JPS59165474A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
- Publication number
- JPS59165474A JPS59165474A JP58039865A JP3986583A JPS59165474A JP S59165474 A JPS59165474 A JP S59165474A JP 58039865 A JP58039865 A JP 58039865A JP 3986583 A JP3986583 A JP 3986583A JP S59165474 A JPS59165474 A JP S59165474A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- metal
- heat sink
- light emitting
- emitting element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
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】
本発明は半導体発光素子の電極構造の改良に関する。
半導体レーザや発光ダイオード（以下ＬＥＤという）な
どの半導体発光素子において、電極、特に発光部に近接
する電極−は素子の特性や信頼性と密接な関係がある。
どの半導体発光素子において、電極、特に発光部に近接
する電極−は素子の特性や信頼性と密接な関係がある。
従来、動作時に発光素子に発生した熱を効率よくヒート
シンクやパッケージに放散させるために発光素子の電極
に金や銀のメッキ層（以下ＰＨ８という）を設けていた
。第１図は従来のＰＨ８１１を設けた発光素子１２を、
ヒートシンク１３に融着した状態の断面を示している。
シンクやパッケージに放散させるために発光素子の電極
に金や銀のメッキ層（以下ＰＨ８という）を設けていた
。第１図は従来のＰＨ８１１を設けた発光素子１２を、
ヒートシンク１３に融着した状態の断面を示している。
発光素子１２はスズ、金−スズ、インジウム等のハンダ
剤１４によりヒートシンク１３に融着されるの・である
が、従来のＰＨ８には次の様な欠点があった。即ち、ハ
ンダ剤を溶かして発光素子を融着する際に、ハンダ剤と
ＰＨ８金属との反応が進み、ＰＨ８１１中にＰＨ８金属
とハンダ剤との反応層１５が形成される。この反応層１
５は、厚さ数μｍに及ぶものである。又、金とスズや金
とインジウムといったＰＨＳ金属とハンダ剤とは比較的
低温でも反応が生じるので、発光素子を長時間に亘って
動作させるうちに反応層の進行が起こる。
剤１４によりヒートシンク１３に融着されるの・である
が、従来のＰＨ８には次の様な欠点があった。即ち、ハ
ンダ剤を溶かして発光素子を融着する際に、ハンダ剤と
ＰＨ８金属との反応が進み、ＰＨ８１１中にＰＨ８金属
とハンダ剤との反応層１５が形成される。この反応層１
５は、厚さ数μｍに及ぶものである。又、金とスズや金
とインジウムといったＰＨＳ金属とハンダ剤とは比較的
低温でも反応が生じるので、発光素子を長時間に亘って
動作させるうちに反応層の進行が起こる。
このような反応層は、金や銀のよりなＰＨｓ金属に比べ
、熱伝導率がかなシ小さいため、ＰＨ８の放熱効果を著
しく損なうものであった。又、反応層はＰＨ８金属に比
べ硬度が大きいため、ストレスを発光素子に及ぼす原因
となシ、素子の信頼性を著しく低下させていた。この反
応層の影響を小さくするためには、メッキ層の厚さを大
きくして数ｌＯμｍ程度にすることも考えられるが、そ
の場合メッキ層そのものに起因したストレスが大きくな
り、信頼性を低下させるといった問題が生じる。
、熱伝導率がかなシ小さいため、ＰＨ８の放熱効果を著
しく損なうものであった。又、反応層はＰＨ８金属に比
べ硬度が大きいため、ストレスを発光素子に及ぼす原因
となシ、素子の信頼性を著しく低下させていた。この反
応層の影響を小さくするためには、メッキ層の厚さを大
きくして数ｌＯμｍ程度にすることも考えられるが、そ
の場合メッキ層そのものに起因したストレスが大きくな
り、信頼性を低下させるといった問題が生じる。
本発明は従来のＰＨ８電極に係る以上のような欠点を除
くためになされたもので、放熱性を改善し、特性及び信
頼性に優れた発光素子を提供するものである。本発明は
ＰＨ８表面近傍にクロム、白金などの金属層を設けるも
ので、ノ・ンダ剤とＰＨ８金属との反応の進行を抑える
ことができ、その結果特性、信頼性の優れた発光素子を
得ることができる。
くためになされたもので、放熱性を改善し、特性及び信
頼性に優れた発光素子を提供するものである。本発明は
ＰＨ８表面近傍にクロム、白金などの金属層を設けるも
ので、ノ・ンダ剤とＰＨ８金属との反応の進行を抑える
ことができ、その結果特性、信頼性の優れた発光素子を
得ることができる。
すなわち、本発明は半導体発光素子の電極の内、ヒート
シンク又はパッケージに装着される側の電極に、メッキ
層及びこのメッキ層表面に形成された金属層を設け、こ
の金属層をメッキ層金属と装着ハンダ剤との反応障壁と
なる金属によシ構成したことを特徴とする半導体発光素
子である。
シンク又はパッケージに装着される側の電極に、メッキ
層及びこのメッキ層表面に形成された金属層を設け、こ
の金属層をメッキ層金属と装着ハンダ剤との反応障壁と
なる金属によシ構成したことを特徴とする半導体発光素
子である。
第２図は、本発明の一実施例のＬＥＤの断面構造を示し
ている。ｎ型ＩｎＰ基板２１上に、ｎ ｍ ＩｎＰ層２
２、Ｐ型工ＨＧａＡｓＰ発光層２３、Ｐ型ＩｎＰ層２４
を液相エピタキシャル法により順に形成する。次にＰ型
ＩｎＰ層２４の表面に、ＱのによりＳｉｎ、、膜２５を
形成した後、フォトレジストによりパターンを形成し、
直径３０μｍの円形状に５ｉｎ２膜２５を除去する。Ｐ
型ＩｎＰ層２４及びＳｉｎ、膜２５の表面上に電子ビー
ム蒸着によ、！ｌ）、 ＴｉＰｊ膜を形成・し、Ｈ８又
はＮ、中で熱処理することによりＰ型オーミック電極２
６を形成する。
ている。ｎ型ＩｎＰ基板２１上に、ｎ ｍ ＩｎＰ層２
２、Ｐ型工ＨＧａＡｓＰ発光層２３、Ｐ型ＩｎＰ層２４
を液相エピタキシャル法により順に形成する。次にＰ型
ＩｎＰ層２４の表面に、ＱのによりＳｉｎ、、膜２５を
形成した後、フォトレジストによりパターンを形成し、
直径３０μｍの円形状に５ｉｎ２膜２５を除去する。Ｐ
型ＩｎＰ層２４及びＳｉｎ、膜２５の表面上に電子ビー
ム蒸着によ、！ｌ）、 ＴｉＰｊ膜を形成・し、Ｈ８又
はＮ、中で熱処理することによりＰ型オーミック電極２
６を形成する。
続いて、ｎ型ＩｎＰ基板２１を形層して約１００μｍの
厚さとしだ後、この表面にＡｕＧｅＮｉ蒸着膜を形成す
る。
厚さとしだ後、この表面にＡｕＧｅＮｉ蒸着膜を形成す
る。
５ｉｎ２膜２５の円形パターンに合せてＡｕＧｅＮｉ膜
上にフォトレジストによりパターンを形成し、直径約１
２０μｍの円形状にＡｕＧｅＮｉを除去して光取出し窓
２８を形成する。次にＨ２又はＮ２中で熱処理すること
によりれ型オーミック電極２７を形成する。一方、Ｐ型
オーミック電極２６上に厚さ約 １５μｍ金メツキ層２
９を形成し、さらに金メッキ層２９の表面に電子ビーム
蒸着やスパッタ法で、チタン（厚さ〜０．１μｍ）−白
金（厚さ〜０．２μｍ）金属層３０を形成する。最後に
白金層表面に金層３１ （厚さ０．３〜２μｍ）を蒸着
やメッキ法により形成する。上記構造α肋をヒートシン
ク上に融着した状態、特にＰ側電極構造を第３図に示す
。すなわち、ヒートシンク１３上に形成された、例えば
スズのハンダ剤１４を融解させこのハンダ剤１４により
ＬＥＤ １２をヒートシンク１３に融着させたもので
ある。本実施例では金メッキ層四表面にチタン−白金層
（資）が形成されているため、スズのハンダ剤１４と金
との反応層１５はチタン−白金層３０でその進行が抑え
られ、金メッキ層２９には進まない。その結果ＰＨ８の
熱伝導率は低下せず、良好な放熱効果を得ることができ
る。又、反応層によシストレスが抑えられ、信頼性の著
しく優れたＬＥＤを得ることができる。
上にフォトレジストによりパターンを形成し、直径約１
２０μｍの円形状にＡｕＧｅＮｉを除去して光取出し窓
２８を形成する。次にＨ２又はＮ２中で熱処理すること
によりれ型オーミック電極２７を形成する。一方、Ｐ型
オーミック電極２６上に厚さ約 １５μｍ金メツキ層２
９を形成し、さらに金メッキ層２９の表面に電子ビーム
蒸着やスパッタ法で、チタン（厚さ〜０．１μｍ）−白
金（厚さ〜０．２μｍ）金属層３０を形成する。最後に
白金層表面に金層３１ （厚さ０．３〜２μｍ）を蒸着
やメッキ法により形成する。上記構造α肋をヒートシン
ク上に融着した状態、特にＰ側電極構造を第３図に示す
。すなわち、ヒートシンク１３上に形成された、例えば
スズのハンダ剤１４を融解させこのハンダ剤１４により
ＬＥＤ １２をヒートシンク１３に融着させたもので
ある。本実施例では金メッキ層四表面にチタン−白金層
（資）が形成されているため、スズのハンダ剤１４と金
との反応層１５はチタン−白金層３０でその進行が抑え
られ、金メッキ層２９には進まない。その結果ＰＨ８の
熱伝導率は低下せず、良好な放熱効果を得ることができ
る。又、反応層によシストレスが抑えられ、信頼性の著
しく優れたＬＥＤを得ることができる。
以上第２図の実施例ではＬＥＤについて述べたが、半導
体レーザでも同様の効果が得られる。又、ハンダ剤とＰ
Ｈ８金属との反応を抑える金属層としてはチタン−白金
の他にタングステン、モリブテン、クロム、パラジウム
、タンタル等のバリヤ金属を適用することができる。
体レーザでも同様の効果が得られる。又、ハンダ剤とＰ
Ｈ８金属との反応を抑える金属層としてはチタン−白金
の他にタングステン、モリブテン、クロム、パラジウム
、タンタル等のバリヤ金属を適用することができる。
以上のように本発明によれば熱特性に優れ、信頼性の高
い半導体発光素子を得ることができる効果を有するもの
である。
い半導体発光素子を得ることができる効果を有するもの
である。
第１図は従来例を、第２図及び第３図は本発明Ｏ実施例
をそれぞれ示す図である。図中１２は発光素子、１３は
ヒートシンク、１４はハンダ剤、１５は反応層、１１及
び器はメツ・キ層、２１〜２４は半導体層、３０は反応
障壁金属層を示す。 特許出願人 日本電気株式会社 第１図 ムづ 尾２図
をそれぞれ示す図である。図中１２は発光素子、１３は
ヒートシンク、１４はハンダ剤、１５は反応層、１１及
び器はメツ・キ層、２１〜２４は半導体層、３０は反応
障壁金属層を示す。 特許出願人 日本電気株式会社 第１図 ムづ 尾２図
Claims (1)
- （１）半導体発光素子の電極の内、ヒートシンク又はパ
ッケージに装着される側の電極に、メッキ層及びとのメ
ッキ層表面に形成された金属層を設け、この金属層をメ
ッキ層と装着ハンダ剤との反応障壁となる金属によ）構
成したことを特徴とする半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039865A JPS59165474A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039865A JPS59165474A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165474A true JPS59165474A (ja) | 1984-09-18 |
Family
ID=12564860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58039865A Pending JPS59165474A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165474A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5381024A (en) * | 1989-03-28 | 1995-01-10 | U.S. Philips Corporation | Radiation-emitting semiconductor device with an intermediate barrier layer |
| JP2006100369A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| JP2007123841A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-05-17 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子 |
| JP2013526032A (ja) * | 2010-04-23 | 2013-06-20 | セミコン・ライト・カンパニー・リミテッド | 化合物半導体発光素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710993A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-20 | Sharp Corp | Semiconductor light emitting device |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP58039865A patent/JPS59165474A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710993A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-20 | Sharp Corp | Semiconductor light emitting device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5381024A (en) * | 1989-03-28 | 1995-01-10 | U.S. Philips Corporation | Radiation-emitting semiconductor device with an intermediate barrier layer |
| JP2006100369A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| JP2007123841A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-05-17 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子 |
| JP2013526032A (ja) * | 2010-04-23 | 2013-06-20 | セミコン・ライト・カンパニー・リミテッド | 化合物半導体発光素子 |
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