JP7233859B2 - infrared light emitting diode - Google Patents

infrared light emitting diode Download PDF

Info

Publication number
JP7233859B2
JP7233859B2 JP2018116236A JP2018116236A JP7233859B2 JP 7233859 B2 JP7233859 B2 JP 7233859B2 JP 2018116236 A JP2018116236 A JP 2018116236A JP 2018116236 A JP2018116236 A JP 2018116236A JP 7233859 B2 JP7233859 B2 JP 7233859B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor
conductivity type
semiconductor substrate
type semiconductor
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
JP2018116236A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019009438A (en
Inventor
浩己 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei EMD Corp
Original Assignee
Asahi Kasei EMD Corp
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 Asahi Kasei EMD Corp filed Critical Asahi Kasei EMD Corp
Publication of JP2019009438A publication Critical patent/JP2019009438A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7233859B2 publication Critical patent/JP7233859B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

本発明は赤外線発光ダイオードに関する。 The present invention relates to infrared light emitting diodes.

発光ダイオード(LED)は、可視光域の照明や近赤外域の通信用途など広く活用されている。一方で、近赤外域よりも長波長側の領域では、利用用途が限られることから、タングステンランプ光源等の既存光源が利用され、LED光源の開発は積極的には進められてこなかった。
しかしながら、近年、中赤外の波長領域、特に波長が2.0μmから12μm程度の波長領域が注目されている。つまり、この波長領域はCO2や炭化水素などの気体分子による光吸収が見られる波長域であるため、LED光源、赤外線センサ、及び所望の波長帯のみを透過する光学フィルタを組み合わせ、吸収量を検出することで気体分子の濃度を計測する、低消費電力の非分散型ガスセンサとしての応用が期待されている。
Light-emitting diodes (LEDs) are widely used for illumination in the visible light range and communication applications in the near-infrared range. On the other hand, in the longer wavelength region than the near-infrared region, applications are limited, so existing light sources such as tungsten lamp light sources are used, and the development of LED light sources has not been actively promoted.
However, in recent years, a mid-infrared wavelength region, in particular, a wavelength region of about 2.0 μm to 12 μm has attracted attention. In other words, since this wavelength region is a wavelength region where light absorption by gas molecules such as CO 2 and hydrocarbons can be seen, an LED light source, an infrared sensor, and an optical filter that transmits only the desired wavelength band are combined to reduce the amount of absorption. It is expected to be applied as a low-power, non-dispersive gas sensor that measures the concentration of gas molecules by detecting them.

中でも発光ダイオードは、既存光源であるランプには不可能な、例えば1ミリ秒以下の高速駆動が可能であり、ガスセンサの低消費電力化への寄与が大きい。更に、これまでは、ガスセンサとしての高い精度を得るために発光強度の向上に主眼が置かれてきたが、近年、より消費電力を下げるために、低電流で動作する高効率の発光ダイオードが求められてきており、少しでも発光効率を上げることもまた重要な課題である。
このような発光ダイオードは、例えば導電性基板上に形成されたpn接合を用いて、縦方向(基板の厚さ方向)に電流を注入することで使用される。また、パッケージには、可視光・近赤外光で利用されるような砲弾型のエポキシ樹脂に封入する方法や、缶パッケージ、或いはセラミックパッケージが用いられる。
Among them, light-emitting diodes can be driven at a high speed of, for example, 1 millisecond or less, which is not possible with lamps, which are the existing light sources, and greatly contribute to reducing the power consumption of gas sensors. Furthermore, until now, the main focus has been on improving the emission intensity in order to obtain high accuracy as a gas sensor, but in recent years, in order to further reduce power consumption, there has been a demand for highly efficient light-emitting diodes that operate at low current. It is also an important issue to raise the luminous efficiency even a little.
Such light-emitting diodes are used, for example, by injecting current in the vertical direction (thickness direction of the substrate) using a pn junction formed on a conductive substrate. For the package, a method of encapsulating in a bullet-shaped epoxy resin used for visible light and near-infrared light, a can package, or a ceramic package is used.

この場合、pn接合部で発生した光を外部に効果的に取り出すためには、外部から見た発光表面を広くする必要がある。そのため、一般に、半導体チップを上面視した時の電極の被覆率を小さくし、更に活性層の面積の占める比率を大きくする設計が取られる。これにより、活性層で発生した光は、直接、或いは基板内での反射を繰り返した後に半導体表面から取り出される。
しかしながら、高い導電性を有する基板を用いた場合、中赤外光の波長域における自由キャリア吸収が大きいことにより、発光が効率的に取り出せない問題がある。これを避けるための一つの方法として半絶縁性の半導体基板(例えばGaAs)を用い、基板の裏面から光を取り出す方法がある。特許文献1には半絶縁性の半導体基板を用いた赤外線発光ダイオードが記載されている。
In this case, in order to effectively take out the light generated at the pn junction, it is necessary to widen the light emitting surface as seen from the outside. Therefore, in general, a design is adopted in which the coverage ratio of the electrodes when the semiconductor chip is viewed from above is reduced, and the ratio of the area occupied by the active layer is increased. As a result, the light generated in the active layer is extracted from the semiconductor surface either directly or after being repeatedly reflected within the substrate.
However, when a substrate having high conductivity is used, there is a problem that light emission cannot be extracted efficiently due to large free carrier absorption in the wavelength region of mid-infrared light. One method for avoiding this is to use a semi-insulating semiconductor substrate (for example, GaAs) and extract light from the back surface of the substrate. Patent Document 1 describes an infrared light emitting diode using a semi-insulating semiconductor substrate.

特開2016-14392号公報JP 2016-14392 A

本発明の課題は、基板の裏面から光を取り出す赤外線発光ダイオードとして、発光効率及び発光強度の向上が期待できるものを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an infrared light emitting diode that emits light from the back surface of a substrate and is expected to have improved luminous efficiency and luminous intensity.

上記課題を解決するために、本発明の一態様である赤外線発光ダイオードは、半導体基板と下記の半導体積層部および金属層とを備えている。
半導体積層部は、半導体基板の一面上に形成され、この一面側から第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層をこの順に有し、第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層はインジウムおよびアンチモンの少なくとも一方を含む。また、半導体基板の一面から突出する第一メサ部と第一メサ部から突出する第二メサ部とを有し、第一メサ部と第二メサ部との境界が活性層よりも半導体基板側に存在する。
第一導電型半導体層および第二導電型半導体層は互いに導電型が異なる半導体層である。第一導電型半導体層がn型半導体層で第二導電型半導体層がp型半導体層であってもよいし、第一導電型半導体層がp型半導体層で第二導電型半導体層がn型半導体層であってもよい。
金属層は、第一メサ部の第一導電型半導体層に接触する第一部分と、第一部分とは独立した部分であって、第二メサ部の第二導電型半導体層に接触する第二部分と、を有する。
In order to solve the above problems, an infrared light emitting diode that is one aspect of the present invention includes a semiconductor substrate, a semiconductor lamination portion described below, and a metal layer.
The semiconductor lamination portion is formed on one surface of a semiconductor substrate, and has a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer in this order from the one surface side, the first conductivity type semiconductor layer, the active layer, and , and the second conductivity type semiconductor layer contains at least one of indium and antimony. Further, it has a first mesa portion protruding from one surface of the semiconductor substrate and a second mesa portion protruding from the first mesa portion, and the boundary between the first mesa portion and the second mesa portion is closer to the semiconductor substrate than the active layer. exists in
The first-conductivity-type semiconductor layer and the second-conductivity-type semiconductor layer are semiconductor layers of different conductivity types. The first conductivity type semiconductor layer may be an n-type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer may be a p-type semiconductor layer, or the first conductivity type semiconductor layer may be a p-type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer may be an n-type semiconductor layer. It may be a type semiconductor layer.
The metal layer has a first portion in contact with the first conductivity type semiconductor layer of the first mesa portion and a second portion independent of the first portion and in contact with the second conductivity type semiconductor layer of the second mesa portion. and have

また、本発明の一態様である赤外線発光ダイオードは、平面視における半導体基板の外形面積に対する第二メサ部の底面積(第一メサ部との境界部の面積)の比率(以下、「第二メサ部の基板被覆率」と称する。)が0.21以上0.8以下であり、活性層で発生した光の金属層での反射率が0.60以上1.00以下であり、半導体基板の一面の反対面である裏面が光取り出し面である。
さらに、本発明の一態様である赤外線発光ダイオードは、半導体基板の側面及び半導体積層部を封止する封止部を備えている。さらに、本発明の一態様である赤外線発光ダイオードは、半導体基板上に半導体積層部を複数備え、複数の半導体積層部は互いに直列に接続されている。
In addition, the infrared light emitting diode that is one aspect of the present invention has a ratio of the bottom area of the second mesa portion (the area of the boundary portion with the first mesa portion) to the external area of the semiconductor substrate in plan view (hereinafter referred to as the “second The substrate coverage ratio of the mesa portion”) is 0.21 or more and 0.8 or less, the reflectance of the light generated in the active layer at the metal layer is 0.60 or more and 1.00 or less, and the semiconductor substrate The back surface, which is the opposite surface of the one surface of , is the light extraction surface.
Further, the infrared light emitting diode that is one aspect of the present invention includes a sealing portion that seals the side surface of the semiconductor substrate and the semiconductor lamination portion. Further, an infrared light emitting diode that is one aspect of the present invention includes a plurality of semiconductor lamination parts on a semiconductor substrate, and the plurality of semiconductor lamination parts are connected in series with each other.

本発明の赤外線発光ダイオードによれば、発光効率及び発光強度の向上が期待できる。 According to the infrared light emitting diode of the present invention, improvement in luminous efficiency and luminous intensity can be expected.

本発明の第一実施形態の赤外線発光ダイオードを示す平面図(a)と、そのA-A断面図(b)である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view (a) showing an infrared light emitting diode according to a first embodiment of the present invention and a cross-sectional view (b) taken along line AA thereof; 図1(b)の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG.1(b). 第一実施形態の赤外線発光ダイオードを構成する半導体積層部の形成方法を説明する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a semiconductor lamination portion that constitutes the infrared light emitting diode of the first embodiment; 第一実施形態の赤外線発光ダイオードを含む赤外線発光装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an infrared light emitting device including an infrared light emitting diode of a first embodiment; FIG. 第二実施形態の赤外線発光ダイオードを示す平面図である。It is a top view which shows the infrared light emitting diode of 2nd embodiment. 図5のA-A断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5; 比較例1の赤外線発光ダイオードを示す平面図(a)と、そのA-A断面図(b)である。FIG. 4A is a plan view showing an infrared light emitting diode of Comparative Example 1, and FIG. 比較例2の赤外線発光ダイオードを示す平面図(a)と、そのA-A断面図(b)である。FIG. 10A is a plan view showing an infrared light emitting diode of Comparative Example 2, and FIG. 実施例1の赤外線発光ダイオードで金属層を構成するTi層の厚さと、Ti層とn型半導体層との界面(Ti/InSb界面)での反射率との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the thickness of a Ti layer forming a metal layer in the infrared light emitting diode of Example 1 and the reflectance at the interface (Ti/InSb interface) between the Ti layer and the n-type semiconductor layer. 赤外線発光ダイオードの光出力と第二メサ部の基板被覆率(S2/S1)との関係についてシミュレーションした結果を示すグラフである。7 is a graph showing the result of a simulation of the relationship between the optical output of an infrared light emitting diode and the substrate coverage ratio (S2/S1) of the second mesa portion; 赤外線発光ダイオードの光取り出し効率と第二メサ部の基板被覆率(S2/S1)との関係についてシミュレーションした結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of a simulation of the relationship between the light extraction efficiency of an infrared light emitting diode and the substrate coverage ratio (S2/S1) of the second mesa portion; 赤外線発光ダイオードの発光効率(相対値)と膜厚合計値(p型半導体層の膜厚と活性層の膜厚との合計値)との関係について、金属層のTi膜厚を変えてシミュレーションした結果を示すグラフである。The relationship between the luminous efficiency (relative value) of the infrared light emitting diode and the total film thickness (total value of the film thickness of the p-type semiconductor layer and the film thickness of the active layer) was simulated by changing the Ti film thickness of the metal layer. It is a graph which shows a result. 図12の一部を拡大して示したグラフである。FIG. 13 is a graph showing an enlarged part of FIG. 12; FIG.

[本発明の一態様に関する詳細な説明]
本発明の一態様の赤外線発光ダイオードは、光取り出し面が半導体基板の裏面(半導体積層部が形成されている一面の反対面)であり、半導体積層部が第一メサ部と第二メサ部を有し、半導体積層部上に金属層を備えた赤外線発光ダイオードにおいて、平面視における半導体基板の外形面積(S1)に対する第二メサ部の底面積(第一メサ部との境界部の面積、S2)の比率S2/S1(第二メサ部の基板被覆率)が0.21以上0.8以下であり、活性層で発生した光の金属層での反射率が0.60以上1.00以下であることを特徴の一つとする。
[Detailed description of one aspect of the present invention]
In the infrared light emitting diode of one aspect of the present invention, the light extraction surface is the back surface of the semiconductor substrate (the surface opposite to the surface on which the semiconductor lamination portion is formed), and the semiconductor lamination portion defines the first mesa portion and the second mesa portion. In an infrared light emitting diode having a metal layer on a semiconductor multilayer portion, the bottom area of the second mesa portion (the area of the boundary portion with the first mesa portion, S2 ) ratio S2/S1 (substrate coverage of the second mesa portion) is 0.21 or more and 0.8 or less, and the reflectance of the light generated in the active layer at the metal layer is 0.60 or more and 1.00 or less. One of the characteristics is that

なお、活性層で発生した光の金属層での反射率の測定方法としては、反射面に垂直に光が入射した場合の反射率が用いることができる。
半導体基板を用いた光の裏面取り出し構造を用いた場合、半導体積層部の表面の大部分を金属電極で覆う必要があり、この金属電極における吸収損失が発光ダイオードの発光効率を制限していることが、新たに分かった。この課題は、従来知られていた光の表面取り出し(半導体積層部側から光を取り出す)構造の赤外線発光ダイオード(この構造では半導体積層部を覆う金属層の被覆率が低い)には無い、新たな課題である。
As a method for measuring the reflectance of the light generated in the active layer in the metal layer, the reflectance when the light is vertically incident on the reflecting surface can be used.
When a back extraction structure of light using a semiconductor substrate is used, it is necessary to cover most of the surface of the semiconductor laminate with a metal electrode, and the absorption loss in this metal electrode limits the luminous efficiency of the light-emitting diode. But I found something new. This problem does not exist in conventional infrared light emitting diodes with a surface extraction (light is extracted from the semiconductor laminate side) structure (in this structure, the coverage of the metal layer covering the semiconductor laminate is low). is an important issue.

更に、中赤外(2~10μm)の波長域の赤外線発光ダイオードにおいては、多数キャリアによる失活機構であるオージェ再結合の影響が大きく、発光効率がきわめて低くなる(数%以下)。そのため、活性層における発光再結合により生成された光が、外部に取り出される間に半導体基板内で多重反射を繰り返す際、活性層及びp型半導体層で再吸収されてしまい、生成されたキャリアの大部分が熱損失により失われ、発光効率を低下させるという課題も新たに見出した。これは、可視光のLEDにおいて、発光効率が比較的高く、活性層で再吸収されたキャリアが、再度、発光に寄与するのとは対照的な現象である。 Furthermore, in infrared light emitting diodes in the mid-infrared (2 to 10 μm) wavelength region, the effect of Auger recombination, which is a deactivation mechanism by majority carriers, is significant, resulting in extremely low luminous efficiency (several percent or less). Therefore, when the light generated by the radiative recombination in the active layer repeats multiple reflections within the semiconductor substrate while being extracted to the outside, it is reabsorbed by the active layer and the p-type semiconductor layer, resulting in the generation of carriers. The inventors have also found a new problem that most of the light is lost due to heat loss, resulting in a decrease in luminous efficiency. This is in contrast to visible light LEDs, which have relatively high luminous efficiency and in which carriers reabsorbed in the active layer again contribute to light emission.

本発明の一態様の赤外線発光ダイオードは、上述の特徴を備えることで、半導体基板、半導体積層部を構成する各層、および金属層での光吸収損失が抑制されて、発光効率及び発光強度の向上が期待できる。
以下、本発明の一態様の赤外線発光ダイオードの各構成について説明する。
The infrared light-emitting diode of one embodiment of the present invention has the above-described features, so that light absorption loss in the semiconductor substrate, each layer forming the semiconductor laminate, and the metal layer is suppressed, and luminous efficiency and luminous intensity are improved. can be expected.
Each structure of the infrared light-emitting diode of one embodiment of the present invention is described below.

<半導体基板>
半導体基板の一面上に半導体積層部が形成されるため、半導体基板は、半導体積層部を構成する各層の結晶成長に適したものであればよい。また、活性層で発生する光の透過率が高いものであることが好ましいため、例えば、InAs基板やGaSb基板など、吸収端波長が、活性層で発生する光の波長よりも短い材料からなる基板を用いることが好ましい。また、集積回路の技術と組み合わせるために、Si基板を用いても良く、更に基板内の自由キャリアによる赤外吸収を抑制するために、半絶縁性のGaAs基板を用いても良い。
半導体基板の一面、つまり、半導体積層部が形成される面は、例えばGaAs基板であれば、[100]面を使用することができる。
半導体基板の裏面は、半導体積層部が形成される面の反対側の面であり、例えばGaAs基板の[100]面に半導体積層部を形成する場合、[-100]面を使用することができる。
<Semiconductor substrate>
Since the semiconductor lamination portion is formed on one surface of the semiconductor substrate, the semiconductor substrate should be suitable for crystal growth of each layer constituting the semiconductor lamination portion. Further, since it is preferable that the transmittance of the light generated in the active layer is high, the substrate is made of a material whose absorption edge wavelength is shorter than the wavelength of the light generated in the active layer, such as an InAs substrate or a GaSb substrate. is preferably used. Also, a Si substrate may be used for combination with integrated circuit technology, and a semi-insulating GaAs substrate may be used for suppressing infrared absorption by free carriers in the substrate.
One surface of the semiconductor substrate, that is, the surface on which the semiconductor lamination portion is formed, can be the [100] surface in the case of a GaAs substrate, for example.
The back surface of the semiconductor substrate is the surface opposite to the surface on which the semiconductor laminate is formed. For example, when the semiconductor laminate is formed on the [100] surface of the GaAs substrate, the [−100] surface can be used. .

<半導体積層部>
半導体積層部は、半導体基板の一面上に形成され、この一面側から第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層をこの順に有し、第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層はインジウムおよびアンチモンの少なくとも一方を含む。また、半導体基板の一面から突出する第一メサ部と第一メサ部から突出する第二メサ部とを有し、第一メサ部と第二メサ部との境界が活性層よりも半導体基板側に存在する。さらに、半導体基板上に上記半導体積層部を複数備え、複数の半導体積層部が互いに直列に接続されている。これにより、一つの半導体基板上に複数の発光素子が形成され、これらが直列に接続されているため、一定の注入電流でこれらが同時に駆動できることにより、高い発光強度を得ることが可能となる。
<Semiconductor lamination part>
The semiconductor lamination portion is formed on one surface of a semiconductor substrate, and has a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer in this order from the one surface side, the first conductivity type semiconductor layer, the active layer, and , and the second conductivity type semiconductor layer contains at least one of indium and antimony. Further, it has a first mesa portion protruding from one surface of the semiconductor substrate and a second mesa portion protruding from the first mesa portion, and the boundary between the first mesa portion and the second mesa portion is closer to the semiconductor substrate than the active layer. exists in Further, a plurality of the semiconductor lamination portions are provided on the semiconductor substrate, and the plurality of semiconductor lamination portions are connected in series with each other. As a result, a plurality of light emitting elements are formed on one semiconductor substrate and connected in series, so that they can be simultaneously driven with a constant injection current, making it possible to obtain high light emission intensity.

半導体積層部は、第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層以外の層を含んでいてもよい。具体的には、半導体基板と第一導電型半導体層との間に、バッファ層を有してもよい。バッファ層の導電型はn型、i型及びp型のいずれでもよい。また、この場合、上記境界はバッファ層内に存在してもよい。赤外線ダイオードにおける直列抵抗成分や接触抵抗の影響を避けるため、バッファ層には第一導電型半導体層と同じ導電型がしばしば用いられる。 The semiconductor laminate portion may include layers other than the first conductivity type semiconductor layer, the active layer, and the second conductivity type semiconductor layer. Specifically, a buffer layer may be provided between the semiconductor substrate and the first conductivity type semiconductor layer. The conductivity type of the buffer layer may be n-type, i-type or p-type. Also, in this case, the boundary may exist within the buffer layer. In order to avoid the influence of the series resistance component and contact resistance in the infrared diode, the same conductivity type as the first conductivity type semiconductor layer is often used for the buffer layer.

半導体積層部は、例えば、半絶縁性のGaAs基板上にn型半導体層(p型半導体層)、活性層、p型半導体層(n型半導体層)をこの順に成膜し、この積層体をウエットエッチング、或いはドライエッチングの手法を用いて、2段階の加工を行う事により形成される。成膜の方法としては、例えば分子線エピタキシー法(MBE)、或いは有機金属気相成長法(MOCVD)が挙げられる。
第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層はインジウムおよびアンチモンの少なくとも一方を含む層である。具体的な材料としては、InSb、InGaSb、AlGaSb、InAs、InAlAs、InAlSbおよびInAsSbなどが挙げられる。
The semiconductor lamination portion is formed by, for example, forming an n-type semiconductor layer (p-type semiconductor layer), an active layer, and a p-type semiconductor layer (n-type semiconductor layer) in this order on a semi-insulating GaAs substrate, and forming this laminate. It is formed by two-stage processing using wet etching or dry etching. Examples of film formation methods include molecular beam epitaxy (MBE) and metal organic chemical vapor deposition (MOCVD).
The first-conductivity-type semiconductor layer, the active layer, and the second-conductivity-type semiconductor layer are layers containing at least one of indium and antimony. Specific materials include InSb, InGaSb, AlGaSb, InAs, InAlAs, InAlSb and InAsSb.

<金属層>
金属層は、第一メサ部の第一導電型半導体層に接触する第一部分と、第一部分とは独立した部分であって第二メサ部の第二導電型半導体層に接触する第二部分と、を有する。金属層の第一部分および第二部分は、通常、半導体積層部に絶縁層を介して形成され、この絶縁層に設けた開口部を介して第一導電型半導体層および第二導電型半導体層と接触する。また、金属層は、第一メサ側に形成された第一金属層(第一部分を含む)と、第二メサ側に形成された第二金属層(第二部分を含む)とに分かれていて、第一金属層と第二金属層がそれぞれ半導体基板の一面上に形成された第三部分を有する形態をとることができる。
<Metal layer>
The metal layer has a first portion in contact with the first conductivity type semiconductor layer of the first mesa portion, and a second portion independent of the first portion and in contact with the second conductivity type semiconductor layer of the second mesa portion. , has The first portion and the second portion of the metal layer are usually formed in the semiconductor lamination portion via an insulating layer, and are connected to the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer via openings provided in the insulating layer. Contact. The metal layer is divided into a first metal layer (including the first portion) formed on the first mesa side and a second metal layer (including the second portion) formed on the second mesa side. Alternatively, the first metal layer and the second metal layer may each have a third portion formed on one surface of the semiconductor substrate.

金属層は、第一導電型半導体層と第二導電型半導体層との外部電源を介した電気的接続のための電極として用いられる。また、半導体基板上に複数の半導体積層部を設ける場合に、これらを直列接続するための配線として用いられる。また、金属層が半導体基板の一面上に形成されること(第三部分を有すること)で、活性層で発生した光の半導体基板の一面での反射率が高くなり、活性層で発生した光を光取り出し面(半導体基板の裏面)から効率よく取り出すことができる。
この金属層は、半導体積層部および半導体基板側から例えば、密着層、バリア層、低抵抗層の順に積層された積層構造を有することが好ましい。
The metal layer is used as an electrode for electrical connection between the semiconductor layer of the first conductivity type and the semiconductor layer of the second conductivity type via an external power source. Also, when a plurality of semiconductor lamination parts are provided on a semiconductor substrate, they are used as wiring for connecting them in series. In addition, since the metal layer is formed on one surface of the semiconductor substrate (having the third portion), the reflectance of the light generated in the active layer on one surface of the semiconductor substrate increases, and the light generated in the active layer can be efficiently extracted from the light extraction surface (back surface of the semiconductor substrate).
This metal layer preferably has a laminated structure in which, for example, an adhesion layer, a barrier layer, and a low-resistance layer are laminated in this order from the semiconductor lamination portion and the semiconductor substrate side.

積層構造の密着層は、TiやCrやNiなど、絶縁層との密着性が良く、n型半導体層、p型半導体層との接触抵抗の低い材料が用いられる。密着層の膜厚としては、赤外線の吸収を低減させるため、100nm以下であることが好ましい。バリア層は、金属層材料と半導体層との相互拡散を抑制するために設けられ、例えばPtを用いることができる。低抵抗層は、金属層を介した外部との接続または複数の半導体積層部間の接続において、不要な電位差による電圧ロスを生じさせないために、低抵抗であることが望ましく、例えばAuを用いることができる。
また、金属層が積層構造である場合の密着層は、金属層の第三部分が活性層で発生した光を反射する役割を有することから、光の吸収損失が少ないことが望ましい。
The adhesion layer of the laminated structure is made of a material such as Ti, Cr, or Ni, which has good adhesion with the insulating layer and low contact resistance with the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer. The film thickness of the adhesion layer is preferably 100 nm or less in order to reduce infrared absorption. The barrier layer is provided to suppress interdiffusion between the metal layer material and the semiconductor layer, and can be made of Pt, for example. The low-resistance layer preferably has a low resistance so as not to cause voltage loss due to an unnecessary potential difference in connection with the outside via a metal layer or connection between multiple semiconductor laminates. For example, Au is used. can be done.
In addition, when the metal layer has a laminated structure, the adhesive layer preferably has little light absorption loss because the third portion of the metal layer has a role of reflecting light generated in the active layer.

<封止部>
封止部は、半導体基板の側面及び半導体積層部を封止する。封止部は、半導体基板の裏面に存在していてもよいが、その場合は、半導体基板の裏面の少なくとも一部を露出した状態にする必要がある。後述の裏面絶縁膜を備える場合は、裏面絶縁膜の少なくとも一部を露出した状態にすることが好ましい。封止部の材料としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂などの樹脂製モールド材を用いることができる。その際、SiO2やAl23などのフィラーを含む樹脂製モールド材を用いてもよい。またポリイミド、ポリアミド、シリコーン樹脂などからなる応力緩和層(バッファ層)を、半導体積層部と封止部との間に設けてもよい。
<Sealing part>
The sealing portion seals the side surface of the semiconductor substrate and the semiconductor lamination portion. The sealing portion may exist on the back surface of the semiconductor substrate, but in that case, at least part of the back surface of the semiconductor substrate must be exposed. When a rear insulating film, which will be described later, is provided, it is preferable to expose at least a portion of the rear insulating film. As a material for the sealing portion, for example, a resin molding material such as epoxy resin or phenol resin can be used. At that time, a resin molding material containing a filler such as SiO 2 or Al 2 O 3 may be used. Further, a stress relaxation layer (buffer layer) made of polyimide, polyamide, silicone resin, or the like may be provided between the semiconductor lamination portion and the sealing portion.

[好ましい態様]
本発明の一態様の赤外線発光ダイオードは、第二メサ部の基板被覆率(S2/S1)が0.21以上0.50以下であることが好ましい。これにより、半導体基板、半導体積層部を構成する各層、および金属層での光吸収損失の抑制効果がより高くなって、赤外線発光ダイオードの発光効率及び発光強度をさらに高くすることが可能になる。
[Preferred embodiment]
In the infrared light emitting diode of one aspect of the present invention, the substrate coverage ratio (S2/S1) of the second mesa portion is preferably 0.21 or more and 0.50 or less. As a result, the effect of suppressing light absorption loss in the semiconductor substrate, each layer constituting the semiconductor laminate, and the metal layer is further enhanced, and the luminous efficiency and luminous intensity of the infrared light emitting diode can be further increased.

本発明の一態様の赤外線発光ダイオードでは、平面視における半導体基板の外形面積(S1)に対する金属層の面積(S3)の割合(以下、「金属層の基板被覆率」または単に「S3/S1」と称する。)が0.65以上1.0未満であることが好ましい。この場合、後述の実施例で説明するように、半導体基板の一面側(半導体基板の一面と半導体積層部の半導体基板とは反対側の面)での平均反射率を0.60以上とすることができるため、発光効率の高い赤外線発光ダイオードが得られることが期待できる。
また、金属層の基板被覆率(S3/S1)を0.65以上1.0未満と大きくすることで、金属層での反射量が多くなるため、半導体基板の裏面から効率よく光を取り出すことが可能となる。S3/S1が1.0に近い値の場合、金属層は、半導体基板の一面に接触する第三部分を有する。
In the infrared light emitting diode of one embodiment of the present invention, the ratio of the area (S3) of the metal layer to the external area (S1) of the semiconductor substrate in plan view (hereinafter referred to as “substrate coverage ratio of metal layer” or simply “S3/S1” ) is preferably 0.65 or more and less than 1.0. In this case, as will be described later in Examples, the average reflectance on one side of the semiconductor substrate (one side of the semiconductor substrate and the side of the semiconductor lamination portion opposite to the semiconductor substrate) should be 0.60 or more. Therefore, it can be expected that an infrared light emitting diode with high luminous efficiency can be obtained.
In addition, by increasing the substrate coverage ratio (S3/S1) of the metal layer to 0.65 or more and less than 1.0, the amount of reflection from the metal layer increases, so light can be efficiently extracted from the back surface of the semiconductor substrate. becomes possible. For values of S3/S1 close to 1.0, the metal layer has a third portion contacting one side of the semiconductor substrate.

本発明の一態様の赤外線発光ダイオードでは、半導体基板の裏面(光取り出し面)の二乗平均平方根粗さは、第一メサ部の第二メサ部で覆われていない上面の二乗平均平方根粗さより大きく、且つ半導体基板の一面(半導体積層部が形成されている面)の半導体積層部が形成されていない領域の二乗平均平方根粗さより大きく設計されることが好ましい。
活性層で発生した光は、各半導体層内及び半導体基板内での反射を繰り返しながら半導体基板の裏面から取り出されるため、このように設計されることによって、半導体基板の一面での光吸収損失を抑制し、光取り出し面からの光取り出し効率を向上できる。これにより、赤外線発光ダイオードの発光強度をさらに高くすることが可能になる。
In the infrared light emitting diode of one embodiment of the present invention, the root mean square roughness of the back surface (light extraction surface) of the semiconductor substrate is larger than the root mean square roughness of the top surface of the first mesa portion not covered with the second mesa portion. , and is preferably designed to be larger than the root-mean-square roughness of the region where the semiconductor laminated portion is not formed on one surface of the semiconductor substrate (the surface on which the semiconductor laminated portion is formed).
Light generated in the active layer is extracted from the back surface of the semiconductor substrate while being repeatedly reflected within each semiconductor layer and within the semiconductor substrate. can be suppressed, and the light extraction efficiency from the light extraction surface can be improved. This makes it possible to further increase the emission intensity of the infrared light emitting diode.

半導体基板の裏面の二乗平均平方根粗さは30nm以上2000nm以下であり、第一メサ部の第二メサ部で覆われていない上面の二乗平均平方根粗さおよび半導体基板の一面の半導体積層部が形成されていない領域の二乗平均平方根粗さは15nm未満であることがより好ましい。
なお、二乗平均平方根粗さ(Rq)は、接触式段差計または原子間力顕微鏡(AFM)を用い、対応する面に対して、数μmから数mmの範囲のラインスキャン、或いは2次元スキャンを行って測定された高さから算出される。
The root mean square roughness of the back surface of the semiconductor substrate is 30 nm or more and 2000 nm or less, and the root mean square roughness of the top surface not covered with the second mesa portion of the first mesa portion and the semiconductor laminated portion on one surface of the semiconductor substrate are formed. More preferably, the root-mean-square roughness of the uncoated areas is less than 15 nm.
The root-mean-square roughness (Rq) is measured by line scanning or two-dimensional scanning in the range of several μm to several mm on the corresponding surface using a contact profilometer or an atomic force microscope (AFM). Calculated from the height measured on the go.

本発明の一態様の赤外線発光ダイオードは、半導体基板の裏面に形成された絶縁膜(以下、「裏面絶縁膜」と称する。)を備え、裏面絶縁膜の膜厚は、20nm以上、且つ、活性層で発生する光のピーク波長を裏面絶縁膜の屈折率で割った値の1/4以下であることが好ましい。この裏面絶縁膜を20nm以上の膜厚で備えることで、半導体基板の裏面が保護され、半導体基板の裏面からの裏面絶縁膜の剥離を抑制することができるとともに、半導体基板の裏面での光の反射が抑制されることで、赤外線発光ダイオードの発光効率が向上する。
裏面絶縁膜の材料としては、例えばSiO2やAl23、SiN、TiO2が挙げられる。裏面絶縁膜は一層で形成されていてもよいし、積層構造であってもよい。
An infrared light emitting diode of one embodiment of the present invention includes an insulating film (hereinafter referred to as a “back surface insulating film”) formed on the back surface of a semiconductor substrate. It is preferably 1/4 or less of the value obtained by dividing the peak wavelength of light generated in the layer by the refractive index of the back insulating film. By providing the back surface insulating film with a thickness of 20 nm or more, the back surface of the semiconductor substrate is protected, and peeling of the back surface insulating film from the back surface of the semiconductor substrate can be suppressed. By suppressing the reflection, the luminous efficiency of the infrared light emitting diode is improved.
Examples of materials for the back insulating film include SiO 2 , Al 2 O 3 , SiN, and TiO 2 . The back insulating film may be formed of a single layer, or may have a laminated structure.

本発明の一態様の赤外線発光ダイオードでは、金属層の第一部分および第二部分の少なくともいずれかは、第一導電型半導体層および第二導電型半導体層にそれぞれ接触する密着層を含み、密着層はTi、Cr、およびNiの少なくともいずれかの材料を含み、密着層の膜厚は5nm以上60nm以下であることが好ましい。Ti、Cr、Niは半導体層との密着性が高いが、中赤外域の光吸収が大きいため、上記膜厚とすることで、金属層の反射効率をより高くすることができる。この中でも特に、密着層としてTiを含み、膜厚が5nm以上30nm以下であることがより好ましい。 In the infrared light emitting diode of one aspect of the present invention, at least one of the first portion and the second portion of the metal layer includes an adhesion layer in contact with the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer, respectively, and the adhesion layer contains at least one of Ti, Cr, and Ni, and the film thickness of the adhesion layer is preferably 5 nm or more and 60 nm or less. Although Ti, Cr, and Ni have high adhesion to the semiconductor layer, they absorb light in the mid-infrared region significantly. Among these, it is particularly preferable that the adhesion layer contains Ti and has a film thickness of 5 nm or more and 30 nm or less.

本発明の一態様の赤外線発光ダイオードでは、第一導電型がn型であり、第二導電型がp型であり、活性層の膜厚と、第二導電型半導体層のうち活性層とのバンドギャップエネルギーの差が0.075eV以下である部分の膜厚と、の合計値が、0.5μm以上2.1μm以下であることが好ましい。これにより、さらなる発光効率の向上が可能となる。 In the infrared light emitting diode of one aspect of the present invention, the first conductivity type is n-type, the second conductivity type is p-type, and the thickness of the active layer and the active layer of the second conductivity type semiconductor layer are The total value of the film thickness of the portion where the difference in bandgap energy is 0.075 eV or less is preferably 0.5 μm or more and 2.1 μm or less. This makes it possible to further improve the luminous efficiency.

本発明の一態様の赤外線発光ダイオードでは、n型半導体層およびp型半導体層が、活性層とのバンドギャップエネルギーの差が0.075eV以下の材料で形成された層を0.2μm以上の膜厚でそれぞれ含むことが好ましい。このように、n型半導体層およびp型半導体層に含まれる材料のバンドギャップエネルギーが活性層と近い(室温300Kの熱エネルギーの3倍以下)ことで、活性層で発生した光の一部のみがn型半導体層およびp型半導体層で吸収されるため、半導体内部での吸収を抑制する効果がより顕著となり、発光効率が大きく向上することが期待できる。 In the infrared light emitting diode of one embodiment of the present invention, the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed of a material having a bandgap energy difference of 0.075 eV or less with respect to the active layer. It is preferable to include each in thickness. In this way, since the bandgap energy of the materials contained in the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer is close to that of the active layer (three times or less than the thermal energy at room temperature of 300 K), only part of the light generated in the active layer is absorbed by the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer, the effect of suppressing the absorption inside the semiconductor becomes more pronounced, and it can be expected that the luminous efficiency will be greatly improved.

また、この場合、複数の半導体積層部において、半導体積層部と金属層との間に絶縁層を設け、この絶縁層の第一メサ部上および第二メサ部上に開口部を設け、これらの開口部を介して、隣り合う二つの半導体積層部の一方の第一メサ部と他方の第二メサ部とを金属層で電気的に接続する。この金属層は、これらの半導体積層部間の半導体基板の一面にも形成される。
この絶縁層の材料としては、例えばSiO2やAl23、SiN、TiO2が挙げられる。この絶縁層は一層で形成されていてもよいし、積層構造であってもよい。また、この絶縁層の膜厚を適切に設計することにより、半導体基板の一面側(半導体基板の一面と半導体積層部の半導体基板とは反対側の面)での反射率を向上させることもできる。
Further, in this case, in the plurality of semiconductor lamination parts, an insulating layer is provided between the semiconductor lamination part and the metal layer, openings are provided on the first mesa part and the second mesa part of the insulating layer, and these Through the opening, one first mesa portion and the other second mesa portion of two adjacent semiconductor lamination portions are electrically connected by a metal layer. This metal layer is also formed on one surface of the semiconductor substrate between these semiconductor laminates.
Examples of materials for this insulating layer include SiO 2 , Al 2 O 3 , SiN, and TiO 2 . This insulating layer may be formed of a single layer, or may have a laminated structure. In addition, by appropriately designing the film thickness of this insulating layer, it is possible to improve the reflectance on the one surface side of the semiconductor substrate (one surface of the semiconductor substrate and the surface of the semiconductor lamination portion opposite to the semiconductor substrate). .

本発明の一態様の赤外線発光ダイオードでは、半導体基板が半絶縁性のGaAs基板であり、活性層がGaAsよりもバンドギャップエネルギーが小さく、AlxInyGa1-x-yAszSb1-z(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1、0≦z≦1)を含み、発光波長のピークを2~10μmに有することが好ましい。これにより、活性層で発生した光を、半導体基板での損失が無い状態で、外部に取り出すことが可能となる。 In the infrared light emitting diode of one embodiment of the present invention, the semiconductor substrate is a semi-insulating GaAs substrate, the active layer has a bandgap energy smaller than that of GaAs, and contains Al x In y Ga 1-xy As z Sb 1-z ( 0≦x≦1, 0≦y≦1, 0≦x+y≦1, 0≦z≦1), and preferably has a peak emission wavelength of 2 to 10 μm. As a result, light generated in the active layer can be extracted to the outside without loss in the semiconductor substrate.

[実施形態]
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定は本発明の必須要件ではない。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments shown below. In the embodiments shown below, technically preferred limitations are made for implementing the present invention, but the limitations are not essential to the present invention.

<第一実施形態>
図1に示すように、この実施形態の赤外線発光ダイオード1は、GaAs基板(半導体基板)2、半導体積層部3、絶縁層4、金属層5、および裏面絶縁膜6を備えている。
GaAs基板2の一面21は[100]面であり、裏面22は[-100]面である。GaAs基板2の一面21に半導体積層部3が形成されている。裏面22に裏面絶縁膜6が形成されている。
半導体積層部3は、GaAs基板2の一面21から突出する第一メサ部301と第一メサ部301から突出する第二メサ部302とからなる二段メサ構造を有する。
GaAs基板2の裏面22の二乗平均平方根粗さは30nm以上2000nm以下である。第一メサ部301の第二メサ部302で覆われていない上面3011の二乗平均平方根粗さは15nm未満である。GaAs基板2の一面21の半導体積層部3が形成されていない領域211の二乗平均平方根粗さは15nm未満である。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the infrared light emitting diode 1 of this embodiment includes a GaAs substrate (semiconductor substrate) 2, a semiconductor lamination portion 3, an insulating layer 4, a metal layer 5, and a back insulating film 6.
One surface 21 of the GaAs substrate 2 is the [100] surface, and the back surface 22 is the [-100] surface. A semiconductor lamination portion 3 is formed on one surface 21 of the GaAs substrate 2 . A back surface insulating film 6 is formed on the back surface 22 .
The semiconductor lamination portion 3 has a two-step mesa structure consisting of a first mesa portion 301 protruding from one surface 21 of the GaAs substrate 2 and a second mesa portion 302 protruding from the first mesa portion 301 .
The root-mean-square roughness of the rear surface 22 of the GaAs substrate 2 is 30 nm or more and 2000 nm or less. The root-mean-square roughness of the top surface 3011 of the first mesa portion 301 not covered by the second mesa portion 302 is less than 15 nm. The root-mean-square roughness of the region 211 on the surface 21 of the GaAs substrate 2 where the semiconductor lamination portion 3 is not formed is less than 15 nm.

半導体積層部3は、図2に示すように、GaAs基板2側から、SnドープAlInSb層(n型半導体層)31、SnドープAlInSb層(n型バリア層)32、ノンドープのAlInSb層(活性層)33、ZnドープAlInSb層(p型バリア層)34、およびZnドープAlInSb層(p型半導体層)35をこの順に有する。図1および図2に示すように、第一メサ部301と第二メサ部302との境界がSnドープAlInSb層(n型半導体層)31内に存在する。
半導体積層部3は、図3に示すように、GaAs基板2上に、n型半導体層31、n型バリア層32、活性層33、p型バリア層34、p型半導体層45、からなる半導体積層体30を形成した後に、一点鎖線に沿ったメサエッチングと、その後の二点鎖線に沿ったメサエッチングを行うことで形成される。
As shown in FIG. 2, the semiconductor lamination portion 3 includes, from the GaAs substrate 2 side, an Sn-doped AlInSb layer (n-type semiconductor layer) 31, an Sn-doped AlInSb layer (n-type barrier layer) 32, and a non-doped AlInSb layer (active layer). ) 33, a Zn-doped AlInSb layer (p-type barrier layer) 34, and a Zn-doped AlInSb layer (p-type semiconductor layer) 35 in this order. As shown in FIGS. 1 and 2, the boundary between the first mesa portion 301 and the second mesa portion 302 exists within the Sn-doped AlInSb layer (n-type semiconductor layer) 31 .
As shown in FIG. 3, the semiconductor lamination portion 3 comprises an n-type semiconductor layer 31, an n-type barrier layer 32, an active layer 33, a p-type barrier layer 34, and a p-type semiconductor layer 45 on a GaAs substrate 2. After forming the laminate 30, mesa etching is performed along the dashed-dotted line, and then mesa etching is performed along the two-dotted dashed line.

絶縁層4は、半導体積層部3の第一メサ部301および第二メサ部302の上面と側面、およびGaAs基板2の一面21上の第一メサ部301の周囲に形成されている。絶縁層4は、第一メサ部301のn型半導体層31上に第一開口部41を有する。第二メサ部302のp型半導体層35上に第二開口部42を有する。
金属層5は、第一メサ部301側に形成された第一金属層510と、第二メサ部302側に形成された第二金属層520とに分かれている。第一金属層510は、第一開口部41を塞ぎ第一メサ部301のn型半導体層31に接触する部分(第一部分)511と、絶縁層4上に形成されている部分512と、GaAs基板2の一面21上に形成された部分(第三部分、電極)513とからなる。第二金属層520は、第二開口部42を塞ぎ第二メサ部302のp型半導体層35に接触する部分(第二部分)521と、絶縁層4上に形成されている部分522と、GaAs基板2の一面21上に形成された部分(第三部分、電極)523とからなる。
The insulating layer 4 is formed on the upper surface and side surfaces of the first mesa portion 301 and the second mesa portion 302 of the semiconductor lamination portion 3 and around the first mesa portion 301 on the one surface 21 of the GaAs substrate 2 . The insulating layer 4 has a first opening 41 above the n-type semiconductor layer 31 of the first mesa portion 301 . A second opening 42 is provided on the p-type semiconductor layer 35 of the second mesa portion 302 .
The metal layer 5 is divided into a first metal layer 510 formed on the first mesa portion 301 side and a second metal layer 520 formed on the second mesa portion 302 side. The first metal layer 510 includes a portion (first portion) 511 that closes the first opening 41 and contacts the n-type semiconductor layer 31 of the first mesa portion 301, a portion 512 that is formed on the insulating layer 4, and GaAs. and a portion (third portion, electrode) 513 formed on one surface 21 of the substrate 2 . The second metal layer 520 includes a portion (second portion) 521 that closes the second opening 42 and contacts the p-type semiconductor layer 35 of the second mesa portion 302, a portion 522 that is formed on the insulating layer 4, and a portion (third portion, electrode) 523 formed on one surface 21 of the GaAs substrate 2 .

また、第二メサ部の基板被覆率(S2/S1)が0.21以上0.8以下である。活性層33で発生した光の金属層5での反射率が0.60以上1.00以下である。金属層5の基板被覆率(S3/S1)は0.65以上1.0未満である。
実施形態の赤外線発光ダイオード1によれば、活性層から発光した光の内部での光吸収損失が抑制されて、発光効率及び発光強度が向上する。
Also, the substrate coverage ratio (S2/S1) of the second mesa portion is 0.21 or more and 0.8 or less. The reflectance of light generated in the active layer 33 at the metal layer 5 is 0.60 or more and 1.00 or less. The substrate coverage (S3/S1) of the metal layer 5 is 0.65 or more and less than 1.0.
According to the infrared light emitting diode 1 of the embodiment, the light absorption loss inside the light emitted from the active layer is suppressed, and the luminous efficiency and luminous intensity are improved.

<赤外線発光装置>
第一実施形態の赤外線発光ダイオード1を用いて、図4に示す赤外線発光装置10を製造することができる。赤外線発光装置10は、赤外線発光ダイオード1と、リード端子71,72と、金属細線81,82と、封止部9を有する。
リード端子71,72は、赤外線発光ダイオード1の周囲に配置されている。金属細線81は、赤外線発光ダイオード1の第一金属層510の第三部分(第一電極)513とリード端子71とを接続する。金属細線82は、赤外線発光ダイオード1の第二金属層520の第三部分(第二電極)523とリード端子72とを接続する。封止部9は、赤外線発光ダイオード1の裏面絶縁膜6の半導体基板2とは反対の面を除いた部分に配置され、赤外線発光ダイオード1とリード端子71,72との間を封止している。つまり、赤外線発光ダイオード1の半導体積層部3が封止されている。
つまり、この赤外線発光装置10は、半導体積層部3を封止する封止部9を備える赤外線発光ダイオード1の一例である。
<Infrared light emitting device>
Using the infrared light emitting diode 1 of the first embodiment, the infrared light emitting device 10 shown in FIG. 4 can be manufactured. The infrared light emitting device 10 has an infrared light emitting diode 1 , lead terminals 71 and 72 , thin metal wires 81 and 82 , and a sealing portion 9 .
The lead terminals 71 and 72 are arranged around the infrared light emitting diode 1 . The thin metal wire 81 connects the third portion (first electrode) 513 of the first metal layer 510 of the infrared light emitting diode 1 and the lead terminal 71 . The thin metal wire 82 connects the third portion (second electrode) 523 of the second metal layer 520 of the infrared light emitting diode 1 and the lead terminal 72 . The sealing portion 9 is disposed on a portion of the back insulating film 6 of the infrared light emitting diode 1 excluding the surface opposite to the semiconductor substrate 2, and seals between the infrared light emitting diode 1 and the lead terminals 71 and 72. there is That is, the semiconductor lamination portion 3 of the infrared light emitting diode 1 is sealed.
In other words, the infrared light emitting device 10 is an example of the infrared light emitting diode 1 having the sealing portion 9 that seals the semiconductor lamination portion 3 .

<第二実施形態>
図5および図6に示すように、この実施形態の赤外線発光ダイオード1は、半導体基板2上に半導体積層部3を複数備え、これらが直列に接続されている。具体的には、隣り合う二つの半導体積層部3の一方の第一メサ部301と他方の第二メサ部302とが、第一開口部41および第二開口部42を介して金属層530で電気的に接続されている。
金属層530は、隣り合う二つの半導体積層部3の一方の第一メサ部301のn型半導体層に接触する部分511と、他方の第二メサ部302のp型半導体層に接触する部分521と、これらの半導体積層部3間の半導体基板2の一面21上に接触する部分533を有する。直列の一端に配置された半導体積層部3は、第一金属層510の半導体基板2の一面21上に形成された部分513が、外部配線との接続用電極として使用される。直列の他端に配置された半導体積層部3は、第二金属層520の半導体基板2の一面21上に形成された部分523が、外部配線との接続用電極として使用される。
<Second embodiment>
As shown in FIGS. 5 and 6, the infrared light emitting diode 1 of this embodiment includes a plurality of semiconductor laminates 3 on a semiconductor substrate 2, which are connected in series. Specifically, the first mesa portion 301 on one side and the second mesa portion 302 on the other side of the two adjacent semiconductor lamination portions 3 are formed by the metal layer 530 through the first opening portion 41 and the second opening portion 42 . electrically connected.
The metal layer 530 has a portion 511 that contacts the n-type semiconductor layer of the first mesa portion 301 of one of the two adjacent semiconductor lamination portions 3 and a portion 521 that contacts the p-type semiconductor layer of the other second mesa portion 302 . and a portion 533 in contact with one surface 21 of the semiconductor substrate 2 between these semiconductor lamination portions 3 . A portion 513 of the first metal layer 510 formed on one surface 21 of the semiconductor substrate 2 is used as an electrode for connection with an external wiring. A portion 523 of the second metal layer 520 formed on one surface 21 of the semiconductor substrate 2 is used as an electrode for connection with an external wiring.

なお、上記各実施形態の赤外線発光ダイオード1では、第一金属層510、第二金属層520、および金属層530が、半導体基板2の一面21上に接触する部分513,523,533を有するが、半導体基板2の一面21とこれらの部分との間に絶縁膜が介装されていてもよい。
また、上記各実施形態の赤外線発光ダイオード1は、半導体基板2の側面および半導体積層部3を封止する封止部を有する。また、第一実施形態の赤外線発光ダイオード1は、複数の半導体積層部3備えているが、図1ではその一部のみを示している。
In the infrared light emitting diode 1 of each of the above embodiments, the first metal layer 510, the second metal layer 520, and the metal layer 530 have portions 513, 523, and 533 in contact with the surface 21 of the semiconductor substrate 2. An insulating film may be interposed between the surface 21 of the semiconductor substrate 2 and these portions.
Further, the infrared light emitting diode 1 of each of the above embodiments has a sealing portion that seals the side surface of the semiconductor substrate 2 and the semiconductor lamination portion 3 . Moreover, although the infrared light emitting diode 1 of the first embodiment has a plurality of semiconductor lamination parts 3, only some of them are shown in FIG.

以下、本発明の実施例について説明する。
[実施例1]
図1に示す構造の赤外線発光ダイオード1を以下の方法で作製した。
分子線エピタキシャル成長装置により、半絶縁性の[100]方位を持つGaAs基板2上に、Snを1×1019cm-3ドープしたInSb層およびAl0.05In0.95Sb層(n型半導体層)31をそれぞれ0.5μmの厚さで、Snを1×1019cm-3ドープしたAl0.22In0.78Sb層(n型バリア層)32を0.02μmの厚さで、ノンドープのAl0.05In0.95Sb層(活性層)33を2μmの厚さで、Znを1×1018cm-3ドープしたAl0.22In0.78Sb層(p型バリア層)34を0.02μmの厚さで、およびZnを1×1018cm-3ドープしたAl0.05In0.95Sb層(p型半導体層)35を0.5μmの厚さで、この順に形成した。
Examples of the present invention will be described below.
[Example 1]
An infrared light emitting diode 1 having the structure shown in FIG. 1 was produced by the following method.
An InSb layer doped with 1×10 19 cm −3 of Sn and an Al 0.05 In 0.95 Sb layer (n-type semiconductor layer) 31 were formed on a GaAs substrate 2 having a semi-insulating [100] orientation using a molecular beam epitaxial growth apparatus. An Al 0.22 In 0.78 Sb layer (n-type barrier layer) 32 doped with 1×10 19 cm −3 of Sn, each having a thickness of 0.5 μm, is replaced with a non-doped Al 0.05 In 0.95 Sb layer having a thickness of 0.02 μm. (Active layer) 33 with a thickness of 2 μm, Al 0.22 In 0.78 Sb layer (p-type barrier layer) 34 doped with 1×10 18 cm −3 of Zn with a thickness of 0.02 μm, and Zn with a thickness of 1× A 10 18 cm −3 -doped Al 0.05 In 0.95 Sb layer (p-type semiconductor layer) 35 with a thickness of 0.5 μm was formed in this order.

次に、フォトリソグラフィーによるフォトレジストのパターニングとドライエッチングにより、図3に示すように、半導体積層体30の一点鎖線E1より外側の部分を除去した。つまり、このエッチングは、半導体積層体30のSnドープAl0.05In0.95Sb層(n型半導体層)31を少し除去する位置まで行った。この状態で、一点鎖線E1に沿う面(図1(b)の上面3011となる面を含む面)の二乗平均平方根粗さは15nm未満であった。
次に、この状態の半導体基板2上に、プラズマCVD装置によりSiO2膜を形成し、これをパターニングしたものをハードマスクとして、ドライエッチングを行うことで、半導体積層体30の二点鎖線E2より外側の部分を除去した。
この半導体積層体30に対する二段階のエッチングにより、半導体基板2の一面21から突出する第一メサ部301と、第一メサ部301から突出する第二メサ部302と、からなる二段メサ構造の半導体積層部3を得た。
Next, by patterning the photoresist by photolithography and dry etching, as shown in FIG. 3, the portion outside the dashed-dotted line E1 of the semiconductor laminate 30 was removed. That is, this etching was performed to a position where the Sn-doped Al 0.05 In 0.95 Sb layer (n-type semiconductor layer) 31 of the semiconductor laminate 30 was slightly removed. In this state, the root-mean-square roughness of the surface along the dashed-dotted line E1 (the surface including the upper surface 3011 in FIG. 1B) was less than 15 nm.
Next, on the semiconductor substrate 2 in this state, a SiO 2 film is formed by a plasma CVD apparatus, and dry etching is performed using this patterned film as a hard mask to obtain the semiconductor laminate 30 from the two-dot chain line E2. Removed the outer part.
A two-step mesa structure consisting of a first mesa portion 301 protruding from one surface 21 of the semiconductor substrate 2 and a second mesa portion 302 protruding from the first mesa portion 301 is formed by two-step etching of the semiconductor laminate 30 . A semiconductor lamination portion 3 was obtained.

次に、この状態の半導体基板2上に、絶縁層4として、プラズマCVDによりSiN膜を形成した後、SiN膜にドライエッチングを行うことで、第一メサ部301上に第一開口部41を第二メサ部302上に第二開口部42を形成した。
次に、この状態の半導体基板2上に、リフトオフ法によりスパッタリング装置を用いて、Ti、Pt、Auの積層構造からなる第一金属層510および第二金属層520を形成した。金属層510,520において、Ti層の膜厚を20nm、Pt層の膜厚を20nm、Au層の膜厚を300nmとした。
Next, after forming a SiN film as the insulating layer 4 on the semiconductor substrate 2 in this state by plasma CVD, the SiN film is dry-etched to form the first opening 41 above the first mesa portion 301 . A second opening 42 is formed on the second mesa portion 302 .
Next, on the semiconductor substrate 2 in this state, a first metal layer 510 and a second metal layer 520 each having a laminated structure of Ti, Pt, and Au were formed by a lift-off method using a sputtering apparatus. In the metal layers 510 and 520, the Ti layer has a thickness of 20 nm, the Pt layer has a thickness of 20 nm, and the Au layer has a thickness of 300 nm.

次に、GaAs基板2の裏面22を、公知技術による粗面研磨を行い、高さの二乗平均平方根粗さが約200nmにまで粗面化した後、裏面絶縁膜6としてTiO2膜を150nmの厚さで形成した。
このようにして赤外線発光ダイオード1を得た。
この実施例の赤外線発光ダイオード1によれば、第一金属層510の電極513と第二金属層520の電極523との間に電圧をかけ、電流を注入することで、活性層に発生した赤外光を半導体基板2の裏面22から取り出すことができる。
Next, the back surface 22 of the GaAs substrate 2 is roughened by a known technique to a root-mean-square roughness of about 200 nm. Formed in thickness.
An infrared light emitting diode 1 was thus obtained.
According to the infrared light emitting diode 1 of this embodiment, by applying a voltage between the electrode 513 of the first metal layer 510 and the electrode 523 of the second metal layer 520 and injecting current, red light generated in the active layer External light can be extracted from the back surface 22 of the semiconductor substrate 2 .

[比較例1]
図7の赤外線発光ダイオード100は、第一メサ部301と第二メサ部302とからなる二段メサ構造の半導体積層部3を有するが、半導体積層部3上に絶縁層4を介して形成された金属層500は、第一メサ部301に接触する部分を有さない。また、金属層500は、第二メサ部302に接触する部分521を含む一対の第二金属層520と、これらを半導体基板2の周縁部で結合する電極部540とからなる。また、半導体基板2として導電性基板が用いられ、半導体基板2の裏面に電極層50が形成されている。
[Comparative Example 1]
The infrared light emitting diode 100 shown in FIG. 7 has a semiconductor lamination portion 3 having a two-stage mesa structure consisting of a first mesa portion 301 and a second mesa portion 302 . The metal layer 500 does not have a portion in contact with the first mesa portion 301 . The metal layer 500 is composed of a pair of second metal layers 520 including a portion 521 contacting the second mesa portion 302 and an electrode portion 540 connecting them at the peripheral portion of the semiconductor substrate 2 . A conductive substrate is used as the semiconductor substrate 2 , and an electrode layer 50 is formed on the back surface of the semiconductor substrate 2 .

赤外線発光ダイオード100は、電極部540と電極層50との間に電圧をかけ、半導体基板2を通して電流を注入することで、活性層に発生した赤外光を半導体積層部3の半導体基板2とは反対側の面から取り出すことができる。しかし、この赤外線発光ダイオード100は、導電性の半導体基板2内での自由キャリア吸収により光吸収損失が大きくなる。
実施例1の赤外線発光ダイオード1は、半導体基板2として半絶縁性のGaAs基板を用いることから、基板内での損失が抑制され、比較例1の赤外線発光ダイオード100と比較して、効率よく赤外光を取り出すことができる。
In the infrared light emitting diode 100 , a voltage is applied between the electrode portion 540 and the electrode layer 50 , and current is injected through the semiconductor substrate 2 . can be taken out from the opposite side. However, this infrared light emitting diode 100 has a large light absorption loss due to free carrier absorption in the conductive semiconductor substrate 2 .
Since the infrared light emitting diode 1 of Example 1 uses a semi-insulating GaAs substrate as the semiconductor substrate 2, the loss in the substrate is suppressed, and compared with the infrared light emitting diode 100 of Comparative Example 1, red light is efficiently emitted. Outside light can be taken out.

[比較例2]
図8の赤外線発光ダイオード101は、半導体基板2の外形面積S1は実施例1の赤外線発光ダイオード1と同じであるが、第二メサ部302の底面積S2は赤外線発光ダイオード1より大きい。つまり、赤外線発光ダイオード101の第二メサ部の基板被覆率(S2/S1)は0.8より大きい。また、金属層の基板被覆率(S3/S1)は0.65より小さい。また、赤外線発光ダイオード101は裏面絶縁膜6を有さない。これら以外の点は実施例1の赤外線発光ダイオード1と同じである。
このように半絶縁性の半導体基板を用いた場合でも、半導体基板の外形面積に対する第二メサ部302の底面積S2、つまり、活性層、p型半導体層、n型半導体層が占める面積が大きいと、半導体基板及び半導体積層部での多重反射を繰り返すうちに、光が吸収されて損失が大きくなる。実施例1の赤外線発光ダイオード1では、このような光の吸収が抑制されるため、比較例2の赤外線発光ダイオード101と比較して、効率よく赤外光を取り出すことができる。
[Comparative Example 2]
In the infrared light emitting diode 101 of FIG. 8, the external area S1 of the semiconductor substrate 2 is the same as that of the infrared light emitting diode 1 of Example 1, but the bottom area S2 of the second mesa portion 302 is larger than that of the infrared light emitting diode 1. FIG. That is, the substrate coverage (S2/S1) of the second mesa portion of the infrared light emitting diode 101 is greater than 0.8. Also, the substrate coverage ratio (S3/S1) of the metal layer is less than 0.65. Infrared light emitting diode 101 does not have back surface insulating film 6 . Points other than these are the same as those of the infrared light emitting diode 1 of the first embodiment.
Even when a semi-insulating semiconductor substrate is used in this way, the bottom area S2 of the second mesa portion 302 with respect to the external area of the semiconductor substrate, that is, the area occupied by the active layer, the p-type semiconductor layer, and the n-type semiconductor layer is large. Then, as multiple reflections are repeated at the semiconductor substrate and the semiconductor laminated portion, the light is absorbed and the loss increases. Since the absorption of such light is suppressed in the infrared light emitting diode 1 of Example 1, infrared light can be extracted more efficiently than the infrared light emitting diode 101 of Comparative Example 2.

[シミュレーションによる考察]
実施例1の赤外線発光ダイオード1で、Ti、Pt、Auの積層構造からなる金属層510,520のTiの膜厚を0~200nmの範囲で変えた場合に、活性層33で発生してn型半導体層(SnドープInSb層)31に入射された光(波長4.3μm)の金属層510(511)での反射率R5がどのように変化するかについて、シミュレーションした。その結果を図9にグラフで示す。
[Consideration by simulation]
In the infrared light emitting diode 1 of Example 1, when the film thickness of Ti in the metal layers 510 and 520 composed of the laminated structure of Ti, Pt, and Au was changed in the range of 0 to 200 nm, n A simulation was performed on how the reflectance R5 at the metal layer 510 (511) of the light (wavelength 4.3 μm) incident on the semiconductor layer (Sn-doped InSb layer) 31 changes. The results are shown graphically in FIG.

図9に示すように、Tiの厚さが200nmと厚い場合には、反射率R5は0.45であり、金属層510が無い場合、つまり屈折率が1.0である空間での反射率(0.37)と比べて大きくはない。これはTi電極での赤外吸収が顕著であるためである。また、Ti厚を60nm以下とすることで0.6以上の高い反射率を得ることができる。更にTi厚を30nm以下とすることで、0.75以上の高い反射率を得ることができる。なお、Ti層の厚さが5nm未満であると、下地との密着性を確保するという点で好ましくない。 As shown in FIG. 9, when the Ti thickness is as thick as 200 nm, the reflectance R5 is 0.45. not large compared to (0.37). This is because the Ti electrode has significant infrared absorption. Also, by setting the Ti thickness to 60 nm or less, a high reflectance of 0.6 or more can be obtained. Furthermore, by setting the Ti thickness to 30 nm or less, a high reflectance of 0.75 or more can be obtained. Incidentally, if the thickness of the Ti layer is less than 5 nm, it is not preferable from the viewpoint of ensuring the adhesion to the underlayer.

次に、赤外線発光ダイオードの光出力と第二メサ部の基板被覆率(S2/S1)との関係についてシミュレーションした。その結果を図10にグラフで示す。また、赤外線発光ダイオードの取り出し効率と第二メサ部の基板被覆率(S2/S1)との関係についてシミュレーションした。その結果を、図11にグラフで示す。
半導体基板2の裏面22から光を取り出す構造の赤外線発光ダイオードは、半導体基板2の一面21、つまり、半導体積層部3が形成されている側における光の吸収或いは透過による損失を抑制することにより、高い発光強度で赤外光を取り出すことができる。
Next, the relationship between the light output of the infrared light emitting diode and the substrate coverage ratio (S2/S1) of the second mesa portion was simulated. The results are shown graphically in FIG. Further, a simulation was performed on the relationship between the extraction efficiency of the infrared light emitting diode and the substrate coverage ratio (S2/S1) of the second mesa portion. The results are shown graphically in FIG.
An infrared light emitting diode having a structure in which light is extracted from the back surface 22 of the semiconductor substrate 2 suppresses loss due to light absorption or transmission on the one surface 21 of the semiconductor substrate 2, that is, on the side where the semiconductor laminated portion 3 is formed. Infrared light can be extracted with high emission intensity.

図10および図11には、実施例1の赤外線発光ダイオード1において、第一メサ部301および第二メサ部302内の光が金属層5(金属層がない場合は大気からなる空間)で反射して半導体基板2の一面21に向かう光の、金属層5(金属層がない場合は大気からなる空間)での反射率が、0.37、0.45、0.60、0.75、0.87、1.00である場合をシミュレーションした結果が示されている。
反射率0.37は、金属層5が無い場合の屈折率が1.0の空間での反射率である。
反射率0.45は、金属層5を構成するTi層の厚さが200nmである場合の反射率であって、半導体基板2の一面21での反射の効果を積極的に考慮しない場合(従来技術)である。
反射率0.60は、金属層5を構成するTi層の厚さが60nmである場合の反射率である。
反射率0.75は、金属層5を構成するTi層の厚さが30nmである場合の反射率である。
反射率0.87は、金属層5を構成するTi層の厚さが5nmである場合の反射率である。
反射率1.00は理想状態の反射率である。
10 and 11, in the infrared light emitting diode 1 of Example 1, the light in the first mesa portion 301 and the second mesa portion 302 is reflected by the metal layer 5 (the space made up of the atmosphere if there is no metal layer). The reflectance of the light directed toward the one surface 21 of the semiconductor substrate 2 through the metal layer 5 (or the space made up of the air if there is no metal layer) is 0.37, 0.45, 0.60, 0.75, The simulation results for 0.87 and 1.00 are shown.
A reflectance of 0.37 is a reflectance in a space having a refractive index of 1.0 without the metal layer 5 .
The reflectance of 0.45 is the reflectance when the thickness of the Ti layer constituting the metal layer 5 is 200 nm, and the reflectance on the one surface 21 of the semiconductor substrate 2 is not actively considered (conventional technology).
The reflectance of 0.60 is the reflectance when the thickness of the Ti layer forming the metal layer 5 is 60 nm.
The reflectance of 0.75 is the reflectance when the thickness of the Ti layer forming the metal layer 5 is 30 nm.
The reflectance of 0.87 is the reflectance when the thickness of the Ti layer forming the metal layer 5 is 5 nm.
A reflectance of 1.00 is an ideal reflectance.

半導体基板2の一面21での反射の効果を積極的に考慮しない場合(従来技術)には、第二メサ部の基板被覆率(S2/S1)が高いほど光出力が増加し、図10に示すように、反射率0.45(従来技術)ではS2/S1が1.0で最大の出力が得られる。図10のグラフの縦軸は、反射率が0.45で、S2/S1が1.0の場合の光出力を「1」とした、光出力の相対値である。
一方で、第二メサ部の基板被覆率(S2/S1)が低いほど、半導体基板内で多重反射を繰り返した際の第二メサ部における光吸収損失が低減するために、光取り出し効率が向上する。図11のグラフの縦軸は、反射率が0.45(従来技術)で、被覆率(S2/S1)が0の場合の光取り出し効率を「1」とした、光取り出し効率の相対値である。
When the effect of reflection on the surface 21 of the semiconductor substrate 2 is not actively considered (conventional technology), the higher the substrate coverage ratio (S2/S1) of the second mesa portion, the higher the light output. As shown, a reflectance of 0.45 (prior art) gives maximum output at S2/S1 of 1.0. The vertical axis of the graph in FIG. 10 is the relative value of the light output, with the light output being "1" when the reflectance is 0.45 and S2/S1 is 1.0.
On the other hand, the lower the substrate coverage ratio (S2/S1) of the second mesa portion, the lower the light absorption loss in the second mesa portion when multiple reflections are repeated in the semiconductor substrate, so the light extraction efficiency is improved. do. The vertical axis of the graph in FIG. 11 is the relative value of the light extraction efficiency when the reflectance is 0.45 (conventional technology) and the light extraction efficiency is "1" when the coverage ratio (S2/S1) is 0. be.

従って、図11から分かるように、反射率が0.75以上となる金属層を用いた上で、被覆率(S2/S1)を0.8以下にすることにより、従来技術(金属層での反射率0.45)で到達可能な最大の光取り出し効率(相対値1.0)を得ることができる。また、反射率が0.60以上となる金属層を用いた上で、被覆率(S2/S1)を0.5以下にすることにより、従来技術で到達可能な最大の光取り出し効率(相対値1.0)を得ることが出来る。 Therefore, as can be seen from FIG. 11, by using a metal layer having a reflectance of 0.75 or more and setting the coverage ratio (S2/S1) to 0.8 or less, the conventional technology (metal layer The maximum achievable light extraction efficiency (relative value 1.0) can be obtained with a reflectance of 0.45). In addition, by using a metal layer having a reflectance of 0.60 or more and setting the coverage (S2/S1) to 0.5 or less, the maximum light extraction efficiency (relative value 1.0) can be obtained.

また、被覆率(S2/S1)を0.21以上0.8以下とすることにより、反射率が0.87となる厚さ5nmのTi層を設けることで、図10に示すように、従来技術(反射率0.45)と同等の光出力(相対値1.0)を確保しながら、図11に示すように、高い取り出し効率(相対値1.2以上)を得ることが出来る。更に、被覆率(S2/S1)を0.21以上0.5以下とすればより高い光取り出し効率(相対値1.7以上)が、被覆率(S2/S1)を0.21以上0.4以下とすれば特に高い光取り出し効率(相対値2.0以上)が実現できる。
一方、金属層の基板被覆率(S3/S1)を0.65以上1.0未満とすることによって、半導体基板2の一面21での平均反射率を0.60以上にすることができる。例えば、活性層で発生した光の金属層5での反射率が0.87、金属層5以外での反射率が0.37とした時に、金属層の基板被覆率(S3/S1)が0.65の場合の平均反射率は0.69≒0.65×0.87+0.35×0.37となる。
Further, by setting the coverage ratio (S2/S1) to 0.21 or more and 0.8 or less, a Ti layer having a thickness of 5 nm with a reflectance of 0.87 is provided, as shown in FIG. As shown in FIG. 11, a high extraction efficiency (relative value of 1.2 or more) can be obtained while securing a light output (relative value of 1.0) equivalent to the technology (reflectance of 0.45). Furthermore, if the coverage (S2/S1) is 0.21 or more and 0.5 or less, a higher light extraction efficiency (relative value of 1.7 or more) can be achieved. If it is 4 or less, a particularly high light extraction efficiency (relative value of 2.0 or more) can be realized.
On the other hand, by setting the substrate coverage (S3/S1) of the metal layer to 0.65 or more and less than 1.0, the average reflectance on the one surface 21 of the semiconductor substrate 2 can be 0.60 or more. For example, when the reflectance of the light generated in the active layer at the metal layer 5 is 0.87 and the reflectance at other than the metal layer 5 is 0.37, the substrate coverage ratio (S3/S1) of the metal layer is 0. The average reflectance for 0.65 is 0.69≈0.65×0.87+0.35×0.37.

次に、実施例1の赤外線発光ダイオード1で、p型半導体層35の膜厚と活性層33の膜厚との合計値と、Ti、Pt、Auの積層構造からなる金属層510,520のTiの膜厚を変えた場合に、発光効率がどのように変化するかについてシミュレーションした。その結果を図12および図13にグラフで示す。このシミュレーションでは、半導体基板2の半導体積層部3が形成されている側における光の吸収損失、つまり、p型半導体層、活性層、および金属層による光の吸収損失を考慮している。
結果を示すグラフの縦軸は、p型半導体層の膜厚が0.5μm、活性層の膜厚が2μm、Tiの膜厚が100nmである場合(従来例)を「1」とした発光効率(相対値)の平均値である。横軸は、p型半導体層の膜厚と活性層の膜厚との合計値である。従来例でのp型半導体層の膜厚と活性層の膜厚との合計値は2.5μmである。
Next, in the infrared light emitting diode 1 of Example 1, the total value of the thickness of the p-type semiconductor layer 35 and the thickness of the active layer 33, and the thickness of the metal layers 510 and 520 having a laminated structure of Ti, Pt, and Au A simulation was performed on how the luminous efficiency changes when the film thickness of Ti is changed. The results are shown graphically in FIGS. 12 and 13. FIG. In this simulation, light absorption loss on the side of the semiconductor substrate 2 on which the semiconductor lamination portion 3 is formed, that is, light absorption loss by the p-type semiconductor layer, the active layer, and the metal layer is taken into consideration.
The vertical axis of the graph showing the results is the luminous efficiency, with the p-type semiconductor layer having a thickness of 0.5 μm, the active layer having a thickness of 2 μm, and the Ti thickness of 100 nm (conventional example) being “1”. (relative value). The horizontal axis is the total value of the thickness of the p-type semiconductor layer and the thickness of the active layer. The total value of the thickness of the p-type semiconductor layer and the thickness of the active layer in the conventional example is 2.5 μm.

図12から明らかなように、p型半導体層の膜厚と活性層の膜厚との合計値が大きい場合と小さい場合では、Tiの膜厚を薄くして反射率R5を高くすることで得られる発光効率改善の効果の度合いが異なり、小さいほど効果が高くなる。これは、活性層での発光量が同じでも、p型半導体層や活性層等での吸収損失が大きいと、金属層へ到達する光量が減少するためである。つまり、活性層等による吸収損失を抑制した上で、更に金属層における反射率を向上させることが、相乗効果をもたらし、より高い発光効率の実現を可能にする。 As is clear from FIG. 12, when the sum of the thickness of the p-type semiconductor layer and the thickness of the active layer is large and small, the thickness of Ti is reduced to increase the reflectance R5. The degree of the effect of improving the luminous efficiency is different, and the smaller the value, the higher the effect. This is because even if the amount of light emitted from the active layer is the same, if the absorption loss in the p-type semiconductor layer, the active layer, etc. is large, the amount of light reaching the metal layer is reduced. In other words, suppressing absorption loss by the active layer or the like and further improving the reflectance of the metal layer brings about a synergistic effect, making it possible to achieve higher luminous efficiency.

そして、p型半導体層のうち、活性層とのバンドギャップエネルギーの差が0.075eV以下である部分の膜厚と、活性層の膜厚と、の合計値を2.1μm以下とした上で、密着層であるTiの膜厚を60nm以下とすることによって、上記合計値が従来例のままで金属層のTiの膜厚を薄くした場合には到達できない発光効率が、達成可能であることが分かった。具体的には、図13から分かるように、膜厚合計値2.5μmでは、Tiの膜厚を最も薄い5nmとした場合、発光効率の相対値は1.10程度であるが、膜厚合計値2.1μm以下では、Tiの膜厚を60nm以下とすることで発光効率の相対値を1.15以上にすることができる。 Then, in the p-type semiconductor layer, the total value of the thickness of the portion of the p-type semiconductor layer where the difference in bandgap energy from the active layer is 0.075 eV or less and the thickness of the active layer is set to 2.1 μm or less. 2. By setting the film thickness of Ti, which is the adhesion layer, to 60 nm or less, it is possible to achieve a luminous efficiency that cannot be achieved when the film thickness of the Ti film of the metal layer is reduced while the above total value remains the same as in the conventional example. I found out. Specifically, as can be seen from FIG. 13, when the total film thickness is 2.5 μm and the thinnest Ti film is 5 nm, the relative value of the luminous efficiency is about 1.10, but the total film thickness When the value is 2.1 μm or less, the relative value of the luminous efficiency can be made 1.15 or more by setting the film thickness of Ti to 60 nm or less.

前述の通り、従来は、発光効率よりも発光強度を求めてきた背景から、裏面取り出し構造においては活性層を厚く設計していた。これは、一定の電流を注入した場合、活性層が薄いと、活性層中のキャリア濃度が高くなり、前述のオージェ再結合により発光効率が抑制されるためである。このような考え方に基づいて、膜厚を厚くすることによりオージェ再結合による失活を抑制してきた。
これに対して、本発明では、より高い発光効率の発光ダイオードを実現するために、低い注入電流によりキャリア濃度の増加を抑えてオージェ再結合を抑制し、活性層を薄くすることで、光の再吸収損失を抑制し、更に金属層での反射効率を上げる、という相乗効果を用いたものである。
As described above, in the past, the active layer was designed to be thick in the back extraction structure because of the background that luminous intensity was sought rather than luminous efficiency. This is because when a constant current is injected, if the active layer is thin, the carrier concentration in the active layer increases, and the luminous efficiency is suppressed by the aforementioned Auger recombination. Based on this idea, deactivation due to Auger recombination has been suppressed by increasing the film thickness.
In contrast, in the present invention, in order to realize a light-emitting diode with higher luminous efficiency, an increase in carrier concentration is suppressed by a low injection current to suppress Auger recombination, and the thickness of the active layer is reduced. The synergistic effect of suppressing reabsorption loss and increasing the reflection efficiency in the metal layer is used.

以上の結果から、実施例1の赤外線発光ダイオード1は、比較例2の赤外線発光ダイオードよりも光取り出し効率が高く、高出力化が可能であることが分かる。 From the above results, it can be seen that the infrared light emitting diode 1 of Example 1 has a higher light extraction efficiency than the infrared light emitting diode of Comparative Example 2, and is capable of increasing the output.

1 赤外線発光ダイオード
2 GaAs基板(半導体基板)
21 半導体基板の一面
211 一面の半導体積層部が形成されていない領域
22 半導体基板の裏面
3 半導体積層部
30 半導体積層体
31 n型半導体層
32 n型バリア層
33 活性層
34 p型バリア層
35 p型半導体層
301 第一メサ部
3011 第一メサ部の第二メサ部で覆われていない上面
302 第二メサ部
4 絶縁層
5 金属層
510 第一金属層
511 n型半導体層に接触する部分(第一部分)
512 絶縁層上に形成されている部分
513 半導体基板の一面上に形成された部分(第三部分、電極)
520 第二金属層
521 p型半導体層に接触する部分(第二部分)
522 絶縁層上に形成されている部分
523 半導体基板の一面上に形成された部分(第三部分、電極)
6 裏面絶縁膜
71、72 リード端子
81,82 金属細線
9 封止部
1 infrared light emitting diode 2 GaAs substrate (semiconductor substrate)
21 one surface of semiconductor substrate 211 one surface region where no semiconductor laminate is formed 22 back surface of semiconductor substrate 3 semiconductor laminate 30 semiconductor laminate 31 n-type semiconductor layer 32 n-type barrier layer 33 active layer 34 p-type barrier layer 35 p type semiconductor layer 301 first mesa portion 3011 upper surface of the first mesa portion not covered with the second mesa portion 302 second mesa portion 4 insulating layer 5 metal layer 510 first metal layer 511 portion in contact with the n-type semiconductor layer ( first part)
512 Portion formed on insulating layer 513 Portion formed on one surface of semiconductor substrate (third portion, electrode)
520 second metal layer 521 portion in contact with p-type semiconductor layer (second portion)
522 Portion formed on insulating layer 523 Portion formed on one surface of semiconductor substrate (third portion, electrode)
6 back surface insulating film 71, 72 lead terminals 81, 82 thin metal wires 9 sealing part

Claims (7)

半導体基板と、
前記半導体基板の一面上に形成された半導体積層部であって、前記一面側から第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層をこの順に有し、前記第一導電型半導体層、前記活性層、および前記第二導電型半導体層はインジウムおよびアンチモンの少なくとも一方を含み、前記一面から突出する第一メサ部と前記第一メサ部から突出する第二メサ部とを有し、前記第一メサ部と前記第二メサ部との境界が前記活性層よりも前記半導体基板側に存在する半導体積層部と、
前記第一メサ部の前記第一導電型半導体層に接触する第一部分と、前記第一部分とは独立した部分であって前記第二メサ部の前記第二導電型半導体層に接触する第二部分と、を有する金属層と、
前記半導体基板の側面及び前記半導体積層部を封止する封止部と、
を備え、
前記半導体基板上に前記半導体積層部を複数備え、複数の前記半導体積層部は互いに直列に接続され、
平面視における前記半導体基板の外形面積に対する前記第二メサ部の底面積の合計の比率は0.21以上0.8以下であり、
前記活性層で発生した光の前記金属層での反射率は0.60以上1.00以下であり、
前記一面の反対面である前記半導体基板の裏面が光取り出し面であり、
前記裏面に形成された絶縁膜を備え、
前記絶縁膜の膜厚は、20nm以上、且つ、前記活性層で発生する光のピーク波長を前記絶縁膜の屈折率で割った値の1/4以下である赤外線発光ダイオード。
a semiconductor substrate;
A semiconductor lamination portion formed on one surface of the semiconductor substrate, having a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer in this order from the one surface side, the first conductivity type semiconductor The layer, the active layer, and the second conductivity type semiconductor layer contain at least one of indium and antimony, and have a first mesa portion protruding from the one surface and a second mesa portion protruding from the first mesa portion. a semiconductor lamination portion in which a boundary between the first mesa portion and the second mesa portion exists closer to the semiconductor substrate than the active layer;
a first portion of the first mesa portion that contacts the first conductivity type semiconductor layer; and a second portion that is independent of the first portion and is in contact with the second conductivity type semiconductor layer of the second mesa portion. and a metal layer having
a sealing portion that seals the side surface of the semiconductor substrate and the semiconductor lamination portion;
with
A plurality of the semiconductor lamination parts are provided on the semiconductor substrate, and the plurality of the semiconductor lamination parts are connected in series with each other,
A ratio of the total bottom area of the second mesa portion to the outer shape area of the semiconductor substrate in a plan view is 0.21 or more and 0.8 or less,
The reflectance of the light generated in the active layer at the metal layer is 0.60 or more and 1.00 or less,
a back surface of the semiconductor substrate opposite to the one surface is a light extraction surface;
An insulating film formed on the back surface,
In the infrared light emitting diode, the film thickness of the insulating film is 20 nm or more and 1/4 or less of the value obtained by dividing the peak wavelength of the light generated in the active layer by the refractive index of the insulating film.
半導体基板と、
前記半導体基板の一面上に形成された半導体積層部であって、前記一面側から第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層をこの順に有し、前記第一導電型半導体層、前記活性層、および前記第二導電型半導体層はインジウムおよびアンチモンの少なくとも一方を含み、前記一面から突出する第一メサ部と前記第一メサ部から突出する第二メサ部とを有し、前記第一メサ部と前記第二メサ部との境界が前記活性層よりも前記半導体基板側に存在する半導体積層部と、
前記第一メサ部の前記第一導電型半導体層に接触する第一部分と、前記第一部分とは独立した部分であって前記第二メサ部の前記第二導電型半導体層に接触する第二部分と、を有する金属層と、
前記半導体基板の側面及び前記半導体積層部を封止する封止部と、
を備え、
前記半導体基板上に前記半導体積層部を複数備え、複数の前記半導体積層部は互いに直列に接続され、
平面視における前記半導体基板の外形面積に対する前記第二メサ部の底面積の合計の比率は0.21以上0.8以下であり、
前記活性層で発生した光の前記金属層での反射率は0.60以上1.00以下であり、
前記一面の反対面である前記半導体基板の裏面が光取り出し面であり、
前記第一部分および前記第二部分の少なくともいずれかは、前記第一導電型半導体層および前記第二導電型半導体層にそれぞれ接触する密着層を含み、
前記密着層はTi、Cr、およびNiの少なくともいずれかの材料を含み、前記密着層の膜厚は5nm以上60nm以下である赤外線発光ダイオード。
a semiconductor substrate;
A semiconductor lamination portion formed on one surface of the semiconductor substrate, having a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer in this order from the one surface side, the first conductivity type semiconductor The layer, the active layer, and the second conductivity type semiconductor layer contain at least one of indium and antimony, and have a first mesa portion protruding from the one surface and a second mesa portion protruding from the first mesa portion. a semiconductor lamination portion in which a boundary between the first mesa portion and the second mesa portion exists closer to the semiconductor substrate than the active layer;
a first portion of the first mesa portion that contacts the first conductivity type semiconductor layer; and a second portion that is independent of the first portion and is in contact with the second conductivity type semiconductor layer of the second mesa portion. and a metal layer having
a sealing portion that seals the side surface of the semiconductor substrate and the semiconductor lamination portion;
with
A plurality of the semiconductor lamination parts are provided on the semiconductor substrate, and the plurality of the semiconductor lamination parts are connected in series with each other,
A ratio of the total bottom area of the second mesa portion to the outer shape area of the semiconductor substrate in a plan view is 0.21 or more and 0.8 or less,
The reflectance of the light generated in the active layer at the metal layer is 0.60 or more and 1.00 or less,
a back surface of the semiconductor substrate opposite to the one surface is a light extraction surface;
at least one of the first portion and the second portion includes an adhesion layer in contact with the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer, respectively;
The infrared light emitting diode, wherein the adhesive layer contains at least one of Ti, Cr, and Ni, and the adhesive layer has a film thickness of 5 nm or more and 60 nm or less.
前記比率が0.21以上0.50以下である請求項1または2に記載の赤外線発光ダイオード。 3. The infrared light emitting diode according to claim 1, wherein said ratio is 0.21 or more and 0.50 or less. 平面視における前記半導体基板の外形面積に対する前記金属層の面積の割合は0.65以上1.0未満である請求項1~のいずれか一項に記載の赤外線発光ダイオード。 The infrared light emitting diode according to any one of claims 1 to 3, wherein a ratio of the area of the metal layer to the external area of the semiconductor substrate in plan view is 0.65 or more and less than 1.0. 前記第一導電型がn型であり、前記第二導電型がp型であり、
前記活性層の膜厚と、前記第二導電型半導体層のうち前記活性層とのバンドギャップエネルギーの差が0.075eV以下である部分の膜厚と、の合計値が、0.5μm以上2.1μm以下である請求項1~のいずれか一項に記載の赤外線発光ダイオード。
The first conductivity type is n-type, the second conductivity type is p-type,
The sum of the film thickness of the active layer and the film thickness of a portion of the second conductivity type semiconductor layer having a bandgap energy difference of 0.075 eV or less from the active layer is 0.5 μm or more2 The infrared light emitting diode according to any one of claims 1 to 4 , having a thickness of 0.1 μm or less.
前記第一導電型半導体層および前記第二導電型半導体層は、前記活性層とのバンドギャップエネルギーの差が0.075eV以下の材料で形成された層を、0.2μm以上の膜厚でそれぞれ含む請求項1~のいずれか一項に記載の赤外線発光ダイオード。 Each of the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer is formed of a material having a bandgap energy difference of 0.075 eV or less from the active layer, and has a thickness of 0.2 μm or more. The infrared light emitting diode according to any one of claims 1 to 5 , comprising: 前記半導体基板は半絶縁性のGaAs基板であり、
前記活性層は、GaAsよりもバンドギャップエネルギーが小さく、AlxInyGa1-x-yAszSb1-z(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1、0≦z≦1)を含み、
前記活性層で発生する光のピーク波長が2μm以上10μm以下である請求項1~のいずれか一項に記載の赤外線発光ダイオード。
The semiconductor substrate is a semi-insulating GaAs substrate,
The active layer has a bandgap energy smaller than that of GaAs, and is composed of AlxInyGa1 - xyAszSb1 -z (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, 0≤z ≤ 1),
7. The infrared light emitting diode according to claim 1 , wherein the peak wavelength of light generated in said active layer is 2 μm or more and 10 μm or less.
JP2018116236A 2017-06-20 2018-06-19 infrared light emitting diode Active JP7233859B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017120626 2017-06-20
JP2017120626 2017-06-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019009438A JP2019009438A (en) 2019-01-17
JP7233859B2 true JP7233859B2 (en) 2023-03-07

Family

ID=65029723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018116236A Active JP7233859B2 (en) 2017-06-20 2018-06-19 infrared light emitting diode

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7233859B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7190380B2 (en) * 2019-03-19 2022-12-15 旭化成エレクトロニクス株式会社 Learning processing device, learning processing method, compound semiconductor manufacturing method and program
JP7160781B2 (en) * 2019-10-31 2022-10-25 Dowaエレクトロニクス株式会社 Light emitting device and manufacturing method thereof
CN116888745A (en) * 2021-02-26 2023-10-13 浜松光子学株式会社 Light emitting diode element

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060017060A1 (en) 2004-07-26 2006-01-26 Nai-Chuan Chen Vertical conducting nitride diode using an electrically conductive substrate with a metal connection
WO2006043422A1 (en) 2004-10-19 2006-04-27 Nichia Corporation Semiconductor element
JP2007300069A (en) 2006-04-04 2007-11-15 Toyoda Gosei Co Ltd Light emitting element, light emitting device using same, and method for manufacturing same
WO2009113685A1 (en) 2008-03-14 2009-09-17 旭化成エレクトロニクス株式会社 Infrared light emitting device
JP2010056195A (en) 2008-08-27 2010-03-11 Nichia Corp Semiconductor light emitting device
JP2010056423A (en) 2008-08-29 2010-03-11 Meijo Univ Electrode for semiconductor light-emitting element, and semiconductor light emitting element
JP2010056323A (en) 2008-08-28 2010-03-11 Toshiba Corp Method for manufacturing semiconductor light-emitting device, and semiconductor light-emitting device
JP2010087515A (en) 2008-09-30 2010-04-15 Seoul Opto Devices Co Ltd Light emitting device and method of manufacturing the same
JP2012142639A (en) 2012-04-27 2012-07-26 Toshiba Corp Semiconductor light-emitting diode element and semiconductor light-emitting device
WO2015016150A1 (en) 2013-07-30 2015-02-05 独立行政法人情報通信研究機構 Semiconductor light emitting element and method for manufacturing same
JP2015185801A (en) 2014-03-26 2015-10-22 旭化成エレクトロニクス株式会社 infrared light-emitting element
JP2016012707A (en) 2014-06-30 2016-01-21 晶元光電股▲ふん▼有限公司 Photoelectric component and manufacturing method of the same
WO2016105146A1 (en) 2014-12-24 2016-06-30 엘지이노텍(주) Light emitting diode and light emitting diode array comprising same
JP2016149392A (en) 2015-02-10 2016-08-18 旭化成エレクトロニクス株式会社 Infrared light-emitting diode
JP2016152259A (en) 2015-02-16 2016-08-22 旭化成エレクトロニクス株式会社 Infrared ray emission element and manufacturing method for the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2500525B2 (en) * 1990-12-21 1996-05-29 日本電気株式会社 Microcavity light emitting device

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060017060A1 (en) 2004-07-26 2006-01-26 Nai-Chuan Chen Vertical conducting nitride diode using an electrically conductive substrate with a metal connection
WO2006043422A1 (en) 2004-10-19 2006-04-27 Nichia Corporation Semiconductor element
JP2007300069A (en) 2006-04-04 2007-11-15 Toyoda Gosei Co Ltd Light emitting element, light emitting device using same, and method for manufacturing same
US20110018010A1 (en) 2008-03-14 2011-01-27 Koichiro Ueno Infrared light emitting device
WO2009113685A1 (en) 2008-03-14 2009-09-17 旭化成エレクトロニクス株式会社 Infrared light emitting device
CN101971367A (en) 2008-03-14 2011-02-09 旭化成微电子株式会社 Infrared light emitting device
JP2010056195A (en) 2008-08-27 2010-03-11 Nichia Corp Semiconductor light emitting device
JP2010056323A (en) 2008-08-28 2010-03-11 Toshiba Corp Method for manufacturing semiconductor light-emitting device, and semiconductor light-emitting device
JP2010056423A (en) 2008-08-29 2010-03-11 Meijo Univ Electrode for semiconductor light-emitting element, and semiconductor light emitting element
JP2010087515A (en) 2008-09-30 2010-04-15 Seoul Opto Devices Co Ltd Light emitting device and method of manufacturing the same
JP2012142639A (en) 2012-04-27 2012-07-26 Toshiba Corp Semiconductor light-emitting diode element and semiconductor light-emitting device
WO2015016150A1 (en) 2013-07-30 2015-02-05 独立行政法人情報通信研究機構 Semiconductor light emitting element and method for manufacturing same
JP2015185801A (en) 2014-03-26 2015-10-22 旭化成エレクトロニクス株式会社 infrared light-emitting element
JP2016012707A (en) 2014-06-30 2016-01-21 晶元光電股▲ふん▼有限公司 Photoelectric component and manufacturing method of the same
WO2016105146A1 (en) 2014-12-24 2016-06-30 엘지이노텍(주) Light emitting diode and light emitting diode array comprising same
JP2018501650A (en) 2014-12-24 2018-01-18 エルジー イノテック カンパニー リミテッド Light emitting device and light emitting device array including the same
JP2016149392A (en) 2015-02-10 2016-08-18 旭化成エレクトロニクス株式会社 Infrared light-emitting diode
JP2016152259A (en) 2015-02-16 2016-08-22 旭化成エレクトロニクス株式会社 Infrared ray emission element and manufacturing method for the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019009438A (en) 2019-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9006775B1 (en) Light-emitting diode
CN110088922B (en) Light emitting diode chip structure and manufacturing method thereof
US6914268B2 (en) LED device, flip-chip LED package and light reflecting structure
US8716732B2 (en) Light emitting element
US8492780B2 (en) Light-emitting device and manufacturing method thereof
TWI472062B (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
US9786814B2 (en) Ultraviolet light emitting device
KR100986374B1 (en) Light emitting device, method for fabricating the light emitting device and light emitting device package
JP7233859B2 (en) infrared light emitting diode
TWI636582B (en) Light emitting device
US8847271B2 (en) Semiconductor light emitting device
TWI538184B (en) Light-emitting diode array
US20230317888A1 (en) Light emitting device and light emitting apparatus having the same
US10453995B2 (en) Light-emitting device and manufacturing method thereof
US9209356B2 (en) Light-emitting element including a light-emitting stack with an uneven upper surface
KR101805301B1 (en) Ultraviolet Light-Emitting Diode with p-type ohmic contact electrode pattern to enhance the light extraction
KR100716646B1 (en) Light emitting device having a sloped surface for exiting ligth and method of fabricating the same
KR20140031601A (en) Light-emitting diode array
US20240204141A1 (en) Light emitting diode and light emitting device
TW201415666A (en) Semiconductor element
KR101223225B1 (en) Light emitting diode having light extracting layer formed in boundary regions and light emitting diode package
JP6895348B2 (en) Infrared light emitting element
WO2015145899A1 (en) Nitride semiconductor light-emitting element
KR101803647B1 (en) P-type semiconductor layer structure and uv light-emitting device including the same
KR102153123B1 (en) Light emitting deviceand light emitting device package thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210304

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220531

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230113

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: 20230207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7233859

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150