JPS58207683A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPS58207683A JPS58207683A JP57090694A JP9069482A JPS58207683A JP S58207683 A JPS58207683 A JP S58207683A JP 57090694 A JP57090694 A JP 57090694A JP 9069482 A JP9069482 A JP 9069482A JP S58207683 A JPS58207683 A JP S58207683A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/0004—Devices characterised by their operation
- H01L33/0008—Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は半導体発光装置、特に所要の形状1寸法を有し
、かつ滑らかな強度分布を有する発光を得る発光ダイオ
ードに関する。
、かつ滑らかな強度分布を有する発光を得る発光ダイオ
ードに関する。
(b) 従来技術と問題点
多くの産業、民生分野において、光を情報信号又は媒体
に用いる光電子工学技術の応用が急速に進展している。
に用いる光電子工学技術の応用が急速に進展している。
この光電子工学の分野においては半導体発光装置すなわ
ち発光ダイオード、半導体レーザ等が最も京要で基本的
な構成要素の一つとなっている。
ち発光ダイオード、半導体レーザ等が最も京要で基本的
な構成要素の一つとなっている。
従来、これらの分野に用いられている発光ダイオードの
一例の断面図を第1図に示す。第1図において、1はn
型ガリウム・砒素(GaAa)基鈑、2はn型AuxG
a、−zAs膚、3tiP型M7Gat−’/As層、
4はp側電極、5はn側電極であり、lは゛これに接続
された配線を示す。
一例の断面図を第1図に示す。第1図において、1はn
型ガリウム・砒素(GaAa)基鈑、2はn型AuxG
a、−zAs膚、3tiP型M7Gat−’/As層、
4はp側電極、5はn側電極であり、lは゛これに接続
された配線を示す。
この種の発光ダイオードについて、pn接合を形成する
n型Atz G a 1− zAs N2及びp型My
G al−7Aa層3は、n型GaAs基ril上に
多くは液相エピタキシャル成長方法(以下LPE法と称
する)によって形成され、p側電極4とn側電極5との
〉yのときはp型/uyGal−yAsAs層おいて発
光する。
n型Atz G a 1− zAs N2及びp型My
G al−7Aa層3は、n型GaAs基ril上に
多くは液相エピタキシャル成長方法(以下LPE法と称
する)によって形成され、p側電極4とn側電極5との
〉yのときはp型/uyGal−yAsAs層おいて発
光する。
本従来例の構造の発光ダイオードにおいては、光取り出
し面をエピタキシャル成長層の上面とする、すなわち、
第1図の断面図において光を上方に取シ出すことが好都
合である。しかしながら、このエピタキシャル成長層の
上面には一方の電極本従来例においてはp側電極4を配
設する必要があシ、この電極には配線が接続される。ま
た、このp側電極4よシn側電極5に通ずる電流は、p
n第2図(a)乃至(C)にその例を示す如く、種々の
形状が提案されている。すなわち、第2図(a)は光取
9出し面積を最大にした例であシ、第2図(b)及び(
c)はpn接合面における電流分布の均一化を考慮した
例である。
し面をエピタキシャル成長層の上面とする、すなわち、
第1図の断面図において光を上方に取シ出すことが好都
合である。しかしながら、このエピタキシャル成長層の
上面には一方の電極本従来例においてはp側電極4を配
設する必要があシ、この電極には配線が接続される。ま
た、このp側電極4よシn側電極5に通ずる電流は、p
n第2図(a)乃至(C)にその例を示す如く、種々の
形状が提案されている。すなわち、第2図(a)は光取
9出し面積を最大にした例であシ、第2図(b)及び(
c)はpn接合面における電流分布の均一化を考慮した
例である。
しかしながら、これらの従来例においては、電極面積が
制限されるために、例えば本従来例のp型AAyGal
−yAsABO3く電極を形成するエピタキシャル成長
層の表面近傍のキャリア濃度を不純物拡散等によって高
くすることによって接触抵抗の低減を行なってもなお接
触抵抗が高く、かつ、電流密度が最大、従って輝度が最
大の発光位置が′電極によって覆われるために発光効率
が阻害され、更に光の強度分布が不連続で滑らかでなく
なる。
制限されるために、例えば本従来例のp型AAyGal
−yAsABO3く電極を形成するエピタキシャル成長
層の表面近傍のキャリア濃度を不純物拡散等によって高
くすることによって接触抵抗の低減を行なってもなお接
触抵抗が高く、かつ、電流密度が最大、従って輝度が最
大の発光位置が′電極によって覆われるために発光効率
が阻害され、更に光の強度分布が不連続で滑らかでなく
なる。
このようなTt)Mに櫟われることによる発光効率の阻
害は電極直下の層において発光する場合に特に著しい。
害は電極直下の層において発光する場合に特に著しい。
更に近年応用技術の4m密化に伴なって、光源の形状の
選択2寸法の微細化、光の強度分布などの要求が出され
ているが、以上説明した従来例の構造の発光ダイオード
においては、これらの要求を満足することは甚だ困難で
らる。
選択2寸法の微細化、光の強度分布などの要求が出され
ているが、以上説明した従来例の構造の発光ダイオード
においては、これらの要求を満足することは甚だ困難で
らる。
(C)発明の目的
本発明は、発光面が所要の形状及び寸法に形成され、か
つ光の強度分布が滑らかであって、発光効率が従来より
改善される半導体発光装置、帆゛に発光ダイオードを提
供することを目的とする。
つ光の強度分布が滑らかであって、発光効率が従来より
改善される半導体発光装置、帆゛に発光ダイオードを提
供することを目的とする。
(d) 発明の構成
本発明の前記目的は、発光領域を含む半導体基体と、該
半導体基体の光取シ出し用窓を画定して配設された第1
の電極と、半、悌体基体の光取り出し面に対向する主面
に配設された第2の電極とを備え、前記発光記載の光取
り川し面と平行な方向の大きさが、前記外1の電極の光
取り出し面と平行な方向の大きさよシも小とされてなる
半導体発光装置によp達成される。
半導体基体の光取シ出し用窓を画定して配設された第1
の電極と、半、悌体基体の光取り出し面に対向する主面
に配設された第2の電極とを備え、前記発光記載の光取
り川し面と平行な方向の大きさが、前記外1の電極の光
取り出し面と平行な方向の大きさよシも小とされてなる
半導体発光装置によp達成される。
(e) 発明の実施例
以下、本発明を実施例によシ図面を診照して具体的に説
明する。第3図(a)乃至(f)は本発明の一実施例の
製造方法を工程に従って示す断面図である。
明する。第3図(a)乃至(f)は本発明の一実施例の
製造方法を工程に従って示す断面図である。
第3図(a)に示す如く、GaAa基板11上にn型A
l!xGas−xAs層12を厚さ例えば70(nJ程
度に、次いでpfJIN、yGal−yAsAlB12
さ例えば150〔μm〕程度に、LPE法等によって成
長させる。本実施例においては後に述べる如く、GaA
s基鈑11を除去するためにその伝導型は問題としない
。また本う゛4施例においては、X中0.3.:Y中0
.01としてp型/uyGa+−yAs j@ 13が
近赤外光を発光する。
l!xGas−xAs層12を厚さ例えば70(nJ程
度に、次いでpfJIN、yGal−yAsAlB12
さ例えば150〔μm〕程度に、LPE法等によって成
長させる。本実施例においては後に述べる如く、GaA
s基鈑11を除去するためにその伝導型は問題としない
。また本う゛4施例においては、X中0.3.:Y中0
.01としてp型/uyGa+−yAs j@ 13が
近赤外光を発光する。
次いで第3図(b)に示す如く、p型AEy G a
t −y As摩変度2X102oC’)程度の高濃度
層14を形成する。この高−展層14は接触抵抗の低減
を目的とする。
t −y As摩変度2X102oC’)程度の高濃度
層14を形成する。この高−展層14は接触抵抗の低減
を目的とする。
次いで第3図(C)に示す如く、例えは金亜鉛(AuZ
n)層を蒸着によって前記高酸度M14上に形成しパタ
ーニングを行なった後に、/uyGa1−yAs層より
なる前記編濃既層14との界面において合金を形成する
ための熱処理を実施することによってp側′成極15が
配設式れる。なお、このp11IIl′電極15の形状
2寸法及び位置等について望ましい条件は後に説明する
。
n)層を蒸着によって前記高酸度M14上に形成しパタ
ーニングを行なった後に、/uyGa1−yAs層より
なる前記編濃既層14との界面において合金を形成する
ための熱処理を実施することによってp側′成極15が
配設式れる。なお、このp11IIl′電極15の形状
2寸法及び位置等について望ましい条件は後に説明する
。
次いで第3図(d)に示す如く、例えば化学気相成長法
によって二酸化シリコン(SiO2)等の絶縁膜16を
形成し、p側電極15上の該絶縁膜16を選択的に除去
して開口を設けた後に、配線接続のための金属層を蒸着
等によって形成する。本実施例においては、まずクロム
(Cr)層172次いで(Au)Jm 18を形成する
。
によって二酸化シリコン(SiO2)等の絶縁膜16を
形成し、p側電極15上の該絶縁膜16を選択的に除去
して開口を設けた後に、配線接続のための金属層を蒸着
等によって形成する。本実施例においては、まずクロム
(Cr)層172次いで(Au)Jm 18を形成する
。
以下に説明する第3図い)及び(f)は以上説明した第
3図(a)乃至(d)とは図の上下が逆に示されている
。
3図(a)乃至(d)とは図の上下が逆に示されている
。
前記工程に続いて、GaAS基板11をエツチングによ
り除去して、n型AixGa+−xAa/砦12を表:
30[iの液を用いることによって、AlGaAsをエ
ツチングすることな(、GaAsが選択的に除去される
。
り除去して、n型AixGa+−xAa/砦12を表:
30[iの液を用いることによって、AlGaAsをエ
ツチングすることな(、GaAsが選択的に除去される
。
本実施例において以上説明した叩く、GaAs基板11
を除去するのは、LPE法による/uzGalXAs層
の成長に際して、m液中のAl濃度が希薄なために成長
層のMの濃度が成長層の厚さ方向に急激に低下して、n
型AlzG a、−zA s層12及びp型MyG a
1− y A s層130禁制帯幅はそれぞれ成長を
開始した基板11側の界面において最も広く、その厚さ
方向に次第に狭くなるために、発生した光を基板11方
向に取出すことによって発光タイオード内での光の吸収
が防止されるからである。
を除去するのは、LPE法による/uzGalXAs層
の成長に際して、m液中のAl濃度が希薄なために成長
層のMの濃度が成長層の厚さ方向に急激に低下して、n
型AlzG a、−zA s層12及びp型MyG a
1− y A s層130禁制帯幅はそれぞれ成長を
開始した基板11側の界面において最も広く、その厚さ
方向に次第に狭くなるために、発生した光を基板11方
向に取出すことによって発光タイオード内での光の吸収
が防止されるからである。
次いで第3図(f)に示す如く、n側電極19を例えば
金・ゲルマニウム(AuGe)合金/金(Au)等を蒸
着し、パターニングすることによって形成しダイス化、
ステム20へのマウント等を行なって本発明の発う゛に
ダイオードが完成する。
金・ゲルマニウム(AuGe)合金/金(Au)等を蒸
着し、パターニングすることによって形成しダイス化、
ステム20へのマウント等を行なって本発明の発う゛に
ダイオードが完成する。
本実施例における発光ダイオードのn(I+1itt極
19は中央の円形の光取り出し窓21を包囲、形成し、
その外周はチップ端に及んでいる。またp側を極15は
前記光取!1l11:lシ窓21の正面に向き合ってほ
ぼ同−寸法又はやや紬少寸法の円形の形状としている。
19は中央の円形の光取り出し窓21を包囲、形成し、
その外周はチップ端に及んでいる。またp側を極15は
前記光取!1l11:lシ窓21の正面に向き合ってほ
ぼ同−寸法又はやや紬少寸法の円形の形状としている。
その−例をあげればn側の光取り出し窓21の直径22
0〔μ講〕に対し、p側電極15の直径は195〔μm
〕であり、この4オな電極配置によって発光領域が狭搾
され、輝度が上昇するとともに、先に述べた従来例の如
き光取り出し面上の電極による光の遮蔽が大幅に減少す
る。
0〔μ講〕に対し、p側電極15の直径は195〔μm
〕であり、この4オな電極配置によって発光領域が狭搾
され、輝度が上昇するとともに、先に述べた従来例の如
き光取り出し面上の電極による光の遮蔽が大幅に減少す
る。
また光取り出し窓21の直径を必要に応じて史に小さく
することも容易であり、特にこの光取り出し窓21には
従来例の電極の如き光を遮蔽するものがないために、光
取り出し面から取り出される光の1度分布は滑らかであ
り、かつ、光の強度分布を容易に補正して、もしくはそ
のままで良好な光源とすることができる。
することも容易であり、特にこの光取り出し窓21には
従来例の電極の如き光を遮蔽するものがないために、光
取り出し面から取り出される光の1度分布は滑らかであ
り、かつ、光の強度分布を容易に補正して、もしくはそ
のままで良好な光源とすることができる。
f/も、本実施例では光取り出し窓21の形状を円形と
したが、目的に応じて任意の形状とすることができる。
したが、目的に応じて任意の形状とすることができる。
前記本実施例において先に述べた如く、n側電極19の
外周はチップの端に及X7でいるが、これはダイス化に
際してn側電極層上からスクライブする等の方法でn
1i111電極を残しているためである。
外周はチップの端に及X7でいるが、これはダイス化に
際してn側電極層上からスクライブする等の方法でn
1i111電極を残しているためである。
第4図(a)及び(b)はこの点について前記実施例よ
り徹底した構造の実施例を示す断面図である。と ・
れらの図においては、第3図(f)と同一符号によって
同一対象部分を示している。
り徹底した構造の実施例を示す断面図である。と ・
れらの図においては、第3図(f)と同一符号によって
同一対象部分を示している。
第4図(a) K示した実施例はウエノ・工程において
p型uyGal−yAsAs層側4側、また第4図(b
)に示した実施例はチップ化後に、いずれも半導体層の
周辺部分をエツチング除去することによって、n側電極
19の外周部分の遮蔽効果を更に確実にしている。
p型uyGal−yAsAs層側4側、また第4図(b
)に示した実施例はチップ化後に、いずれも半導体層の
周辺部分をエツチング除去することによって、n側電極
19の外周部分の遮蔽効果を更に確実にしている。
以上説明した実施例はAl!G a A s系発光ダイ
オードであるが、他の材料は例えばGaAsPやGaA
sによる発光装置についても同様に本発明を実施するこ
とができる。
オードであるが、他の材料は例えばGaAsPやGaA
sによる発光装置についても同様に本発明を実施するこ
とができる。
(f) 発明の効果
本発明によれば半導体発光装置、特に発光ダイオードに
おいて所要の形状及び寸法で、かつ、滑らかな強度分布
を有する発光を得ることができ、更に従来より発光効率
を改善することができるために、多くの産菓及び民生分
野の要求にりじた優れた光源を提供することが1」能と
なる。
おいて所要の形状及び寸法で、かつ、滑らかな強度分布
を有する発光を得ることができ、更に従来より発光効率
を改善することができるために、多くの産菓及び民生分
野の要求にりじた優れた光源を提供することが1」能と
なる。
第1図は従来の発光ダイオードの一例を示す断面図、第
2図(a)乃至(e)は従来の発光ダイオードにおける
電極パターンの例を示す平面図、第3図(a)乃至(f
)及び第、i+d(a)及び(b)は本発明による発光
ダイオードの実施例を示す断面図である。 図において、1はn型GaAs基板、2はn型MXG
a 1− XA sノー、3はp型Al!yGat−y
A 8 M、4はp側電極、5はn側電極、11はG
a A s基板、12はn型ALzGat−xAs I
@、13はp型MyGal−xAs層、15はpHlv
c!、19はnl(II電極、21は光取り出し窓を示
す。 第1図 第Z閃 第3図 (b
2図(a)乃至(e)は従来の発光ダイオードにおける
電極パターンの例を示す平面図、第3図(a)乃至(f
)及び第、i+d(a)及び(b)は本発明による発光
ダイオードの実施例を示す断面図である。 図において、1はn型GaAs基板、2はn型MXG
a 1− XA sノー、3はp型Al!yGat−y
A 8 M、4はp側電極、5はn側電極、11はG
a A s基板、12はn型ALzGat−xAs I
@、13はp型MyGal−xAs層、15はpHlv
c!、19はnl(II電極、21は光取り出し窓を示
す。 第1図 第Z閃 第3図 (b
Claims (1)
- 次第1の電極と、半導体基体の光取り出し面に対前記第
1の電極の光取シ出し曲と平行な方向の太きさよりも小
とされてなることを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57090694A JPS58207683A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57090694A JPS58207683A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58207683A true JPS58207683A (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=14005630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57090694A Pending JPS58207683A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58207683A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01244674A (ja) * | 1988-03-26 | 1989-09-29 | Mitsubishi Kasei Corp | 青色発光ダイオードの製造法 |
JP2012516052A (ja) * | 2009-01-26 | 2012-07-12 | ブリッジラックス インコーポレイテッド | パターニング済み導電/光透過層または導電/光半透過層を発光半導体素子の上に設ける方法及び装置 |
-
1982
- 1982-05-28 JP JP57090694A patent/JPS58207683A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01244674A (ja) * | 1988-03-26 | 1989-09-29 | Mitsubishi Kasei Corp | 青色発光ダイオードの製造法 |
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