JPH02181980A - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオードInfo
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- JPH02181980A JPH02181980A JP1002375A JP237589A JPH02181980A JP H02181980 A JPH02181980 A JP H02181980A JP 1002375 A JP1002375 A JP 1002375A JP 237589 A JP237589 A JP 237589A JP H02181980 A JPH02181980 A JP H02181980A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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-
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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。
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
本発明は面発光型の発光ダイオードに係り、特に、最上
部に形成された光取出し面に上部電極が取り付けられて
動作電流が通電される発光ダイオードの改良に関するも
のである。
部に形成された光取出し面に上部電極が取り付けられて
動作電流が通電される発光ダイオードの改良に関するも
のである。
従来の技術
基板上にｐ型半導体およびｎ型半導体が積層されるとと
もに最上部に光取出し面が形成され、その光取出し面に
取り付けられた上部電極と前記基板の下面に取り付けら
れた下部電極との間に動作電流が通電されることにより
、その光取出し面から光を放射する面発光型の発光ダイ
オードが広く知られている。
もに最上部に光取出し面が形成され、その光取出し面に
取り付けられた上部電極と前記基板の下面に取り付けら
れた下部電極との間に動作電流が通電されることにより
、その光取出し面から光を放射する面発光型の発光ダイ
オードが広く知られている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、このように光取出し面に上部電極が取り
付けられた発光ダイオードにおいては、上部電極の直下
部分で発生させられた光がその上部電極によって反射さ
れるため、光取出し効率が低下して光出力が弱くなると
いう問題があった。
付けられた発光ダイオードにおいては、上部電極の直下
部分で発生させられた光がその上部電極によって反射さ
れるため、光取出し効率が低下して光出力が弱くなると
いう問題があった。
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とするところは、光取出し面に上部電極が取り付け
られる発光ダイオードにおいても高い光出力が得られる
ようにすることにある。
目的とするところは、光取出し面に上部電極が取り付け
られる発光ダイオードにおいても高い光出力が得られる
ようにすることにある。
課題を解決するための手段
かかる目的を達成するために、本発明は、基板上にｎ型
半導体およびｎ型半導体が積層されるとともに最上部に
光取出し面が形成され、その光取出し面に取り付けられ
た上部電極と前記基板の下面に取り付けられた下部電極
との間に動作電流が通電されることにより、その光取出
し面から光を放射する面発光型の発光ダイオードにおい
て、前記上部電極の直下部分に、その上部電極と略同一
形状を成して前記動作電流の流れを阻害する電流ブロッ
ク層を設けたことを特徴とする。
半導体およびｎ型半導体が積層されるとともに最上部に
光取出し面が形成され、その光取出し面に取り付けられ
た上部電極と前記基板の下面に取り付けられた下部電極
との間に動作電流が通電されることにより、その光取出
し面から光を放射する面発光型の発光ダイオードにおい
て、前記上部電極の直下部分に、その上部電極と略同一
形状を成して前記動作電流の流れを阻害する電流ブロッ
ク層を設けたことを特徴とする。
作用および発明の効果
このような発光ダイオードにおいては、上部電極の直下
部分に電流ブロック層が設けられ、その部分における動
作電流の流れが阻害されるようになっているため、上部
電極の直下部分以外の光が有効に取り出される部分にお
ける電流密度がそれだけ高くなるとともに光取出し効率
が向上し、高い光出力が得られるようになるのである。
部分に電流ブロック層が設けられ、その部分における動
作電流の流れが阻害されるようになっているため、上部
電極の直下部分以外の光が有効に取り出される部分にお
ける電流密度がそれだけ高くなるとともに光取出し効率
が向上し、高い光出力が得られるようになるのである。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例である発光ダイオードＩＯの
構造図で、ｎ−ＧａＡｓ基板１２上には、ｎ−ＧａＡｓ
から成るバッファ７１１４が設けられているとともに、
そのバッファ７１１４の中央部には直径が約１００μｍ
のｐ Ａ１６，６ Ｇａｏ、ｓ ＡＳから成る電流ブ
ロックＪｉｌｉ１６が設けられている。
構造図で、ｎ−ＧａＡｓ基板１２上には、ｎ−ＧａＡｓ
から成るバッファ７１１４が設けられているとともに、
そのバッファ７１１４の中央部には直径が約１００μｍ
のｐ Ａ１６，６ Ｇａｏ、ｓ ＡＳから成る電流ブ
ロックＪｉｌｉ１６が設けられている。
そして、その電流ブロックＪ！！１１６上および電流ブ
ロック層重６を除く上記バッファ［１４上には、ｎ
ＡＺｏ、ｓ Ｇａｏ、ｓ Ａｓから成る第１クラツド層
１８．ｐ−ＧａＡｓから成る活性層２０．ｐＡｊ２６．
ｓ Ｇａｏ、ｓ Ａｓから成る第２クラッド層２２が順
次積層され、これ等によってダブルへテロ構造が構成さ
れている。
ロック層重６を除く上記バッファ［１４上には、ｎ
ＡＺｏ、ｓ Ｇａｏ、ｓ Ａｓから成る第１クラツド層
１８．ｐ−ＧａＡｓから成る活性層２０．ｐＡｊ２６．
ｓ Ｇａｏ、ｓ Ａｓから成る第２クラッド層２２が順
次積層され、これ等によってダブルへテロ構造が構成さ
れている。
上記第２クラッド層２２上には、更にｐ−ＧａＡｓから
成るキャップ層２４が設けられ、その上面２６は活性層
２０で発生させられた光を取り出す光取出し面とされて
いるとともに、その中央部、すなわち前記電流ブロック
層１６の直上部分には、その電流ブロック層１６と略同
一形状を成す直径が約１００μｍの上部電極２８が取り
付けられている。また、前記基板１２の下面には、その
全面に下部電極３０が取り付けられている。
成るキャップ層２４が設けられ、その上面２６は活性層
２０で発生させられた光を取り出す光取出し面とされて
いるとともに、その中央部、すなわち前記電流ブロック
層１６の直上部分には、その電流ブロック層１６と略同
一形状を成す直径が約１００μｍの上部電極２８が取り
付けられている。また、前記基板１２の下面には、その
全面に下部電極３０が取り付けられている。
このような発光ダイオードｌＯは、例えば以下のように
して製造される。
して製造される。
すなわち、先ず、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤＨ
Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａ
ｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で、Ｓｅドープによ
り基板１２上にｎ−ＧａＡｓを結晶成長させることによ
ってバッファ層１４を形成し、そのバッファＮ１４上に
ＺｎドープによりＰ Ａｌｏ、ｓ Ｇａｏ、ｓ ＡＳ
を結晶成長させるとともに、フォトリソグラフィー技術
によりｐ−Ａｆｆｉｏ、ｓ Ｇａｏ、ｓ Ａｓの周縁部
を除去することによって直径約ｌ１００ｔＩの電流ブロ
ック層１６を形成する。その後、再び上記有機金属化学
気相成長法により、Ｓｅドープによってｎ−Ａｊ！ｏ、
ｓ Ｇａｏ、ｓＡｓを結晶成長させるとともに、Ｚｎド
ープによってｐ−ＧａＡｓ、 ｐ−Ａｊ！ｏ、ｓ Ｇ
ａｏ、ｓ ＡＳ、およびｐ−ＧａＡｓを順次結晶成長さ
せることにより、第１クラツド層１８．活性層２０．第
２クラツド層２２．およびキャップ層２４を形成する。
Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａ
ｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で、Ｓｅドープによ
り基板１２上にｎ−ＧａＡｓを結晶成長させることによ
ってバッファ層１４を形成し、そのバッファＮ１４上に
ＺｎドープによりＰ Ａｌｏ、ｓ Ｇａｏ、ｓ ＡＳ
を結晶成長させるとともに、フォトリソグラフィー技術
によりｐ−Ａｆｆｉｏ、ｓ Ｇａｏ、ｓ Ａｓの周縁部
を除去することによって直径約ｌ１００ｔＩの電流ブロ
ック層１６を形成する。その後、再び上記有機金属化学
気相成長法により、Ｓｅドープによってｎ−Ａｊ！ｏ、
ｓ Ｇａｏ、ｓＡｓを結晶成長させるとともに、Ｚｎド
ープによってｐ−ＧａＡｓ、 ｐ−Ａｊ！ｏ、ｓ Ｇ
ａｏ、ｓ ＡＳ、およびｐ−ＧａＡｓを順次結晶成長さ
せることにより、第１クラツド層１８．活性層２０．第
２クラツド層２２．およびキャップ層２４を形成する。
最後に、上部電極２８および下部電極３０をそれぞれ蒸
着してアニール（熱処理）を行うことにより、目的とす
る発光ダイオードＩＯが製造される。
着してアニール（熱処理）を行うことにより、目的とす
る発光ダイオードＩＯが製造される。
そして、このような発光ダイオードｌＯは、上部電極２
８と下部電極３０との間に順方向、すなわち電極２８か
ら電極３０に向って動作電流が流されることにより、活
性Ｊｉ２０内において光が発生させられ、その光が光取
出し面２６から外部に放射される。この時、電流ブロッ
ク１ｉ１６と第１クラツドｊＥｉ１８との間では電流の
向きが逆バイアスとなるため、その電流ブロック１ｉ１
６を通って第１クラッド層１８からバッファ［１４へ動
作電流が流れることはなく、第１クラッド層１８とバッ
ファ層１４とが直接接している電流ブロック層１６の周
縁部においてのみ通電される。また、第１クラッド層１
８の膜厚は通常数μｍと極めて薄いため、その上に設け
られた活性層２０においても、電流ブロック層１８の直
上部分、換言すれば上部電極２８の直下部分では動作電
流が通電されない。
８と下部電極３０との間に順方向、すなわち電極２８か
ら電極３０に向って動作電流が流されることにより、活
性Ｊｉ２０内において光が発生させられ、その光が光取
出し面２６から外部に放射される。この時、電流ブロッ
ク１ｉ１６と第１クラツドｊＥｉ１８との間では電流の
向きが逆バイアスとなるため、その電流ブロック１ｉ１
６を通って第１クラッド層１８からバッファ［１４へ動
作電流が流れることはなく、第１クラッド層１８とバッ
ファ層１４とが直接接している電流ブロック層１６の周
縁部においてのみ通電される。また、第１クラッド層１
８の膜厚は通常数μｍと極めて薄いため、その上に設け
られた活性層２０においても、電流ブロック層１８の直
上部分、換言すれば上部電極２８の直下部分では動作電
流が通電されない。
したがって、このような発光ダイオード１０によれば、
活性層２０のうち光取出し面２６から光が有効に取り出
される上部電極２８の直下部分以外の部分を動作電流が
流されるようになり、その部分における電流密度が高く
なるとともに光取出し効率が向上し、高い光出力が得ら
れるようになる。
活性層２０のうち光取出し面２６から光が有効に取り出
される上部電極２８の直下部分以外の部分を動作電流が
流されるようになり、その部分における電流密度が高く
なるとともに光取出し効率が向上し、高い光出力が得ら
れるようになる。
囚に、以上のように構成された発光ダイオード１０（本
発明品）と、前記電流ブロック層１６が設けられていな
い従来品とを用いて、同じ大きさの動作電流を通電して
発光させたところ、本発明品は従来品に比較して約４５
％光出力が向上させられた。なお、光取出し面２６は、
１辺が約３００μｍの正方形を成している。
発明品）と、前記電流ブロック層１６が設けられていな
い従来品とを用いて、同じ大きさの動作電流を通電して
発光させたところ、本発明品は従来品に比較して約４５
％光出力が向上させられた。なお、光取出し面２６は、
１辺が約３００μｍの正方形を成している。
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。
例えば、前記実施例の電流ブロック層１６はｐＡｌｏ、
ｓ Ｇａｏ、ｓ Ａｓにて構成されているが、ＳｉＯ２
や５ｉｉＮ４等の電気抵抗の高い絶縁体を用いたり、単
結晶半導体を成長させるとともにＦｅ等の電気抵抗を高
くする不純物をドーピングしたりして電流ブロック層を
構成することもできる。
ｓ Ｇａｏ、ｓ Ａｓにて構成されているが、ＳｉＯ２
や５ｉｉＮ４等の電気抵抗の高い絶縁体を用いたり、単
結晶半導体を成長させるとともにＦｅ等の電気抵抗を高
くする不純物をドーピングしたりして電流ブロック層を
構成することもできる。
また、前記実施例ではバッファ層１４と第１クラッド層
１８との間に電流ブロック層１６が設けられているが、
基板１２にＺｎ等のアクセプタやＦｅ等の電気抵抗を高
くする不純物をドーピングしたり、基板１２とバッファ
層１４との間にｐ型半導体若しくは絶縁体を設けたり、
第１クラッド層１８と活性Ｎ２０との間に絶縁体を設け
たり、活性層２０と第２クラッド層２２との間、或いは
第２クラッド層２２とキャップ層２４との間にｎ型半導
体若しくは絶縁体を設けたりして電流ブロック層とする
ことも可能である。なお、それ等の複数箇所に電流ブロ
ック層を設けるようにしても差支えない。要するに、上
部電極２８の直下部分に、半導体の導電形を考慮して動
作電流の流れを阻害する物質が設けられておれば良いの
である。
１８との間に電流ブロック層１６が設けられているが、
基板１２にＺｎ等のアクセプタやＦｅ等の電気抵抗を高
くする不純物をドーピングしたり、基板１２とバッファ
層１４との間にｐ型半導体若しくは絶縁体を設けたり、
第１クラッド層１８と活性Ｎ２０との間に絶縁体を設け
たり、活性層２０と第２クラッド層２２との間、或いは
第２クラッド層２２とキャップ層２４との間にｎ型半導
体若しくは絶縁体を設けたりして電流ブロック層とする
ことも可能である。なお、それ等の複数箇所に電流ブロ
ック層を設けるようにしても差支えない。要するに、上
部電極２８の直下部分に、半導体の導電形を考慮して動
作電流の流れを阻害する物質が設けられておれば良いの
である。
また、前記実施例ではフォトリソグラフィー技術によっ
てＰ ＡＥｏ、ｓ Ｇａｏ、ｓ Ａｓの周縁部を取り
除くことにより直径１００μｍ程度の電流ブロック層１
６が形成されているが、ｎ型半導体を結晶成長させると
ともに、その中央部にＺｎ等のアクセプタまたはＦａ等
の電気抵抗を高くする不純物を局部的にドーピングする
ことにより、周縁部を除去することなく電流ブロック層
を形成することもできる。
てＰ ＡＥｏ、ｓ Ｇａｏ、ｓ Ａｓの周縁部を取り
除くことにより直径１００μｍ程度の電流ブロック層１
６が形成されているが、ｎ型半導体を結晶成長させると
ともに、その中央部にＺｎ等のアクセプタまたはＦａ等
の電気抵抗を高くする不純物を局部的にドーピングする
ことにより、周縁部を除去することなく電流ブロック層
を形成することもできる。
また、前記実施例では有機金属化学気相成長法を利用し
た製造法について説明したが、分子線エピタキシー法、
気相エピタキシー法、液相エピタキシー法を利用したも
のなど、他の種々の製造法を採用できる。
た製造法について説明したが、分子線エピタキシー法、
気相エピタキシー法、液相エピタキシー法を利用したも
のなど、他の種々の製造法を採用できる。
また、前記実施例ではＧ ａ Ａ ｓ ／ Ａ Ｉ Ｇ
ａ Ａ ｓダブルへテロ構造の発光ダイオード１０に
ついて説明したが、そのＡｌとＧａとの組成比率を適宜
変更できることは勿論、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ
Ｐなどから成るダブルへテロ構造の発光ダイオードや
、単なるｐｎ接合から成る発光ダイオードにも本発明は
同様に適用され得る。
ａ Ａ ｓダブルへテロ構造の発光ダイオード１０に
ついて説明したが、そのＡｌとＧａとの組成比率を適宜
変更できることは勿論、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ
Ｐなどから成るダブルへテロ構造の発光ダイオードや
、単なるｐｎ接合から成る発光ダイオードにも本発明は
同様に適用され得る。
また、光取出し面２６や上部電極２８の大きさ。
形状を適宜設定し得ることは勿論である。
その他−々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。
第１図は本発明の一実施例である発光ダイオードの構造
図である。 １０：発光ダイオード エ２：基板
図である。 １０：発光ダイオード エ２：基板
Claims (1)
- 基板上にｐ型半導体およびｎ型半導体が積層されるとと
もに最上部に光取出し面が形成され、該光取出し面に取
り付けられた上部電極と前記基板の下面に取り付けられ
た下部電極との間に動作電流が通電されることにより、
該光取出し面から光を放射する面発光型の発光ダイオー
ドにおいて、前記上部電極の直下部分に、該上部電極と
略同一形状を成して前記動作電流の流れを阻害する電流
ブロック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 |
|---|---|---|---|
| JP1002375A JPH02181980A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1002375A JPH02181980A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | 発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181980A true JPH02181980A (ja) | 1990-07-16 |
Family
ID=11527503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1002375A Pending JPH02181980A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | 発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02181980A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7989834B2 (en) | 2008-04-30 | 2011-08-02 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device and method for manufacturing the same |
| JP2011160007A (ja) * | 2005-01-24 | 2011-08-18 | Cree Inc | 電流閉じ込め構造および粗面処理を有するｌｅｄ |
-
1989
- 1989-01-09 JP JP1002375A patent/JPH02181980A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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