JPS6170773A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
- Publication number
- JPS6170773A JPS6170773A JP59192822A JP19282284A JPS6170773A JP S6170773 A JPS6170773 A JP S6170773A JP 59192822 A JP59192822 A JP 59192822A JP 19282284 A JP19282284 A JP 19282284A JP S6170773 A JPS6170773 A JP S6170773A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- emitting surface
- light
- light emitting
- type
- 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
- H01L33/36—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 electrodes
- H01L33/38—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 electrodes with a particular shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (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】
産業上の利用分野
本発明は、発光領域の電流密度を均一にする電流狭窄構
造の光半導体装置に関する。
造の光半導体装置に関する。
従来例の構成とその問題点
光フアイバ通信用の光源に使用される光半導体装置、例
えば発光ダイオードにおいては、発光した光を効率よく
ファイバに取り入れる几めに、電流を狭窄して特定の領
域だけで発光させる方が有利である。
えば発光ダイオードにおいては、発光した光を効率よく
ファイバに取り入れる几めに、電流を狭窄して特定の領
域だけで発光させる方が有利である。
電流狭窄構造には多くの種類があるが、これらのうち、
１回のエピタキシャル成長で形成できる構造の例として
社、第１図から第３図に示すような構造がある。第１図
、第２図はｎ形牛導体基板１にｎ形エピタキシャル層２
、発光層３、ｐ形エピタキシャル層４およびｎ形エピタ
キシャル層６を有し、そのｎ形エピタギシャル層６にｐ
形の不純物を選択的に拡散を行なって、一部をｐ形不純
物拡散部６に転換することＫより電流狭窄構造にしたも
のであり、第１図はエピタキシャル層側、すなわち、ｐ
形不純物拡散部６の側を下にした構造（以後ｐサイドダ
ワン構造という〕、第２図はｐ形不純物拡散部６の側を
上にした構造（以後ｐサイドアップ構造という）である
。ｉｆ、第３図はｎ形エピタキシャル層６の一部を選択
的に除去 −したのち、ｐ形不純物の拡散を行な
い、ｎ形エピタキシャル層５の表面近くの広い面積部分
をｐ形物拡散部６ 不純に転換することにより電流狭窄構造にし友ものであ
り、これも、第２図と同様、ｐサイト°アップ構造であ
る。なお、第１図〜第３図中、７はｐ形表面の電極、８
はｎ形表面の電極、９は絶縁膜である。
１回のエピタキシャル成長で形成できる構造の例として
社、第１図から第３図に示すような構造がある。第１図
、第２図はｎ形牛導体基板１にｎ形エピタキシャル層２
、発光層３、ｐ形エピタキシャル層４およびｎ形エピタ
キシャル層６を有し、そのｎ形エピタギシャル層６にｐ
形の不純物を選択的に拡散を行なって、一部をｐ形不純
物拡散部６に転換することＫより電流狭窄構造にしたも
のであり、第１図はエピタキシャル層側、すなわち、ｐ
形不純物拡散部６の側を下にした構造（以後ｐサイドダ
ワン構造という〕、第２図はｐ形不純物拡散部６の側を
上にした構造（以後ｐサイドアップ構造という）である
。ｉｆ、第３図はｎ形エピタキシャル層６の一部を選択
的に除去 −したのち、ｐ形不純物の拡散を行な
い、ｎ形エピタキシャル層５の表面近くの広い面積部分
をｐ形物拡散部６ 不純に転換することにより電流狭窄構造にし友ものであ
り、これも、第２図と同様、ｐサイト°アップ構造であ
る。なお、第１図〜第３図中、７はｐ形表面の電極、８
はｎ形表面の電極、９は絶縁膜である。
これらのうち、第１図に示したｐサイドダウン構造は、
電流狭窄の点では優れているが、表面側の光を取り出す
部分（以後、発光窓という）が裏面側の電流狭窄域の真
上になるようにしなければならず、表裏の位置合わせか
むつかしい。
電流狭窄の点では優れているが、表面側の光を取り出す
部分（以後、発光窓という）が裏面側の電流狭窄域の真
上になるようにしなければならず、表裏の位置合わせか
むつかしい。
一方、第２図、第３図に示すｐサイドアップ構造は、電
流狭窄域と発光窓部を共に表面側に形成するので、位置
合わせは非常に容易であり、作製に関してはｐサイドダ
ウン構造よりも優れている。
流狭窄域と発光窓部を共に表面側に形成するので、位置
合わせは非常に容易であり、作製に関してはｐサイドダ
ウン構造よりも優れている。
ところが、ｐサイドアップ構造においては、電極７から
発光層３までの距離が数μｍであるのに１
対し、発光窓は直径数＋μｍ〜百数＋μｍであるために
、電流は発光領域に均一に拡がらず、局部的に電流密度
が高くなる。
発光層３までの距離が数μｍであるのに１
対し、発光窓は直径数＋μｍ〜百数＋μｍであるために
、電流は発光領域に均一に拡がらず、局部的に電流密度
が高くなる。
第４図は第２図示構造例の具体例を示し、同図Ａは、ｎ
形ＧａＡｓ基板１１上にｎ形Ｇａムノム５（ＡＪムＳ混
晶比０，２ ｔｓ ） １２ 、１）形Ｇ２ＬＡ５１３
。
形ＧａＡｓ基板１１上にｎ形Ｇａムノム５（ＡＪムＳ混
晶比０，２ ｔｓ ） １２ 、１）形Ｇ２ＬＡ５１３
。
ｐ形Ｇ＆ム２ムＳ（ム２ムＳ混晶比０．２５）１４．ｎ
形ＧａＡＪムＳ（ム２ムＳ混晶比０．１７）１６を順次
エピタキシャル成長したのち、その表面に８１０２膜１
９を形成し、同５ｉ０２膜の一部を直径１２０μｍの円
状に、通常の写真食刻法により、除去し、この除去部の
ｎ形Ｇ＆１ｇＡ３６にＺｎを拡散してｐ形不純物拡散部
１６に転換し、このＺｎ拡散部１６と同心円状に直径１
００μｍの発光窓部をもつ人！電極１７を形成し、裏面
にはＡｕ−Ｇｅ合金電極１８を形成して作製し次発光ダ
イオードの断面図であり、第４図Ｂ ｉｊ １ｇ電極１
７の平面形状を示している平面図である。
形ＧａＡＪムＳ（ム２ムＳ混晶比０．１７）１６を順次
エピタキシャル成長したのち、その表面に８１０２膜１
９を形成し、同５ｉ０２膜の一部を直径１２０μｍの円
状に、通常の写真食刻法により、除去し、この除去部の
ｎ形Ｇ＆１ｇＡ３６にＺｎを拡散してｐ形不純物拡散部
１６に転換し、このＺｎ拡散部１６と同心円状に直径１
００μｍの発光窓部をもつ人！電極１７を形成し、裏面
にはＡｕ−Ｇｅ合金電極１８を形成して作製し次発光ダ
イオードの断面図であり、第４図Ｂ ｉｊ １ｇ電極１
７の平面形状を示している平面図である。
第４図Ｃは、第４図Ｂ中の鎖線に沿って発光強度を測定
した結果を示す発光強度分布特性図である。この発光強
度は発光領域での電流密度によるものであり、周辺部の
電流密度は高く、中心部の電流密度は低くなっているこ
とを示している。
した結果を示す発光強度分布特性図である。この発光強
度は発光領域での電流密度によるものであり、周辺部の
電流密度は高く、中心部の電流密度は低くなっているこ
とを示している。
このように電流密度が不均一であると電流密度あ高くな
っている部分での発光出力劣化が大きくなる。
っている部分での発光出力劣化が大きくなる。
発明の目的
本発明は、以上説明してきｆｃｐサイドアップ構造での
電流狭窄型光半導体装置における不都合を排除し、発光
領域における電流密度を均一にすることの可能な光半導
体装置を提供するものである。
電流狭窄型光半導体装置における不都合を排除し、発光
領域における電流密度を均一にすることの可能な光半導
体装置を提供するものである。
発明の構成
本発明は、電流狭窄構造を有する光半導体装置の光放出
面に、接触電極を細幅で延在させた構造であり、これに
より、充放出面全域への注入電流分布を均一化して、同
光放出面からの発光強度分布が均一、安定化される。
面に、接触電極を細幅で延在させた構造であり、これに
より、充放出面全域への注入電流分布を均一化して、同
光放出面からの発光強度分布が均一、安定化される。
実施例の説明
以下に、本発明について図面を参照して詳細に説明する
。
。
本発明は、主たる光放出面上の一部に該光放出域に伸び
る電極を配し、かつ該電極が周辺部に形成され素電極と
連結させることにより、発光領域の電流密度を均一にす
るものである。
る電極を配し、かつ該電極が周辺部に形成され素電極と
連結させることにより、発光領域の電流密度を均一にす
るものである。
本発明の実施例について第５図ム〜Ｃを参照して説明す
る。第５図Ａの断面図に示すように、発光ダイオードの
千尋体構造部分は第４図ムで示した従来例とほぼ同じ構
造であり、光放出面側のム！電極１７の形状のみ異なる
。第６図Ｂの平面図は本発明による光放出面側の電極１
７の形状で、同光放出面状に細幅の環状電極を延在させ
たものである。第５図Ｃはこの発光ダイオードの発光強
度を第６図Ｂ中の鎖線に沿りて測定した結果を示す発光
強度分布特性図である。主たる光放出面の一部に電極を
形成しているために、同電極で覆われた部分では放出光
が遮へいされるが、それ以外の部分での発光強度はほぼ
同じであり、発光領域での電流密度が均一化されている
ことがわかる。
る。第５図Ａの断面図に示すように、発光ダイオードの
千尋体構造部分は第４図ムで示した従来例とほぼ同じ構
造であり、光放出面側のム！電極１７の形状のみ異なる
。第６図Ｂの平面図は本発明による光放出面側の電極１
７の形状で、同光放出面状に細幅の環状電極を延在させ
たものである。第５図Ｃはこの発光ダイオードの発光強
度を第６図Ｂ中の鎖線に沿りて測定した結果を示す発光
強度分布特性図である。主たる光放出面の一部に電極を
形成しているために、同電極で覆われた部分では放出光
が遮へいされるが、それ以外の部分での発光強度はほぼ
同じであり、発光領域での電流密度が均一化されている
ことがわかる。
なお、実施例では第２図に示し次構造のものを例にし友
が、第３図に示した構造のものでも同様に電流密度の均
一化が可能である。またＩｎＰ基板を用いたＩｎＧａＡ
ｓＰ発光ダイオードにおいても同様の効果が期待できる
。
が、第３図に示した構造のものでも同様に電流密度の均
一化が可能である。またＩｎＰ基板を用いたＩｎＧａＡ
ｓＰ発光ダイオードにおいても同様の効果が期待できる
。
また、光放出面側の電極形状は第６図Ｂ以外にも、第６
図の平面図に示すような形状や、第７図の平面図に示す
ように、光放出面上の電極が該光放出域の中心に向かっ
て伸び、かつ中央部には、電極を配さない形状にしても
よいことは勿論である。
図の平面図に示すような形状や、第７図の平面図に示す
ように、光放出面上の電極が該光放出域の中心に向かっ
て伸び、かつ中央部には、電極を配さない形状にしても
よいことは勿論である。
発明の詳細
な説明してきたところから明らかなように、本発明によ
れば、作製が容易なｐサイドアップ型の電流狭窄構造の
発光ダイオードにおいて、光放出面に、接触電極を細幅
で延在させたことにより、発光領域の電流密度を均一化
することができ、これにより、同光放出面からの発光強
度分布が均一、安定化される。
れば、作製が容易なｐサイドアップ型の電流狭窄構造の
発光ダイオードにおいて、光放出面に、接触電極を細幅
で延在させたことにより、発光領域の電流密度を均一化
することができ、これにより、同光放出面からの発光強
度分布が均一、安定化される。
第１図〜第３図は従来各側の断面図、第４図五〜Ｃは従
来例（−例）の断面図、平面図ならびに、その発光強度
分布特性図、第６図五〜Ｃは本発明の実施例の断面図、
平面図ならびＫその発光強度分布特性図、第６図、第７
図は本発明の他の各実施例を示す平面図である。 １・・・・・・ｎ形牛導体基板、２・・・・・・ｎ形エ
ピタキシャル層、３・・・・・・発光層、４・川・・ｐ
形エピタキシャル層、６・・・・・・ｎ形エピタキシャ
ル層、６・・印・ｐ形不純物拡散部、７・・・・・・ｐ
側電極、８・・・・・・ｎ側電極、９・・・・・・絶縁
膜、１０・・・・・・発光領域１．１１・川・・ｎ形Ｇ
！ＬＡＳ基板、１２・・・・・・ｎ形Ｇ１ム４ＡＳ（ム
形ムＳ混晶比０．２５）、１３・・・・・・ｐ形ＧａＡ
Ｓ、１４・旧・・ｐ形Ｇ＆ムノムＳ（ムノムＳ混晶比０
．２５）、１５・・・・・・ｎ形Ｇ４Ａ影ムＳ（ムぷム
Ｓ 混晶比０．１７）、１６・・・・・・ｚｎ拡散部、
１７・・・・・・嵯電極、１８・旧・・Ａｕ −Ｇｅ合
金電極、１９・・・・・・５ｉ０２゜代理人の氏名 弁
理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１図 第４図 第５図 第６図 第７図
来例（−例）の断面図、平面図ならびに、その発光強度
分布特性図、第６図五〜Ｃは本発明の実施例の断面図、
平面図ならびＫその発光強度分布特性図、第６図、第７
図は本発明の他の各実施例を示す平面図である。 １・・・・・・ｎ形牛導体基板、２・・・・・・ｎ形エ
ピタキシャル層、３・・・・・・発光層、４・川・・ｐ
形エピタキシャル層、６・・・・・・ｎ形エピタキシャ
ル層、６・・印・ｐ形不純物拡散部、７・・・・・・ｐ
側電極、８・・・・・・ｎ側電極、９・・・・・・絶縁
膜、１０・・・・・・発光領域１．１１・川・・ｎ形Ｇ
！ＬＡＳ基板、１２・・・・・・ｎ形Ｇ１ム４ＡＳ（ム
形ムＳ混晶比０．２５）、１３・・・・・・ｐ形ＧａＡ
Ｓ、１４・旧・・ｐ形Ｇ＆ムノムＳ（ムノムＳ混晶比０
．２５）、１５・・・・・・ｎ形Ｇ４Ａ影ムＳ（ムぷム
Ｓ 混晶比０．１７）、１６・・・・・・ｚｎ拡散部、
１７・・・・・・嵯電極、１８・旧・・Ａｕ −Ｇｅ合
金電極、１９・・・・・・５ｉ０２゜代理人の氏名 弁
理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (3)
- （１）電流狭窄構造を有し、その光放出面上に、接触電
極を細幅に延在させた構造をそなえた光半導体装置。 - （２）細幅の接触電極が光放出面上を横切り、周辺部の
電極主部と連結した構造をそなえた特許請求の範囲第１
項に記載の光半導体装置。 - （３）細幅の接触電極が光放出面上の中心に向かって伸
びた構造をそなえた特許請求の範囲第１項に記載の光半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192822A JPS6170773A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192822A JPS6170773A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170773A true JPS6170773A (ja) | 1986-04-11 |
Family
ID=16297555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192822A Pending JPS6170773A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6170773A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0650202A1 (en) * | 1993-10-25 | 1995-04-26 | Omron Corporation | Semiconductor luminous element and devices using same |
| FR2774518A1 (fr) * | 1998-01-31 | 1999-08-06 | Mitel Semiconductor Ab | Dispositif photoemissif et procede de renforcement de la puissance d'un tel dispositif |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP59192822A patent/JPS6170773A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0650202A1 (en) * | 1993-10-25 | 1995-04-26 | Omron Corporation | Semiconductor luminous element and devices using same |
| FR2774518A1 (fr) * | 1998-01-31 | 1999-08-06 | Mitel Semiconductor Ab | Dispositif photoemissif et procede de renforcement de la puissance d'un tel dispositif |
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