JPH01129478A - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオードInfo
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- JPH01129478A JPH01129478A JP62288638A JP28863887A JPH01129478A JP H01129478 A JPH01129478 A JP H01129478A JP 62288638 A JP62288638 A JP 62288638A JP 28863887 A JP28863887 A JP 28863887A JP H01129478 A JPH01129478 A JP H01129478A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B2006/12166—Manufacturing methods
- G02B2006/12195—Tapering
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は光ファイバヂャイロ、光ディスク等の光源とし
て有用な、インコヒーレント光を大きな強度と小さな放
射角で放射できる発光ダイオードに関するものである。
て有用な、インコヒーレント光を大きな強度と小さな放
射角で放射できる発光ダイオードに関するものである。
（従来技術及び発明が解決しようとする問題点）活性Ｗ
ｊ端面から大出力のインコヒーレント光を取り出そうと
する発光ダイオードではファブリペロ（以下ＦＰという
、）モードによるレーザ発振を抑圧することが大切であ
り、従来レーザ発振を抑圧する方法としては、端面を無
反射（以下ＡＲという、）コートするとか、非励起領域
を形成するとか、あるいは端面を斜めエツチングすると
か、端面埋め込み等の活性層端面において光の反射率を
低下させる方法が行われてきた。
ｊ端面から大出力のインコヒーレント光を取り出そうと
する発光ダイオードではファブリペロ（以下ＦＰという
、）モードによるレーザ発振を抑圧することが大切であ
り、従来レーザ発振を抑圧する方法としては、端面を無
反射（以下ＡＲという、）コートするとか、非励起領域
を形成するとか、あるいは端面を斜めエツチングすると
か、端面埋め込み等の活性層端面において光の反射率を
低下させる方法が行われてきた。
しかし、端面のＡＲコートだけではＦＰモモ−発振を充
分に抑圧することは困難であった。また、従来実施され
ていた非励起領域を形成する方法では電流注入領域と活
性層幅とが同じ幅であるために、光ガイド効果で非励起
領域にキャリヤが励起され、そのため吸収係数が小さく
なり、非励起領域を長（しなければならないという欠点
があった。
分に抑圧することは困難であった。また、従来実施され
ていた非励起領域を形成する方法では電流注入領域と活
性層幅とが同じ幅であるために、光ガイド効果で非励起
領域にキャリヤが励起され、そのため吸収係数が小さく
なり、非励起領域を長（しなければならないという欠点
があった。
また、この構造では電流注入部と非励起領域とを選択的
に電極形成する必要がありプロセス工程が煩雑になる問
題点を有していた。さらに、端面の斜めエツチングとか
、端面埋め込み、もしくはこれらの併用によるＦＰモモ
−発振の抑圧においては、端面における屈折率差が案外
に大きく、反射率は偏異の場合に比べて１％程度に達す
る。特に活性層を厚くするとこの影響が大きくなり反射
率も増加するため、これらの手段だけではＦＰモモ−発
振を抑圧するのが困難であるという欠点があった。
に電極形成する必要がありプロセス工程が煩雑になる問
題点を有していた。さらに、端面の斜めエツチングとか
、端面埋め込み、もしくはこれらの併用によるＦＰモモ
−発振の抑圧においては、端面における屈折率差が案外
に大きく、反射率は偏異の場合に比べて１％程度に達す
る。特に活性層を厚くするとこの影響が大きくなり反射
率も増加するため、これらの手段だけではＦＰモモ−発
振を抑圧するのが困難であるという欠点があった。
例えば、ＦＰモモ−発振を抑圧する例として第５図（ａ
）、 （ｂ）及び（Ｃ）は従来構造の埋込形発光ダイオ
ードの模式図を示したもので、同図（ａ）は平面図、同
図（ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ縦断面図及び横断面図で
ある０図において、１はｎ形ＩｎＰ基板、２はｎ形Ｇａ
１ｎＡ！ｌＰ光ガイド層、３はノンドープＧａ１ｎＡｓ
Ｐ活性層、４はｐ形１ｎＰクラッド層、５はｐ形ＧａＴ
ｎＰ電極層、６はｐ形１ｎＰ電流狭窄層、７はｎ形Ｔｎ
Ｐ電流狭窄層、８はｐ形オーミック電極層であって、Ｔ
Ｌ電流注入部、非励起領域１０及び端面埋込部１１の３
つの領域から形成されている。また１２はｎ形オーミッ
ク電極である。
）、 （ｂ）及び（Ｃ）は従来構造の埋込形発光ダイオ
ードの模式図を示したもので、同図（ａ）は平面図、同
図（ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ縦断面図及び横断面図で
ある０図において、１はｎ形ＩｎＰ基板、２はｎ形Ｇａ
１ｎＡ！ｌＰ光ガイド層、３はノンドープＧａ１ｎＡｓ
Ｐ活性層、４はｐ形１ｎＰクラッド層、５はｐ形ＧａＴ
ｎＰ電極層、６はｐ形１ｎＰ電流狭窄層、７はｎ形Ｔｎ
Ｐ電流狭窄層、８はｐ形オーミック電極層であって、Ｔ
Ｌ電流注入部、非励起領域１０及び端面埋込部１１の３
つの領域から形成されている。また１２はｎ形オーミッ
ク電極である。
非励起領域１０の活性層３の幅は電流注入部９の活性層
３の幅と同しであるため、光ガイド効果により非励起領
域１０でも大量のキャリヤが発生し、吸収係数が小さく
なりＦＰモモ−発振を抑圧するために電流注入部９と同
程度以上の長さが必要である。また、端面埋込層１１の
窓層は端面にもれてくる光が大きいので１００ｎ程度以
上に長く形成する必要がある。さらに、非励起領域１０
の断面には電流狭窄層が挿入されていないのでオーミッ
ク電極８は電流注入部９の表面にのみ選択的に形成する
必要がある。このように従来構造はプロセス工程が煩雑
である。
３の幅と同しであるため、光ガイド効果により非励起領
域１０でも大量のキャリヤが発生し、吸収係数が小さく
なりＦＰモモ−発振を抑圧するために電流注入部９と同
程度以上の長さが必要である。また、端面埋込層１１の
窓層は端面にもれてくる光が大きいので１００ｎ程度以
上に長く形成する必要がある。さらに、非励起領域１０
の断面には電流狭窄層が挿入されていないのでオーミッ
ク電極８は電流注入部９の表面にのみ選択的に形成する
必要がある。このように従来構造はプロセス工程が煩雑
である。
（発明の目的）
本発明はこれらの従来構造の欠点を解決するためになさ
れたもので、非励起領域設置の効果を大とし、ＦＰモモ
−発振を効果的に抑圧するため非励起領域での活性層幅
を非励起領域でテーパ状に拡げ、電流注入部で発生した
光をこの部分でガイドすることなく発散させ、光の吸収
を効率良く行わせることを特徴とし、その目的は素子長
が短くても充分にＦＰモモ−発振を抑圧できるインコヒ
ーレント発光ダイオードを得ることにある。
れたもので、非励起領域設置の効果を大とし、ＦＰモモ
−発振を効果的に抑圧するため非励起領域での活性層幅
を非励起領域でテーパ状に拡げ、電流注入部で発生した
光をこの部分でガイドすることなく発散させ、光の吸収
を効率良く行わせることを特徴とし、その目的は素子長
が短くても充分にＦＰモモ−発振を抑圧できるインコヒ
ーレント発光ダイオードを得ることにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記目的を達成するために、埋込形発光ダイオ
ードにおいて、電流注入部では活性層を屈折率ガイドを
なすように狭く埋め込んで形成し、かつ非注入部では前
記電流注入部において発生した光が特定方向にガイドさ
れることなく面内方向に広がるように活性層テーバ状に
拡げて形成すると共に、前記電流注入部に形成した活性
層に比し広く埋め込んだことを特徴とする発光ダイオー
ドを要旨とするものである。
ードにおいて、電流注入部では活性層を屈折率ガイドを
なすように狭く埋め込んで形成し、かつ非注入部では前
記電流注入部において発生した光が特定方向にガイドさ
れることなく面内方向に広がるように活性層テーバ状に
拡げて形成すると共に、前記電流注入部に形成した活性
層に比し広く埋め込んだことを特徴とする発光ダイオー
ドを要旨とするものである。
以下、図面に沿って本発明の実施例について説明する。
なお、実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸
脱しない範囲で種々の変更あるいは改良を行いうろこと
は言うまでもない。
脱しない範囲で種々の変更あるいは改良を行いうろこと
は言うまでもない。
第１図（ａ）及び（ｂ）、第２図（ａ）及び（ｂ）は本
発明のＴｎＰ ／ Ｇａ１ｎＡｓＰ系材料による第１の
実施例を説明する図で、第１図（ａ）は縦断面図、同図
０））は横断面図、第２図は１回目成長の斜視図、同図
（ｂ）は同じく平面図である。
発明のＴｎＰ ／ Ｇａ１ｎＡｓＰ系材料による第１の
実施例を説明する図で、第１図（ａ）は縦断面図、同図
０））は横断面図、第２図は１回目成長の斜視図、同図
（ｂ）は同じく平面図である。
本発明の発光ダイオードを得るには、１回目の成長とし
て液相成長法（ＬＰＥ）及び気相成長法（ＶＰＥ、Ｍｏ
−ＣＶＤ）又は分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法等によ
り、ｎ形１ｎＰ基板１上にｎ形ＧａＩｎＡｓＰ光ガイド
層（λ：１．１ｒａ組成）２、ノンドープＧａ１ｎＡｓ
Ｐ活性層（λ：Ｌ、３ｍ組成）３、ｐ形１ｎＰクラッド
層４を成長させる。次に、フォトエツチング技術により
フォトレジストをマスクとして、電流注入部９は＜１１
０＞方向に沿って３１程度幅で約４０ｏｎストライブ状
に残し、続いて非励起領域１０では３１幅（電流注入部
ストライブ幅）より始まって最終的に４０〜５０１幅に
なるようにテーパ状に約２００ｎの長さにわたり形成す
る。
て液相成長法（ＬＰＥ）及び気相成長法（ＶＰＥ、Ｍｏ
−ＣＶＤ）又は分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法等によ
り、ｎ形１ｎＰ基板１上にｎ形ＧａＩｎＡｓＰ光ガイド
層（λ：１．１ｒａ組成）２、ノンドープＧａ１ｎＡｓ
Ｐ活性層（λ：Ｌ、３ｍ組成）３、ｐ形１ｎＰクラッド
層４を成長させる。次に、フォトエツチング技術により
フォトレジストをマスクとして、電流注入部９は＜１１
０＞方向に沿って３１程度幅で約４０ｏｎストライブ状
に残し、続いて非励起領域１０では３１幅（電流注入部
ストライブ幅）より始まって最終的に４０〜５０１幅に
なるようにテーパ状に約２００ｎの長さにわたり形成す
る。
続いて端面埋込部１１は約５Ｏｎ、マスクを形成しない
、また、レジストマスクを形成した電流注入部９及び非
励起領域１０の周囲は１０〜２０１の間隔でレジストマ
スクを形成しないで他の残りの全部分にレジストマスク
を形成する。続いてレジスト７スクをマスクとして利用
しブロムメタノールエツチング液によりｎ形ＧａＡｓＰ
光ガイド層２．ノンドープＧａ１ｎＡｓＰ活性層３及び
ｐ形１ｎＰクラッド層４の各層を基板１に達するまでエ
ツチングしてノンドープＧａＩｎＡｓＰ活性層３をはさ
む２つの溝１７と端面埋込部１１の窓層部１８を形成す
る。この時端面埋込部１１と非励起＄…域１０の境界部
は斜めエツチングされる。この１回目の成長の状態を示
したのが第３図（ａ）及び（ｂ）である。
、また、レジストマスクを形成した電流注入部９及び非
励起領域１０の周囲は１０〜２０１の間隔でレジストマ
スクを形成しないで他の残りの全部分にレジストマスク
を形成する。続いてレジスト７スクをマスクとして利用
しブロムメタノールエツチング液によりｎ形ＧａＡｓＰ
光ガイド層２．ノンドープＧａ１ｎＡｓＰ活性層３及び
ｐ形１ｎＰクラッド層４の各層を基板１に達するまでエ
ツチングしてノンドープＧａＩｎＡｓＰ活性層３をはさ
む２つの溝１７と端面埋込部１１の窓層部１８を形成す
る。この時端面埋込部１１と非励起＄…域１０の境界部
は斜めエツチングされる。この１回目の成長の状態を示
したのが第３図（ａ）及び（ｂ）である。
次に、２回目の成長としてＬＰＨによりｐ形ＩｎＰ電流
狭窄層１３及びｎ形１ｎＰ電流狭窄層１４の電流狭窄用
成長を行う、この時、電流注入部９では２つの溝１７に
挟まれたストライブ状の活性部上にはｐ形１ｎＰ電流狭
窄層１３及びｎ形１ｎＰ電流狭窄層１４の各層は成長し
ないで他の部分（溝１７及びクラッドＮ４の上部）に選
択的に結晶成長が行われる。そして、非励起領域ＩＯで
はテーバ状のストライプの左端から２０ｎ程度までは電
流注入部９と同様に選択成長が行われ（ストライプ幅が
５ｎ幅程度までは選択成長が行われる。）、他の全ての
部分に結晶成長が行われる。また、端面埋込部１１では
ｎ形ＧａＡｓＰ光ガイド層２．ノンドープＧａ１ｎＡｓ
Ｐ活性層３及びｐ形ｒｎＰクラッド層４の端面斜めエツ
チング部を含み全ての層上に結晶成長が行われ、選択成
長はない、このｐ形ｒｎＰ電流狭窄層１３及びｎ形Ｉｎ
Ｐ電流狭５ｉｔ層１４の各層が成長した領域では電流が
流れない非励起部となる。続いて、ｐ形１ｎＰ埋込層１
５及びｐ形Ｇａ１ｎＡｓＰ電極層１６を電流注入部９゜
非励起領域１０及び端面埋込部１１の各領域の全てに成
長させた。このようにして得たウェハの上面にはＡｕ−
Ｚｎを蒸着してｐ形オーミック電極８を、また基板１側
には全体の厚みが８０ｎ程度になるまで研磨したのちＡ
ｕ−Ｇｅ−Ｎｉを蒸着し、ｎ形オーミック電極１２を全
面に形成した。こうして得た発光ダイオードの各層の構
成は第３図の状態において次のとおりであり、各結晶層
はＩｎＰの格子定数に合致している。
狭窄層１３及びｎ形１ｎＰ電流狭窄層１４の電流狭窄用
成長を行う、この時、電流注入部９では２つの溝１７に
挟まれたストライブ状の活性部上にはｐ形１ｎＰ電流狭
窄層１３及びｎ形１ｎＰ電流狭窄層１４の各層は成長し
ないで他の部分（溝１７及びクラッドＮ４の上部）に選
択的に結晶成長が行われる。そして、非励起領域ＩＯで
はテーバ状のストライプの左端から２０ｎ程度までは電
流注入部９と同様に選択成長が行われ（ストライプ幅が
５ｎ幅程度までは選択成長が行われる。）、他の全ての
部分に結晶成長が行われる。また、端面埋込部１１では
ｎ形ＧａＡｓＰ光ガイド層２．ノンドープＧａ１ｎＡｓ
Ｐ活性層３及びｐ形ｒｎＰクラッド層４の端面斜めエツ
チング部を含み全ての層上に結晶成長が行われ、選択成
長はない、このｐ形ｒｎＰ電流狭窄層１３及びｎ形Ｉｎ
Ｐ電流狭５ｉｔ層１４の各層が成長した領域では電流が
流れない非励起部となる。続いて、ｐ形１ｎＰ埋込層１
５及びｐ形Ｇａ１ｎＡｓＰ電極層１６を電流注入部９゜
非励起領域１０及び端面埋込部１１の各領域の全てに成
長させた。このようにして得たウェハの上面にはＡｕ−
Ｚｎを蒸着してｐ形オーミック電極８を、また基板１側
には全体の厚みが８０ｎ程度になるまで研磨したのちＡ
ｕ−Ｇｅ−Ｎｉを蒸着し、ｎ形オーミック電極１２を全
面に形成した。こうして得た発光ダイオードの各層の構
成は第３図の状態において次のとおりであり、各結晶層
はＩｎＰの格子定数に合致している。
ｌ ｉｓｎ ｄｏｐｅｄ ｎ形１ｎＰ基板、厚み８０
１．キャリヤ密度３ ＸＩＯ”ｃｍ−”、 Ｅ Ｐ
Ｄ ５ Ｘ１０’ｃｍ−”、２；ｎ形ＧａＩｎＡｓＰ光
ガイド層、厚み０．２ｎ、Ｓｒ＋ｄｏｐｅｄ ＋ キャ
リヤ密度５ ＸＩＯ″ａｍ−”、３；ｎ形Ｇａ１ｎＡｓ
Ｐ活性層、厚み０．２〜０．３ ｎ、ノンドープ、 ４；ｐ形１ｎＰ結晶層（クラッド層）、ＩＥみ０．５ｎ
。
１．キャリヤ密度３ ＸＩＯ”ｃｍ−”、 Ｅ Ｐ
Ｄ ５ Ｘ１０’ｃｍ−”、２；ｎ形ＧａＩｎＡｓＰ光
ガイド層、厚み０．２ｎ、Ｓｒ＋ｄｏｐｅｄ ＋ キャ
リヤ密度５ ＸＩＯ″ａｍ−”、３；ｎ形Ｇａ１ｎＡｓ
Ｐ活性層、厚み０．２〜０．３ ｎ、ノンドープ、 ４；ｐ形１ｎＰ結晶層（クラッド層）、ＩＥみ０．５ｎ
。
Ｚｎ ｄｏｐｅｄ ＋ キャリヤ密度５ Ｘｌ０Ｉ？
ｃｍ−”、１３；ｐ形［ｎＰ ｉｉ電流狭窄層厚み０．
７ ｎ、 Ｚｎ ｄｏｐｅｄ＋キャリヤ密度Ｉ Ｘｌ０
１？ｃａ−’、１４；ｎ形ｒｎＰ電流狭窄層、厚み０．
７ ｎ、 Ｓｎ ｄｏｐｅｄ＋キャリヤ密度Ｉ Ｘｌ０
Ｉ？ｃｍ−’、１５；ｐ形１ｎＰ埋込層、厚み１．５
ｎ、 Ｚｎ ｄｏｐｅｄ、キャリヤ密度５×１ＯＩｆｆ
Ｃ１１−１，１６；ｐ形Ｇａ１ｎＡｓＰ電極層、厚み０
．５ Ｒ，Ｚｎ ｄｏｐｅｄ＋キャリヤ密度２ ＸＩＯ
”ｃｓ＋−’、この発光ダイオードを長さ６５０ｎ、幅
４００ｆｌのペレットに分割して、＾ｕ−３ｎハンダに
よりヒートシンク上にマウントし、電流、光出力特性を
測定したところ、２５℃連続動作において電流注入に従
って光出力は発振することなく増加し、２００ｍＡにお
いて３ＩＩＷのインコヒーレント光出力を得ることがで
きた。
ｃｍ−”、１３；ｐ形［ｎＰ ｉｉ電流狭窄層厚み０．
７ ｎ、 Ｚｎ ｄｏｐｅｄ＋キャリヤ密度Ｉ Ｘｌ０
１？ｃａ−’、１４；ｎ形ｒｎＰ電流狭窄層、厚み０．
７ ｎ、 Ｓｎ ｄｏｐｅｄ＋キャリヤ密度Ｉ Ｘｌ０
Ｉ？ｃｍ−’、１５；ｐ形１ｎＰ埋込層、厚み１．５
ｎ、 Ｚｎ ｄｏｐｅｄ、キャリヤ密度５×１ＯＩｆｆ
Ｃ１１−１，１６；ｐ形Ｇａ１ｎＡｓＰ電極層、厚み０
．５ Ｒ，Ｚｎ ｄｏｐｅｄ＋キャリヤ密度２ ＸＩＯ
”ｃｓ＋−’、この発光ダイオードを長さ６５０ｎ、幅
４００ｆｌのペレットに分割して、＾ｕ−３ｎハンダに
よりヒートシンク上にマウントし、電流、光出力特性を
測定したところ、２５℃連続動作において電流注入に従
って光出力は発振することなく増加し、２００ｍＡにお
いて３ＩＩＷのインコヒーレント光出力を得ることがで
きた。
従来の発光ダイオードと比較すると非励起領域１０で注
入光のガイドがなく、発散するため光の吸収が効率良く
行えたので光路長を２分の１程度に短くすることができ
た。また端面埋込部１１にもれる光量が少なく、この距
離も従来の発光ダイオードの２分の１程度で充分にＦＰ
モモ−発振を抑圧することができた０合わせて電流狭窄
層１３．１４が２回目の結晶成長時に自動的に形成され
るのでｐ形オーミック電極８を、電流注入部９に選択的
に形成する必要がないため、全面電極で容易に形成でき
、ｐ形ｒｎＰ埋込層１５を通してのもれ電流もなくなっ
たため、非励起領域１０のＦＰモード発振抑圧効果も充
分に発揮できた。また、非励起領域ＩＯを３００ｎとし
た発光ダイオードでは端面埋込部１１を切り取った構造
の発光ダイオードでもＦＰモモ−発振を充分抑圧するこ
とができた。
入光のガイドがなく、発散するため光の吸収が効率良く
行えたので光路長を２分の１程度に短くすることができ
た。また端面埋込部１１にもれる光量が少なく、この距
離も従来の発光ダイオードの２分の１程度で充分にＦＰ
モモ−発振を抑圧することができた０合わせて電流狭窄
層１３．１４が２回目の結晶成長時に自動的に形成され
るのでｐ形オーミック電極８を、電流注入部９に選択的
に形成する必要がないため、全面電極で容易に形成でき
、ｐ形ｒｎＰ埋込層１５を通してのもれ電流もなくなっ
たため、非励起領域１０のＦＰモード発振抑圧効果も充
分に発揮できた。また、非励起領域ＩＯを３００ｎとし
た発光ダイオードでは端面埋込部１１を切り取った構造
の発光ダイオードでもＦＰモモ−発振を充分抑圧するこ
とができた。
なお、本発明はｎ形１ｎＰ基板を用いた例について説明
したが、ｐ形１ｎＰ基板を使用しても効果は同じであり
、その場合はｎはｐＳｐはｎ形の不純物を添加すればよ
いことは言うまでもない。
したが、ｐ形１ｎＰ基板を使用しても効果は同じであり
、その場合はｎはｐＳｐはｎ形の不純物を添加すればよ
いことは言うまでもない。
次に、第３図（ａ）及びΦ）、第４図（ａ）及び［有］
）は本発明の第２の実施例を説明する図で、第３図（ａ
）は縦断面図、同図（ｂ）は横断面図、第４図（ａ）は
メサ形成後の平面図、同図（ｂ）は同じく側面図である
。
）は本発明の第２の実施例を説明する図で、第３図（ａ
）は縦断面図、同図（ｂ）は横断面図、第４図（ａ）は
メサ形成後の平面図、同図（ｂ）は同じく側面図である
。
本実施例はＰ形１ｎＰ基板を使用して、−回の成長で電
流狭窄層１４を含む一連の結晶成長を行うことができる
や この発光ダイオードを得るにはｐ形ＩｎＰ基板１゛上全
面にＳｉ島またはＳｉＮ等の薄膜をスパッタあるいはＣ
ＶＤ法により形成した後、フォトエッチ技術により電流
注入部９は＜１ ｒｏ＞方向にストライブ状に〜３ｎ幅
の窓をあけ、続いて非励起領域１０は電流注入部９に続
いてテーバ状に窓をあける。
流狭窄層１４を含む一連の結晶成長を行うことができる
や この発光ダイオードを得るにはｐ形ＩｎＰ基板１゛上全
面にＳｉ島またはＳｉＮ等の薄膜をスパッタあるいはＣ
ＶＤ法により形成した後、フォトエッチ技術により電流
注入部９は＜１ ｒｏ＞方向にストライブ状に〜３ｎ幅
の窓をあけ、続いて非励起領域１０は電流注入部９に続
いてテーバ状に窓をあける。
端面埋込部１１“に相当する部分では窓はあけない。
この窓をあけた部分を塩酸によりエツチングすると電流
注入部９はＶ溝状に、非励起領域１０は底が平らなテー
バ状の溝が形成できる。第４図（ａ）、 （ｂ）に示す
電流注入部９．非励起領域１０及び端面埋込部１１′
の寸法は第１の実施例と同じである。
注入部９はＶ溝状に、非励起領域１０は底が平らなテー
バ状の溝が形成できる。第４図（ａ）、 （ｂ）に示す
電流注入部９．非励起領域１０及び端面埋込部１１′
の寸法は第１の実施例と同じである。
このようにして得たｐ形１ｎＰ基板り′上に結晶成長す
ると、はじめのｎ ＩｎＰ電流狭窄層１４は電流注入
部９の溝内部には成長しないで、選択的に他の平坦部の
みに成長する。また、非励起領域１０では溝幅が５ｎ以
上になると溝内部にも成長するようになり、電流狭窄層
１４が自動的に形成できる。
ると、はじめのｎ ＩｎＰ電流狭窄層１４は電流注入
部９の溝内部には成長しないで、選択的に他の平坦部の
みに成長する。また、非励起領域１０では溝幅が５ｎ以
上になると溝内部にも成長するようになり、電流狭窄層
１４が自動的に形成できる。
また、端面埋込部１１°では電流狭窄層１４が成長する
。次に、ｐ形Ｇａ１ｎＡｓＰガイド層（組成λ：１．２
ｆｉ）を成長させると電流狭窄層１４が選択的に成長さ
れなかった溝内部Ｃ１１ｌｔ流注入部９及び非励起領域
１０の一部）にも成長が行われる。後の一連の成長及び
作製工程は第１の実施例と同様である。この発光ダイオ
ードにおいても第１の実施例と同様の特性を得ることが
できた。
。次に、ｐ形Ｇａ１ｎＡｓＰガイド層（組成λ：１．２
ｆｉ）を成長させると電流狭窄層１４が選択的に成長さ
れなかった溝内部Ｃ１１ｌｔ流注入部９及び非励起領域
１０の一部）にも成長が行われる。後の一連の成長及び
作製工程は第１の実施例と同様である。この発光ダイオ
ードにおいても第１の実施例と同様の特性を得ることが
できた。
なお、実施例では波長１．３ｎのＩｎＰ −Ｇａ１ｎＡ
ｓＰ系の半導体について説明したが、他の波長域及びこ
の例とは異なる半導体を用いたインコヒーレント発光ダ
イオードについても（ＧａＡｓ−ＧａＡｌＡｓ系等）本
発明の方法が応用できることは明らかである。
ｓＰ系の半導体について説明したが、他の波長域及びこ
の例とは異なる半導体を用いたインコヒーレント発光ダ
イオードについても（ＧａＡｓ−ＧａＡｌＡｓ系等）本
発明の方法が応用できることは明らかである。
また、実施例では非励起部分に自動的に電流阻止構造が
形成されるような場合を述べたが、電極を部分的に形成
する場合には通常のＢＨ構造も応用できることは言うま
でもない。
形成されるような場合を述べたが、電極を部分的に形成
する場合には通常のＢＨ構造も応用できることは言うま
でもない。
（発明の効果）
以上述べたごと（本発明によれば、非励起領域での活性
層幅をテーバ状に拡げ励起領域との間の屈折率差を可能
な限り小さくし、注入部で発生した光をこの部分でガイ
ドすることなく発散させ、光の吸収を効率良く行わせる
ことにより非励起領域、したがって全体の素子長を短く
してＦＰモード発振を充分に抑圧することができた。こ
のためウェハの利用効率が大きくなり、素子の生産性が
向上した。また、非励起領域に自動的に電流狭窄層を形
成できるため電橋の選択形成をする必要がなく、プロセ
ス工程が単純化され、非励起領域へのもれ電流も低下さ
せることができた。
層幅をテーバ状に拡げ励起領域との間の屈折率差を可能
な限り小さくし、注入部で発生した光をこの部分でガイ
ドすることなく発散させ、光の吸収を効率良く行わせる
ことにより非励起領域、したがって全体の素子長を短く
してＦＰモード発振を充分に抑圧することができた。こ
のためウェハの利用効率が大きくなり、素子の生産性が
向上した。また、非励起領域に自動的に電流狭窄層を形
成できるため電橋の選択形成をする必要がなく、プロセ
ス工程が単純化され、非励起領域へのもれ電流も低下さ
せることができた。
第１図（ａ）及び０））、第２図（ａ）及び伽）は本発
明のＩｎＰ／ ＧａＩｎＡｓＰ系材料による第１の実施
例を説明する図で、第１図（ａ）は縦断面図、同図働）
は横断面図、第２図（ａ）は１回目成長の斜視図、同図
５）は同じく平面図、第３図（ａ）及び（ｂ）、第４図
（ａ）及びＱ））ハ本発明の第２の実施例を説明する図
で、第３図（ａ）は継断面図、同図（＋））は横断面図
、第４図（ａ）はメサ形成後の平面図、同図ら）は同じ
く側面図、第５図（ａ）、 （ｂ）及び（Ｃ）は従来構
造の埋込形発光ダイオードの模式図で、同図（ａ）は平
面図、同図（ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ樅断面図、横断
面図である。 １・・・・ｎ形１ｎＰ基板 ２・・・・ｎ形Ｇａ１ｎＡｓＰ光ガイド層３・・・・ノ
ンドープＧａＩｎＡｓＰ活性層４・・・・ｐ形ＩｎＰク
ラッド層 ５＝−−ｐ形Ｇａ１ｎＡｓＰ電極層 ６・・・・ｐ形１ｎＰ電流狭窄層 ７・・・・ｎ形１ｎＰ電流狭窄層 ８・・・・ｐ形オーミック電極 ９・・・・電流注入部 １０・・・・非励起領域 １１・・・・端面埋込部 １２・・・・ｎ形オーミック電極 １３・・・・ｐ形ＩｎＰ電流狭窄層 １４・・・・ｎ形ＩｎＰ′ｒＬ流狭窄層１５・・・・ｐ
形１ｎＰ埋込層 １６・−・−ｐ形Ｇａ１ｎＡｓＰ電極層ｌ７・・・・溝
部 １８・・・・端面埋込部 １９・・・・端面斜エツチング部 １°・・・・ｐ形１ｎＰ基板 １１″ ・・・端面埋込相当部 ２°・・・・ｐ形ＧａＩｎＡｓＰ光ガイド層３”−ｐ形
Ｇａ１ｎＡｓＰ活性層 ４゛・・・・ｎ形ｒｎＰクラッド層 １６’−−・ｎ形ＧａＩｎＡｓＰ電極層特許出願人
日本電信電話株式会社 代理人 弁理士 高 山 敏 夫□・（外１名）第
１ 図 第 ２図 第５図
明のＩｎＰ／ ＧａＩｎＡｓＰ系材料による第１の実施
例を説明する図で、第１図（ａ）は縦断面図、同図働）
は横断面図、第２図（ａ）は１回目成長の斜視図、同図
５）は同じく平面図、第３図（ａ）及び（ｂ）、第４図
（ａ）及びＱ））ハ本発明の第２の実施例を説明する図
で、第３図（ａ）は継断面図、同図（＋））は横断面図
、第４図（ａ）はメサ形成後の平面図、同図ら）は同じ
く側面図、第５図（ａ）、 （ｂ）及び（Ｃ）は従来構
造の埋込形発光ダイオードの模式図で、同図（ａ）は平
面図、同図（ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ樅断面図、横断
面図である。 １・・・・ｎ形１ｎＰ基板 ２・・・・ｎ形Ｇａ１ｎＡｓＰ光ガイド層３・・・・ノ
ンドープＧａＩｎＡｓＰ活性層４・・・・ｐ形ＩｎＰク
ラッド層 ５＝−−ｐ形Ｇａ１ｎＡｓＰ電極層 ６・・・・ｐ形１ｎＰ電流狭窄層 ７・・・・ｎ形１ｎＰ電流狭窄層 ８・・・・ｐ形オーミック電極 ９・・・・電流注入部 １０・・・・非励起領域 １１・・・・端面埋込部 １２・・・・ｎ形オーミック電極 １３・・・・ｐ形ＩｎＰ電流狭窄層 １４・・・・ｎ形ＩｎＰ′ｒＬ流狭窄層１５・・・・ｐ
形１ｎＰ埋込層 １６・−・−ｐ形Ｇａ１ｎＡｓＰ電極層ｌ７・・・・溝
部 １８・・・・端面埋込部 １９・・・・端面斜エツチング部 １°・・・・ｐ形１ｎＰ基板 １１″ ・・・端面埋込相当部 ２°・・・・ｐ形ＧａＩｎＡｓＰ光ガイド層３”−ｐ形
Ｇａ１ｎＡｓＰ活性層 ４゛・・・・ｎ形ｒｎＰクラッド層 １６’−−・ｎ形ＧａＩｎＡｓＰ電極層特許出願人
日本電信電話株式会社 代理人 弁理士 高 山 敏 夫□・（外１名）第
１ 図 第 ２図 第５図
Claims (1)
- 埋込形発光ダイオードにおいて、電流注入部では活性
層を屈折率ガイドをなすように狭く埋め込んで形成し、
かつ非注入部では前記電流注入部において発生した光が
特定方向にガイドされることなく面内方向に広がるよう
に活性層をテーパ状に拡げて形成すると共に、前記電流
注入部に形成した活性層に比し広く埋め込んだことを特
徴とする発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28863887A JPH067603B2 (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28863887A JPH067603B2 (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 発光ダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129478A true JPH01129478A (ja) | 1989-05-22 |
| JPH067603B2 JPH067603B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=17732757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28863887A Expired - Lifetime JPH067603B2 (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | 発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067603B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3506951A1 (de) * | 1984-02-29 | 1985-10-24 | Japan Nuclear Fuel Co., Ltd., Yokosuka, Kanagawa | Verfahren und vorrichtung zum zusammenbauen eines brennelementbuendels |
| JPH02308577A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スーパールミネッセントダイオード |
| JPH02310975A (ja) * | 1989-05-26 | 1990-12-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スーパールミネツセントダイオード |
| US5987046A (en) * | 1993-08-31 | 1999-11-16 | Fujitsu Limited | Optical semiconductor device and a method of manufacturing the same |
-
1987
- 1987-11-16 JP JP28863887A patent/JPH067603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3506951A1 (de) * | 1984-02-29 | 1985-10-24 | Japan Nuclear Fuel Co., Ltd., Yokosuka, Kanagawa | Verfahren und vorrichtung zum zusammenbauen eines brennelementbuendels |
| JPH02308577A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スーパールミネッセントダイオード |
| JPH02310975A (ja) * | 1989-05-26 | 1990-12-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スーパールミネツセントダイオード |
| US5987046A (en) * | 1993-08-31 | 1999-11-16 | Fujitsu Limited | Optical semiconductor device and a method of manufacturing the same |
| US6238943B1 (en) | 1993-08-31 | 2001-05-29 | Fujitsu Limited | Optical semiconductor device and a method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH067603B2 (ja) | 1994-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |