JPH07263743A - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオードInfo
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- JPH07263743A JPH07263743A JP4862594A JP4862594A JPH07263743A JP H07263743 A JPH07263743 A JP H07263743A JP 4862594 A JP4862594 A JP 4862594A JP 4862594 A JP4862594 A JP 4862594A JP H07263743 A JPH07263743 A JP H07263743A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】基板の一部を残すことにより基板強度を保有
し、しかも基板の無い発光ダイオードに近い高輝度を安
価に得る。 【構成】発光ダイオード用チップは、ｐ型ＧａＡｓ基板
１上に、ｐ型ＧａＡｌＡｓ第１クラッド層２と、ｐ型Ｇ
ａＡｌＡｓ活性層３と、ｎ型ＧａＡｌＡｓ第２クラッド
層４とが順次積層されたダブルヘテロ構造をもつ。光取
出し面７側の第２クラッド層４の表面の中央に円形の中
央電極５を、ＧａＡｓ基板１の裏面の周囲に孔空きの周
囲電極６をもつ。そして、ＧａＡｓ基板１の一部が除去
されてｐ型第１クラッド層２が露出しているエッチング
孔８を持つ。このエッチング孔８中に露出された第１ク
ラッド層２の表面に光反射膜９が形成される。エッチン
グ孔８は、光取出し効率の向上の点から円形表面電極の
真下に配置するのがよい。
し、しかも基板の無い発光ダイオードに近い高輝度を安
価に得る。 【構成】発光ダイオード用チップは、ｐ型ＧａＡｓ基板
１上に、ｐ型ＧａＡｌＡｓ第１クラッド層２と、ｐ型Ｇ
ａＡｌＡｓ活性層３と、ｎ型ＧａＡｌＡｓ第２クラッド
層４とが順次積層されたダブルヘテロ構造をもつ。光取
出し面７側の第２クラッド層４の表面の中央に円形の中
央電極５を、ＧａＡｓ基板１の裏面の周囲に孔空きの周
囲電極６をもつ。そして、ＧａＡｓ基板１の一部が除去
されてｐ型第１クラッド層２が露出しているエッチング
孔８を持つ。このエッチング孔８中に露出された第１ク
ラッド層２の表面に光反射膜９が形成される。エッチン
グ孔８は、光取出し効率の向上の点から円形表面電極の
真下に配置するのがよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板付き発光ダイオー
ドと基板無し発光ダイオードとの利点を兼ね備えた発光
ダイオードに関するものである。
ドと基板無し発光ダイオードとの利点を兼ね備えた発光
ダイオードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、輝度の高い発光ダイオードとして
ＤＨ構造のＧａＡｌＡｓを用いた発光ダイオードが知ら
れている。その一例としてＤＨ構造赤色発光ダイオード
を図４に示す。
ＤＨ構造のＧａＡｌＡｓを用いた発光ダイオードが知ら
れている。その一例としてＤＨ構造赤色発光ダイオード
を図４に示す。
【０００３】ＤＨ構造発光ダイオードは、ｐ型ＧａＡｓ
基板１上に、ｐ型Ｇａ0.4 Ａｌ0.6Ａｓ第１クラッド層
２、ｐ型Ｇａ0.65Ａｌ0.35Ａｓ活性層３、ｎ型Ｇａ0.4
Ａｌ0.6 Ａｓ第２クラッド層４が順次積層されたダブル
ヘテロ構造を有し、表面に部分電極５、裏面に全面電極
６を有する。
基板１上に、ｐ型Ｇａ0.4 Ａｌ0.6Ａｓ第１クラッド層
２、ｐ型Ｇａ0.65Ａｌ0.35Ａｓ活性層３、ｎ型Ｇａ0.4
Ａｌ0.6 Ａｓ第２クラッド層４が順次積層されたダブル
ヘテロ構造を有し、表面に部分電極５、裏面に全面電極
６を有する。
【０００４】このようなＤＨ構造発光ダイオード（基板
付き発光ダイオード）では、活性層３へのキャリアの閉
じ込め効果により高い内部量子効率が実現できる。しか
し、光取出し面７と逆方向に放射された光、及び光取出
し面７で反射された光は、ｐ型ＧａＡｓ基板１に吸収さ
れて発光に寄与せず、光取出し効率が低くなる。
付き発光ダイオード）では、活性層３へのキャリアの閉
じ込め効果により高い内部量子効率が実現できる。しか
し、光取出し面７と逆方向に放射された光、及び光取出
し面７で反射された光は、ｐ型ＧａＡｓ基板１に吸収さ
れて発光に寄与せず、光取出し効率が低くなる。
【０００５】そこで、更に高い輝度を持つ発光ダイオー
ド構造として、光取出し面７と逆方向に放射された光、
及び光取出し面７で反射された光を裏面で反射させるこ
とにより、光取出し面から効率よく光を取り出すことが
できる裏面反射型ＤＨ（ＤＤＨ）構造の発光ダイオード
が開発された。ＤＤＨ構造発光ダイオードの一例を図５
に示す。
ド構造として、光取出し面７と逆方向に放射された光、
及び光取出し面７で反射された光を裏面で反射させるこ
とにより、光取出し面から効率よく光を取り出すことが
できる裏面反射型ＤＨ（ＤＤＨ）構造の発光ダイオード
が開発された。ＤＤＨ構造発光ダイオードの一例を図５
に示す。
【０００６】ＤＤＨ構造発光ダイオードは、ｐ型Ｇａ
0.4 Ａｌ0.6 Ａｓ第１クラッド層２、ｐ型Ｇａ0.65Ａｌ
0.35Ａｓ活性層３、ｎ型Ｇａ0.4 Ａｌ0.6 Ａｓ第２クラ
ッド層４が順次積層されたダブルヘテロ構造を有し、表
面に部分電極５、裏面に全面電極６を有するが、基板は
ない。
0.4 Ａｌ0.6 Ａｓ第１クラッド層２、ｐ型Ｇａ0.65Ａｌ
0.35Ａｓ活性層３、ｎ型Ｇａ0.4 Ａｌ0.6 Ａｓ第２クラ
ッド層４が順次積層されたダブルヘテロ構造を有し、表
面に部分電極５、裏面に全面電極６を有するが、基板は
ない。
【０００７】このようなＤＤＨ構造発光ダイオード（基
板無し発光ダイオード）では、上記各エピタキシャル層
をＧａＡｓ基板上に成長後、ＧａＡｓ基板を全部除去す
る。したがって素子の中に光の吸収層が無く、光取出し
面７と逆方向に放射された光、及び光取出し面７で反射
された光は結晶中を透過し、全面電極６で反射されて、
再度光取出し面７から取り出される。その結果、光取出
し効率が高くなり非常に高い外部量子効率が実現でき
る。
板無し発光ダイオード）では、上記各エピタキシャル層
をＧａＡｓ基板上に成長後、ＧａＡｓ基板を全部除去す
る。したがって素子の中に光の吸収層が無く、光取出し
面７と逆方向に放射された光、及び光取出し面７で反射
された光は結晶中を透過し、全面電極６で反射されて、
再度光取出し面７から取り出される。その結果、光取出
し効率が高くなり非常に高い外部量子効率が実現でき
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した基
板無し発光ダイオードを作成するためには、基板を全部
除去してしまうので、ウェハの厚さはエピタキシャル成
長層だけとなり、ウェハが非常に薄いものとなる。そこ
で、基板に代って強度を確保するためにＧａＡｌＡｓの
エピタキシャル成長層を厚く形成することが必要とな
る。具体的には２００μｍ以上の厚さが必要である。し
かし、この厚いエピタキシャル層を安価に成長させるこ
とは難しく、かといって薄くすると後工程での製造歩留
りが低下するという欠点があった。
板無し発光ダイオードを作成するためには、基板を全部
除去してしまうので、ウェハの厚さはエピタキシャル成
長層だけとなり、ウェハが非常に薄いものとなる。そこ
で、基板に代って強度を確保するためにＧａＡｌＡｓの
エピタキシャル成長層を厚く形成することが必要とな
る。具体的には２００μｍ以上の厚さが必要である。し
かし、この厚いエピタキシャル層を安価に成長させるこ
とは難しく、かといって薄くすると後工程での製造歩留
りが低下するという欠点があった。
【０００９】本発明の目的は、基板付き発光ダイオード
に基板無し発光ダイオードの利点を取り込むことによっ
て、前述した従来技術の欠点を解消し、高出力で低価格
な発光ダイオードを提供することにある。
に基板無し発光ダイオードの利点を取り込むことによっ
て、前述した従来技術の欠点を解消し、高出力で低価格
な発光ダイオードを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の発光ダイオード
は、基板上に発光部を有する複数のエピタキシャル層を
設け、この複数のエピタキシャル層のうち基板と反対側
のエピタキシャル層表面を光取出し面とする発光ダイオ
ードにおいて、基板の一部を除去して上記複数のエピタ
キシャル層のうち基板側のエピタキシャル層を露出させ
たエッチング孔を設け、このエッチング孔中に露出した
基板側のエピタキシャル層表面を光反射面としたもので
ある。
は、基板上に発光部を有する複数のエピタキシャル層を
設け、この複数のエピタキシャル層のうち基板と反対側
のエピタキシャル層表面を光取出し面とする発光ダイオ
ードにおいて、基板の一部を除去して上記複数のエピタ
キシャル層のうち基板側のエピタキシャル層を露出させ
たエッチング孔を設け、このエッチング孔中に露出した
基板側のエピタキシャル層表面を光反射面としたもので
ある。
【００１１】また、本発明の発光ダイオードは、第１導
電型のＧａＡｓ基板上に、少なくとも第１導電型のＧａ
ＡｌＡｓ第１クラッド層と、第１導電型もしくは第２導
電型またはアンドープのＧａＡｌＡｓ活性層と、第２導
電型のＧａＡｌＡｓ第２クラッド層とが順次積層された
ダブルヘテロ構造を有し、光取出し面側となる第２導電
型ＧａＡｌＡｓ第２クラッド層の表面に部分電極を、Ｇ
ａＡｓ基板の裏面に裏面電極を有する発光ダイオードに
おいて、ＧａＡｓ基板の一部を裏面より除去して第１導
電型ＧａＡｌＡｓ第１クラッド層を露出させたエッチン
グ孔を少なくとも１つ設け、このエッチング孔中に露出
した第１導電型ＧａＡｌＡｓ第１クラッド層表面に光反
射膜を形成したものである。
電型のＧａＡｓ基板上に、少なくとも第１導電型のＧａ
ＡｌＡｓ第１クラッド層と、第１導電型もしくは第２導
電型またはアンドープのＧａＡｌＡｓ活性層と、第２導
電型のＧａＡｌＡｓ第２クラッド層とが順次積層された
ダブルヘテロ構造を有し、光取出し面側となる第２導電
型ＧａＡｌＡｓ第２クラッド層の表面に部分電極を、Ｇ
ａＡｓ基板の裏面に裏面電極を有する発光ダイオードに
おいて、ＧａＡｓ基板の一部を裏面より除去して第１導
電型ＧａＡｌＡｓ第１クラッド層を露出させたエッチン
グ孔を少なくとも１つ設け、このエッチング孔中に露出
した第１導電型ＧａＡｌＡｓ第１クラッド層表面に光反
射膜を形成したものである。
【００１２】
【作用】基板を除去するのは一部であるから強度確保と
いう基板機能は残され、これにより厚いエピタキシャル
層を成長させる必要がなく、安価に製造できる。また、
エッチング孔中に露出している基板側のエピタキシャル
層を光反射面としているから、エッチング孔がない場合
に吸収されていた光をその光反射面で反射して光取出し
面から取りだすことができるため、高い出力が得られ
る。
いう基板機能は残され、これにより厚いエピタキシャル
層を成長させる必要がなく、安価に製造できる。また、
エッチング孔中に露出している基板側のエピタキシャル
層を光反射面としているから、エッチング孔がない場合
に吸収されていた光をその光反射面で反射して光取出し
面から取りだすことができるため、高い出力が得られ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の発光ダイオードをＤＨ構造発
光ダイオードに適用した実施例を説明する。図１（ａ）
に本実施例の発光ダイオード用チップの平面図、図１
（ｂ）に断面図、図１（ｃ）に裏面図をそれぞれ示す。
光ダイオードに適用した実施例を説明する。図１（ａ）
に本実施例の発光ダイオード用チップの平面図、図１
（ｂ）に断面図、図１（ｃ）に裏面図をそれぞれ示す。
【００１４】発光ダイオード用チップは、ｐ型ＧａＡｓ
基板１の上に、ｐ型Ｇａ1-x ＡｌxＡｓ第１クラッド層
２、ｐ型Ｇａ1-y Ａｌy Ａｓ活性層３、ｎ型Ｇａ1-z Ａ
ｌzＡｓ第２クラッド層４を順次積層したダブルヘテロ
構造を有する。なお、これらのエピタキシャル層の他
に、さらにバッファ層や保護層、レンズ層等を有してい
てもよい。
基板１の上に、ｐ型Ｇａ1-x ＡｌxＡｓ第１クラッド層
２、ｐ型Ｇａ1-y Ａｌy Ａｓ活性層３、ｎ型Ｇａ1-z Ａ
ｌzＡｓ第２クラッド層４を順次積層したダブルヘテロ
構造を有する。なお、これらのエピタキシャル層の他
に、さらにバッファ層や保護層、レンズ層等を有してい
てもよい。
【００１５】チップの光取出し面７側である第２クラッ
ド層４の表面の中央に円形の中央電極５が、基板１の裏
面の周囲には中央に孔の空いた周囲電極６がそれぞれ取
り付けられている。なお、中央電極５の形状は、円形の
他に十字状など任意な形状を選ぶことができる。
ド層４の表面の中央に円形の中央電極５が、基板１の裏
面の周囲には中央に孔の空いた周囲電極６がそれぞれ取
り付けられている。なお、中央電極５の形状は、円形の
他に十字状など任意な形状を選ぶことができる。
【００１６】孔空き周囲電極６が取り付けられたＧａＡ
ｓ基板１のその孔空き部には、その部分が裏面よりエッ
チングで除去されてエッチング孔８が形成されている。
エッチング孔８の形状は、図示するように、孔底部が小
径で孔開口部が大径の截頭円錐形となっている。このエ
ッチング孔８の大きさは、基板強度が保持できる程度の
大きさとする。
ｓ基板１のその孔空き部には、その部分が裏面よりエッ
チングで除去されてエッチング孔８が形成されている。
エッチング孔８の形状は、図示するように、孔底部が小
径で孔開口部が大径の截頭円錐形となっている。このエ
ッチング孔８の大きさは、基板強度が保持できる程度の
大きさとする。
【００１７】エッチング孔８の位置は任意であるが、特
に光取出し効率を高める点から光取出し面７側の表面電
極５の真下に配置することが好ましい。平面または裏面
から透視すると、ちょうど孔空き周囲電極６の孔の中に
円形の中央電極が入る恰好になる。エッチング孔８は、
基板１の一部を完全に除去して第１クラッド層２に達す
る深さに形成され、孔底部で第１クラッド層２の一部が
円形に露出している。
に光取出し効率を高める点から光取出し面７側の表面電
極５の真下に配置することが好ましい。平面または裏面
から透視すると、ちょうど孔空き周囲電極６の孔の中に
円形の中央電極が入る恰好になる。エッチング孔８は、
基板１の一部を完全に除去して第１クラッド層２に達す
る深さに形成され、孔底部で第１クラッド層２の一部が
円形に露出している。
【００１８】そして、このエッチング孔８中に露出され
た第１クラッド層２の円形表面を光反射面としている。
光反射面とするためには、露出面をそのまま反射面とし
てもよいが、ここでは反射率を高めるために光反射膜９
を形成している。光反射膜９は発光波長を反射する金属
膜、特に反射率の優れたＡｕの薄膜を採用している。Ａ
ｕの光反射膜９は、またエッチング孔８の周壁から裏面
電極６の上にも連続して形成され、孔８を含めたチップ
裏面全面に形成されている。
た第１クラッド層２の円形表面を光反射面としている。
光反射面とするためには、露出面をそのまま反射面とし
てもよいが、ここでは反射率を高めるために光反射膜９
を形成している。光反射膜９は発光波長を反射する金属
膜、特に反射率の優れたＡｕの薄膜を採用している。Ａ
ｕの光反射膜９は、またエッチング孔８の周壁から裏面
電極６の上にも連続して形成され、孔８を含めたチップ
裏面全面に形成されている。
【００１９】なお、図示例ではエッチング孔８は１個形
成するようにしたが、２個以上でもよい。２個以上形成
する場合には、表面の中央電極５に対応する裏面部分に
集中させるようにしても、あるいは裏面全面に均等に分
散させるようにしてもよい。またエッチング孔の大きさ
は基板強度が確保できる範囲で大きくすることが好まし
く、特にエッチング孔底部の径を可能な範囲で大きく
し、かつ反射を有効なものとするために平面とすること
が好ましい。
成するようにしたが、２個以上でもよい。２個以上形成
する場合には、表面の中央電極５に対応する裏面部分に
集中させるようにしても、あるいは裏面全面に均等に分
散させるようにしてもよい。またエッチング孔の大きさ
は基板強度が確保できる範囲で大きくすることが好まし
く、特にエッチング孔底部の径を可能な範囲で大きく
し、かつ反射を有効なものとするために平面とすること
が好ましい。
【００２０】上述したエピタキシャル層の混晶比は次の
ように決める。ｐ型Ｇａ1-y ＡｌyＡｓ活性層３のＡｌ
Ａｓ混晶比ｙは、ｙ＝０〜０．４の範囲内で希望する発
光波長（赤外から赤色）となるように適宜定める。ｐ型
Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ第１クラッド層２及びｎ型Ｇａ1-z
Ａｌz Ａｓ第２クラッド層のＡｌＡｓ混晶比ｘ及びｚ
は、ｐ型Ｇａ1-y Ａｌy Ａｓ活性層３へのキャリアの注
入効率の増加、及び発光した光の結晶層中での再吸収を
防ぐために、ｘ＞ｙ，ｚ＞ｙとなるように決め、ＤＨ構
造を形成する。
ように決める。ｐ型Ｇａ1-y ＡｌyＡｓ活性層３のＡｌ
Ａｓ混晶比ｙは、ｙ＝０〜０．４の範囲内で希望する発
光波長（赤外から赤色）となるように適宜定める。ｐ型
Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ第１クラッド層２及びｎ型Ｇａ1-z
Ａｌz Ａｓ第２クラッド層のＡｌＡｓ混晶比ｘ及びｚ
は、ｐ型Ｇａ1-y Ａｌy Ａｓ活性層３へのキャリアの注
入効率の増加、及び発光した光の結晶層中での再吸収を
防ぐために、ｘ＞ｙ，ｚ＞ｙとなるように決め、ＤＨ構
造を形成する。
【００２１】次に、この実施例の発光ダイオードの製造
方法の一例を説明する。
方法の一例を説明する。
【００２２】まず、図２（ａ）に示すようにｐ型ＧａＡ
ｓ基板１上に、多層液相エピタキシャル法により、ｐ型
Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ第１クラッド層２、ｐ型Ｇａ1-y Ａ
ｌyＡｓ活性層３、ｎ型Ｇａ1-z Ａｌz Ａｓ第２クラッ
ド層４を順次エピタキシャル成長して、発光ダイオード
用のＤＨ構造エピタキシャルウェハを作成する。
ｓ基板１上に、多層液相エピタキシャル法により、ｐ型
Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ第１クラッド層２、ｐ型Ｇａ1-y Ａ
ｌyＡｓ活性層３、ｎ型Ｇａ1-z Ａｌz Ａｓ第２クラッ
ド層４を順次エピタキシャル成長して、発光ダイオード
用のＤＨ構造エピタキシャルウェハを作成する。
【００２３】本ウェハでは基板の一部が残されるので、
基板の全部が除去されるＤＤＨ構造発光ダイオードのよ
うに、エピタキシャル成長層を２００μｍ以上成長させ
る必要は無く、エピタキシャル成長層厚は１００μｍ以
下で十分である。
基板の全部が除去されるＤＤＨ構造発光ダイオードのよ
うに、エピタキシャル成長層を２００μｍ以上成長させ
る必要は無く、エピタキシャル成長層厚は１００μｍ以
下で十分である。
【００２４】ウェハ作成後、第２クラッド層４に中央電
極用金属１５を、基板１の裏面に周囲電極用の金属１６
を真空蒸着によりそれぞれ全面形成する。
極用金属１５を、基板１の裏面に周囲電極用の金属１６
を真空蒸着によりそれぞれ全面形成する。
【００２５】次に、図２（ｂ）に示すように中央電極用
金属１５上にレジストパターン１０、周囲電極用金属１
６上にレジストパターン１１をフォトリソグラフィ法に
より形成し、このレジストパターンをマスクとしイオン
ビームエッチング装置を用いて、電極パターンを形成す
る。これにより表面には円形の中央電極５が、裏面には
孔空きの周囲電極６が形成される。その後、レジストパ
ターン１０、１１を除去し、４００℃で加熱処理を行
い、表面電極５及び裏面電極６を結晶と合金化してオー
ミック接触を得る。
金属１５上にレジストパターン１０、周囲電極用金属１
６上にレジストパターン１１をフォトリソグラフィ法に
より形成し、このレジストパターンをマスクとしイオン
ビームエッチング装置を用いて、電極パターンを形成す
る。これにより表面には円形の中央電極５が、裏面には
孔空きの周囲電極６が形成される。その後、レジストパ
ターン１０、１１を除去し、４００℃で加熱処理を行
い、表面電極５及び裏面電極６を結晶と合金化してオー
ミック接触を得る。
【００２６】そして、図２（ｃ）に示すようにレジスト
パターン１２、１３をフォトリソグラフィ法により形成
し、このレジストパターンをマスクとして、アンモニア
過酸化水素系のエッチング液により、裏面電極６の中側
の基板１を除去してエッチング孔８を形成する。エッチ
ング孔８の形成後、レジストパターン１２、１３を除去
する。
パターン１２、１３をフォトリソグラフィ法により形成
し、このレジストパターンをマスクとして、アンモニア
過酸化水素系のエッチング液により、裏面電極６の中側
の基板１を除去してエッチング孔８を形成する。エッチ
ング孔８の形成後、レジストパターン１２、１３を除去
する。
【００２７】次に図２（ｄ）に示すようにＡｕを真空蒸
着法により蒸着して光反射膜９を取り付ける。光反射膜
９は、エッチング孔９内のみでよいが、ここでは周囲電
極６を含めて裏面全面にわたって形成してある。
着法により蒸着して光反射膜９を取り付ける。光反射膜
９は、エッチング孔９内のみでよいが、ここでは周囲電
極６を含めて裏面全面にわたって形成してある。
【００２８】最後に図２（ｅ）に示すように、へき開法
によりウェハから発光ダイオードチップにペレタイズす
る。
によりウェハから発光ダイオードチップにペレタイズす
る。
【００２９】さて、このようにして一部基板を除去した
本実施例によるＤＨ構造発光ダイオードは、通常の基板
付きＤＨ構造発光ダイオードよりも高く、基板無し発光
ダイオードに近い出力が得られる。この理由について図
３を用いて説明する。
本実施例によるＤＨ構造発光ダイオードは、通常の基板
付きＤＨ構造発光ダイオードよりも高く、基板無し発光
ダイオードに近い出力が得られる。この理由について図
３を用いて説明する。
【００３０】通常のＤＨ構造発光ダイオードでは、ｐ型
Ｇａ1-y Ａｌy Ａｓ活性層３で発光した光のうち、全反
射角以下で且つ表面電極５の影にならなず、光取出し面
７の方向に直接向う光１５しか有効な光とならない。し
かし、この実施例に示す構造の発光ダイオードでは、通
常のＤＨ構造発光ダイオードでは有効な発光として寄与
しない光、例えば活性層３から裏面に向うような光１
６、あるいは活性層３から一旦表面に向って表面電極５
で反射されて裏面に向うような光１７でも、孔底部に設
けた光反射膜９の反射により外部に取り出すことができ
る。加えて、エッチング孔８の周壁での反射により外部
に取り出すことができる光もある。
Ｇａ1-y Ａｌy Ａｓ活性層３で発光した光のうち、全反
射角以下で且つ表面電極５の影にならなず、光取出し面
７の方向に直接向う光１５しか有効な光とならない。し
かし、この実施例に示す構造の発光ダイオードでは、通
常のＤＨ構造発光ダイオードでは有効な発光として寄与
しない光、例えば活性層３から裏面に向うような光１
６、あるいは活性層３から一旦表面に向って表面電極５
で反射されて裏面に向うような光１７でも、孔底部に設
けた光反射膜９の反射により外部に取り出すことができ
る。加えて、エッチング孔８の周壁での反射により外部
に取り出すことができる光もある。
【００３１】また、エッチング孔８を、円形の表面電極
５の真下に配置すると、孔空き周囲面電極６から中央電
極５に向って流れる電流１４は、截頭円錐形のエッチン
グ孔８の存在により電流の狭搾が生じる。したがって、
表面電極５真下の電流成分が少なくなるために、更に高
出力化を図ることができる。本実施例のＤＨ構造をもつ
発光ダイオードを実際に作製したところ、通常のＤＨ構
造発光ダイオードの１．８倍の光出力が得られた。
５の真下に配置すると、孔空き周囲面電極６から中央電
極５に向って流れる電流１４は、截頭円錐形のエッチン
グ孔８の存在により電流の狭搾が生じる。したがって、
表面電極５真下の電流成分が少なくなるために、更に高
出力化を図ることができる。本実施例のＤＨ構造をもつ
発光ダイオードを実際に作製したところ、通常のＤＨ構
造発光ダイオードの１．８倍の光出力が得られた。
【００３２】また、本実施例によれば基板の一部が基板
強度を保有するので、基板上に厚いエピタキシャル層を
成長させる必要がなく、安価に作成することができ製造
歩留りが向上する。
強度を保有するので、基板上に厚いエピタキシャル層を
成長させる必要がなく、安価に作成することができ製造
歩留りが向上する。
【００３３】なお、上記実施例ではＤＨ構造の発光ダイ
オードについて説明したが、本発明はこれに限定され
ず、例えば、ＳＨ（シングルヘテロ）構造の発光ダイオ
ードについても適用できる。
オードについて説明したが、本発明はこれに限定され
ず、例えば、ＳＨ（シングルヘテロ）構造の発光ダイオ
ードについても適用できる。
【００３４】
【発明の効果】本発明の発光ダイオードによれば、基板
の一部を除去するので従来の基板無し発光ダイオードに
比べて安価に作製でき、また基板の一部除去により現わ
れた露出面を光反射面としているので従来の基板付き発
光ダイオードに比べて高い光出力が得られる。
の一部を除去するので従来の基板無し発光ダイオードに
比べて安価に作製でき、また基板の一部除去により現わ
れた露出面を光反射面としているので従来の基板付き発
光ダイオードに比べて高い光出力が得られる。
【図１】本発明の発光ダイオードの一実施例を説明する
ためのＤＨ構造発光ダイオードを示す図であって、
（ａ）はチップの平面図、（ｂ）はチップの断面図、
（ｃ）はチップの裏面図である。
ためのＤＨ構造発光ダイオードを示す図であって、
（ａ）はチップの平面図、（ｂ）はチップの断面図、
（ｃ）はチップの裏面図である。
【図２】図１に示す発光ダイオードの製造方法の実施例
を示す工程図である。
を示す工程図である。
【図３】図１に示す発光ダイオードの動作原理を示す説
明図である。
明図である。
【図４】従来例のＤＨ構造発光ダイオードを示す断面図
である。
である。
【図５】従来例のＤＤＨ構造発光ダイオードを示す断面
図である。
図である。
１ ｐ型ＧａＡｓ基板 ２ ｐ型Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ第１クラッド層 ３ ｐ型Ｇａ1-y Ａｌy Ａｓ活性層 ４ ｎ型Ｇａ1-z Ａｌz Ａｓ第２クラッド層 ５ 中央電極 ６ 周囲電極 ７ 光取出し面 ８ エッチング孔 ９ 光反射膜 １０，１１，１２，１３ レジストパターン １４ 電流 １５，１６，１７ 光
Claims (3)
- 【請求項１】基板上に発光部を有する複数のエピタキシ
ャル層を設け、この複数のエピタキシャル層のうち基板
と反対側のエピタキシャル層表面を光取出し面とする発
光ダイオードにおいて、上記基板の一部を除去して上記
複数のエピタキシャル層のうち基板側のエピタキシャル
層を露出させたエッチング孔を設け、このエッチング孔
中に露出した上記基板側のエピタキシャル層表面を光反
射面としたことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項２】第１導電型のＧａＡｓ基板上に、少なくと
も第１導電型のＧａＡｌＡｓ第１クラッド層と、第１導
電型もしくは第２導電型またはアンドープのＧａＡｌＡ
ｓ活性層と、第２導電型のＧａＡｌＡｓ第２クラッド層
とが順次積層されたダブルヘテロ構造を有し、光取出し
面側となる第２導電型ＧａＡｌＡｓ第２クラッド層の表
面に部分電極を、ＧａＡｓ基板の裏面に裏面電極を有す
る発光ダイオードにおいて、上記ＧａＡｓ基板の一部を
裏面より除去して上記第１導電型ＧａＡｌＡｓ第１クラ
ッド層を露出させたエッチング孔を少なくとも１つ設
け、このエッチング孔中に露出した上記第１導電型Ｇａ
ＡｌＡｓ第１クラッド層表面に光反射膜を形成したこと
を特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項３】上記エッチング孔を、光取出し面側の部分
電極の真下に配置することを特徴とする発光ダイオー
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4862594A JPH07263743A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4862594A JPH07263743A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263743A true JPH07263743A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12808588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4862594A Pending JPH07263743A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07263743A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002170986A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-14 | Kyocera Corp | 半導体発光装置 |
| DE10250635A1 (de) * | 2002-10-30 | 2004-05-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes Halbleiterelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JP2007103725A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| JP2007173530A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Hitachi Cable Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2008523608A (ja) * | 2004-12-08 | 2008-07-03 | 韓國電子通信研究院 | シリコンベースの発光ダイオード |
| JP2011171514A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光装置 |
| WO2014108821A1 (en) * | 2013-01-10 | 2014-07-17 | Koninklijke Philips N.V. | Led with shaped growth substrate for side emission |
| CN107210337A (zh) * | 2014-11-06 | 2017-09-26 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有顶部接触件下方的沟槽的发光器件 |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP4862594A patent/JPH07263743A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US10224457B2 (en) | 2014-11-06 | 2019-03-05 | Lumileds Llc | Light emitting device with trench beneath a top contact |
| CN107210337B (zh) * | 2014-11-06 | 2021-06-29 | 亮锐控股有限公司 | 具有顶部接触件下方的沟槽的发光器件 |
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