JPH08330632A - Light-emitting semiconductor device - Google Patents

Light-emitting semiconductor device

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Publication number
JPH08330632A
JPH08330632A JP13056395A JP13056395A JPH08330632A JP H08330632 A JPH08330632 A JP H08330632A JP 13056395 A JP13056395 A JP 13056395A JP 13056395 A JP13056395 A JP 13056395A JP H08330632 A JPH08330632 A JP H08330632A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gallium arsenide
indium gallium
light emitting
substrate
conductivity type
Prior art date
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Pending
Application number
JP13056395A
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Japanese (ja)
Inventor
Genichi Ogawa
元一 小川
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Publication of JPH08330632A publication Critical patent/JPH08330632A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain a light-emitting semiconductor device in which light radiated to the side face or the rear side of a light-emitting region is absorbed by a substrate by a method wherein a silicon single-crystal substrate or a germanium polycrystal substrate is used as the substrate on which an indium gallium arsenide film is to be grown. CONSTITUTION: When a silicon single-crystal substrate is used as a substrate 1, its absorption coefficient with reference to a wavelength of 1050nm (1.180eV) or lower is 20cm<-1> . When a germanium polycrystal substrate is used, its absorption coefficieht with reference to a wavelength of 1050nm (1.180eV) is 10<3> cm<-1> or higher. As a result, when a light-emitting element which uses indium gallium arsenide [Inx Ga1-x As] (where 0<x<=0.1) as light-emitting layers 2, 3 is formed on the silicon single-crystal substrate or the germanium polycrystal substrate 1, light which is radiated to the side face or the rear side of a light-emitting region can be absorbed by the substrate.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体発光装置に関し、
特にシリコン基板若しくはゲルマニウム基板上に発光素
子を形成した電子写真プロセスなどに用いられる半導体
発光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device,
In particular, the present invention relates to a semiconductor light emitting device having a light emitting element formed on a silicon substrate or a germanium substrate and used in an electrophotographic process.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体発光素子は、ガリウム砒素
から成る単結晶基板上に、ガリウム砒素リン(GaAs
y 1-y )やアルミニウムガリウム砒素(AlZ Ga
1-Z As)などから成る化合物半導体層を形成して、こ
の化合物半導体層上に他の導電型を呈するガリウム砒素
リンやアルミニウムガリウム砒素層を形成して発光層と
したり、上記化合物半導体層の一部に他の導電型を呈す
る不純物を拡散することによってPN接合部を形成する
ことにより発光領域を形成し、この他の導電型を呈する
化合物半導体層の上や他の導電型不純物を含有する領域
の上に電極を形成すると共に、ガリウム砒素単結晶基板
の裏面側に電極を形成した構造を有していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor light emitting device has a structure in which gallium arsenide phosphorus (GaAs) is formed on a single crystal substrate made of gallium arsenide.
y P 1-y ) and aluminum gallium arsenide (Al Z Ga)
1-Z As) and the like, and a gallium arsenide-phosphorus or aluminum gallium arsenide layer exhibiting another conductivity type is formed on the compound semiconductor layer to form a light emitting layer. A light emitting region is formed by forming a PN junction by partially diffusing impurities exhibiting another conductivity type, and containing a compound semiconductor layer exhibiting another conductivity type or containing impurities of another conductivity type. It had a structure in which an electrode was formed on the region and an electrode was formed on the back surface side of the gallium arsenide single crystal substrate.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
半導体発光装置では、発光層や発光領域を形成するため
の基板に用いるガリウム砒素は、室温でのバンドギャッ
プエネルギー(Eg)が1.424eV(870nm)
であるため、インジウムガリウム砒素を発光層又は発光
領域とする赤外線LEDの発光スペクトルである870
nm以上の赤外線に対して透明となる。特に、図4に示
すように、910nm以上(1.362eV以下)の波
長に対してガリウム砒素の吸収係数(α)は10cm-1
以下であり、I=I0 exp(−αt)(α:GaAs
の吸収係数〔cm-1〕、t:発光源からの距離〔c
m〕、I:発光源からの距離t〔cm〕における光の強
度、I0:発光源における光の強度)の関係式より、光
源(PN接合部)から500μm離れた位置(ガリウム
砒素基板の裏面)においても60%以上の光が透過す
る。このように透過した光は、ガリウム砒素単結晶基板
の裏面で反射して、ガリウム砒素単結晶基板の表面に到
達するまでの吸収を考慮しても36%以上の光が再び表
面に現れ、発光領域の分離状況を悪くしたり、ガリウム
砒素単結晶基板端部からの光漏れを誘発し、電子写真プ
ロセスに用いた場合に、にじみが発生してその印画品質
を著しく劣化させるという問題があった。
However, in this conventional semiconductor light emitting device, gallium arsenide used as a substrate for forming a light emitting layer and a light emitting region has a bandgap energy (Eg) of 1.424 eV (at room temperature). (870 nm)
Therefore, the emission spectrum of an infrared LED using indium gallium arsenide as a light emitting layer or a light emitting region is 870.
It becomes transparent to infrared rays of nm or more. In particular, as shown in FIG. 4, the absorption coefficient (α) of gallium arsenide is 10 cm −1 for wavelengths of 910 nm or more (1.362 eV or less).
And I = I 0 exp (−αt) (α: GaAs
Absorption coefficient [cm -1 ], t: distance from light emitting source [c
m], I: light intensity at a distance t [cm] from the light emitting source, and I 0 : light intensity at the light emitting source), from a relational expression of 500 μm from the light source (PN junction) (of the gallium arsenide substrate). 60% or more of the light is transmitted also on the back surface). The light thus transmitted is reflected by the back surface of the gallium arsenide single crystal substrate, and 36% or more of the light appears again on the surface even if absorption up to the surface of the gallium arsenide single crystal substrate is taken into consideration, and light is emitted. There was a problem that the isolation of the area was deteriorated and light leakage from the edge of the gallium arsenide single crystal substrate was induced, and when used in the electrophotographic process, bleeding occurred and the printing quality was significantly deteriorated. .

【0004】また、ガリウム砒素リンとアルミニウムガ
リウム砒素中のリン又はアルミニウムの組成を増加させ
てガリウム砒素の発光波長である870nm(1.42
4eV)より短波長にすると、間接遷移による電子の遷
移確率が増加して発光効率が低下し、高速又は高密度の
電子写真プロセスには用いることができなくなるという
問題があった。
Further, the composition of phosphorus or aluminum in gallium arsenide phosphorus and aluminum gallium arsenide is increased to obtain 870 nm (1.42) which is the emission wavelength of gallium arsenide.
When the wavelength is shorter than 4 eV), there is a problem that the transition probability of electrons due to indirect transition increases and the light emission efficiency decreases, and it cannot be used in a high-speed or high-density electrophotographic process.

【0005】また、アルミニウムは酸素に活性であるた
め、発光層や発光領域にアルミニウムガリウム砒素膜を
用いると、結晶成長装置内に酸素が残留しないように、
脱ガスを充分に行う必要があり、結晶成長装置の加熱真
空排気による脱ガスに長時間を要し、製造コストが高く
なるという問題があった。
Since aluminum is active for oxygen, if an aluminum gallium arsenide film is used for the light emitting layer or the light emitting region, oxygen is prevented from remaining in the crystal growth apparatus.
There is a problem in that degassing needs to be performed sufficiently, degassing by heating and vacuum exhaust of the crystal growth apparatus takes a long time, and manufacturing cost becomes high.

【0006】また、ガリウム砒素リンはガリウム砒素と
の格子定数の差が大きく、ガリウム砒素から成る単結晶
基板上にガリウム砒素リンを成長させる際に、10μm
程度のバッファ層が必要であり、ガリウム砒素リンから
成る単結晶薄膜の製造コストが高くなるという問題があ
った。
Further, gallium arsenide phosphide has a large difference in lattice constant from gallium arsenide, and when gallium arsenide phosphide is grown on a single crystal substrate made of gallium arsenide, it has a thickness of 10 μm.
There is a problem in that a buffer layer of a certain degree is required, and the manufacturing cost of a single crystal thin film made of gallium arsenide phosphide increases.

【0007】さらに、発光素子を形成するための基板と
してガリウム砒素から成る単結晶基板を用いるため、半
導体発光装置が大変高価になるとともに、半導体発光装
置の製造プロセスにおいて、割れやかけ等の不具合が生
じやすく製造歩留りを著しく低下させるという問題があ
った。
Further, since the single crystal substrate made of gallium arsenide is used as the substrate for forming the light emitting element, the semiconductor light emitting device becomes very expensive, and there are problems such as cracks and chips in the manufacturing process of the semiconductor light emitting device. There is a problem in that it easily occurs and the production yield is significantly reduced.

【0008】[0008]

【発明の目的】本発明に係る半導体発光装置は、このよ
うな従来技術の問題点に鑑みて発明されたものであり、
発光層と基板の材質との関係から発生する発光効率の低
下や印画品質の劣化を解消することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The semiconductor light emitting device according to the present invention has been invented in view of the above problems of the prior art.
It is an object of the present invention to eliminate a decrease in luminous efficiency and a deterioration in printing quality that occur due to the relationship between the light emitting layer and the material of the substrate.

【0009】また、材質及び製造プロセスの点から半導
体発光装置が高価になったり、割れやかけ等が発生する
のを解消することを目的とする。
Another object of the present invention is to prevent the semiconductor light emitting device from becoming expensive, cracking, and cracking in terms of material and manufacturing process.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る半導体発光素子では、シリコン又はゲ
ルマニウムから成る単結晶基板上に、発光スペクトルが
890nm〜1050nmの波長領域を有する一導電型
を呈するインジウムガリウム砒素(Inx Ga 1-x As
(0<x≦0.1))層と他の導電型を呈するインジウ
ムガリウム砒素(Inx Ga1-x As(0<x≦0.
1))層を積層して設け、この一導電型を呈するインジ
ウムガリウム砒素層と他の導電型を呈するインジウムガ
リウム砒素層を島状に形成して、前記シリコン基板の表
面側又は裏面側と他の導電型を呈するインジウムガリウ
ム砒素層上に電極を形成したり、前記インジウムガリウ
ム砒素層内に、発光スペクトルが890nm〜1050
nmの波長領域を有する他の導電型を呈するインジウム
ガリウム砒素(Inx Ga1-x As(0<x≦0.
1))領域を設け、前記シリコン基板の表面側又は裏面
側と他の導電型を呈するインジウムガリウム砒素領域上
に電極を形成する。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object
In the semiconductor light emitting device according to the present invention,
The emission spectrum is on a single crystal substrate made of rumanium.
One conductivity type having a wavelength range of 890 nm to 1050 nm
Indium gallium arsenide (InxGa 1-xAs
(0 <x ≦ 0.1)) layer and other conductive types
Magallium arsenide (InxGa1-xAs (0 <x ≦ 0.
1)) layers provided by laminating the layers and exhibiting one conductivity type
Indium gallium arsenide layer and other conductivity type indium oxide
Forming an island of a arsenic layer, the surface of the silicon substrate is
Indium-Galliu that exhibits other conductivity types with the front side or back side
An electrode is formed on the mu-arsenic layer, and
The emission spectrum is 890 nm to 1050 nm in the muarsenic layer.
Indium with other conductivity types having a wavelength range of nm
Gallium arsenide (InxGa1-xAs (0 <x ≦ 0.
1)) The area is provided and the front surface side or the back surface of the silicon substrate is provided.
Side and on other indium gallium arsenide regions exhibiting other conductivity types
An electrode is formed on.

【0011】[0011]

【作用】上記のように、インジウムガリウム砒素(In
x Ga1-x As(0<x≦0.1))膜を成長させるた
めの基板として、シリコン単結晶基板やゲルマニウム単
結晶基板を用いると、インジウムガリウム砒素単結晶薄
膜からの発光スペクトル波長は、870nm〜1050
nmであるが、この波長領域においてシリコン単結晶の
吸収係数は20cm-1以上であり、またゲルマニウム単
結晶の吸収係数は103 cm-1以上であり、発光装置中
の各発光領域の分離は充分で、電子写真プロセスにおい
て高印画品質を得ることができる。
Function As described above, indium gallium arsenide (In
When a silicon single crystal substrate or a germanium single crystal substrate is used as a substrate for growing the x Ga 1-x As (0 <x ≦ 0.1)) film, the emission spectrum wavelength from the indium gallium arsenide single crystal thin film is , 870 nm to 1050
nm, the absorption coefficient of the silicon single crystal is 20 cm −1 or more and the absorption coefficient of the germanium single crystal is 10 3 cm −1 or more in this wavelength range, and the separation of each light emitting region in the light emitting device is Sufficient and high print quality can be obtained in the electrophotographic process.

【0012】また、インジウムガリウム砒素膜は、その
成長中でも成長装置内の残留酸素による影響を受けにく
いため、成膜前の脱ガスのための加熱真空排気に時間を
必要とせず、高い量産性と特性の安定性が得られるとと
もに、その全組成領域において直接遷移型の半導体であ
るため、発光強度も高く、高速、高密度の電子写真用半
導体発光装置として使用できる。
Further, since the indium gallium arsenide film is not easily affected by the residual oxygen in the growth apparatus even during its growth, it does not require time for heating and evacuation for degassing before film formation, and has high mass productivity. Since the characteristics are stable and the semiconductor is a direct transition type semiconductor in the entire composition region, it has high emission intensity and can be used as a high-speed and high-density electrophotographic semiconductor light-emitting device.

【0013】さらに、シリコン単結晶基板やゲルマニウ
ム単結晶基板を用いると、ガリウム砒素単結晶基板を用
いる場合に比べて、安価な半導体発光装置を製造できる
とともに、半導体発光装置の製造プロセスにおいて、割
れやかけ等による不具合の発生がなく、高い歩留りで製
造できる。
Furthermore, when a silicon single crystal substrate or a germanium single crystal substrate is used, an inexpensive semiconductor light emitting device can be manufactured as compared with the case where a gallium arsenide single crystal substrate is used, and cracks or cracks are generated in the semiconductor light emitting device manufacturing process. It can be manufactured with a high yield without causing problems such as cracking.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき詳
細に説明する。図1は、本発明に係る半導体発光装置の
一実施例を示す断面図であり、1はシリコン(Si)又
はゲルマニウム(Ge)から成る単結晶基板、2は一導
電型を呈するインジウムガリウム砒素層、3は他の導電
型を呈するインジウムガリウム砒素層である。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a semiconductor light emitting device according to the present invention, in which 1 is a single crystal substrate made of silicon (Si) or germanium (Ge), and 2 is an indium gallium arsenide layer exhibiting one conductivity type. Reference numeral 3 is an indium gallium arsenide layer exhibiting another conductivity type.

【0015】シリコン又はゲルマニウムから成る単結晶
基板1と一導電型を呈するインジウムガリウム砒素層2
には、例えばセレン(Se)又はシリコン(Si)など
から成る半導体不純物が添加され、一導電型を呈する。
また、他の導電型を呈するインジウムガリウム砒素層3
には、亜鉛(Zn)などの半導体用不純物が添加され
る。なお、一導電型を呈するインジウムガリウム砒素層
2と他の導電型を呈するインジウムガリウム砒素層3
は、液相成長法(LPE)、クロライド気相成長法(V
PE)、有機金属化学蒸着法(MOCVD)、分子線気
相成長法(MBE)等により形成され、エッチング等で
発光素子毎に島状に形成される。
A single crystal substrate 1 made of silicon or germanium and an indium gallium arsenide layer 2 having one conductivity type.
The semiconductor impurity of, for example, selenium (Se) or silicon (Si) is added to the semiconductor to have one conductivity type.
In addition, the indium gallium arsenide layer 3 having another conductivity type
An impurity for semiconductor such as zinc (Zn) is added to. In addition, the indium gallium arsenide layer 2 having one conductivity type and the indium gallium arsenide layer 3 having another conductivity type.
Are liquid phase epitaxy (LPE), chloride vapor phase epitaxy (V
PE), metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), molecular beam vapor phase epitaxy (MBE), and the like, and each light emitting element is formed into an island shape by etching or the like.

【0016】他の導電型を呈するインジウムガリウム砒
素層3上には、窒化シリコン膜又は酸化シリコン膜など
から成る保護膜4が設けられており、この保護膜4の上
部には透孔が形成され、この透孔部には、金(Au)、
銀(Ag)、アルミニウム(Al)、ニッケル(N
i)、クロム(Cr)などから成る電極5が設けられる
とともに、シリコン又はゲルマニウムから成る単結晶基
板1の裏面側にも、金(Au)、銀(Ag)、アルミニ
ウム(Al)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)など
から成る電極6が設けられる。
A protective film 4 made of a silicon nitride film or a silicon oxide film is provided on the indium gallium arsenide layer 3 having another conductivity type, and a through hole is formed on the protective film 4. , Through this hole, gold (Au),
Silver (Ag), Aluminum (Al), Nickel (N
i), an electrode 5 made of chromium (Cr) or the like is provided, and gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), nickel (Ni) is also provided on the back surface side of the single crystal substrate 1 made of silicon or germanium. ), Chromium (Cr), and the like.

【0017】発光層2、3を構成するインジウムガリウ
ム砒素(Inx Ga1-x As(0<x≦0.1))は、
LED発光スぺクトルの波長領域が890nm(1.3
92eV)から1050nm(1.180eV)であ
る。また、図2に示すように、基板1としてシリコン単
結晶を用いる場合、1050nm(1.180eV)以
下の波長に対してその吸収係数(α)は20cm-1以上
であり、ゲルマニウム単結晶を用いる場合は、1050
nm(1.180eV)以下の波長に対してその吸収係
数(α)は103 cm-1以上である。なお、図2は、半
導体物質における光エネルギーに対する吸収係数を示す
図である。
The indium gallium arsenide (In x Ga 1-x As (0 <x ≦ 0.1)) forming the light emitting layers 2 and 3 is
The wavelength range of the LED emission spectrum is 890 nm (1.3
It is from 92 eV) to 1050 nm (1.180 eV). Further, as shown in FIG. 2, when a silicon single crystal is used as the substrate 1, its absorption coefficient (α) is 20 cm −1 or more for a wavelength of 1050 nm (1.180 eV) or less, and a germanium single crystal is used. In case of 1050
The absorption coefficient (α) is 10 3 cm −1 or more for wavelengths of nm (1.180 eV) or less. Note that FIG. 2 is a diagram showing an absorption coefficient for light energy in a semiconductor substance.

【0018】このため波長領域が890nm(1.39
2eV)から1050nm(1.180eV)であるイ
ンジウムガリウム砒素(Inx Ga1-x As(0<x≦
0.1))を発光層2、3とする発光素子をシリコン単
結晶基板もしくはゲルマニウム単結晶基板1上に形成す
ると、発光領域の側方や裏面側に放射する光は基板1で
吸収される。したがって、従来、ガリウム砒素単結晶基
板上に形成した場合に問題となった半導体基板1の裏面
側での乱反射光や半導体基板1端部からの漏れ発光によ
る電子写真プロセスでの印画にじみは解消することがで
きる。
Therefore, the wavelength region is 890 nm (1.39
2 eV) to 1050 nm (1.180 eV) indium gallium arsenide (In x Ga 1-x As (0 <x ≦
When a light emitting device having 0.1)) as the light emitting layers 2 and 3 is formed on the silicon single crystal substrate or the germanium single crystal substrate 1, the light emitted to the side or the back surface of the light emitting region is absorbed by the substrate 1. . Therefore, the blurring of printing in the electrophotographic process due to diffused reflection light on the back surface side of the semiconductor substrate 1 and leakage light emission from the end of the semiconductor substrate 1 which has been a problem when conventionally formed on a gallium arsenide single crystal substrate is eliminated. be able to.

【0019】図3は、本発明に係る半導体発光装置の他
の実施例を示す図である。この実施例では、例えばアン
チモン(Sb)などから成る半導体不純物が添加されて
一導電型を呈するシリコン単結晶基板若しくはゲルマニ
ウム単結晶基板11上に、セレン(Se)又はシリコン
(Si)などの半導体不純物が添加されて一導電型を呈
するインジウムガリウム砒素(Inx Ga1-x As(0
<x≦0.1))層12を形成し、この一導電型を呈す
るインジウムガリウム砒素層12内に、例えば亜鉛(Z
n)などの他の導電型を呈する領域13を形成し、この
他の導電型を呈する領域13上と、単結晶基板11の裏
面側に、金(Au)、銀(Ag)、アルミニウム(A
l)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)などから成る
電極15、16を設けたものである。なお、一導電型を
呈する領域13を形成する場合、窒化シリコン(SiN
x )等から成る拡散マスク14を介して拡散すればよ
い。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention. In this embodiment, a semiconductor impurity such as selenium (Se) or silicon (Si) is formed on a silicon single crystal substrate or a germanium single crystal substrate 11 having one conductivity type by adding a semiconductor impurity such as antimony (Sb). Indium gallium arsenide (In x Ga 1-x As (0
<X ≦ 0.1)) layer 12 is formed, and in the indium gallium arsenide layer 12 having one conductivity type, for example, zinc (Z
n) and other regions 13 exhibiting a conductivity type are formed, and gold (Au), silver (Ag), aluminum (A) is formed on the regions 13 exhibiting other conductivity types and on the rear surface side of the single crystal substrate 11.
l), nickel (Ni), chromium (Cr), etc. are provided in the electrodes 15, 16. When forming the region 13 exhibiting one conductivity type, silicon nitride (SiN
x ) and the like through the diffusion mask 14.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る半導体発光
装置によれば、シリコン又はゲルマニウムから成る単結
晶基板上に、発光スペクトルが890nm〜1050n
mの波長領域を有する一導電型を呈するインジウムガリ
ウム砒素(Inx Ga1-x As(0<x≦0.1))層
と他の導電型を呈するインジウムガリウム砒素(Inx
Ga1-x As(0<x≦0.1))層を積層して設け、
この一導電型を呈するインジウムガリウム砒素層と他の
導電型を呈するインジウムガリウム砒素層を島状に形成
して、前記シリコン基板の表面側又は裏面側と他の導電
型を呈するインジウムガリウム砒素層上に電極を形成し
たり、前記インジウムガリウム砒素層内に、他の導電型
を呈するインジウムガリウム砒素(Inx Ga1-x As
(0<x≦0.1))領域を設けて、前記シリコン基板
の表面側又は裏面側と他の導電型を呈するインジウムガ
リウム砒素領域上に電極を形成することから、インジウ
ムガリウム砒素単結晶薄膜からの発光スペクトル波長
は、870nm〜1050nmであるが、シリコン結晶
基板の吸収係数は、この波長領域において20cm-1
上であり、発光装置中の各発光領域の分離は充分であ
り、電子写真プロセスに用いた場合に印画にじみなどを
生じることがない。
As described above, according to the semiconductor light emitting device of the present invention, the emission spectrum is 890 nm to 1050 n on the single crystal substrate made of silicon or germanium.
Indium gallium arsenide (In x Ga 1-x As (0 <x ≦ 0.1)) layer exhibiting one conductivity type having a wavelength region of m and indium gallium arsenide exhibiting another conductivity type (In x
Ga 1-x As (0 <x ≦ 0.1)) layers are laminated and provided.
The indium gallium arsenide layer having one conductivity type and the indium gallium arsenide layer having another conductivity type are formed in an island shape, and the front surface or the back surface side of the silicon substrate and the indium gallium arsenide layer having another conductivity type are formed. Electrodes, or indium gallium arsenide (In x Ga 1 -x As) having another conductivity type in the indium gallium arsenide layer.
Indium gallium arsenide single crystal thin film is formed by providing a (0 <x ≦ 0.1) region and forming an electrode on the front surface side or the back surface side of the silicon substrate and on the indium gallium arsenide region having another conductivity type. The emission spectrum wavelength from is 870 nm to 1050 nm, but the absorption coefficient of the silicon crystal substrate is 20 cm -1 or more in this wavelength region, and the separation of each light emitting region in the light emitting device is sufficient. It does not cause bleeding when used for printing.

【0021】また、インジウムガリウム砒素(Inx
1-x As(0<x≦0.1))単結晶薄膜は、その成
長中でも残留酸素による影響を受けにくいため、成膜前
の脱ガスのための加熱真空排気に時間を必要とせず、高
い量産性と特性の安定性が得られるとともに、その全組
成領域において直接遷移型の半導体であるため、発光強
度も高く、高速、高密度の電子写真用半導体発光装置と
して使用できる。
Indium gallium arsenide (In x G
Since a 1-x As (0 <x ≦ 0.1)) single crystal thin film is not easily affected by residual oxygen even during its growth, heating and evacuation for degassing before film formation does not require time. In addition to high mass productivity and stability of characteristics, since it is a direct transition type semiconductor in the entire composition region, it can be used as a high-speed and high-density electrophotographic semiconductor light emitting device with high emission intensity.

【0022】さらに、ガリウム砒素単結晶基板を用いる
場合に比べて、安価な半導体発光装置を製造できるとと
もに、半導体発光装置の製造プロセスにおいて、割れや
かけ等による不具合の発生がなく、高い歩留りで製造で
きる。
Further, as compared with the case of using a gallium arsenide single crystal substrate, a semiconductor light emitting device which is less expensive can be manufactured, and in the manufacturing process of the semiconductor light emitting device, there is no problem due to cracking or chipping, and the manufacturing is performed with high yield it can.

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

【図1】本発明の請求項1に記載した半導体発光装置の
一実施例を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a semiconductor light emitting device according to claim 1 of the present invention.

【図2】半導体物質における光エネルギーに対する吸収
係数を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an absorption coefficient for light energy in a semiconductor material.

【図3】本発明の請求項2に記載した半導体発光装置の
一実施例を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of the semiconductor light emitting device according to claim 2 of the present invention.

【図4】n型半導体不純物を含有するガリウム砒素にお
ける光エネルギーに対する吸収係数を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an absorption coefficient for light energy in gallium arsenide containing an n-type semiconductor impurity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・シリコン若しくはゲルマニウム単結晶基板、2
・・・一導電型を呈するインジウムガリウム砒素層、3
・・・他の導電型を呈するインジウムガリウム砒素層、
5、6・・・電極
1 ... Silicon or germanium single crystal substrate, 2
... Indium gallium arsenide layer having one conductivity type, 3
... Indium gallium arsenide layer exhibiting other conductivity type,
5, 6 ... Electrodes

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン又はゲルマニウムから成る単結
晶基板上に、発光スペクトルが890nm〜1050n
mの波長領域を有する一導電型を呈するインジウムガリ
ウム砒素(Inx Ga1-x As(0<x≦0.1))層
と他の導電型を呈するインジウムガリウム砒素(Inx
Ga1-x As(0<x≦0.1))層を積層して設け、
この一導電型を呈するインジウムガリウム砒素層と他の
導電型を呈するインジウムガリウム砒素層を島状に形成
して、前記シリコン基板の表面側又は裏面側と他の導電
型を呈するインジウムガリウム砒素層上に電極を形成し
たことを特徴とする半導体発光装置。
1. An emission spectrum of 890 nm to 1050 n on a single crystal substrate made of silicon or germanium.
Indium gallium arsenide (In x Ga 1-x As (0 <x ≦ 0.1)) layer exhibiting one conductivity type having a wavelength region of m and indium gallium arsenide exhibiting another conductivity type (In x
Ga 1-x As (0 <x ≦ 0.1)) layers are laminated and provided.
The indium gallium arsenide layer having one conductivity type and the indium gallium arsenide layer having another conductivity type are formed in an island shape, and the front surface or the back surface side of the silicon substrate and the indium gallium arsenide layer having another conductivity type are formed. A semiconductor light emitting device, characterized in that an electrode is formed on the semiconductor light emitting device.
【請求項2】 シリコン又はゲルマニウムから成る単結
晶基板上に、発光スペクトルが890nm〜1050n
mの波長領域を有する一導電型を呈するインジウムガリ
ウム砒素(Inx Ga1-x As(0<x≦0.1))層
を設け、このインジウムガリウム砒素層内に、発光スペ
クトルが890nm〜1050nmの波長領域を有する
他の導電型を呈するインジウムガリウム砒素(Inx
1-xAs(0<x≦0.1))領域を設け、前記シリ
コン基板の表面側又は裏面側と他の導電型を呈するイン
ジウムガリウム砒素領域上に電極を形成したことを特徴
とする半導体発光装置。
2. The emission spectrum is 890 nm to 1050 n on a single crystal substrate made of silicon or germanium.
An indium gallium arsenide (In x Ga 1-x As (0 <x ≦ 0.1)) layer having one conductivity type having a wavelength region of m is provided, and an emission spectrum is 890 nm to 1050 nm in the indium gallium arsenide layer. Indium gallium arsenide (In x G
a 1-x As (0 <x ≦ 0.1)) region is provided, and an electrode is formed on a front surface side or a back surface side of the silicon substrate and an indium gallium arsenide region having another conductivity type. Semiconductor light emitting device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001068729A (en) * 1999-08-30 2001-03-16 Kyocera Corp Led array

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