JPH02174273A - 発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents

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、発光ダイオード及びその製造方法に関し、よ
り詳細には、発光効率及び出力を高めるため、最小化さ
れた円形状の部分と細い枠状の部分とを有する、ワイヤ
ボンディング用の電極が形成されている発光ダイオード
及びその製造方法に関する。

［従来の技術］ 第１図（Ａ）〜（Ｃ）に示されている従来の発光ダイオ
ードにおいては、ワイヤボンディング用の電極１は１０
０〜２００μｍの直径を有しており、このため、有効発
光部は実際の発光部よりもずっと小さく、効率及び出力
が低かった。

第１図（Ａ）は、ｐ型又はｐ型のＧａＡｓ層２上に電極
が形成されていることを示す、従来の発光ダイオードの
平面図である。

また、第１図（Ｂ）は、従来の発光ダイオードにおける
発光部の概略断面図であり、従来の発光ダイオードにお
いては、互いに型が異なるＧａＡｓ層２及び３が、その
底部に電極５を有する基板４上に形成されている。第１
図（Ｂ）中の斜線の部分は発光部を表している。

第１図（Ｃ）は、有効発光部を示している、従来の発光
ダイオードの概略断面説明図であり、図中、ＧａＡｓ層
２及び３の間の斜線の部分が有効発光部であり、それは
発光郡全体と比較して非常に小さい。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、ｐ型又はｐ型の電極の有効面積を一定に保ちつ
つ、電極の形状を変形させることによって有効発光面積
が増加させられ得る、発光ダイオード及びその製造方法
を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明によれば、第１の形態
においては、発光ダイオードが提供され、該発光ダイオ
ードは、電極が、ワイヤボンディング用の円形状部分と
、該円形状部分の周囲に配設される枠状部分あって、一
定の幅を有し且つ一定の距離を置いて該円形状部分に接
続されるものとからなることを特徴としている。

更に、本発明によれば、第２の形態においては、発光ダ
イオードを製造する方法が提供され、該方法は、ｐ型又
はｐ型のＧａＡｓ基板上にそれと同じ型のＧａＡｓ層を
形成し、該ＧａＡｓ層上にそれと反対の型のＧａＡｓ層
を形成して該ＧａＡｓ層及び該ＧａＡｓ層の間の境界面
に発光部を形成し、そして該ＧａＡｓ基板の底部に別の
電極を形成した後、中央の円形状部分と、それを取り囲
むリング状の枠状部分であって、該円形状部分に接続さ
れるものとからなる電極を、該ＧａＡｓ層上に形成する
ことを特徴としており、また、第３の形態においては、
発光ダイオードを製造する方法が提供され、該方法は、
ＧａＡｓ基板上にＧａＡｌＡｓ層を形成し、その上に活
性層を形成した後、透過層としての、該ＧａＡｌＡｓ層
と反対の型のＧａＡｌＡｓ層を形成し、キャップ層とし
ての、該ＧａＡｌＡｓ層と同じ型のＧａＡｓ層を、該Ｇ
ａＡｌＡｓ上に形成し、該キャップ層及び該透過層を、
リソグラフィ工程によって同時にエツチングし、該Ｇａ
Ａｓ基板の底部に電極を形成し、そして中央の円形状部
分と、それを取り囲むリング状の枠状部分であって、該
円形状部分に接続されるものとからなる電極を、該Ｇａ
Ａｓ層上に形成することを特徴としている。

［実　施　例］ 以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。

第２図（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に係る発光ダイオード
における、電極を示す平面図及び発光部を示す概略断面
図である。

底部に電極５を有するＧａＡｓ基板４上には、互に異な
る型のＧａＡｓ層２及び３が成長させられ、次いで、電
極１が形成される。

電極１においては、ワイヤボンディング用の部分が、円
形を用いることによって最小化されていると共に、有効
発光部を改良するための部分が、その円形の部分の周囲
に形成されている。第２図（Ａ）において、電極の幅Ｗ
は、数十μｍである。

また、第２図（Ｂ）における符号ｄは、電極の、中央の
円形状部分と細い枠状部分との間の距離を表しており、
それは、ＧａＡｓ層２の厚さ及び抵抗率に依存している
。

上記発光ダイオードの製造方法を詳細に説明すると、以
下の通りである。

第３図（Ａ）に示されているように、同じ型のＧａＡｓ
層３が、ｐ型又はｐ型のＧａＡｓ基板４上に形成される
。更に、反対の型のＧａＡｓ層２がＧａＡｓ層３上に成
長させられ、ＧａＡｓ層２及びＧａＡｓ層３の間の境界
面に発光部が形成される。

次に、第３図（Ｂ）に示されているようにＧａＡｓ基板
４の底部に別の電極５が形成された後、第３図（Ｃ）に
示されているような電極１が形成される。

先ず、ワイヤボンディング領域を最小化するための円形
部分が、電極１の中央に形成され、次いで、幅Ｗを有す
る枠状部分が、距離ｄを隔てて円形部分を取り囲んでい
る。

この結果、円形部分と枠状部分との間の距離を調節する
ことにより、有効発光部を拡大することができる。

即ち、電極から注入されたキャリアは、ＧａＡｓ層２を
拡散し、第２図中に斜線で示されている発光部内で再結
合するようになる。

この時、有効発光部は、第２図（Ｃ）に示されているよ
うな形で形成され、もって、発光ダイオードの効率及び
出力が増大する。

即ち、上部の電極１と下部の電極５との間を電流が流れ
ると、ＧａＡｓ層２及び３の間の境界面で光が放出され
、その光は、第２図（Ｂ）に示されているように、前面
に広がっていく。

しかしながら、放出された光の、表面への入射角が１５
°を超えると、光は、ＧａＡｓ層に向かう全反射のため
にＧａＡｓ層から出て行かない。

また、電極１と衝突した光はＧａＡｓ層から出て行かず
、このため、第２図（Ｃ）に示されているような有効発
光領域が形成されるが、その有効発光領域は、第１図（
Ｃ）のそれと比較して拡大している。

従って、本発明に係る発光ダイオードは、その電極面積
は従来のそれと同じではあるが、電極の形状を変形する
ことによって有効発光領域を拡大させることができる。

第２図においては、ワイヤボンディング用の円形状部分
が中央に位置させられていると共に、入角形の枠状部分
は、一定の距離を保ちつつ、その円形状部分に接続され
ている。

また、電極が、第５図（Ａ）に示されているように、円
形状部分と、この円形状部分に接続される、同じ円形状
の・枠状部分とからなる別の実施例の場合においても、
有効発光領域は拡大している。

第４図（Ａ）〜（Ｃ）は、二重へテロ接合を有する発光
ダイオードの製造工程図である。

第４図（Ａ）において、ＧａＡｓ基板１０上に同じ型の
ＧａＡｌＡｓ層９が形成され、そして、活性層８の形成
後に、その活性層８上にＧａＡｌＡｓ層９と反対の型の
別のＧａＡｌＡｓ層７が形成され、更に、ＧａＡｌＡｓ
　７と同じ型の、キャップ層としてのＧａＡｓ層６がＧ
ａＡｌＡｓ層７上に形成される。

第２図（Ａ）に示されているような電極を形成すべく、
キャップ層としてのＧａＡｓ層６及び透過層としてのＧ
ａＡｌＡｓ層７が、リングラフィ工程によって電極より
少し大きくエツチングされ、第２図（Ａ）のそれと同じ
形状の電極１１が形成され、そして、電極１２が底部に
形成される。

キャップ層６及び透過層７を除去すべくそれらをエツチ
ングする理由は、オーム接触のためにはキャップ層６が
必要である一方、その層が吸収層であるからであり、光
は透過層７を介して放出される。

［発明の効果コ 以上のように、本発明に係る発光ダイオードは、ワイヤ
ボンディング用の最小化された円形状の部分と、有効発
光領域を拡大するための、その円形状部分の周囲を取り
囲む細い枠状の部分とからなっている電極を用いている
ので、発光効率及び出力を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、第１図（Ｂ）、並びに第１図（Ｃ）は、
それぞれ、従来の発光ダイオードの、電極形状を示す平
面図、発光部を示す概略断面図、並びに有効発光部を示
す概略断面説明図及び平面説明図、第２図（Ａ）、第２
図（Ｂ）、並びに第２図（Ｃ）は、それぞれ、本発明に
係る発光ダイオードの、電極形状を示す平面図、発光部
を示す概略断面図、並びに有効発光部を示す概略断面説
明図及び平面説明図、 第３図（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に係る発光ダイオード
の製造方法の一実施例の製造工程図、第４図（Ａ）〜（
Ｃ）は、本発明に係る発光ダイオードの製造方法の別の
実施例の製造工程図、及び第５図（Ａ）及び（Ｂ）は、
本発明に係る発光ダイオードの別の実施例の電極形状を
それぞれ示す図である。 １・・・電極　　　　２，３・・・ＧａＡｓ層４・・・
ＧａＡｓ基板　　５・・・電極６・・・ＧａＡｓ層（キ
ャップ層） ７　・ＧａＡｌＡｓ層（透過層） ８・・・活性層　　　９・・・ＧａＡｌＡｓ層１Ｏ−Ｇ
ａＡｓ基板 １１．１２・・・電極 Ｆ　Ｉ　Ｇ。 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ。 ＦＩＧ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発光ダイオードにおいて、 電極が、ワイヤボンディング用の円形状部分と、該円形
   状部分の周囲に配設される枠状部分あって、一定の幅を
   有し且つ一定の距離を置いて該円形状部分に接続される
   ものとからなることを特徴とする発光ダイオード。 ２、前記枠状部分が八角形状である請求項１記載の発光
   ダイオード。 ３、前記枠状部分が円形状である請求項１記載の発光ダ
   イオード。 ４、発光ダイオードを製造する方法において、ｎ型又は
   ｐ型のＧａＡｓ基板（４）上にそれと同じ型のＧａＡｓ
   層（３）を形成し、 該ＧａＡｓ層（３）上にそれと反対の型のＧａＡｓ層（
   ２）を形成して該ＧａＡｓ層（２）及び該ＧａＡｓ層（
   ３）の間の境界面に発光部を形成し、そして 該ＧａＡｓ基板（４）の底部に別の電極（５）を形成し
   た後、中央の円形状部分と、それを取り囲むリング状の
   枠状部分であって、該円形状部分に接続されるものとか
   らなる電極（１）を、該ＧａＡｓ層（２）上に形成する
   、 ことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 ５、発光ダイオードを製造する方法において、ＧａＡｓ
   基板（１０）上にＧａＡｌＡｓ層（９）を形成し、その
   上に活性層（８）を形成した後、透過層としての、該Ｇ
   ａＡｌＡｓ層（９）と反対の型のＧａＡｌＡｓ層（７）
   を形成し、 キャップ層としての、該ＧａＡｌＡｓ層（７）と同じ型
   のＧａＡｓ層（６）を、該ＧａＡｌＡｓ（７）上に形成
   し、該キャップ層（６）及び該透過層（７）を、リソグ
   ラフィ工程によって同時にエッチングし、 該ＧａＡｓ基板（１０）の底部に電極（１２）を形成し
   、そして 中央の円形状部分と、それを取り囲むリング状の枠状部
   分であって、該円形状部分に接続されるものとからなる
   電極（１１）を、該ＧａＡｓ層（６）上に形成する、 ことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。