JPH031582A - Semiconductor light emitting diode - Google Patents

Semiconductor light emitting diode

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JPH031582A
JPH031582A JP1135051A JP13505189A JPH031582A JP H031582 A JPH031582 A JP H031582A JP 1135051 A JP1135051 A JP 1135051A JP 13505189 A JP13505189 A JP 13505189A JP H031582 A JPH031582 A JP H031582A
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semiconductor
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semiconductor crystal
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修 三上
Yasuhiro Suzuki
安弘 鈴木
Etsuo Noguchi
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Abstract

PURPOSE:To externally radiate an incoherent light with sufficiently high intensity by forming a plurality of regions sequentially connected from a light emitting end face side longitudinally of a semiconductor laminate and oppositely to the end face side of a mixed crystallized region in which a superlattice layer is mixedly crystallized, and incorporating sequentially small mixed crystallinities in the crystallized regions. CONSTITUTION:A region 3a as a region to be excited oppositely to electrode layers 15, 16 of a semiconductor crystalline layer 3 has a plurality of n pieces of regions. The first,..., n-th regions are formed of first,... n-th mixed crystallized regions Q1,..., Qn in which superlattice layers are mixedly crystallized to sequentially small first,..., n-th mixed crystallinities. Accordingly, first,..., n-th energy band gaps of the first,..., n-th regions are sequentially widened reversely to the sequence, and the first,..., n-th regions have absorption end wavelengths sequentially lowered reversely to the sequence. Accordingly, an incoherent light L can be externally radiated with sufficiently high intensity.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

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。
The present invention relates to a semiconductor light emitting diode that is obtained by emitting incoherent light to the outside.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来、第4図及び第5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層3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1とは逆のp型を有する半導体結晶I14
と、半導体結晶層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、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11側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、上述した半導体積層体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
導体結晶層2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InGaASP系でなる。 さらに、半導体結晶114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InGaAsP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1!!i15が
、オーミックに付されて配されている。 また、上述した半導体積層体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
電極層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。 この場合、半導体積層体10の半導体結晶層3に流れる
電流は、主として、電極!115及び16が相対向して
いる励起領域としての領域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La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非励起
領域としての領域3b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L 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143bを
、傾斜面14側に伝播する光L8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4図及び第5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τ構成しているInGaAs
P系のエネルギバンドギャップEg8に対応した波長λ
8を中心とする波長帯域を有する光La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8!iu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4図及び第5図に示す半導体発光ダイオード
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。
Conventionally, a semiconductor light emitting diode described below with reference to FIGS. 4 and 5 has 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 layer 3 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; has a bandgap and a low refractive index, and
Semiconductor crystal I14 having p-type opposite to that of semiconductor crystal layer 1
and a semiconductor crystal layer 5 formed on and in contact with the semiconductor crystal layer 4 and having the same p-type as the semiconductor crystal layer 4. In this case, the semiconductor laminate 10 has an end face extending perpendicularly to the thickness direction of the semiconductor laminate 10 at one end in the longitudinal direction as a light emitting end face 11; .. An antireflection film 12 is applied thereon. Further, the semiconductor stack 10 has a semiconductor crystal layer 5 on the other end side opposite to the light emitting end surface 11 side in the longitudinal direction.
.. The end faces of 4 and 3 are located on an inclined surface 14 extending obliquely to a vertical plane in the thickness direction of the semiconductor stack 10. Further, in the semiconductor stacked body 10 described above, the semiconductor crystal substrate 1 has a main surface formed of a (100) plane and is made of, for example, 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 layer 2 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 type. Further, the semiconductor crystal 114 is made of, for example, InP. Further, the semiconductor layer 5 is made of, for example, an InGaAsP 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.
The electrode 1! extends also onto the semiconductor crystal layers 7L and 7R on the light emitting end surface 11 side in the longitudinal direction of the electrode 1! ! i15 is attached to the ohmic. Moreover, the above-mentioned main surface 10a of the above-mentioned semiconductor stack 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 electrode 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. In this case, the current flowing through the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor stack 10 mainly flows through the electrodes! 115 and 16 flow into region 3a as an excitation region where they are facing each other. Therefore, in each part of the region 3a of the semiconductor crystal layer 3, InGaAS constituting the semiconductor crystal layer 3 is mainly
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, and the other part of the light La is transmitted to the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3. Similarly, the region 3b, which is a non-excited region that is not facing each other, is confined by the semiconductor crystal layers 2 and 4 and propagates toward the inclined surface 14. In this way, the negative part of the light L 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 other part of the light L8 propagating through the region 143b of the semiconductor crystal layer 3 toward the inclined surface 14 reaches the inclined surface 14 while being absorbed in the region 3b during the propagation process. , and the reflected light hardly enters the region 3b of the semiconductor crystal layer 3 again. From the above, according to the conventional semiconductor light emitting diode shown in FIGS. 4 and 5, the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor laminate 10 is made of InGaAs having a τ structure over its entire area.
Wavelength λ corresponding to the energy bandgap Eg8 of P system
Light La having a wavelength band centered around 8 is obtained by being emitted as incoherent light from the light emitting end face 11 through the antireflection film 12 to the outside. Moreover, in this case, semiconductor 8! The current from the power supply continues to flow through the IU body 10, so that the current from the power supply is
Since it is continuously injected into the region 3a of the semiconductor crystal layer 3, the incoherent light emitted from the light emitting end face 11 to the outside causes a current flowing in the region 3a of the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor stack 10. Depending on the value of □, relatively high brightness can be obtained. 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 light emitting diode shown in FIGS. 4 and 5, incoherent light is emitted to the outside with a relatively high brightness and a relatively narrow radiation angle.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、第4図及び第5図で上述した従来の半導
体発光ダイオードの場合、半導体積層体10における半
導体結晶113が、電極層15及び16が相対向してい
る励起領域としての領域3a、及び電極層15及び16
が相対向していない非励起領域としての領域3bを含め
た全領域において、・各部−様な組成を有するInGa
AsP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。 このため、光り、の一部が領域3bを伝播するとき、そ
の領域3bに光L8の一部に基ずき電子が蓄積されて、
領域3bのエネルギバンドギャップが本来の広さよりも
広くなる、というバンドフフイリング効果によって、領
域3bが領域3aに比し実効的に広いエネルギバンドギ
ャップを有することになる。 従って、領域3bが、そこに伝播する光し。 の一部を吸収し難くなり、その光り、の一部の大部分が
、傾斜面14に到着し、そこで反射する。 このため、上述においては、半導体結晶層3の電極層1
5及び16が相対向している励起領域としての領域3a
で発生する光(−aの一部が、半導体結晶層3の電極層
15及び16が相対向していない非励起領域としての領
域3bを、傾斜面14側に伝播するとき、その光Laの
一部が領域3bに伝播する過程で、その領域3bにおい
て吸収されながら傾斜面14に到着し、そして、傾斜面
14において反射し、その反射光は、領域3bにほとん
ど再入射しない、と述べたが、傾斜面14において反射
した反射光が、散乱して、領域3bに無視し得ない量再
入射する。 このため、第4図及び第5図で上述した従来の半導体発
光ダイオードの場合、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、高いインコヒー
レント度を有して得られない、という欠点を有していた
。 また、第4図及び第5図で上述した従来の半導体発光ダ
イオードの場合、半導体積層体10に、光放射端面11
側とは反対側の端面側において、傾斜面14を加工して
設けなければならない、という欠点を有していた。 さらに、第4図及び第5図で上述した従来の半導体発光
ダイオードの場合、半導体積層体10における電極層1
5及び16−が相対向している励起領域としての領域3
aが、電極層15及び16が相対向していない非励起領
域としての領域3bとともに各部−様な組成を有する1
nGaASP系のエネルギバンドギャップEg、を有す
る1つの領域でなるので、外部に放射して得られる光り
が、エネルギバンドギャップEg8に対応した波長λ8
を中心とする例えば半値幅でみて200人というような
比較的狭い波長帯域幅しか有していない。 このため、第4図及び第5図で上述した従来の半導体発
光ダイオードの場合、外部に放射して得られる光りの波
長帯域幅に比例した値で示されるインコヒーレント度が
、比較的低い、という欠点を有していた。 また、第4図及び第5図で上述した従来の半導体発光ダ
イオードの場合、半導体積層体10における電極層15
及び16が相対向している励起領域としての領域3aが
、上述したように各部−様な組成を有し、従って、領域
3aで発光する光し に対応したエネルギバンドギャッ
プを各部−様に有しているので、領M3aの光放射端面
11側から遠い位置において発光する光りが、光放射端
面11側に伝播する過程で無視し得ない口吸収されるお
それを有している。 従って、第4図及び第5図で上述した従来の半導体発光
ダイオードの場合、外部に放射して得られるインコヒー
レントな光りが十分高い輝度で得られない、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。
However, in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5, the semiconductor crystal 113 in the semiconductor stack 10 has a region 3a serving as an excitation region where the electrode layers 15 and 16 face each other, and an electrode layers 15 and 16
In the entire region including region 3b as a non-excited region where the
It has a configuration in which it has only one region having an AsP-based energy bandgap Eg8. Therefore, when a part of the light L8 propagates through the region 3b, electrons are accumulated in the region 3b based on a part of the light L8,
Due to the band filling effect in which the energy bandgap of the region 3b becomes wider than the original width, the region 3b has an effectively wider energy bandgap than the region 3a. Therefore, region 3b is the area where light propagates. It becomes difficult to absorb a part of the light, and most of the light reaches the inclined surface 14 and is reflected there. Therefore, in the above, the electrode layer 1 of the semiconductor crystal layer 3
Region 3a as an excitation region where 5 and 16 are facing each other
When a part of the light (-a) generated in the semiconductor crystal layer 3 propagates toward the inclined surface 14 through the non-excited region 3b where the electrode layers 15 and 16 are not facing each other, the light La In the process of propagating to the region 3b, a part of the light reaches the inclined surface 14 while being absorbed in the region 3b, and is reflected at the inclined surface 14, and the reflected light almost never re-enters the region 3b. However, the reflected light reflected on the inclined surface 14 is scattered and re-enters the area 3b in a non-negligible amount.For this reason, in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5, the light It has a drawback that the incoherent light obtained by radiating outward from the radiation end surface 11 cannot be obtained with a high degree of incoherence.Furthermore, the conventional method described above in FIGS. In the case of a semiconductor light emitting diode, the semiconductor stack 10 has a light emitting end face 11.
This has the disadvantage that the inclined surface 14 must be machined on the end surface side opposite to the end surface. Furthermore, in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5, the electrode layer 1 in the semiconductor stack 10
Region 3 as an excitation region where 5 and 16- are facing each other
a has a composition similar to that of each part, together with a region 3b as a non-excited region where the electrode layers 15 and 16 do not face each other.
Since it consists of one region having the energy band gap Eg of the nGaASP system, the light emitted to the outside has a wavelength λ8 corresponding to the energy band gap Eg8.
It has a relatively narrow wavelength bandwidth of, for example, 200 people in terms of half-width. For this reason, in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5, the degree of incoherence, which is expressed as a value proportional to the wavelength bandwidth of the light emitted to the outside, is relatively low. It had drawbacks. Further, in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5, the electrode layer 15 in the semiconductor stack 10
The region 3a serving as the excitation region where the and 16 face each other has a different composition as described above, and therefore each part has an energy band gap corresponding to the light emitted in the region 3a. Therefore, there is a non-negligible risk that the light emitted at a position far from the light emitting end surface 11 side of the region M3a will be absorbed in the process of propagating to the light emitting end surface 11 side. Therefore, the conventional semiconductor light emitting diode described above with reference to FIGS. 4 and 5 has a drawback in that incoherent light emitted to the outside cannot be obtained with sufficiently high brightness. Therefore, the present invention seeks 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] 本願第1番目の発明による半導体発光ダイオードは、第
4図及び第5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している第1及び第2
の主面上に、相対向している第1及び第2の電極層が配
され、また、 (ハ)上記半導体積層体の=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、本願第1番目の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励起領域としての領域において
、上記光放射端面側から上記半導体積層体の長手方向に
且つ上記光放射端面側とは反対側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)それら複数n個の第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の混晶化領域部Q1、Q2・
・・・・・・・・Qnでそれぞれなり、また、(へ)そ
れら第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化領域部
Q 、Q2・・・・・・・・・Qn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。 また、本願第2番目の発明による半導体発光ダイオード
は、本願第1番目の発明による半導体発光ダイオードに
おいて、 (ト)上記第2の半導体結晶層が、励起領域としての領
域の上記光放射端面側とは反対側において、非励起領域
としての領域を有し、そして、 (チ)その非励起領域としての領域において、上記励起
領域としての領域側から上記半導体積層体の長手方向に
且つ上記光放射端面とは反対方向に順次連接してとった
m個(ただし、mは1以上の整数)の第1、第2・・・
・・・・・・第nの領域部を有し、そして、(す)その
m個の第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の混晶化領域部M、M3、・・・・・・・・・
M、でそれぞれなり、また、(ヌ)その第1、第2・・
・・・・・・・第nの混晶化領域部M  1M3、・・
・・・・・・・M、が、ともに上記励起領域としての領
域における第nの混晶化領域Qnに比し小さな混晶化度
を有するが、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。 【作用・効果】 本願第1番目の発明による半導体発光ダイオ゛−ドによ
れば、第4図及び第5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、第4図及び第5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
励起領域としての領域の複数n個の第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複数n個の第1、第2
・・・・・・・・・第nの光がそれぞれ発生する。 そして、それら第1、第2・・・・・・・・・第nの光
は、第2の半導体結晶層の第1及び第2の電極層が相対
向している励起領域としての領域を、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、本願第1番目の発明及び本願第2番目の発明に
よる半導体発光ダイオードの場合も、第4図及び第5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4図及び第5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励起領域としての領域に
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4図及び第5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
ている励起領域としての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4図及び第5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4図及び
第5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、本願第1番目の発明による半導体発光ダイオー
ドの場合も、第4図及び第5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、本願第1番目の発明及び本願M2番目の
発明による半導体発光ダイオードの場合、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
している励起領域としての領域が、複数n個の第1、第
2・・・・・・・・・第nの領域部を有し、そして、そ
れら第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部が、そ
れらの順に順次小さな混晶化度に超格子層が混晶化され
ている、という第1、第2・・・・・・・・・第nの混
晶化領域部Q1、Q2・・・・・・・・・Qnでそれぞ
れなるので、それら第1、第2・・・・・・・・・第n
の領域部の第1、第2・・・・・・・・・第nのエネル
ギバンドギャップが、それらの順とは逆の順に順次広く
なるエネルギバンドギャップを有し、従って、それら第
1、第2・・・・・・・・・第nの領域部が、それらの
順とは逆の順に順次低くなる吸収端波長をそれぞれ有し
ている。 一方、第2の半導体結晶層の第1及び第2の電極層が相
対向している励起領域としての領域における複数n個の
第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部でそれぞれ
で発生する第1、第2・・・・・・・・・第nの光が、
上述した第1、第2・・・・・・・・・第nのエネルギ
バンドギャップに対応した波長をそれぞれ有しているの
で、それら第1、第2・・・・・・・・・第nの光が、
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
ている励起領域としての領域を光放射端面側に伝播する
とき、それら第1、第2・・・・・・・・・第nの光が
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
ている励起領域としての領域において、はとんど吸収さ
れることなしに、光放射端面側に向って伝播する。 従って、本願第1番目の発明及び本願第2番目の発明に
よる半導体発光ダイオードの場合、インコヒーレントな
光りを、第4図及び第5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十分高い輝度で、外部に放射さ
せることができる。 さらに、本願第1番目の発明及び本願第2番目の発明に
よる半導体発光ダイオードの場合、光放射端面から外部
に放射して得られる光が、上述した第1、第2・・・・
・・・・・第nの光からなるので、外部に放射して得ら
れる光の波長帯域幅に比例した値で示されるインコヒー
レント度が、第4図及び第5図で上述した従来の半導体
装置ダイオードの場合に比し高い。 また、本願第2番目の発明による半導体発光ダイオード
の場合、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ない非励起領域としての領
域が、m個(ただし、mは1以上の整数)の第1、第2
・・・・・・・・・第nの領域部を有し、そして、その
第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部が、ともに
、第2の半導体結晶層の第1及び第2の電極層が相対向
している励起領域としての領域における第nの領域部の
、超格子層が混晶化されている第nの混晶化領域Q に
比し、小さな混晶化度D  、D2・・・・・・・・・
Dnに超格子層が混晶化されている、という第1、第2
・・・・・・・・・第nの混晶化領域部M1、M2・・
・・・・・・・Ml、lでそれぞれなるので、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
非励起領域としての領域における第1、第2・・・・・
・・・・第nの領域部が、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る励起領域としての領域
におけるいずれの領域部に比しても狭いエネルギバンド
ギャップを有し、従って、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励起領域としての領域
におけるいずれの領域部に比しても高い吸収端波長を有
している。 しかも、第2の半導体結晶層の第1及び第2の電極層が
相対向していない非励起領域としての領域が有している
第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部が、それら
の順に順次率さな第1、第2・・・・・・・・・第nの
混晶化度を有しているので、第1、第2・・・・・・・
・・第nの領域部が、それらの順に順次狭くなるエネル
ギバンドギャップを有し、従って、それらの順に順次高
くなる吸収端波長を有している。 このため、第2の半導体結晶層の第1及び第2の電極層
が相対向している励起領域としての領域ににおける第1
、第2・・・・・・・・・第nの領域部でそれぞれ発生
する第1、第2・・・・・・・・・第nの光の一部が、
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
ていない非励起領域とじての領域を光放射端面側とは反
対側に伝播するとき、それら光の一部が第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非励起
領域としての領域において、第4図及び第5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効果的に吸
収される。 従って、本願第2番目の発明による半導体発光ダイオー
ドの場合、第4図及び第5図で上述した従来の半導体発
光ダイオードの場合のように、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傾斜面を加工して設
けたりすることなしに、また、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
い非励起領域としての領域が、そこにおいてそれに伝播
する光を十分吸収させるべく、長い長さを有するように
、長い長さに構成したりすることなしに、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励起領
域としての領域から、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非励起領域としての領域
に伝播する光を、前者の領域に、実質的に、再入射させ
なくすることができる。 従って、本願第2番目の発明による半導体発光ダイオー
ドによれば、第4図及び第5図で上述した従来の半導体
発光ダイオードの場合のように、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傾斜面を加工して
設けたりすることなしに、また、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
ない非励起領域としての領域が良い長さを有するように
、長い長さを有する構成にしたりすることなしに、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4図及び第5−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高いインコヒーレント麿を有し
て得られる。
[Means for Solving the Problems] The semiconductor light emitting diode according to the first invention of the present application has the following features as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5: (1) a first semiconductor crystal layer formed on the semiconductor crystal substrate and having a first conductivity type; (2) a first semiconductor crystal layer formed on the first semiconductor crystal layer in contact with it; a second semiconductor crystal layer having a narrower energy bandgap and higher refractive index than the first semiconductor crystal layer; a semiconductor stack having a third semiconductor crystal layer having a wider energy bandgap and lower refractive index than the third semiconductor crystal layer and having a second conductivity type opposite to the first conductivity type;
and (b) the first and second opposing parts of the semiconductor laminate.
First and second electrode layers facing each other are disposed on the main surface of the semiconductor stack, and (c) the end face of the semiconductor laminate is used as a light emitting end face. However, in the semiconductor light emitting diode according to the first invention of the present application, in the semiconductor light emitting diode having such a configuration, (d) the second semiconductor crystal layer is such that the first and second electrode layers are opposed to each other; In a region serving as an excitation region, a plurality of n first, second, and ......has an n-th area portion, and (e) a plurality of n first and second......
The n-th region portion is the first, second, etc. n-th mixed crystal region portion Q1, Q2, where the superlattice layer is mixed crystal.
......Qn, respectively, and (to) the first, second......n-th mixed crystal region portions Q, Q2... . . . Qn has a first, a second, . Further, the semiconductor light emitting diode according to the second invention of the present application is the semiconductor light emitting diode according to the first invention of the present application, in which: (g) the second semiconductor crystal layer is located on the light emitting end face side of the region serving as the excitation region; has a region as a non-excitation region on the opposite side; m pieces (where m is an integer greater than or equal to 1) of first, second...
. . . has an n-th region, and the m first, second, . . . n-th region,
First, second, etc. in which the superlattice layer is mixed crystal
... n-th mixed crystal region portion M, M3, ......
M, respectively, and (nu) the first, second...
......n-th mixed crystal region M1M3,...
. . . M, both have a smaller degree of mixed crystallinity than the n-th mixed crystal region Qn in the region serving as the excitation region, but the first, second, and・・・
...has an n-th mixed crystallinity. [Operations and Effects] According to the semiconductor light emitting diode according to the first invention of the present application, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5, the first and second electrodes If a required power source is connected between the layers and a current from the power source is passed through the semiconductor layered body, the second layer of the semiconductor layered body a plurality of n first, second, . . . regions as excitation regions in which first and second electrode layers of the semiconductor crystal layer face each other;
...In the n-th area, these first, second,
......First and second of the n-th area part...
...a plurality of n first and second bands each having a band centered on a wavelength corresponding to the n-th energy bandgap.
......Nth light is generated respectively. Then, these first, second, etc. n-th lights reach the region serving as the excitation region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer are facing each other. The light is hardly absorbed in that region, and is confined by the first and second semiconductor crystal layers and propagates toward the light emitting end face. Therefore, in the case of the semiconductor light emitting diodes according to the first invention of the present application and the second invention of the present application, incoherent light is It is obtained by emitting light 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. 4 and 5, 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 serving as the excitation region facing each other, the injected radiation is emitted to the outside from the light emitting end surface. As in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIG. 4 and FIG.
A relatively high brightness can be obtained depending on the current flowing through the region serving as the excitation region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer face each other. In addition, incoherent light emitted from the light emitting end surface to the outside is transmitted to the second semiconductor crystal on the light emitting end surface, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5. 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. 4 and 5. 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, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the first invention of the present application, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIG. 4 and FIG. Obtained with a narrow radiation angle. However, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the first invention of the present application and the second invention of the present application, the excitation region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer of the semiconductor stack are opposed to each other. The region has a plurality of n first, second, ..., nth region parts, and these first, second, ..., nth region parts First, second, etc. n-th mixed crystal region portions Q1, in which the superlattice layers are mixed crystallized to successively smaller degrees of mixed crystallinity in the region portions; Q2......Qn, so those first, second......nth
The first, second, etc. nth energy band gaps of the region portions have energy band gaps that gradually widen in the reverse order of those, and therefore, the first, second, and nth energy band gaps of The second . On the other hand, in a region serving as an excitation region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer face each other, a plurality of n first, second, ... The first, second, etc., nth lights generated in each region are
Since they each have wavelengths corresponding to the above-mentioned first, second, etc. n-th energy band gaps, the first, second, etc. n light is
When the light propagates toward the light emitting end face side through the excitation region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer face each other, the first and second electrode layers...・The nth light is hardly absorbed in the excitation region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer face each other, and is directed toward the light emitting end surface. propagate towards. Therefore, in the case of the semiconductor light emitting diodes according to the first invention and the second invention of the present application, the incoherent light is sufficiently higher than that of the conventional semiconductor light emitting diodes described above in FIGS. 4 and 5. Brightness can be radiated to the outside. Furthermore, in the case of the semiconductor light emitting diodes according to the first invention of the present application and the second invention of the present application, the light obtained by being radiated to the outside from the light emitting end face is the same as the above-mentioned first, second, etc.
...Since it consists of n-th light, the degree of incoherence, which is expressed as a value proportional to the wavelength bandwidth of the light obtained by radiating it to the outside, is different from that of the conventional semiconductor described above in FIGS. 4 and 5. This is higher than that for device diodes. Further, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the second invention of the present application, there are m regions as non-excited regions in which the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer of the semiconductor stack are not facing each other. (where m is an integer greater than or equal to 1)
. . . has an nth region portion, and the first and second . . . nth region portions are both a second semiconductor crystal layer. Compared to the n-th mixed crystal region Q in which the superlattice layer is mixed in the n-th region in the region serving as the excitation region where the first and second electrode layers of Small mixed crystallinity D, D2...
The first and second conditions are that the superlattice layer is mixed crystal in Dn.
......n-th mixed crystal region M1, M2...
...... Ml and L, respectively, so that the first, second... ...
...The n-th region has a narrower energy band than any other region in the excitation region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer face each other. has a gap, and therefore has a higher absorption edge wavelength than any region in the region serving as an excitation region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer face each other. ing. Moreover, the first, second, nth regions of the second semiconductor crystal layer, which are non-excited regions in which the first and second electrode layers do not face each other, have The regions have the first, second, etc. n-th mixed crystallinity degrees in order, so the first, second, etc.・・・
...The n-th regions have energy band gaps that become narrower in that order, and therefore have absorption edge wavelengths that become higher in that order. Therefore, in the region serving as the excitation region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer face each other, the first
, second...... A part of the first, second...... n-th light generated in the n-th area, respectively,
When the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer propagate through the non-excited region where they do not face each other toward the side opposite to the light emitting end surface, some of the light is transmitted to the second semiconductor crystal layer. In the non-excited region where the first and second electrode layers of the semiconductor crystal layer do not face each other, it is more effective than in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5. Absorbed. Therefore, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the second invention of the present application, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. The semiconductor stack can be used as a non-excited region in which the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer do not face each other without processing and providing an inclined surface on the end face side. However, in order to sufficiently absorb the light propagating therein, the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer have a long length. Light propagating from a region serving as an excitation region that faces each other to a region serving as a non-excitation region where the first and second electrode layers of the second semiconductor crystal layer do not face each other is transmitted to the former region, In fact, re-incidence can be prevented. Therefore, according to the semiconductor light emitting diode according to the second invention of the present application, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. Also, the semiconductor laminate can be formed on the second side without processing and providing an inclined surface on the end face side of the
The light emitting end face can be formed without forming a structure having a long length so that the region serving as a non-excited region where the first and second electrode layers of the semiconductor crystal layer do not face each other has a good length. The incoherent light emitted to the outside is obtained with a higher incoherence level than in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5.

【実施例】【Example】

次に、第1図及び第2図を伴って本発明による半導体発
光ダイオードの実施例を述べよう。 第1図及び第2図において、第4図及び第5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図及び第2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4図及び第5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3が、電極
層15及び16が相対向している励起領域としての領域
3aにおいて、光放射端面11側から半導体積層体10
の長手方向に且つ光放射端面11側とは反対方向に順次
連接してとった複数n個の第1、第2・・・・・・・・
・第nの領域部を有する。 なお、図においては、n−3の場合が示されている。そ
して、それら半導体結晶WA3の第1、第2・・・・・
・・・・第nの領域部が例えば80人の厚さを有するG
aAsでなる半導体結晶層と20人の厚さを有するI 
nGaAs系でなる半導体結晶層とが例えば20回繰返
して積層されている超格子層がそれぞれ混晶化されてい
る第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化領域Q 
、Q3、・・・・・・・・・Q でなり、そして、それ
ら第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化領域Qn
Q2・・・・・・・・・Qnが、それらの順に順次小さ
な混晶化度F、F2・・・・・・・・・Foを有する。 また、半導体結晶層3が、電極層15及び16が相対向
していない非励起領域としての領域3bにおいて、上述
した励起領域としての領域3aにおける第nの混晶化領
域Qn側から半導体8iWJ体10の長手方向に且つ光
放射端面側とは反対方向に順次連接してとったm個の第
1、第2・・・・・・・・・第nの領域部を有する。 そして、その半導体結晶層3のm個の第1、第2・・・
・・・・・・第nの領域部が、上述した超格子層が混晶
化されている第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶
化領域部M、M、2・・・・・・・・・Mイでそれぞれ
なす、そして、その第1、第2・・・・・・・・・第n
の混晶化領域部M、M2・・・・・・・・・M□が、と
もに、半導体結晶層3の電極層15及び16が相対向し
ている励起領域としての領域3aにおける上述した混晶
化領域Q  −Q  の混晶化度F1〜Fn 。のいずれに比しても小さな混晶化度を有するが、その
順に順次小さな第1、第2・・・・・・・・・第nの混
晶化度り、D2・・・・・・・・・DIを有する。 ま ただし、この場合、第nの混晶化度DIは実質的に零で
あってもよい。なお、図においては、第nの混晶化領域
部Mlの第nの混晶化度り。 が、零である場合を示している。 また、半導体積層体10が、光放射端面11側とは反対
側の他面側において、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延長
している傾斜面14に在らしめていず、従って、そのよ
うな傾斜面14を有しない。 なお、上述した混晶化領域部Q 、Q2・・・・・・・
・・Q 、Ml、M2・・・・・・・・・M、は、詳細
説明は省略するが、次のようにして形成することができ
る。 すなわち、半導体結晶層3となる層を上述した超格子層
としている半導体積層体10を得て後、その上面に、例
えば5ho2でなる絶縁膜を形成して後、そのSiO2
上にGaASウェファを重ねた状態で、水素雰囲気中に
おいて、30℃/秒というような比較的速い速度で、9
50℃というような高い温度まで昇温させ、その温度を
30秒というような比較的短い時間保だせる、という第
1回目の熱処理を行って、最も混晶化度の小さな混晶化
領域部M□を得、次に、絶縁膜の混晶化領域部MIIl
と対向している領域を除去して後、第1回目の熱処理と
同様の熱処理を第2回目の熱処理として行って、次に混
晶化度の小さな混晶化領域部M(IIl−1)を得、以
下、同様のことを順次繰返すことによって、順次混晶化
度の大きな混晶化領域部M(Ill−1)M (+a−
2)  ”’ ”’ ”’ M 1  ・ QnQ(ロ
ー1)  −−−Q1を得る。なお、混晶化領域部Mi
の混晶化度を零とする場合は、上述した順次の熱処理を
第2回目の熱処理から始める。 以上が、本発明による半導体発光ダイオードの実滴例の
構成である。 第1図及び第2図に示す本発明による半導体発光ダイオ
ードによれば、第4図及び第5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、電極H15及び16
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10に流せば、第4図及び第5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gI
層体10の半導体結晶層3の電極層15及び16が相対
向している励起領域としての領域3aの複数n個の第1
、第2・・・・・・・・・第nの領域部において、それ
ら第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部の第1、
第2・・・・・・・・・第nのエネルギバンドギャップ
E、1.6g3、・・・・・・・・・Eg。にそれぞれ
応じた波長λ 、λ2・・・・・・・・・λ。を中心と
する帯域を有する複数n個の光L  、L  ・・・・
・・・・・L゜がそれぞれ発生する。 そして、それら光L 1L2町・・・・・Loは、半導
体結晶層3の電極層15及び16が相対向している励起
領域としての領域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図及び第2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3図及び第4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4図及び第
5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の半導体結晶層3の電極
層15及び16が相対向している励起領域としての領域
3aに継続して注入されているので、光放射端面11か
ら外部に放射されるインコヒーレントな光りが、第4図
及び第5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
対向している励起領域としての領域3a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得られるイン
コヒーレントな光りが、第4図及び第5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
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4図及び第5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図及び第2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4図及び第5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図及び第2図に示す本発明による半
導体発光ダイオードの場合、半導体積層体10の半導体
結晶13の電極1115及び16が相対向している励起
領域としての領域3aが、複数n([9の第1、第2・
・・・・・・・・第nの領域部を有し、そして、それら
!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F、F2・・・町・・F。に超格子層が混晶化
されている、という第1、第2・・・・・・・・・第n
の混晶化領域部Q 、Q2・・・・・・・・・Qnでそ
れぞれなるので、それら第1、第2・・・・・・・・・
第、nの領域部の第1、第2・・・・・・・・・第nの
エネルギバンドギャップEE  ・・・・・・・・・E
gll g2     gn が、それらの順とは逆の順に順次広く、従って、それら
第1、第2・・・・・・・・・第nの領域部が、それら
の順とは逆の順に順次低くなる吸・収端波長をそれぞれ
有している。 一方、半導体結晶層3の電極層15及び16が相対向し
ている励起領域としての領域3aにおける複数n個の第
1、第2・・・・・・・・・第nの領域部でそれぞれで
発生する第1、第2・・・・・・・・・第nの光L1、
L2・・・・・・・・・Loが、上述した第1、第2・
・・・・・・・・第nのエネルギバンドギャップEa1
、E ・・・・・・・・・E に対応した波長λ 、λ
 ・・・・・・g2       gn       
      1    2・・・λ。をそれぞれ有して
いるので、それら第1、第2・・・・・・・・・第nの
光L  L2・・・・・・・・・Loが、半導体結晶層
3の電極層15及び16が相対向している励起領域とし
ての領IIIt3aを光放射端面11側に伝播するとき
、それら第1、第2・・・・・・・・・第nの光り、L
2・・・・・・・・・Loが半導体結晶層3の電極層1
5及び16が相対向している励起領域としての領域3a
において、はとんど吸収されることなしに、光放射端面
11側に向って伝播する。 従って、第1図及び第2図に示す本発明による半導体発
光ダイオードの場合、インコヒーレントな光りを、第4
図及び第5図で上述した従来の半導体発光ダイオードの
場合に比し十分高い輝度で、外部に放射させることがで
きる。 さらに、第1図及び第2図に示す本発明による半導体発
光ダイオードの場合、光放射端面11から外部に放射し
て得られる光りが、上述した第1、第2・・・・・・・
・・第nの光L1 、L2・・・・・・・・・L、から
なるので、外部に放射して得られる光の波長帯域幅に比
例した値で示されるインコヒーレント度が、第4図及び
第5図で上述した従来の半導体発光ダイオードの場合に
比し高い。 また、第1図及び第2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が相対向していない領域3bが、
m個(ただしmは1以上の整数)の第1、第2・・・・
・・・・・第nの領域部を有し、そして、その第1、第
2・・・・・・・・・第nの領域部が、ともに、半導体
結晶層3の電極層15及び16が相対向している励起領
域としての領域3aにおける第nの領域部の超格子層が
混晶化されている第nの混晶化領域Qnに比し、小さな
混晶化度で混晶化されている、という第1、第2・・・
・・・・・・第nの混晶化領域部M1、M2・・・・・
・・・・M、でそれぞれなるので、半導体結晶層3の電
極層15及び16が相対向していない非励起領域として
の領域3bにおける第1、第2・・・・・・・・・第n
の領域部が、半導体結晶層3の電極層15及び16が相
対向している励起領域としての領域3aにおけるいずれ
の領域部に比しても、狭いエネルギバンドギャップを有
し、従って、半導体結晶層3の電極層15及び16が相
対向している励起領域としての領[3aにおけるいずれ
の領域部に比しても高い吸収端波長を有している。 しかも、半導体結晶層3の電極層15及び16が相対向
していない非励起領域としての領域3bが有している第
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D 1D2・・・・・・・・・Doを有している
ので、それら第1、第2・・・・・・・・・第nの領域
部が、それらの順に順次狭くなるエネルギバンドギャッ
プを有し、従って、それらの順に順次高くなる吸収端波
長を有している。 このため、半導体結晶層3の電極′層15及び16が相
対向している励起領域としての領域3aにおける第1、
第2・・・・・・・・・第nの領域部でそれぞれ発生す
る第1、第2・・・・・・・・・第nの光L1、L2・
・・・・・・・・Loの一部が、半導体結晶層3の電極
層15及び16が相対向していない非励起領域としての
領域3bを光放射端面11側とは反対側に伝播するとき
、それら光L 、L2・・・・・・・・・Loの一部が
半導体結晶層3の電極層15及び16が相対向していな
い非励起領域としての領域3bにおいて、第4図及び第
5図で上述した従来の半導体発光ダイオードの場合に比
し効果的に吸収される。 従って、第1図及び第2図に示す本発明による半導体発
光ダイオードの場合、第4図及び°第5図で上述した従
来の半導体発光ダイオードの場合のように、半導体積層
体1oに光放射端面11側とは反対側の端面側において
傾斜面14を加工して設けたりすることなしに、また、
半導体8!i層体10を、半導体結晶層3の電極層15
及び16が相対向していない非励起領域としての領域3
bが、そこに伝播する光を十分吸収させるべく、長い長
さを有するように、長い長さに構成したりすることなし
に、半導体結晶層3の電極層15及び16が相対向して
いる励起領域としての領域3aから、半導体結晶層3の
電極層15及び16が相対向していない非励起領域とし
ての領域3aに伝播する光を、前者の領域3aに、実質
的に、再入射させなくすることができる。 従って、第1図及び第2図に示す本発明による半導体発
光ダイオードによれば、第4図及び第5図で上述した従
来の半導体発光ダイオードの場合のように、半導体積層
体10に、光放射端面11側とは反対側の端面側におい
て傾斜面14を加工して設けたりすることなしに、また
、半導体積層体10を、半導体結晶層3の電極層15及
び16が相対向していない非励起領域としての領域3b
が長い長さを有するように、長い長さを有する構成にし
たりすることなしに、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、第4図及び第5
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
高いインコヒーレント度を有して得られる。 なお、上述においては、本発明による半導体発光ダイオ
ードの1つの実施例を示したに留まり、図示詳細説明は
省略するが、第1図及び第2図で上述した構成において
、その半導体積層体10の電極層15及び16が相対向
していない領域が省略ぎれ、従って半導体結晶層3の領
域3bを有しない構成とすることもできる。なお、この
場合、領域3bにおける第nの領域部の混晶化領域部Q
。の混晶化度は零であってもよい。 また、第1図及び第2図で上述した構成において、第3
図に示すように、電極層15及び16中のいずれか一方
、図においては、電極層15が、領域3aにおける第1
、第2・・・・・・・・・第nの領域部にそれぞれ対向
している複数n個の第1、第2・・・・・・・・・第n
の電極部G SG2・・・・・・・・・Goに分割した
構成とし、それら第1、第2・・・・・・・・・第nの
電極部01〜G、中の第1番目の電極部から数えて所要
番目までの電極部を有効電極部として用いることによっ
て、コヒーレント度の異なる光を得るようにするととも
に、半導体積層体10の他の電極部下の領域を非励起領
域としての領域として用いるようにすることもできる。 さらに、第3図に示す本発明による半導体発光ダイオー
ドにおいて、半導体積層体10上に、点線図示のように
、混晶化領域部M、M2・・・・・・・・・M にそれ
ぞれ対向している電極部H1、H2・・・・・・・・・
Hlを設け(この場合、電極層16が図示のように、電
極部H,H2・・・・・・・・・H。 に対向している必要がある)、半導体積層体10の混晶
化領域部M、〜Mffi中の第1番目の混晶化領域部か
ら数えて所要番目までの混晶化領域部に対向している領
域を、励起領域として用いるようにすることもできる。 また、上述においては、原理的な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、(イ)■第1図及び第2図で上述した半導体
結晶基板1に対応している第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図及び第2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図及び第2図で上述した半
導体結晶層3に対応している!¥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図及び第2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
導体積層体の相対向している第1及び第2の主面上に、
第1図及び第2図で上述した電極層15及び16にそれ
ぞれ対応している第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艮手方
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
ドであれば、それが埋込型であっても、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」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。
Next, an embodiment of a semiconductor light emitting diode according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIGS. 1 and 2, parts corresponding to those in FIGS. 4 and 5 are designated 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 and 2 has the same structure as the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5, except for the following points. That is, in a region 3a serving as an excitation region where the electrode layers 15 and 16 face each other, the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor stack 10 is exposed to the semiconductor stack 10 from the light emitting end surface 11 side.
A plurality of n first and second...
- Has an n-th area. In addition, in the figure, the case of n-3 is shown. And the first, second... of those semiconductor crystals WA3.
. . . G in which the nth region has a thickness of, for example, 80 people
I with a semiconductor crystal layer consisting of aAs and a thickness of 20
First, second, n-th mixed crystal regions in which superlattice layers in which nGaAs-based semiconductor crystal layers are stacked repeatedly, for example, 20 times, are mixed crystal, respectively. Q
, Q3, ......Q, and these first, second, ...... nth mixed crystal regions Qn
Q2...Qn has successively smaller degrees of mixed crystallinity F, F2......Fo. Further, in the region 3b as a non-excited region where the electrode layers 15 and 16 do not face each other, the semiconductor crystal layer 3 is formed into a semiconductor 8iWJ body from the n-th mixed crystal region Qn side in the region 3a as the excitation region described above. It has m first, second, . Then, the m first, second...
. . . The n-th region portion is the first and second mixed crystal region portions M, M in which the above-mentioned superlattice layer is mixed. , 2......M A, respectively, and the first, second......nth
The mixed crystal region portions M, M2...M Mixed crystallinity degrees F1 to Fn of crystallized region Q-Q. The first, second..., n-th mixed crystallinity degrees are smaller in order than D2... ...Has DI. However, in this case, the n-th degree of mixed crystallinity DI may be substantially zero. In addition, in the figure, the nth degree of mixed crystallization of the nth mixed crystallized region portion Ml is shown. is zero. Further, on the other side of the semiconductor stack 10 opposite to the light emitting end face 11 side, the end faces of the semiconductor crystal layers 5.4 and 3 are extended with respect to the vertical plane in the thickness direction of the semiconductor stack 10. Therefore, it does not have such an inclined surface 14. In addition, the above-mentioned mixed crystal region portions Q, Q2...
. . Q , Ml, M2 . . . M, can be formed as follows, although detailed explanation will be omitted. That is, after obtaining the semiconductor laminate 10 in which the layer that will become the semiconductor crystal layer 3 is the above-mentioned superlattice layer, an insulating film made of, for example, 5ho2 is formed on its upper surface, and then the SiO2
With a GaAS wafer stacked on top, 9°C was heated at a relatively high speed of 30°C/sec in a hydrogen atmosphere.
The first heat treatment is performed to raise the temperature to a high temperature of 50°C and maintain that temperature for a relatively short period of time, such as 30 seconds. □ is obtained, and then the mixed crystal region MIIl of the insulating film is obtained.
After removing the region facing the , a heat treatment similar to the first heat treatment is performed as a second heat treatment, and then a mixed crystal region portion M (IIl-1) with a small degree of mixed crystallinity is removed. Then, by repeating the same process sequentially, the mixed crystal region portion M(Ill-1)M (+a-
2) ``''''''''' M 1 ・QnQ (low 1) ---Q1 is obtained. Note that the mixed crystal region Mi
When the degree of mixed crystallinity is zero, the above-described sequential heat treatment is started from the second heat treatment. The above is the configuration of an actual droplet example of a semiconductor light emitting diode according to the present invention. According to the semiconductor light emitting diode according to the invention shown in FIGS. 1 and 2, the electrodes H15 and 16 are similar to the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS.
By connecting a required power source between them and passing current from the power source through the semiconductor laminate 10, the semiconductor gI
A plurality of n first regions 3a as excitation regions where the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 of the layer body 10 are facing each other.
, second......in the n-th area section, the first, second......n-th area section,
Second......n-th energy band gap E, 1.6g3,...Eg. The wavelengths λ, λ2, λ2, etc. corresponding to λ, respectively. A plurality of n lights having a band centered on L, L...
...L° is generated respectively. Then, these lights L1L2...Lo are hardly absorbed in the region 3a, which is the excitation region where the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 are facing each other, and the semiconductor The light is confined by the 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 and 2, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 3 and 4, incoherent light is It is obtained by radiating outward from the end face 11. Furthermore, in this case, the current from the power source continues to flow through the semiconductor stack 10, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. , since the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor stack 10 are continuously injected into the region 3a serving as an excitation region facing each other, incoherent light emitted from the light emitting end face 11 to the outside is As in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5, this light causes a current flowing in the region 3a as an excitation region where the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 face each other. Depending on the brightness, relatively high brightness can be obtained. Furthermore, incoherent light emitted from the light emitting end surface 11 to the outside is transmitted to the semiconductor crystal layer on the light emitting end surface 11, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5. Since the light is emitted to the outside from a local area called the end face of 3, the light emitting end face 11
Depending on the thickness of the semiconductor crystal layer 3, the incoherent light emitted from the semiconductor crystal layer 3 can be
It is emitted at a relatively narrow radiation angle. Therefore, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2, as well as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. 4 and 5, relatively incoherent light is produced. 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 and 2, there are a plurality of regions 3a as excitation regions where the electrodes 1115 and 16 of the semiconductor crystal 13 of the semiconductor stack 10 are facing each other. [9th 1st, 2nd,
......has an nth area part, and those! 1, 2nd...... nth region portion has sequentially smaller first, second...... nth mixed crystallinity degrees F, F2. ...Town...F. The superlattice layer is mixed crystal in the first, second, etc.
Since the mixed crystal region portions Q, Q2...Qn are respectively formed, the first and second......
1st, 2nd, etc., nth energy band gap EE of the nth region section EE...E
gll g2 gn are sequentially wider in the reverse order, and therefore, the first, second, etc. nth regions are sequentially lower in the reverse order. They each have absorption edge wavelengths of On the other hand, the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 are arranged in a plurality of n first, second, . The first, second, etc., nth light L1 generated in
L2...Lo is the first, second, and
......nth energy band gap Ea1
, E ...... Wavelength λ , λ corresponding to E
・・・・・・g2 gn
1 2...λ. Therefore, the first, second......n-th light L2......Lo is transmitted to the electrode layer 15 and the semiconductor crystal layer 3, respectively. 16 propagates toward the light emitting end face 11 side through the region IIIt3a as an excitation region facing each other, the first, second, ... nth light, L
2...Lo is the electrode layer 1 of the semiconductor crystal layer 3
Region 3a as an excitation region where 5 and 16 are facing each other
In this case, the light propagates toward the light emitting end face 11 side without being absorbed. Therefore, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the invention shown in FIGS. 1 and 2, incoherent light can be
It is possible to emit light to the outside with sufficiently higher luminance than in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above with reference to FIGS. Furthermore, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS.
...consisting of the n-th light L1, L2...L, the degree of incoherence, which is expressed as a value proportional to the wavelength bandwidth of the light obtained by radiating it to the outside, is the fourth This is higher than that of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. Further, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor crystal layer 3 of the semiconductor stack 10
The region 3b where the electrode layers 15 and 16 are not facing each other is
m (however, m is an integer greater than or equal to 1) first, second...
. . . has an nth region portion, and the first, second, . . . nth region portions are both electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3. The superlattice layer of the n-th region in region 3a as an excitation region where the two are opposed to each other is mixed crystallized with a smaller degree of mixing compared to the n-th mixed crystallized region Qn, in which the superlattice layer is mixed crystallized. The first, second...
......n-th mixed crystal region portions M1, M2...
. . . M, respectively, so that the first, second, . . . , n
has a narrower energy bandgap than any region in the region 3a as an excitation region where the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 face each other, and therefore the semiconductor crystal The region serving as the excitation region where the electrode layers 15 and 16 of the layer 3 face each other has a higher absorption edge wavelength than any region in the region [3a]. Moreover, the first, second, . . . . . . , the first, second...... nth mixed crystallization degree D 1D2...... Do is smaller in that order, so the first, second... The second...n-th region has an energy band gap that becomes narrower in that order, and therefore has an absorption edge wavelength that becomes higher in that order. Therefore, in the region 3a serving as the excitation region where the electrode' layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 face each other, the first
The first, second, n-th lights L1, L2, respectively generated in the second, n-th area.
..... A part of Lo propagates through region 3b as a non-excited region where electrode layers 15 and 16 of semiconductor crystal layer 3 do not face each other to the side opposite to light emitting end surface 11 side. At this time, a part of these lights L 2 , L 2 . . . . . . . It is absorbed more effectively than in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIG. Therefore, in the case of the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. Without processing and providing the inclined surface 14 on the end surface side opposite to the side 11,
Semiconductor 8! The i-layer body 10 is connected to the electrode layer 15 of the semiconductor crystal layer 3.
and region 3 as a non-excited region where 16 are not facing each other.
The electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 face each other without being configured to have a long length so that b has a long length to sufficiently absorb the light propagating there. The light propagating from the region 3a as an excitation region to the region 3a as a non-excitation region where the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 are not facing each other is substantially re-injected into the former region 3a. It can be eliminated. Therefore, according to the semiconductor light emitting diode according to the invention shown in FIGS. 1 and 2, as in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in FIGS. The semiconductor laminate 10 can be manufactured without processing and providing the inclined surface 14 on the end surface side opposite to the end surface 11 side, and the semiconductor stack 10 can be formed into a non-contact structure in which the electrode layers 15 and 16 of the semiconductor crystal layer 3 are not facing each other. Region 3b as excitation region
The incoherent light obtained by radiating outward from the light emitting end surface 11 without configuring the light emitting end face 11 to have a long length is shown in FIGS. 4 and 5.
A higher degree of incoherence is obtained than in the case of the conventional semiconductor light emitting diode described above in the figure. Incidentally, in the above description, only one embodiment of the semiconductor light emitting diode according to the present invention has been shown, and a detailed explanation of the drawings will be omitted. It is also possible to omit the region where the electrode layers 15 and 16 do not face each other, so that the structure does not include the region 3b of the semiconductor crystal layer 3. In this case, the mixed crystal region Q of the n-th region in region 3b
. The degree of mixed crystallinity may be zero. Furthermore, in the configuration described above in FIGS. 1 and 2, the third
As shown in the figure, one of the electrode layers 15 and 16, in the figure, the electrode layer 15 is the first in the region 3a.
, a plurality of n first, second, nth areas facing the nth area, respectively.
The structure is divided into electrode parts G, SG2......Go, and the first, second,..., nth electrode parts 01 to G, By using the required number of electrode parts counting from the electrode part as effective electrode parts, light having different degrees of coherence can be obtained, and the area under the other electrodes of the semiconductor stack 10 can be used as a non-excited area. It can also be used as a region. Furthermore, in the semiconductor light emitting diode according to the present invention shown in FIG. electrode parts H1, H2...
H1 is provided (in this case, the electrode layer 16 needs to be opposed to the electrode parts H, H2...H. as shown in the figure), and the semiconductor stack 10 is made into a mixed crystal. It is also possible to use the regions facing the required number of mixed crystalline regions counted from the first mixed crystalline region in the regions M to Mffi as the excitation region. In addition, although the above description describes an embodiment in which the present invention is applied to a basic semiconductor light emitting diode, the main point is (a) ■ the semiconductor crystal described above in FIGS. a semiconductor crystal substrate having a first conductivity type corresponding to the substrate 1; and (2) a semiconductor crystal layer 2 formed on the semiconductor crystal substrate and having the first conductivity type described in FIGS. 1 and 2; (1) formed on and in contact with the first semiconductor crystal layer and having a narrower energy bandgap and higher refractive index than the first semiconductor crystal layer; This corresponds to the semiconductor crystal layer 3 described above in FIGS. 1 and 2! A semiconductor crystal layer of ¥2,
(2) A second semiconductor crystal layer formed on and in contact with the second semiconductor crystal layer, which 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. a third semiconductor crystal layer corresponding to the semiconductor crystal layer 4 described above in FIGS. 1 and 2 and having a conductivity type of On the first and second main surfaces facing each other,
The first and second electrode layers corresponding to the electrode layers 15 and 16 described above in FIG. 1 and FIG. It is clear that the present invention can be applied to any semiconductor light emitting diode in which one end face in the direction is a light emitting end face, even if it is a buried type. Furthermore, in the semiconductor light-emitting diode according to the present invention described above, it is also possible to have a configuration in which "n-type" is read as "p-type" and "p-type" is read as "n-type", or in other ways 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図及び第2図は、本発明による半導体発光ダイオー
ドの実施例を示す路線的斜視図、及びその縦断面図であ
る。 第4図及び第5図は、従来の半導体発光ダイオードを示
す路線的斜視図、その縦断面図である。 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体結晶基
板2.3.4.5 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体結晶層3
a、3b・・・・・・半導体結晶m3のfr4域10・
・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体積層体11
・・・・・・・・・・・・・・・・・・光放射端面12
・・・・・・・・・・・・・・・・・・反射防止膜14
・・・・・・・・・・・・・・・・・・傾斜面15.1
6・・・・・・・・・電極層 Q  、Q  ・・・・・・・・・Q。 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体結晶層3
の領域部3aの混晶化領域部 M1〜M、・・・・・・・・・半導体結晶層3の領域3
bの混晶化領域部 G  −G  、H1〜Hm n
1 and 2 are a schematic perspective view and a vertical cross-sectional view showing an embodiment of a semiconductor light emitting diode according to the present invention. 4 and 5 are a linear perspective view and a vertical cross-sectional view showing a conventional semiconductor light emitting diode. 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・Semiconductor crystal substrate 2.3.4.5 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・Semiconductor crystal layer 3
a, 3b...Fr4 region 10 of semiconductor crystal m3
...... Semiconductor laminate 11
・・・・・・・・・・・・・・・・Light emitting end surface 12
・・・・・・・・・・・・・・・・・・Anti-reflection film 14
・・・・・・・・・・・・・・・・・・Slope 15.1
6... Electrode layer Q, Q......Q.・・・・・・・・・・・・・・・ Semiconductor crystal layer 3
Mixed crystal region portions M1 to M of the region portion 3a, . . . region 3 of the semiconductor crystal layer 3
Mixed crystal region portion G −G of b, H1 to Hm n

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している第1及 び第2の主面上に、相対向している第1及び第2の電極
層が配され、 上記半導体積層体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励起領域としての領域に
おいて、上記光放射端面側から上記半導体積層体の長手
方向に且つ上記光放射端面側とは反対方向に順次連接し
てとった複数n個の第1、第2・・・・・・・・・第n
の領域部を有し、上記複数のn個の第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の混晶化領域部Q
_1、Q_2・・・・・・・・・Q_nでそれぞれなり
、上記第1、第2・・・・・・・・・第nの混晶化領域
部Q_1、Q_2・・・・・・・・・Q_n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2の半導体結晶層が、上記励起領域 としての領域の上記光放射端面側とは反対側において、
非励起領域としての領域を有し、上記非励起領域として
の領域において、上 記励起領域としての領域側から上記半導体積層体の長手
方向に且つ上記光放射端面とは反対方向に順次連接して
とったm個(ただし、mは1以上の整数)の第1、第2
・・・・・・・・・第mの領域部を有し、 上記m個の第1、第2・・・・・・・・・第mの領域部
が、超格子層が混晶化されている第1、第2・・・・・
・・・・第mの混晶化領域部M_1、M_2、・・・・
・・・・・M_mでそれぞれなり、 上記第1、第2 ・・・・・・・・・第mの混晶化領域
部M_1、M_2、・・・・・・・・・M_mが、とも
に上記励起領域としての領域における第nの混晶化領域
Q_nに比し小さな混晶化度を有するが、それらの順に
順次小さな第1、第2・・・・・・・・・第mの混晶化
度を有することを特徴とする半導体発光ダイオード。 3、特許請求の範囲第1項または第2記載の半導体発光
ダイオードにおいて、 上記第1及び第2の電極層が、上記励起領 域としての領域における複数n個の領域部にそれぞれ対
向している複数n個の電極部に分割されていることを特
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 semiconductor stacked body having a third semiconductor crystal layer having a conductivity type; In the semiconductor light emitting diode, in which two electrode layers are arranged and one end surface of the semiconductor laminate is used as a light emitting end surface, the second semiconductor crystal layer is arranged such that the first and second electrode layers are opposite to each other. In the region serving as the excitation region, a plurality of n first, second, . . .・・・・・・Nth
The plurality of n first, second, . . .
. . . The n-th region is the first and second mixed crystal regions Q in which the superlattice layer is mixed.
_1, Q_2......Q_n, respectively, and the above-mentioned first, second......n-th mixed crystal region portions Q_1, Q_2... A semiconductor light-emitting diode characterized in that Q_n has a first, second, etc. n-th degree of mixed crystallinity that is sequentially smaller in that order. 2. The semiconductor light emitting diode according to claim 1, wherein the second semiconductor crystal layer is arranged on a side opposite to the light emitting end face side of the region serving as the excitation region,
a region serving as a non-exciting region, and in the region serving as the non-exciting region, a plurality of strips are sequentially connected in the longitudinal direction of the semiconductor laminate from the side of the region serving as the excitation region and in a direction opposite to the light emitting end surface. m (however, m is an integer greater than or equal to 1) first and second
. . . has an m-th region, and the m-th first, second, m-th region has a superlattice layer in which the superlattice layer is a mixed crystal. The first and second...
... m-th mixed crystal region M_1, M_2, ...
...M_m respectively, and the first, second, m-th mixed crystal region portions M_1, M_2, ...M_m are both The degree of mixed crystallinity is smaller than that of the n-th mixed crystal region Q_n in the region serving as the excitation region, but the first, second, m-th mixed crystals, etc. have a smaller mixed crystallinity in that order. A semiconductor light emitting diode characterized by having a crystallinity. 3. The semiconductor light emitting diode according to claim 1 or 2, wherein the first and second electrode layers are arranged in a plurality of regions, each of which faces a plurality of n regions in the region serving as the excitation region. A semiconductor light emitting diode characterized in that it is divided into n electrode parts.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5357124A (en) * 1992-07-22 1994-10-18 Mitsubishi Precision Co. Ltd Superluminescent diode with stripe shaped doped region

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH027581A (en) * 1988-06-27 1990-01-11 Fujitsu Ltd Semiconductor light emitting device and manufacture thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH027581A (en) * 1988-06-27 1990-01-11 Fujitsu Ltd Semiconductor light emitting device and manufacture thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5357124A (en) * 1992-07-22 1994-10-18 Mitsubishi Precision Co. Ltd Superluminescent diode with stripe shaped doped region

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