JPH0458714B2 - - Google Patents

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JPH0458714B2
JPH0458714B2 JP21089784A JP21089784A JPH0458714B2 JP H0458714 B2 JPH0458714 B2 JP H0458714B2 JP 21089784 A JP21089784 A JP 21089784A JP 21089784 A JP21089784 A JP 21089784A JP H0458714 B2 JPH0458714 B2 JP H0458714B2
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JP
Japan
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light emitting
type
light
layer
electrode
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Application number
JP21089784A
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English (en)
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JPS6188575A (ja
Inventor
Kazuhiro Kurata
Shoji Sumi
Takeshi Takahashi
Toshio Sagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6188575A publication Critical patent/JPS6188575A/ja
Publication of JPH0458714B2 publication Critical patent/JPH0458714B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices 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
    • H01L27/153Devices 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光プリンタの感光ドラム照射用光源
等に用いられる変調光源としてのLEDアレイに
関するものである。
[従来の技術] 従来、光プリンタ等に用いられるLEDアレイ
はいわゆる平面発光型のものであつた。すなわ
ち、GaAs等の単結晶基板上にGaAs1-XPX等の混
晶系エピタキシヤル層を成長させ、このエピタキ
シヤル成長層内に形成した注入型発光領域から発
光する光を前記エピタキシヤル成長層の表面から
取り出す構造であつた。
ところが、平面発光型LEDアレイは、通常幅
1mm当り8個程度、最低でも4個以上の発光部を
必要とするため、発光部の直上に設けるオーミツ
ク電極の構造が微細になり、かつ発光領域の上の
エピタキシヤル成長層の混晶比が高くして光透過
性をもたせる必要もあり、充分に接触抵抗の低い
オーミツクコンタクトを形成することが困難であ
つた。
そのため、安定した高い歩留りで素子を生産す
ることは容易ではなかつた。すなわち、発光部が
設けられた素子表面に大型の金属電極を形成した
場合、この電極により発光が妨げられまた微細な
電極を形成した場合、各発光部に形成された各電
極の接触抵抗の差が大きくなり、各発光部の発光
強度が不均一になり易かつた。
また、接触抵抗を十分低くするため、電極に接
触する混晶系エピタキシヤル成長層表面のエネル
ギ禁止帯幅を狭くする如く混合結晶比率を低くす
ると、この狭い禁止帯層が光を吸収してしまい、
やはり外部への発光効率を低下させていた。
このようなことから、従来の平面発光型LED
アレイにおいては、n型エピタキシヤル成長層表
面からアクセプタ不純物であるZnを選択拡散さ
せることによつて微細なp−型領域(すなわち、
発光領域)の列を作り、各p−型領域の表面にそ
れぞれ分離した微小電極を形成させるのが普通で
あつた。このようにすれば、Zn拡散領域の表面
(すなわち発光部)は少なくとも1020cm程度の高
キヤリヤ濃度となるため電極とは低接触抵抗とな
るが、やはり高キヤリア濃度のためZn拡散領域
での光吸収が大きくなつてしまうという問題があ
つた。
また、従来のLEDアレイでは、各発光部毎に
矩形状のオーミツク電極を並設して設けていたた
め、単位長さ当りの発光部の数が増加するに伴な
い、オートミツク電極の幅が狭くなり、ワイヤボ
ンデイングが困難になつてしまうという問題があ
つた。
[発明の目的] 本発明は、前記した従来技術の問題点に鑑み、
単位長さ当りの発光部の数が増加してもワイヤボ
ンデイングが容易におこなうことができ、各発光
領域へ形成された電極が低接触抵抗であり、か
つ、これら電極により発光が妨げられることのな
いLEDアレイを提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明のLEDアレイは、発光部が素子の側面
に幅1mm当り少なくとも4個の割合で形成されて
おり、前記素子の表面に前記各発光部毎のオーミ
ツク電極が形成されているLEDアレイにおいて、
前記発光部の1つおきに、該発光部の発光領域と
接触する第1の直胴部と隣接する他の発光部の一
方側へそれぞれ同方向に向かつて曲折する第1の
曲折部とからなる第1のL字型オーミツク電極が
それぞれが設けられ、前記他の発光部に、該発光
部の発光領域と接触しかつ前記第1の直胴部の長
さよりも短い長さの第2の直胴部と前記第1の直
胴部上に重なりかつ前記第1の曲折部とは重なら
ない第2の曲折部とからなる第2のオーミツク電
極が設けられており、前記第1の直胴部と前記第
2の曲折部との間に絶縁膜を介在させたことを特
徴とするものである。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
第1図から第3図は本発明に適用し得るLED
アレイ用エピタキシヤル基板を示す説明図であ
り、オーミツク電極の構造は従来と同じである。
第1図においては、p型GaAs基板1の表面に
p型Ga1-XAlxAs層2、n型Ga1-YAlyAs層3およ
びn+型GaAs層4が順次成長させられる。次に、
n+型GaAs層4の表面にフオスフオ・シリケー
ト・ガラス(PSG)膜5が形成され、適宜設定
された間隔をおいて、PSG膜5の一部分が半円
状に除去され、そのため、PSG膜5が除去され
た部分にn+型GaAs層4に接触しかつ、互いに接
触しないようなマイナス電極(オーミツク電極)
6がPSG膜5の上にアレイ状に形成され、半円
状のオーミツク接触部7が形成される。そして、
マイナス電極6のPSG膜5を除去されて露出し
たn+型GaAs層に接触している部分には半円状の
くぼみ6aができる。p型GaAs基板1の裏面全
体にはプラス電極(オーミツク電極)8が形成さ
れている。
このような構成の素子において、マイナス電極
6とプラス電極8との間に順方向に電圧をバイア
スすると、電流はオーミツク接触部7のそれぞれ
に集中して流れ、素子側面の発光部9より側方へ
光が放射される。
すなわち、n+型GaAs層4は、この表面にPSG
膜5によりそれぞれ分離されアレイ状に設けられ
たマイナス電極6のそれぞれと極めて接触抵抗の
低いオーミツク接触部7を形成しており、電子は
オーミツク接触部7よりn型Ga1-XAlxAs層3を
経てp型Ga1-XAlxAs層2の中に注入され、発光
部の内部で正孔と発光再結合を行い素子側面の発
光部9から光が放射されるのである。
オーミツク接触部7の数とマイナス電極6の数
は、それぞれ対応して同じであるが、プリンタ用
のLEDアレイ等としては素子の幅1mm当り4箇
所以上にオーミツク接触部7を形成する必要があ
り、通常8箇所場合によつては16箇所にオーミツ
ク接触部7を形成する。なお、オーミツク接触部
7の曲率半径を10μm以下程度にすれば、p型
Ga1-XAlxAs層2内での注入型発光は、同層内で
あまり吸収を受けずに発光部9より側方に発光さ
れる。
又、n+型GaAs層4は注入型発光を透過するこ
とがなく、かつ素子側面からの発光に対しても何
ら影響がなく、更にはマイナス電極6も光の透過
部とはならないため、高効率で発光する発光部9
を得ることができる。
第2図においては、第1図と同様に、p型
GaAs基板1の表面にp型Ga1-XAlxAs層2、n型
Ga1-yAlyAs層3および、n+型GaAs層4が順次成
長されている。
このような場合には、電流がn+型GaAs層4内
を拡散するのを防ぎ、オーミツク接触部7での電
流密度を高くして発光エネルギーを高めるため
に、オーミツク接触部7を通らないようn+
GaAs層4を貫通する深さでかつ発光部9を有す
る素子側面に平行なエツチング溝10が設けられ
ている。次に、この上にPSG膜5が形成され、
PSG膜5の一部分が半円状に除去された後に、
n+型GaAs層4と接触してオーミツク接触部7が
形成されるようにマイナス電極6がアレイ状に形
成される。p型GaAs基板1の裏面には、第1図
と同様にプラス電極8が形成されている。
従つて、マイナス電極6とプラス電極8との間
に順方向に電圧をバイアスすると、電流は、n+
型GaAs層4全体に拡散することなく、集中して
オーミツク接触部7を通つて流れ、発光部9より
側方に光が放射される。
又、第3図に示すように、エツチング溝10に
垂直でかつ各発光部9の間にn+型GaAs層4を貫
通する深さの第2のエツチング溝11を設けるこ
とにより、電流がn+型GaAs層4内の発光部9を
有する素子側面に平行な方向に拡散するのを防ぐ
ことができる。
従つて、電流がオーミツク接触部7へ集中し、
発光エネルギーを高めることができる。
なお、第2のエツチング溝11の表面には
PSG膜5だけが形成されている。
第4図は本発明の一実施例を示す説明図であ
る。
n型GaAs基板の上にはn型Ga1-XAlxAs層1
2、p型Ga1-YAlyAs層13およびn+型GaAs層1
4が順次成長される。次にn型GaAs層14の表
面から適宜設定された間隔をおいてZnが選択拡
散され、p型拡散領域22が形成される。このp
型拡散領域22は、n型Ga1-XAlxAs層12に達
つしないように形成されている。
次に、n型GaAs層14の表面にp型拡散領域
22の1つおきに領域22と接触する直胴部と一
方の電極側へ曲折した曲線部とからなるL字型の
マイナス電極16が形成され、PSG膜15が図
において横方向に連続して形成された後、マイナ
ス電極16が形成されていないp型拡散領域22
に接触するようマイナス電極16の直胴部の長さ
よりも短い長さの直胴部を有するL字型のマイナ
ス電極26がPSG膜15の上に形成される。こ
のような2段構造のマイナス電極とすることによ
り、電極面積を広くすることができ、ワイヤボン
デイングを容易にすることができる。
更に、マイナス電極16,26が接触している
p型拡散領域22は、キヤリヤ濃度が高く接触抵
抗を低くすることが容易なばかりでなく、n型
GaAs基板1の裏面に形成されたプラス電極8か
らの電子流の集中も良好となり、注入発光は、p
型拡散領域22直下で起こり、発光部19から光
が放射される。
なお、上記諸実施例においては、基板結晶とし
てGaAs、エピタキシヤル層としてGaAlAsを用
いて説明したが、他の半導体材料を用いても本発
明の実施は可能である。
又、p−n接合およびヘテロ接合の形成方法あ
るいは、これらによつて形成される発光再結合領
域の分離方法などは、上記実施例以外の方法を用
いても本発明の実施は可能であり、要は電極やオ
ーミツク接触用エネルギー幅層等が形成されてい
ない素子側面から光を放出するものならばよい。
[発明の効果] 以上に説明した如く、本発明のLEDアレイで
あれば次の様な顕著な効果を奏する。
(1) 発光部が素子側面にあるため、電極により発
光が妨げられることがなく、電極およびオーミ
ツク接触層に光取り出し用の窓を必要としない
発光密度の高いLEDアレイを得ることができ
る。
(2) 電極およびオーミツク接触を形成し易い高ド
ープ狭エネルギー禁止帯副層の存在しない素子
側面から光を取り出すことができるため、電極
およびオーミツク接触層の設計自由度が大き
く、低接触抵抗の電極を形成することができ
る。
(3) 電極形成プロセスと発光部の形成プロセスと
が無関係であるため、電極形成プロセスが多数
の発光点の発光強度不均一性の原因になること
が少なく、高歩留りでLEDアレイを製造する
ことができる。
(4) 発光部が微細なため、素子側面発光ではある
ものの光吸収が少ない。
(5) オーミツク電極を2段構造としたことによ
り、電極面積を大きくすることができるため、
単位長さ当りの発光部の数が増加しても容易に
ワイヤボンデイングを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明に適用し得るLED
アレイ用エピタキシヤル基板を示す説明図、第4
図は本発明の実施例を示す説明図である。 1:p型GaAs基板、2:p型Ga1-XAlxAs層、
3:n型Ga1-YAlyAs層、4,14:n+型GaAs
層、5,15:PSG膜、6,16,26:マイ
ナス電極、7:オーミツク接触部、8:プラス電
極、9,19:発光部、10:(第1の)エツチ
ング溝、11:第2のエツチング溝、12:n型
Ga1-XAlxAs層、13:p型Ga1-YAlyAs層、2
1:n型GaAs基板、22:p型拡散領域。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 発光部が素子の側面に幅1mm当り少なくとも
    4個の割合で形成されており、前記素子の表面に
    前記各発光部毎のオーミツク電極が形成されてい
    るLEDアレイにおいて、前記発光部の1つおき
    に、該発光部の発光領域と接触する第1の直胴部
    と隣接する他の発光部の一方側へそれぞれ同方向
    に向かつて曲折する第1の曲折部とからなる第1
    のL字型オーミツク電極が設けられ、前記他の発
    光部に、該発光部の発光領域と接触しかつ前記第
    1の直胴部の長さよりも短い長さの第2の直胴部
    と前記第1の直胴部上に重なりかつ前記第1の曲
    折部とは重ならない第2の曲折部とからなる第2
    のオーミツク電極が設けられており、前記第1の
    直胴部と前記第2の曲折部との間に絶縁膜を介在
    させたことを特徴とするLEDアレイ。
JP59210897A 1984-10-08 1984-10-08 Ledアレイ Granted JPS6188575A (ja)

Priority Applications (1)

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JP59210897A JPS6188575A (ja) 1984-10-08 1984-10-08 Ledアレイ

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JP59210897A JPS6188575A (ja) 1984-10-08 1984-10-08 Ledアレイ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58131779A (ja) * 1982-02-01 1983-08-05 Ricoh Co Ltd 発光ダイオ−ドアレイの製造方法
JPS58170058A (ja) * 1982-03-31 1983-10-06 Fujitsu Ltd 光集積化半導体装置

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