JPH0316793B2 - - Google Patents
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- JPH0316793B2 JPH0316793B2 JP13290882A JP13290882A JPH0316793B2 JP H0316793 B2 JPH0316793 B2 JP H0316793B2 JP 13290882 A JP13290882 A JP 13290882A JP 13290882 A JP13290882 A JP 13290882A JP H0316793 B2 JPH0316793 B2 JP H0316793B2
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- semiconductor device
- semiconductor
- insulating film
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 11
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical group N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
- H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、一導電型の半導体基板と、半導体
基板中に形成された少なくとも一つの反対導電型
領域と、反対導電型領域と半導体基板との間の
pn接合が半導体基板表面に現われている部分を
覆う絶縁層と、この絶縁層に作られた窓内におい
て反対導電型領域の表面の部分と接触する少なく
とも一つの金属層とを備えた光放出半導体デバイ
スに関する。
基板中に形成された少なくとも一つの反対導電型
領域と、反対導電型領域と半導体基板との間の
pn接合が半導体基板表面に現われている部分を
覆う絶縁層と、この絶縁層に作られた窓内におい
て反対導電型領域の表面の部分と接触する少なく
とも一つの金属層とを備えた光放出半導体デバイ
スに関する。
複数の発光ダイオードが集積構造にまとめら
れ、互に接近して配置される場合には、漏話と呼
ばれている個々の発光ダイオードの光放出特性が
互に望ましくない影響を及ぼし合う現象が起る。
この漏話現象は明確な発光点の形成を阻害する。
更に各発光ダイオードに導く導体路の間で発光す
ることがある。このような発光も明確な発光点の
形成を阻害する。
れ、互に接近して配置される場合には、漏話と呼
ばれている個々の発光ダイオードの光放出特性が
互に望ましくない影響を及ぼし合う現象が起る。
この漏話現象は明確な発光点の形成を阻害する。
更に各発光ダイオードに導く導体路の間で発光す
ることがある。このような発光も明確な発光点の
形成を阻害する。
個々の導体路の間の区域に薄い金属膜をとりつ
けてこの区域の発光を阻止することは既に考えら
れているが、この場合導体路間の短絡を避けるた
め予め窒化膜又は酸化膜を設けておくことが必要
となる。この絶縁膜は導体路間および金属層間の
短絡を阻止すると同時に光放出面上の反射防止層
として作用する。
けてこの区域の発光を阻止することは既に考えら
れているが、この場合導体路間の短絡を避けるた
め予め窒化膜又は酸化膜を設けておくことが必要
となる。この絶縁膜は導体路間および金属層間の
短絡を阻止すると同時に光放出面上の反射防止層
として作用する。
しかし金属層は反射能が高く集積発光ダイオー
ドの全体としての表現性を阻害する。その上導体
路上に設けられた絶縁層の孔を通しての短絡の可
能性もある。この短絡は集積発光ダイオードの製
造歩留りを悪化させる。
ドの全体としての表現性を阻害する。その上導体
路上に設けられた絶縁層の孔を通しての短絡の可
能性もある。この短絡は集積発光ダイオードの製
造歩留りを悪化させる。
この発明の目的は集積構造が可能であり、導体
路間の光放出がなく明確な発光点を作る光放出半
導体デバイスを提供することである。
路間の光放出がなく明確な発光点を作る光放出半
導体デバイスを提供することである。
この目的は冒頭に規定した光放出半導体デバイ
スにおいて、金属層の上と反対導電型領域の露出
表面部分の上と金属層で覆われない絶縁層の上に
薄い絶縁膜を設け、窓の外側の金属層区域におい
て絶縁膜の上に半導体層を設けることによつて達
成される。
スにおいて、金属層の上と反対導電型領域の露出
表面部分の上と金属層で覆われない絶縁層の上に
薄い絶縁膜を設け、窓の外側の金属層区域におい
て絶縁膜の上に半導体層を設けることによつて達
成される。
半導体層としてはシリコン層が有利である。シ
リコン層は比較的高抵抗であり、例えばAl2O3又
はSi3N4の絶縁層に孔があつても横方向電流は僅
かである。導体路を覆う絶縁膜に孔があつてもシ
リコン層が導体路とシヨツトキ接触を構成し常に
逆方向電圧が印加されるため隣り合せた導体路間
に短絡は生じない。逆電流は小さく発光ダイオー
ドが逆電流によつて発光することはない。この現
象は個々の導体路に生ずる小さい電位差に対して
シリコン層が充分な阻止性能を保持していること
に基く。
リコン層は比較的高抵抗であり、例えばAl2O3又
はSi3N4の絶縁層に孔があつても横方向電流は僅
かである。導体路を覆う絶縁膜に孔があつてもシ
リコン層が導体路とシヨツトキ接触を構成し常に
逆方向電圧が印加されるため隣り合せた導体路間
に短絡は生じない。逆電流は小さく発光ダイオー
ドが逆電流によつて発光することはない。この現
象は個々の導体路に生ずる小さい電位差に対して
シリコン層が充分な阻止性能を保持していること
に基く。
シリコン層は表面における入射光の反射率を金
属層の90％に対して約30％に低下させる。適当な
改質層がシリコン層の上に設けられていると発光
ダイオードの放出波長に対する半導体表面の反射
を実際上消滅させることができる。
属層の90％に対して約30％に低下させる。適当な
改質層がシリコン層の上に設けられていると発光
ダイオードの放出波長に対する半導体表面の反射
を実際上消滅させることができる。
絶縁膜には窒化シリコンが有利であり、絶縁層
には特にSi3N4又はAl2O3が使用される。絶縁膜
の厚さは約0.08μmとし、シリコン絶縁層の厚さ
は約0.8μmとする。絶縁膜の厚さｄはｄ＝λ／
（n0４）によつて与えられる。λは放出光波長、
ｎは絶縁膜の屈折率である。λを660nmとし絶縁
膜材料をSi3N4とすれば上記のｄの値となる。
には特にSi3N4又はAl2O3が使用される。絶縁膜
の厚さは約0.08μmとし、シリコン絶縁層の厚さ
は約0.8μmとする。絶縁膜の厚さｄはｄ＝λ／
（n0４）によつて与えられる。λは放出光波長、
ｎは絶縁膜の屈折率である。λを660nmとし絶縁
膜材料をSi3N4とすれば上記のｄの値となる。
次に図面についてこの発明を更に詳細に説明す
る。各図において同等部分には同符号が付されて
いる。
る。各図において同等部分には同符号が付されて
いる。
第１図にこれまで作られている光放出半導体デ
バイスの断面の一部を示す。ヒ化ガリウムの基板
１に二つの盆状の領域３，４が設けられ、これら
は基板１に対して反対型にドープされ基板材料と
の間にpn接合１１を形成している。基板１と領
域３，４の表面にはSi3N4又はAl2O3の絶縁層６
が設けられ、この絶縁層に写真蝕刻によつて窓１
３が領域３，４の上に作られている。この窓１３
を通して領域３，４に金属層５が接触し、金属層
５の延長部は第２図に示す導体路１５を形成す
る。この金属層５と領域３，４の露出部分と絶縁
層６の露出部分の上には保護膜となる窒化シリコ
ン層７が設けられている。
バイスの断面の一部を示す。ヒ化ガリウムの基板
１に二つの盆状の領域３，４が設けられ、これら
は基板１に対して反対型にドープされ基板材料と
の間にpn接合１１を形成している。基板１と領
域３，４の表面にはSi3N4又はAl2O3の絶縁層６
が設けられ、この絶縁層に写真蝕刻によつて窓１
３が領域３，４の上に作られている。この窓１３
を通して領域３，４に金属層５が接触し、金属層
５の延長部は第２図に示す導体路１５を形成す
る。この金属層５と領域３，４の露出部分と絶縁
層６の露出部分の上には保護膜となる窒化シリコ
ン層７が設けられている。
上記の構成の発光ダイオードに電圧を加える
と、領域３と４の上に薄い窒化シリコン層を通し
て波形矢印１６，１７で示すように光が放出され
る。領域３と４とが近接していると矢印１８とし
て示すようにその間にある絶縁層６を通しての光
の放出もある。この望ましくない光の放出を阻止
するためこの部分に金属層を設けてもよいが、装
置全体の表面からの反射が強くなり、又窒化シリ
コン層７に孔があるときは横方向電流が流れるよ
うになる。第２図は一例として孔２０，２１，２
２，２３が示されている。第１図の構造の上に金
属層を蒸着すると孔２１と２３を通して両導体路
１５間に短絡が生ずる。更に一方のダイオードに
動作電圧を印加したとき両方のダイオードが発光
する。
と、領域３と４の上に薄い窒化シリコン層を通し
て波形矢印１６，１７で示すように光が放出され
る。領域３と４とが近接していると矢印１８とし
て示すようにその間にある絶縁層６を通しての光
の放出もある。この望ましくない光の放出を阻止
するためこの部分に金属層を設けてもよいが、装
置全体の表面からの反射が強くなり、又窒化シリ
コン層７に孔があるときは横方向電流が流れるよ
うになる。第２図は一例として孔２０，２１，２
２，２３が示されている。第１図の構造の上に金
属層を蒸着すると孔２１と２３を通して両導体路
１５間に短絡が生ずる。更に一方のダイオードに
動作電圧を印加したとき両方のダイオードが発光
する。
第３図にはこの発明の実施例を示す。この場合
金属層の代りに厚さ0.5乃至1.0μmのシリコン層１
０が領域３と４の間の絶縁層６の上に設けられ
る。層１０は金属層よりも遥に低い反射能を持つ
と同時に窒化シリコン層７に孔があつてもシリコ
ン層１０と金属層５がシヨツトキ障壁接触を形成
し逆方向にバイアスされているため金属層間に大
きな逆電流が流れることはない。
金属層の代りに厚さ0.5乃至1.0μmのシリコン層１
０が領域３と４の間の絶縁層６の上に設けられ
る。層１０は金属層よりも遥に低い反射能を持つ
と同時に窒化シリコン層７に孔があつてもシリコ
ン層１０と金属層５がシヨツトキ障壁接触を形成
し逆方向にバイアスされているため金属層間に大
きな逆電流が流れることはない。
第１図は公知の光放出半導体デバイスの断面
図、第２図はその平面図であり、第３図はこの発
明の実施例の断面図である。 １……半導体基板、３と４……反対導電型領
域、６……絶縁層、５……接触金属層、７……絶
縁膜、１０……シリコン層（半導体層）。
図、第２図はその平面図であり、第３図はこの発
明の実施例の断面図である。 １……半導体基板、３と４……反対導電型領
域、６……絶縁層、５……接触金属層、７……絶
縁膜、１０……シリコン層（半導体層）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一導電型の半導体基板と、半導体基板中に形
成された少なくとも一つの反対導電型領域と、反
対導電型領域と半導体基板との間のpn接合が半
導体基板表面に現われている部分を覆う絶縁層
と、この絶縁層に作られた窓内において反対導電
型領域の表面の部分と接触する少なくとも一つの
金属層とを備えた光放出半導体デバイスにおい
て、金属層、反対導電型領域の露出表面部分およ
び絶縁層の金属層で覆われていない部分の上に薄
い絶縁膜が設けられ、金属層の窓の外側にある区
域において絶縁膜の上に半導体層が設けられてい
ることを特徴とする光放出半導体デバイス。 ２ 絶縁膜が反射防止層として作用する厚さを持
つていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の半導体デバイス。 ３ 絶縁膜が窒化シリコンであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の半導体
デバイス。 ４ 半導体層がシリコンであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項乃至第３項の一つに記載の
半導体デバイス。 ５ 半導体層が二つの隣に合つた反対導電型領域
の間で絶縁層の上を覆つていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項乃至第４項の一つに記載の
半導体デバイス。 ６ 絶縁層が二酸化シリコンであることを特徴と
する特許請求の範囲第５項記載の半導体デバイ
ス。 ７ 絶縁膜が改質膜として作用する厚さを持つて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
第６項の一つに記載の半導体デバイス。 ８ 絶縁膜の厚さが約0.08μmであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第７項の一つに
記載の半導体デバイス。 ９ 半導体層の厚さが0.5乃至1.0μmであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項の一
つに記載の半導体デバイス。 １０ 半導体層が絶縁膜の孔内で金属層とシヨツ
トキ接触を形成することを特徴とする特許請求の
範囲第１項乃至第９項の一つに記載の半導体デバ
イス。 １１ 反対導電型領域が拡散によつて作られてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
１０項の一つに記載の半導体デバイス。 １２ 集積されたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項乃至第１１項の一つに記載の半導体デバ
イス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813129967 DE3129967A1 (de) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | Lichtaussendendes halbleiterbauelement |
| DE31299679 | 1981-07-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830172A JPS5830172A (ja) | 1983-02-22 |
| JPH0316793B2 true JPH0316793B2 (ja) | 1991-03-06 |
Family
ID=6138029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57132908A Granted JPS5830172A (ja) | 1981-07-29 | 1982-07-29 | 光放出半導体デバイス |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830172A (ja) |
| DE (1) | DE3129967A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0170724A1 (de) * | 1984-03-15 | 1986-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelektronische Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US4927778A (en) * | 1988-08-05 | 1990-05-22 | Eastman Kodak Company | Method of improving yield of LED arrays |
| DE102007011123A1 (de) | 2007-03-07 | 2008-09-11 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Licht emittierendes Modul und Herstellungsverfahren für ein Licht emittierendes Modul |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1392955A (en) * | 1971-08-30 | 1975-05-07 | Ibm | Light emitting diode |
| GB1480592A (en) * | 1973-11-02 | 1977-07-20 | Marconi Co Ltd | Light emitting diodes |
-
1981
- 1981-07-29 DE DE19813129967 patent/DE3129967A1/de active Granted
-
1982
- 1982-07-29 JP JP57132908A patent/JPS5830172A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3129967C2 (ja) | 1989-05-11 |
| DE3129967A1 (de) | 1983-02-17 |
| JPS5830172A (ja) | 1983-02-22 |
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