JPH02174272A - 発光ダイオードアレイの製造方法 - Google Patents

発光ダイオードアレイの製造方法

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JPH02174272A
JPH02174272A JP1192799A JP19279989A JPH02174272A JP H02174272 A JPH02174272 A JP H02174272A JP 1192799 A JP1192799 A JP 1192799A JP 19279989 A JP19279989 A JP 19279989A JP H02174272 A JPH02174272 A JP H02174272A
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light
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area
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JP1192799A
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Ki-Joon Kim
キ―ジョーン キム
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は発光ダイオードアレイの製造方法に関する。
〈従来の技術と解決しようとする課題〉最近の高度情報
化時代に当り、自動化機器の情報処理能力が向上し、出
力機器としてのプリンターにも高速・高画質及び多機能
化が要求されている。そして電子写真技術を利用した光
プリンターの発光ダイオードアレイを利用した方式にも
上記要求に合わせるために高出力化、高集積化が要求さ
れている。しかし、高集積化のために発光面積を狭める
と、高出力化が難しくなるので光放出の効率をより高め
なければならない。
第3図と第4図は従来の一般的な発光ダイオードアレイ
を図示したものである。第3図においてlはガリウム砒
素(GaAs)の基板であり、2はN型のガリウム砒素
燐(GaAsP)の薄膜であり、3は亜鉛拡散領域であ
り、4は絶縁膜であり、5はP型電極であり、6はN型
電極である。
このように亜鉛拡散によってP−N接合を作る場合には
P型とN型とが同一物質の同種接合(Hos+。
Junction)になるため発光出力が低く、高速印
刷の要求には合わない。
又、高速化を実現するために研究されている構造として
第4図のような異種接合型もある。第4図(A)の11
はガリウム砒素(C,aAs)の基板であり、12はP
型ガリウムアルミニウム砒素(GaAi!、As)の発
光層、13はN型ガリウムアルミニウム砒素(GaAf
As)透過層、14はN型キャップ層、15はN型電極
であり、16はP型電極、17は内部発光領域である。
しかし、このように素子を構成した場合、素子に電圧を
印加した時、第4図(B)のように内部の光密度は高い
が、発光領域17が電極15の直下に形成されるので、
この電極15の妨害によって外部に放出される時には第
4図(C)のように損失が多くなる。
したがって、本発明の目的は異種薄膜成長と、亜鉛拡散
による電流注入領域を持つように製造することにより、
異種接合によって内部で発生する光密度を高め、電極に
よる妨害なしに発生した光を効率的に外部に放出させる
ことにより高出力が可能な発光ダイオードアレイの製造
方法を提供することにある。
〈課題を解決するための手段〉 上記のような目的を達成するために本発明は、N型半導
体基板の上部にN型の接合層、P型の発光層、N型の透
過層兼電流障碍層の薄膜を順次成長させる第1工程と、
電流の注入のためにN型の透過層兼電流障碍層を写真蝕
刻する第2工程と、N型の透過層兼電流障碍層の表面上
のP型電極とP型光光層との間を電気的に連結させて電
流注入領域を形成させる亜鉛拡散の第3工程と、各素子
を分離させるために写真蝕刻する第4工程と、素子の表
面と裏面にそれぞれ電極を形成させる第5工程を具備し
、上記工程の連続で成される発光ダイオードアレイの製
造方法としたものである。
〈実 施 例〉 以下、本発明の好適な一実施例を第1図、第2図を参照
して詳細に説明する。
第1図(A)〜(C)は、それぞれ本発明の製造方法に
よって製造されたガリウム砒素(GaAS)系の発光ダ
イオードアレイの断面図、その内部の光密度を表す図、
そして外部に放出される光密度を表す図である。
P型の電極28に電圧を印加すると、電極に垂直な方向
にはP−N−P−N接合のために電流が流れず、亜鉛拡
散によってP型になった亜鉛拡散領域26を通じて電流
注入領域25に電流が流れ、電流注入領域25の下に発
光領域30が形成される。従って素子内部の光密度は第
1図(B)に示されるような状態となり、内部光はP型
の電極28に妨害されることなく第1図(C)のような
光密度で外部に放出される。
この時、電流障碍層の役割をしたN型ガリウムアルミニ
ウム砒素の透過層24のエネルギーギャップがP型ガリ
ウムアルミニウム砒素の発光層23より大きいと、N型
電流障碍層であるN型ガリウムアルミニウム砒素の透過
層24は内部発生光を透過するので、光の放出効果を極
大化することができる。つまり、最上層のN型ガリウム
アルミニウム砒素の透過層24は透過層兼電流障碍層の
2つの役割をすることになる。
次に第2図を参照して製造方法を説明する。
出発物質はN型の高濃度単結晶である「N型半導体基板
」としてのN型ガリウム砒素基板21である。そして第
2図(A)のように、N型ガリウム砒素基板21の上部
に通常の液状結晶成長法を利用してN型ガリウムアルミ
ニウム砒素の接合層22とP型ガリウムアルミニウム砒
素の発光層23、N型ガリウムアルミニウム砒素のN型
電流障碍層である透過層24を順次成長させて第1工程
を完成する。
それから、電流注入領域25を形成するためにN型ガリ
ウムアルミニウム砒素のN型電流障碍層である透過層2
4の一部を第2図(B)のように写真蝕刻して第2工程
を完成する。
その後、通常の真空封入式の亜鉛拡散法で上記電流障碍
層である透過層24の一部をP型に反転させて第2図(
C)のように亜鉛拡散領域26を形成することにより第
3工程を完成する。この時、基板21にも亜鉛拡散領域
2石が形成される。
そして、素子間の分離のために写真蝕刻法で素予分離領
域27を形成し、基板21の下部を研磨して第2図(D
)のように亜鉛拡散領域を除去して第4工程を完了した
のち、第2図(E)のように素子の上部にはP型の電極
28、基板の下部にはN型の電極29を形成して第5工
程を完成し、全工程を完了する。
〈発明の効果〉 上述したように本発明に係る発光ダイオードアレイの製
造方法は異種薄膜結晶成長後、亜鉛拡散により電極と異
なる位置に電流注入領域を形成したので、素子の内部で
発生した光が電極の妨害を受けずに効率的に放出され、
高出力の発光が実現可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)〜(C)は、各々本発明に係る発光ダイオ
ードアレイの断面図、その内部の光密度を表す図、及び
外部に放出される光密度を表す図、第2図(A)〜(E
)は各々本発明に係る発光ダイオードアレイの製造方法
の各工程を順次表す断面図、 第3図は従来の一般的な同種接合の発光ダイオードアレ
イの断面図、そして 第4図(A)〜(C)は、各り従来の異種接合発光ダイ
オードアレイについての第1図(A)〜(C)相当の図
である。 21 −・  N型ガリウム砒素基板 22 −・ 接合層 23 −  発光層 24 −  透過層 25  ・−電流注入領域 26 −  亜鉛拡散領域 27 −  分離領域 28.29 −  電極 30 −  発光領域

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下記各工程が連続して行われる発光ダイオードアレイの
    製造方法。 N型半導体基板の上部にN型の接合層、P型の発光層、
    N型の透過層である電流障碍層を順次形成する第1工程 上記N型の透過層である電流障碍層を写真蝕刻する第2
    工程 電流注入領域を形成するために亜鉛拡散を行う第3工程 素子を分離するための写真蝕刻と、素子の下部を研磨す
    る第4工程 素子の上部と下部とに電極を形成する第5工程
JP1192799A 1988-12-17 1989-07-27 発光ダイオードアレイの製造方法 Pending JPH02174272A (ja)

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