JPS59188179A - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
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- JPS59188179A JPS59188179A JP58061722A JP6172283A JPS59188179A JP S59188179 A JPS59188179 A JP S59188179A JP 58061722 A JP58061722 A JP 58061722A JP 6172283 A JP6172283 A JP 6172283A JP S59188179 A JPS59188179 A JP S59188179A
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- Japan
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- light
- light emitting
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- Granted
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 6
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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
- H01L33/02—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 characterised by the semiconductor bodies
-
- 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
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- 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】
本発明は、半導体の基板面と垂直な方向に光を出射する
発光ダイオードに関するものでちる。
発光ダイオードに関するものでちる。
発光ダイオードは、半導体レーザに比べ信頼性が高いこ
と、電流と光出力の関係が直線的に比例すること、など
や理由から簡易な光フアイバ通信には適した光源である
。
と、電流と光出力の関係が直線的に比例すること、など
や理由から簡易な光フアイバ通信には適した光源である
。
しかし、従来の発光ダイオードは出方光が小さく、光フ
アイバ通信に用いた場合、短距離の通信にしか用いるこ
とが出来なかった。従来の発光ダイオードの出力光が小
さがった要因は、発光ダイオードの構造によっていた。
アイバ通信に用いた場合、短距離の通信にしか用いるこ
とが出来なかった。従来の発光ダイオードの出力光が小
さがった要因は、発光ダイオードの構造によっていた。
従来の構造は、半導体の表面と裏面に電極が位置し、電
流が半導体の各層と垂直な方向に流れる。このため、光
出力を取りだす部分は電極に孔を開けて形成される。そ
のため、電流は輪状に流れ、よって発光領域が輪状にな
９やすく、効率が落ち、大きな出方光の発光ダイオード
が得られなかった。
流が半導体の各層と垂直な方向に流れる。このため、光
出力を取りだす部分は電極に孔を開けて形成される。そ
のため、電流は輪状に流れ、よって発光領域が輪状にな
９やすく、効率が落ち、大きな出方光の発光ダイオード
が得られなかった。
そこで本発明の目的は、大きな出力光が得られる発光ダ
イオードを提供することにある。
イオードを提供することにある。
本発明の発光ダイオードは、半導体結晶基板上に、Ｐ型
半導体部９允光部、ｎ型半導体部が基板と平行な方向に
沿って並び、Ｐ型半導体部とｎ型半導体部は発光部の両
側面に各々接し、発光部が基板に対して垂直な方向に多
層構造を有し、広い禁制帯幅を有する半導体層と狭い禁
制帯幅を有する半導体層が交互に繰り返し積層し、前記
発光部の狭い禁制帯幅を有する半導体層の間に入る広い
禁制帯幅を有する半導体層の導電型が、基板に対して垂
直方向に異なる導電型で交互に繰りかえしていることを
特徴とする構成となっている。
半導体部９允光部、ｎ型半導体部が基板と平行な方向に
沿って並び、Ｐ型半導体部とｎ型半導体部は発光部の両
側面に各々接し、発光部が基板に対して垂直な方向に多
層構造を有し、広い禁制帯幅を有する半導体層と狭い禁
制帯幅を有する半導体層が交互に繰り返し積層し、前記
発光部の狭い禁制帯幅を有する半導体層の間に入る広い
禁制帯幅を有する半導体層の導電型が、基板に対して垂
直方向に異なる導電型で交互に繰りかえしていることを
特徴とする構成となっている。
次に図面を用いて本発明を説明する。第１図。
第２図、第３図は、本発明の一実施例を説明する図であ
り、第１図は発光部１１を含む断面での側面図、第２図
は上部からみた平面図、第３図は第１図の発光部１１の
所を拡大した図である。発光部１１は半絶縁性基板１６
の上に多層に形成し、Ｐ型半導体部１４とｎ型半導体部
１５は発光部１１の両側面に接している。又発光部１１
の上側には半絶縁性半導体からなる電流阻止部１９が積
層［７ている。Ｐ型半導体部１４とｎ型半導体部１５゜
半絶縁性基板１６と電流阻止部１９はすべて広い禁制帯
を有す。このため、Ｐ型半導体部１４から注入された正
孔とｎ型半導体部１５から注入された電子はともに発光
部１１に保持される。発光部は第３図に示すように、広
い禁制帯幅を有する半絶縁性基板１６の上に、ｎ型の広
い禁制帯幅を有する層３３．注入された電子と正孔が再
結合する狭め禁制帯幅を有する活性層３２．Ｐ型の広い
禁制帯幅を有する層３１．広い禁制帯幅を有する電流阻
止部１９が順に積層している。上記のような多層構造を
有する発光部１１の左側のＰ型半導体部１４から注入さ
れた正孔は、Ｐ型の広い禁制帯幅を有する層３１を介し
て活性層３２に流れ込み、又ｎ型半導体部１５から注入
された電子はｎ型の広い禁制帯幅を有する層３３を介し
て活性層３２に流れ込む。このように注入された電子と
正孔は、複数の活性層３２で同時に発光することが出来
、従来の一層しか活性層がない発光ダイオードに比べ、
大きな光出力をもたらす。活性層３２で発光した光は、
一部裏面反射面１８によって反射され、出力孔１７を通
過して出射する。本実施例では、半絶縁性基板１６およ
び電流阻止部１９としては］’、ｎＰが用いられ、Ｐ型
の広い禁制帯幅を有する半導体部１４と３１には亜鉛ド
ープＩｎＰ、ｎ型の広い禁制帯幅を有する半導体部１５
と３３にはすずドープＩｎＰ、活性層３２にはＩ ｎＧ
ａＡｓＰが用いられた。
り、第１図は発光部１１を含む断面での側面図、第２図
は上部からみた平面図、第３図は第１図の発光部１１の
所を拡大した図である。発光部１１は半絶縁性基板１６
の上に多層に形成し、Ｐ型半導体部１４とｎ型半導体部
１５は発光部１１の両側面に接している。又発光部１１
の上側には半絶縁性半導体からなる電流阻止部１９が積
層［７ている。Ｐ型半導体部１４とｎ型半導体部１５゜
半絶縁性基板１６と電流阻止部１９はすべて広い禁制帯
を有す。このため、Ｐ型半導体部１４から注入された正
孔とｎ型半導体部１５から注入された電子はともに発光
部１１に保持される。発光部は第３図に示すように、広
い禁制帯幅を有する半絶縁性基板１６の上に、ｎ型の広
い禁制帯幅を有する層３３．注入された電子と正孔が再
結合する狭め禁制帯幅を有する活性層３２．Ｐ型の広い
禁制帯幅を有する層３１．広い禁制帯幅を有する電流阻
止部１９が順に積層している。上記のような多層構造を
有する発光部１１の左側のＰ型半導体部１４から注入さ
れた正孔は、Ｐ型の広い禁制帯幅を有する層３１を介し
て活性層３２に流れ込み、又ｎ型半導体部１５から注入
された電子はｎ型の広い禁制帯幅を有する層３３を介し
て活性層３２に流れ込む。このように注入された電子と
正孔は、複数の活性層３２で同時に発光することが出来
、従来の一層しか活性層がない発光ダイオードに比べ、
大きな光出力をもたらす。活性層３２で発光した光は、
一部裏面反射面１８によって反射され、出力孔１７を通
過して出射する。本実施例では、半絶縁性基板１６およ
び電流阻止部１９としては］’、ｎＰが用いられ、Ｐ型
の広い禁制帯幅を有する半導体部１４と３１には亜鉛ド
ープＩｎＰ、ｎ型の広い禁制帯幅を有する半導体部１５
と３３にはすずドープＩｎＰ、活性層３２にはＩ ｎＧ
ａＡｓＰが用いられた。
次に本発明の上記実施例の発光ダイオードの製法を１７
？ｉ ｌに説明する。ＩｎＰ半絶縁性基板１６の上に、
各々２ｔｔｍのｎ−ＩｎＰＪｉｉ ３３ 、 ＩｎＧａ
ＡｓＰ層３２ ＋ ｐ−：［ｎＰ％ ３１ 、 ＩｎＧ
ａＡｓＰＩＭ ３２．ｎ−ＩｎＰ層３３ 、ＩｎＧａＡ
ｓＰ層３２．ｐ−ＩｎＰ層３１を積層した。次に直径３
０ミクロンの円柱が残るように発光部１１の周囲をエツ
チングにより除いた。
？ｉ ｌに説明する。ＩｎＰ半絶縁性基板１６の上に、
各々２ｔｔｍのｎ−ＩｎＰＪｉｉ ３３ 、 ＩｎＧａ
ＡｓＰ層３２ ＋ ｐ−：［ｎＰ％ ３１ 、 ＩｎＧ
ａＡｓＰＩＭ ３２．ｎ−ＩｎＰ層３３ 、ＩｎＧａＡ
ｓＰ層３２．ｐ−ＩｎＰ層３１を積層した。次に直径３
０ミクロンの円柱が残るように発光部１１の周囲をエツ
チングにより除いた。
仄にノンドープＩｎＰＪｉｌ ４，１５．１９を発光部
１１の寸わりに埋め込み成長した。さらにＰ型半導体部
１４はベリリウムをイオン打込みし、ｎ型半導体部１５
にはすすをイオン打込みした。さらにＰ型（１ス１２と
ｎ”ｊ；Ａ＠ １３を形成した。
１１の寸わりに埋め込み成長した。さらにＰ型半導体部
１４はベリリウムをイオン打込みし、ｎ型半導体部１５
にはすすをイオン打込みした。さらにＰ型（１ス１２と
ｎ”ｊ；Ａ＠ １３を形成した。
上記実施例では、ＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰを用いたが、
ＧａＡｔＡｓとＧ ａ Ａ ｓを始めとする他の結晶を
用いても良いのけ明らかである。。
ＧａＡｔＡｓとＧ ａ Ａ ｓを始めとする他の結晶を
用いても良いのけ明らかである。。
」−記実施列では、活性層３２の層数は３層であったが
この数に限定されない。
この数に限定されない。
上記実施し１１では、発光部１１０両側のＰ個半導体部
１４とｎ側半導体部１５はイオン打込みによって形成さ
れたが、選択成長によって埋込んでも良い。
１４とｎ側半導体部１５はイオン打込みによって形成さ
れたが、選択成長によって埋込んでも良い。
上記実施例では発光部１１の各層の厚みは２ ｆｉ ｍ
でかつ層数が７層であったが、各層の厚みおよび層故に
限定はなく、例えば厚みを１０ＯＡとして層数を１５０
層にすると量子井戸型発光ダイオードが形成される。
でかつ層数が７層であったが、各層の厚みおよび層故に
限定はなく、例えば厚みを１０ＯＡとして層数を１５０
層にすると量子井戸型発光ダイオードが形成される。
第１図は本発明の一実施例の側面図であり、第２図は上
記実施例の平面図、第３図は第１図の発光部１１を拡大
した図である。図中、１１は発光部、１２はＰ電極、１
３はｎ電極、１４はＰ型半導体部、１５はｎ型半導坏部
、１６は半絶縁性基板、１７は出力孔、１８は裏面半射
面、１９は電流阻止部、３１はＰ型ＩｎＰ層、３２はＩ
ｎＧａＡｓＰ層、３３はｎ型ＩｎＰ層である。 話 １図 第２ 口 ／７ 弔−Ｓ巳
記実施例の平面図、第３図は第１図の発光部１１を拡大
した図である。図中、１１は発光部、１２はＰ電極、１
３はｎ電極、１４はＰ型半導体部、１５はｎ型半導坏部
、１６は半絶縁性基板、１７は出力孔、１８は裏面半射
面、１９は電流阻止部、３１はＰ型ＩｎＰ層、３２はＩ
ｎＧａＡｓＰ層、３３はｎ型ＩｎＰ層である。 話 １図 第２ 口 ／７ 弔−Ｓ巳
Claims (1)
- 基板上に、Ｐ型半導体部２允光部、ｎ型半導体部が基板
面と平行な方向に沿って並び、Ｐ型半導体部とｎ型半導
体部は発光部の両側面に各々接し、発光部が基板に対し
て垂直な方向に多層構造を有し、広い禁制帯幅を有する
半導体層と狭い禁制帯幅を有する半導体層が交互に繰り
返し積層し、発光部の狭い禁制帯幅を有する半導体層の
間に入る広い禁制帯幅を有する半導体層の導電型が、基
板に対して垂直方向に異なる導電型で交互に繰りかえし
ていることを特徴とする発光ダイオード。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58061722A JPS59188179A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 発光ダイオ−ド |
| US06/581,749 US4636821A (en) | 1983-02-21 | 1984-02-21 | Surface-emitting semiconductor elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58061722A JPS59188179A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 発光ダイオ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188179A true JPS59188179A (ja) | 1984-10-25 |
| JPH0473315B2 JPH0473315B2 (ja) | 1992-11-20 |
Family
ID=13179392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58061722A Granted JPS59188179A (ja) | 1983-02-21 | 1983-04-08 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188179A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5045894A (en) * | 1988-06-29 | 1991-09-03 | Hitachi, Ltd. | Compound semiconductor light emitting device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS577984A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor light emitting device |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP58061722A patent/JPS59188179A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS577984A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor light emitting device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5045894A (en) * | 1988-06-29 | 1991-09-03 | Hitachi, Ltd. | Compound semiconductor light emitting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0473315B2 (ja) | 1992-11-20 |
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