JPH06291364A - Semiconductor light emitting device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor light emitting device and its manufacturing method

Info

Publication number
JPH06291364A
JPH06291364A JP9665593A JP9665593A JPH06291364A JP H06291364 A JPH06291364 A JP H06291364A JP 9665593 A JP9665593 A JP 9665593A JP 9665593 A JP9665593 A JP 9665593A JP H06291364 A JPH06291364 A JP H06291364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
layer
type
current confinement
emitting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9665593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Migaku Katayama
琢 片山
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.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP9665593A priority Critical patent/JPH06291364A/en
Publication of JPH06291364A publication Critical patent/JPH06291364A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a highly integrated light emitting diode array maintaining the thickness of each light emitting element. CONSTITUTION:On an n-type substrate 1, an n-type buffer layer 2, an n-type clad layer 3, a p-type active layer 4, a p-type lower clad layer 5 and an n-type current constricting layer 6 are formed in sequential order, and on this n-type current constricting layer 6, grooves are formed in the direction of the array. A p-type upper clad layer 7 is formed on it, and a p-type contact layer 8 and electrodes 9 are formed. Each light emitting element is isolated in the array direction and vertical directions by etching grooves formed in the p-type upper clad layer 7 and each light emitting element is electrically isolated by these grooves and the n-type current constricting layer 6. The p-type active layer 4, located under the n-type current constricting layer 6, consists a light emitting part 4a and as the electrode 9 is formed avoiding the upper part of this light emitting part 4a, it does not interrupt the emitted light and the efficiency of the light emission is high.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、面発光型のモノシリッ
ク発光ダイオードアレイなどの半導体発光装置及びその
製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device such as a surface emitting monolithic light emitting diode array and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、発光ダイオードアレイは、デ
ィスプレイ装置に用いられたり、光源としてLEDプリ
ンタ装置に使用されるなど各種情報装置に使用されてい
る。そして、単結晶基板上にエピタキシャル成長させた
各層からなる化合物半導体の表面に複数の発光部分(発
光素子)を列状に形成したモノリシック発光ダイオード
アレイでは、それぞれの発光素子が、選択拡散法やメサ
型エッチング法などによって各々分離されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a light emitting diode array has been used in various information devices such as a display device and an LED printer device as a light source. In a monolithic light-emitting diode array in which a plurality of light-emitting portions (light-emitting elements) are formed in rows on the surface of a compound semiconductor made of each layer epitaxially grown on a single crystal substrate, each light-emitting element has a selective diffusion method or a mesa type Each is separated by an etching method or the like.

【0003】そして、例えば、GaAs基板上にGaA
sP層をエピタキシャル成長させた化合物半導体の発光
部分の分離を選択拡散法によって行う場合は、エピタキ
シャル成長されたGaAsP層の各発光素子の境界部分
にZn(亜鉛)を拡散するものであり、プレーナ型素子
を製造するのに好適な方法として多く用いられている。
また、高輝度が期待できるAlGaAs二重へテロ接合
を有する発光ダイオードアレイでは、フォトリソ加工に
よるメサエッチングで発光部分の分離を行っていた。
Then, for example, GaA is formed on a GaAs substrate.
When the light emitting portion of the compound semiconductor in which the sP layer is epitaxially grown is separated by the selective diffusion method, Zn (zinc) is diffused into the boundary portion of each light emitting element in the epitaxially grown GaAsP layer. It is often used as a suitable method for manufacturing.
Further, in a light emitting diode array having an AlGaAs double heterojunction, which can be expected to have high brightness, the light emitting portion is separated by mesa etching by photolithography.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、発光ダイオード
アレイの高密度化が要求されており、そのためには、各
発光素子間の距離は20μm以下にする必要がある。し
かしながら、選択拡散法によって、この距離以下で各発
光素子を分離するには、拡散深さを10μm程度以下に
コントロ−ルしなければならないが、選択拡散法はばら
つきが大きいため、再現性良く製造するのは困難であっ
た。
In recent years, there has been a demand for higher density of the light emitting diode array, and for that purpose, the distance between the light emitting elements must be 20 μm or less. However, in order to separate the respective light emitting elements within this distance by the selective diffusion method, the diffusion depth must be controlled to about 10 μm or less. It was difficult to do.

【0005】また、二重へテロ構造の発光ダイオードア
レイを製造する場合には、一般的にAlGaAsを液相
成長法(LPE)によって成長させているが、エッチン
グによって微細加工する場合には、膜厚を数μm以下に
する必要があり、液相成長法によって膜厚を薄く制御す
るのは困難であり、再現性が悪かった。そして、MOC
VD法やMBE法によって積層する場合は、細かな制御
が可能なため、膜厚を薄くして微細加工可能にすること
もできるが、膜厚を薄くすると、各発光素子の発光出力
が低下して高輝度が得られないという課題があった。そ
こで本発明は、各発光素子の膜厚を厚くしたままで高密
度化した発光ダイオードアレイとその製造方法を提供す
ることを目的とする。
Further, when a light emitting diode array having a double hetero structure is manufactured, AlGaAs is generally grown by a liquid phase epitaxy (LPE) method. However, when fine processing is performed by etching, a film is formed. Since the thickness needs to be several μm or less, it is difficult to control the film thickness to be thin by the liquid phase growth method, and the reproducibility is poor. And MOC
In the case of stacking by the VD method or the MBE method, since fine control is possible, it is possible to reduce the film thickness to enable fine processing, but when the film thickness is reduced, the light emission output of each light emitting element decreases. However, there is a problem that high brightness cannot be obtained. Therefore, it is an object of the present invention to provide a light emitting diode array in which the film thickness of each light emitting element is increased and the density is increased, and a manufacturing method thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、pn接合を有する化合物半導体に列状に
形成された複数の発光素子を有する半導体発光装置にお
いて、前記各発光素子は、前記列状方向と平行方向に設
けられた電流狭窄層と、前記列状方向と垂直方向に前記
電流狭窄層まで設けられたエッチング溝とによって電気
的に分離されていることを特徴とする半導体発光装置、
及び、pn接合を有する化合物半導体の表面に複数の発
光素子を列状に形成する半導体発光装置の製造方法であ
って、基板上にバッファ層、クラッド層、活性層、下部
クラッド層及び電流狭窄層を順次積層する工程と、この
電流狭窄層に前記列状方向と平行方向な溝を形成する工
程と、この電流狭窄層上に上部クラッド層を積層し、電
極を設ける工程と、前記上部クラッド層を前記電流狭窄
層を利用して、前記列状と垂直方向に選択エッチングし
て前記各発光素子に分離する工程とよりなることを特徴
とする半導体発光装置の製造方法を提供しようとするも
のである。
As means for achieving the above object, in a semiconductor light emitting device having a plurality of light emitting elements formed in a row in a compound semiconductor having a pn junction, each of the light emitting elements is A semiconductor light emitting device characterized by being electrically separated by a current confinement layer provided in a direction parallel to the columnar direction and an etching groove provided up to the current confinement layer in a direction perpendicular to the columnar direction. ,
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, in which a plurality of light emitting elements are formed in rows on a surface of a compound semiconductor having a pn junction, the method comprising: a buffer layer, a clad layer, an active layer, a lower clad layer, and a current constriction layer on a substrate. Sequentially laminating the current confinement layer with grooves parallel to the columnar direction, laminating an upper clad layer on the current confinement layer to provide an electrode, and the upper clad layer And a step of selectively etching the current confinement layer in the direction perpendicular to the column shape to separate the light emitting elements into the respective light emitting elements. is there.

【0007】[0007]

【実施例】本発明の半導体発光装置の一実施例である発
光ダイオードアレイの斜視図を図1に示し、以下に説明
する。同図に示す発光ダイオードアレイは、n型GaA
s基板1上にn型GaAsバッファ層2、n型AlGa
Asクラッド層3、p型GaAs(またはAlGaA
s)活性層4、p型AlGaAs下部クラッド層5、n
型GaAs電流狭窄層6が順次積層されており、このn
型GaAs電流狭窄層6は、アレイ方向に溝が形成され
ている。そして、その上にp型AlGaAs上部クラッ
ド層7が積層され、p型GaAsコンタクト層8及び電
極9は、n型GaAs電流狭窄層6の溝の上部を避けて
設けられている。また、各発光素子部分は、p型AlG
aAs上部クラッド層7がエッチングされた溝により、
分割されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A perspective view of a light emitting diode array which is an embodiment of a semiconductor light emitting device of the present invention is shown in FIG. 1 and will be described below. The light emitting diode array shown in the figure is an n-type GaA.
n-type GaAs buffer layer 2, n-type AlGa on s substrate 1
As clad layer 3, p-type GaAs (or AlGaA
s) Active layer 4, p-type AlGaAs lower cladding layer 5, n
Type GaAs current confinement layers 6 are sequentially stacked.
The type GaAs current confinement layer 6 has grooves formed in the array direction. Then, the p-type AlGaAs upper cladding layer 7 is laminated thereon, and the p-type GaAs contact layer 8 and the electrode 9 are provided so as to avoid the upper portion of the groove of the n-type GaAs current constriction layer 6. In addition, each light emitting element portion is a p-type AlG
By the groove in which the aAs upper clad layer 7 is etched,
It is divided.

【0008】このような構造の発光ダイオードアレイ
は、n型GaAs電流狭窄層6の溝の下部のp型GaA
s活性層4が発光部4aとなり、その上部にあるp型A
lGaAs上部クラッド層7の表面から外部に出力され
る。このとき、p型AlGaAs上部クラッド層7にア
レイ方向と垂直方向に設けられた溝とn型GaAs電流
狭窄層6によって、各発光素子が電気的に分離されてい
るので、各発光素子を独立して動作させることができ
る。また、電極9は、発光面となるn型GaAs電流狭
窄層6の溝の上部(発光部4aの上部)を避けて設けら
れているので、発光される光を遮ることがなく、発光効
率が高くなる。
In the light emitting diode array having such a structure, the p-type GaA under the groove of the n-type GaAs current confinement layer 6 is formed.
The s active layer 4 becomes the light emitting portion 4a, and the p-type A
It is output from the surface of the 1GaAs upper clad layer 7 to the outside. At this time, since each light emitting element is electrically separated by the groove provided in the p-type AlGaAs upper clad layer 7 in the direction perpendicular to the array direction and the n-type GaAs current confinement layer 6, each light emitting element is independent. Can be operated. Further, since the electrode 9 is provided so as to avoid the upper portion of the groove of the n-type GaAs current confinement layer 6 (the upper portion of the light emitting portion 4a) which becomes the light emitting surface, it does not block the emitted light and the light emitting efficiency is improved. Get higher

【0009】次に、この発光ダイオードアレイの製造方
法を図2(A)〜(E)と共に説明する。同図(A)に
示すように、n型GaAs基板1上にn型GaAsバッ
ファ層2、n型AlGaAsクラッド層3、p型GaA
s活性層4、p型AlGaAs下部クラッド層5、n型
GaAs電流狭窄層6をMOCVD法により、順次積層
する。
Next, a method of manufacturing this light emitting diode array will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2A, an n-type GaAs buffer layer 2, an n-type AlGaAs cladding layer 3, and a p-type GaA are formed on an n-type GaAs substrate 1.
The s active layer 4, the p-type AlGaAs lower cladding layer 5, and the n-type GaAs current confinement layer 6 are sequentially laminated by the MOCVD method.

【0010】そして、同図(B)に示すように、フォト
リソ工程によりエッチングマスクを設けて、アンモニア
/過酸化水素水系のエッチング液を使用してエッチング
を行い、n型GaAs電流狭窄層6にアレイ方向の溝を
形成する。このとき、このエッチング溶液は、p型Al
GaAs下部クラッド層5をほとんどエッチングしない
ので、正確な選択エッチングが可能である。さらに、同
図(C)に示すように、MOCVD法により、p型Al
GaAs上部クラッド層7とp型GaAsコンタクト層
8を積層する。
Then, as shown in FIG. 1B, an etching mask is provided by a photolithography process, and etching is performed using an ammonia / hydrogen peroxide water-based etching solution to form an array on the n-type GaAs current confinement layer 6. Forming a groove in the direction. At this time, the etching solution is p-type Al.
Since the GaAs lower cladding layer 5 is hardly etched, accurate selective etching is possible. Further, as shown in FIG. 3C, p-type Al is formed by MOCVD.
The GaAs upper clad layer 7 and the p-type GaAs contact layer 8 are laminated.

【0011】その後、同図(D)に示すように、電極9
となる金属を蒸着してフォトリソ工程後にエッチングま
たはリフトオフ法により、各発光素子の発光面となるn
型GaAs電流狭窄層6に設けられている溝の上方部分
を避けた所定位置に電極(及びボンディングパット部)
9を設ける。そして、電極9の下部以外のp型GaAs
コンタクト層8をアンモニア/過酸化水素水系のエッチ
ング液を使用して選択エッチング除去する。
After that, as shown in FIG.
N is formed as a light emitting surface of each light emitting element by vapor deposition of a metal to be formed and a photolithography process followed by etching or a lift-off method.
Electrode (and bonding pad) at a predetermined position avoiding the upper part of the groove provided in the type GaAs current confinement layer 6
9 is provided. Then, p-type GaAs other than the lower part of the electrode 9
The contact layer 8 is removed by selective etching using an ammonia / hydrogen peroxide water-based etching solution.

【0012】最後に、フォトリソ工程によりエッチング
マスクを設けて、塩酸系のエッチング溶液を用いてp型
AlGaAs上部クラッド層7をアレイ方向と垂直方向
にエッチングして、同図(E)に示すように各発光素子
に分離する。なお、同図(E)は、同図(D)において
X方向から見た図である。またこのとき、n型GaAs
電流狭窄層6をエッチングストッパー層として利用する
ことにより、精度の良いエッチングを可能としている。
そして、必要に応じて、SiN等の表面無反射層を形成
し、ボンディング部に穴開け加工を行うようにしても良
い。
Finally, an etching mask is provided by a photolithography process, and the p-type AlGaAs upper clad layer 7 is etched in a direction perpendicular to the array direction using a hydrochloric acid-based etching solution, as shown in FIG. Separate each light emitting element. It should be noted that FIG. 6E is a view seen from the X direction in FIG. At this time, n-type GaAs
By using the current confinement layer 6 as an etching stopper layer, accurate etching is possible.
Then, if necessary, a surface non-reflective layer such as SiN may be formed and the bonding portion may be perforated.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明の半導体発光装置は、列状方向と
平行方向に設けられた電流狭窄層と、列状方向と垂直方
向に電流狭窄層まで設けられたエッチング溝とによって
各発光素子を電気的に分離したので、製造時のエッチン
グ深さの制御が容易にでき、各発光素子を高密度化して
も各発光素子の分離を精度良く行うことができる。
According to the semiconductor light emitting device of the present invention, each light emitting element is formed by a current confinement layer provided in a direction parallel to the column direction and an etching groove provided up to the current confinement layer in a direction perpendicular to the column direction. Since they are electrically separated, it is possible to easily control the etching depth during manufacturing, and it is possible to accurately separate the light emitting elements even if the density of the light emitting elements is increased.

【0014】また、本発明の半導体発光装置の製造方法
は、電流狭窄層をエッチングストッパー層として利用し
ているので、上部クラッド層を薄くしなくても精度の良
いエッチング分離ができ、発光効率を高めることができ
る。
Further, in the method for manufacturing the semiconductor light emitting device of the present invention, since the current confinement layer is used as the etching stopper layer, accurate etching separation can be performed without thinning the upper cladding layer, and the luminous efficiency can be improved. Can be increased.

【0015】さらに、発光面となる電流狭窄層に形成さ
れる溝の上部を避けて電極を形成することにより、発光
される光が電極に遮られることがなく、さらに、発光効
率を高めることができるという効果がある。
Further, by forming the electrode while avoiding the upper portion of the groove formed in the current confinement layer serving as the light emitting surface, the emitted light is not blocked by the electrode, and the light emitting efficiency can be further improved. The effect is that you can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の半導体発光装置の一実施例を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a semiconductor light emitting device of the present invention.

【図2】(A)〜(D)は本発明の半導体発光装置の製
造方法を説明するための工程図である。
2A to 2D are process diagrams for explaining a method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型GaAs基板 2 n型GaAsバッファ層 3 n型AlGaAsクラッド層 4 p型GaAs(またはAlGaAs)活性層 4a 発光部 5 p型AlGaAs下部クラッド層 6 n型GaAs電流狭窄層 7 p型AlGaAs上部クラッド層 8 p型GaAsコンタクト層 9 電極 1 n-type GaAs substrate 2 n-type GaAs buffer layer 3 n-type AlGaAs clad layer 4 p-type GaAs (or AlGaAs) active layer 4a light emitting part 5 p-type AlGaAs lower clad layer 6 n-type GaAs current confinement layer 7 p-type AlGaAs upper clad Layer 8 p-type GaAs contact layer 9 Electrode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】pn接合を有する化合物半導体に列状に形
成された複数の発光素子を有する半導体発光装置におい
て、 前記各発光素子は、前記列状方向と平行方向に設けられ
た電流狭窄層と、前記列状方向と垂直方向に前記電流狭
窄層まで設けられたエッチング溝とによって電気的に分
離されていることを特徴とする半導体発光装置。
1. A semiconductor light emitting device having a plurality of light emitting elements formed in a row in a compound semiconductor having a pn junction, wherein each of the light emitting elements includes a current confinement layer provided in a direction parallel to the row direction. A semiconductor light emitting device, wherein the semiconductor light emitting device is electrically isolated by an etching groove provided up to the current confinement layer in a direction perpendicular to the columnar direction.
【請求項2】pn接合を有する化合物半導体の表面に複
数の発光素子を列状に形成する半導体発光装置の製造方
法であって、 基板上にバッファ層、クラッド層、活性層、下部クラッ
ド層及び電流狭窄層を順次積層する工程と、 この電流狭窄層に前記列状方向と平行方向な溝を形成す
る工程と、 この電流狭窄層上に上部クラッド層を積層し、電極を設
ける工程と、 前記上部クラッド層を前記電流狭窄層を利用して、前記
列状と垂直方向に選択エッチングして前記各発光素子に
分離する工程とよりなることを特徴とする半導体発光装
置の製造方法。
2. A method for manufacturing a semiconductor light-emitting device, which comprises forming a plurality of light-emitting elements in rows on the surface of a compound semiconductor having a pn junction, comprising a buffer layer, a clad layer, an active layer, a lower clad layer, and a substrate. A step of sequentially laminating current confinement layers, a step of forming grooves in the current confinement layers in a direction parallel to the columnar direction, a step of laminating an upper clad layer on the current confinement layers and providing electrodes, A method of manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising the step of selectively etching the upper clad layer in the direction perpendicular to the columns by using the current confinement layer to separate the light emitting elements.
【請求項3】電極は、発光面となる電流狭窄層に形成さ
れる溝の上部を避けて形成されていることを特徴とする
請求項1記載の半導体発光装置。
3. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the electrode is formed so as to avoid an upper portion of a groove formed in the current confinement layer which becomes a light emitting surface.
JP9665593A 1993-03-31 1993-03-31 Semiconductor light emitting device and its manufacturing method Pending JPH06291364A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9665593A JPH06291364A (en) 1993-03-31 1993-03-31 Semiconductor light emitting device and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9665593A JPH06291364A (en) 1993-03-31 1993-03-31 Semiconductor light emitting device and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06291364A true JPH06291364A (en) 1994-10-18

Family

ID=14170853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9665593A Pending JPH06291364A (en) 1993-03-31 1993-03-31 Semiconductor light emitting device and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06291364A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6191438B1 (en) 1997-05-30 2001-02-20 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting diode array
US6236065B1 (en) 1994-08-25 2001-05-22 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting diode array and method for fabricating the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6236065B1 (en) 1994-08-25 2001-05-22 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting diode array and method for fabricating the same
US6191438B1 (en) 1997-05-30 2001-02-20 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting diode array
KR100385108B1 (en) * 1997-05-30 2003-08-14 샤프 가부시키가이샤 Light emitting diode array

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5739552A (en) Semiconductor light emitting diode producing visible light
JPH04343484A (en) Luminous diode array
EP0486052A1 (en) Light-emitting diode for concurrently emitting lights having different wavelengths
JP2007207977A (en) Light emitting device and light emitting device array
JP2000323750A (en) Light-emitting diode array
JPH06291364A (en) Semiconductor light emitting device and its manufacturing method
JPH0497575A (en) Light emitting diode array
US6881978B2 (en) Semiconductor epitaxial structure and semiconductor light-emitting device
JPH10242507A (en) Light emitting diode and its manufacture
JPH10173230A (en) Light emitting element
JP2000261029A (en) Optical semiconductor element
US5006907A (en) Crosstalk preventing laser diode array
JP2002009331A (en) Light emitting diode array
JP2885463B2 (en) Method of manufacturing light emitting diode array
JPH0738147A (en) Semiconductor light emitting device
JP3219463B2 (en) Light emitting diode array
JPH03190287A (en) Light-emitting diode array
JPH06196752A (en) Semiconductor light emitting device
JPH06169104A (en) Emiconductor light-emitting device and manufacture thereof
JPS62156884A (en) Array type semiconductor light emitting device
JPH0677531A (en) Semiconductor light emitting element and its manufacture
JPH0629570A (en) Light-emitting element structure
JPS63278285A (en) Light-emitting diode array for optical printer and its manufacture
JPH04264780A (en) Manufacture of light-emitting diode array
JP3488783B2 (en) Light emitting diode array