JPH0590634A - 発光ダイオ−ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、任意の形状と面積の発光部を持ち、
かつ高効率にすることを主要な目的とする。 【構成】基板(11)上に活性層(13)を有するエピタキシャ
ル層を成長させると共に表面にｎ側電極(17)を形成した
発光ダイオ−ド(20)において、上記ｎ側電極(17)に少な
くと１つの穴(16)を設け、かつ前記穴(16)の下方に位置
する前記基板(11)主面にメサ部(12)を設けたことを特徴
とする発光ダイオ−ド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオ−ドとくに
長寿命発光ダイオ−ドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発光ダイオ−ドとしては、例えば
図３に示すものが知られている（特開平３−１７４７７
９号）。

【０００３】図中の１はｐ型ＧａＡｓ基板であり、メサ
部２を有している。前記基板１上には、ｐ型ＧａＡＩＡ
ｓクラッド層（第１クラッド層）３、ＧａＡＩＡｓ活性
層４及びｎ型ＧａＡＩＡｓウィンドウ層（第２クラッド
層）５が形成されている。前記第２クラッド層５上には
ｎ側電極６が形成され、前記基板１の裏面にはｐ側電極
７が形成されている。ここで、前記メサ部２は、平面的
にみると、ｎ側電極６の外周部より外側に位置してい
る。

【０００４】こうした構造の発光ダイオ−ドにおいて、
正孔と電子は図３のＸ，Ｙに示すように流れ、活性層４
で面発光し、ｎ側電極６の外周部の第２クラッド層５か
ら矢印Ｚに示すように放出される。そして、発光部がｎ
側電極６の外周部より外側になるため、発生した光はｎ
側電極６に妨げられることなく放射され、効率が良く高
輝度となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
発光ダイオ−ドによれば、発光部がｎ側電極６を取り巻
くド−ナツ形状であるため、任意の形状と面積をもつ発
光部を得ることができないという問題があった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、基板表側に少なくも１つの穴を設け、かつ前記穴の
下方に位置する前記基板主面に凸部を設けることによ
り、任意の形状と面積の発光部を持ち、かつ高効率な発
光ダイオ−ドを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に活性
層を有するエピタキシャル層を成長させると共に表面に
電極を形成した発光ダイオ−ドにおいて、上記電極に少
なくとも１つの穴を設け、かつ前記穴の下方に位置する
前記基板主面に凸部を設けたことを特徴とする発光ダイ
オ−ドである。

【０００８】本発明において、前記電極の穴は前記凸部
と同じ径であってもよいが、好ましくは電極の穴は前記
凸部よりも大きくする。これにより、凸部で主として生
じた発光が、電極に妨げられずに穴から一層効率良く放
出される。

【０００９】また、本発明において、前記電極の穴は、
前記電極の中心からずれた位置にあることが好ましい。
これにより、電極へのワイヤボンディングを容易にする
ことができる。

【００１０】

【作用】上記の構成において、ｎ側電極の円形の穴の真
下に対応する基板表面に凸部（メサ部）を設けられてい
るため、電子・正孔は図１の矢印にＸ，Ｙのように流
れ、メサ上部の活性層で発光する。そして、発光する光
はｎ側電極の穴を通して矢印Ｚのように放出される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る発光ダイオ−
ドについて図１及び図２を参照して説明する。ここで、
図１は発光ダイオ−ドの断面図、図２は図１の平面図を
示す。

【００１２】図中の１１はｐ型ＧａＡｓ基板であり、メ
サ部１２を有している。ここで、前記基板１１はキャリ
ア濃度２×10¹⁹cm^-3，厚さ２７０μｍで、メサ部は直径
３０μｍ，高さ２０μｍの例えば円形である。前記基板
１１上には、厚さ４０μｍのｐ型ＧａＡＩＡｓ（混結比
0.65）クラッド層（第１クラッド層）１３、厚さ１μｍ
のアンド−プＧａＡＩＡｓ（混結比0.35）活性層１４及
び厚さ４０μｍのｎ型ＧａＡＩＡｓウィンドウ層（第２
クラッド層）１５が夫々形成されている。前記第２クラ
ッド層１５上には、前記メサ部１２の真上に位置する部
分に円形の穴１６を有するｎ側電極１７が形成されてい
る。なお、上記穴１６はメサ部１２より少し大きめにし
ておく。前記基板１１の裏面には、ｐ側電極１８が形成
されている。

【００１３】こうした構成の発光ダイオ−ドにおいて、
電子・正孔は矢印Ｘ，Ｙのように流れ、メサ上部の活性
層１４で発光する。そして、その上部にｎ側電極１７が
ないため、発光する光１９はｎ側電極１７の穴１６を通
して効率的に放出される。次に、上記構成の発光ダイオ
−ドの製造方法について説明する。

【００１４】まず、前記ＧａＡｓ基板１１上にメサ部１
２をホトリソグラフィにより形成する。メサ部の平面形
状は任意であるが、この場合は円形とした。次に、前記
基板１１上に、前記第１クラッド層１３、活性層１４及
び第２クラッド層１５を夫々エピタキシャル成長法によ
り形成した。つづいて、前記第２クラッド層１５上に、
前記メサ部１２の真上に位置する部分に穴１６を有する
ｎ側電極１７が形成した。更に、前記基板１１の裏面に
ｐ側電極１８を形成して発光ダイオ−ド２０を作製す
る。

【００１５】しかして、上記実施例に係る発光ダイオ−
ドによれば、ｎ側電極１７の円形の穴１６の真下に対応
する基板１１表面に前記穴１６より若干が径が小さいメ
サ部１２を設けた構成になっているため、発光が主とし
てこのメサ部１２で生じる。従って、生じた光がｎ側電
極１６に妨げられることなく放出されるので、光の放出
効率が良く、しかも穴１６の形状により発光面の形状を
制御できるという効果を有する。

【００１６】なお、上記実施例では、穴がｎ側電極の中
心に位置している場合について述べたが、これに限定さ
れない。例えば、図２に示すように、穴２１がｎ側電極
２２の中心Ｐからずれた位置に設けられていてもよい。
こうした構成にすれば、電極２２へのワイヤボンディン
グが容易にすることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、基板
表側に少なくも１つの穴を設け、かつ前記穴の下方に位
置する前記基板主面に凸部を設けることにより、任意の
形状と面積の発光部を持ち、かつ高効率な発光ダイオ−
ドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る発光ダイオ−ドの断面
図。

【図２】図１の平面図。

【図３】従来の発光ダイオ−ドの断面図。

【符号の説明】

１１…ｐ型ＧａＡｓ基板、１２…メサ部、１３…第１ク
ラッド層、１４…アンド−プＧａＡＩＡｓ活性層、１５
…第２クラッド層、１６…穴、１７…ｎ側電極、１８…
ｐ側電極、２０…発光ダイオ−ド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に活性層を有するエピタキシャル
   層を成長させると共に表面に電極を形成した発光ダイオ
   −ドにおいて、上記電極に少なくとも１つの穴を設け、
   かつ前記穴の下方に位置する前記基板主面に凸部を設け
   たことを特徴とする発光ダイオ−ド。
2. 【請求項２】 前記電極の穴が、前記電極の中心からず
   れた位置にある請求項１記載の発光ダイオ−ド。
3. 【請求項３】 前記電極の穴が前記凸部よりも大きい請
   求項１記載の発光ダイオ−ド。