JPH11298041A - Group iii nitride semiconductor light-emitting element and light source device - Google Patents

Group iii nitride semiconductor light-emitting element and light source device

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JPH11298041A
JPH11298041A JP12291898A JP12291898A JPH11298041A JP H11298041 A JPH11298041 A JP H11298041A JP 12291898 A JP12291898 A JP 12291898A JP 12291898 A JP12291898 A JP 12291898A JP H11298041 A JPH11298041 A JP H11298041A
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Japan
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light
light emitting
element
lead frame
electrode
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JP12291898A
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Wataru Hattori
Atsuo Hirano
Takemasa Yasukawa
武正 安川
敦雄 平野
渉 服部
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
豊田合成株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve dielectrical breakdown strength with respect to forward and reverse electrostatic voltage.
SOLUTION: With a lead frame 402 insert-molded, a frame body 400, wherein a first and second chambers 404 and 406 are constituted with the lead frame 402 exposed, is provided. At the first chamber 404, each chip of a blue light- emitting diode 100, a green light-emitting diode 100G, and a red light-emitting diode 100R is die-bonded, and, at the second chamber 406, the exposed lead frame is provided with Zener diodes 300B and 300G. The Zener diodes 300B and 300G are connected in parallel to respective diodes, connection being made with such polarity as Zener breakdown occurs at a voltage of at least operation voltage in the forward direction of each diode. Thus, an overcurrent is bypassed by Zener breakdown for an overcurrent in forward direction, while as a normal forward diode the excessive voltage is bypassed in reverse direction.
COPYRIGHT: (C)1999,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は順方向及び逆方向の静電耐圧を向上させた3族窒化物半導体を用いた発光素子及びその素子を用いた光源装置に関する。 The present invention relates to relates to a light source device using a light emitting device and a device using the group III nitride semiconductor having an improved electrostatic withstand voltage of the forward and reverse directions.

【0002】 [0002]

【従来技術】従来、3族窒化物半導体発光素子として、 Of the Prior Art Conventionally, group III nitride semiconductor light-emitting device,
In 1-X Ga X N/GaN のMQWから成る発光層をp型のAlGaN In 1-X Ga X N / GaN light-emitting layer composed of the MQW p-type AlGaN
からなるp層とGaN から成るn層とで挟んだダブルヘテロ構造のものが知られている。 It has been known a double heterostructure sandwiched between p and n layers made of GaN consisting. この発光素子は発光層のインジウムの組成比を変化させることにより、緑色から青色の範囲の発光が可能である。 The light emitting element by changing the composition ratio of indium in the light emitting layer, it can emit light ranging from green blue. この理由のために、カラー発光素子、カラー情報読取光源としての利用が期待されている。 For this reason, the color light-emitting element, the use of the color information reading light source is expected.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成の3族窒化物半導体から成る発光素子は、静電気に対する順、逆方向の耐電圧が低いという問題がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION] However, the light emitting element made of group III nitride semiconductor of the above-described configuration, there is a problem forward, that reverse withstand voltage is low against static electricity.

【0004】本発明は上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、静電気に対する耐絶縁破壊性を向上させることである。 [0004] The present invention has been made to solve the above problems, its object is to improve the dielectric breakdown resistance against static electricity.

【0005】 [0005]

【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明は、 Means for Solving the Problems and advantages of the present invention,
3族窒化物半導体から成るp層、そのp層に対するp電極、n層及びそのn層に対するn電極とから成る発光部を有した発光素子において、p電極とn電極との間に、 p layer made of group III nitride semiconductor, the p-electrode for the p-layer, the light-emitting device having a light emitting portion composed of the n electrode to the n layer and n-layer, between the p electrode and the n electrode,
p電極とn電極との間の順方向の動作電圧以上の順電圧に対して定電圧で導通する定電圧ダイオード、p電極とn電極との間の順方向の動作電圧以上の順電圧、及び、 Forward of the constant voltage diode to conduct at a constant voltage to the operating voltage or the forward voltage, the p-electrode and the forward operating voltage than the forward voltage between the n electrode between the p electrode and the n electrode and, ,
逆電圧に対して定電圧で導通する双方向性定電圧ダイオード、及び、コンデンサのうち、少なくとも1種から成る静電圧に対する補償素子を接続したことをことを特徴とする。 Bidirectional constant-voltage diode to conduct at a constant voltage relative to the reverse voltage, and, among the capacitors, characterized in that the connecting a compensating element for static voltage of at least one.

【0006】この補償素子の作用により、発光部に順方向及び逆方向に印加される静電気による破壊を防止することができる。 [0006] By the action of the compensating device, it is possible to prevent damage due to static electricity applied to the forward and backward direction to the light emitting portion. 請求項2、3の発明は、補償素子と発光部とを別々の基板に形成し、両者の接続をリードで行ったものであり、特に、請求項3の発明は、共通に樹脂で封止したものである。 The invention of claim 2 and 3, the compensation element and the light emitting portion is formed on a separate substrate, which was both connection leads, in particular, the invention of claim 3, sealing common to resin one in which the. 発光部と補償素子とを別々に製造でき、それらの集積により素子を形成できるので、最適な製造工程を得ることができる。 A light emitting portion and the compensation element can be manufactured separately, it is possible to form an element by their integration, it is possible to obtain an optimum production process. 補償素子と発光部を共通に樹脂で封止した場合には、補償素子の防水や機械的外力に対する保護を図ることができる。 When sealing the compensation element emitting portion common to resins, it can be protected against waterproofing and mechanical external force compensation element.

【0007】請求項4、5の発明は、補償素子と発光部とを同一基板に形成したものであるので、発光部の層形成工程において補償素子を製造することができ、製造が簡略化される。 [0007] The invention of claim 4 and 5, since the compensation element and the light emitting portion is obtained by forming the same substrate, it is possible to produce a compensation element in the layer formation process of the light emitting portion, manufacturing is simplified that. 又、請求項5の発明は、発光部の上に補償素子を積層したものであり、発光部を形成する工程に続いて補償素子を形成できるため、製造が簡単となる。 Further, the invention of claim 5 is obtained by laminating the compensation element on the light emitting portion, it is possible to form a compensating element following the step of forming the light-emitting portion, fabrication is simplified.

【0008】請求項6、7、8の発明は、発光素子を複数搭載した光源装置に関するものである。 [0008] The invention of claim 6, 7, 8 relate to a light source device in which a plurality mounting the light emitting element. 請求項6の発明は、リードフレームと、リードフレームをインサート成形しそのリードフレームが一部露出された部屋を有した樹脂枠体と、その部屋のリードフレーム上に、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の発光素子であって、少なくとも、青色を発光する発光素子と緑色を発光する発光素子とを配設したことを特徴とする。 The invention of claim 6 includes a lead frame, the lead frame molded with resin frame body having a room in which the lead frame is partially exposed insert, on a lead frame of the room, according to claim 1 to claim 5 a light emitting device according to any one of, at least, characterized in that disposed a light emitting element that emits a light emitting element and green that emits blue.

【0009】請求項7の発明は、補償素子と発光部とが別基板であり、リードフレームと、リードフレームをインサート成形しそのリードフレームが一部露出された第1部屋と第2部屋とを有した樹脂枠体と、その第1部屋のリードフレーム上に、少なくとも、青色を発光する発光素子もしくは緑色を発光する発光素子とを配設し、第2部屋のリードフレーム上に補償素子を配設したことを特徴とする。 [0009] The invention of claim 7 is another substrate and compensation element and the light emitting portion, and the lead frame, and a first room and a second room that lead frame is partially exposed by insert molding the lead frame a resin frame body having, on a lead frame of the first room, at least, arranged and a light emitting element that emits a light emitting element or a green emitting blue, distribution compensating element on a lead frame of the second chamber and said that it has set.

【0010】これらの構成により、1つの光源装置から、少なくとも、光の3原色のうち、青色および/又は緑色の光を選択的、又は、混色光を得ることができる。 [0010] With these configurations, a single light source apparatus, at least, of the three primary colors of light, selective blue and / or green light, or can be obtained mixed color light.

【0011】請求項8の発明は、赤色を発光する発光素子がさらに部屋のリードフレーム上に配設されている。 [0011] The invention of claim 8, the light emitting element for emitting red is further disposed on the lead frame of the room.
これにより、光の3原色を得ることができ、カラー表示器、カラーイメージスキャナの光源に用いることができる。 Thus, it is possible to obtain the three primary colors of light can be used for color display, the color image scanner light source.

【0012】請求項9の発明は、発光素子が搭載された部屋には、発光素子の搭載後に透明樹脂が封入されていることを特徴とする。 [0012] The invention of claim 9, the room where the light emitting element is mounted, a transparent resin after mounting the light emitting element is characterized in that it is sealed. この構成により、光源装置の製造が容易となり、光を出力できる機密性の良好な光源を得ることができる。 With this configuration, the manufacture of the light source device is facilitated, it is possible to obtain the confidentiality of good light source that can output light.

【0013】 [0013]

【発明の実施の形態】〔第1実施例〕図1は、サファイア基板11上に形成されたGaN 系化合物半導体で形成された発光素子である発光ダイオード100の模式的な断面構成図である。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a schematic sectional view of a light emitting diode 100 is a light emitting element formed in is formed on the sapphire substrate 11 GaN-based compound semiconductor. 基板11の上には窒化アルミニウム(A Aluminum nitride on the substrate 11 (A
lN) から成る膜厚約25nmのバッファ層12が設けられ、 Thickness of about 25nm in the buffer layer 12 is provided consisting of l N),
その上にシリコン(Si)ドープのGaN から成る膜厚約4.0 Thickness of approximately 4.0 of GaN of silicon (Si) doped thereon
μmの高キャリア濃度n +層13が形成されている。 high carrier concentration n + layer 13 of μm are formed. この高キャリア濃度n +層13の上にSiドープのn型GaN N-type GaN of Si doped on the high carrier density n + layer 13
から成る膜厚約0.5 μmのクラッド層14が形成されている。 Thickness of about 0.5 [mu] m of cladding layer 14 made of is formed. そして、クラッド層14の上に膜厚約35ÅのGaN Then, GaN with a thickness of about 35Å on the cladding layer 14
から成るバリア層151と膜厚約35ÅのGa 0.8 In 0.2 N から成る井戸層152とが交互に積層された多重量子井戸構造(MQW) の発光層15が形成されている。 Emitting layer 15 is formed of a well layer 152 made of Ga 0.8 In 0.2 N barrier layer 151 and the thickness of about 35Å consisting are stacked alternately multiplex quantum well structure (MQW). バリア層1 Barrier layer 1
51は6層、井戸層152は5層である。 51 six layers, the well layer 152 is 5 layers. 発光層15の上にはp型Al 0.15 Ga 0.85 N から成る膜厚約50nmのクラッド層16が形成されている。 Cladding layer 16 having a thickness of about 50nm comprised of p-type Al 0.15 Ga 0.85 N on the light-emitting layer 15 is formed. さらに、クラッド層16の上にはp型GaN から成る膜厚約100nm のコンタクト層1 Furthermore, the contact layer 1 having a thickness of about 100nm made of a p-type GaN is formed on the cladding layer 16
7が形成されている。 7 is formed.

【0014】又、コンタクト層17の上には金属蒸着による透光性のp電極18Aが、n +層13上にはn電極18Bが形成されている。 [0014] Further, on the contact layer 17 is translucent p electrode 18A by the metal deposition, on the n + layer 13 n electrode 18B are formed. 透光性のp電極18Aは、コンタクト層17に接合する膜厚約15Åのコバルト(Co) Translucent p electrode 18A is cobalt having a thickness of about 15Å to bond to the contact layer 17 (Co)
と、Coに接合する膜厚約60Åの金(Au)とで構成されている。 When it is composed out with gold having a thickness of about 60Å to bond to Co (Au). n電極18Bは膜厚約 200Åのバナジウム(V) と、 n electrode 18B and the thickness of about 200Å of vanadium (V),
膜厚約1.8 μmのアルミニウム(Al)又はAl合金で構成されている。 It is composed of a thickness of about 1.8 [mu] m of aluminum (Al) or an Al alloy. p電極18A上の一部には、CoもしくはNiと On a part of the p electrode 18A includes a Co or Ni
Au、Al、又は、それらの合金から成る膜厚約1.5μmの電極パッド20が形成されている。 Au, Al, or the electrode pads 20 having a thickness of about 1.5μm consisting of alloy is formed. 又、基板11の裏面には、膜厚約200nm のアルミニウム(Al)から成る金属層10が形成されている。 Further, on the back surface of the substrate 11, a metal layer 10 made of a film thickness of about 200nm of aluminum (Al) is formed.

【0015】次に、この発光ダイオード100の製造方法について説明する。 [0015] Next, a method for manufacturing the light-emitting diode 100. 上記発光ダイオード100は、有機金属気相成長法(以下「MOVPE 」と略す)による気相成長により製造された。 The light emitting diode 100 is produced by vapor phase by organometallic vapor phase epitaxy (hereinafter abbreviated as "MOVPE"). 用いられたガスは、アンモニア Gas used was ammonia
(NH 3 ) 、キャリアガス(H 2 ,N 2 ) 、トリメチルガリウム(G (NH 3), carrier gas (H 2, N 2), trimethylgallium (G
a(CH 3 ) 3 )(以下「TMG 」と記す)、トリメチルアルミニウム(Al(CH 3 ) 3 )(以下「TMA 」と記す)、トリメチルインジウム(In(CH 3 ) 3 )(以下「TMI 」と記す)、シラン(S a (CH 3) 3) (hereinafter referred to as "TMG"), trimethylaluminum (Al (CH 3) 3) ( hereinafter referred to as "TMA"), trimethylindium (In (CH 3) 3) ( hereinafter "TMI" and referred to), silane (S
iH 4 )とシクロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C 5 H 5 ) 2 ) iH 4) and cyclopentadienyl magnesium (Mg (C 5 H 5) 2)
(以下「CP 2 Mg 」と記す)である。 (Hereinafter referred to as "CP 2 Mg"). まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄したa面を主面とした単結晶の基板1 First, a substrate of single crystal of a surface which is cleaned by organic cleaning and heat treatment to the main surface 1
1をMOVPE 装置の反応室に載置されたサセプタに装着する。 Attaching the 1 to a susceptor placed in a reaction chamber of the MOVPE apparatus. 次に、常圧でH 2を反応室に流しながら温度1100℃で基板11をベーキングした。 Was then baked substrate 11 at a temperature 1100 ° C. while flowing of H 2 into the reaction chamber at normal pressure. 次に、基板11の温度を40 Then, the temperature of the substrate 11 40
0 ℃まで低下させて、H 2 、NH 3及びTMA を供給してAlN To 0 ℃ is lowered, AlN by supplying H 2, NH 3 and TMA
のバッファ層12を約25nmの膜厚に形成した。 The buffer layer 12 was formed to a thickness of approximately 25 nm.

【0016】次に、基板11の温度を1150℃に保持し、 [0016] Then, while maintaining the temperature of the substrate 11 to 1150 ℃,
H 2 、NH 3 、TMG 及びシランを供給し、膜厚約4.0 μm、 H 2, NH 3, and supplies the TMG, and silane, a thickness of about 4.0 [mu] m,
電子濃度2 ×10 18 /cm 3のGaN から成る高キャリア濃度n High carrier concentration n of GaN electron density 2 × 10 18 / cm 3
+層13を形成した。 + Layer 13 was formed. 次に、基板11の温度を1150℃に保持し、N 2又はH 2 、NH 3 、TMG 、TMA 及びシランを供給して、膜厚約0.5 μm、電子濃度1 ×10 18 /cm 3のGaN から成るクラッド層14を形成した。 Then, maintaining the temperature of the substrate 11 to 1150 ° C., N 2 or H 2, NH 3, TMG, by supplying TMA and silane, a thickness of about 0.5 [mu] m, GaN electron concentration 1 × 10 18 / cm 3 to form a cladding layer 14 made of. 上記のクラッド層1 The cladding layer 1
4を形成した後、続いて、N 2又はH 2 、NH 3及びTMG を供給して、膜厚約35ÅのGaN から成るバリア層151を形成した。 4 after forming, subsequently, by supplying N 2 or H 2, NH 3 and TMG, to form a barrier layer 151 made of GaN having a thickness of about 35 Å. 次に、N 2又はH 2 、NH 3 、TMG 及びTMI を供給して、膜厚約35ÅのGa 0.8 In 0.2 N から成る井戸層152を形成した。 Then, by supplying N 2 or H 2, NH 3, TMG and TMI, to form a well layer 152 made of Ga 0.8 In 0.2 N having a thickness of about 35 Å. さらに、バリア層151と井戸層152を同一条件で4周期形成し、その上にGaN から成るバリア層151を形成した。 Furthermore, the barrier layer 151 and the well layer 152 is 4 cycles formed under the same conditions, the formation of the barrier layer 151 made of GaN is formed thereon. このようにして5周期のMQW 構造の発光層15を形成した。 In this manner, to form a light-emitting layer 15 of the five periods of the MQW structure.

【0017】次に、基板11の温度を1100℃に保持し、 Next, while maintaining the temperature of the substrate 11 to 1100 ° C.,
N 2又はH 2 、NH 3 、TMG 、TMA 及びCP 2 Mg を供給して、膜厚約50nm、マグネシウム(Mg)をドープしたp型Al 0.15 Ga N 2 or H 2, NH 3, TMG, by supplying TMA and CP 2 Mg, a film thickness of about 50 nm, p-type doped with magnesium (Mg) Al 0.15 Ga
0.85 N から成るクラッド層16を形成した。 To form a cladding layer 16 made of 0.85 N. 次に、基板11の温度を1100℃に保持し、N 2又はH 2 、NH 3 、TMG 及びCP 2 Mg を供給して、膜厚約100nm 、Mgをドープしたp Then, maintaining the temperature of the substrate 11 to 1100 ° C., by supplying N 2 or H 2, NH 3, TMG and CP 2 Mg, film thickness of about 100 nm, the Mg-doped p
型GaN から成るコンタクト層17を形成した。 To form a contact layer 17 made of type GaN. 次に、コンタクト層17の上にエッチングマスクを形成し、所定領域のマスクを除去して、マスクで覆われていない部分のコンタクト層17、クラッド層16、発光層15、クラッド層14、n +層13の一部を塩素を含むガスによる反応性イオンエッチングによりエッチングして、n + Next, an etching mask is formed on the contact layer 17, by removing the mask of a predetermined region, the contact layer 17, cladding layer 16 which is not covered by the mask, the light-emitting layer 15, the cladding layer 14, n + some of the layers 13 is etched by reactive ion etching using a gas containing chlorine, n +
層13の表面を露出させた。 To expose the surface of the layer 13. 次に、フォトリソグラフィにより、n +層13に対するn電極18Bと、コンタクト層17に対する透光性のp電極18Aと、電極パッド20を形成した。 Next, by photolithography, and n electrode 18B for the n + layer 13, and the transparent p-electrode 18A for the contact layer 17, to form an electrode pad 20.

【0018】このようにして形成された発光ダイオード100は、図2に示すように、リード203の上部の平坦部203に取り付けられ、n電極18Bとリード20 [0018] In this manner the light emitting diode 100 formed, as shown in FIG. 2, is attached to the flat portion 203 of the upper lead 203, n electrode 18B and the lead 20
1がワイヤ204で接続され、電極バッド20とリード202がワイヤ205で接続された後、レンズ206を形成するために樹脂成形される。 1 are connected by a wire 204, electrode Bud 20 and the lead 202 after being connected to a wire 205, are resin molded to form the lens 206. 一方、補償素子を構成するツェナーダイオード300のアノード301がリード201に接続され、ツェナーダイオード300のカソード302がリード202に接続されている。 On the other hand, the anode 301 of the Zener diode 300 constituting the compensating element is connected to a lead 201, a cathode 302 of zener diode 300 is connected to lead 202.

【0019】これにより、発光ダイオード100の順方向の動作電圧(約3.5V)よりも高い静電圧がリード202、201間に順方向(リード202が201に対して正電位)に印加される場合には、ツェナーダイオード300がブレイクダウンして、静電圧による過剰電流はツェナーダイオード300を流れることになるので、 [0019] Thus, it applied to the (positive potential with respect to the lead 202 201) forward between the leads 202 and 201 high static voltage than the forward operating voltage (approximately 3.5 V) of the light emitting diode 100 is in this case, the zener diode 300 breaks down, since the excess current due to the electrostatic voltage will flow Zener diode 300,
発光ダイオード100は静電圧による絶縁破壊から保護される。 LED 100 is protected from breakdown due to the electrostatic voltage. 又、リード202、201間に発光ダイオード100の動作電圧に対して逆方向に静電圧が印加された場合には、ツェナーダイオード300には通常のダイオードとして順方向に過剰電流が流れることになり、発光ダイオード100は高い逆電圧から保護されることになる。 Further, if the electrostatic voltage in the opposite direction to the operating voltage of the light emitting diode 100 is applied between the leads 202 and 201 may result in excessive current flows in the forward direction as a normal diode Zener diode 300, LED 100 will be protected from the high reverse voltage.

【0020】このように、リード202と201間に、 [0020] In this way, between the leads 202 and 201,
順方向及び逆方向に高い静電圧が印加されても、電流はツェナーダイオード300を流れることになり、発光ダイオード100は静電圧による絶縁破壊から保護される。 Even high static voltage in the forward direction and the backward direction is applied, current will flow through the Zener diode 300, light emitting diode 100 is protected from breakdown due to the electrostatic voltage.

【0021】〔第2実施例〕本実施例は、図3に示すように、双方向性のツェナーダイオード310を発光ダイオード100と共に樹脂成形し、レンズ206の中に組み込んだものである。 [0021] Second Embodiment The present embodiment, as shown in FIG. 3, and the resin molded with the light emitting diodes 100 a bidirectional Zener diode 310 are those incorporated into a lens 206. ツェナーダイオード310の防水及び機械的外力からの保護が達成される。 Waterproof and protection from mechanical external force of the Zener diode 310 is achieved. 補償素子として双方向性のツェナーダイオードを用いた場合には、順方向及び逆方向の静電圧に対して、ツェナーブレークダウンを生じ、双方向の動作抵抗が極めて小さくなるため、発光ダイオード100のより確実な保護が達成される。 In the case of using a bidirectional Zener diode as a compensation element, to the forward and reverse static voltage, result in Zener breakdown, since the two-way dynamic resistance becomes extremely small, more of the light emitting diodes 100 reliable protection is achieved.

【0022】〔第3実施例〕本実施例は、図4に示すように、発光ダイオード120のコンタクト層17の上にツェナーダイオード330を形成した例である。 [0022] Third Embodiment The present embodiment, as shown in FIG. 4, an example of forming a zener diode 330 on the contact layer 17 of the light emitting diode 120. 上述したように、バッファ層2からコンタクト層17まで形成する。 As described above, to form the buffer layer 2 to the contact layer 17. その後、ツェナーダイオード330を形成するために、n型のGaN から成る第1層333とp型のGaN から成る第2層334までを一様に形成する。 Thereafter, the Zener to form diodes 330, form up to the second layer 334 consisting of a first layer 333 and the p-type GaN of n-type GaN uniformly.

【0023】そして、第1実施例と同様な工程により、 [0023] Then, similar to the first embodiment step,
エッチングした後、発光ダイオード120のp電極18 After etching, the light emitting diode 120 p electrode 18
A、電極パッド20、n電極18B、ツェナーダイオード330のp電極層331、n電極層332を形成する。 A, electrode pads 20, n electrode 18B, to form the p-electrode layer 331, n electrode layer 332 of the Zener diode 330. このようにして形成された発光素子は図4に示すようにリード201の平坦部203に取り付けられる。 Such light-emitting element formed on is attached to the flat portion 203 of the lead 201, as shown in FIG. そして、発光ダイオード120の電極パッド20はツェナーダイオード330のn電極層332(カソード)にワイヤ220で電気的に接続されると共にワイヤ221によりリード202に電気的に接続される。 Then, the electrode pads 20 of the light emitting diode 120 is electrically connected to the lead 202 by a wire 221 is electrically connected by wires 220 to the n-electrode layer 332 of the Zener diode 330 (the cathode). 同様に、発光ダイオード120のn電極18Bはリード201にワイヤ222で電気的に接続され、ツェナーダイオード33 Similarly, n electrode 18B of the light emitting diode 120 is electrically connected by wires 222 to the lead 201, the Zener diode 33
0のp電極層331はワイヤ223によりリード201 p electrode layer 331 0 lead by a wire 223 201
に電気的に接続される。 It is electrically connected to.

【0024】これにより、発光ダイオード120に対してツェナダイオード330が並列接続されたことになり、第1実施例と同様な作用効果を奏する。 [0024] This makes it possible to Zener diode 330 to the light emitting diode 120 are connected in parallel, provides the same effects as the first embodiment.

【0025】又、上記の第1〜第3の実施例において、 [0025] Further, in the first to third embodiments described above,
発光ダイオード100、120に順方向及び逆方向に、 Forward and backward in the light-emitting diodes 100, 120,
500Vの静電気を印加したが絶縁破壊は見られなかった。 Was applied to 500V of static electricity was not observed breakdown.

【0026】〔第4実施例〕本実施例は、第1実施例で説明した3族窒化物半導体から成る発光ダイオード(チップ)100について青色発光と緑色発光の2種類を製造した。 [0026] Fourth Embodiment The present embodiment, a light-emitting diode (chip) 100 made of a group III nitride semiconductor described in the first embodiment were manufactured two kinds of blue light emission and green light emission. 発光層15のインジウムの組成比を多くすることで、緑色発光のダイオードチップが得られる。 By increasing the composition ratio of indium in the light emitting layer 15, green light-emitting diode chips is obtained. 又、赤色の発光ダイオード(チップ)は、InGaAlP 系の化合物半導体で得ることができる。 Further, red light-emitting diode (chip) can be obtained a compound semiconductor InGaAlP system. この青色発光ダイオード1 The blue light emitting diode 1
00B、緑色発光ダイオード100G、赤色発光ダイオード100Rを1つの樹脂枠体400に配設したものである。 00B, in which is disposed a green LED 100G, the red light emitting diodes one resin frame 400 100R.

【0027】図5、図6に示すように、リードフレーム402のインサート成形により樹脂枠体400が形成される。 [0027] As shown in FIGS. 5 and 6, the resin frame 400 is formed by insert molding of the lead frame 402. この樹脂枠体400は、図面の上部から窪みがあり、下のリードフレーム402が露出した第1部屋40 The resin frame 400, there are indentations from the top of the drawing, the first chamber 40 to the exposed lead frame 402 of the lower
4と第2部屋406とが形成されている。 4 and the second chamber 406 is formed. この第1部屋404に青色発光ダイオード100B、緑色発光ダイオード100G、赤色発光ダイオード100Rの各チップがダイボンディグされている。 The first room 404 to the blue light-emitting diodes 100B, the green light emitting diode 100G, each chip of the red light-emitting diodes 100R are die bonding. リード408は共通端子であり、各ダイオードチップのn電極がワイヤボンディングされている。 Lead 408 is a common terminal, n electrodes of the diode chips are wire-bonded. リード410は青色発光ダイオード1 Lead 410 is a blue light emitting diode 1
00Bの陽極端子であり、そのp電極がワイヤボンディングされている。 00B is the anode terminal, the p-electrode is wire-bonded. 同様に、リード412は緑色発光ダイオード100Gの陽極端子であり、そのp電極がワイヤボンディングされている。 Similarly, lead 412 is an anode terminal of the green light emitting diode 100G, the p-electrode is wire-bonded. リード414は赤色発光ダイオード100Rの陽極端子であり、そのp電極がワイヤボンディングされている。 Lead 414 is an anode terminal of the red light-emitting diodes 100R, the p-electrode is wire-bonded. 尚、リード416は電位遮蔽のためのリードである。 The lead 416 is a lead for the potential shielding.

【0028】又、第2部屋406には、露出したリードフレームにツェナーダイオード300B、300Gが配設されていいる。 [0028] Also, in the second room 406, Zener diode 300B to the lead frame exposed, 300G has been arranged. リード408には、ツェナーダイオード300B、300Gの陽極(p電極)がダイボンディングされており、その陰極(n電極)はリード410、 The lead 408, Zener diode 300B, the anode of 300G (p electrode) is die-bonded, the cathode (n electrode) lead 410,
412に、それぞれ、ワイヤーボンディングされている。 To 412, respectively, are wire-bonded. この各発光ダイオードと各ツェナーダイオードとの接続関係は、図1と同様である。 Connection relationship between the respective light emitting diode and the Zener diode is the same as that of FIG. 尚、赤色発光ダイオード300Rにはツェナーダイオードが接続されていないが、これは、InGaAlP 系の化合物半導体の場合には、3 Although the red LED 300R is not connected Zener diode, which in the case of a compound semiconductor of InGaAlP system, 3
族窒化物半導体と異なり、順方向にも逆方向にも、十分な静電耐圧があるためである。 Unlike Nitride semiconductor, also in the forward direction also reverse direction, and there is a sufficient electrostatic withstand voltage.

【0029】このように、各発光ダイオードチップとツェナーダイオードチップとをリードフレムー上に接続した後に、第1部屋404と第2部屋406とに透明樹脂が充填される。 [0029] Thus, with each LED chip and the Zener diode chip after connecting on Ridofuremu, transparent resin is filled in the first chamber 404 and second chamber 406. これにより、第1部屋404の表面から、青色、緑色、赤色の3原色を選択的に、又は、それらの任意の混色光を得ることができる。 Thus, the surface of the first room 404, blue, green, selectively red of the three primary colors, or can get them any mixed color light. このような光源装置は、カラーイメージスキャナの光源とすることができる。 Such light source device may be a color image scanner light source.

【0030】上記のいずれの実施例においても、ツェナーダイオードは、双方向性のツェナーダイオードであっても良い。 [0030] In any of the embodiments described above, the Zener diode may be a bidirectional Zener diode. 即ち、個別的なツェナーダイオードを相互に逆向きに直列接続した素子、又は、pnp、npn型のように反対の伝導型の層を積層した1個の双方向性のツェナーダイオードを用いても良い。 That is, the element connected in series in opposite directions to each other discrete zener diodes, or, pnp, may be used opposite one bidirectional Zener diode and the layer of conduction type stacked so npn-type . 又、ツェナーダイオードに代えて、一方向性及び双方向性の定電圧ダイオードであるアバランシェダイオードを用いて良い。 Further, in place of the Zener diode, may be used avalanche diode is a unidirectional and bidirectional constant-voltage diode. さらに、損失のあるコンデンサを用いても良い。 Further, it may be used a capacitor with a loss. 例えば、第3実施例において、ツェナーダイオード330を双方向性とするには、n型の第1層333とp型の第2層33 For example, in the third embodiment, the zener diode 330 to the interactivity, the first layer of n-type 333 and p-type second layer 33
4と、さらに、p型の第2層の上にn型の第3層を積層して、npn構造とする。 4, further, by laminating the n-type third layer on the p-type second layer, an npn structure. これにより、双方向性のツェナーダイオードをコンタクト層17の上に形成することができる。 Thus, it is possible to form the bidirectional Zener diode on the contact layer 17. 又、第3実施例において、補償素子としてコンデンサを用いる場合には、コンタクト層17の上に一様にp電極18Aを形成し、そのp電極18Aの上にSi Further, in the third embodiment, in the case of using a capacitor as a compensation element, uniformly to form a p electrode 18A on the contact layer 17, Si on the p electrode 18A
O 2から成る絶縁膜を形成し、その上に金属電極を形成すれば良い。 O 2 insulating film is formed consisting, it may be formed a metal electrode thereon. さらに、第3実施例では、コンタクト層17 Furthermore, in the third embodiment, the contact layer 17
の上にツェナーダイオードを形成したが、一方向又は双方向性のツェナーダイオードをサファイア基板11上の発光ダイオード120と別の区画に形成しても良い。 Were formed Zener diode over, it may form a unidirectional or bidirectional Zener diode to a light emitting diode 120 and another partition on the sapphire substrate 11.

【0031】又、上記実施例ではダブルヘテロ接合構造を用いたが、シングルヘテロ接合構造であっても良い。 [0031] Also, although in the above embodiment using a double hetero-junction structure may be a single hetero-junction structure.
又、発光層15をMQWとしたが、SQWでも良い。 In addition, although the light-emitting layer 15 was MQW, it may be SQW. さらに、上記実施例は、発光ダイオードの例を示したが、 Furthermore, the above embodiment has shown an example of a light-emitting diode,
レーザダイオードであっても同様に構成可能である。 Can be configured similarly be a laser diode.
又、上記の第3実施例において、ツェナーダイオード3 Further, in the third embodiment described above, the Zener diode 3
30は3族窒化物半導体を用いたが他の物質であっても良い。 30 has been used group III nitride semiconductor may be another material.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の具体的な第1実施例に係る発光ダイオードの構成を示した構成図。 Figure 1 is a configuration diagram showing a specific structure of the light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例に係る発光ダイオードの機構を示した構成図。 Figure 2 is a configuration diagram showing the mechanism of a light-emitting diode according to the first embodiment.

【図3】第2実施例に係る発光ダイオードの機構を示した構成図。 Figure 3 is a configuration diagram showing the mechanism of a light-emitting diode according to the second embodiment.

【図4】第3実施例に係る発光ダイオードの層構造を示した断面図。 4 is a cross-sectional view showing the layer structure of a light emitting diode according to a third embodiment.

【図5】第4実施例に係る光源装置の機構を示した平面図。 5 is a plan view showing the mechanism of a light source device according to the fourth embodiment.

【図6】第4実施例に係る光源装置の構成を示した透視図。 [6] a perspective view showing the configuration of a light source device according to the fourth embodiment.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100,120…発光ダイオード 10…金属層 11…サファイア基板 12…バッファ層 13…高キャリア濃度n +層 14、16…クラッド層 15…発光層 17…コンタクト層 18A…p電極 18B…n電極 20…電極パッド 300,310,330,300B,300G…ツェナーダイオード 331…p電極層 332…n電極層 201,202…リード 220,221,222,223…ワイヤ 400…樹脂枠体 402…リードフレーム 404…第1部屋 406…第2部屋 408,410,412,414,416…リード 100B,100G,100R…発光ダイオード 100, 120 ... light-emitting diode 10 ... metal layer 11 ... sapphire substrate 12 ... buffer layer 13 ... high carrier concentration n + layer 14, 16 ... clad layer 15 ... light-emitting layer 17 ... contact layer 18A ... p electrode 18B ... n electrode 20 ... electrode pads 300,310,330,300B, 300G ... Zener diode 331 ... p electrode layer 332 ... n electrode layers 201 and 202 ... lead 220,221,222,223 ... wire 400 ... the resin frame 402 ... lead frame 404 ... the 1 room 406 ... second room 408,410,412,414,416 ... lead 100B, 100G, 100R ... light-emitting diode

Claims (9)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】3族窒化物半導体から成るp層、そのp層に対するp電極、n層及びそのn層に対するn電極とから成る発光部を有した発光素子において、 前記p電極と前記n電極との間に、前記p電極と前記n 1. A p layer made of group III nitride semiconductor, the p-electrode, n layer and the light-emitting element having a light emitting portion composed of the n-electrode for the n-layer for the p-layer, the n electrode and the p electrode between the said p electrode n
    電極との間の順方向の動作電圧以上の順電圧に対して定電圧で導通する定電圧ダイオード、前記p電極と前記n Zener diode which conducts at a constant voltage relative to the forward operating voltage than the forward voltage between the electrodes, the said p electrode n
    電極との間の順方向の動作電圧以上の順電圧、及び、逆電圧に対して定電圧で導通する双方向性定電圧ダイオード、及び、コンデンサのうち、少なくとも1種から成る静電気に対する補償素子を接続したことをことを特徴とする3族窒化物半導体発光素子。 Forward operating voltage than the forward voltage between the electrodes, and, bidirectional constant-voltage diode to conduct at a constant voltage relative to the reverse voltage, and, among the capacitors, a compensation element against static electricity comprising at least one 3-nitride semiconductor light emitting device characterized by that it has connected.
  2. 【請求項2】前記補償素子は、前記発光部が形成されている基板と別の基板に形成され、前記発光部と前記補償素子との電気的接続はリードにより行われていることを特徴とする請求項1に記載の3族窒化物半導体発光素子。 Wherein said compensation element has a feature in that the light emitting portion is formed on the substrate and another substrate that is formed, the electrical connection between the compensating element and the light emitting portion is performed by the read 3-nitride semiconductor light emitting device of claim 1,.
  3. 【請求項3】前記補償素子は、前記発光部が形成されている基板と別の基板に形成され、前記発光部と前記補償素子との電気的接続はリードにより行われ、前記発光部と前記補償素子とが樹脂で封止されていることを特徴とする請求項2に記載の3族窒化物半導体発光素子。 Wherein the compensating element, the light emitting portion is formed on the substrate and another substrate that is formed, the electrical connection between the compensating element and the light emitting portion is performed by a lead, the said light emitting portion 3-nitride semiconductor light emitting device according to claim 2 in which the compensating element is characterized in that it is sealed with a resin.
  4. 【請求項4】前記補償素子は、前記発光部が形成されている基板と同一基板に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の3族窒化物半導体発光素子。 Wherein said compensating element, a group III nitride semiconductor light-emitting device according to claim 1, characterized in that it is formed on the substrate and the same substrate on which the light emitting portion is formed.
  5. 【請求項5】前記補償素子は、前記発光部の前記p層の上に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の3族窒化物半導体発光素子。 Wherein said compensating element, a group III nitride semiconductor light-emitting device according to claim 4, characterized in that it is formed on the p layer of the light emitting portion.
  6. 【請求項6】リードフレームと、リードフレームをインサート成形しそのリードフレームが一部露出された部屋を有した樹脂枠体と、その部屋のリードフレーム上に、 6. A lead frame, and a resin frame body that lead frame insert molded lead frame having a room that is partially exposed, on a lead frame of the room,
    請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の発光素子であって、少なくとも、青色を発光する発光素子もしくは緑色を発光する発光素子とを配設したことを特徴とする光源装置。 A light-emitting device according to any one of claims 1 to 5, at least, a light source apparatus being characterized in that disposed between the light emitting element emitting light-emitting element or a green emitting blue.
  7. 【請求項7】リードフレームと、リードフレームをインサート成形しそのリードフレームが一部露出された第1 7. The first lead frame, which is the lead frame insert molded lead frame is partially exposed
    部屋と第2部屋とを有した樹脂枠体と、その第1部屋のリードフレーム上に、請求項2に記載の発光素子であって、少なくとも、青色を発光する発光素子と緑色を発光する発光素子とを配設し、前記第2部屋のリードフレーム上に前記補償素子を配設したことを特徴とする光源装置。 A resin frame body and having a second chamber room, on a lead frame of the first room, a light-emitting device according to claim 2, at least, to emit a light-emitting element and green that emits blue light disposed the element, the light source apparatus being characterized in that disposed the compensating element on the lead frame of the second room.
  8. 【請求項8】赤色を発光する発光素子がさらに前記部屋のリードフレーム上に配設されていることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の光源装置。 8. The light source device according to claim 6 or claim 7, characterized in that the light-emitting element for emitting red is further disposed on the lead frame of the room.
  9. 【請求項9】前記発光素子が搭載された前記部屋には、 The method according to claim 9, wherein the room the light emitting element is mounted,
    発光素子の搭載後に透明樹脂が封入されていることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか1項に記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 6 to 8 transparent resin after mounting the light emitting element is characterized in that it is sealed.
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