JPH11121875A - 面発光型半導体発光素子 - Google Patents
面発光型半導体発光素子Info
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- JPH11121875A JPH11121875A JP29785697A JP29785697A JPH11121875A JP H11121875 A JPH11121875 A JP H11121875A JP 29785697 A JP29785697 A JP 29785697A JP 29785697 A JP29785697 A JP 29785697A JP H11121875 A JPH11121875 A JP H11121875A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】制御端子を含む３端子を備えた面発光型半導体
発光素子を提供する。 【解決手段】基板上に積層されたｐ型半導体薄膜、ｉ型
薄膜またはｎ型半導体薄膜により構成されたｎｐｎ構
造、ｎｉｐｉｎ構造またはｎｉｐｎ構造を含む第１電流
路15ａ、16ａ、17ａと、第１電流路に対して基板側に積
層された第１のコンタクト層13ａ、と、基板に対して第
１電流路よりも上層に積層された第２のコンタクト層18
と、第２のコンタクト層上に装荷されたｎｐｎ構造、ｎ
ｉｐｉｎ構造またはｎｉｐｎ構造を含む第２電流路15
ｂ、16ｂ、17ｂと、第２電流路上に積層された第３のコ
ンタクト層13ｂとを備え、第１電流路および第２電流路
の少なくとも一方が発光部を含む。
発光素子を提供する。 【解決手段】基板上に積層されたｐ型半導体薄膜、ｉ型
薄膜またはｎ型半導体薄膜により構成されたｎｐｎ構
造、ｎｉｐｉｎ構造またはｎｉｐｎ構造を含む第１電流
路15ａ、16ａ、17ａと、第１電流路に対して基板側に積
層された第１のコンタクト層13ａ、と、基板に対して第
１電流路よりも上層に積層された第２のコンタクト層18
と、第２のコンタクト層上に装荷されたｎｐｎ構造、ｎ
ｉｐｉｎ構造またはｎｉｐｎ構造を含む第２電流路15
ｂ、16ｂ、17ｂと、第２電流路上に積層された第３のコ
ンタクト層13ｂとを備え、第１電流路および第２電流路
の少なくとも一方が発光部を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は面発光型半導体発光
素子に関する。より詳細には、本発明は、半導体発光素
子であって、特に、２次元的に配列してディスプレイ装
置等を構成する際に有利に使用できる、新規な面発光型
半導体発光素子の構成に関する。
素子に関する。より詳細には、本発明は、半導体発光素
子であって、特に、２次元的に配列してディスプレイ装
置等を構成する際に有利に使用できる、新規な面発光型
半導体発光素子の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】基板上に堆積させた半導体材料により形
成されたいわゆるｐｉｎ構造を含む半導体発光素子は、
単なる照明用の光源としての用途だけではなく、光通信
用の送信器や薄型の表示装置など多くの分野での利用が
進められている。
成されたいわゆるｐｉｎ構造を含む半導体発光素子は、
単なる照明用の光源としての用途だけではなく、光通信
用の送信器や薄型の表示装置など多くの分野での利用が
進められている。
【０００３】図３は、この種の半導体発光素子として代
表的な面発光型半導体発光素子の典型的な断面構造を示
す図である。
表的な面発光型半導体発光素子の典型的な断面構造を示
す図である。
【０００４】同図に示すように、この発光素子は、基板
11上に、順次積層されたｎ型多層反射膜12、ｎ型コンタ
クト層13、ｎ型クラッド層15、発光層16、ｐ型クラッド
層17、ｐ型コンタクト層18および誘電体多層反射膜26か
ら主に構成されており、いわゆるｐｉｎ構造を構成して
いる。また、発光層16の両側部には、電流狭窄のための
高抵抗領域23が配置されている。更に、ｎ型コンタクト
層13およびｐ型コンタクト層18には、それぞれｎ型オー
ミック電極14またはｐ型オーミック電極19が装荷されて
いる。これらの電極間に電流が流れたとき、発光層16か
らの光出力は基板11側から外部に取り出される。
11上に、順次積層されたｎ型多層反射膜12、ｎ型コンタ
クト層13、ｎ型クラッド層15、発光層16、ｐ型クラッド
層17、ｐ型コンタクト層18および誘電体多層反射膜26か
ら主に構成されており、いわゆるｐｉｎ構造を構成して
いる。また、発光層16の両側部には、電流狭窄のための
高抵抗領域23が配置されている。更に、ｎ型コンタクト
層13およびｐ型コンタクト層18には、それぞれｎ型オー
ミック電極14またはｐ型オーミック電極19が装荷されて
いる。これらの電極間に電流が流れたとき、発光層16か
らの光出力は基板11側から外部に取り出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような面発光型
素子は、例えば、複数の素子を２次元的に配列して各素
子を個別に点滅することができるようにすれば平面型表
示装置等を構成して利用することができる。
素子は、例えば、複数の素子を２次元的に配列して各素
子を個別に点滅することができるようにすれば平面型表
示装置等を構成して利用することができる。
【０００６】図４は、図３に示した面発光型素子を複数
配置して構成した発光素子アレイの構成例を示す図であ
る。
配置して構成した発光素子アレイの構成例を示す図であ
る。
【０００７】同図に示すように、この発光素子アレイ
は、図３に示した面発光型発光素子35を、行／列それぞ
れ４つずつ配置してマトリックス状に配列して構成され
ている。ここで、各発光素子35の一方の端子は、共通の
接地端子34に接続されている。これは、この種の発光素
子を複数集積化した場合に発光素子の発生する熱を放散
しなければならないので、各発光素子の端子のひとつ
を、放熱手段を兼ねる接地に接続することが必要になる
からである。
は、図３に示した面発光型発光素子35を、行／列それぞ
れ４つずつ配置してマトリックス状に配列して構成され
ている。ここで、各発光素子35の一方の端子は、共通の
接地端子34に接続されている。これは、この種の発光素
子を複数集積化した場合に発光素子の発生する熱を放散
しなければならないので、各発光素子の端子のひとつ
を、放熱手段を兼ねる接地に接続することが必要になる
からである。
【０００８】しかしながら、面発光型発光素子の２端子
のうちのひとつを共通な接地に接続した場合、各素子に
は制御可能な端子が１つしか残らない。従って、集積度
が高い程、２次元的に配列された発光素子から任意の発
光素子を選んで個別に点滅させることが困難になる。
のうちのひとつを共通な接地に接続した場合、各素子に
は制御可能な端子が１つしか残らない。従って、集積度
が高い程、２次元的に配列された発光素子から任意の発
光素子を選んで個別に点滅させることが困難になる。
【０００９】そこで、各発光素子の点滅を制御するため
には、図４に示すように、各発光素子毎にスイッチとし
ての３端子素子36を付加しなければならない。しかしな
がら、実際には、発光素子とトランジスタとをひとつの
基板上に混在させて形成することは、プロセス技術上の
種々の困難がある。また、発光素子とトランジスタとを
電気的および光学的に絶縁しなければならないので、更
に製造工数が増加するという問題もある。
には、図４に示すように、各発光素子毎にスイッチとし
ての３端子素子36を付加しなければならない。しかしな
がら、実際には、発光素子とトランジスタとをひとつの
基板上に混在させて形成することは、プロセス技術上の
種々の困難がある。また、発光素子とトランジスタとを
電気的および光学的に絶縁しなければならないので、更
に製造工数が増加するという問題もある。
【００１０】また、従来から知られている面発光型発光
素子は、抵抗の大きなｐ型半導体により形成された反射
膜を介して発光電流を供給したり、熱伝導率の低い誘電
体多層膜をｐ型コンタクト層上に積層するという構造に
なっていたので、発光パワーが高く取れなかったり、動
作温度を高くできないという欠点があった。
素子は、抵抗の大きなｐ型半導体により形成された反射
膜を介して発光電流を供給したり、熱伝導率の低い誘電
体多層膜をｐ型コンタクト層上に積層するという構造に
なっていたので、発光パワーが高く取れなかったり、動
作温度を高くできないという欠点があった。
【００１１】そこで、本発明は、上記従来技術の問題点
を解決し、各発光素子毎に個別に点滅が可能な２次元発
光素子アレイを構成し得る、新規な発光素子の構成を提
供することをその目的としている。
を解決し、各発光素子毎に個別に点滅が可能な２次元発
光素子アレイを構成し得る、新規な発光素子の構成を提
供することをその目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、基板上
に積層されたｐ型半導体薄膜、ｉ型薄膜またはｎ型半導
体薄膜により構成されたｎｐｎ構造、ｎｉｐｉｎ構造ま
たはｎｉｐｎ構造を含む第１電流路と、該第１電流路に
対して基板側に積層された第１のコンタクト層と、該基
板に対して該第１電流路よりも上層に積層された第２の
コンタクト層と、該第２のコンタクト層上に装荷された
ｎｐｎ構造、ｎｉｐｉｎ構造またはｎｉｐｎ構造を含む
第２電流路と、該第２電流路上に積層された第３のコン
タクト層とを備え、該第１電流路および第２電流路の少
なくとも一方が発光部を構成することを特徴とする面発
光型半導体発光装置が提供される。
に積層されたｐ型半導体薄膜、ｉ型薄膜またはｎ型半導
体薄膜により構成されたｎｐｎ構造、ｎｉｐｉｎ構造ま
たはｎｉｐｎ構造を含む第１電流路と、該第１電流路に
対して基板側に積層された第１のコンタクト層と、該基
板に対して該第１電流路よりも上層に積層された第２の
コンタクト層と、該第２のコンタクト層上に装荷された
ｎｐｎ構造、ｎｉｐｉｎ構造またはｎｉｐｎ構造を含む
第２電流路と、該第２電流路上に積層された第３のコン
タクト層とを備え、該第１電流路および第２電流路の少
なくとも一方が発光部を構成することを特徴とする面発
光型半導体発光装置が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係る発光素子は、トラン
ジスタ等のように、いわゆる３端子素子として構成され
ている点にその主要な特徴がある。
ジスタ等のように、いわゆる３端子素子として構成され
ている点にその主要な特徴がある。
【００１４】即ち、前述のように、従来の面発光型発光
素子は２端子であったために、特に２次元的に配列した
場合に個別に制御することが難しかった。また、発光素
子と制御用のトランジスタを一連のプロセスで製造する
ことにも問題があった。
素子は２端子であったために、特に２次元的に配列した
場合に個別に制御することが難しかった。また、発光素
子と制御用のトランジスタを一連のプロセスで製造する
ことにも問題があった。
【００１５】これに対して、本発明に係る面発光型発光
素子は、発光素子それ自体が３端子素子として構成され
ており、１端子を接地に接続しても、制御可能な端子が
２つずつ残る。従って、この２つの端子をそれぞれ制御
することにより、個別に点滅可能な２次元アレイを構成
することができる。
素子は、発光素子それ自体が３端子素子として構成され
ており、１端子を接地に接続しても、制御可能な端子が
２つずつ残る。従って、この２つの端子をそれぞれ制御
することにより、個別に点滅可能な２次元アレイを構成
することができる。
【００１６】また、本発明に係る面発光型発光素子は一
般的な面発光型発光素子と同じプロセスを利用して製造
することができるので、製造プロセスの制約によるコス
トの上昇や歩留りの低下は事実上無い。
般的な面発光型発光素子と同じプロセスを利用して製造
することができるので、製造プロセスの制約によるコス
トの上昇や歩留りの低下は事実上無い。
【００１７】図１は、本発明に係る面発光型半導体レー
ザ素子の具体的な構成例を示す断面図である。
ザ素子の具体的な構成例を示す断面図である。
【００１８】同図に示すように、この半導体レーザ素子
の基本構造は、図３に示した従来の発光素子を２段重ね
たものである。但し、単純に２段に重ねた訳ではなく、
後述のように、上側の発光素子構造を倒置している。
の基本構造は、図３に示した従来の発光素子を２段重ね
たものである。但し、単純に２段に重ねた訳ではなく、
後述のように、上側の発光素子構造を倒置している。
【００１９】すなわち、下側の発光素子構造は、基板11
上に順次積層されたｎ型多層反射膜12、ｎ型コンタクト
層13ａ、ｎ型クラッド層15ａ、発光層16ａ、ｐ型クラッ
ド層17ａ、ｐ型コンタクト層18により形成されている。
ここで、ｎ型コンタクト層13ａおよびｐ型コンタクト層
18には、それぞれオーミック電極14ａ、19が装荷されて
いる。また、発光層16ａ、ｎ型クラッド層15ａおよびｐ
型クラッド層17ａの側方には、発光に寄与しない漏れ電
流を低減するための高抵抗層23ａが配置されている。
上に順次積層されたｎ型多層反射膜12、ｎ型コンタクト
層13ａ、ｎ型クラッド層15ａ、発光層16ａ、ｐ型クラッ
ド層17ａ、ｐ型コンタクト層18により形成されている。
ここで、ｎ型コンタクト層13ａおよびｐ型コンタクト層
18には、それぞれオーミック電極14ａ、19が装荷されて
いる。また、発光層16ａ、ｎ型クラッド層15ａおよびｐ
型クラッド層17ａの側方には、発光に寄与しない漏れ電
流を低減するための高抵抗層23ａが配置されている。
【００２０】一方、上側の発光素子構造は、ｐ型コンタ
クト層18を下側の素子構造と共用して、上記の層構造を
上下逆に形成している。即ち、ｐ型コンタクト層18上
に、ｐ型クラッド層17ｂ、発光層16ｂ、ｐ型クラッド層
15ａおよびｎ型コンタクト層13ｂを順次積層して構成さ
れている。ここでも、ｎ型コンタクト層13ｂにはオーミ
ック電極14ｂが装荷されている。また、発光層16ｂ、ｐ
型クラッド層17ａおよびｎ型クラッド層15ｂの側方に
は、発光に寄与しない漏れ電流を低減するための高抵抗
層23ｂが配置されている。
クト層18を下側の素子構造と共用して、上記の層構造を
上下逆に形成している。即ち、ｐ型コンタクト層18上
に、ｐ型クラッド層17ｂ、発光層16ｂ、ｐ型クラッド層
15ａおよびｎ型コンタクト層13ｂを順次積層して構成さ
れている。ここでも、ｎ型コンタクト層13ｂにはオーミ
ック電極14ｂが装荷されている。また、発光層16ｂ、ｐ
型クラッド層17ａおよびｎ型クラッド層15ｂの側方に
は、発光に寄与しない漏れ電流を低減するための高抵抗
層23ｂが配置されている。
【００２１】以上のように構成された面発光型発光素子
において、ｎ型多層反射膜12、22、ｎ型コンタクト層13
ａ、13ｂ、ｎ型クラッド層15ａ、15ｂ、発光層16ａ、16
ｂ、ｐ型クラッド層17ａ、17ｂおよびｐ型コンタクト層
18は、それぞれ図３に示した従来の発光素子と同じ機能
を有している。即ち、各ｎ型コンタクト層と各ｐ型コン
タクト層の間に電流を流すことにより発光層を発光さ
せ、基板側から光出力を取り出すことができる。
において、ｎ型多層反射膜12、22、ｎ型コンタクト層13
ａ、13ｂ、ｎ型クラッド層15ａ、15ｂ、発光層16ａ、16
ｂ、ｐ型クラッド層17ａ、17ｂおよびｐ型コンタクト層
18は、それぞれ図３に示した従来の発光素子と同じ機能
を有している。即ち、各ｎ型コンタクト層と各ｐ型コン
タクト層の間に電流を流すことにより発光層を発光さ
せ、基板側から光出力を取り出すことができる。
【００２２】更に、図１に示した発光素子では、１対の
ｎ型コンタクト層13ａ、13ｂと共通のｐ型コンタクト層
18との間に流す電流量をそれぞれ変化させることによ
り、全体の光出力を変化させることができる。従って、
この発光素子は、発光量を制御可能な２つの端子を備え
た３端子発光素子として使用することができる。
ｎ型コンタクト層13ａ、13ｂと共通のｐ型コンタクト層
18との間に流す電流量をそれぞれ変化させることによ
り、全体の光出力を変化させることができる。従って、
この発光素子は、発光量を制御可能な２つの端子を備え
た３端子発光素子として使用することができる。
【００２３】以下のような材料を使用して、図１に示し
た構造の面発光型発光素子を作製した。まず、第１の発
光構造として、厚さ 0.2μｍのｎ+ InGaAsＰ（５×1018
cm-3）によるｎ型コンタクト層、厚さ 0.1μｍのｎ- In
Ｐ（５×1017cm-3）および厚さ0.05μｍのｎ- InGaAsＰ
（５×1016cm-3, λg ＝ 1.2μｍ）によるｎ型クラッド
層、厚さ0.02μｍ（non-doped,λg ＝1.31μｍ）のｉ-
InGaAsＰによる発光層、厚さ0.03μｍのｐ- InGaAsＰ
（５×1016cm-3, λg ＝1.2 μｍ）および厚さ0.1 μｍ
のｐ- InＰ（５×1017cm-3）によるｐ型クラッド層、並
びに、厚さ0.01μｍのｐ+ InGaAsＰ（５×1018cm-3）に
よるｐ型コンタクト層を順次積層し、また、第２の発光
構造として上記とは逆の順にｐ型コンタクト層上に、ｐ
型クラッド層、発光層、ｎ型クラッド層、ｎ型コンタク
ト層を順次積層した。尚、ｎ型コンタクト層には、 450
℃、60秒の条件で合金化したAuGe／Ni／Auをｎ型オーミ
ック電極として装荷した。また、ｐ型コンタクト層に
は、 450℃、60秒の条件で合金化したAuZnをｎ型オーミ
ック電極として装荷した。
た構造の面発光型発光素子を作製した。まず、第１の発
光構造として、厚さ 0.2μｍのｎ+ InGaAsＰ（５×1018
cm-3）によるｎ型コンタクト層、厚さ 0.1μｍのｎ- In
Ｐ（５×1017cm-3）および厚さ0.05μｍのｎ- InGaAsＰ
（５×1016cm-3, λg ＝ 1.2μｍ）によるｎ型クラッド
層、厚さ0.02μｍ（non-doped,λg ＝1.31μｍ）のｉ-
InGaAsＰによる発光層、厚さ0.03μｍのｐ- InGaAsＰ
（５×1016cm-3, λg ＝1.2 μｍ）および厚さ0.1 μｍ
のｐ- InＰ（５×1017cm-3）によるｐ型クラッド層、並
びに、厚さ0.01μｍのｐ+ InGaAsＰ（５×1018cm-3）に
よるｐ型コンタクト層を順次積層し、また、第２の発光
構造として上記とは逆の順にｐ型コンタクト層上に、ｐ
型クラッド層、発光層、ｎ型クラッド層、ｎ型コンタク
ト層を順次積層した。尚、ｎ型コンタクト層には、 450
℃、60秒の条件で合金化したAuGe／Ni／Auをｎ型オーミ
ック電極として装荷した。また、ｐ型コンタクト層に
は、 450℃、60秒の条件で合金化したAuZnをｎ型オーミ
ック電極として装荷した。
【００２４】更に、ｎ型多層反射膜12、22として、それ
ぞれ１／４波長の厚さのｎ−InＰ／ｎ−InGaAsＰの超格
子を用いた。基板11側のｎ型多層反射膜12は22pair、基
板11から遠い側のｎ型多層反射膜22は20.5pairとした。
光出射面は、直径10μｍの円形である。また、２つの発
光層16ａ、16ｂ間の距離に相当するｐ型半導体全体の厚
さは１波長分とし、ｎ型反射膜を除く活性層両側のｎ型
エピタキシャル層の厚さの合計もそれぞれ１波長分とし
た。更に、光出射面における出力光のスポット径は10μ
ｍであった。このように、ｐ型、ｎ型の各エピタキシャ
ル層の厚さあるいは活性層と反射層の距離をそれぞれ波
長の整数倍とすることにより、光の振幅の最も大きなと
ころで増幅でき、より高い出力が得られる。
ぞれ１／４波長の厚さのｎ−InＰ／ｎ−InGaAsＰの超格
子を用いた。基板11側のｎ型多層反射膜12は22pair、基
板11から遠い側のｎ型多層反射膜22は20.5pairとした。
光出射面は、直径10μｍの円形である。また、２つの発
光層16ａ、16ｂ間の距離に相当するｐ型半導体全体の厚
さは１波長分とし、ｎ型反射膜を除く活性層両側のｎ型
エピタキシャル層の厚さの合計もそれぞれ１波長分とし
た。更に、光出射面における出力光のスポット径は10μ
ｍであった。このように、ｐ型、ｎ型の各エピタキシャ
ル層の厚さあるいは活性層と反射層の距離をそれぞれ波
長の整数倍とすることにより、光の振幅の最も大きなと
ころで増幅でき、より高い出力が得られる。
【００２５】以上のように構成された本発明の発光素子
は 0.5ｍＷの出力が得られ、動作温度も50℃以上であっ
た。一方、比較のために、図３に示した従来構造の発光
素子も作製した。この従来構造の発光素子は、片側のｎ
型多層反射膜の代わりに 5.5pairのSi（厚さ１／４波
長）／SiＯ2 （厚さ１／４波長）誘電体多層膜を用いた
ことを除いては上記本発明の発光素子と共通の仕様を有
している。この発光素子は熱抵抗成分が大きく放熱性が
低いので、光出力は 0.1ｍＷ以下で、最高動作温度も20
℃と低かった。
は 0.5ｍＷの出力が得られ、動作温度も50℃以上であっ
た。一方、比較のために、図３に示した従来構造の発光
素子も作製した。この従来構造の発光素子は、片側のｎ
型多層反射膜の代わりに 5.5pairのSi（厚さ１／４波
長）／SiＯ2 （厚さ１／４波長）誘電体多層膜を用いた
ことを除いては上記本発明の発光素子と共通の仕様を有
している。この発光素子は熱抵抗成分が大きく放熱性が
低いので、光出力は 0.1ｍＷ以下で、最高動作温度も20
℃と低かった。
【００２６】上記のような本発明に係る発光素子を複
数、マトリックス状に配列して発光素子アレイを構成す
ることができる。
数、マトリックス状に配列して発光素子アレイを構成す
ることができる。
【００２７】図２は、上記のような発光素子を２次元的
に配列して構成した発光素子アレイの基本構成を示す図
である。
に配列して構成した発光素子アレイの基本構成を示す図
である。
【００２８】同図に示すように、この発光素子アレイで
は、各発光素子31の３つの端子のうち、ひとつの端子は
共通の接地端子34に接続されている。また、残り２端子
のうちの一方は、各行の端に配置された行選択端子32
に、各行毎に接続されている。更に、残ったひとつの端
子は、各列の端に配置された列選択端子33に、各列毎に
接続されている。従って、選択された行選択端子および
列選択端子の交差する位置にある発光素子を個別に点燈
させることができる。
は、各発光素子31の３つの端子のうち、ひとつの端子は
共通の接地端子34に接続されている。また、残り２端子
のうちの一方は、各行の端に配置された行選択端子32
に、各行毎に接続されている。更に、残ったひとつの端
子は、各列の端に配置された列選択端子33に、各列毎に
接続されている。従って、選択された行選択端子および
列選択端子の交差する位置にある発光素子を個別に点燈
させることができる。
【００２９】尚、上記の説明では、発光部がいわゆるｎ
ｉｐｉｎ型の層構造を有する発光素子の例を示したが、
更に、他の発光部の構成で本発明に係る面発光型発光素
子を構成することもできる。即ち、ｎｐｎ構造、ｎｉｐ
ｉｎ構造、ｎｉｐｎ構造またはｐｎｐ構造、ｐｉｎｉｐ
構造、ｐｉｎｐ構造等の発光部を構成し、これらに含ま
れる２つのｐｎ構造またはｐｉｎ構造のうちの両方また
は一方の順方向にバイアスされる側に発光層となる材料
を用いればよい。このようにして他の構成の３端子発光
素子を製造することは、当業者にとっては困難ではない
はずである。
ｉｐｉｎ型の層構造を有する発光素子の例を示したが、
更に、他の発光部の構成で本発明に係る面発光型発光素
子を構成することもできる。即ち、ｎｐｎ構造、ｎｉｐ
ｉｎ構造、ｎｉｐｎ構造またはｐｎｐ構造、ｐｉｎｉｐ
構造、ｐｉｎｐ構造等の発光部を構成し、これらに含ま
れる２つのｐｎ構造またはｐｉｎ構造のうちの両方また
は一方の順方向にバイアスされる側に発光層となる材料
を用いればよい。このようにして他の構成の３端子発光
素子を製造することは、当業者にとっては困難ではない
はずである。
【００３０】また、上記実施例では２つの半導体多層反
射膜を用いているが、本発明はこの構成に限定されるも
のではなく、一方に低反射率の半導体多層膜または誘電
体多層膜により形成された反射防止膜を用いることもで
きる。この場合、発光素子は面発光型発光ダイオードと
して動作し、光出力面での光密度を低減できる。従っ
て、低光出力ではあるが、高い信頼性が得られる。
射膜を用いているが、本発明はこの構成に限定されるも
のではなく、一方に低反射率の半導体多層膜または誘電
体多層膜により形成された反射防止膜を用いることもで
きる。この場合、発光素子は面発光型発光ダイオードと
して動作し、光出力面での光密度を低減できる。従っ
て、低光出力ではあるが、高い信頼性が得られる。
【００３１】更に、図５に示すように、２つのｐｎ構造
またはｐｉｎ構造のうちの一方41を発光波長に対して透
明な材料、例えばInＰ等で形成すると、この部分を流れ
る電流により生じる熱を利用することによって、他方の
ｐｎまたはｐｉｎ構造において発生する光の発光波長や
発光パワーを変化させることができるようになる。
またはｐｉｎ構造のうちの一方41を発光波長に対して透
明な材料、例えばInＰ等で形成すると、この部分を流れ
る電流により生じる熱を利用することによって、他方の
ｐｎまたはｐｉｎ構造において発生する光の発光波長や
発光パワーを変化させることができるようになる。
【００３２】また、図６に示すように、２つのｐｎ構造
またはｐｉｎ構造のうちの一方42を、発光波長に対して
吸収体となる材料、例えばIn0.47Ga0.53As等で形成する
と、この部分に印加する電圧を変化させて吸収量を変化
させることにより、他方のｐｎ構造またはｐｉｎ構造に
おいて発生する光の発光パワーを電気的に制御可能な発
光素子とすることができる。
またはｐｉｎ構造のうちの一方42を、発光波長に対して
吸収体となる材料、例えばIn0.47Ga0.53As等で形成する
と、この部分に印加する電圧を変化させて吸収量を変化
させることにより、他方のｐｎ構造またはｐｉｎ構造に
おいて発生する光の発光パワーを電気的に制御可能な発
光素子とすることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る面発光型発光素子はそれ自体が３端子素子となってお
り、特に２次元的に配列した場合に、各発光素子の点滅
を個別に制御するアドレス選択性をもたせることができ
る。従って、多チャンネルの光送信器や平面表示装置等
の光源として広範に利用することができる。
る面発光型発光素子はそれ自体が３端子素子となってお
り、特に２次元的に配列した場合に、各発光素子の点滅
を個別に制御するアドレス選択性をもたせることができ
る。従って、多チャンネルの光送信器や平面表示装置等
の光源として広範に利用することができる。
【００３４】また、その製造プロセスは、一般的な発光
素子のプロセスをそのまま適用することができるので製
造上の問題もない。
素子のプロセスをそのまま適用することができるので製
造上の問題もない。
【図１】本発明に係る面発光型半導体発光素子の具体的
な構成例として、半導体レーザの構成例を示す断面図で
ある。
な構成例として、半導体レーザの構成例を示す断面図で
ある。
【図２】図１に示した半導体レーザを用いて構成した半
導体レーザアレイの基本構成を示す図である。
導体レーザアレイの基本構成を示す図である。
【図３】従来の面発光型発光素子の典型的な構成を、半
導体レーザ素子の断面により示す図である。
導体レーザ素子の断面により示す図である。
【図４】図３に示した従来の面発光型発光素子を用いて
構成した発光素子アレイの構成を示す図である。
構成した発光素子アレイの構成を示す図である。
【図５】本発明に係る面発光型半導体発光素子の他の構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図６】本発明に係る面発光型半導体発光素子の更に他
の構成例を示す図である。
の構成例を示す図である。
11・・・基板、 12・・・第１ｎ型多層反射膜、 13、13ａ、13ｂ・・・ｎ+ コンタクト層、 14、14ａ、14ｂ・・・ｎ型オーミック電極、 15、15ａ、15ｂ・・・ｎ型クラッド層、 16、16ａ、16ｂ・・・活性層（発光領域）、 17、17ａ、17ｂ・・・ｐ型クラッド層、 18・・・ｐ+ コンタクト層、 19・・・ｐ型オーミック電極、 22・・・第２ｎ型多層反射膜、 23、23ａ、23ｂ・・・高抵抗領域、 25・・・放熱用金属層、 26・・・誘電体多層反射膜、 31、35・・・面発光型発光素子、 32・・・第１制御端子、 33・・・第２制御端子、 34・・・接地電極、 36・・・アドレス選択用トランジスタ、 41・・・発光波長に対して透明になる材料の層、 42・・・発光波長に対して吸収体となる材料の層
Claims (7)
- 【請求項１】基板上に積層されたｐ型半導体薄膜、ｉ型
薄膜またはｎ型半導体薄膜により構成されたｎｐｎ構
造、ｎｉｐｉｎ構造またはｎｉｐｎ構造を含む第１電流
路と、該第１電流路に対して基板側に積層された第１の
コンタクト層と、該基板に対して該第１電流路よりも上
層に積層された第２のコンタクト層と、該第２のコンタ
クト層上に装荷されたｎｐｎ構造、ｎｉｐｉｎ構造また
はｎｉｐｎ構造を含む第２電流路と、該第２電流路上に
積層された第３のコンタクト層とを備え、 該第１電流路および第２電流路の少なくとも一方が発光
部を構成することを特徴とする面発光型半導体発光装
置。 - 【請求項２】請求項１に記載された半導体発光装置にお
いて、前記第１電流路および第２電流路が各々第１発光
部および第２発光部を構成しており、該第１発光部およ
び第２発光部に供給する順方向電流を個別に変化させる
ことにより、全体としての光出力を変化させることがで
きるように構成されていることを特徴とする面発光型半
導体発光装置。 - 【請求項３】請求項１に記載された半導体発光装置にお
いて、前記第１電流路および前記第２電流路の一方のみ
に発光部が形成されており、且つ、他方のｐｎ構造また
はｐｉｎ構造が発光波長に対して透明な材料で形成され
ていることを特徴とする面発光型半導体発光装置。 - 【請求項４】請求項１に記載された半導体発光装置にお
いて、前記第１電流路および前記第２電流路の一方のみ
に発光部が形成されており、且つ、他方のｐｎ構造また
はｐｉｎ構造が発光波長に対して吸収体となる材料で形
成されていることを特徴とする面発光型半導体発光装
置。 - 【請求項５】請求項１から請求項４までのいずれか１項
に記載された半導体発光装置であって、同一極性をもつ
半導体多層膜または誘電体多層膜により形成された１対
の反射鏡を含む共振器を備え、面発光型半導体レーザを
構成していることを特徴とする半導体発光装置。 - 【請求項６】請求項１から請求項４までのいずれか１項
に記載された半導体発光装置であって、同一極性を有す
る半導体多層膜または誘電体多層膜により形成された高
反射膜と反射防止膜とを導波路の両端に備え、面発光型
発光ダイオードを構成していることを特徴とする半導体
発光装置。 - 【請求項７】請求項１から請求項６までの何れか１項に
記載された半導体発光装置を複数、マトリックス状に配
置し、且つ、該半導体発光装置の各第１の端子を共通の
接地端子に接続し、該半導体発光装置のうち同じ行に配
列されたものの各第２の端子を各行毎に割当てられた行
選択端子に接続し、該半導体発光装置のうち同じ列に配
列されたものの各第３の端子を各列毎に割当てられた列
選択端子に接続し、任意の行選択端子および列選択端子
を電源に接続することにより、任意のアドレスに配置さ
れた半導体発光素子を選択的に点燈できるように構成し
たことを特徴とする半導体発光装置アレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29785697A JPH11121875A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 面発光型半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29785697A JPH11121875A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 面発光型半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121875A true JPH11121875A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17852041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29785697A Pending JPH11121875A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 面発光型半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11121875A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007073585A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザアレイおよび電子写真システムおよび光インターコネクションシステム |
| JP2007200995A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
| JP2010541248A (ja) * | 2007-09-27 | 2010-12-24 | オステンド・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 量子フォトニック映像装置およびその製作方法 |
-
1997
- 1997-10-15 JP JP29785697A patent/JPH11121875A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007073585A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザアレイおよび電子写真システムおよび光インターコネクションシステム |
| JP2007200995A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
| JP2010541248A (ja) * | 2007-09-27 | 2010-12-24 | オステンド・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 量子フォトニック映像装置およびその製作方法 |
| US8567960B2 (en) | 2007-09-27 | 2013-10-29 | Ostendo Technologies, Inc. | Quantum photonic imagers and methods of fabrication thereof |
| KR20150061663A (ko) * | 2007-09-27 | 2015-06-04 | 오스텐도 테크놀로지스 인코포레이티드 | 양자 포토닉 이미저 및 그 제조방법 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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