JPH02266575A - Semiconductor photodiode - Google Patents

Semiconductor photodiode

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JPH02266575A
JPH02266575A JP1088226A JP8822689A JPH02266575A JP H02266575 A JPH02266575 A JP H02266575A JP 1088226 A JP1088226 A JP 1088226A JP 8822689 A JP8822689 A JP 8822689A JP H02266575 A JPH02266575 A JP H02266575A
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JP
Japan
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semiconductor
semiconductor crystal
crystal layer
light emitting
region
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JP1088226A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Mikami
修 三上
Etsuo Noguchi
野口 悦男
Yasuhiro Suzuki
安弘 鈴木
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To allow an incoherent light to achieve the degree of incoherence at a relatively high value by enabling first, second,..., and nth mixed crystal regions to own small first, second,..., and nth mixed crystal degree in this order. CONSTITUTION:In a region 3a where first and second electrode layers 15 and 16 of a second, semiconductor crystal layer 3 oppose each other, an ultra-grid layer having a small first, second,..., and nth mixed crystal degree in sequence is subjected to mixed crystallization. Thus, first, second,..., and nth regions M1-Mn own small first, second,..., and nth energy band gaps in this order. Therefore, in the first, second,..., and nth regions M1-Mn, light with a bandwidth having the wavelength corresponding to their first, second,..., and nth energy band gaps as the center is generated and the light is irradiated from a light- radiation edge surface 11 toward the outside as an incoherent light. Thus, an incoherent light can be obtained at a high incoherent degree value.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【産業上の利用分野1 本発明は、インコヒーレントな光が外部に放射して得ら
れる半導体発光ダイオードに関する。 【従来の技術】 従来、第8図〜第10図を伴って次に述べる半導体発光
ダイオードが提案されている。 すなわち、例えばn型を有する半導体結晶基板1と、そ
の半導体結晶基板1上にそれと接して形成され且つ半導
体結晶基板1と同じn型を有する半導体結晶層2と、そ
の半導体結晶層2上にそれと接して形成され且つ半導体
結晶層2に比し狭いエネルギバンドギャップと高い屈折
率とを有する半導体結晶113と、半導体結晶層3上に
それと接して形成され且つ半導体結晶層2に比し広いエ
ネルギバンドギャップと低い屈折率とを有するとともに
、半導体結晶層7とは逆のp型を有する半導体結晶層4
と、半導体結晶1!4上にそれと接して形成され且つ半
導体結晶層4と同じp型を有する半導体結晶層5とを有
する半導体積層体10を有する。 この場合、半導体積層体10は、とくに第10図に示す
ように、半導体積層体10の長手方向(第9図において
、紙面と平行な方向、第10図において、紙面と垂直方
向)と直交する面上の断面でみて、半導体結晶層2また
は半導体結晶基板1から立上っている(図においては、
半導体結晶JI2から立上っている)メサ状の形状を有
し、また、そのメサの左右両側面上に、半導体結晶層2
または半導体結晶基板1(l!1において、半導体結晶
1l12及び3と半導体結晶層4の下半部とに接してそ
れぞれ形成され且つp型を有するとともに例えばInP
でなる半導体結晶層6L及び6Rをそれぞれ有するとと
もに、それら半導体結晶層6L及び6R上において、半
導体結晶WJ4の上半部と半導体結晶層5とに接してそ
れぞれ形成され且つn型を有するとともに例えばInP
でなる半導体結晶層7L及び7Rをそれぞれ有する。 また、半導体積層体10は、その長手方向の一端側にお
いて、半導体積層体10の厚さ方向に垂直に延長してい
る端面を、光放射端面11として有し、一方、その光放
射端面11上に、反射防止膜12が付されている。 さらに、半導体積層体10は、その長手方向の光放射端
面1111とは反対側の他端側において、半導体結晶層
5.4及び3の端面を、半導体積層体10の厚さ方向の
垂直面に対して斜めに延長している傾斜面14上に在ら
しめている。 また、上述した半導体8ili1体10において、その
半導体結晶基板1が、(100)面でなる主面を有し、
且つ例えばInPでなる。 さらに、半導体結晶層2.3.4及び5が、そのような
半導体結晶基板1の主面上に、ともに液相エピタキシャ
ル成長法、気相エピタキシャル成長法、分子線ビームエ
ピタキシャル成長法などによって形成され、そして、半
導体結晶H2が、例えばInPでなる。 また、半導体結晶層3が、n型不純物及びn型不純物の
いずれも意図的に導入させていないか導入させていると
しても半導体結晶層2及び4に比し格段的に低い濃度で
しか導入させていない例えばI nGaASP系でなる
。 さらに、半導体結晶層4が、例えばInPでなる。 また、半導体層5が、n型不純物を半導体結晶層4に比
し高い濃度で導入している例えば1nGaAsP系でな
る。 さらに、上述した半導体積層体10の一方の主面10a
上、従って半導体結晶層5の上面上に、半導体積層体1
0の長手方向の光放射端面11側において、半導体結晶
層7L及び7R上にも延長している電極層15が、オー
ミックに付されて配されている。 また、上述した半導体&f体10の上述した主面10a
と対向している他方の主面10b上、従って半導体結晶
基板1の半導体結晶層2側とは反対側の面上に、他の電
極層16が、半導体積層体10の主面10a上の電極層
15と対向してオーミックに付されて配されている。こ
の場合、電極層16は、図示のように、主面10a上の
N極層15と対向していない領域上に延長していてもよ
い。 以上が、従来提案されている半導体発光ダイオードの構
成である。 このような構成を有する半導体発光ダイオードによれば
、電極層15及び16間に、電極層15側を正とする所
要の電源(図示せず)を接続すれば、その電源からの電
流が、半導体積層体10の半導体結晶基板1、及び半導
体結晶層2.3.4及び5に、それらとは逆の順に、電
極層15及び16を通じて流れる。 しかしながら、電源からの電流は、電極層15が、半導
体積層体10の半導体結晶層7L及び7R上に延長して
いても、この場合の電源が、半導体結晶117L及び6
L間、及び7R及び6R間のpn接合に対して逆バイア
スを与える極性を有しているので、それら半導体結晶層
7L及び6L、及び7R及び6Rに、半導体結晶層3を
側路して流れない。 従って、電源からの電流が、半導体積層体10の半導体
結晶層3に、狭窄して流れる。 また、このように、半導体積層体10の半導体結晶層3
に狭窄して流れる電流は、主として、電極層15及び1
6が相対向している領域3aに流れる。 このため、主として、半導体結晶層3の領域3aの各部
において、半導体結晶層3を構成しているInGaAs
P系のエネルギバンドギャップEg8に応じた波長λ8
を中心とする例えば1.5μm波長帯の帯域を有する光
Laが発生する。そして、それら光Laの一部が、領域
3aを、半導体結晶層2及び4によって閉じ込められて
光放射端面11側に伝播し、光し、の他部が、半導体結
晶層3の電極層15及び16が相対向していない領域3
bを、同様に、半導体結晶層2及び4によって閉じ込め
られて傾斜面14側に伝播する。 そして、このように、半導体結晶層3の領域3aを光放
射端面11側に伝播する光り、の−部は、その光放射端
面11上に反射防止膜12が形成されているので、その
光放射端面11上で反射することなしに、反射防止膜1
2を通って外部に放射する。 また、上述したように、半導体結晶層3の領域3bを、
傾斜面14側に伝播する光Laの他部は、その伝播過程
で、領域3bにおいて吸収されながら、傾斜面14に到
達し、そして、その傾斜面14において反射し、その反
射光は、半導体結晶層3の領域3b内にほとんど再入射
しない。 以上のことから、第8図〜第10図に示す従来の半導体
発光ダイオードによれば、半導体積層体10の半導体結
晶層3をその全領域に亘って構成しているInGaAS
P系のエネルギバンドギャップEaaに対応した波長λ
aを中心とする帯域を有する光り、が、インコヒーレン
トな光りとして、光放射端面11から、反射防止膜12
を通じて、外部に放射して得られる。 また、この場合、半導体積層体10には、電源からの電
流が、継続して流れ、従って、電源からの電流が、半導
体結晶層3の領域3aに継続して注入されているので、
光放射端面11から外部に放射して得られるインコヒー
レントな光りが、半導体積層体10の半導体結晶層3の
領域3aに流れる電流の値に応じて、比較的高い輝度で
得られる。 さらに、光放射端面11から外部に放射して得られるイ
ンコヒーレントな光りが、光放射端面11上における半
導体結晶層3の端面という局部的な領域から外部に放射
される光であるので、光放射端面11から外部に放射し
て得られるインコヒーレントな光りが、半導体結晶層3
の厚さに応じて、比較的狭い放射角で放射される。 従って、第8図〜第10図に示す半導体装置ダイオード
によれば、インコヒーレントな光りが、比較的高い輝度
で且つ比較的狭い放射角で、外部に放射して得られる。 (発明が解決しようとする課題1 しかしながら、第8図〜第10図に示す従来の半導体発
光ダイオードの場合、半導体積層体10kmおける半導
体結晶層3が、電極層15及び16が相対向している領
域3a及び電極層15及び16が相対向していない領域
3bを含めた全領域において、各部−様な組成を有する
InGaASP系のエネルギバンドギャップE。8を有
する1つの領域のみを有する、という構成を有している
ため、充放tPJ 02面11から、外部に放射して得
られるれるインコヒーレントな光りが、上述したように
、この場合の半導体結晶層3をその全領域に亘って構成
しているInGaAsP系のエネルギバンドギャップE
g8に対応した波長λ、を中心とする帯域を有するが、
その帯域幅Wλ8が、比較的狭い。 例えば、半導体結晶層3の電極層15及び16が相対向
している領域3aが、その領域3aにおいて発生する光
L の中心波長λ8が1゜50μmの波長で(qられる
ような、エネルギバンドギャップEg8を有するInG
aAsP系の組成を有する場合、帯域幅”Faが、外部
に放射して得られるインコヒーレントな光りの波長に対
する輝度特性上の半値幅でみて、500人程度しか有し
ていない。 このため、第8図〜第10図に示す従来の半導体発光ダ
イオードの場合、外部に放射して得られるインコヒーレ
ントな光りが、その帯域幅Wλ8と比例関係にあ°るイ
ンコヒーレント度をして、比較的低い値でしか得られな
い、という欠点を有していた。 よって、本発明は、上述した欠点のない、新規な半導体
発光ダイオードを提案せんとするものである。
[Industrial Field of Application 1] The present invention relates to a semiconductor light emitting diode that emits incoherent light to the outside. 2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor light emitting diodes as described below with reference to FIGS. 8 to 10 have been proposed. That is, for example, a semiconductor crystal substrate 1 having an n-type, a semiconductor crystal layer 2 formed on the semiconductor crystal substrate 1 in contact with it and having the same n-type as the semiconductor crystal substrate 1, and a semiconductor crystal layer 2 having the same n-type as the semiconductor crystal layer 2. A semiconductor crystal 113 is formed in contact with the semiconductor crystal layer 3 and has a narrower energy band gap and a higher refractive index than the semiconductor crystal layer 2, and a semiconductor crystal 113 is formed on the semiconductor crystal layer 3 in contact with it and has a wider energy band than the semiconductor crystal layer 2. A semiconductor crystal layer 4 having a gap and a low refractive index and having a p-type opposite to that of the semiconductor crystal layer 7
and a semiconductor crystal layer 5 formed on and in contact with the semiconductor crystal 1!4 and having the same p-type as the semiconductor crystal layer 4. In this case, as particularly shown in FIG. 10, the semiconductor laminate 10 is arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the semiconductor laminate 10 (in FIG. 9, a direction parallel to the paper surface, in FIG. 10, a direction perpendicular to the paper surface). When viewed in cross section on the plane, it stands up from the semiconductor crystal layer 2 or the semiconductor crystal substrate 1 (in the figure,
It has a mesa-like shape (standing up from semiconductor crystal JI2), and semiconductor crystal layer 2 is formed on both left and right sides of the mesa.
Or, in the semiconductor crystal substrate 1 (l!1), the semiconductor crystals 1, 1, 1, 3 and 3 are formed in contact with the lower half of the semiconductor crystal layer 4, and have p-type, and are made of, for example, InP.
The semiconductor crystal layers 6L and 6R are formed on the semiconductor crystal layers 6L and 6R, respectively, in contact with the upper half of the semiconductor crystal WJ4 and the semiconductor crystal layer 5, and have n-type and are made of, for example, InP.
It has semiconductor crystal layers 7L and 7R, respectively. Further, the semiconductor stack 10 has an end face extending perpendicularly to the thickness direction of the semiconductor stack 10 as a light emitting end face 11 at one end side in the longitudinal direction. An antireflection film 12 is attached to the surface. Furthermore, on the other end side of the semiconductor stack 10 opposite to the light emitting end face 1111 in the longitudinal direction, the end faces of the semiconductor crystal layers 5.4 and 3 are aligned with the vertical plane in the thickness direction of the semiconductor stack 10. It is placed on an inclined surface 14 extending obliquely to the other hand. Further, in the semiconductor 8ili1 body 10 described above, the semiconductor crystal substrate 1 has a main surface formed of a (100) plane,
And, for example, it is made of InP. Further, semiconductor crystal layers 2.3.4 and 5 are formed on the main surface of such semiconductor crystal substrate 1 by a liquid phase epitaxial growth method, a vapor phase epitaxial growth method, a molecular beam epitaxial growth method, etc., and The semiconductor crystal H2 is made of, for example, InP. Further, in the semiconductor crystal layer 3, neither the n-type impurity nor the n-type impurity is intentionally introduced, or even if it is introduced, it is only introduced at a significantly lower concentration than in the semiconductor crystal layers 2 and 4. For example, it is made of InGaASP system. Furthermore, the semiconductor crystal layer 4 is made of, for example, InP. Further, the semiconductor layer 5 is made of, for example, a 1nGaAsP system into which n-type impurities are introduced at a higher concentration than that of the semiconductor crystal layer 4. Further, one main surface 10a of the semiconductor stack 10 described above
The semiconductor stack 1 is placed on the upper surface of the semiconductor crystal layer 5.
On the light emitting end surface 11 side in the longitudinal direction of 0, an electrode layer 15 extending also onto the semiconductor crystal layers 7L and 7R is arranged in an ohmic manner. Moreover, the above-mentioned main surface 10a of the above-mentioned semiconductor & f body 10
Another electrode layer 16 is formed on the other main surface 10b facing the main surface 10b of the semiconductor stack 10, that is, on the surface of the semiconductor crystal substrate 1 opposite to the semiconductor crystal layer 2 side. It is arranged in ohmic contact with the layer 15. In this case, the electrode layer 16 may extend onto a region on the main surface 10a that does not face the N-pole layer 15, as shown in the figure. The above is the structure of the conventionally proposed semiconductor light emitting diode. According to the semiconductor light emitting diode having such a configuration, if a required power source (not shown) with the positive side facing the electrode layer 15 is connected between the electrode layers 15 and 16, the current from the power source is transferred to the semiconductor light emitting diode. It flows into the semiconductor crystal substrate 1 and the semiconductor crystal layers 2, 3, 4 and 5 of the stack 10 in the opposite order through the electrode layers 15 and 16. However, even if the electrode layer 15 extends over the semiconductor crystal layers 7L and 7R of the semiconductor stack 10, the current from the power source is
Since it has a polarity that gives a reverse bias to the pn junction between L and between 7R and 6R, the flow bypasses the semiconductor crystal layer 3 and flows into the semiconductor crystal layers 7L and 6L, and 7R and 6R. do not have. Therefore, the current from the power source flows through the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor stack 10 in a constricted manner. Moreover, in this way, the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor stack 10
The current flowing in a constricted manner mainly flows through the electrode layers 15 and 1.
6 flows into the region 3a facing each other. For this reason, mainly in each part of the region 3a of the semiconductor crystal layer 3, the InGaAs constituting the semiconductor crystal layer 3 is
Wavelength λ8 according to energy bandgap Eg8 of P system
Light La having a wavelength band of, for example, 1.5 μm centered on is generated. A part of the light La is confined in the region 3a by the semiconductor crystal layers 2 and 4 and propagates toward the light emitting end face 11 side, and the other part is transmitted to the electrode layer 15 of the semiconductor crystal layer 3 and Area 3 where 16 is not facing each other
b is similarly confined by the semiconductor crystal layers 2 and 4 and propagates toward the inclined surface 14 side. In this way, the - part of the light propagating through the region 3a of the semiconductor crystal layer 3 toward the light emitting end face 11 is prevented from being emitted because the antireflection film 12 is formed on the light emitting end face 11. The anti-reflection film 1 is coated without reflection on the end surface 11.
2 and radiates to the outside. Further, as described above, the region 3b of the semiconductor crystal layer 3 is
The other part of the light La propagating toward the inclined surface 14 reaches the inclined surface 14 while being absorbed in the region 3b during the propagation process, and is reflected at the inclined surface 14, and the reflected light is absorbed by the semiconductor crystal. Almost no light re-enters the region 3b of the layer 3. From the above, according to the conventional semiconductor light emitting diode shown in FIGS.
Wavelength λ corresponding to the energy bandgap Eaa of P system
Light having a band centered at a is emitted from the light emitting end surface 11 as incoherent light to the antireflection coating 12.
It is obtained by radiating to the outside through. Furthermore, in this case, the current from the power source continues to flow through the semiconductor stack 10, and therefore, the current from the power source is continuously injected into the region 3a of the semiconductor crystal layer 3.
Incoherent light emitted from the light emitting end face 11 to the outside can be obtained with relatively high brightness depending on the value of the current flowing through the region 3a of the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor stack 10. Furthermore, since the incoherent light obtained by being radiated to the outside from the light emitting end face 11 is light radiated to the outside from a local region of the end face of the semiconductor crystal layer 3 on the light emitting end face 11, the light emitted Incoherent light emitted from the end surface 11 to the outside is transmitted to the semiconductor crystal layer 3.
emitted at a relatively narrow radiation angle depending on the thickness of the Therefore, according to the semiconductor device diode shown in FIGS. 8 to 10, incoherent light is emitted to the outside at a relatively high brightness and a relatively narrow radiation angle. (Problem to be Solved by the Invention 1) However, in the case of the conventional semiconductor light emitting diode shown in FIGS. In the entire region including the region 3a and the region 3b where the electrode layers 15 and 16 do not face each other, there is only one region having an energy band gap E.8 of the InGaASP system having a composition similar to that of each part. As described above, the incoherent light obtained by being radiated to the outside from the charging/discharging tPJ02 surface 11 constitutes the semiconductor crystal layer 3 in this case over its entire region. The energy bandgap E of the InGaAsP system is
It has a band centered on the wavelength λ corresponding to g8,
Its bandwidth Wλ8 is relatively narrow. For example, a region 3a in which the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 are facing each other has an energy band gap such that the center wavelength λ8 of the light L generated in the region 3a is at a wavelength of 1°50 μm (q). InG with Eg8
In the case of an aAsP composition, the bandwidth "Fa" is only about 500 in terms of the half-width of the luminance characteristic for the wavelength of incoherent light emitted to the outside. In the case of the conventional semiconductor light emitting diode shown in Figs. 8 to 10, the incoherent light obtained by emitting it to the outside has a degree of incoherence that is proportional to its bandwidth Wλ8, and is relatively low. However, it is an object of the present invention to propose a novel semiconductor light-emitting diode that does not have the above-mentioned drawbacks.

【課題を解決するための手段J 本発明による半導体発光ダイオードは、第8図〜第10
図で上述した従来の半導体発光ダイオードの場合と同様
に、 (イ)■第1の導電型を有する半導体結晶基板と、■そ
の半導体結晶基板上に形成され且つ第1の導電型を有す
る第1の半導体結晶層と、■その第1の半導体結晶層上
にそれと接して形成され且つ上記第1の半導体結晶層に
比し狭いエネルギバンドギャップと高い屈折率とを有す
る第2の半導体結晶層と、■その第2の半導体結晶層上
にそれと接して形成され且つ上記第2の半導体結晶層に
比し広いエネルギバンドギャップと低い屈折率とを有す
るとともに、第1の導電型とは逆の第2の導電型を有す
る第3の半導体結晶層とを有する半導体積層体を有し、
そして、 (ロ)その半導体積層体の相対向する第1及び第2の主
面上に、第1及び第2の電極層゛が相対向してそれぞれ
配され、また、 (ハ)上記半導体8I層体の長手方向の一端面を光放射
端面としている という構成を有する。 しかしながら、本発明による半導体発光ダイオードは、
このような構成を有する半導体発光ダイオードにおいて
、 (ニ)上記第2の半導体結晶層が、上記第1及び第2の
電極層が相対向している領域において、上記半導体積層
体の上記光放射端面側から上記半導体積層体の長手方向
に順次連接してとった複数n個の第1、第2・・・・・
・・・・第nの領域部を有し、そして、 (ホ)上記第2の半導体結晶層の上記第1、第2・・・
・・・・・・第nの領域部が、超格子層が混晶化されて
いる第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化領域で
それぞれなり、また、 (へ)それら第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶
化領域が、それらの順に順次小さな第1、第2・・・・
・・・・・第nの混晶化度(ただし、第nの混晶化度が
実質的に零である場合も含む)を有する。 なお、この場合、上述した第1の電極層が、上述した第
2の半導体結晶層の第1、第2・・・・・・・・・第n
の領域部とそれぞれ対向して且つ互に分離している第1
、第2・・・・・・・・・第nの電極層部を有するのを
可とする。 【作用・効果】 本発明による半導体発光ダイオードによれば、第8図〜
第10図で上述した従来の半導体発光ダイオードの場合
と同様に、第1及び第2の電極層間に所要の電源を接続
し、その電源からの電流を、半導体積層体に流せば、そ
の半導体積層体の第2の半導体結晶層の第1及び第2の
電極層が相対向している領域にお(プる第1、第2・・
・・・・・・・第nの領域部において、それら第1、第
2・・・・・・・・・第nの領域部のエネルギバンドギ
ャップに応じた波長をそれぞれ中心とする帯域を有する
光がそれぞれ発生する。 この場合、第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部
が、それらの順に順次小さな第1、第2・・・・・・・
・・第nの混晶化度を有する、超格子層が混晶化されて
いる第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化領域で
それぞれなるので、第1、第2・・・・・・・・・第n
の領域部が、それらの順に順次小さな第1、第2・・・
・・・・・・第nのエネルギバンドギャップを有してい
る。 このため、第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部
でそれぞれ発生した光が、第2の半導体結晶層の第1及
び第2の電極層が相対向している領域を、その領域にお
いてほとんど吸収されずに、第1及び第2の半導体結晶
層によって閉じ込められて光放射端面側に伝播する。 従って、本発明による半導体発光ダイオードの場合、上
述した第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部でそ
れぞれ発生する光に基ずくが、第8図〜第10図で上述
した従来の半導体発光ダイオードの場合と同様に、イン
コヒーレントな光が、光放射端面から、外部に放射して
得られる。 また、この場合、半導体積層体には、第8図〜第10図
で上述した従来の半導体発光ダイオードの場合と同様に
、電源からの電流が継続して流れ、従って、電源からの
電流が、半導体積層体の第2の半導体結晶層の第1及び
第2の電極層が相対向している領域に継続して注入され
ているので、光放射端面から外部に放射されるインコヒ
ーレントな光が、第8図〜第10図で上述した従来の半
導体発光ダイオードの場合と同様に、第2の半導体結晶
層の第1及び第2の電極層が相対向している領域に流れ
る電流に応じて、比較的高い輝度で得られる。 また、光放射端面から外部に放射して得られるインコヒ
ーレントな光が、第8図〜第10図で上述した従来の半
導体発光ダイオードの場合と同様に、光放射端面上にお
ける第2の半導体結晶層の端面という局部的な領域から
外部に放射される光であるので、光放射端面から外部に
放射して得られるインコヒーレントな光が、第8図〜第
10図で上述した従来の半導体発光ダイオードの場合と
同様に、第2の半導体結晶層の厚さに応じて、比較的狭
い放射角で放射される。 従って、本発明による半導体発光ダイオードの場合も、
第8図〜第10図で上述した従来の半導体発光ダイオー
ドの場合と同様に、インコヒーレントな光が、比較的高
い輝度で且つ比較的狭い放射角で得られる。 しかしながら、本発明による半導体発光ダイオードの場
合、第2の半導体結晶層の第1及び第2の電極層が相対
向している領域が、上述したように、それらの順に順次
小さな第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化度を
それぞれ有する、超格子層がU晶化されている第1、第
2・・・・・・・・・第nの混晶化領域でそれぞれなる
ので、第1、第2・・・・・・・・・第nの#4域部が
、それらの順に順次小さな第1、第2・・・・・・・・
・第nのエネルギバンドギャップを有している。このた
め、第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部におい
て、それらの第1、第2・・・・・・・・・第nのエネ
ルギバンドギャップにそれぞれ応じた波長を中心とする
帯域を有する光をそれぞれ発生し、そして、それら光が
、充放OA’M面から、外部に、インコヒーレントな光
として放射する。 このため、第1、第2・・・・・・・・・第nのfR域
部でそれぞれなる第1、第2・・・・・・・・・第nの
混晶化領域の混晶化度を、それら第1、第2・・・・・
・・・・第nの混晶化領域のそれぞれの第1、第2・・
・・・・・・・第nのエネルギバンドギャップをして、
第1及び第2の領域部でそれぞれ発生する光の帯域、第
2及び第3の領域部でそれぞれ発生する光の帯域、・・
・・・・・・・第(n−1)及び第nの領域部でそれぞ
れ発生する光の帯域がそれぞれ互に一部重複して得られ
る範囲で、第1及び第2のエネルギバンドギャップ間、
第2及び第3のエネルギバンドギャップ間、・・・・・
・・・・第(n−1)及び第nのエネルギバンドギャッ
プ間にそれぞれ大きな差が得られる値になるような値に
予め選定しておけば、光放射端面から外部に放射して得
られるインコヒーレントな光が、第8図〜第10図で上
述した従来の半導体発光ダイオードの場合に比し格段的
に広い帯域幅を有する1つの帯域を有して得られる。 従って、本発明による半導体発光ダイオードによれば、
光放射端面から外部に放射して得られるインコヒーレン
i−な光が、そのインコヒーレント度をして、第8図〜
第10図で上述した従来の半導体発光ダイオードの場合
に比し格段的に高い値で得られる。 また、本発明による半導体発光ダイオードによれば、第
2の半導体結晶層の第1、第2・・・・・・・・・第n
の領域部を構成している第1、第2・・・・・・・・・
第nの混晶化領域を、超格子層から、それに対する混晶
化処理によって、容易に形成することができるので、半
導体発光ダイオードを寵価容易に提供することができる
[Means for Solving the Problems J] The semiconductor light emitting diode according to the present invention is shown in FIGS. 8 to 10.
As in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in the figure, (a) a semiconductor crystal substrate having a first conductivity type; and ■ a first semiconductor crystal substrate formed on the semiconductor crystal substrate and having a first conductivity type. (2) a second semiconductor crystal layer formed on and in contact with the first semiconductor crystal layer and having a narrower energy bandgap and a higher refractive index than the first semiconductor crystal layer; , (2) is formed on and in contact with the second semiconductor crystal layer, has a wider energy band gap and lower refractive index than the second semiconductor crystal layer, and has a conductivity type opposite to that of the first semiconductor crystal layer. and a third semiconductor crystal layer having two conductivity types,
(b) first and second electrode layers are disposed on opposing first and second main surfaces of the semiconductor stack, respectively, and (c) the semiconductor 8I It has a configuration in which one end surface in the longitudinal direction of the layered body is used as a light emitting end surface. However, the semiconductor light emitting diode according to the present invention
In a semiconductor light emitting diode having such a configuration, (d) the second semiconductor crystal layer is arranged on the light emitting end surface of the semiconductor stack in a region where the first and second electrode layers face each other; A plurality of n first, second...
. . . has an n-th region portion, and (e) the first and second regions of the second semiconductor crystal layer.
. . . The n-th region portion is the first, second, . . . n-th mixed crystal region in which the superlattice layer is mixed, and (f) The first, second, etc. n-th mixed crystal regions are sequentially smaller in the order of the first, second, and so on.
. . . has an n-th mixed crystallinity (including cases where the n-th mixed crystallization degree is substantially zero). Note that in this case, the above-mentioned first electrode layer is the first, second, . . . nth electrode layer of the above-mentioned second semiconductor crystal layer.
The first regions are opposite to each other and are separated from each other.
, second . . . nth electrode layer portion. [Operation/Effect] According to the semiconductor light emitting diode according to the present invention, FIGS.
As in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIG. In the region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer of the body face each other,
......The n-th region has bands each having a wavelength corresponding to the energy band gap of the first, second, etc. n-th region. Light is generated respectively. In this case, the first, second, etc. nth area portions are sequentially smaller in that order.
・The superlattice layer having the nth mixed crystallization degree is the first and second mixed crystallized regions, respectively, so the first , 2nd......nth
The first area, the second area, etc. are sequentially smaller in that order.
...has an n-th energy band gap. For this reason, the light generated in the first, second, etc. nth regions is transmitted to the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer, which are opposed to each other. The light is confined by the first and second semiconductor crystal layers and propagates toward the light emitting end face with almost no absorption in that region. Therefore, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention, the light generated in the first, second, ... nth regions described above is As in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above, incoherent light is obtained by being radiated to the outside from the light emitting end face. In addition, in this case, the current from the power source continues to flow through the semiconductor stack as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 8 to 10, and therefore, the current from the power source Since the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer of the semiconductor stack are continuously injected into the region facing each other, incoherent light emitted to the outside from the light emitting end face is , as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 8 to 10, depending on the current flowing in the region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer face each other , relatively high brightness is obtained. In addition, incoherent light emitted from the light emitting end face to the outside is transmitted to the second semiconductor crystal on the light emitting end face, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 8 to 10. Since the light is emitted to the outside from a local area called the end face of the layer, the incoherent light obtained by being emitted to the outside from the light emitting end face is the same as the conventional semiconductor light emitting device described above in FIGS. 8 to 10. As in the case of diodes, depending on the thickness of the second semiconductor crystal layer, radiation is emitted with a relatively narrow emission angle. Therefore, also in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention,
As with the conventional semiconductor light emitting diodes described above in FIGS. 8-10, incoherent light is obtained at a relatively high brightness and at a relatively narrow emission angle. However, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention, the regions in which the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer are facing each other are arranged so that the first and second electrode layers are successively smaller in size as described above. . . . First and second superlattice layers each having an nth mixed crystallization degree are U-crystalized. nth mixed crystallization. Therefore, the first, second, etc. n-th #4 areas become smaller first, second, and so on in that order.
- Has an n-th energy band gap. For this reason, in the first, second...... nth region portions, the Light having a band centered on the wavelength is generated, and these lights are emitted from the charging/discharging OA'M surface to the outside as incoherent light. For this reason, the mixed crystal of the first, second,..., n-th mixed crystal region formed in the first, second,..., n-th fR region portion, respectively. The first and second degree...
. . . each of the first and second regions of the n-th mixed crystal region.
・・・・・・・・・With the nth energy band gap,
Bands of light generated in the first and second regions, bands of light generated in the second and third regions, etc.
Between the first and second energy band gaps, within the range where the bands of light generated in the (n-1) and n-th regions partially overlap with each other, ,
Between the second and third energy band gaps...
...If the values are selected in advance so as to obtain a large difference between the (n-1)th and nth energy band gaps, the light can be obtained by radiating outward from the light emitting end face. Incoherent light is obtained with one band having a much wider bandwidth than in the case of the conventional semiconductor light emitting diodes described above in FIGS. 8-10. Therefore, according to the semiconductor light emitting diode according to the present invention,
The incoherent light obtained by radiating outward from the light emitting end face has a degree of incoherence, which is shown in Figs.
A much higher value can be obtained than in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above with reference to FIG. Further, according to the semiconductor light emitting diode according to the present invention, the first, second, . . . , nth
The first and second areas constituting the area section...
Since the n-th mixed crystal region can be easily formed from the superlattice layer by a mixed crystal treatment thereon, a semiconductor light emitting diode can be easily provided.

【実施例1】 次に、第1図〜第3図を伴って本発明による半導体発光
ダイオードの第1の実施例を述べよう。 第1図〜第3図において、第8図〜第10図との対応部
分には同一符号を付し、詳細説明を省略する。 第1図〜第3図に示す本発明によ半導体発光ダイオード
は、次の事項を除いて、第8図〜第10図で上述した従
来の半導体発光ダイオードと同様の構成を有する。 すなわち、半導体積層体10の半導体結晶層I層3が、
電極層15及び16が相対向している領域3a及び電極
層15及び16が相対向していない!1[3bを含めた
全領域において、各部−様な組成を有するInGaAs
P系のエネルギバンドギャップEg8を有する1つの領
域のみを有するという構成を有している第8図〜第10
図の場合に代え、電極B15及び16が相対向している
f14jiA3aにおいて、半導体積層体10の光放射
端面11から半導体hi層体10の長手方向に順次連接
してとった複数n個の第1、第2・・・・・・・・・第
nの領域部M1、M2・・・・・・・・・Moを有する
。 そして、それら第1、M2・・・・・・・・・第nの領
域部M、M2・・・・・・・・・M、が、例えば、10
0人の厚さを有する例えばInPでなる半導体結晶層と
同じ< 10OAの厚さを有する例えばInGaAsで
なる半導体結晶層とが順次交互に5回繰返し積層されて
いる超格子層が混晶化されでいる第1、第2・・・・・
・・・・第nの混晶化領域でそれぞれなり、そして、そ
れら第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化領域の
混晶化度をそれぞれ第1、第2・・・・・・・・・第n
の混晶化度D 1D2・・・・・・・・・D。とすると
き、それら第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化
度り7、D2・・・・・・・・・D、がそれらの順に順
次小さな値を有し、従って、D >D2〉・・・・・・
・・・〉Dnの関係を有する。 ただし、この場合、第nの領域部でなる第nの混晶化領
域の第nの混晶化度は零の値を有していてもよいが、第
1、第2・・・・・・・・・第nの領域部M %M2・
・・・・・・・・Mnでそれぞれなる第1、第2・・・
・・・・・・第nの混晶化領域の第1、第2・・・・・
・・・・第nの混晶化度D1、D2・・・・・・・・・
Dnは、第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部M
、M2・・・・・・・・・Mnにおいて、後述するよう
に、第1、第2・・・・・・・・・第nのエネルギバン
ドギャップEg1、E、2・・・・・・・・・E gn
 (この場合、第1、第2・・・・・・・・・第nの混
晶化度DI 、D2・・・・・・・・・[)nが、[]
1 >[)2〉・・・・・・・・・〉Doの関係を有す
るので、Egl〉Eg2〉・・・・・・・・・>E、。 の関係を有する。)にそれぞれ応じた波長λ 、λ2・
・・・・・・・・λ。(この場合、λ1〈λ2〈・・・
・・・・・・〈λ0の関係を有する)を中心とする帯域
を有する光L1、L2・・・・・・・・・Loを発生す
るところから、第1及び第2の領域部M1及びM2でそ
れぞれ発生ずる光L1及びL2の帯域、第2及び第3の
領域部M2及びM3でそれぞれ発生する光L2及びL3
の帯域・・・・・・・・・第(n−1)及び第nの領域
部M(。−1)及びM でそれぞれ発生する光L(。−
1)及びLo 。の帯域がそれぞれ実効的に一部重複して得られる値に
選ばれている。 また、半導体結晶層3の電極層15及び16が相対向し
ていない領域3bが、電極層15及び16が相対向して
いる領域3aにおける光放射端面11よりも最も離れて
いる第nのgA域部M の第nのエネルギバンドギャッ
プE9゜と同じか第nのエネルギバンドギャップEg。 よりも小さなエネルギバンドギャップE(Ibを有する
。 なお、図においては、領域3bにおける第nの領域部M
。でなる第nの混晶化領域の第nの混晶化度り。が零で
ないとして、領域3bが上述した超格子層が混晶化され
ていない領域で示され、従って、この場合、領域3bの
エネルギバンドギャップEgbが、領域3aにおける第
nの領域部M のエネルギバンドギャップEg。よりも
小さな値を有している場合が示されている。 以上が、本発明による半導体発光ダイオードの第1の実
施例の構成である。 このような構成を有する本発明による半導体発光ダイオ
ードによれば、上述した事項を除いて、第8図〜第10
図で上述した従来の半導体発光ダイオードと同様の構成
を有するので、詳細説明は省略するが、第8図〜第10
図で上述した一従来の半導体発光ダイオードの場合と同
様に、電極層15及び16間に所要の電源(図示せず)
を接続し、その電源からの電流を、半導体積層体10に
流せば、第8図〜第10図で上述した従来の半導体発光
ダイオードの場合に準じて、半導体積層体10の半導体
結晶層3の電極層15及び16が相対向している領域3
aにおける第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部
M、、M2・・・・・・・・・Moにおいて、それら第
1、第2・・・・・・・・・第nの領域部M1、M2・
・・・・・・・・MoのエネルギバンドギャップEE 
 ・・・・・・・・・Eo。に応じgl・  gま た波長λ 、λ2・・・・・・・・・λ。をそれぞれ中
心とする帯域を有する光L 、L2・・・・・・・・・
Loがそれぞれ発生する。 この場合、第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部
M1、M2・・・・・・・・・Moが、それらの順に順
次小さな第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化度
D  、D・・・・・・・・・D をそれぞれ有する、
超格子層が混晶化されている第1、第2・・・・・・・
・・第nの混晶化領域でそれぞれなるので、第1、第2
・・・・・・・・・第nの領域部M  1M2・・・・
・・・・・Moの第1、第2・・・・・・・・・第nの
エネルギバンドギャップEg1、Eg2・・・・・・・
・・Eg。がそれらの順に小さな値を有している。 このため、第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部
M1、M2・・・・・・・・・Mnでそれぞれ発生した
光L1、L2・・・・・・・・・Loが、半導体結晶層
3の電極層15及び16が相対向している領域3aを、
その領域3aにおいてほとんど吸収されずに、半導体結
晶層2及び4によって閉じ込められて光放射端面11側
に伝播する。 従って、第1図〜第3図に示す本発明による半導体発光
ダイオードの場合、上述した光L1、L2・・・・・・
・・・L、に基ずくが、第8図〜第10図で上述した従
来の半導体発光ダイオードの場合と同様に、インコヒー
レントな光りが、光放射端面11から、外部に放射して
得られる。 また、この場合、半導体積層体10には、第8図〜第1
0図で上述した従来の半導体発光ダイオードの場合と同
様に、電源からの電流が継続して流れ、従って、電源か
らの電流が、半導体積層体10の半導体結晶F!J3の
電極層15及び16が相対向している領域3aに継続し
て注入されているので、光放射端面11から外部に放射
されるインコヒーレントな光りが、第8図〜第10図で
上述した従来の半導体発光ダイオードの場合と同様に、
半導体結晶層3の電極層15及び16が相対向している
領M3aに流れる電流に応じて、比較的高い輝度で得ら
れる。 また、光放射端面11から外部に放射して(qられるイ
ンコヒーレントな光りが、第8図〜第10図で上述した
従来の半導体発光ダイオードの場合と同様に、充放OA
端面11上における半導体結晶層3の端面という局部的
な領域から外部に放射される光であるので、光放射端面
11から外部に放射して得られるインコヒーレントな光
りが、第8図〜第10図で上述した従来の半導体発光ダ
イオードの場合と同様に、半導体結晶層の厚さに応じて
、比較的狭い放射角で放射される。 従って、第1図〜第3図に示す本発明による半導体発光
ダイオードの場合も、第8図〜第10図で上述した従来
の半導体発光ダイオードの場合と同様に、インコヒーレ
ントな光りが、比較的高い輝度で且つ比較的狭い放射角
で得られる。 しかしながら、第1図〜第3図に示す本発明による半導
体発光ダイオードの場合、半導体結晶層3の電極層15
及び16が相対向している領M3aが、上述したように
、それらの順に順次小さな第1、第2・・・・・・・・
・第nの混晶化曵D1D2・・・・・・・・・Doをそ
れぞれ有する、超格子層が混晶化されている第1、第2
・・・・・・・・・第nの混晶化領域でそれぞれなるの
で、第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部M1、
第2・・・・・・・・・Moの第1、第2・・・・・・
・・・第nのエネルギバンドギャップEg1、Eg2・
・・・・・・・・Eg。がそれらの順に小さな値を有し
ている。 このため、第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部
M1、第2・・・・・・・・・M、において、それらの
第1、第2・・・・・・・・・第nのエネルギバンドギ
ャップE、1、E  ・・・・・・・・・E にそれぞ
れ応じた波長λ1、g2ゝ       gn λ2・・・・・・・・・λ、を中心とする帯域を有する
光L1   ’2・・・・・・・・・Loをそれぞれ発
生し、そして、それら光L1、L2・・・・・・・・・
l−nが、光放射端面11から、外部に、インコヒーレ
ントな光りとして放射する。 このため、第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部
M1、第2・・・・・・・・・Moでそれぞれなる第1
、第2・・・・・・・・・第nの混晶化度を、それら第
1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化領域のそれぞ
れの第1、第2・・・・・・・・・第nのエネルギバン
ドギャップEg1、Eg2、・・・・・・・・・E を
して、第1及び第2の領域部n M 及び第2でそれぞれ発生する光L1及びL2の帯域
、第2及び第3の領域部M2及び第3でそれぞれ発生す
る光L2及びL3の帯域、・・・・・・・・・第(n−
1)及び第nの領域部M(。−1)及びM でそれぞれ
発生する光’ (n−1)及びLnの帯域がそれぞれ互
に一部重複して得られる範囲で、第1及び第2のエネル
ギバンドギャップE 及びE 間、第2及び第3のエネ
ルギパン1g2 ドギャップEg2及び1g3間、・・・・・・・・・第
(n−1)及び第nのエネルギバンドギャップEo(n
−1)及びE 間にそれぞれ大きな差が得られる値にな
gn るような値に予め選定しておけば、光放射端面11から
外部に放射して得られるインコヒーレントな光りが、第
8図〜第10図で上述した従来の半導体発光ダイオード
の場合に比し格段的に広い帯域幅WHを有する1つの帯
域を有して得られる。 例えば、半導体結晶層3の電極層15及び16が相対向
している領11!3aが、第1〜第nの領域部M1〜M
oのnを2として、第1及び第2 (=n>の領域部M
1及び第2(=n)のみを有し、そして、この場合の第
1の領域部M1が、その第1の領域部M1において発生
する光し。 が中心波長λ1をして第8図〜第10図で上述した従来
の半導体発光ダイオードの場合の領域3aについて上述
した中心波長λ8と同じ1゜50μmの波長で得られる
ようなエネルギバンドギャップEg1を有する第1の混
晶化度で上述した積層体が混晶化され、また、この場合
の第2 (=n)の領域部M   が、その第2の2 
(=n) (=n>の領域部M   において発生ずる光2(=n
) L2(=n)が中心波長をして1.55μmの波長で得
られるエネルギバンドギャップEg2(ヨ、。)を有す
るような第2(=n)の混晶化度で上述した積層体が混
晶化されている場合、帯域幅W8が、第4図のインコヒ
ーレントな光りの波長(μm)に対する輝度(任意スケ
ール)特性で示すように、半値幅でみて、1000人程
瓜という、第8図〜第10図で上述した従来の半導体発
光ダイオードの場合(500人)の約2倍の値で得られ
た。 従って、第1図〜第3図に示す本発明による半導体発光
ダイオードによれば、充放rA端面11がら外部に放射
して得られるインコヒーレントな光りが、その帯域幅と
比例しているインコヒーレント度をして、第8図〜第1
0図で上述した従来の半導体発光ダイオードの場合に比
し格段的に高い値で得られる。 また、第1図〜第3図に示す本発明による半導体発光ダ
イオードの場合、半導体結晶層3の電極層15及び16
が相対向している領域3aにおける第iの領域部Mi 
 (ただしi−1,2・・・・・・・・・n)で第iの
領域部M1のエネルギバンドギャップE ・に応じた波
長λiを中心とする帯域を有して発生する光り、の一部
は、上述したように、第(++1)〜第1の領域部M(
i−1)〜M1を通って光放射端面11側に伝播するが
、この場合、第(i−1)〜第1の領域部M(i−1)
〜M1のエネルギバンドギャップEa(i−1)〜Eg
1が、第iの領域部M、のエネルギパンドギャップEg
1に比し広いので、その光り、の一部が、第(i−1)
〜第1の領域部M(i−1)〜M1を通って、効率よく
、光放射端面11側に伝播する。また、光り、の他部は
、第8図〜第10図に示す半導体発光ダイオードの場合
で前述したのに準じて、第(++1)〜第nの領域部M
1を通り、次で半導体結晶層3の電極層15及び16が
相対向していない領域3bに伝播せんとするが、この場
合、第(++1)〜第nの領域部M・のエネルギバンド
ギャップEg(+1)〜Eg。及び領域3aのエネルギ
バンドギャップEgbが、第1の領域部Miのエネルギ
バンドギャップE、1に比し狭い(ただし、i−nの場
合、領域3bのエネルギバンドギャップEgbが、この
場合用nの領域部M。のエネルギバンドギャップE9゜
と等しい場合がある)ので、その光L・の他部が第(+
+1)の領域部M(i+1)〜Mo及び領域3bにおい
て効果的に吸収される。 従って、光放射端面11から外部に放射して得られるイ
ンコヒーレントな光りが、反射の影響なしに効率良く得
られる。 なお、第1図〜第3図に示す本発明による半導体発光ダ
イオードの場合、半導体結晶層3の領域3aを伝播する
光が、第1及び第2の領域部M 及びM2間、第2及び
第3の領域部M2及びM3間・・・・・・・・・第(n
−1)及び第nの領域部M(。−1)及びM。間の境界
で反射することが考えられるが、第1、第2・・・・・
・・・・第nの領域部M1、M2・・・・・・・・・M
oの第1、第2・・・・・・・・・第nのエネルギバン
ドギャップEE  ・・・・・・・・・E11g2 gnが、前述した値を有していれば、第1及び第2の領
域部M1及びM2間、第2及び第3の領域部M2及びM
3間・・・・・・・・・第(n−1)及び第nの領域部
M(。−1)及びM。間にそれぞれ小さな屈折率差しか
有していないので、第1及び第2の領域部M 及びM2
間、第2及び第3の領域部M2及びM3間・・・・・・
・・・第(n−1)及び第nの領域部M(。−1)及び
M。間の境界での反射は、実際上問題になら゛ない。
Embodiment 1 Next, a first embodiment of a semiconductor light emitting diode according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In FIGS. 1 to 3, parts corresponding to those in FIGS. 8 to 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 1 to 3 has the same structure as the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 8 to 10, except for the following points. That is, the semiconductor crystal layer I layer 3 of the semiconductor stacked body 10 is
Region 3a where electrode layers 15 and 16 are facing each other and electrode layers 15 and 16 are not facing each other! 1[InGaAs having a composition similar to that of each part in the entire region including 3b
Figures 8 to 10 have a configuration of having only one region having a P-based energy bandgap Eg8.
Instead of the case shown in the figure, in f14jiA3a where the electrodes B15 and 16 face each other, a plurality of n first , second . . . nth area portions M1, M2 . . . Mo. Then, these first, M2......n-th area portions M, M2......M are, for example, 10
A superlattice layer in which a semiconductor crystal layer made of, for example, InP and a semiconductor crystal layer made of, for example, InGaAs having a thickness of <10 OA are sequentially and alternately stacked five times is mixed crystallized. First and second...
. . . respectively in the n-th mixed crystal region, and the mixed crystallinity degrees of the first and second mixed crystal regions are the first and second mixed crystal regions, respectively. 2......nth
Degree of mixed crystallinity D 1D2...D. When, the first, second, etc., n-th mixed crystallinity degrees 7, D2, D2, D, have successively smaller values in that order. Therefore, D>D2>...
...>Dn. However, in this case, the n-th mixed crystallinity degree of the n-th mixed crystal region formed by the n-th region portion may have a value of zero, but the first, second... ... nth area M %M2・
・・・・・・・・・The first and second, respectively, are Mn.
...First and second of the n-th mixed crystal region...
...Nth degree of mixed crystallinity D1, D2...
Dn is the first, second, . . . nth area portion M
, M2......Mn, as described later, the first, second......n-th energy band gaps Eg1, E, 2...・・・Egn
(In this case, the first, second...... nth mixed crystallinity degrees DI, D2......[)n are []
Since the relationship is 1>[)2>......>Do, Egl>Eg2>...>E. have the following relationship. ), the wavelengths λ and λ2・
・・・・・・・・・λ. (In this case, λ1〈λ2〈...
. . . From the point where the light L1, L2 . . . Lo having a band centered at Bands of light L1 and L2 generated in M2, respectively, and light L2 and L3 generated in the second and third regions M2 and M3, respectively.
Band......The light L(.-1) and the light L(.-
1) and Lo. The values are selected such that the bands of 2 and 3 are effectively partially overlapped. Further, the region 3b of the semiconductor crystal layer 3 where the electrode layers 15 and 16 are not facing each other is the nth gA which is farthest from the light emitting end surface 11 in the region 3a where the electrode layers 15 and 16 are facing each other. The nth energy bandgap Eg is equal to or equal to the nth energy bandgap E9° of the region M. It has an energy band gap E (Ib) smaller than
. The nth degree of mixed crystallization of the nth mixed crystallized region is . Assuming that Bandgap Eg. A case is shown in which the value is smaller than . The above is the configuration of the first embodiment of the semiconductor light emitting diode according to the present invention. According to the semiconductor light emitting diode according to the present invention having such a configuration, except for the above-mentioned matters, FIGS.
Since it has the same structure as the conventional semiconductor light emitting diode described above in the figure, detailed explanation will be omitted, but FIGS.
As in the case of one conventional semiconductor light emitting diode described above in the figure, the required power supply (not shown) is provided between the electrode layers 15 and 16.
If a current from the power source is connected to the semiconductor stack 10 and a current is passed through the semiconductor stack 10, the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor stack 10 will be Region 3 where electrode layers 15 and 16 face each other
The first, second......nth area portions M, , M2......Mo in a, the first, second......・Nth area M1, M2・
...Mo energy band gap EE
・・・・・・・・・Eo. Depending on gl・g and wavelength λ, λ2......λ. Lights L and L2 each have a band centered on .
Lo is generated respectively. In this case, the first, second,..., n-th area portions M1, M2,..., Mo are sequentially smaller in that order. . . . having n-th mixed crystallinity D , D . . . D , respectively,
First, second, etc. in which the superlattice layer is mixed crystal
...in the n-th mixed crystal region, so the first and second
......n-th area M 1M2...
...Mo's first, second...n-th energy band gaps Eg1, Eg2...
...Eg. have the smallest values in that order. For this reason, the lights L1, L2, etc. generated in the first, second,..., n-th area portions M1, M2,..., Mn, respectively. ...Lo defines the region 3a of the semiconductor crystal layer 3 where the electrode layers 15 and 16 are facing each other,
Almost no light is absorbed in the region 3a, and the light is confined by the semiconductor crystal layers 2 and 4 and propagates toward the light emitting end face 11 side. Therefore, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 1 to 3, the above-mentioned light L1, L2...
...L, but as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 8 to 10, incoherent light is obtained by radiating outward from the light emitting end surface 11. . In addition, in this case, the semiconductor stack 10 includes FIGS. 8 to 1.
As in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIG. Since the electrode layers 15 and 16 of J3 are continuously injected into the region 3a facing each other, the incoherent light emitted to the outside from the light emitting end face 11 is as described above in FIGS. 8 to 10. As in the case of conventional semiconductor light emitting diodes,
A relatively high brightness can be obtained depending on the current flowing in the region M3a where the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 are facing each other. Furthermore, the incoherent light emitted from the light emitting end face 11 to the outside (q) causes a charging OA as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 8 to 10.
Since the light is emitted to the outside from a local area called the end face of the semiconductor crystal layer 3 on the end face 11, the incoherent light obtained by being emitted to the outside from the light emitting end face 11 is as shown in FIGS. As in the case of the conventional semiconductor light-emitting diode described above in the figures, depending on the thickness of the semiconductor crystal layer, radiation is emitted at a relatively narrow emission angle. Therefore, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 1 to 3, as well as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 8 to 10, relatively incoherent light is generated. High brightness and relatively narrow radiation angles are obtained. However, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 1 to 3, the electrode layer 15 of the semiconductor crystal layer 3
and 16 are facing each other, as described above, the first, second, and so on are sequentially smaller in that order.
・The first and second layers in which the superlattice layer is mixed, each having the n-th mixed crystal layer D1D2...Do
. . . are respectively formed in the n-th mixed crystal region, so the first, second, . . . n-th region portions M1,
2nd...Mo's 1st, 2nd...
...nth energy band gap Eg1, Eg2・
・・・・・・・・・Eg. have the smallest values in that order. For this reason, in the first, second...... nth area portion M1, second......M, the first, second...・・・・・・Nth energy band gap E, 1, E ・・・・・・・・・Wavelength λ1, g2ゝgn λ2・・・・・・・・・λ, corresponding to the nth energy band gap E, 1, E ・・・・・・・・・E Lights L1 '2...Lo having bands are generated respectively, and these lights L1, L2......
ln is emitted from the light emitting end face 11 to the outside as incoherent light. For this reason, the first region portion M1, the second region portion M1, the second region portion M1, the second region portion M1, the second region portion M1, the second region portion M1, the second region portion Mo,
, second . 2......The n-th energy band gap Eg1, Eg2,......E is generated in the first and second region n M and the second, respectively. The bands of the lights L1 and L2 generated in the second and third region M2 and the third area, respectively, the (n-th)
The first and second between the energy band gaps E and E, between the second and third energy bands 1g2 and 1g2, between the (n-1)th and nth energy band gaps Eo(n
If the values are selected in advance such that there is a large difference between -1) and E, the incoherent light emitted from the light emitting end surface 11 to the outside can be reduced as shown in Fig. 8. - A single band having a much wider bandwidth WH than that of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIG. 10 can be obtained. For example, the regions 11!3a where the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 are opposed to each other are the first to nth region portions M1 to M
Let n of o be 2, the first and second (=n> area M
1 and 2 (=n), and the first area M1 in this case is the light generated in the first area M1. is the center wavelength λ1, and the energy bandgap Eg1 is obtained at a wavelength of 1°50 μm, which is the same as the center wavelength λ8 mentioned above for the region 3a of the conventional semiconductor light emitting diode shown in FIGS. 8 to 10. The above-mentioned laminate is mixed crystal at the first mixed crystallinity degree, and the second (=n) region M in this case is
(=n) Light 2 (=n
) The above-mentioned laminate has a second (=n) mixed crystallinity degree such that L2 (=n) is the center wavelength and has an energy band gap Eg2 (Yo,.) obtained at a wavelength of 1.55 μm. In the case of a mixed crystal, the bandwidth W8 is about 1,000 melons in terms of half-width, as shown in the brightness (arbitrary scale) characteristics with respect to the wavelength (μm) of incoherent light in Figure 4. The value obtained was approximately twice that of the case of the conventional semiconductor light emitting diode (500 people) described above in FIGS. 8 to 10. Therefore, according to the semiconductor light-emitting diode according to the present invention shown in FIGS. Figures 8 to 1
A much higher value can be obtained than in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above with reference to FIG. Further, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 1 to 3, the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3
The i-th area portion Mi in the area 3a facing each other
(where i-1, 2......n), the light generated has a band centered on the wavelength λi according to the energy band gap E of the i-th region M1. As described above, a part of the area is in the (++1)th to first area M(
i-1) to M1 to propagate toward the light emitting end face 11 side, but in this case, the (i-1)th to first region portion M(i-1)
~Energy bandgap of M1 Ea (i-1) ~Eg
1 is the energy breadth gap Eg of the i-th region M.
Since it is wider than 1, a part of the light is the (i-1)th
The light efficiently propagates toward the light emitting end surface 11 side through the first region M(i-1) to M1. Further, the other portions of the light are formed in the (++1)th to nth region portions M as described above in the case of the semiconductor light emitting diode shown in FIGS. 8 to 10.
1, and then propagates to the region 3b where the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 are not facing each other. In this case, the energy band gap of the (++1)th to nth region M. Eg(+1)~Eg. and the energy bandgap Egb of the region 3a is narrower than the energy bandgap E,1 of the first region Mi (however, in the case of i-n, the energy bandgap Egb of the region 3b is narrower than the energy bandgap E,1 of the first region Mi). The energy bandgap E9° of the region M. may be equal to the energy bandgap E9°), so the other part of the light L is
+1) is effectively absorbed in the region M(i+1) to Mo and the region 3b. Therefore, incoherent light emitted from the light emitting end face 11 to the outside can be obtained efficiently without the influence of reflection. Note that in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 3, between the area M2 and M3......the (nth
-1) and the nth region M(.-1) and M. It is possible that it is reflected at the boundary between the first, second...
......n-th area M1, M2...M
o's first, second......n-th energy band gap EE......E11g2 If gn has the above-mentioned value, the first and second... between the second area M1 and M2, and between the second and third area M2 and M
Between 3......(n-1)th and nth area portions M(.-1) and M. Since there is only a small difference in refractive index between them, the first and second regions M and M2
between the second and third area portions M2 and M3...
...(n-1)th and nth area portions M(.-1) and M. Reflections at the boundaries between the two do not pose a practical problem.

【実施例2】 次に、第5図〜第7図を伴って本発明による半導体発光
ダイオードの第2の実施例を述べよう。 第5図〜第7図において、第1図〜第3図との対応部分
には同一符号を付し、詳細説明を省略する。 第5図〜第7図に示す本発明による半導体発光ダイオー
ドは、次の事項を除いて、第1図〜第3図で上述した本
発明による半導体発光ダイオードと同様の構成を有する
。 すなわち、電極層15が、半導体積層体10の半導体結
晶層3の領域3aが有している第1、第2・・・・・・
・・・第nの領域部M1、M2・・・・・・・・・M。 に対して共通な電極層を有している、という構成を有し
ている第1図〜第3図の場合に代え、第1、第2・・・
・・・・・・第nの領域部M1、M2・・・・・・・・
・Moとそれぞれ対向し且つ互に分離している第1、第
2・・・・・・・・・第nの電極層部E 、E2・・・
・・・・・・Eoを有している。 以上が、本発明による半導体発光ダイオードの91Si
の実施例の構成である。 このような構成を有する本発明による半導体発光ダイオ
ードによれば、上述した事項を除いて、第1図〜第3図
で上述した本発明による半導体発光ダイオードと同様の
構成を有し、そして、電極層15が有する電極層部E 
1E2・・・・・・・・・E のそれぞれと電極層12
との間に、第n 1〜第3図で上述した本発明による半導体発光ダイオー
ドの場合に準じて、第1、第2・・・・・・・・・第n
の電源をそれぞれ接続すれば、半導体結晶層3の電極層
15及び16が相対向している領tJ3aが有している
第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部M1、M2
・・・・・・・・・Mnにおいて、第1図〜第3図で上
jボした本発明による半導体発光ダイオードの場合と同
様に、波長λ 、λ ・・・・・・・・・λ を中心と
した帯域をそれぞれ有する光し1、L2・・・・・・・
・・Loが発生するので、詳m説明は省略するが、第1
図〜第3図で上述した本発明による半導体発光ダイオー
ドの場合と同様に、光り、〜L、に基ずくインコヒーレ
ントな光りが、光放射端面11から、外部に、高い輝度
を有し且つ狭い放射角で、しかも高いインコヒーレント
度で、放射してtqられる。 また、第5図〜第7図に示す本発明による半導体発光ダ
イオードによれば、電極層15が、半導体結晶層3の領
域3aの第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部M
7、M2・・・・・・・・・M3にそれぞれ対向し且つ
互に分離している第1、第2・・・・・・・・・第nの
電極層部E、E、2・・・・・・・・・Eoを有してい
るので、上述したように、第1、第2・・・・・・・・
・第nの電極層部E1 、E2・・・・・・・・・En
のそれぞれと電極層16との間に第1、第2・・・・・
・・・・第nの電源をそれぞれ接続することによって、
第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部M、M2・
・・・・・・・・M。 においで、波長λ 、λ2・・・・・・・・・λ、を中
心とした帯域をそれぞれ有する光し、シ、・・・・・・
・・・Loを発生させるとき、第1、第2・・・・・・
・・・第nの電源を調整することによって、光L1.L
2・・・・・・・・・L の発光効率が領VXM、M2
・・・・・・・・・M のエネルギバンドギャップEE
  ・パ°゛n              g1ゝ 
g2・・・Egoにそれぞれ依存することにより、光り
4、し、・・・・・・・・・11間に輝度差を有してい
るとしても、そのような輝度差を補償することができ、
よって、充放11)J端面11から外部に放射してqら
れる光りが、その帯域幅WH内において、はぼ−様な波
長に対する輝度を有するという、良好な波長に対する輝
度特性を有して得られる。 なお、上述においては、いわゆる埋込型の半導体発光ダ
イオードに本発明を適用した場合の実施例を述べたもの
であるが、要は、M1図〜第3図で上述した半導体結晶
基板1に対応している(イ)■第1のS電型を有する半
導体結晶基板と、■その半導体結晶基板上に形成され且
つ第1の導電型を有する第1図〜第3図で上述した半導
体結晶層2に対応している第1の半導体結晶層と、■そ
の第1の半導体結晶層上にそれと接して形成され且つ上
記第1の半導体結晶層に比し狭いエネルギバンドギャッ
プと高い屈折率とを有する第1図〜第3図で上述した半
導体結晶層3に対応している第2の半導体結晶層と、■
その第2の半導体結晶層上にそれと接して形成され且つ
上記第2の半導体結晶層に比し広いエネルギバンドギャ
ップと低い屈折率とを有するとともに、第1の導電型と
は逆の第2の導電型を有する第1図〜第3図で上述した
半導体結晶層4に対応している第3の半導体結晶層とを
有する半導体積層体を有し、そして、(ロ)その半導体
&I1体の相対向する第1及び第2の主面上に、第1図
〜第3図で上述した電極層15及び16に対応している
第1及び第2の電極層が相対向してそれぞれ配され、ま
た、(ハ)上記半導体積層体の長手方向の一端面を光放
射端面としている半導体発光ダイオードに、本発明を適
用することもできることは明らかであろう。 また、上述においては、上述した本発明に適用し1qる
半導体発光ダイオードで述べれば、半導体積層体の直線
状にストライブ状に延長している第2の半導体結晶層の
第1及び第2の電極層が相対向している領域で発生する
光の一部が第2の半導体結晶層の第1及び第2の電極層
が相対向していない領域で反射して、半導体積層体の直
線状にストライブ状に延長している第2の半導体結晶層
の第1及び第2の電極層が相対向している領域に再入射
することを回避させる目的のために、半導体積層体を、
第2の半導体結晶層の第1及び第2の電極層が相対向し
ていない領域がそこにおいて光を十分吸収すべく比較的
良い長さを有するように、比較的長い長さを有するもの
として形成し、且つ半導体積層体に、光放射端面側とは
反対側の端面側において、そこにおいて光が反射しない
ように傾斜面を設けている、という半導体発光ダイオー
ドに、本発明を適用した場合の実施例を述べたものであ
るが、上述した目的にために、半導体v4層体を、第2
の半導体結晶層の第1及び第2の電極層が相対向してい
ない領域が第2の半導体結晶層の第1及び第2の電極層
が相対向している領域かから曲って延長しているように
構成している、という半導体発光ダイオード、半導体積
層体に、第2の半導体結晶層の第1及び第2の電極層が
相対向していない領域を斜め横切って延長している内面
を有するような溝を上方から穿設している、という半導
体発光ダイオードなど、半導体積層体が、上述した目的
を達成できるように構成された種々の半導体発光ダイオ
ードに、本発明を適用できることも明らかであろう。 さらに、上述した本発明による半導体発光ダイオードに
おいて、「n型」を「p型」、「p型」を[n型Jに読
み代えた構成とすることもでき、その他、本発明の精神
を脱することなしに、種々の変型、変更をなし得るであ
ろう。
Embodiment 2 Next, a second embodiment of the semiconductor light emitting diode according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7. In FIGS. 5 to 7, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The semiconductor light emitting diode according to the invention shown in FIGS. 5 to 7 has the same structure as the semiconductor light emitting diode according to the invention described above in FIGS. 1 to 3, except for the following points. That is, the electrode layer 15 has the first, second, etc. regions 3a of the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor stacked body 10.
. . . n-th area portions M1, M2 . . . M. Instead of the case of FIGS. 1 to 3, which have a common electrode layer for the first, second, . . .
......n-th area M1, M2...
・First and second electrode layer portions E, E2, which face Mo and are separated from each other.
...has Eo. The above is the 91Si semiconductor light emitting diode according to the present invention.
This is the configuration of the embodiment. The semiconductor light emitting diode according to the present invention having such a configuration has the same configuration as the semiconductor light emitting diode according to the present invention described above in FIGS. 1 to 3, except for the above-mentioned matters, and the electrode Electrode layer portion E included in layer 15
1E2...E each and the electrode layer 12
According to the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention described above in FIGS.
When the power supplies of the semiconductor crystal layer 3 and the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 are connected to each other, the first, second, nth region portions of the region tJ3a facing each other are connected. M1, M2
.........Mn, the wavelengths λ, λ.........λ The light beams each have a band centered on L1, L2, etc.
・Since Lo occurs, detailed explanation will be omitted, but the first
As in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention described above in FIGS. It is radiated and tqed at a radiation angle and with a high degree of incoherence. Further, according to the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 5 to 7, the electrode layer 15 is arranged in the first, second, . area M
7, M2......Nth electrode layer portions E, E, 2, respectively facing M3 and separated from each other. ...... Eo, so as mentioned above, the first, second...
・Nth electrode layer portion E1, E2...En
between each of the first, second, etc. and the electrode layer 16.
...By connecting each n-th power supply,
First, second...... nth area portion M, M2.
・・・・・・・・・M. In the case of odor, light having bands centered on wavelengths λ, λ2, etc., respectively, and shi,...
...When generating Lo, the first, second...
...by adjusting the n-th power source, the light L1. L
2......L luminous efficiency is in the range VXM, M2
...... Energy band gap EE of M
・Pa°゛n g1ゝ
By relying on g2...Ego, even if there is a difference in brightness between lights 4, 2, 11, such a difference in brightness cannot be compensated for. ,
Therefore, the light q emitted from the J end face 11 to the outside has good wavelength brightness characteristics, such as a halo-like brightness for wavelengths within its bandwidth WH. It will be done. Although the above description describes an embodiment in which the present invention is applied to a so-called embedded type semiconductor light emitting diode, in short, the present invention corresponds to the semiconductor crystal substrate 1 described above in FIGS. M1 to FIG. (a) ■ A semiconductor crystal substrate having a first S conductivity type, and ■ A semiconductor crystal layer described above in FIGS. 1 to 3 formed on the semiconductor crystal substrate and having a first conductivity type. (2) a first semiconductor crystal layer corresponding to the above first semiconductor crystal layer; a second semiconductor crystal layer corresponding to the semiconductor crystal layer 3 described above in FIGS. 1 to 3;
A second semiconductor crystal layer is formed on and in contact with the second semiconductor crystal layer, has a wider energy band gap and a lower refractive index than the second semiconductor crystal layer, and has a conductivity type opposite to that of the first semiconductor crystal layer. It has a semiconductor stacked body having a third semiconductor crystal layer corresponding to the semiconductor crystal layer 4 described above in FIGS. 1 to 3 having a conductivity type, and (b) the relative of the semiconductor & First and second electrode layers corresponding to the electrode layers 15 and 16 described above in FIGS. 1 to 3 are arranged facing each other on the first and second main surfaces facing each other, Furthermore, it is obvious that the present invention can also be applied to (c) a semiconductor light emitting diode in which one end face in the longitudinal direction of the semiconductor laminate is a light emitting end face. In addition, in the above description, in the case of a semiconductor light emitting diode applied to the present invention described above, the first and second semiconductor crystal layers of the second semiconductor crystal layer extending linearly in a stripe shape of the semiconductor stacked body are A portion of the light generated in the region where the electrode layers face each other is reflected at the region of the second semiconductor crystal layer where the first and second electrode layers do not face each other, resulting in a linear shape of the semiconductor stack. In order to prevent the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer extending in a stripe shape from re-injecting into the region facing each other, the semiconductor stack is
The second semiconductor crystal layer has a relatively long length such that the regions where the first and second electrode layers do not face each other have a relatively good length to sufficiently absorb light therein. The present invention is applied to a semiconductor light-emitting diode in which the semiconductor stack is formed with an inclined surface on the end face side opposite to the light emitting end face side so that light is not reflected there. Although the embodiment has been described, in order to achieve the above-mentioned purpose, the semiconductor v4 layer body is
A region of the semiconductor crystal layer in which the first and second electrode layers are not facing each other is curved and extended from a region of the second semiconductor crystal layer where the first and second electrode layers are facing each other. A semiconductor light-emitting diode is configured such that the semiconductor stack has an inner surface extending diagonally across a region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer do not face each other. It is also clear that the present invention can be applied to various semiconductor light emitting diodes in which the semiconductor laminate is configured so as to achieve the above-mentioned purpose, such as a semiconductor light emitting diode in which a groove such as the one shown in FIG. Probably. Furthermore, in the semiconductor light emitting diode according to the present invention described above, "n type" may be replaced with "p type", "p type" may be read as [n type J, or other configurations may be used that depart from the spirit of the present invention. Various modifications and changes may be made without further modification.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図及び第3図は、本発明による半導体発光
ダイオードの第1の実施例を示す路線的平面図、その■
−■線上の断面図及びm−■線上の断面図である。 第4図は、第1図〜第3図に示す本発明による半導体発
光ダイオードの説明に供する、光放射端面から外部に放
射して得られる光の波長に対する輝度特性を示す図であ
る。 第5図、第6図及び第7図は、本発明による半導体発光
ダイオードの第2の実施例を示す路線的平面図、そのV
l−Vl線上の断面図及び■−Vl線上の断面図である
。 第8図、第9図及び第10図は、従来の半導体発光ダイ
オードを示す路線的平面図、その■−■線上の断面図及
びX−X線上の断面図である。 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体
結晶基板2.3.4.5 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体結
晶層3a、3b・・・・・・・・・半導体結晶層3の領
域6L、6R,7L、7R ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体結
晶層10・・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体
積層体11・・・・・・・・・・・・・・・・・・光放
射端面12・・・・・・・・・・・・・・・・・・反射
防止膜14・・・・・・・・・・・・・・・・・・傾斜
面15.16・・・・・・・・・電極層 M1〜Mo・・・・・・・・・半導体結晶層3の領域3
aの領域部
FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 are line plan views showing a first embodiment of a semiconductor light emitting diode according to the present invention;
They are a sectional view taken along the line -■ and a sectional view taken along the line m-■. FIG. 4 is a diagram illustrating the luminance characteristics of the light emitted from the light emitting end surface to the outside with respect to the wavelength, for explaining the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 1 to 3. FIG. 5, 6 and 7 are line plan views showing a second embodiment of the semiconductor light emitting diode according to the present invention, and its V
They are a cross-sectional view taken along the l-Vl line and a cross-sectional view taken along the ■-Vl line. FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10 are a linear plan view showing a conventional semiconductor light emitting diode, a cross-sectional view along the line ■-■, and a cross-sectional view along the line X-X. 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Semiconductor crystal substrate 2.3.4.5 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・... Semiconductor crystal layers 3a, 3b... Regions 6L, 6R, 7L, 7R of semiconductor crystal layer 3 ...... ...Semiconductor crystal layer 10...Semiconductor laminate 11...Light emitting end surface 12・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Anti-reflection film 14 ・・・・・・・・・・・・・・・ Slanted surface 15.16... . . . Electrode layer M1 to Mo . . . Region 3 of semiconductor crystal layer 3
area of a

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1の導電型を有する半導体結晶基板と、その半導
体結晶基板上に形成され且つ第1の導電型を有する第1
の半導体結晶層と、その第1の半導体結晶層上にそれと
接して形成され且つ上記第1の半導体結晶層に比し狭い
エネルギバンドギャップと高い屈折率とを有する第2の
半導体結晶層と、その第2の半導体結晶層上にそれと接
して形成され且つ上記第2の半導体結晶層に比し広いエ
ネルギバンドギャップと低い屈折率とを有するとともに
、第1の導電型とは逆の第2の導電型を有する第3の半
導体結晶層とを有する半導体積層体を有し、 上記半導体積層体の相対向する第1及び第2の主面上に
、第1及び第2の電極層が相対向してそれぞれ配され、 上記半導体積層体の長手方向の一端面を光放射端面とし
ている半導体発光ダイオードにおいて、 上記第2の半導体結晶層が、上記第1及び第2の電極層
が相対向している領域において、上記半導体積層体の上
記光放射端面側から上記半導体積層体の長手方向に順次
連接してとった複数n個の第1、第2・・・・・・・・
・第nの領域部を有し、 上記第2の半導体結晶層の上記第1、第2・・・・・・
・・・第nの領域部が、超格子層が混晶化されている第
1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化領域でそれぞ
れなり、 上記第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化領域が
、それらの順に順次小さな第1、第2・・・・・・・・
・第nの混晶化度(ただし、第nの混晶化度が実質的に
零である場合も含む)を有することを特徴とする半導体
発光ダイオード。 2、特許請求の範囲第1項記載の半導体発光ダイオード
において、 上記第1の電極層が、上記第2の半導体結晶層の第1、
第2・・・・・・・・・第nの領域部とそれぞれ対向し
且つ互に分離している第1、第2・・・・・・・・・第
nの電極層部を有することを特徴とする半導体発光ダイ
オード。
[Claims] 1. A semiconductor crystal substrate having a first conductivity type, and a first semiconductor crystal substrate formed on the semiconductor crystal substrate and having the first conductivity type.
a second semiconductor crystal layer formed on and in contact with the first semiconductor crystal layer and having a narrower energy bandgap and a higher refractive index than the first semiconductor crystal layer; A second semiconductor crystal layer is formed on and in contact with the second semiconductor crystal layer, has a wider energy band gap and a lower refractive index than the second semiconductor crystal layer, and has a conductivity type opposite to that of the first semiconductor crystal layer. a third semiconductor crystal layer having a conductivity type; first and second electrode layers are provided on first and second main surfaces of the semiconductor stack that are opposite to each other; In the semiconductor light emitting diode, in which one end face in the longitudinal direction of the semiconductor laminate is arranged as a light emitting end face, the second semiconductor crystal layer is arranged such that the first and second electrode layers face each other. A plurality of n first, second...
- having an n-th region portion, the first and second regions of the second semiconductor crystal layer.
. . . The n-th region portions are the first and second mixed crystal regions in which the superlattice layer is mixed, respectively, and the first and second 2...The n-th mixed crystal region is sequentially smaller in the order of the first, second, etc.
- A semiconductor light-emitting diode characterized by having an nth mixed crystallinity (including cases where the nth mixed crystallization degree is substantially zero). 2. The semiconductor light emitting diode according to claim 1, wherein the first electrode layer is the first electrode layer of the second semiconductor crystal layer.
It has first and second...n-th electrode layer parts that respectively face the second...n-th region part and are separated from each other. A semiconductor light emitting diode characterized by:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH027581A (en) * 1988-06-27 1990-01-11 Fujitsu Ltd Semiconductor light emitting device and manufacture thereof

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