JPS6196779A - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
- Publication number
- JPS6196779A JPS6196779A JP59217742A JP21774284A JPS6196779A JP S6196779 A JPS6196779 A JP S6196779A JP 59217742 A JP59217742 A JP 59217742A JP 21774284 A JP21774284 A JP 21774284A JP S6196779 A JPS6196779 A JP S6196779A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- light emitting
- width
- light
- injecting
- 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
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 18
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910015363 Au—Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000004401 flow injection analysis Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
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
- H01L33/20—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 with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
- H01L33/24—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 with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate of the light emitting region, e.g. non-planar junction
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】
（産業上の利用分野）
本発明は光フアイバ通信用等の光源として用いられる発
光ダイオードに関する。
光ダイオードに関する。
（従来技術とその問題点）
発光ダイオードは電気・光変換効率が高くまた比較的高
い周波数に至るまで注入電流による光強度変調が容易に
得られるところから、光フアイバ通信用の光源として広
く用いられている。中でも発光成分をｐｎ接合と平行な
方向に取り出す形の端面発光形見光ダイオードは半導体
レーザと類似な内部光増幅作用が利用できることと光フ
ァイバとの結合効率が高くできることとに起因し光ファ
イバへの結合光出力が多くとれるために、高出力を必要
とする分野を中心に使用されている。
い周波数に至るまで注入電流による光強度変調が容易に
得られるところから、光フアイバ通信用の光源として広
く用いられている。中でも発光成分をｐｎ接合と平行な
方向に取り出す形の端面発光形見光ダイオードは半導体
レーザと類似な内部光増幅作用が利用できることと光フ
ァイバとの結合効率が高くできることとに起因し光ファ
イバへの結合光出力が多くとれるために、高出力を必要
とする分野を中心に使用されている。
しかしながら従来の端面発光形発光ダイオードＣ例、ｊ
ｃ−ｔｄ、テレコミニュケーション・ジャーナル（Ｔｅ
ｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｊｏｕｎａｌ ）
、 ４８ （１９８１） ａｐｐ、 ６７３−６８０
）では必ずしも成流注入方法が最適化されていなかった
ために、光ファイバへの結合光出力を多くとるためには
２００〜３００ｍＡといった大きな電流を要するという
欠点があっ几。
ｃ−ｔｄ、テレコミニュケーション・ジャーナル（Ｔｅ
ｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｊｏｕｎａｌ ）
、 ４８ （１９８１） ａｐｐ、 ６７３−６８０
）では必ずしも成流注入方法が最適化されていなかった
ために、光ファイバへの結合光出力を多くとるためには
２００〜３００ｍＡといった大きな電流を要するという
欠点があっ几。
（発明の目的）
本発明の目的は上述の欠点を除去し、少ない注入電流に
よっても十分な光フアイバ結合光出力が得られる発光ダ
イオードを提供することにある。
よっても十分な光フアイバ結合光出力が得られる発光ダ
イオードを提供することにある。
（発明の構成）
本発明の構成はｐｎ接合を介した電流注入によつて発光
を行ないかつその発光成分を光放射端面から前記ｐｎ接
合と略平行方向に放射する発光ダイオードにおいて、前
記電流注入を行なう部分の幅が前記光放射端面方向に向
って次第に広くなっていることを特徴とする。
を行ないかつその発光成分を光放射端面から前記ｐｎ接
合と略平行方向に放射する発光ダイオードにおいて、前
記電流注入を行なう部分の幅が前記光放射端面方向に向
って次第に広くなっていることを特徴とする。
（実施例）
次て図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明に基づく一実施例の主要部を表わす上面
図、第２図はその光放射方向（ＡＡ’）での断面図で、
らる。本実施列はｄ常の発光ダイオードの層構造である
二重へテロ接合構造をもととし、厚さ約０．２μｍのｘ
ｎａ７４ｃａｏ、２６ＡｓｃＬ４４ｐｏ、５６から成る
活性層３へ電流注入部５ａを通して電流注入を行ない波
長１．３μｍの発光を得ている。電流注入部５ａは厚さ
約０．５μｍ 、 Ｓｎドープによ＃）ｎ形のＩｎ０．
７４ＧｊＬ＋）、２６ＡＳＯ，４４ｐ０４ｇから成る電
極形成層５へｚｎを選択拡散しｐ形に導電形を反転する
ことによって、 形成されている。電流注入部
５ａは幅が光放射端面８ａＫ向って直重的に増大するよ
うに設けられ、その光放射端面８ａにおける幅は１５μ
ｍ、光放射端面８ａと反対方向に向ってその幅を減じそ
の終端部では幅２μｍ、そしてぽ流汗入部５ａの長さは
１４０μｍ、実施例の素子全体の長さは３００μｍ。
図、第２図はその光放射方向（ＡＡ’）での断面図で、
らる。本実施列はｄ常の発光ダイオードの層構造である
二重へテロ接合構造をもととし、厚さ約０．２μｍのｘ
ｎａ７４ｃａｏ、２６ＡｓｃＬ４４ｐｏ、５６から成る
活性層３へ電流注入部５ａを通して電流注入を行ない波
長１．３μｍの発光を得ている。電流注入部５ａは厚さ
約０．５μｍ 、 Ｓｎドープによ＃）ｎ形のＩｎ０．
７４ＧｊＬ＋）、２６ＡＳＯ，４４ｐ０４ｇから成る電
極形成層５へｚｎを選択拡散しｐ形に導電形を反転する
ことによって、 形成されている。電流注入部
５ａは幅が光放射端面８ａＫ向って直重的に増大するよ
うに設けられ、その光放射端面８ａにおける幅は１５μ
ｍ、光放射端面８ａと反対方向に向ってその幅を減じそ
の終端部では幅２μｍ、そしてぽ流汗入部５ａの長さは
１４０μｍ、実施例の素子全体の長さは３００μｍ。
幅は２００μｍである。なお本実施例における基板ｌは
面方位（１００）のＳｎドープｎ−１ｎｐ、閉じ込め層
２は厚さ２μｍのＳｎドープｎ −工ｎｐ 、閉じ込め
層４は厚さ０．７点ｍのＺｎドープｐ−ＩｎＰ、ｐ側の
電極６は真空蒸゛着後熱処理されたＡｕ−ｚｎ合金、ｎ
側の電極７も同様にして形成されたＡｕ −Ｓｎ合金で
ある。
面方位（１００）のＳｎドープｎ−１ｎｐ、閉じ込め層
２は厚さ２μｍのＳｎドープｎ −工ｎｐ 、閉じ込め
層４は厚さ０．７点ｍのＺｎドープｐ−ＩｎＰ、ｐ側の
電極６は真空蒸゛着後熱処理されたＡｕ−ｚｎ合金、ｎ
側の電極７も同様にして形成されたＡｕ −Ｓｎ合金で
ある。
また光放射端面８ａはへき開によって形成した。
第３図は本実施例の代表的な発光出力特性を表わしたも
のである。参考として電流注入部の幅が１５μｍと一様
でその長さが１４０μｍの従来構造の素子の特性も合わ
せて示した。測定にはコア直径５０μｍ、ＮＡｏ、２の
集束形光ファイバを用い、実施例の素子から放射される
光をＮＡ ０．４のレンズによって光ファイバのコアへ
集光し、光ファイバへ結合する光出力を求めた。それぞ
れの測定においては、結合光出力が最大となるように素
子、レンズ、光ファイバの相互位置を調整した。本実施
例では有効に光フアイバ中へ集光されない部分へ電流注
入を行なわない、構造とン上っているために、光”ファ
イバへの結合光出力で見た時の魂流の利用効率が高く、
従って少ない１に流で大きな光フアイバ結合光出力を得
ている。本実施例では４流１００ｍＡにおいて従来例の
電流２００ｍＡにおけると同等の光出力が得られた。
のである。参考として電流注入部の幅が１５μｍと一様
でその長さが１４０μｍの従来構造の素子の特性も合わ
せて示した。測定にはコア直径５０μｍ、ＮＡｏ、２の
集束形光ファイバを用い、実施例の素子から放射される
光をＮＡ ０．４のレンズによって光ファイバのコアへ
集光し、光ファイバへ結合する光出力を求めた。それぞ
れの測定においては、結合光出力が最大となるように素
子、レンズ、光ファイバの相互位置を調整した。本実施
例では有効に光フアイバ中へ集光されない部分へ電流注
入を行なわない、構造とン上っているために、光”ファ
イバへの結合光出力で見た時の魂流の利用効率が高く、
従って少ない１に流で大きな光フアイバ結合光出力を得
ている。本実施例では４流１００ｍＡにおいて従来例の
電流２００ｍＡにおけると同等の光出力が得られた。
本実施例ておいて、光フアイバ結合光出力で見た時の発
光効率か載着される理由は主として次の２点に由来して
いる。その一つは、端面発光形発光ダイオード【おいて
は、光放射軸方向の光強度分布がその内部増幅作用のた
めに光放射端面に近すほど光強度が高い分布形状をもっ
ていること。
光効率か載着される理由は主として次の２点に由来して
いる。その一つは、端面発光形発光ダイオード【おいて
は、光放射軸方向の光強度分布がその内部増幅作用のた
めに光放射端面に近すほど光強度が高い分布形状をもっ
ていること。
このために、放射光の光ファイバへの結合に際しては、
光放射端面付近に重点を置いた光学系となシ、光放射端
面から遠い部分からの発光に対しては極めて結合効率が
悪い状態となっている。即ち、均一の重み付けで電流注
入を行なう従来例では、光放射端面に遠い部分に注入さ
れる（流はその大部分が実質的に無効電流となっていた
。結合状態に応じた重み付けでぽ流注入を行なう本実施
例ではこのような無効電流が抑制されている。他の一つ
は、本実施例では電流注入によって発光した成分が非電
流注入部５ｂで吸収され消滅することを極力抑制してい
ることである。従来例では電流注入部の周辺で発光し外
側へ進行する光はすぐに非電流注入部で吸収され有効に
取シ出せなかったのに対して、本実施例では、一定の角
度内に放射され、る光はすべて増幅されながら電流注入
部５ａｌ：ｉ）を導波され有効に外部へ取シ出すことが
できる。
光放射端面付近に重点を置いた光学系となシ、光放射端
面から遠い部分からの発光に対しては極めて結合効率が
悪い状態となっている。即ち、均一の重み付けで電流注
入を行なう従来例では、光放射端面に遠い部分に注入さ
れる（流はその大部分が実質的に無効電流となっていた
。結合状態に応じた重み付けでぽ流注入を行なう本実施
例ではこのような無効電流が抑制されている。他の一つ
は、本実施例では電流注入によって発光した成分が非電
流注入部５ｂで吸収され消滅することを極力抑制してい
ることである。従来例では電流注入部の周辺で発光し外
側へ進行する光はすぐに非電流注入部で吸収され有効に
取シ出せなかったのに対して、本実施例では、一定の角
度内に放射され、る光はすべて増幅されながら電流注入
部５ａｌ：ｉ）を導波され有効に外部へ取シ出すことが
できる。
なお本実施例では、従来例に比べ小さ；２屯流で同等の
光フアイバ結合光出力が得られるために駆動回路が簡略
化されると同時に素子における発熱も抑制され信頼性の
向上が期待できるという利点もある。
光フアイバ結合光出力が得られるために駆動回路が簡略
化されると同時に素子における発熱も抑制され信頼性の
向上が期待できるという利点もある。
上述の実施例では光放射端面８ａの反対側端面付近は非
電流注入部５ｂとなるようＫＬｆｃ力ζもちろんこれに
限定するものではない。但し、電流注入部５ａが両端面
間にまたがる構成においては、レーザ発揚動作を抑制す
るための配慮が必要なことはもちるんである。
電流注入部５ｂとなるようＫＬｆｃ力ζもちろんこれに
限定するものではない。但し、電流注入部５ａが両端面
間にまたがる構成においては、レーザ発揚動作を抑制す
るための配慮が必要なことはもちるんである。
（発明の効果）
最後に本発明が有する利点を要約すれば、低い動作電流
で大きな光フアイバ結合光出力を可能とする高効率な発
光ダイオードが得られることである。
で大きな光フアイバ結合光出力を可能とする高効率な発
光ダイオードが得られることである。
第１図、第２図及び第３図は本発明の一実施例に関する
それぞれ、主要部上面図、断面図９発光出力特性図であ
る。図中、１は基板、２．４は閉じ込め層、３は活性層
、５は電極形成層、５ａは電流注入部、５ｂは非電流注
入部、６，７は′４極８ａは光放射端面である。 」１ 図 第２図 ７電＆
それぞれ、主要部上面図、断面図９発光出力特性図であ
る。図中、１は基板、２．４は閉じ込め層、３は活性層
、５は電極形成層、５ａは電流注入部、５ｂは非電流注
入部、６，７は′４極８ａは光放射端面である。 」１ 図 第２図 ７電＆
Claims (1)
- ｐｎ接合を介した電流圧入によって発光を行ないかつそ
の発光成分を光放射端面から前記ｐｎ接合と略平行方向
に放射する発光ダイオードにおいて、前記電流注入を行
なう部分の幅が前記光放射端面方向に向って次第に広く
なっていることを特徴とする発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217742A JPS6196779A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217742A JPS6196779A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 発光ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6196779A true JPS6196779A (ja) | 1986-05-15 |
Family
ID=16709041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59217742A Pending JPS6196779A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6196779A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5693965A (en) * | 1995-11-02 | 1997-12-02 | Nec Corporation | Laser diode having narrowed radiation angle characteristic |
-
1984
- 1984-10-17 JP JP59217742A patent/JPS6196779A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5693965A (en) * | 1995-11-02 | 1997-12-02 | Nec Corporation | Laser diode having narrowed radiation angle characteristic |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05506752A (ja) | 光ファイバー伝送線用２方向性フィードスルーエミッタ―デテクタ | |
| CA1290303C (en) | Low coherence optical system having reflective means | |
| CN101931163A (zh) | 一种衬底侧出光窗口型垂直腔面发射激光器 | |
| JP2786636B2 (ja) | 埋込異種構造の超発光ダイオード | |
| JPH05102595A (ja) | レーザダイオードアレー及びその製造方法 | |
| JP2000066046A (ja) | 光伝送装置 | |
| JPH04296067A (ja) | スーパー・ルミネッセント・ダイオード | |
| JPH01179374A (ja) | 接合型半導体発光素子 | |
| JPS6196779A (ja) | 発光ダイオ−ド | |
| JPS6386580A (ja) | 発光ダイオ−ド | |
| JPH0426558B2 (ja) | ||
| JPH06237011A (ja) | 光半導体素子 | |
| CN112688163B (zh) | 分布反馈式激光器的不规则反射镜结构 | |
| CN1422028A (zh) | 光放大器 | |
| JP2002344024A (ja) | 光伝送デバイス | |
| CN112072459B (zh) | 一种半导体激光器 | |
| JPH0156547B2 (ja) | ||
| JPS58131781A (ja) | 面発光型発光ダイオ−ド | |
| JPH01140680A (ja) | 発光ダイオードチップ | |
| JPS63114279A (ja) | 発光ダイオ−ド | |
| JPS5855673B2 (ja) | 半導体レ−ザ | |
| KR100493145B1 (ko) | GaN계레이저다이오드 | |
| JPS61184889A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPS63110677A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPS6386581A (ja) | 発光ダイオ−ド |