JPH01130577A - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオードInfo
- Publication number
- JPH01130577A JPH01130577A JP62291321A JP29132187A JPH01130577A JP H01130577 A JPH01130577 A JP H01130577A JP 62291321 A JP62291321 A JP 62291321A JP 29132187 A JP29132187 A JP 29132187A JP H01130577 A JPH01130577 A JP H01130577A
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- Japan
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- type
- gaas substrate
- layer
- light emitting
- light
- 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.)
- Pending
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- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 18
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract description 10
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 abstract 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
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- 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〕
この発明は、測距器等で用いられる発光ダイオードの構
造に関するものである。
造に関するものである。
第２図は、従来の発光ダイオードの断面構造図で、光の
取り出し効率を上げるために球レンズを、 付けた面発
光型の発光ダイオードの例である。
取り出し効率を上げるために球レンズを、 付けた面発
光型の発光ダイオードの例である。
図において、１はＳｉ等のＮ形不純物をドーピングした
Ｎ形ＧａＡｓ基板、３はＧａＡｓ基板ｌ上に成長された
Ｎ形ＡｄｘＧａｔ−ＸＡＳ第１クラッド層、４は第１ク
ラツドＷ１１３上１ζ成長されたＰ形ＡｊｌｙＧａ １
−ＹＡ！１活性層、５は活性１１１４上に成長されたＰ
形ＡｊｚＧａ）−１Ａ８ 第２クラッド層で、ダブルへ
テロ構造により発光効率を高めている。６は第２クラッ
ド層５上に成長されたＮ形ＡＪｚＧａｔ−２Ａｓキャッ
プ層で１表面の掘り込みエツチングとＺｎの拡散によっ
てＰ形の拡散層７を形成している。８はＰ側電極ｈ９は
Ｎ側電極、 １Ｇは発光部の直上に置かれた球レンズで
ある。
Ｎ形ＧａＡｓ基板、３はＧａＡｓ基板ｌ上に成長された
Ｎ形ＡｄｘＧａｔ−ＸＡＳ第１クラッド層、４は第１ク
ラツドＷ１１３上１ζ成長されたＰ形ＡｊｌｙＧａ １
−ＹＡ！１活性層、５は活性１１１４上に成長されたＰ
形ＡｊｚＧａ）−１Ａ８ 第２クラッド層で、ダブルへ
テロ構造により発光効率を高めている。６は第２クラッ
ド層５上に成長されたＮ形ＡＪｚＧａｔ−２Ａｓキャッ
プ層で１表面の掘り込みエツチングとＺｎの拡散によっ
てＰ形の拡散層７を形成している。８はＰ側電極ｈ９は
Ｎ側電極、 １Ｇは発光部の直上に置かれた球レンズで
ある。
ここで各層の厚さ及びＡＩ組成比ｘ、ｙ、ｚは。
例えば、Ｎ形ＡｊｚＧａ、−ｘＡｓ第１クラッド層３を
厚さ２Ｊ１ｍ程度、Ｘ −ｗ Ｏ，３Ｇ、 Ｐ形Ａｊｙ
Ｇａｔ−ｙＡｓ活性層４を厚さ１μｍ程度、 ｙ−ｏ。
厚さ２Ｊ１ｍ程度、Ｘ −ｗ Ｏ，３Ｇ、 Ｐ形Ａｊｙ
Ｇａｔ−ｙＡｓ活性層４を厚さ１μｍ程度、 ｙ−ｏ。
１０． Ｐ形Ａ４１ｚＧａｌ−ＸＡＳ第２クラッド層５
を厚さ２／Ａｍ程度、 Ｘ −０，３０，Ｎ形ＡｊｚＧ
ａｓ−２Ａｓキャップ層６を厚さ３ｕｍ程度、２−０．
２５とすることにより、波長０．８μｍの発光ダイオー
ドを得ることができる。
を厚さ２／Ａｍ程度、 Ｘ −０，３０，Ｎ形ＡｊｚＧ
ａｓ−２Ａｓキャップ層６を厚さ３ｕｍ程度、２−０．
２５とすることにより、波長０．８μｍの発光ダイオー
ドを得ることができる。
一次に、この発光ダイオードの動作について説明する。
図において、Ｐ側電極８に正、Ｎ側電極９に負の電圧を
印加すると、Ｐ形ＡＪ）（Ｇａｔ−ＸＡ８第２クラッド
層５とＮ形ＡＪｚＧａｌ−２Ａａキャップｍ６との間の
接合が逆バイアスとなるので、この部分では電流は流れ
ず、Ｐ形Ａ！ｘＧａｔ−ｘＡｓ ｔｍ ２クラッド層５
の中までＺｎの拡散された部分（発光部〕にのみ電流が
流れる。この時、Ｐ形ＡｊｙＧａｌ−ｙＡｓ活性層４に
Ｐ形ＡｊｘＧａｔ−ｘＡｓ第２クラッド層５からホール
がＮ形ＡｊｚＧａｌ−ｘＡｓ第１クラッド層３から電子
が注入され１両者の再結合による発光が生じる。
印加すると、Ｐ形ＡＪ）（Ｇａｔ−ＸＡ８第２クラッド
層５とＮ形ＡＪｚＧａｌ−２Ａａキャップｍ６との間の
接合が逆バイアスとなるので、この部分では電流は流れ
ず、Ｐ形Ａ！ｘＧａｔ−ｘＡｓ ｔｍ ２クラッド層５
の中までＺｎの拡散された部分（発光部〕にのみ電流が
流れる。この時、Ｐ形ＡｊｙＧａｌ−ｙＡｓ活性層４に
Ｐ形ＡｊｘＧａｔ−ｘＡｓ第２クラッド層５からホール
がＮ形ＡｊｚＧａｌ−ｘＡｓ第１クラッド層３から電子
が注入され１両者の再結合による発光が生じる。
また１発光した光は１球レンズ１０によって効率よく外
部に取り出される。
部に取り出される。
第２図に示す様な、従来の発光ダイオードでは。
電子とホールの再結合によって活性層から出た光は球レ
ンズ側だけでなく ｈ ＧａＡｓ基板側にも広がり、活
性層よりもバンドギャップの小さいＧａＡｓ基板におい
てその光が吸収される。この吸収によって生じた電子−
ホール対がまた再結合発光するため、外部に取り出され
る光は、第３図に示す様な長波長側に小さなピークをも
ったものになる。
ンズ側だけでなく ｈ ＧａＡｓ基板側にも広がり、活
性層よりもバンドギャップの小さいＧａＡｓ基板におい
てその光が吸収される。この吸収によって生じた電子−
ホール対がまた再結合発光するため、外部に取り出され
る光は、第３図に示す様な長波長側に小さなピークをも
ったものになる。
すなわち１発光領域（活性層〕で発生した光と発光領域
Ｉζ近接したＧａＡｓ基板で発生した光の両成分が存在
することによって１位相のムラが生じ。
Ｉζ近接したＧａＡｓ基板で発生した光の両成分が存在
することによって１位相のムラが生じ。
測距用として用いた場合、測定誤差の原因になるという
問題点がある。
問題点がある。
この発明は、上記の様な問題点を解消するためになされ
たもので、 ＧａＡｓ基板における再結合発光をおさえ
１位相のむらをなくすことを目的とする。
たもので、 ＧａＡｓ基板における再結合発光をおさえ
１位相のむらをなくすことを目的とする。
この発明による発光ダイオードは、Ｎ形ＧａＡｓ基板上
にＴｅ等のＮ形不純物を高濃度にドーピングしたＮ＋Ｇ
ａＡｓバッファー層を成長し、その上に従来例と同様に
Ａ４１ＧａＡｓダブルへテロ接合を形成したものである
。
にＴｅ等のＮ形不純物を高濃度にドーピングしたＮ＋Ｇ
ａＡｓバッファー層を成長し、その上に従来例と同様に
Ａ４１ＧａＡｓダブルへテロ接合を形成したものである
。
この発明においてｈ Ｎ＋ＧａＡｓバッファー層を設け
たことによって１発光領域から出た光はＮ＋ＧａＡｓバ
ッファー層で吸収され、高濃度にドーピングされたＴｅ
等の不純物により出来た深い準位を介した非発光再結合
が起こる。したがって、従来の様なＧａＡｓ基板側にお
ける再結合発光が起こりにくくなり１位相のそろった光
を取り出すことができる。
たことによって１発光領域から出た光はＮ＋ＧａＡｓバ
ッファー層で吸収され、高濃度にドーピングされたＴｅ
等の不純物により出来た深い準位を介した非発光再結合
が起こる。したがって、従来の様なＧａＡｓ基板側にお
ける再結合発光が起こりにくくなり１位相のそろった光
を取り出すことができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による発光ダイオードの断面
構造図で１図において、ｌはＳ−等のＮ形不純物をドー
ピングしたＮ形ＧａＡｓ基、板、２はＧａＡｓ基板ｌ上
に成長されたＮ＋ＧａＡｓバッファー層でａ Ｔｅ等の
Ｎ形不純物を高濃度（例えば、キャリア濃度５ ｘ １
０” ｃｃ−’ 以上〕にドーピングしたものであり、
３はバッファー層２上に成長されたＮ形Ａｊ）（Ｇａｌ
−ＸＡ！Ｉ第１クラッド７ｍ、４は第１クラッド層３上
に成長されたＰ形ＡｊｙＧａｘ−ｙＡｓ活性層。
構造図で１図において、ｌはＳ−等のＮ形不純物をドー
ピングしたＮ形ＧａＡｓ基、板、２はＧａＡｓ基板ｌ上
に成長されたＮ＋ＧａＡｓバッファー層でａ Ｔｅ等の
Ｎ形不純物を高濃度（例えば、キャリア濃度５ ｘ １
０” ｃｃ−’ 以上〕にドーピングしたものであり、
３はバッファー層２上に成長されたＮ形Ａｊ）（Ｇａｌ
−ＸＡ！Ｉ第１クラッド７ｍ、４は第１クラッド層３上
に成長されたＰ形ＡｊｙＧａｘ−ｙＡｓ活性層。
５は活性層４上に成長されたＰ形ＡｊｌＧａ１−ｘＡｓ
第２クラッド層、６は第２クラッド層５上に成長された
Ｎ形１ｔｚＧａｔ−２ＡｓキャップＩ１．）は表面の掘
す込みエツチング後ｂ Ｚｎの拡散によって形成された
Ｐ形の拡散層、８はＰ側電極、９はＮ側電極。
第２クラッド層、６は第２クラッド層５上に成長された
Ｎ形１ｔｚＧａｔ−２ＡｓキャップＩ１．）は表面の掘
す込みエツチング後ｂ Ｚｎの拡散によって形成された
Ｐ形の拡散層、８はＰ側電極、９はＮ側電極。
ｌＯは発光部の直上に置かれた球レンズである。
次に動作について説明する。
第１図において、Ｐ側電極８に正、Ｎ側電極９に負の電
圧を印加すると、Ｐ形ＡｊｌｚＧａ１−ＸＡ８第２クラ
ッド層５の中までＺｎの拡散された部分に電流が流れ、
従来例で述べた様に、Ｐ形ＡｊｙＧａｌ−ｙＡｓ活性層
４において、ホールと電子の再結合による発光が生じる
。
圧を印加すると、Ｐ形ＡｊｌｚＧａ１−ＸＡ８第２クラ
ッド層５の中までＺｎの拡散された部分に電流が流れ、
従来例で述べた様に、Ｐ形ＡｊｙＧａｌ−ｙＡｓ活性層
４において、ホールと電子の再結合による発光が生じる
。
ＧａＡｓ 基板ｌ側に拡がった光は、活性１１４よりも
バンドギャップの小さいＮ＋ＧａＡｓバッファー層２で
吸収され、深い準位を介した非発光再結合が起こる。し
たがって、ＧａＡｓ基板（１）側では電子−ホール対に
よる再結合発光が起こりに＜（、第３図に示す様な長波
長側におけるピークがなくなり、位相のそろった光を取
り出すことができる。
バンドギャップの小さいＮ＋ＧａＡｓバッファー層２で
吸収され、深い準位を介した非発光再結合が起こる。し
たがって、ＧａＡｓ基板（１）側では電子−ホール対に
よる再結合発光が起こりに＜（、第３図に示す様な長波
長側におけるピークがなくなり、位相のそろった光を取
り出すことができる。
以上の様に、この発明によれば、Ｎ形ＧａＡｓ基板上に
活性層よりもバンドギャップが小さく ＊ Ｔｅ等のＮ
形不純物を高濃度にドーピングしたＮ＋ＧａＡｓバッフ
ァー層を成長することによって、これまでの様なＧａＡ
ｓ基板側における再結合発光をおさえることができ、位
相のむらのない光を外部に取り出すことができるという
効果がある。
活性層よりもバンドギャップが小さく ＊ Ｔｅ等のＮ
形不純物を高濃度にドーピングしたＮ＋ＧａＡｓバッフ
ァー層を成長することによって、これまでの様なＧａＡ
ｓ基板側における再結合発光をおさえることができ、位
相のむらのない光を外部に取り出すことができるという
効果がある。
第１図は、この発明の一実施例による発光ダイオードの
構造を示す断面図、第２図は従来の発光ダイオードの構
造を示す断面図、第３図は従来の発光ダイオードから出
る光のスペクトルを示す波形図である。 図において、１はＮ形ＧａＡｓ基板、２はＮ＋ＧａＡｓ
バッファー層、３はＮ形ＡＪｘＧａｌ−）（Ａｓ第１ク
ラッド／Ｉ！１．４はＰ形ＡｊｌｙＧａｌ−ｙＡｓ活性
層、５はＰ形ＡＪＸＧａｔ−ｘＡｓ 第２□クラツド層
ｈ６はＮ形ＡＪｚＧａｔ−ＺＡｓ キャップ層ｈ７はＺ
ｎ拡散層、８はＰ側電極。 ９はＮ形電極、 １０は球レンズである。 なお０図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
構造を示す断面図、第２図は従来の発光ダイオードの構
造を示す断面図、第３図は従来の発光ダイオードから出
る光のスペクトルを示す波形図である。 図において、１はＮ形ＧａＡｓ基板、２はＮ＋ＧａＡｓ
バッファー層、３はＮ形ＡＪｘＧａｌ−）（Ａｓ第１ク
ラッド／Ｉ！１．４はＰ形ＡｊｌｙＧａｌ−ｙＡｓ活性
層、５はＰ形ＡＪＸＧａｔ−ｘＡｓ 第２□クラツド層
ｈ６はＮ形ＡＪｚＧａｔ−ＺＡｓ キャップ層ｈ７はＺ
ｎ拡散層、８はＰ側電極。 ９はＮ形電極、 １０は球レンズである。 なお０図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- Ｎ形ＧａＡｓ基板上にＡｌＧａＡｓダブルヘテロ接合
を設けた面発光型発光ダイオードにおいて、Ｎ形ＧａＡ
ｓ基板と第１クラッド層の間にＮ形の不純物を高濃度に
ドープしたＮ＾＋ＧａＡｓバッファー層を設けたことを
特徴とする発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291321A JPH01130577A (ja) | 1987-11-17 | 1987-11-17 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291321A JPH01130577A (ja) | 1987-11-17 | 1987-11-17 | 発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01130577A true JPH01130577A (ja) | 1989-05-23 |
Family
ID=17767394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62291321A Pending JPH01130577A (ja) | 1987-11-17 | 1987-11-17 | 発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01130577A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04258182A (ja) * | 1991-02-12 | 1992-09-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光装置 |
| US5677470A (en) * | 1994-06-28 | 1997-10-14 | Tanabe Seiyaku Co., Ltd. | Baccatin derivatives and processes for preparing the same |
-
1987
- 1987-11-17 JP JP62291321A patent/JPH01130577A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04258182A (ja) * | 1991-02-12 | 1992-09-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光装置 |
| US5677470A (en) * | 1994-06-28 | 1997-10-14 | Tanabe Seiyaku Co., Ltd. | Baccatin derivatives and processes for preparing the same |
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