JPH04264780A - 発光ダイオードアレイの製造方法 - Google Patents
発光ダイオードアレイの製造方法Info
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- JPH04264780A JPH04264780A JP3024656A JP2465691A JPH04264780A JP H04264780 A JPH04264780 A JP H04264780A JP 3024656 A JP3024656 A JP 3024656A JP 2465691 A JP2465691 A JP 2465691A JP H04264780 A JPH04264780 A JP H04264780A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオードアレイ
の製造方法、特にプリンタの光源等に用いられる発光ダ
イオードアレイの製造方法に関する。
の製造方法、特にプリンタの光源等に用いられる発光ダ
イオードアレイの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報の出力装置としてのプリンタ
の高速、高密度化の要求が増々高くなってきている。こ
のような要求に応えることのできるプリンタとしては、
光源にレーザ光を用いたレーザプリンタや、光源に発光
ダイオードアレイを用いたＬＥＤプリンタがある。レー
ザプリンタでは、光の走査にポリゴンミラー等の機械的
な回転機構を必要とするが、ＬＥＤプリンタでは発光ダ
イオードアレイのそれぞれの発光エレメントを電気的に
制御するだけで機械的な動作部がないため、レーザプリ
ンタに比べて小型化、高信頼化、高速化が可能である。
の高速、高密度化の要求が増々高くなってきている。こ
のような要求に応えることのできるプリンタとしては、
光源にレーザ光を用いたレーザプリンタや、光源に発光
ダイオードアレイを用いたＬＥＤプリンタがある。レー
ザプリンタでは、光の走査にポリゴンミラー等の機械的
な回転機構を必要とするが、ＬＥＤプリンタでは発光ダ
イオードアレイのそれぞれの発光エレメントを電気的に
制御するだけで機械的な動作部がないため、レーザプリ
ンタに比べて小型化、高信頼化、高速化が可能である。
【０００３】ここで、ＬＥＤプリンタにおいては、この
ように個々の発光エレメントの発光を電気的に制御して
印字を行うため、各発光エレメントの発光領域を隣接発
光エレメントから分離する必要がある。通常、同一基板
上に複数発光ダイオードが形成された発光ダイオードア
レイにおいては、図３に示すように一の発光エレメント
を構成する発光ダイオードの電極９から注入した電流が
横方向に拡散し、隣接発光エレメントの電極１０や電極
１１の直下にも発光部が拡大してしまうため、各発光エ
レメント間を物理的に分離する素子分離工程が不可欠と
なっている。
ように個々の発光エレメントの発光を電気的に制御して
印字を行うため、各発光エレメントの発光領域を隣接発
光エレメントから分離する必要がある。通常、同一基板
上に複数発光ダイオードが形成された発光ダイオードア
レイにおいては、図３に示すように一の発光エレメント
を構成する発光ダイオードの電極９から注入した電流が
横方向に拡散し、隣接発光エレメントの電極１０や電極
１１の直下にも発光部が拡大してしまうため、各発光エ
レメント間を物理的に分離する素子分離工程が不可欠と
なっている。
【０００４】図４には、従来の発光ダイオードアレイの
素子分離を説明するための概略構成図が示されている。 図において、Ｎ型基板１２上にＳｉＮ膜等の絶縁膜１６
を形成してマスクとし、Ｎ型基板１２の所定領域にＺｎ
等の不純物を選択的に拡散させて、Ｐ型拡散領域１３を
形成する。このＰ型拡散領域１３とＮ型基板１２との界
面がＰＮ接合となり、Ｐ型拡散領域１３上に形成された
電極１４からキャリアを注入することにより、界面近傍
から光が発生する。ここで、Ｐ型拡散領域１３は電極１
４の間隔に比べて十分小さく形成されるため、各発光領
域は隣接発光エレメントから分離されることとなる。な
お、図において１５は裏面の電極である（金属電極）。
素子分離を説明するための概略構成図が示されている。 図において、Ｎ型基板１２上にＳｉＮ膜等の絶縁膜１６
を形成してマスクとし、Ｎ型基板１２の所定領域にＺｎ
等の不純物を選択的に拡散させて、Ｐ型拡散領域１３を
形成する。このＰ型拡散領域１３とＮ型基板１２との界
面がＰＮ接合となり、Ｐ型拡散領域１３上に形成された
電極１４からキャリアを注入することにより、界面近傍
から光が発生する。ここで、Ｐ型拡散領域１３は電極１
４の間隔に比べて十分小さく形成されるため、各発光領
域は隣接発光エレメントから分離されることとなる。な
お、図において１５は裏面の電極である（金属電極）。
【０００５】また、従来においては、素子分離のために
メサ形状を用いるメサ型発光ダイオードアレイも知られ
ている。図５には、このようなメサ形状を有するシング
ルヘテロ発光ダイオードアレイが示されている。図にお
いて、Ｐ型ＧａＡｓ基板１７上にＰ型ＡｌＧａＡｓ層１
８、Ｎ型ＡｌＧａＡｓ層１９が順次積層され、Ｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ層１８とＮ型ＡｌＧａＡｓ層１９との界面が発
光部となる。発光エレメントはメサエッチングにより分
離形成される。そして、Ｎ型電極２０、Ｐ型電極２１が
それぞれ蒸着などにより形成される。
メサ形状を用いるメサ型発光ダイオードアレイも知られ
ている。図５には、このようなメサ形状を有するシング
ルヘテロ発光ダイオードアレイが示されている。図にお
いて、Ｐ型ＧａＡｓ基板１７上にＰ型ＡｌＧａＡｓ層１
８、Ｎ型ＡｌＧａＡｓ層１９が順次積層され、Ｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ層１８とＮ型ＡｌＧａＡｓ層１９との界面が発
光部となる。発光エレメントはメサエッチングにより分
離形成される。そして、Ｎ型電極２０、Ｐ型電極２１が
それぞれ蒸着などにより形成される。
【０００６】メサ形状発光ダイオードアレイにおいては
、メサエッチングを行うことにより各発光エレメントの
発光領域を物理的に離隔しているため、発光領域の拡大
を防止することができる。
、メサエッチングを行うことにより各発光エレメントの
発光領域を物理的に離隔しているため、発光領域の拡大
を防止することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来にお
いては不純物を選択拡散させるか、あるいはメサエッチ
ングにより各発光エレメントを物理的に分離するかのい
ずれかの方法が採られていたが、選択拡散においては、
拡散領域が隣接発光エレメントと完全に分離するように
十分に隣接発光エレメント間の間隔をあける必要があり
、また、メサエッチングにより素子分離する場合におい
ても、高精度のエッチングプロセスが不可欠となるため
、素子間のばらつきが大きくなってしまう問題があった
。
いては不純物を選択拡散させるか、あるいはメサエッチ
ングにより各発光エレメントを物理的に分離するかのい
ずれかの方法が採られていたが、選択拡散においては、
拡散領域が隣接発光エレメントと完全に分離するように
十分に隣接発光エレメント間の間隔をあける必要があり
、また、メサエッチングにより素子分離する場合におい
ても、高精度のエッチングプロセスが不可欠となるため
、素子間のばらつきが大きくなってしまう問題があった
。
【０００８】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、選択拡散やメサエッチング等の
素子分離プロセスを経ず、簡便なプロセスで発光部の最
小単位である発光エレメントを得ることが可能な発光ダ
イオードアレイ製造方法を提供することにある。
のであり、その目的は、選択拡散やメサエッチング等の
素子分離プロセスを経ず、簡便なプロセスで発光部の最
小単位である発光エレメントを得ることが可能な発光ダ
イオードアレイ製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る発光ダイオードアレイの製造方法は、
電極から注入されるキャリアにより発光する接合層を有
する発光ダイオードを同一基板上に所定間隔毎に複数形
成する際、発光側電極接合層の厚さと不純物濃度、及び
電極幅が所定の関係を満たすように設定することを特徴
としている。
に、本発明に係る発光ダイオードアレイの製造方法は、
電極から注入されるキャリアにより発光する接合層を有
する発光ダイオードを同一基板上に所定間隔毎に複数形
成する際、発光側電極接合層の厚さと不純物濃度、及び
電極幅が所定の関係を満たすように設定することを特徴
としている。
【００１０】
【作用】このように、本発明の発光ダイオードアレイの
製造方法は、選択拡散や、メサエッチングを行わず、表
面電極との接合層の厚さと不純物濃度及び電極幅を所定
の範囲に設定することにより、電極から注入されるキャ
リアの拡散幅を規制して発光領域を限定するものである
。すなわち、電極から注入されるキャリアは接合層のシ
ート抵抗に応じて横方向に拡散されるが、このシート抵
抗は、接合層の厚さや不純物濃度に応じて変化する。
製造方法は、選択拡散や、メサエッチングを行わず、表
面電極との接合層の厚さと不純物濃度及び電極幅を所定
の範囲に設定することにより、電極から注入されるキャ
リアの拡散幅を規制して発光領域を限定するものである
。すなわち、電極から注入されるキャリアは接合層のシ
ート抵抗に応じて横方向に拡散されるが、このシート抵
抗は、接合層の厚さや不純物濃度に応じて変化する。
【００１１】そこで、表面電極との接合層の厚さと不純
物濃度を所定範囲に設定してシート抵抗を所望の範囲に
設定し、電極幅を所定の範囲に設定することにより、発
光領域を所望の値に限定することが可能となり、隣接発
光エレメントとの素子分離を行うことができる。
物濃度を所定範囲に設定してシート抵抗を所望の範囲に
設定し、電極幅を所定の範囲に設定することにより、発
光領域を所望の値に限定することが可能となり、隣接発
光エレメントとの素子分離を行うことができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を用いながら、本発明に係る発光
ダイオードアレイの製造方法の好適な実施例を説明する
図１には、本発明の一実施例の発光ダイオードアレイの
製造方法により製造された発光ダイオードアレイが示さ
れており、図において、Ｐ型ＧａＡｓ基板１上にＰ型Ａ
ｌＧａＡｓ層２を積層し、更に、Ｎ型ＡｌＧａＡｓ層３
がＭＯＣＶＤ法等により積層される。そして、このＮ型
ＡｌＧａＡｓ層３の所定領域にＳｉＮ絶縁膜６を形成し
、更に、Ｎ型電極４及びＰ型電極５を蒸着等により形成
する。
ダイオードアレイの製造方法の好適な実施例を説明する
図１には、本発明の一実施例の発光ダイオードアレイの
製造方法により製造された発光ダイオードアレイが示さ
れており、図において、Ｐ型ＧａＡｓ基板１上にＰ型Ａ
ｌＧａＡｓ層２を積層し、更に、Ｎ型ＡｌＧａＡｓ層３
がＭＯＣＶＤ法等により積層される。そして、このＮ型
ＡｌＧａＡｓ層３の所定領域にＳｉＮ絶縁膜６を形成し
、更に、Ｎ型電極４及びＰ型電極５を蒸着等により形成
する。
【００１３】ここで、Ｎ型電極４とＰ型電極５間に順方
向バイアスを印加すると、Ｐ型ＡｌＧａＡｓ層２とＮ型
ＡｌＧａＡｓ接合層３との界面から発光するが、本実施
例において特徴的なことは、この発光領域８がＮ型Ａｌ
ＧａＡｓ層３のシート抵抗及びＮ型電極４の電極幅で規
制されることにある。
向バイアスを印加すると、Ｐ型ＡｌＧａＡｓ層２とＮ型
ＡｌＧａＡｓ接合層３との界面から発光するが、本実施
例において特徴的なことは、この発光領域８がＮ型Ａｌ
ＧａＡｓ層３のシート抵抗及びＮ型電極４の電極幅で規
制されることにある。
【００１４】Ｎ型ＡｌＧａＡｓ接合層３のシート抵抗は
、このＮ型ＡｌＧａＡｓ接合層３に混入される不純物濃
度及び層厚により変化するため、この不純物濃度及び厚
さを所定範囲値に設定することにより、発光領域８を所
定の値に規制することが可能となる。本実施例において
は、発光領域の幅を２０μｍとすべく、Ｎ型ＡｌＧａＡ
ｓ接合層３の不純物濃度を１×１０１８ｃｍ−３とし、
その厚さを１．２μｍに設定した。また、Ｎ型電極４の
電極幅を７μｍとし、０．１ｍＡの電流を注入すること
により、幅２０μｍを達成している。
、このＮ型ＡｌＧａＡｓ接合層３に混入される不純物濃
度及び層厚により変化するため、この不純物濃度及び厚
さを所定範囲値に設定することにより、発光領域８を所
定の値に規制することが可能となる。本実施例において
は、発光領域の幅を２０μｍとすべく、Ｎ型ＡｌＧａＡ
ｓ接合層３の不純物濃度を１×１０１８ｃｍ−３とし、
その厚さを１．２μｍに設定した。また、Ｎ型電極４の
電極幅を７μｍとし、０．１ｍＡの電流を注入すること
により、幅２０μｍを達成している。
【００１５】このように、接合層の不純物、厚さ及び電
極幅を所定範囲に設定することにより、発光領域の幅を
所定範囲内に規制することができ、電極間隔を十分この
発光領域幅に比べてとることにより、隣接発光部からの
クロストークを極めて有効に防止することが可能となる
。なお、本実施例においては、Ｎ型電極４の取り出しは
、電極の間隔により片側取り出しでも、あるいは両側取
り出しでもよく、また金属電極でも透明電極でもよい。
極幅を所定範囲に設定することにより、発光領域の幅を
所定範囲内に規制することができ、電極間隔を十分この
発光領域幅に比べてとることにより、隣接発光部からの
クロストークを極めて有効に防止することが可能となる
。なお、本実施例においては、Ｎ型電極４の取り出しは
、電極の間隔により片側取り出しでも、あるいは両側取
り出しでもよく、また金属電極でも透明電極でもよい。
【００１６】さらに、Ｎ型電極４の配置も本実施例のよ
うに一列ではなく、千鳥状に配置することもでき、電極
と基板のオーミック抵抗を低下させるために、Ｎ型電極
４の直下にＮ型ＧａＡｓ層を形成してもよい。
うに一列ではなく、千鳥状に配置することもでき、電極
と基板のオーミック抵抗を低下させるために、Ｎ型電極
４の直下にＮ型ＧａＡｓ層を形成してもよい。
【００１７】図２には、本発明の他の実施例により製造
された発光ダイオードアレイの模式図が示されており、
図において、Ｎ型基板２２の全面にＺｎ等の不純物を所
定の深さ拡散させてＰ型拡散領域２３を形成する。ここ
で注目すべきは、従来においては、ＳｉＮ絶縁膜等によ
り基板の所定領域をマスクし不純物を選択的に拡散させ
るのに対し、本実施例においては、基板全面に不純物を
拡散させて、拡散領域２３を形成することである。
された発光ダイオードアレイの模式図が示されており、
図において、Ｎ型基板２２の全面にＺｎ等の不純物を所
定の深さ拡散させてＰ型拡散領域２３を形成する。ここ
で注目すべきは、従来においては、ＳｉＮ絶縁膜等によ
り基板の所定領域をマスクし不純物を選択的に拡散させ
るのに対し、本実施例においては、基板全面に不純物を
拡散させて、拡散領域２３を形成することである。
【００１８】そして、上述した実施例と同様に、ＳｉＮ
絶縁膜２４を形成した後、Ｐ型電極２５及びＮ型電極２
６を蒸着等により形成する。
絶縁膜２４を形成した後、Ｐ型電極２５及びＮ型電極２
６を蒸着等により形成する。
【００１９】このＰ型拡散領域２３のシート抵抗はドー
ピングされる不純物濃度及びその拡散深さで変化するた
め、これらの値を所定の値に設定することにより、Ｐ型
電極２５から注入された電流の横方向の拡がりを制御す
ることができる。従って、Ｐ型電極２５の電極幅を所定
の値に設定することにより、これら不純物濃度及び拡散
深さにより調整されたシート抵抗とあいまって、発光領
域８の幅を所望の値に規制することが可能となる。
ピングされる不純物濃度及びその拡散深さで変化するた
め、これらの値を所定の値に設定することにより、Ｐ型
電極２５から注入された電流の横方向の拡がりを制御す
ることができる。従って、Ｐ型電極２５の電極幅を所定
の値に設定することにより、これら不純物濃度及び拡散
深さにより調整されたシート抵抗とあいまって、発光領
域８の幅を所望の値に規制することが可能となる。
【００２０】なお、Ｐ型拡散領域２３は本実施例のよう
に基板全面ではなく、絶縁膜２４をマスクとして発光エ
レメントが数１０個並べる程度の長方形領域のみに形成
することも可能である。
に基板全面ではなく、絶縁膜２４をマスクとして発光エ
レメントが数１０個並べる程度の長方形領域のみに形成
することも可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る発光
ダイオードアレイの製造方法によれば、従来のように選
択拡散プロセスやメサエッチングプロセス等を用いずに
素子分離を行うことができ、極めて容易に発光ダイオー
ドアレイを製造することが可能となる。
ダイオードアレイの製造方法によれば、従来のように選
択拡散プロセスやメサエッチングプロセス等を用いずに
素子分離を行うことができ、極めて容易に発光ダイオー
ドアレイを製造することが可能となる。
【００２２】そして、このように簡易なプロセスにより
発光ダイオードアレイを製造することが可能となること
に伴い、各発光エレメント間の特性の均一化を図り、か
つ、製造コストの低減化を図ることができる。
発光ダイオードアレイを製造することが可能となること
に伴い、各発光エレメント間の特性の均一化を図り、か
つ、製造コストの低減化を図ることができる。
【００２３】更に発光領域幅は、高精度な制御が可能な
プロセスのみにより規定されるため、高密度の発光ダイ
オードアレイを容易に得ることができるという効果も奏
する。
プロセスのみにより規定されるため、高密度の発光ダイ
オードアレイを容易に得ることができるという効果も奏
する。
【図１】本発明の一実施例により製造された発光ダイオ
ードアレイの模式図。
ードアレイの模式図。
【図２】本発明の他の実施例により製造された発光ダイ
オードアレイの模式図。
オードアレイの模式図。
【図３】発光ダイオードアレイにおける発光領域の拡散
説明図。
説明図。
【図４】従来の製造方法により製造された発光ダイオー
ドアレイの模式図。
ドアレイの模式図。
【図５】従来の製造方法により製造された発光ダイオー
ドアレイの模式図。
ドアレイの模式図。
３，２３ 接合層
４，２５ 電極
８ 発光領域
Claims (1)
- 【請求項１】電極から注入されるキャリアにより発光す
る接合層を有する発光ダイオードを同一基板上に所定間
隔毎に複数形成する発光ダイオードアレイの製造方法で
あって、前記接合層の厚さと不純物濃度及び前記電極の
幅が所定の関係を満たすように設定することを特徴とす
る発光ダイオードアレイの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3024656A JPH04264780A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 発光ダイオードアレイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3024656A JPH04264780A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 発光ダイオードアレイの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04264780A true JPH04264780A (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=12144188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3024656A Pending JPH04264780A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 発光ダイオードアレイの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04264780A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165535A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Canon Inc | 発光素子アレイ及び画像形成装置 |
| JP2007250958A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 発光素子アレイ |
| JP2008181958A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光素子 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP3024656A patent/JPH04264780A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165535A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Canon Inc | 発光素子アレイ及び画像形成装置 |
| JP2007250958A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 発光素子アレイ |
| JP2008181958A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光素子 |
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