JPH0747881Y2 - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオードInfo
- Publication number
- JPH0747881Y2 JPH0747881Y2 JP1988109503U JP10950388U JPH0747881Y2 JP H0747881 Y2 JPH0747881 Y2 JP H0747881Y2 JP 1988109503 U JP1988109503 U JP 1988109503U JP 10950388 U JP10950388 U JP 10950388U JP H0747881 Y2 JPH0747881 Y2 JP H0747881Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- semiconductor crystal
- led
- emitting diode
- light emitting
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は面発光型の発光ダイオード（LED）に関する。
（従来の技術） 従来から、駆動電圧が低く、かつ信頼性が高い等の優れ
た長所を有するLEDが各種電子機器のインジケータやパ
ネルディスプレイ等における小型光源、あるいは赤外線
リモコン等における面発光型の大型光源として多く用い
られている。
た長所を有するLEDが各種電子機器のインジケータやパ
ネルディスプレイ等における小型光源、あるいは赤外線
リモコン等における面発光型の大型光源として多く用い
られている。
そして、そのようなLEDは、例えばｐ形の半導体結晶と
ｎ形の半導体結晶を接合して構成されており、これら半
導体結晶間に電流を流して電子を注入することによっ
て、いわゆる注入形エレクトロルミネセンス現象を起こ
させてｐ−ｎ接合面の活性領域で所定波長の光を発光さ
せるものである。
ｎ形の半導体結晶を接合して構成されており、これら半
導体結晶間に電流を流して電子を注入することによっ
て、いわゆる注入形エレクトロルミネセンス現象を起こ
させてｐ−ｎ接合面の活性領域で所定波長の光を発光さ
せるものである。
また、このようなLEDを構成する半導体結晶を変えるこ
とによって発光される光の波長を変えることができるよ
うになっている。
とによって発光される光の波長を変えることができるよ
うになっている。
ところで、赤外線リモコンの光源として用いられる面発
光型のLEDは、第５図に示すような比較的大面積の光取
出し面１からできるだけ均一な発光面を得るために、LE
Dチップ２の上記光取出し面１にストライプ状の電極３
が分散配置される。
光型のLEDは、第５図に示すような比較的大面積の光取
出し面１からできるだけ均一な発光面を得るために、LE
Dチップ２の上記光取出し面１にストライプ状の電極３
が分散配置される。
ところが、上記ストライプ状の電極３は熱処理をする必
要から一般にAu（金）系の材料にして形成されているた
め、第６図に示すように上記活性領域にて発光した光の
一部は上記電極３の裏面（図中下面）で反射されてしま
う。
要から一般にAu（金）系の材料にして形成されているた
め、第６図に示すように上記活性領域にて発光した光の
一部は上記電極３の裏面（図中下面）で反射されてしま
う。
このため、上述のような従来の面発光型のLEDでは、LED
チップ２の外部への光の取出し効率、すなわち外部効率
が悪くなるという欠点があった。
チップ２の外部への光の取出し効率、すなわち外部効率
が悪くなるという欠点があった。
また、上述のような電極３が設けられている部分は、設
けられていない部分に比して暗くなるため発光の均一性
が低下してしまう。
けられていない部分に比して暗くなるため発光の均一性
が低下してしまう。
（課題を解決するための手段） 本考案は上述のような実情に鑑みてなされたものであ
り、外部効率が良く、かつ発光の均一性の向上を図るこ
とができる発光ダイオードを提供することを目的とす
る。
り、外部効率が良く、かつ発光の均一性の向上を図るこ
とができる発光ダイオードを提供することを目的とす
る。
そして、本考案はこの目的を達成するために少なくとも
ｐ形の半導体結晶とｎ形の半導体結晶とを接合してこれ
ら半導体結晶間に活性領域が形成され、上記各半導体結
晶の各外表面に形成された電極間に電流を流すことによ
って上記活性領域にて所定波長の光を発光させる発光ダ
イオードであって、いずれか一方の上記半導体結晶の外
表面に所定ピッチの複数の溝を形成すると共に、これら
溝の側面に上記電極を形成し、外表面を上記活性領域に
て発光された光を外部に出射する光取出し面としたこと
を特徴とする発光ダイオードを提供するものである。
ｐ形の半導体結晶とｎ形の半導体結晶とを接合してこれ
ら半導体結晶間に活性領域が形成され、上記各半導体結
晶の各外表面に形成された電極間に電流を流すことによ
って上記活性領域にて所定波長の光を発光させる発光ダ
イオードであって、いずれか一方の上記半導体結晶の外
表面に所定ピッチの複数の溝を形成すると共に、これら
溝の側面に上記電極を形成し、外表面を上記活性領域に
て発光された光を外部に出射する光取出し面としたこと
を特徴とする発光ダイオードを提供するものである。
（実施例） 以下、本考案に係る発光ダイオードの好適な一実施例を
第１図ないし第４図を用いて詳細に説明する。
第１図ないし第４図を用いて詳細に説明する。
本実施例は、赤外線リモコンの赤外線光源として用いら
れる面発光型のLEDに本考案を適用したものであり、こ
のLEDにおけるLEDチップ10は第１図に示すようにｐ形Ga
As（ガリウム・ヒ素）の半導体結晶基板11にｐ形GaAlAs
の半導体結晶12と活性層13及びｎ形GaAlAsの半導体結晶
14を順次積層して形成されたダブルヘテロ構造のもので
ある。
れる面発光型のLEDに本考案を適用したものであり、こ
のLEDにおけるLEDチップ10は第１図に示すようにｐ形Ga
As（ガリウム・ヒ素）の半導体結晶基板11にｐ形GaAlAs
の半導体結晶12と活性層13及びｎ形GaAlAsの半導体結晶
14を順次積層して形成されたダブルヘテロ構造のもので
ある。
そして、上記半導体結晶板11の外表面、すなわち第１図
中下面には、その全面にAu系の材料にて全面電極15が形
成されている。
中下面には、その全面にAu系の材料にて全面電極15が形
成されている。
また、上記ｎ系GaAlAsの半導体結晶14の外表面、すなわ
ち第１図中上面には溝幅がＷなる複数の溝16,16が所定
ピッチＰで全幅に亘って形成されており、これら溝16に
よってこの半導体結晶14の外表面には凹凸が形成され
る。
ち第１図中上面には溝幅がＷなる複数の溝16,16が所定
ピッチＰで全幅に亘って形成されており、これら溝16に
よってこの半導体結晶14の外表面には凹凸が形成され
る。
そして、上記各溝16の両内側面16a,16aには薄膜状のス
トライプ電極17が各々形成されており、これらストライ
プ電極17はその一端にて電極連結部18を介してワイヤボ
ンディング部19に接続されている。
トライプ電極17が各々形成されており、これらストライ
プ電極17はその一端にて電極連結部18を介してワイヤボ
ンディング部19に接続されている。
ここで、上記各溝16の側面16a,16aは、上記半導体結晶1
4の外表面に対して略々垂直となっており、これにより
これら溝16の側面16a,16aに形成された電極17の面は上
記半導体結晶14の外表面に対して略々垂直になってい
る。
4の外表面に対して略々垂直となっており、これにより
これら溝16の側面16a,16aに形成された電極17の面は上
記半導体結晶14の外表面に対して略々垂直になってい
る。
なお、本実施例において、上記各溝16のピッチＰは約20
［μｍ］であり、これら溝16の幅Ｗ及び深さｈは約10
［μｍ］である。
［μｍ］であり、これら溝16の幅Ｗ及び深さｈは約10
［μｍ］である。
また、上記LEDチップ10の縦・横・高さの関係は310［μ
ｍ］×300［μｍ］×150［μｍ］となっている。
ｍ］×300［μｍ］×150［μｍ］となっている。
上述のような構成のLEDにおいて、上記全面電極15とス
トライプ電極17間に電流を流して各半導体結晶に電子あ
るいは正孔を注入すると、上記活性層13における注入形
エレクトロルミネセンス現象によってこの活性層13から
所定波長の赤外光が発光される。
トライプ電極17間に電流を流して各半導体結晶に電子あ
るいは正孔を注入すると、上記活性層13における注入形
エレクトロルミネセンス現象によってこの活性層13から
所定波長の赤外光が発光される。
そして、この発光された赤外光は上記ｎ形GaAlAsの半導
体結晶14の外表面、すなわち上記溝16の底面16bと上面1
6cから成る光取出し面20から外部に出射される。
体結晶14の外表面、すなわち上記溝16の底面16bと上面1
6cから成る光取出し面20から外部に出射される。
ここで、上記ストライプ電極17は、上記光取出し面20に
対して略垂直となっている。
対して略垂直となっている。
よって、上記活性層13にて発光された赤外光L2は第３図
に示すようにそれらストライプ電極17にて反射されるこ
とがほとんどなく、発光された赤外光の大部分は外部に
出射される。
に示すようにそれらストライプ電極17にて反射されるこ
とがほとんどなく、発光された赤外光の大部分は外部に
出射される。
また、上記各ストライプ電極17に斜めに照射される赤外
光L2もこれらストライプ電極17にて反射されて外部に出
射される。
光L2もこれらストライプ電極17にて反射されて外部に出
射される。
よって、このLEDによれば、その外部効率を従来のLEDに
比して大幅に向上させることができる。
比して大幅に向上させることができる。
さらに、光取出し面20におけるストライプ電極17の影響
がほとんどないため発光面のむらがなく、略々完全に均
一な発光面を得ることができる。
がほとんどないため発光面のむらがなく、略々完全に均
一な発光面を得ることができる。
また、本実施例によれば、第５図に示したような従来の
発光ダイオードに比して、略２倍の面積の発光面を得る
ことができる。
発光ダイオードに比して、略２倍の面積の発光面を得る
ことができる。
次に、上述のようなLED10の製造方法を第４図（ａ）〜
（ｊ）にて説明する。
（ｊ）にて説明する。
まず、上述のようにｐ形GaAsの半導体結晶基板11上にｐ
形GaAlAsの半導体結晶12、活性層13及びｎ形GaAlAsの半
導体結晶14を周知の薄膜形成手段によって順次積層して
形成されるLEDウェハ21の外表面（図中上面）に第４図
（ａ）に示すようにフォトレジスト膜22を形成し、その
後に同図（ｂ）に示すようにこのレジスト膜22を所定の
フォトマスクを用いて露光・現像してストライプ状にパ
ターンニングしたマスクを形成する。
形GaAlAsの半導体結晶12、活性層13及びｎ形GaAlAsの半
導体結晶14を周知の薄膜形成手段によって順次積層して
形成されるLEDウェハ21の外表面（図中上面）に第４図
（ａ）に示すようにフォトレジスト膜22を形成し、その
後に同図（ｂ）に示すようにこのレジスト膜22を所定の
フォトマスクを用いて露光・現像してストライプ状にパ
ターンニングしたマスクを形成する。
次に、LEDウェハ21の外表面とエッチングして同図
（ｃ）に示すように光取出し面20と略垂直なストライプ
状の上記溝16を全幅に亘って形成した後、同図（ｄ）及
び（ｅ）に示すようにAu系の材料を用いてA,Bの二方向
からの斜め蒸着を行なう。
（ｃ）に示すように光取出し面20と略垂直なストライプ
状の上記溝16を全幅に亘って形成した後、同図（ｄ）及
び（ｅ）に示すようにAu系の材料を用いてA,Bの二方向
からの斜め蒸着を行なう。
これにより、上記各溝16の両側面にはストライプ電極17
が形成される。
が形成される。
その後、例えばリフトオフ法により同図（ｆ）に示すよ
うにLEDウェハ21の外表面に被着された不要な蒸着面及
びレジスト膜22を除去する。
うにLEDウェハ21の外表面に被着された不要な蒸着面及
びレジスト膜22を除去する。
続いて、同図（ｇ）に示すように再びLEDウェハ21外表
面の全面にフォトレジスト膜23を形成し、その後同図
（ｈ）に示すように各溝16間を連通する上記電極連結部
18及びワイヤボンディング部19に相当する部分のレジス
ト膜23を除去した後同図（ｉ）に示すように全面への金
系の素材を用いる蒸着を行なって電極連結部18及びワイ
ヤボンディング部19を形成する。
面の全面にフォトレジスト膜23を形成し、その後同図
（ｈ）に示すように各溝16間を連通する上記電極連結部
18及びワイヤボンディング部19に相当する部分のレジス
ト膜23を除去した後同図（ｉ）に示すように全面への金
系の素材を用いる蒸着を行なって電極連結部18及びワイ
ヤボンディング部19を形成する。
最後に、同図（ｊ）に示すようにリフトオフ法によって
不要な蒸着面及びレジスト膜を取り除くことによって、
光取出し面20に形成した各溝間を連通する全ての電極が
完成し、その後に所定の大きさのチップ10に切断されて
上述のようなLEDが製造される。
不要な蒸着面及びレジスト膜を取り除くことによって、
光取出し面20に形成した各溝間を連通する全ての電極が
完成し、その後に所定の大きさのチップ10に切断されて
上述のようなLEDが製造される。
なお、本実施例における上記溝16の幅Ｗ、ピッチＰ及び
深さｈは約10［μｍ］であるが、注入される電子の拡散
を考慮したものであれば、これに限定されるものではな
い。
深さｈは約10［μｍ］であるが、注入される電子の拡散
を考慮したものであれば、これに限定されるものではな
い。
（考案の効果） 上述の説明から明らかなように、本考案に係るLEDによ
れば、光取出し面に形成される電極によって活性領域に
て発光された光が反射されることがないため、従来に比
して出射光の外部効率を大幅に向上することができ、こ
れにより光出力アップ及び低電力駆動を図ることができ
る。
れば、光取出し面に形成される電極によって活性領域に
て発光された光が反射されることがないため、従来に比
して出射光の外部効率を大幅に向上することができ、こ
れにより光出力アップ及び低電力駆動を図ることができ
る。
また、比較的大きな光取出し面を必要とするLEDにおい
て、大面積で、かつ均一な発光面が得られ、特に同一の
チップサイズでも従来に比して極めて大面積（例えば略
２倍）な光取出し面を得ることができる。
て、大面積で、かつ均一な発光面が得られ、特に同一の
チップサイズでも従来に比して極めて大面積（例えば略
２倍）な光取出し面を得ることができる。
さらに、本考案に係るLEDにおける光取出し面の電極の
面積は、凹凸の深さを可変すれば任意に設定することが
できるため、電極の面積と光取出し面の面積とを各々独
立して設計することができる。
面積は、凹凸の深さを可変すれば任意に設定することが
できるため、電極の面積と光取出し面の面積とを各々独
立して設計することができる。
第１図は本考案に係る発光ダイオードの一実施例を示す
斜視図、第２図は同じく平面図、第３図は同じく要部側
面図、第４図（ａ）〜（ｊ）は製造工程を示す図、第５
図は従来の発光ダイオードを示す斜視図、第６図は同じ
く要部側面図である。 10……LEDチップ、12……ｐ形の半導体結晶、13……活
性層（活性領域）、14……ｎ形の半導体結晶、15……全
面電極、16……溝、17……ストライプ電極、20……光取
出し面。
斜視図、第２図は同じく平面図、第３図は同じく要部側
面図、第４図（ａ）〜（ｊ）は製造工程を示す図、第５
図は従来の発光ダイオードを示す斜視図、第６図は同じ
く要部側面図である。 10……LEDチップ、12……ｐ形の半導体結晶、13……活
性層（活性領域）、14……ｎ形の半導体結晶、15……全
面電極、16……溝、17……ストライプ電極、20……光取
出し面。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくともｐ形の半導体結晶とｎ形の半導
体結晶とを接合してこれら半導体結晶間に活性領域が形
成され、 上記各半導体結晶の各外表面に形成された電極間に電流
を流すことによって上記活性領域にて所定波長の光を発
光させる発光ダイオードであって、 いずれか一方の上記半導体結晶の外表面に所定ピッチの
複数の溝を形成すると共に、これら溝の側面に上記電極
を形成し、外表面を上記活性領域にて発生された光を外
部に出射する光取出し面とした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 |
|---|---|---|---|
| JP1988109503U JPH0747881Y2 (ja) | 1988-08-20 | 1988-08-20 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988109503U JPH0747881Y2 (ja) | 1988-08-20 | 1988-08-20 | 発光ダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0231156U JPH0231156U (ja) | 1990-02-27 |
| JPH0747881Y2 true JPH0747881Y2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=31345805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988109503U Expired - Lifetime JPH0747881Y2 (ja) | 1988-08-20 | 1988-08-20 | 発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747881Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4098568B2 (ja) * | 2001-06-25 | 2008-06-11 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-08-20 JP JP1988109503U patent/JPH0747881Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0231156U (ja) | 1990-02-27 |
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