JPH08167733A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPH08167733A JPH08167733A JP33300094A JP33300094A JPH08167733A JP H08167733 A JPH08167733 A JP H08167733A JP 33300094 A JP33300094 A JP 33300094A JP 33300094 A JP33300094 A JP 33300094A JP H08167733 A JPH08167733 A JP H08167733A
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- semiconductor
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 素子の側面から発生する光を減少させる発光
効率の高い半導体発光素子を提供する。 【構成】 半導体発光素子は、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板
１と、この上に形成された複数の半導体層から構成され
た発光層３０と、前記発光層の上に形成された光取り出
し電極７とを備え、前記積層された複数の半導体層の側
面又はこの側面及び前記発光層の前記光取り出し電極が
形成されている面の１部に発光エネルギーより小さい禁
制帯幅を有し、且つ高抵抗なＧａＡｓ半導体層１３を備
えている。また、発光層と電極７との間には電流拡散層
５が介在されている。発光層はクラッド層２、活性層
（ｎ−ＩｎＧａＡｌＰ）３、クラッド層４の積層体から
なる。半導体発光素子の素子側面を被覆する高抵抗Ｇａ
Ａｓ半導体層を通して電流がリークすることなく側面か
らの光を吸収し、側面光の発光を大幅に減じることがで
きる。また、側面光の減少により光の指向性が良くなっ
たので、従来素子の側面に配置していた反射板を省略す
る事ができるようになった。
効率の高い半導体発光素子を提供する。 【構成】 半導体発光素子は、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板
１と、この上に形成された複数の半導体層から構成され
た発光層３０と、前記発光層の上に形成された光取り出
し電極７とを備え、前記積層された複数の半導体層の側
面又はこの側面及び前記発光層の前記光取り出し電極が
形成されている面の１部に発光エネルギーより小さい禁
制帯幅を有し、且つ高抵抗なＧａＡｓ半導体層１３を備
えている。また、発光層と電極７との間には電流拡散層
５が介在されている。発光層はクラッド層２、活性層
（ｎ−ＩｎＧａＡｌＰ）３、クラッド層４の積層体から
なる。半導体発光素子の素子側面を被覆する高抵抗Ｇａ
Ａｓ半導体層を通して電流がリークすることなく側面か
らの光を吸収し、側面光の発光を大幅に減じることがで
きる。また、側面光の減少により光の指向性が良くなっ
たので、従来素子の側面に配置していた反射板を省略す
る事ができるようになった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、側面光を大幅に減少さ
せた半導体発光素子に関し、とくに屋内、屋外の情報表
示板、自動車のストップランプ、信号機、カメラのオー
トフォーカス用光源などに使用される半導体発光素子に
関するものである。
せた半導体発光素子に関し、とくに屋内、屋外の情報表
示板、自動車のストップランプ、信号機、カメラのオー
トフォーカス用光源などに使用される半導体発光素子に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体結晶を用いた発光素子としては、
発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、レ
ーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode)、エレクトロルミ
ネセンス（ＥＬ：Electro-Luminescence) 等が知られて
いる。前二者は半導体接合に準方向電圧をかけ、少数キ
ャリアを注入して接合部で多数キャリアとの再結合を起
こし、このとき放出される光を利用する素子である。エ
レクトロルミネセンスは結晶体に電界を加えたときに発
光する現象である。印加電圧としては直流、交流いづれ
でも可能である。これら半導体発光素子の中でも発光ダ
イオードは、屋内や駅構内用情報表示板、道路表示用情
報板、自動車のストップランプ、信号機、カメラのオー
トフォーカス用光源等に使用されている。このような分
野に使用されるＬＥＤとしては次のようなものがある。
発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、レ
ーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode)、エレクトロルミ
ネセンス（ＥＬ：Electro-Luminescence) 等が知られて
いる。前二者は半導体接合に準方向電圧をかけ、少数キ
ャリアを注入して接合部で多数キャリアとの再結合を起
こし、このとき放出される光を利用する素子である。エ
レクトロルミネセンスは結晶体に電界を加えたときに発
光する現象である。印加電圧としては直流、交流いづれ
でも可能である。これら半導体発光素子の中でも発光ダ
イオードは、屋内や駅構内用情報表示板、道路表示用情
報板、自動車のストップランプ、信号機、カメラのオー
トフォーカス用光源等に使用されている。このような分
野に使用されるＬＥＤとしては次のようなものがある。
【０００３】まず、可視光を発光するＩｎＧａＡｌＰ系
ＬＥＤが有る。また、赤色発光素子としては、ピーク波
長が６３０ｎｍ程度のＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤ及びピーク
波長が６６０ｎｍ程度のＧａＡｌＡｓ赤色ＬＥＤがあ
り、橙色ＬＥＤ発光素子としては、ピーク波長が６１０
ｎｍ程度のＧａＡｓＰ橙色ＬＥＤがある。黄色発光素子
としては、ピーク波長が５９０ｎｍ程度のＧａＡｓＡｌ
Ｐ黄色ＬＥＤがあり、さらに緑色発光素子としては、ピ
ーク波長が５６５ｎｍ程度のＧａＰ緑色ＬＥＤがある。
なお、半導体発光素子を形成する主な手段としては、厚
膜形成法として周知のエピタキシャル結晶成長法である
気相成長法（ＶＰＥ）や液相成長法（ＬＰＥ）が知られ
ており、ＶＰＥは、ＧａＡｓＰの形成に適しており、Ｌ
ＰＥはＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ等の形成に適している。そ
の他にも有機金属を用いたＶＰＥ（ＭＯＶＰＥ：Metal
Organic Vapor Phase Epitaxy)、ＭＯＣＶＤやＭＢＥ(M
olecularBeam Epitaxy)などの方法が知られている。
ＬＥＤが有る。また、赤色発光素子としては、ピーク波
長が６３０ｎｍ程度のＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤ及びピーク
波長が６６０ｎｍ程度のＧａＡｌＡｓ赤色ＬＥＤがあ
り、橙色ＬＥＤ発光素子としては、ピーク波長が６１０
ｎｍ程度のＧａＡｓＰ橙色ＬＥＤがある。黄色発光素子
としては、ピーク波長が５９０ｎｍ程度のＧａＡｓＡｌ
Ｐ黄色ＬＥＤがあり、さらに緑色発光素子としては、ピ
ーク波長が５６５ｎｍ程度のＧａＰ緑色ＬＥＤがある。
なお、半導体発光素子を形成する主な手段としては、厚
膜形成法として周知のエピタキシャル結晶成長法である
気相成長法（ＶＰＥ）や液相成長法（ＬＰＥ）が知られ
ており、ＶＰＥは、ＧａＡｓＰの形成に適しており、Ｌ
ＰＥはＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ等の形成に適している。そ
の他にも有機金属を用いたＶＰＥ（ＭＯＶＰＥ：Metal
Organic Vapor Phase Epitaxy)、ＭＯＣＶＤやＭＢＥ(M
olecularBeam Epitaxy)などの方法が知られている。
【０００４】図１６を参照して従来技術を説明する。こ
の発光素子は、可視光を発光するＩｎＧａＡｌＰ系ＬＥ
Ｄである。半導体基板１には、例えば、不純物濃度が３
×１０18ｃｍ-3程度のｎ−ＧａＡｓ半導体基板を用い
る。この半導体基板１の上に、ＭＯＣＶＤ法により、厚
さ０．６μｍのｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ
クラッド層２、厚さ０．３μｍのｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ
1-y Ａｌy ）0.5 Ｐ活性層３及び厚さ０．６μｍのｐ−
Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-z Ａｌz ）0.5 Ｐクラッド層４からな
る発光層３０を順次成長させる。続いて、厚さ７．０μ
ｍのｐ−Ｇａ1-w Ａｌw Ａｓ電流拡散層５を成長させ
る。次に、半導体基板１の裏面全面にＡｕ−Ｇｅからな
るｎ側電極６を形成し、さらに、電流拡散層５の中央部
分にＡｕ−Ｚｎなどからなるｐ側電極７を形成する。こ
の発光素子は、半導体ウェーハに複数の素子を形成し、
これら素子を素子毎にフルダイスを行い、各素子毎の半
導体チップを形成して１チップに１素子が含まれてい
る。
の発光素子は、可視光を発光するＩｎＧａＡｌＰ系ＬＥ
Ｄである。半導体基板１には、例えば、不純物濃度が３
×１０18ｃｍ-3程度のｎ−ＧａＡｓ半導体基板を用い
る。この半導体基板１の上に、ＭＯＣＶＤ法により、厚
さ０．６μｍのｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ
クラッド層２、厚さ０．３μｍのｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ
1-y Ａｌy ）0.5 Ｐ活性層３及び厚さ０．６μｍのｐ−
Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-z Ａｌz ）0.5 Ｐクラッド層４からな
る発光層３０を順次成長させる。続いて、厚さ７．０μ
ｍのｐ−Ｇａ1-w Ａｌw Ａｓ電流拡散層５を成長させ
る。次に、半導体基板１の裏面全面にＡｕ−Ｇｅからな
るｎ側電極６を形成し、さらに、電流拡散層５の中央部
分にＡｕ−Ｚｎなどからなるｐ側電極７を形成する。こ
の発光素子は、半導体ウェーハに複数の素子を形成し、
これら素子を素子毎にフルダイスを行い、各素子毎の半
導体チップを形成して１チップに１素子が含まれてい
る。
【０００５】図１７は、カメラのオートフォーカス用光
源等に使用されるＧａＡｌＡｓ系赤外ＬＥＤであり、半
導体ウェーハから切り出された半導体基板に複数の素子
が形成されているアレイ構造の素子である。ｐ−ＧａＡ
ｓ半導体基板８の主面に液相成長法によりｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層９を成長させる。この電流ブロック層９
は、ＰＥＰ工程及びエッチング工程によってその中央部
分に穴を開ける。続いて、ｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓク
ラッド層１０、ｎ−ＧａＡｓ活性層１１、ｎ−Ｇａ0.7
Ａｌ0.3 Ａｓクラッド層１２を液相成長により順次積層
形成し、半導体基板８の裏面上にｐ側電極７、ｎ−Ｇａ
0.7 Ａｌ0.3 Ａｓクラッド層１２上にｎ側電極６を形成
する。次に、液相成長により半導体基板上に形成した各
半導体層を素子毎に分離する。そのため、半導体ウェー
ハを構成する半導体基板上の各半導体層は、ｐ−ＧａＡ
ｓ半導体基板に達するハーフダイスを行い、１素子づつ
に発光層を独立させる。次に、例えば、図１７に示すよ
うに３素子毎にフルダイスを行って１チップに独立させ
て工程を終了させる。１チップに３素子が形成されてい
るこの発光素子は、ｐ側電極７は各素子に共通している
が、ｎ側電極６は、各素子に独立した電極とする。
源等に使用されるＧａＡｌＡｓ系赤外ＬＥＤであり、半
導体ウェーハから切り出された半導体基板に複数の素子
が形成されているアレイ構造の素子である。ｐ−ＧａＡ
ｓ半導体基板８の主面に液相成長法によりｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層９を成長させる。この電流ブロック層９
は、ＰＥＰ工程及びエッチング工程によってその中央部
分に穴を開ける。続いて、ｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓク
ラッド層１０、ｎ−ＧａＡｓ活性層１１、ｎ−Ｇａ0.7
Ａｌ0.3 Ａｓクラッド層１２を液相成長により順次積層
形成し、半導体基板８の裏面上にｐ側電極７、ｎ−Ｇａ
0.7 Ａｌ0.3 Ａｓクラッド層１２上にｎ側電極６を形成
する。次に、液相成長により半導体基板上に形成した各
半導体層を素子毎に分離する。そのため、半導体ウェー
ハを構成する半導体基板上の各半導体層は、ｐ−ＧａＡ
ｓ半導体基板に達するハーフダイスを行い、１素子づつ
に発光層を独立させる。次に、例えば、図１７に示すよ
うに３素子毎にフルダイスを行って１チップに独立させ
て工程を終了させる。１チップに３素子が形成されてい
るこの発光素子は、ｐ側電極７は各素子に共通している
が、ｎ側電極６は、各素子に独立した電極とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上、従来の半導体発
光素子において、とくにＩｎＧａＡｌＰ系ＬＥＤは、Ｉ
ｎＧａＡｌＰ結晶が電気抵抗が比較的大きく、そのため
電流拡散層を設けても電流の拡がりが十分とはいえなか
った。したがって、素子中央部での発光が支配的になっ
ていた。その結果、発光された光が素子側面に伝わる間
に活性層での自己吸収が起こり、素子側面から発光光よ
り長波長の光が取り出されてしまう。発光素子が形成さ
れているチップは、通常その側面に対向するように反射
板が配置されているが、側面から発光する側面光も、こ
の反射板で反射されて素子の発光方向に発光される。と
ころが、側面光は、発光光より長波長なので、例えば、
発光素子が黄色発光する場合に、側面光は橙色であるこ
とがあり、結果として所期の色を発光することが出来な
い場合も発生する。
光素子において、とくにＩｎＧａＡｌＰ系ＬＥＤは、Ｉ
ｎＧａＡｌＰ結晶が電気抵抗が比較的大きく、そのため
電流拡散層を設けても電流の拡がりが十分とはいえなか
った。したがって、素子中央部での発光が支配的になっ
ていた。その結果、発光された光が素子側面に伝わる間
に活性層での自己吸収が起こり、素子側面から発光光よ
り長波長の光が取り出されてしまう。発光素子が形成さ
れているチップは、通常その側面に対向するように反射
板が配置されているが、側面から発光する側面光も、こ
の反射板で反射されて素子の発光方向に発光される。と
ころが、側面光は、発光光より長波長なので、例えば、
発光素子が黄色発光する場合に、側面光は橙色であるこ
とがあり、結果として所期の色を発光することが出来な
い場合も発生する。
【０００７】また、素子アレイから構成されるカメラの
オートフォーカス用光源として用いられるＧａＡｌＡｓ
系赤外ＬＥＤでは、セグメントの側面が隣のセグメント
に当たって表面に光が取り出されることがあり、この光
がノイズを発生させる原因となることがある。本発明
は、このような事情によりなされたものであり、素子の
側面から発生する光を減少させる発光効率の高い半導体
発光素子を提供することを目的にしている。
オートフォーカス用光源として用いられるＧａＡｌＡｓ
系赤外ＬＥＤでは、セグメントの側面が隣のセグメント
に当たって表面に光が取り出されることがあり、この光
がノイズを発生させる原因となることがある。本発明
は、このような事情によりなされたものであり、素子の
側面から発生する光を減少させる発光効率の高い半導体
発光素子を提供することを目的にしている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体発光素
子の素子側面を発光エネルギーより小さな禁制帯幅を有
する高抵抗な半導体層で被覆することを特徴としてい
る。すなわち、本発明の半導体発光素子は、半導体基板
と、前記半導体基板上に形成された複数の半導体層から
構成された発光層と、前記発光層の上に形成された光取
り出し側電極とを備え、前記積層された複数の半導体層
の側面又はこの側面及び前記発光層の前記光取り出し側
電極が形成されている面の１部に発光エネルギーより小
さい禁制帯幅を有し、且つ高抵抗な半導体層を備えてい
ることを第１の特徴とする。
子の素子側面を発光エネルギーより小さな禁制帯幅を有
する高抵抗な半導体層で被覆することを特徴としてい
る。すなわち、本発明の半導体発光素子は、半導体基板
と、前記半導体基板上に形成された複数の半導体層から
構成された発光層と、前記発光層の上に形成された光取
り出し側電極とを備え、前記積層された複数の半導体層
の側面又はこの側面及び前記発光層の前記光取り出し側
電極が形成されている面の１部に発光エネルギーより小
さい禁制帯幅を有し、且つ高抵抗な半導体層を備えてい
ることを第１の特徴とする。
【０００９】また、半導体基板と、前記半導体基板上に
形成された複数の半導体層から構成された発光層と、前
記発光層の上に形成された電流拡散層と、前記電流拡散
層の上に形成された光取り出し側電極とを備え、前記積
層された発光層、電流拡散層の側面又はこれらの側面及
び前記電流拡散層の前記光取り出し側電極が形成されて
いる面の１部に発光エネルギーより小さい禁制帯幅を有
し、且つ高抵抗な半導体層を備えていることを第２の特
徴とする。前記半導体基板上には複数の半導体発光素子
が形成され、この素子間は互いに分離されているように
しても良い。前記発光エネルギーより小さい禁制帯幅を
有し、且つ高抵抗な半導体層上には、光遮蔽層が形成さ
れこの光遮蔽層と前記半導体層との間にこれらの合金層
が形成されているようにしても良い。前記発光層の下又
は上に形成され、前記光取り出し側電極の下に配置され
た電流ブロック層を備えているようにしても良い。
形成された複数の半導体層から構成された発光層と、前
記発光層の上に形成された電流拡散層と、前記電流拡散
層の上に形成された光取り出し側電極とを備え、前記積
層された発光層、電流拡散層の側面又はこれらの側面及
び前記電流拡散層の前記光取り出し側電極が形成されて
いる面の１部に発光エネルギーより小さい禁制帯幅を有
し、且つ高抵抗な半導体層を備えていることを第２の特
徴とする。前記半導体基板上には複数の半導体発光素子
が形成され、この素子間は互いに分離されているように
しても良い。前記発光エネルギーより小さい禁制帯幅を
有し、且つ高抵抗な半導体層上には、光遮蔽層が形成さ
れこの光遮蔽層と前記半導体層との間にこれらの合金層
が形成されているようにしても良い。前記発光層の下又
は上に形成され、前記光取り出し側電極の下に配置され
た電流ブロック層を備えているようにしても良い。
【００１０】
【作用】半導体発光素子の素子側面を被覆する高抵抗Ｇ
ａＡｓ半導体層を通して電流がリークすることなく側面
からの光を吸収し、側面光の発光を大幅に減じることが
できる。さらに前記半導体層の上に形成された光遮蔽層
は、光吸収の効果をさらに高めることができる。また側
面光の減少により光の指向性が良くなったので、従来素
子の側面に配置していた反射板を省略する事ができるよ
うになった。
ａＡｓ半導体層を通して電流がリークすることなく側面
からの光を吸収し、側面光の発光を大幅に減じることが
できる。さらに前記半導体層の上に形成された光遮蔽層
は、光吸収の効果をさらに高めることができる。また側
面光の減少により光の指向性が良くなったので、従来素
子の側面に配置していた反射板を省略する事ができるよ
うになった。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。まず、図１乃至図７を参照して第１の実施例を説
明する。図１は、１チップに１つの素子が形成されたＩ
ｎＧａＡｌＰ系ＬＥＤの断面図である。半導体基板には
ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１を用い、この半導体基板１上
にｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド層
２、ｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.72Ａｌ0.28) 0.5 Ｐ活性層
３、ｐ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド
層４及びｐ−Ｇａ 0.3 Ａｌ0.7 Ａｓ電流拡散層５の複数
の半導体層が積層形成されている。さらにこの積層され
た半導体層の側面には、高抵抗のＧａＡｓ半導体層１３
が形成されている。ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１の裏面全
面にはｎ側電極６、電流拡散層５の上にはｐ側電極７が
形成されている。この高抵抗半導体層１３を形成するこ
とによって、側面光の発光素子に設けられた光取り出し
面からの光出力に対する光出力比は著しく減少する。
する。まず、図１乃至図７を参照して第１の実施例を説
明する。図１は、１チップに１つの素子が形成されたＩ
ｎＧａＡｌＰ系ＬＥＤの断面図である。半導体基板には
ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１を用い、この半導体基板１上
にｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド層
２、ｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.72Ａｌ0.28) 0.5 Ｐ活性層
３、ｐ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド
層４及びｐ−Ｇａ 0.3 Ａｌ0.7 Ａｓ電流拡散層５の複数
の半導体層が積層形成されている。さらにこの積層され
た半導体層の側面には、高抵抗のＧａＡｓ半導体層１３
が形成されている。ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１の裏面全
面にはｎ側電極６、電流拡散層５の上にはｐ側電極７が
形成されている。この高抵抗半導体層１３を形成するこ
とによって、側面光の発光素子に設けられた光取り出し
面からの光出力に対する光出力比は著しく減少する。
【００１２】次に、図２乃至図７の製造工程断面図を参
照して図１に示す半導体発光素子の製造方法について説
明する。この発光素子は、可視光を発光するＩｎＧａＡ
ｌＰ系ＬＥＤである。半導体ウェーハを構成する半導体
基板１には、例えば、不純物濃度が３×１０18ｃｍ-3程
度のｎ−ＧａＡｓ半導体基板を用いる。この半導体基板
１の上に、ＭＯＣＶＤ法により、厚さ０．６μｍのｎ−
Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド層２、厚
さ０．３μｍのｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.72Ａｌ0.28) 0.5
Ｐ活性層３及び厚さ０．６μｍのｐ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ
0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド層４から構成された発光
層３０を順次結晶成長させる。つづいて、厚さ７．０μ
ｍのｐ−Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 Ａｓ電流拡散層５を積層成長
させる（図２）。次に、ＳｉＯ2 膜１４を電流拡散層５
の全面にＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法などに
より形成する。このＳｉＯ2 膜１４は、ＰＥＰ(Photo E
ngraving Process) 工程によりパターニングされる（図
３）。次に、このパターニングされたＳｉＯ2 膜１４を
マスクとして、ＲＩＥ(Reactive Ion Etching)又はＢｒ
系などのウエットエッチング等の方法により積層された
半導体層を半導体基板１に達するまでエッチングを行
い、ＳｉＯ2 膜１４に被覆された複数のメサ部を形成す
る（図４）。
照して図１に示す半導体発光素子の製造方法について説
明する。この発光素子は、可視光を発光するＩｎＧａＡ
ｌＰ系ＬＥＤである。半導体ウェーハを構成する半導体
基板１には、例えば、不純物濃度が３×１０18ｃｍ-3程
度のｎ−ＧａＡｓ半導体基板を用いる。この半導体基板
１の上に、ＭＯＣＶＤ法により、厚さ０．６μｍのｎ−
Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド層２、厚
さ０．３μｍのｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.72Ａｌ0.28) 0.5
Ｐ活性層３及び厚さ０．６μｍのｐ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ
0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド層４から構成された発光
層３０を順次結晶成長させる。つづいて、厚さ７．０μ
ｍのｐ−Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 Ａｓ電流拡散層５を積層成長
させる（図２）。次に、ＳｉＯ2 膜１４を電流拡散層５
の全面にＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法などに
より形成する。このＳｉＯ2 膜１４は、ＰＥＰ(Photo E
ngraving Process) 工程によりパターニングされる（図
３）。次に、このパターニングされたＳｉＯ2 膜１４を
マスクとして、ＲＩＥ(Reactive Ion Etching)又はＢｒ
系などのウエットエッチング等の方法により積層された
半導体層を半導体基板１に達するまでエッチングを行
い、ＳｉＯ2 膜１４に被覆された複数のメサ部を形成す
る（図４）。
【００１３】次に、例えば、ＭＯＣＶＤ(Metal Organic
ＣＶＤ) などによりキャリア濃度１×１０15／ｃｍ3 の
高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３を積層された半導体層の側
面に成長させる。このときＳｉＯ2 膜１４は、マスクと
して作用するので、メサ部の上面には高抵抗ＧａＡｓ半
導体層１３が形成されない（図５）。次に、前記マスク
として用いられたＳｉＯ2 膜１４を再度ＰＥＰ工程によ
りパターニングして各メサ部の中央に電極形成領域の開
口を形成する。そして、この開口を含むＳｉＯ2 膜１４
の上にｐ側電極（光取り出し側電極）７となるＡｕＺｎ
膜を真空蒸着などにより１μｍ程度堆積させる。ｐ側電
極７は、ＳｉＯ2 膜１４の開口内やＳｉＯ2 膜１４の上
に形成される（図６）。次に、半導体基板１の裏面全面
に厚さ１μｍ程度のＡｕＧｅからなるｎ側電極（基板側
電極）６を真空蒸着などにより形成する。この様な半導
体ウェーハの積層された半導体層は、前記エッチングに
よりエッチング溝が形成され、このエッチング溝側壁に
は、高抵抗のＧａＡｓ半導体層１３が被覆されており、
側面を高抵抗半導体層１３に囲まれてメサ部が形成され
ている。そして、これらメサ部が各素子を構成してい
る。
ＣＶＤ) などによりキャリア濃度１×１０15／ｃｍ3 の
高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３を積層された半導体層の側
面に成長させる。このときＳｉＯ2 膜１４は、マスクと
して作用するので、メサ部の上面には高抵抗ＧａＡｓ半
導体層１３が形成されない（図５）。次に、前記マスク
として用いられたＳｉＯ2 膜１４を再度ＰＥＰ工程によ
りパターニングして各メサ部の中央に電極形成領域の開
口を形成する。そして、この開口を含むＳｉＯ2 膜１４
の上にｐ側電極（光取り出し側電極）７となるＡｕＺｎ
膜を真空蒸着などにより１μｍ程度堆積させる。ｐ側電
極７は、ＳｉＯ2 膜１４の開口内やＳｉＯ2 膜１４の上
に形成される（図６）。次に、半導体基板１の裏面全面
に厚さ１μｍ程度のＡｕＧｅからなるｎ側電極（基板側
電極）６を真空蒸着などにより形成する。この様な半導
体ウェーハの積層された半導体層は、前記エッチングに
よりエッチング溝が形成され、このエッチング溝側壁に
は、高抵抗のＧａＡｓ半導体層１３が被覆されており、
側面を高抵抗半導体層１３に囲まれてメサ部が形成され
ている。そして、これらメサ部が各素子を構成してい
る。
【００１４】電流拡散層５上に形成されたＳｉＯ2 膜１
４は、その上に形成されたｐ側電極７と共に取り除く。
ＳｉＯ2 膜１４の開口に形成されたｐ側電極７は、電極
としてそのまま電流拡散層５上に配置されている。次
に、熱処理を施すことによってｎ側電極６及びｐ側電極
７をそれぞれ半導体基板１及び電流拡散層５にオーミッ
クコンタクトさせる。次に、半導体ウェーハをダイシン
グもしくはブレーキィングして、１素子毎のチップを複
数切り出す（図７）。図１は、半導体ウェーハから切り
出された１素子が形成された半導体発光素子のチップ断
面図である。次に、図８を参照して第２の実施例を説明
する。図は、半導体発光素子のチップ断面図と、この断
面図の高抵抗ＧａＡｓ半導体層が形成された部分Ａの拡
大断面図である。この実施例の半導体発光素子は、Ｉｎ
ＧａＡｌＰ系ＬＥＤであり、第１の実施例と同じ様に１
素子が１チップに形成されている。半導体基板には、ｎ
−ＧａＡｓ半導体基板１を用い、この半導体基板１上
に、ｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド
層２、ｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.72Ａｌ0.28) 0.5 Ｐ活性層
３、ｐ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド
層４及びｐ−Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 Ａｓ電流拡散層５の複数
の半導体層が積層形成されている。
４は、その上に形成されたｐ側電極７と共に取り除く。
ＳｉＯ2 膜１４の開口に形成されたｐ側電極７は、電極
としてそのまま電流拡散層５上に配置されている。次
に、熱処理を施すことによってｎ側電極６及びｐ側電極
７をそれぞれ半導体基板１及び電流拡散層５にオーミッ
クコンタクトさせる。次に、半導体ウェーハをダイシン
グもしくはブレーキィングして、１素子毎のチップを複
数切り出す（図７）。図１は、半導体ウェーハから切り
出された１素子が形成された半導体発光素子のチップ断
面図である。次に、図８を参照して第２の実施例を説明
する。図は、半導体発光素子のチップ断面図と、この断
面図の高抵抗ＧａＡｓ半導体層が形成された部分Ａの拡
大断面図である。この実施例の半導体発光素子は、Ｉｎ
ＧａＡｌＰ系ＬＥＤであり、第１の実施例と同じ様に１
素子が１チップに形成されている。半導体基板には、ｎ
−ＧａＡｓ半導体基板１を用い、この半導体基板１上
に、ｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド
層２、ｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.72Ａｌ0.28) 0.5 Ｐ活性層
３、ｐ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド
層４及びｐ−Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 Ａｓ電流拡散層５の複数
の半導体層が積層形成されている。
【００１５】さらに、この積層された半導体層の側面に
は、高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３が形成されている。ｎ
−ＧａＡｓ半導体基板１の裏面全面には基板側電極とし
てＡｕＧｅからなるｎ側電極６が形成され、電流拡散層
５の上には光り取り出し側電極であるＡｕＺｎからなる
ｐ側電極７が形成されている。電極の膜厚は、いづれも
１μｍ程度である。この実施例では、さらに、高抵抗Ｇ
ａＡｓ半導体層１３の上にＡｕなどの金属膜からなる光
遮蔽層１５が形成されている。この光遮蔽層１５は、高
抵抗ＧａＡｓ半導体層１３でブロックされる筈の側面光
が、この半導体層を漏れ出てきたときにこれが外部に漏
れるのを防止することができ、したがって、この半導体
層の作用を補うことができる。ｎ側電極６およびｐ側電
極７は、熱処理を施されてそれぞれ半導体基板１及び電
流拡散層５にオーミックコンタクトされる。光遮蔽層１
５は、高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３の上に真空蒸着によ
り０．０１μｍ以上堆積され、さらに、これらは、例え
ば、窒素雰囲気中、４００〜５００℃、１〜２分の条件
で熱処理され、この熱処理によって高抵抗ＧａＡｓ半導
体層１３と光遮蔽層１５との間には合金層１６が形成さ
れる。
は、高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３が形成されている。ｎ
−ＧａＡｓ半導体基板１の裏面全面には基板側電極とし
てＡｕＧｅからなるｎ側電極６が形成され、電流拡散層
５の上には光り取り出し側電極であるＡｕＺｎからなる
ｐ側電極７が形成されている。電極の膜厚は、いづれも
１μｍ程度である。この実施例では、さらに、高抵抗Ｇ
ａＡｓ半導体層１３の上にＡｕなどの金属膜からなる光
遮蔽層１５が形成されている。この光遮蔽層１５は、高
抵抗ＧａＡｓ半導体層１３でブロックされる筈の側面光
が、この半導体層を漏れ出てきたときにこれが外部に漏
れるのを防止することができ、したがって、この半導体
層の作用を補うことができる。ｎ側電極６およびｐ側電
極７は、熱処理を施されてそれぞれ半導体基板１及び電
流拡散層５にオーミックコンタクトされる。光遮蔽層１
５は、高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３の上に真空蒸着によ
り０．０１μｍ以上堆積され、さらに、これらは、例え
ば、窒素雰囲気中、４００〜５００℃、１〜２分の条件
で熱処理され、この熱処理によって高抵抗ＧａＡｓ半導
体層１３と光遮蔽層１５との間には合金層１６が形成さ
れる。
【００１６】光遮蔽層１５に用いられる光遮蔽材料に
は、Ａｕの他に、ＡｕＺｎ、Ａｇ、Ｃｒなどを用いるこ
とができる。とくに製造上の有利さから材料選択をすれ
ば、光取り出し側電極と同じものを用いるのが有利であ
る。このような材料を選択すれば、光遮蔽層１５は、ｐ
側電極が形成される工程と同じ工程で形成されるので工
程数を増やさずに形成される。例えば、ＡｕＺｎを材料
とする場合について説明すると、ＡｕＺｎ膜を図６に示
すように電流拡散層５上のＳｉＯ2 膜１４の上に堆積さ
せるだけでなく、半導体基板１上に積層された半導体層
側面の高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３の上にも堆積させる
（図６参照）。ついで、これを熱処理することによりｐ
側電極７にオーミック性を持たせ、高抵抗ＧａＡｓ半導
体層１３と光遮蔽層１５との間に合金層を形成する。こ
の様に電極と光遮蔽層とを同じ工程で形成する場合に
は、両者は同じ膜厚にしなければならない。電極の膜厚
は、１μｍ程度なので、この場合の光遮蔽層の膜厚は約
１μｍになる。光遮蔽層の膜厚の好ましい範囲は、０．
０１〜１．０μｍである。
は、Ａｕの他に、ＡｕＺｎ、Ａｇ、Ｃｒなどを用いるこ
とができる。とくに製造上の有利さから材料選択をすれ
ば、光取り出し側電極と同じものを用いるのが有利であ
る。このような材料を選択すれば、光遮蔽層１５は、ｐ
側電極が形成される工程と同じ工程で形成されるので工
程数を増やさずに形成される。例えば、ＡｕＺｎを材料
とする場合について説明すると、ＡｕＺｎ膜を図６に示
すように電流拡散層５上のＳｉＯ2 膜１４の上に堆積さ
せるだけでなく、半導体基板１上に積層された半導体層
側面の高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３の上にも堆積させる
（図６参照）。ついで、これを熱処理することによりｐ
側電極７にオーミック性を持たせ、高抵抗ＧａＡｓ半導
体層１３と光遮蔽層１５との間に合金層を形成する。こ
の様に電極と光遮蔽層とを同じ工程で形成する場合に
は、両者は同じ膜厚にしなければならない。電極の膜厚
は、１μｍ程度なので、この場合の光遮蔽層の膜厚は約
１μｍになる。光遮蔽層の膜厚の好ましい範囲は、０．
０１〜１．０μｍである。
【００１７】この高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３及び光遮
蔽層１５を形成することによって、側面光の光取り出し
側電極が形成された光取り出し面からの光出力に対する
光出力比は著しく減少する。図１２に半導体発光素子の
チップ側面に形成した高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３の作
用効果について説明する。図は、図８に示す半導体発光
素子における側面光の相対光出力の高抵抗ＧａＡｓ半導
体層の膜厚依存性を示す特性図である。縦軸は、側面光
の相対光出力（１００×側面光出力／発光出力）（％）
であり、横軸は、高抵抗ＧａＡｓ半導体層の膜厚（μ
ｍ）である。この図に示されているように高抵抗ＧａＡ
ｓ半導体層の膜厚が０．２μｍ以上あれば、側面から発
光される側面光の出力は、この半導体発光素子の光出力
の１０％以下となり、側面光は、高抵抗ＧａＡｓ半導体
層ない従来に比較して大幅に減少する。この半導体発光
素子の発光波長は、５９０ｎｍ帯の黄色である。この高
抵抗ＧａＡｓ半導体層の膜厚は、０．２〜１．０μｍが
機械的強度の上からも適当である。
蔽層１５を形成することによって、側面光の光取り出し
側電極が形成された光取り出し面からの光出力に対する
光出力比は著しく減少する。図１２に半導体発光素子の
チップ側面に形成した高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３の作
用効果について説明する。図は、図８に示す半導体発光
素子における側面光の相対光出力の高抵抗ＧａＡｓ半導
体層の膜厚依存性を示す特性図である。縦軸は、側面光
の相対光出力（１００×側面光出力／発光出力）（％）
であり、横軸は、高抵抗ＧａＡｓ半導体層の膜厚（μ
ｍ）である。この図に示されているように高抵抗ＧａＡ
ｓ半導体層の膜厚が０．２μｍ以上あれば、側面から発
光される側面光の出力は、この半導体発光素子の光出力
の１０％以下となり、側面光は、高抵抗ＧａＡｓ半導体
層ない従来に比較して大幅に減少する。この半導体発光
素子の発光波長は、５９０ｎｍ帯の黄色である。この高
抵抗ＧａＡｓ半導体層の膜厚は、０．２〜１．０μｍが
機械的強度の上からも適当である。
【００１８】次に、図９及び図１０を参照して第３の実
施例を説明する。図９は、半導体発光素子の断面図、図
１０は、その平面図である。この実施例の半導体発光素
子はカメラのオートフォーカス用光源等に使用されるＧ
ａＡｌＡｓ系赤外ＬＥＤであり、半導体ウェーハから切
り出されたチップに複数の素子が形成されているアレイ
構造である。ｐ−ＧａＡｓ半導体基板８の主面に液相成
長法によりｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層９を成長させ
る。この電流ブロック層９は、ＰＥＰ工程及びエッチン
グ工程によってその中央部分に穴を開ける。つづいて、
ｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓクラッド層１０、ｎ−ＧａＡ
ｓ活性層１１、ｎ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓクラッド層１
２を液相成長により順次積層形成する。半導体基板８の
裏面上には基板側電極であるＡｕＺｎ系ｐ側電極７、ｎ
−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓクラッド層１２上に光取り出し
側電極であるＡｕＧｅ系ｎ側電極６を形成する。次に、
液相成長により半導体基板上に形成した各半導体層を素
子毎に分離する。そのため、半導体ウェーハを構成する
半導体基板上の各半導体層は、ｐ−ＧａＡｓ半導体基板
に達するハーフダイスを行い、１素子づつに発光層を独
立させる。
施例を説明する。図９は、半導体発光素子の断面図、図
１０は、その平面図である。この実施例の半導体発光素
子はカメラのオートフォーカス用光源等に使用されるＧ
ａＡｌＡｓ系赤外ＬＥＤであり、半導体ウェーハから切
り出されたチップに複数の素子が形成されているアレイ
構造である。ｐ−ＧａＡｓ半導体基板８の主面に液相成
長法によりｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層９を成長させ
る。この電流ブロック層９は、ＰＥＰ工程及びエッチン
グ工程によってその中央部分に穴を開ける。つづいて、
ｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓクラッド層１０、ｎ−ＧａＡ
ｓ活性層１１、ｎ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓクラッド層１
２を液相成長により順次積層形成する。半導体基板８の
裏面上には基板側電極であるＡｕＺｎ系ｐ側電極７、ｎ
−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓクラッド層１２上に光取り出し
側電極であるＡｕＧｅ系ｎ側電極６を形成する。次に、
液相成長により半導体基板上に形成した各半導体層を素
子毎に分離する。そのため、半導体ウェーハを構成する
半導体基板上の各半導体層は、ｐ−ＧａＡｓ半導体基板
に達するハーフダイスを行い、１素子づつに発光層を独
立させる。
【００１９】各素子の側面には高抵抗ＧａＡｓ半導体層
１３を形成し、この半導体層１３はクラッド層１２の表
面の周辺部にも延在するように形成する。そのためｎ側
電極６は、この周辺部に形成されず、また、クラッド層
１２の中央部分は光取り出し部になるので電極は形成さ
れておらず、結局この電極の構造は、額縁状になってい
る。次に、素子毎にフルダイスを行って１チップに独立
させて工程を終了させる。この実施例では、３つの素子
から構成されており、各素子は分離溝１８によって分離
されている。ｐ側電極７は、各素子共通であるが、ｎ側
電極６は、各素子毎に独立している。この高抵抗半導体
層１３を形成することによって、側面光の発光素子に設
けられた光取り出し面からの光出力に対する光出力比は
著しく減少する。高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３の上に光
遮蔽層を形成することもできる。
１３を形成し、この半導体層１３はクラッド層１２の表
面の周辺部にも延在するように形成する。そのためｎ側
電極６は、この周辺部に形成されず、また、クラッド層
１２の中央部分は光取り出し部になるので電極は形成さ
れておらず、結局この電極の構造は、額縁状になってい
る。次に、素子毎にフルダイスを行って１チップに独立
させて工程を終了させる。この実施例では、３つの素子
から構成されており、各素子は分離溝１８によって分離
されている。ｐ側電極７は、各素子共通であるが、ｎ側
電極６は、各素子毎に独立している。この高抵抗半導体
層１３を形成することによって、側面光の発光素子に設
けられた光取り出し面からの光出力に対する光出力比は
著しく減少する。高抵抗ＧａＡｓ半導体層１３の上に光
遮蔽層を形成することもできる。
【００２０】次に、図１１を参照して第４の実施例を説
明する。図は、１チップに１つの素子が形成されたＩｎ
ＧａＡｌＰ系ＬＥＤの断面図である。半導体基板には、
ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１を用い、この半導体基板１上
に、ｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド
層２、ｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.72Ａｌ0.28) 0.5 Ｐ活性層
３、ｐ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド
層４及びｐ−Ｇａ0.3Ａｌ0.7 Ａｓ電流拡散層５の複数
の半導体層が積層形成されている。さらに、この積層さ
れた半導体層の側面には、高抵抗のＧａＡｓ半導体層１
３が形成されている。ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１の裏面
全面にはｎ側電極６、電流拡散層５の上にはｐ側電極７
が形成されている。この実施例では、クラッド層４の上
にｎ−ＩｎＧａＡｌＰ電流ブロック層１７を形成し、こ
の電流ブロック層１７は、ｐ側電極７の下に配するよう
にしている。この高抵抗半導体層１３を形成することに
よって、側面光の発光素子に設けられた光取り出し面か
らの光出力に対する光出力比は著しく減少し、電流取り
出し効率が向上する。
明する。図は、１チップに１つの素子が形成されたＩｎ
ＧａＡｌＰ系ＬＥＤの断面図である。半導体基板には、
ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１を用い、この半導体基板１上
に、ｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド
層２、ｎ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.72Ａｌ0.28) 0.5 Ｐ活性層
３、ｐ−Ｉｎ0.5 ( Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ) 0.5 Ｐクラッド
層４及びｐ−Ｇａ0.3Ａｌ0.7 Ａｓ電流拡散層５の複数
の半導体層が積層形成されている。さらに、この積層さ
れた半導体層の側面には、高抵抗のＧａＡｓ半導体層１
３が形成されている。ｎ−ＧａＡｓ半導体基板１の裏面
全面にはｎ側電極６、電流拡散層５の上にはｐ側電極７
が形成されている。この実施例では、クラッド層４の上
にｎ−ＩｎＧａＡｌＰ電流ブロック層１７を形成し、こ
の電流ブロック層１７は、ｐ側電極７の下に配するよう
にしている。この高抵抗半導体層１３を形成することに
よって、側面光の発光素子に設けられた光取り出し面か
らの光出力に対する光出力比は著しく減少し、電流取り
出し効率が向上する。
【００２１】次に、本発明の半導体発光素子を組込んだ
発光装置について説明する。図１３はその発光装置の第
１の例である。半導体発光素子２０には、第１の実施例
（図１参照）の半導体発光素子を用いる。半導体発光素
子２０は、樹脂封止体２５に垂直方向に植設されたＣｕ
などのリードフレーム２３の先端に設けられた素子搭載
部２８に取り付けられている。半導体発光素子２０のｎ
側電極６が素子搭載部２８に接合されており、リードフ
レーム２３は、一端がこのｎ側電極６と電気的に接続さ
れ、他端が樹脂封止体２５の外部に露出している。この
樹脂封止体２５は透明な、例えば、エポキシ樹脂などか
らなり、レンズ形状になっている部分２６を有してい
る。この部分によって目的に応じた光の広がり角度が得
られるようになっている。半導体発光素子２０の表面に
は、光取り出し側電極であるｐ側電極７が形成されてお
り、半導体発光素子２０から発生した光は、光取り出し
面の垂直方向に向い、透明な樹脂封止体を通って外に発
光する。樹脂封止体２５の中には、リードフレーム２４
がリードフレーム２３に対向して植設されており、その
一端はＡｕなどのボンディングワイヤ２１に接続され、
他端は、樹脂封止体２５の外部に露出している。
発光装置について説明する。図１３はその発光装置の第
１の例である。半導体発光素子２０には、第１の実施例
（図１参照）の半導体発光素子を用いる。半導体発光素
子２０は、樹脂封止体２５に垂直方向に植設されたＣｕ
などのリードフレーム２３の先端に設けられた素子搭載
部２８に取り付けられている。半導体発光素子２０のｎ
側電極６が素子搭載部２８に接合されており、リードフ
レーム２３は、一端がこのｎ側電極６と電気的に接続さ
れ、他端が樹脂封止体２５の外部に露出している。この
樹脂封止体２５は透明な、例えば、エポキシ樹脂などか
らなり、レンズ形状になっている部分２６を有してい
る。この部分によって目的に応じた光の広がり角度が得
られるようになっている。半導体発光素子２０の表面に
は、光取り出し側電極であるｐ側電極７が形成されてお
り、半導体発光素子２０から発生した光は、光取り出し
面の垂直方向に向い、透明な樹脂封止体を通って外に発
光する。樹脂封止体２５の中には、リードフレーム２４
がリードフレーム２３に対向して植設されており、その
一端はＡｕなどのボンディングワイヤ２１に接続され、
他端は、樹脂封止体２５の外部に露出している。
【００２２】ボンディングワイヤ２１の一端は、前述の
ようにリードフレーム２４に接続されており、他端は半
導体発光素子２０のｐ側電極７にボンディングされてい
る。半導体発光素子２０の側面からの側面光が有効に発
光方向に進むように、半導体発光素子２０の側面に対向
して金属などからなる反射板２２を樹脂封止体２５中に
配置している。この反射板２２は、素子搭載部２８に取
り付けられ、側面光がここで反射して発光方向と同じ方
向に進むようにしている。この反射板２２は、リードフ
レームと同じ材料で形成され、Ｆｅ系合金を下地とし、
メッキを介してＡｇメッキが施されている。図１４はそ
の発光装置の第２の例である。半導体発光素子２０に
は、第１の実施例（図１参照）の半導体発光素子を用い
る。半導体発光素子２０は、透明な半球状の樹脂封止体
２５に垂直方向に植設されたＣｕなどのリードフレーム
２３の先端に設けられた素子搭載部２８に取り付けられ
ている。半導体発光素子２０のｎ側電極６が素子搭載部
２８に接合されており、リードフレーム２３は、一端が
このｎ側電極６と電気的に接続され、他端が樹脂封止体
２５の外部に露出している。半導体発光素子２０の表面
には、光取り出し側電極であるｐ側電極７が形成されて
おり、半導体発光素子２０から発生した光は、光取り出
し面の垂直方向に向い、樹脂封止体を通って外に発光す
る。
ようにリードフレーム２４に接続されており、他端は半
導体発光素子２０のｐ側電極７にボンディングされてい
る。半導体発光素子２０の側面からの側面光が有効に発
光方向に進むように、半導体発光素子２０の側面に対向
して金属などからなる反射板２２を樹脂封止体２５中に
配置している。この反射板２２は、素子搭載部２８に取
り付けられ、側面光がここで反射して発光方向と同じ方
向に進むようにしている。この反射板２２は、リードフ
レームと同じ材料で形成され、Ｆｅ系合金を下地とし、
メッキを介してＡｇメッキが施されている。図１４はそ
の発光装置の第２の例である。半導体発光素子２０に
は、第１の実施例（図１参照）の半導体発光素子を用い
る。半導体発光素子２０は、透明な半球状の樹脂封止体
２５に垂直方向に植設されたＣｕなどのリードフレーム
２３の先端に設けられた素子搭載部２８に取り付けられ
ている。半導体発光素子２０のｎ側電極６が素子搭載部
２８に接合されており、リードフレーム２３は、一端が
このｎ側電極６と電気的に接続され、他端が樹脂封止体
２５の外部に露出している。半導体発光素子２０の表面
には、光取り出し側電極であるｐ側電極７が形成されて
おり、半導体発光素子２０から発生した光は、光取り出
し面の垂直方向に向い、樹脂封止体を通って外に発光す
る。
【００２３】樹脂封止体２５の中には、リードフレーム
２４がリードフレーム２３に対向して植設されており、
その一端は、Ａｕなどののボンディングワイヤ２１に接
続され、他端は、樹脂封止体２５の外部に露出してい
る。ボンディングワイヤ２１の一端は、前述のようにリ
ードフレーム２４に接続されており、他端は、半導体発
光素子２０のｐ側電極７にボンディングされている。こ
の第２の例では、反射板を用いない。本発明は、側面光
の発生を著しく減少させることがでるので、反射板がな
くても格別の特性劣化には繋がらず、むしろ反射板がな
いので構造が簡単になるという利点がある。図１５は、
本発明の半導体発光素子の光取り出し側電極の平面図で
ある。例えば、図１に示すように半導体発光素子の電流
拡散層５の上にＡｕＺｎ系のｐ側電極７が形成されてい
る。ここに図１３〜図１４に示すようなボンディングワ
イヤがボンディングされる。電極形状は、光取り出し面
の電極が形成されていない発光層の形状によって異な
り、中央部もしくは周辺部に円形や四角に形成される。
本発明は、半導体発光素子の半導体基板とクラッド層と
の間に光反射層を設けた半導体発光素子に適用すること
ができる。
２４がリードフレーム２３に対向して植設されており、
その一端は、Ａｕなどののボンディングワイヤ２１に接
続され、他端は、樹脂封止体２５の外部に露出してい
る。ボンディングワイヤ２１の一端は、前述のようにリ
ードフレーム２４に接続されており、他端は、半導体発
光素子２０のｐ側電極７にボンディングされている。こ
の第２の例では、反射板を用いない。本発明は、側面光
の発生を著しく減少させることがでるので、反射板がな
くても格別の特性劣化には繋がらず、むしろ反射板がな
いので構造が簡単になるという利点がある。図１５は、
本発明の半導体発光素子の光取り出し側電極の平面図で
ある。例えば、図１に示すように半導体発光素子の電流
拡散層５の上にＡｕＺｎ系のｐ側電極７が形成されてい
る。ここに図１３〜図１４に示すようなボンディングワ
イヤがボンディングされる。電極形状は、光取り出し面
の電極が形成されていない発光層の形状によって異な
り、中央部もしくは周辺部に円形や四角に形成される。
本発明は、半導体発光素子の半導体基板とクラッド層と
の間に光反射層を設けた半導体発光素子に適用すること
ができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、以上のような構成により、素
子の側面から発光される側面光を著しく減少させること
ができるので、指向性の良い半導体発光素子を提供する
ことができる。さらに光遮蔽層は、光吸収の効果をさら
に高めることができる。また、側面光の減少により光の
指向性が良くなったので、従来素子の側面に配置してい
た反射板を省略する事ができる。
子の側面から発光される側面光を著しく減少させること
ができるので、指向性の良い半導体発光素子を提供する
ことができる。さらに光遮蔽層は、光吸収の効果をさら
に高めることができる。また、側面光の減少により光の
指向性が良くなったので、従来素子の側面に配置してい
た反射板を省略する事ができる。
【図１】本発明の第１の実施例の半導体発光素子の断面
図。
図。
【図２】第１の実施例の半導体発光素子の製造工程断面
図。
図。
【図３】第１の実施例の半導体発光素子の製造工程断面
図。
図。
【図４】第１の実施例の半導体発光素子の製造工程断面
図。
図。
【図５】第１の実施例の半導体発光素子の製造工程断面
図。
図。
【図６】第１の実施例の半導体発光素子の製造工程断面
図。
図。
【図７】第１の実施例の半導体発光素子の製造工程断面
図。
図。
【図８】第２の実施例の半導体発光素子の断面図。
【図９】第３の実施例の半導体発光素子の断面図。
【図１０】第３の実施例の半導体発光素子の平面図。
【図１１】第４の実施例の半導体発光素子の断面図。
【図１２】本発明の半導体発光素子の特性図。
【図１３】本発明の半導体発光素子を組込んだ発光装置
の断面図。
の断面図。
【図１４】本発明の半導体発光素子を組込んだ発光装置
の断面図。
の断面図。
【図１５】本発明の半導体発光素子に用いる電極を含む
半導体発光素子の断面図。
半導体発光素子の断面図。
【図１６】従来の半導体発光素子の断面図。
【図１７】従来の半導体発光素子の断面図。
１ ｎ型ＧａＡｓ基板 ２、４、１０、１２ クラッド層 ３、１１ 活性層 ５ 電流拡散層 ６ ｎ側電極 ７ ｐ側電極 ８ ｐ側ＧａＡｓ基板 ９、１７ 電流ブロック層 １３ 高抵抗ＧａＡｓ半導体層 １４ ＳｉＯ2 膜 １５ 光遮蔽層 １６ 合金層 １８ 分離溝 ２０ 半導体発光素子 ２１ ボンディングワイヤ ２２ 反射板 ２３、２４ リードフレーム ２５ 樹脂封止体 ２６ 樹脂封止体のレンズ形状部分 ２８ 素子搭載部 ３０ 発光層
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板と、前記半導体基板上に形成
された複数の半導体層から構成された発光層と、 前記発光層の上に形成された光取り出し側電極とを備
え、 前記積層された複数の半導体層の側面又はこの側面及び
前記発光層の前記光取り出し側電極が形成されている面
の１部に発光エネルギーより小さい禁制帯幅を有し、且
つ高抵抗な半導体層を備えていることを特徴とする半導
体発光素子。 - 【請求項２】 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成された複数の半導体層から構成
された発光層と、 前記発光層の上に形成された電流拡散層と、 前記電流拡散層の上に形成された光取り出し側電極とを
備え、 前記積層された発光層、電流拡散層の側面又はこれらの
側面及び前記電流拡散層の前記光取り出し側電極が形成
されている面の１部に発光エネルギーより小さい禁制帯
幅を有し、且つ高抵抗な半導体層を備えていることを特
徴とする半導体発光素子。 - 【請求項３】 前記半導体基板上には複数の半導体発光
素子が形成され、この素子間は互いに分離されているこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体発
光素子。 - 【請求項４】 前記発光エネルギーより小さい禁制帯幅
を有し、且つ高抵抗な半導体層上には、光遮蔽層が形成
されこの光遮蔽層と前記半導体層との間にこれらの合金
層が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の半導体発光素子。 - 【請求項５】 前記発光層の下又は上に形成され、前記
光取り出し側電極の下に配置された電流ブロック層を備
えていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいづ
れかに記載の半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33300094A JPH08167733A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33300094A JPH08167733A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08167733A true JPH08167733A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18261174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33300094A Pending JPH08167733A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08167733A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6952025B2 (en) | 2000-06-08 | 2005-10-04 | Showa Denko K.K. | Semiconductor light-emitting device |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP33300094A patent/JPH08167733A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6952025B2 (en) | 2000-06-08 | 2005-10-04 | Showa Denko K.K. | Semiconductor light-emitting device |
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