JPH02184093A - 電磁放射を発生する半導体装置 - Google Patents
電磁放射を発生する半導体装置Info
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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】
（技術分野）
本発明は、第１導電形の第１領域、及び第１領域と供に
、順方向の高い電流強度で電磁放射を放出するＰｎ接合
を形成する第１導電形と反対の第２導電形の第２領域を
具える単結晶半導体本体と、前記第２領域上に形成され
、本装置の活性な領域の部分に不連続部を有する第１導
電形のブロッキング層と、前記半導体本体の面と接し、
前記不連続部の位置において前記半導体本体の面から第
２領域の内部まで延在する第２導電形のコンタクト領域
と、前記ブロッキング層上に形成され、前記半導体本体
の面と接すると共に前記コンタクトｆＪ域と連続する第
２導電形の高ドープコンタクト層と、前記第１領域上に
形成した第１電極、及び前記コンタクト領域及びコンタ
クト層上に形成した第２電極とを有する電磁放射を発生
する半導体装置に関するものである。
、順方向の高い電流強度で電磁放射を放出するＰｎ接合
を形成する第１導電形と反対の第２導電形の第２領域を
具える単結晶半導体本体と、前記第２領域上に形成され
、本装置の活性な領域の部分に不連続部を有する第１導
電形のブロッキング層と、前記半導体本体の面と接し、
前記不連続部の位置において前記半導体本体の面から第
２領域の内部まで延在する第２導電形のコンタクト領域
と、前記ブロッキング層上に形成され、前記半導体本体
の面と接すると共に前記コンタクトｆＪ域と連続する第
２導電形の高ドープコンタクト層と、前記第１領域上に
形成した第１電極、及び前記コンタクト領域及びコンタ
クト層上に形成した第２電極とを有する電磁放射を発生
する半導体装置に関するものである。
このような型式の半導体装置は特開昭５７−１４３８８
８号公報から既知である。
８号公報から既知である。
光通信の分野においては、エレクトロルミネッセンスダ
イオードがよく用いられている。このダイオードは種々
の半導体材料で構成され、関連する用途や光学特性及び
電気特性に基いて選択した放射光の波長に応じて周期律
表の第３族及び第５族に属する材料の二成分、三成分又
は四成分の半導体材料で構成される。
イオードがよく用いられている。このダイオードは種々
の半導体材料で構成され、関連する用途や光学特性及び
電気特性に基いて選択した放射光の波長に応じて周期律
表の第３族及び第５族に属する材料の二成分、三成分又
は四成分の半導体材料で構成される。
発生する電磁放射はコヒーレント（レーザ光）又はイン
コヒーレントである。放射光は主面（面発光型）又は半
導体本体の端部（端部発光型）から放出する。
コヒーレントである。放射光は主面（面発光型）又は半
導体本体の端部（端部発光型）から放出する。
光通信の分野で用いるためには、小寸法で高輝度の発光
スポットが望まれており、この目的のため高い電流密度
の電流を微小な活性領域に集中させる必要がある。
スポットが望まれており、この目的のため高い電流密度
の電流を微小な活性領域に集中させる必要がある。
この目的を達成するため種々の方法が用いられている。
よく用いられている方法は、周囲の半導体材料の導電形
とは反対の導電形のブロッキング層を形成し、このブロ
ッキング層に局部的な不連続部を形成し、この不連続部
を介して電流を供給し、ブロッキング層と隣接する材料
との間のＰｎ接合によって電流の流れを阻止するように
構成されている。
とは反対の導電形のブロッキング層を形成し、このブロ
ッキング層に局部的な不連続部を形成し、この不連続部
を介して電流を供給し、ブロッキング層と隣接する材料
との間のＰｎ接合によって電流の流れを阻止するように
構成されている。
従って、既知の型式のエレクトロルミネッセンスダイオ
ードにおいては、第１導電形のブロッキング層を半導体
本体の第２頭埴土に形成し、その後ブロッキング層中の
不連続部の位置において第１導電形のコンタク） ６Ｎ
域が不連続部を介して第２Ｎ域と接している。従って、
全電流はコンタクト領域を経て流れ、実際には活性なエ
レクトロルミネッセンス部分は不連続部の寸法に制限さ
れてしまう。
ードにおいては、第１導電形のブロッキング層を半導体
本体の第２頭埴土に形成し、その後ブロッキング層中の
不連続部の位置において第１導電形のコンタク） ６Ｎ
域が不連続部を介して第２Ｎ域と接している。従って、
全電流はコンタクト領域を経て流れ、実際には活性なエ
レクトロルミネッセンス部分は不連続部の寸法に制限さ
れてしまう。
（発明が解決しようとする課題）
上述したダイオードは小さな寸法で高放射強度の放射放
出面を有し、光通信の分野で用いるのに極めて好適であ
る。しかしながら、コンタクト領域の電気抵抗は低いが
高電流密度の電流が流れるため、実際にはダイオードの
電圧降下が依然として高く、この結果消費電力が大きく
、電力損失が大きくなるばかりでなく結晶体が劣化し易
い欠点があった。
出面を有し、光通信の分野で用いるのに極めて好適であ
る。しかしながら、コンタクト領域の電気抵抗は低いが
高電流密度の電流が流れるため、実際にはダイオードの
電圧降下が依然として高く、この結果消費電力が大きく
、電力損失が大きくなるばかりでなく結晶体が劣化し易
い欠点があった。
接点抵抗を小さくするため、特開昭５７−１４３８８８
号公報のダイオードでは、ブロッキング層上に高ドープ
コンタクト層を形成し、このコンタクト層をコンタクト
領域に接触させている。
号公報のダイオードでは、ブロッキング層上に高ドープ
コンタクト層を形成し、このコンタクト層をコンタクト
領域に接触させている。
このような構成のダイオードでは結晶体の寸法が長くな
らない限り、例えば約３００ Ｘ ３００μｒ＠２以上
にならない限り満足し得るように作動する。
らない限り、例えば約３００ Ｘ ３００μｒ＠２以上
にならない限り満足し得るように作動する。
しかしながら、結晶体の寸法が長くなると、コンタクト
層によって発生する容量により高い変調周波数（例えば
１００ＭＨｚ以上）において問題が生じてしまう。光通
信においてはしばしば高周波数で使用されるため、既知
のＬＥＤは十分に対応しきれな（なってしまう。
層によって発生する容量により高い変調周波数（例えば
１００ＭＨｚ以上）において問題が生じてしまう。光通
信においてはしばしば高周波数で使用されるため、既知
のＬＥＤは十分に対応しきれな（なってしまう。
従って、本発明の目的は上述した欠点を除去し、コンタ
クト層を設けることによる利点を維持しつつコンタクト
層による容量を相当量減少させることができる半導体装
置を提供するものである。
クト層を設けることによる利点を維持しつつコンタクト
層による容量を相当量減少させることができる半導体装
置を提供するものである。
（発明の概要）
本発明による半導体装置は、Ｗ頭部で述べた型式の半導
体装置において、前記コンタクト領域から距離を以て位
置しイオンボンバートメントによって形成した乱された
結晶構造体を有する高オーミック区域が、前記半導体本
体の面から少なくとも前記コンタクト層及びブロッキン
グ層を経て延在するうよに構成したことを特徴とする。
体装置において、前記コンタクト領域から距離を以て位
置しイオンボンバートメントによって形成した乱された
結晶構造体を有する高オーミック区域が、前記半導体本
体の面から少なくとも前記コンタクト層及びブロッキン
グ層を経て延在するうよに構成したことを特徴とする。
コンタクト層の一部に極めて高い抵抗を持たせる解決方
法は、−見してコンタクト層を設けた理由に反するよう
に思われる。
法は、−見してコンタクト層を設けた理由に反するよう
に思われる。
しかしながら、高オーミック区域をコンタクト領域から
距離を以て形成すれば、コンタクト層を設けた利点全体
をそのまま維持することができる。
距離を以て形成すれば、コンタクト層を設けた利点全体
をそのまま維持することができる。
すなわち、コンタクト層の厚さ方向の抵抗は、ダイオー
ドの直列抵抗に影響を及ぼすが、コンタクト層のコンタ
クト領域から遠く離れている部分は直列抵抗にほとんど
影響を及ぼさないと考えられるからである。
ドの直列抵抗に影響を及ぼすが、コンタクト層のコンタ
クト領域から遠く離れている部分は直列抵抗にほとんど
影響を及ぼさないと考えられるからである。
コンタクト領域と高オーミック区域との間の距離は、高
オーミック区域による容量減少効果を十分に発揮させる
ため、あるり大きすぎてはならない。一方、この距離は
小さすぎてもならない。けだし、コンタク）１１の抵抗
減少作用が喪失してしまうからである。
オーミック区域による容量減少効果を十分に発揮させる
ため、あるり大きすぎてはならない。一方、この距離は
小さすぎてもならない。けだし、コンタク）１１の抵抗
減少作用が喪失してしまうからである。
種々の実験及び解析を行なった結果、半導体本体の面の
高オーミック区域によって占められていない部分がコン
タクト領域の面より２倍以上の大きさで６０．０００
ｐ ｍ”以下であり、コンタクト領域と高オーミンク区
域との間の距離が構造全体についてほぼ等しくした場合
最良の結果が得られた。
高オーミック区域によって占められていない部分がコン
タクト領域の面より２倍以上の大きさで６０．０００
ｐ ｍ”以下であり、コンタクト領域と高オーミンク区
域との間の距離が構造全体についてほぼ等しくした場合
最良の結果が得られた。
高オーミック区域は、例えばヘリウム又はイオン注入に
よって得ることができる。しかしながら、高オーミック
区域はプロトンボンバードメントによって形成するのが
好ましい。けだし、イオンボンバートメント技術は周知
であり、高い信頼性を以て制御でき、しかもレーザやＬ
ＥＤの製造過程においても使用されているからである。
よって得ることができる。しかしながら、高オーミック
区域はプロトンボンバードメントによって形成するのが
好ましい。けだし、イオンボンバートメント技術は周知
であり、高い信頼性を以て制御でき、しかもレーザやＬ
ＥＤの製造過程においても使用されているからである。
上述したように、本発明が解決しようとする課題は、あ
まり小さくない半導体結晶体において特に発生する。従
って、本発明は、半導体本体の面に平行な最小寸法が少
なくとも３００６ ｍの半導体装置の製造に有益である
。
まり小さくない半導体結晶体において特に発生する。従
って、本発明は、半導体本体の面に平行な最小寸法が少
なくとも３００６ ｍの半導体装置の製造に有益である
。
本発明は、光通信において重要な長波長域（１，３０〜
１．５５μｍ）で使用されるエレクトロルミネッセンス
ダイオード（レーザ又はＬＥＤ）において特に重要であ
る。
１．５５μｍ）で使用されるエレクトロルミネッセンス
ダイオード（レーザ又はＬＥＤ）において特に重要であ
る。
本発明による半導体装置の好適実施例は、前記半導体本
体を、第１導電形の第１半導体材料の基板と、この基板
上に形成され、第１導電形の第１半導体材料から成るバ
ッファ層、第２半導体材料から成る活性層、第２導電形
の第１半導体材料から成るクラッド層、第１導電形の第
２半導体材料から成るブロッキング層、及び第２導電形
の第２半導体材料から成るコンタクト層を順次具える層
構造体とで構成し、前記高オーミンク区域が前記半導体
本体の面からコンタクトＴＪ域の深さ以上に亘って延在
することを特徴とする。
体を、第１導電形の第１半導体材料の基板と、この基板
上に形成され、第１導電形の第１半導体材料から成るバ
ッファ層、第２半導体材料から成る活性層、第２導電形
の第１半導体材料から成るクラッド層、第１導電形の第
２半導体材料から成るブロッキング層、及び第２導電形
の第２半導体材料から成るコンタクト層を順次具える層
構造体とで構成し、前記高オーミンク区域が前記半導体
本体の面からコンタクトＴＪ域の深さ以上に亘って延在
することを特徴とする。
第１半導体材料はインジウムで構成し、第２の半導体材
料はインジウムガリウム砒素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）で
構成するのが有益である。
料はインジウムガリウム砒素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）で
構成するのが有益である。
コンタクト領域はほとんどＰ形の導電形をしており、技
術的に別の寸法で形成することができる。
術的に別の寸法で形成することができる。
このコンタクト領域は亜鉛（Ｚｎ）拡散領域とするのが
好ましい、けだし、亜鉛はｎ形の■−ｖ族材料又はこれ
らの混晶材料において電気的に及び技術的観点より好適
なアクセプタとなるからである。
好ましい、けだし、亜鉛はｎ形の■−ｖ族材料又はこれ
らの混晶材料において電気的に及び技術的観点より好適
なアクセプタとなるからである。
本発明は、端部発光型及び面発光型のレーザ又はＬＥＤ
の両方において有用である。特に、本発明は、放射光が
基板の主面を介して基板側から放出される半導体装置に
おいて重要である。
の両方において有用である。特に、本発明は、放射光が
基板の主面を介して基板側から放出される半導体装置に
おいて重要である。
以下、図面に基き本発明の詳細な説明する。
（実施例）
図面は線図的なものであり正しい寸法に従って図示した
ものではない。また、図面を明瞭なものとするため、厚
さ方向の寸法は拡大している。尚、図面を通して対応す
る部材には同一符号を付して説明する。
ものではない。また、図面を明瞭なものとするため、厚
さ方向の寸法は拡大している。尚、図面を通して対応す
る部材には同一符号を付して説明する。
第１図は本発明による電磁放射を発生する半導体装置の
線図的断面を示す。この半導体装置は単結晶半導体本体
Ｈを具え、本例では、半導体本体を長さａの四角形で示
す。半導体本体■）は第１導電形の第１領域ｌと反対導
電形で第１領域と共にＰｎ接合３を形成する第２領域２
とを有し、順方向の十分に高い電流密度の電流を供給す
ることによりＰｎ接合３から電磁放射Ｓを放射すること
ができる。本例では、第１Ｍ城をインジウムリン（Ｉｎ
Ｐ）からなるｎ形基板１２とその上に形成したｎ形イン
ジウムリンから成るバッファ層１３とで構成し、第２
ｆｆＩ域はインジウムガリウム砒素リン（ＩｎＧａＡｓ
Ｐ）から成るＰ形活性１１４とこの上に形成されＰ形イ
ンジウムリンから成るクラッド層１５とで構成する。
線図的断面を示す。この半導体装置は単結晶半導体本体
Ｈを具え、本例では、半導体本体を長さａの四角形で示
す。半導体本体■）は第１導電形の第１領域ｌと反対導
電形で第１領域と共にＰｎ接合３を形成する第２領域２
とを有し、順方向の十分に高い電流密度の電流を供給す
ることによりＰｎ接合３から電磁放射Ｓを放射すること
ができる。本例では、第１Ｍ城をインジウムリン（Ｉｎ
Ｐ）からなるｎ形基板１２とその上に形成したｎ形イン
ジウムリンから成るバッファ層１３とで構成し、第２
ｆｆＩ域はインジウムガリウム砒素リン（ＩｎＧａＡｓ
Ｐ）から成るＰ形活性１１４とこの上に形成されＰ形イ
ンジウムリンから成るクラッド層１５とで構成する。
第２領域２上に第１導電形のすなわちｎ形のインジウム
リンから成るブロッキングＮ４を形成する。このブロッ
キング層は活性な放射光放出領域に対応する位置に不連
続部（ブロッキング層が形成されていない部分）を有し
ている。本例では、この不連続部を円形とし、その縁部
を参照符号５で示す。さらに、第１導電形すなわちＰ形
のコンタクト領域７を形成する。このコンタクト領域は
半導体本体の面６と接すると共に不連続部５において面
６から第２領域２上菁延在する。
リンから成るブロッキングＮ４を形成する。このブロッ
キング層は活性な放射光放出領域に対応する位置に不連
続部（ブロッキング層が形成されていない部分）を有し
ている。本例では、この不連続部を円形とし、その縁部
を参照符号５で示す。さらに、第１導電形すなわちＰ形
のコンタクト領域７を形成する。このコンタクト領域は
半導体本体の面６と接すると共に不連続部５において面
６から第２領域２上菁延在する。
さらに、ブロッキング層４上に第２導電形すなわちＰ＋
形のインジウムリンから成る高ドープコンタクト層８を
形成する。このコンタクト層８は面６に隣接すると共に
第２のＰ形コンタクト領域７とも接している。第１領域
１に金属層の形態をした第１電極９を形成し、コンタク
トＨ城７及びコンタクト層８上にも金属層の第２電極１
ｏを形成する。
形のインジウムリンから成る高ドープコンタクト層８を
形成する。このコンタクト層８は面６に隣接すると共に
第２のＰ形コンタクト領域７とも接している。第１領域
１に金属層の形態をした第１電極９を形成し、コンタク
トＨ城７及びコンタクト層８上にも金属層の第２電極１
ｏを形成する。
これから説明するエレクトロルミネッセンス装置におい
て、放射光Ｓは基板１２の主面１６を経て放出する０種
々の半導体層の厚さ方向の寸法及びドーピングを正確に
規定することにより、小さな放射光放出面から高強度の
放射光を得ることができる。しかしながら、高い変調周
波数の場合（＞１００ＭＨｚ）、コンタクト層８が比較
的大きな面積の場合に生ずる容量によって不具合が生じ
てしまう。
て、放射光Ｓは基板１２の主面１６を経て放出する０種
々の半導体層の厚さ方向の寸法及びドーピングを正確に
規定することにより、小さな放射光放出面から高強度の
放射光を得ることができる。しかしながら、高い変調周
波数の場合（＞１００ＭＨｚ）、コンタクト層８が比較
的大きな面積の場合に生ずる容量によって不具合が生じ
てしまう。
この欠点を解消するため本発明では（第１図参照）、乱
された結晶構造を有する高オーミック区域ＩＩを形成す
る。この高オーミック区域はコンタクト領域７から距離
ｄだけ離れて位置し、イオンボンバートメントによって
形成され、面６から少なくともコンタクト層８及びブロ
ッキング層４を経て延在する。
された結晶構造を有する高オーミック区域ＩＩを形成す
る。この高オーミック区域はコンタクト領域７から距離
ｄだけ離れて位置し、イオンボンバートメントによって
形成され、面６から少なくともコンタクト層８及びブロ
ッキング層４を経て延在する。
このように構成することにより、本発明によるＬＥＤは
、高オーミック区域１１が形成されていない発光ダイオ
ードよりも相当高い変調周波数で使用することができる
。
、高オーミック区域１１が形成されていない発光ダイオ
ードよりも相当高い変調周波数で使用することができる
。
この特性結果を第２図及び第３図に示す。第２図は高オ
ーミック区域１１が形成されていない点を除き第１図の
発光ダイオードと同一構造の発光ダイオードの特性を示
すボード線図であり、第３図は高オーミック区域１１が
形成されている発光ダイオードの特性を示すボード線図
である。これらのボード線図において、縦軸は光パワー
の減衰をｄＢで表わし、横軸は変調周波数を表わし、３
個の異なるボンピング電流値についてプロットした。第
２図及び第３図から明らかなように、同一ボンピング電
流で使用する場合本発明による発光ダイオードは従来の
発光ダイオードよりも約２倍高い周波数で使用すること
ができる。
ーミック区域１１が形成されていない点を除き第１図の
発光ダイオードと同一構造の発光ダイオードの特性を示
すボード線図であり、第３図は高オーミック区域１１が
形成されている発光ダイオードの特性を示すボード線図
である。これらのボード線図において、縦軸は光パワー
の減衰をｄＢで表わし、横軸は変調周波数を表わし、３
個の異なるボンピング電流値についてプロットした。第
２図及び第３図から明らかなように、同一ボンピング電
流で使用する場合本発明による発光ダイオードは従来の
発光ダイオードよりも約２倍高い周波数で使用すること
ができる。
本例の発光ダイオードにおいて、半導体結晶体は横方向
の寸法が５００μｍの四角形とする。コンタクト領域７
の直径すは２５μｍであり、その面積は（−）”ＸπＸ
（２５）”＝０．２５Ｘ３．１４Ｘ６２５＝４９１μ
ｉである。コンタクト領域７と高オーミック区域１１と
の間の距離ｄは、本構造体全周に亘って７゜５μｍであ
り、従って高オーミック区域１１が存在しない部分の面
積は（−）”Ｘπｘ （２５＋７．５ ｘ ２） ”
＝０．２５ Ｘ ３．１４ Ｘ １６００ ＝ １２５
６μａｔである。放出される放射光の波長は１３００ｎ
ｍであり、各半導体層の寸法を次の表に示す。
の寸法が５００μｍの四角形とする。コンタクト領域７
の直径すは２５μｍであり、その面積は（−）”ＸπＸ
（２５）”＝０．２５Ｘ３．１４Ｘ６２５＝４９１μ
ｉである。コンタクト領域７と高オーミック区域１１と
の間の距離ｄは、本構造体全周に亘って７゜５μｍであ
り、従って高オーミック区域１１が存在しない部分の面
積は（−）”Ｘπｘ （２５＋７．５ ｘ ２） ”
＝０．２５ Ｘ ３．１４ Ｘ １６００ ＝ １２５
６μａｔである。放出される放射光の波長は１３００ｎ
ｍであり、各半導体層の寸法を次の表に示す。
厘 −−Ｊ［−一籾エー Ｘ−Ｌ 導電形 ドーピング
姿ｚ３ゾＬざ１２１ｎＰ Ｎ
３．１０”Ｓ １００１３１ｎＰ
Ｎ ２．１０”Ｓｎ ４１４１ｎｘＧ
ａ＋−ｘＡｓｙＰ＋−ｙ Ｏ，７４０，６１Ｐ
８．１０”Ｚｎ Ｏ，８１５１ｎＰ
Ｐ １０”Ｚｎ １．５４ Ｉｎ）
ＩＧａ＋−ｘＡｓｙＰ＋−ｙ Ｏ，９００，２３Ｎ
８．１０”Ｓｎ Ｏ，６８１ｎｘＧａ＋−ＪＳｙ
Ｐ＋−ｙ Ｏ，８００，４３Ｐ” ５．１０”Ｚ
ｎ ０．３第２図及び第３図から明らかなように、高
オーミック区域１１がない場合、発光ダイオードのバン
ドギャップ（光出力′変調が１．５ ｄＢだけ減少する
点で規定する）は約１１０ Ｍｔｌｚである（１００ｍ
Ａの場合）。これに対して、本発明による発光ダイオー
ドにおいては、高オーミック区域１１が存在するため容
量が小さくなり、バンドギャップは実際に２倍になって
いる。
姿ｚ３ゾＬざ１２１ｎＰ Ｎ
３．１０”Ｓ １００１３１ｎＰ
Ｎ ２．１０”Ｓｎ ４１４１ｎｘＧ
ａ＋−ｘＡｓｙＰ＋−ｙ Ｏ，７４０，６１Ｐ
８．１０”Ｚｎ Ｏ，８１５１ｎＰ
Ｐ １０”Ｚｎ １．５４ Ｉｎ）
ＩＧａ＋−ｘＡｓｙＰ＋−ｙ Ｏ，９００，２３Ｎ
８．１０”Ｓｎ Ｏ，６８１ｎｘＧａ＋−ＪＳｙ
Ｐ＋−ｙ Ｏ，８００，４３Ｐ” ５．１０”Ｚ
ｎ ０．３第２図及び第３図から明らかなように、高
オーミック区域１１がない場合、発光ダイオードのバン
ドギャップ（光出力′変調が１．５ ｄＢだけ減少する
点で規定する）は約１１０ Ｍｔｌｚである（１００ｍ
Ａの場合）。これに対して、本発明による発光ダイオー
ドにおいては、高オーミック区域１１が存在するため容
量が小さくなり、バンドギャップは実際に２倍になって
いる。
本発明の発光ダイオードは通常の方法を用いて製造する
ことができる。
ことができる。
インジウムリンから成る基板１２を用いて処理を開始し
、この基板１２上に既知のエピタキシャル成長法を用い
て上記表に示す層構造体を成長させ、例えば液相から液
相エピタキ−（ＬＰＥ）として既知の液相成長法により
成長させる。勿論、他のエピタキシャル技術やこれらを
組み合せた技術も利用できる。
、この基板１２上に既知のエピタキシャル成長法を用い
て上記表に示す層構造体を成長させ、例えば液相から液
相エピタキ−（ＬＰＥ）として既知の液相成長法により
成長させる。勿論、他のエピタキシャル技術やこれらを
組み合せた技術も利用できる。
次に（第４図参照）、コンタクト層８上に酸化シリコン
の層２０を形成する。この層２０は気相から例えば０．
１５μ劇の厚さに形成され、この層２０に直径２５μＩ
の円形窓をエツチングにより形成する。
の層２０を形成する。この層２０は気相から例えば０．
１５μ劇の厚さに形成され、この層２０に直径２５μＩ
の円形窓をエツチングにより形成する。
例えば気相から亜鉛拡散することにより、コンタクト区
域７（深さ約２μｍ）を拡散形成する。この場合、酸化
膜２０は亜鉛拡散に対してマスキングとして作用する。
域７（深さ約２μｍ）を拡散形成する。この場合、酸化
膜２０は亜鉛拡散に対してマスキングとして作用する。
尚、説明を簡略化するため、横方向の拡散は図面上無視
するものとする。そして、ｎ形ブロッキング層４に亜鉛
拡散することにより、この拡散領域はＰ形に変化して不
連続部が形成されることになる。
するものとする。そして、ｎ形ブロッキング層４に亜鉛
拡散することにより、この拡散領域はＰ形に変化して不
連続部が形成されることになる。
次に、酸化膜２０をエツチングにより除去しコンタクト
層８の表面に直径４０μｍの金の円形マスキング２１を
形成する。このマスクの中心はコンタクト９Ｍ域７の中
心と一致させる。
層８の表面に直径４０μｍの金の円形マスキング２１を
形成する。このマスクの中心はコンタクト９Ｍ域７の中
心と一致させる。
面６にプロトンボンバードメントを施して乱された結晶
構造を有する高オーミック区域を形成する（第６図参照
）。本例において、３２０．２００及び１００ ｋｅＶ
のエネルギーで１０”、 ６ ＸＩＯ目及び２×１０１
４プロトン／ ｃｍ ”のプロトンボンバードメントを
順次行なった。このとき、乱された結晶構造体の高オー
ミック区域１１が厚さ２．５μｍに亘って形成された。
構造を有する高オーミック区域を形成する（第６図参照
）。本例において、３２０．２００及び１００ ｋｅＶ
のエネルギーで１０”、 ６ ＸＩＯ目及び２×１０１
４プロトン／ ｃｍ ”のプロトンボンバードメントを
順次行なった。このとき、乱された結晶構造体の高オー
ミック区域１１が厚さ２．５μｍに亘って形成された。
次に、第１図に示す電極Ｎ１０（本例ではプラチナで構
成する）及び電極層９（本例ではＡｕＧｅＮｉとする）
を既知の方法で形成する。尚、場合によっては電気堆積
法によって金属を形成して補強することもできる。次に
、金属層９の活性領域と対応する部分、すなわち、ブロ
ッキング層４の不連続部と対応する部分に開口部を形成
する。従って、本例においては、Ｎ９は環状コンタクト
を形成する。次に、所望の態様でダイオードが完成する
。
成する）及び電極層９（本例ではＡｕＧｅＮｉとする）
を既知の方法で形成する。尚、場合によっては電気堆積
法によって金属を形成して補強することもできる。次に
、金属層９の活性領域と対応する部分、すなわち、ブロ
ッキング層４の不連続部と対応する部分に開口部を形成
する。従って、本例においては、Ｎ９は環状コンタクト
を形成する。次に、所望の態様でダイオードが完成する
。
このようにして完成したダイオードは高い信頼性と安定
性を有している。電極層の表面積が大きいので、コンタ
クト抵抗は比較的低くなり、１００ｍＡ程度の高い電流
強度で使用しても高性能が得られる。発光スポットは結
晶体の内部で規定され（ブロッキング層４により）、外
側に形成した酸化膜や他のアイソレーション層によって
規定されるのではないため、機械的歪みが回避され、こ
の結果寿命が一層長くなる。
性を有している。電極層の表面積が大きいので、コンタ
クト抵抗は比較的低くなり、１００ｍＡ程度の高い電流
強度で使用しても高性能が得られる。発光スポットは結
晶体の内部で規定され（ブロッキング層４により）、外
側に形成した酸化膜や他のアイソレーション層によって
規定されるのではないため、機械的歪みが回避され、こ
の結果寿命が一層長くなる。
上述した実施例では、結晶体の主面を介してインコヒー
レントな放射光を放出するエレクトロルミネッセンスダ
イオードを以て説明したが、本発明はこのようなダイオ
ードだけに限定されるものではない。
レントな放射光を放出するエレクトロルミネッセンスダ
イオードを以て説明したが、本発明はこのようなダイオ
ードだけに限定されるものではない。
本発明は、端面から放射光Ｓが出射するダイオードを製
造するのにも有効に適用することができる。従って、活
性領域はストライプ状のものとすることも好ましい（第
７図を参照されたい。尚、第７図には図面を明瞭なもの
とするため電極層は省略した）。
造するのにも有効に適用することができる。従って、活
性領域はストライプ状のものとすることも好ましい（第
７図を参照されたい。尚、第７図には図面を明瞭なもの
とするため電極層は省略した）。
放射光が出射する側の端面並びにこの端面と反対側の端
面が少なくとも部分的に反射性のものとされる場合或い
は層１４の活性領域が例えばＤＦＢ型又はＤＢＲ型のレ
ーザのように共振器によって包囲されている場合、勿論
コヒーレントな放射光を発生させることができる。
面が少なくとも部分的に反射性のものとされる場合或い
は層１４の活性領域が例えばＤＦＢ型又はＤＢＲ型のレ
ーザのように共振器によって包囲されている場合、勿論
コヒーレントな放射光を発生させることができる。
本発明は上述した実施例で用いた半導体材料に限定され
るものではなく、放射光の波長や用いた半導体材料にか
かわらず、図示の型式の全てのダイオードに有効に適用
できる。特に、活性層１４はＰ形の代わりにｎ形のもの
とすにことができ、ｎ形とする場合Ｐｎ接合は層１４と
１３との間の代わりに層１４と１５との間に形成される
。
るものではなく、放射光の波長や用いた半導体材料にか
かわらず、図示の型式の全てのダイオードに有効に適用
できる。特に、活性層１４はＰ形の代わりにｎ形のもの
とすにことができ、ｎ形とする場合Ｐｎ接合は層１４と
１３との間の代わりに層１４と１５との間に形成される
。
第１図は本発明による半導体装置の一例の構成を示す線
図的断面図、 第２図及び第３図は既知のダイオード及び本発明による
ダイオードの測定結果をそれぞれ示すグラフ、 第４図〜第６図は第１図に示す半導体装置の製造工程を
示す線図的断面図、 第７図は本発明による半導体装置の変形例の構成を示す
斜視図である。 Ｈ・・・半導体本体 １・・・第１領域２・・
・第２領域 ３・・・Ｐｎ接合４・・・ブロ
ッキング層 ５・・・不連続部６・・・面
７・・・コンタクト区域８・・・コンタク
ト層 ９．１０・・・電極１２・・・基板
１３・・・バッファ層１４・・・活性層
図的断面図、 第２図及び第３図は既知のダイオード及び本発明による
ダイオードの測定結果をそれぞれ示すグラフ、 第４図〜第６図は第１図に示す半導体装置の製造工程を
示す線図的断面図、 第７図は本発明による半導体装置の変形例の構成を示す
斜視図である。 Ｈ・・・半導体本体 １・・・第１領域２・・
・第２領域 ３・・・Ｐｎ接合４・・・ブロ
ッキング層 ５・・・不連続部６・・・面
７・・・コンタクト区域８・・・コンタク
ト層 ９．１０・・・電極１２・・・基板
１３・・・バッファ層１４・・・活性層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１導電形の第１領域、及び第１領域と供に、順方
向の高い電流強度で電磁放射を放出するＰｎ接合を形成
する第１導電形と反対の第２導電形の第２領域を具える
単結晶半導体本体と、前記第２領域上に形成され、本装
置の活性な領域の部分に不連続部を有する第１導電形の
ブロッキング層と、前記半導体本体の面と接し、前記不
連続部の位置において前記半導体本体の面から第２領域
の内部まで延在する第２導電形のコンタクト領域と、前
記ブロッキング層上に形成され、前記半導体本体の面と
接すると共に前記コンタクト領域と連続する第２導電形
の高ドープコンタクト層と、前記第１領域上に形成した
第１電極、及び前記コンタクト領域及びコンタクト層上
に形成した第２電極とを有する電磁放射を発生する半導
体装置において、前記コンタクト領域から距離を以て位
置しイオンボンバートメントによって形成した乱された
結晶構造体を有する高オーミック区域が、前記半導体本
体の面から少なくとも前記コンタクト層及びブロッキン
グ層を経て延在するうよに構成したことを特徴とする電
磁放射を発生する半導体装置。 ２、前記半導体本体の面の前記高オーミック区域によっ
て占められていない部分を、コンタクト領域の面の２倍
以上であって６０，０００μｍ＾２以下とし、コンタク
ト領域と高オーミック領域との間の距離を本装置全体に
亘ってほぼ等しくしたことを特徴とする請求項１に記載
の電磁放射を発生する半導体装置。 ３、前記高オーミック区域を、プロトンボンバードメン
トによって形成したことを特徴とする請求項１又は２に
記載の電磁放射を発生する半導体装置。 ４、前記半導体本体の、前記面に平行な最小寸法を少な
くとも３００μｍとしたことを特徴とする請求項１から
３までのいずれか１項に記載の電磁放射を発生する半導
体装置。 ５、前記半導体本体を、第１導電形の第１半導体材料の
基板と、この基板上に形成され、第１導電形の第１半導
体材料から成るバッファ層、第２半導体材料から成る活
性層、第２導電形の第１半導体材料から成るクラッド層
、第１導電形の第２半導体材料から成るブロッキング層
、及び第２導電形の第２半導体材料から成るコンタクト
層を順次具える層構造体とで構成し、前記高オーミック
区域が前記半導体本体の面からコンタクト領域の深さ以
上に亘って延在することを特徴とする請求項１から４ま
でのいずれか１項に記載の電磁放射を発生する半導体装
置。 ６、前記第１半導体材料をインジウムリン（ＩｎＰ）と
し、第２半導体材料をインジウムガリウム砒素リン（Ｉ
ｎＧａＡｓＰ）としたことを特徴とする請求項５に記載
の電磁放射を発生する半導体装置。 ７、前記コンタクト領域を、亜鉛拡散領域としたことを
特徴とする請求項５又は６に記載の電磁放射を発生する
半導体装置。 ８、前記電磁放射が、基板の主面を経て基板側から放出
されることを特徴とする請求項１から７までのいずれか
１項に記載の電磁放射を発生する半導体装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8802936 | 1988-11-29 | ||
| NL8802936A NL8802936A (nl) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | Electroluminescerende diode met lage capaciteit. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02184093A true JPH02184093A (ja) | 1990-07-18 |
| JP2847118B2 JP2847118B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=19853305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30675089A Expired - Lifetime JP2847118B2 (ja) | 1988-11-29 | 1989-11-28 | 電磁放射を発生する半導体装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5105234A (ja) |
| EP (1) | EP0371554A1 (ja) |
| JP (1) | JP2847118B2 (ja) |
| KR (1) | KR900008704A (ja) |
| NL (1) | NL8802936A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4338187A1 (de) * | 1993-11-09 | 1995-05-11 | Telefunken Microelectron | Lichtemittierendes Halbleiterbauelement |
| US6486499B1 (en) * | 1999-12-22 | 2002-11-26 | Lumileds Lighting U.S., Llc | III-nitride light-emitting device with increased light generating capability |
| KR100448698B1 (ko) * | 2001-07-06 | 2004-09-16 | 씨엔이티 주식회사 | 인조피혁의 제조방법 |
| KR100446465B1 (ko) * | 2001-07-07 | 2004-09-01 | (주) 지지테크-텍스 | 천연질감의 인조피혁 제조방법 및 그에 의해 제조된인조피혁 |
| KR100516270B1 (ko) * | 2002-08-07 | 2005-09-20 | (주)대우인터내셔널 | 합성피혁원단제조방법및이에의해제조되는원단을이용한폴리우레탄합성피혁제조방법 |
| AU2003267103A1 (en) * | 2002-09-11 | 2004-04-30 | Pan Jit Americas, Inc | Electrostatic discharge protection device for high speed transmission lines |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4340967A (en) * | 1980-06-02 | 1982-07-20 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Semiconductor lasers with stable higher-order modes parallel to the junction plane |
| JPS57143888A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-06 | Nec Corp | Electrode structure of semiconductor light emitting device |
| FR2502847A1 (fr) * | 1981-03-25 | 1982-10-01 | Western Electric Co | Dispositif emetteur de lumiere a semi-conducteurs comportant une structure de canalisation du courant |
| JPS604278A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-10 | Nec Corp | 発光ダイオ−ド |
| JPS60153185A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-12 | Nec Corp | 発光ダイオ−ド |
| JPS60189280A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-26 | Nec Corp | 半導体レ−ザの製造方法 |
| NL8401172A (nl) * | 1984-04-12 | 1985-11-01 | Philips Nv | Halfgeleiderlaser. |
| JPH0815226B2 (ja) * | 1985-09-04 | 1996-02-14 | 株式会社日立製作所 | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS63175492A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS63252496A (ja) * | 1987-04-09 | 1988-10-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レ−ザ素子 |
-
1988
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