2022-12-06 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting stacked structure and display device having the same
US11552061B2 (en) 2017-12-22 2023-01-10 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device with LED stack for display and display apparatus having the same
US11114499B2 (en) 2018-01-02 2021-09-07 Seoul Viosys Co., Ltd. Display device having light emitting stacked structure
US10784240B2 (en) 2018-01-03 2020-09-22 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device with LED stack for display and display apparatus having the same
US10879419B2 (en) * 2018-08-17 2020-12-29 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device
US10862006B2 (en) 2018-08-17 2020-12-08 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device
US11967605B2 (en) * 2018-11-13 2024-04-23 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device
US11637219B2 (en) 2019-04-12 2023-04-25 Google Llc Monolithic integration of different light emitting structures on a same substrate
KR20210155394A (ko) * 2019-05-14 2021-12-22 서울바이오시스 주식회사 Led 칩 및 그것을 제조하는 방법
US11901397B2 (en) * 2019-05-14 2024-02-13 Seoul Viosys Co., Ltd. LED chip having fan-out structure and manufacturing method of the same
JP7481363B2 (ja) * 2019-05-14 2024-05-10 ソウル バイオシス カンパニー リミテッド 表示装置
US11855121B2 (en) * 2019-05-14 2023-12-26 Seoul Viosys Co., Ltd. LED chip and manufacturing method of the same
CN211629110U (zh) * 2019-05-14 2020-10-02 首尔伟傲世有限公司 发光封装件
US11587914B2 (en) * 2019-05-14 2023-02-21 Seoul Viosys Co., Ltd. LED chip and manufacturing method of the same
KR20210155396A (ko) * 2019-05-14 2021-12-22 서울바이오시스 주식회사 Led 칩 및 그것을 제조하는 방법
US11756980B2 (en) * 2019-05-14 2023-09-12 Seoul Viosys Co., Ltd. LED chip package and manufacturing method of the same
US11508778B2 (en) 2019-05-21 2022-11-22 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device for display and display apparatus having the same
FR3102303B1 (fr) 2019-10-22 2022-04-15 Commissariat Energie Atomique Dispositif d’affichage émissif à LED
US11817435B2 (en) * 2019-10-28 2023-11-14 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device for display and LED display apparatus having the same
US11489089B2 (en) 2020-06-19 2022-11-01 Lextar Electronics Corporation Light emitting device with two vertically-stacked light emitting cells
US11490519B2 (en) * 2021-01-11 2022-11-01 X-Celeprint Limited Printed stacked micro-devices

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05175547A (ja) * 1991-12-26 1993-07-13 Kyocera Corp 半導体発光素子
JPH11150303A (ja) * 1997-11-14 1999-06-02 Sanyo Electric Co Ltd 発光部品
JP2003197968A (ja) * 2001-12-18 2003-07-11 Shuko Cho 透明導電層及び反射層で直接結合されたチップの積み重ねによるフルカラー発光ダイオード光源のパッケージ構造
JP2004207323A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Oki Data Corp 半導体複合装置
JP2005019874A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Led、ledチップ、ledモジュール、および照明装置
JP2005072323A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Oki Data Corp 半導体装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4266333A (en) * 1979-04-27 1981-05-12 Rca Corporation Method of making a Schottky barrier field effect transistor
JP2875437B2 (ja) * 1992-07-30 1999-03-31 シャープ株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
US5482896A (en) * 1993-11-18 1996-01-09 Eastman Kodak Company Light emitting device comprising an organic LED array on an ultra thin substrate and process for forming same
US5707745A (en) * 1994-12-13 1998-01-13 The Trustees Of Princeton University Multicolor organic light emitting devices
US5703436A (en) * 1994-12-13 1997-12-30 The Trustees Of Princeton University Transparent contacts for organic devices
JP2000174344A (ja) 1998-12-03 2000-06-23 Hitachi Cable Ltd 発光ダイオード
WO2001011426A1 (en) * 1999-05-27 2001-02-15 Patterning Technologies Limited Method of forming a masking pattern on a surface
US6763167B2 (en) * 2000-12-20 2004-07-13 Polaroid Corporation Integral organic light emitting diode fiber optic printhead
US6876350B2 (en) * 2001-08-10 2005-04-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic equipment using the same
US7042483B2 (en) * 2003-03-10 2006-05-09 Eastman Kodak Company Apparatus and method for printing using a light emissive array
JP4326889B2 (ja) * 2003-09-11 2009-09-09 株式会社沖データ 半導体装置、ledプリントヘッド、画像形成装置、及び半導体装置の製造方法
KR100987451B1 (ko) * 2003-12-04 2010-10-13 엘지전자 주식회사 면발광 소자
US7427782B2 (en) * 2004-03-29 2008-09-23 Articulated Technologies, Llc Roll-to-roll fabricated light sheet and encapsulated semiconductor circuit devices
US20060007059A1 (en) * 2004-07-06 2006-01-12 Bell Jonathan A Flexible display screen arrangements and applications thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05175547A (ja) * 1991-12-26 1993-07-13 Kyocera Corp 半導体発光素子
JPH11150303A (ja) * 1997-11-14 1999-06-02 Sanyo Electric Co Ltd 発光部品
JP2003197968A (ja) * 2001-12-18 2003-07-11 Shuko Cho 透明導電層及び反射層で直接結合されたチップの積み重ねによるフルカラー発光ダイオード光源のパッケージ構造
JP2004207323A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Oki Data Corp 半導体複合装置
JP2005019874A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Led、ledチップ、ledモジュール、および照明装置
JP2005072323A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Oki Data Corp 半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022211560A1 (ko) * 2021-04-01 2022-10-06 서울바이오시스주식회사 Led 디스플레이용 유닛 픽셀 및 그것을 갖는 디스플레이장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006319099A (ja) 2006-11-24
US8035115B2 (en) 2011-10-11
US20060255343A1 (en) 2006-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4636501B2 (ja) 半導体装置、プリントヘッド及び画像形成装置
JP5599916B2 (ja) 半導体装置の製造方法、半導体装置及びそれを用いた光プリントヘッド、及び画像形成装置
JP5010108B2 (ja) 半導体複合装置、プリントヘッド、及びそれを用いた画像形成装置
JP4601464B2 (ja) 半導体装置、プリントヘッド、及びそれを用いた画像形成装置
JP5415191B2 (ja) 半導体複合装置、光プリントヘッド、及び画像形成装置
JP4203087B2 (ja) 半導体複合装置、ledプリントヘッド及び画像形成装置
JP2007096160A (ja) 半導体複合装置、及びこれらを用いたプリントヘッド並びに画像形成装置。
US8497893B2 (en) Semiconductor device, optical print head and image forming apparatus
US7541620B2 (en) Semiconductor device, light emitting diode print head, and image forming apparatus
JP2004179641A (ja) 半導体装置、光プリントヘッド、及び画像形成装置
US8035116B2 (en) Semiconductor device, light emitting diode head, and image forming apparatus
US8134164B2 (en) Semiconductor device, optical print head and image forming apparatus
JP4731949B2 (ja) 半導体装置、ledヘッド、及びこれを用いた画像形成装置
JP2011054760A (ja) 半導体複合装置、この製造方法、光プリントヘッド及び画像形成装置
JP4704079B2 (ja) 光半導体装置、ledヘッド、及びこれを用いた画像形成装置
JP4662798B2 (ja) 半導体複合装置、プリントヘッド、及び画像形成装置
JP2004179646A (ja) 半導体複合装置、光プリントヘッド、及び画像形成装置
JP4208891B2 (ja) 半導体複合装置、ledヘッド、及び画像形成装置
JP2013211355A (ja) 3端子発光素子、3端子発光素子アレイ、プリントヘッドおよび画像形成装置
JP2017084992A (ja) 半導体複合装置、光プリントヘッド及び画像形成装置
JP2005167062A (ja) 半導体装置、ledヘッド、及びプリンタ
JP2006082260A (ja) 半導体複合装置、半導体複合装置の製造方法、半導体複合装置を使用したledヘッド及びこのledヘッドを用いた画像形成装置
JP2019029473A (ja) 半導体発光素子、半導体複合装置、光プリントヘッド、及び画像形成装置
JP2010034100A (ja) 半導体装置、プリントヘッド及び画像形成装置
JP2009147352A (ja) 半導体装置、ledヘッド及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100817

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100825

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101021

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101117

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101117

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131203

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4636501

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350