JPS62106673A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPS62106673A JPS62106673A JP60246661A JP24666185A JPS62106673A JP S62106673 A JPS62106673 A JP S62106673A JP 60246661 A JP60246661 A JP 60246661A JP 24666185 A JP24666185 A JP 24666185A JP S62106673 A JPS62106673 A JP S62106673A
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- Japan
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- light emitting
- layer
- emitting device
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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】
[概要]
端面発光型の発光素子において、その端面の少なくとも
一方の面を光学的な粗面を有する誘電体膜で被覆して、
誘導放出を減少させる。
一方の面を光学的な粗面を有する誘電体膜で被覆して、
誘導放出を減少させる。
[産業上の利用分野]
本発明は半導体発光装置の改善に関する。
最近、光通信が実用化されてきたが、その通信線として
の石英ガラスファイバ(光ファイバ)は1μm帯の長波
長の光に対して伝送損失が低いため、この長波長領域で
の光通信が汎用化されている。
の石英ガラスファイバ(光ファイバ)は1μm帯の長波
長の光に対して伝送損失が低いため、この長波長領域で
の光通信が汎用化されている。
その発光源として、InGaAsP発光ダイオード(L
ED)が知られており、LEDは他の発光素子と比べて
温度特性が優れており、使い易いのが特徴である。
ED)が知られており、LEDは他の発光素子と比べて
温度特性が優れており、使い易いのが特徴である。
しかし、このようなLEDは、光ファイバとの結合性を
更に改良して、且つ、安定した発光が得られるようにす
ることが望ましい。
更に改良して、且つ、安定した発光が得られるようにす
ることが望ましい。
[従来の技術]
第3図はIn P / InGaAs P発光素子の断
面図を示しており、1はn−1nP基板、2はn−1n
Pクラッド層、3はp −1nGaAs P活性層、4
はn −1nPクラッド層、5はp −1nGaAs
Pキ’raツブ層、6゜7は電極、8は無反射膜である
。この発光素子は、p −1nGaAs P活性層3か
ら光、が横方向に平行に放出されて、光ファイバに伝送
されるが、このようなpn接合に平行な方向に放射端面
を有するLEDを端面発光型(エッジエミフテング型)
と称している。
面図を示しており、1はn−1nP基板、2はn−1n
Pクラッド層、3はp −1nGaAs P活性層、4
はn −1nPクラッド層、5はp −1nGaAs
Pキ’raツブ層、6゜7は電極、8は無反射膜である
。この発光素子は、p −1nGaAs P活性層3か
ら光、が横方向に平行に放出されて、光ファイバに伝送
されるが、このようなpn接合に平行な方向に放射端面
を有するLEDを端面発光型(エッジエミフテング型)
と称している。
また、光の反射を少なくして、誘導放出を抑制するため
に、無反射膜を放射端面に被覆しており、例えば、膜厚
λ/4n(λ−波長)の窒化シリコン(Si3 N4
)膜が被着される。しかし、従来の無反射膜の無反射率
は精々数%程度に過ぎない。
に、無反射膜を放射端面に被覆しており、例えば、膜厚
λ/4n(λ−波長)の窒化シリコン(Si3 N4
)膜が被着される。しかし、従来の無反射膜の無反射率
は精々数%程度に過ぎない。
〔発明が解決しようとする問題点3
ところで、この型式のLEDは、特に、発光スポットが
小さくて光ファイバとの結合効率が高(、且つ、スペク
トル幅が狭くて高速変調が可能な利点をもっている。
小さくて光ファイバとの結合効率が高(、且つ、スペク
トル幅が狭くて高速変調が可能な利点をもっている。
しかし、端面発光型LEDは、本質的にキャリアの注入
面が光放出方向に長く、横に狭いストライプ状であるた
めに、たとえ端面に反射率の極めて低い無反射膜をコー
トしたとしても、誘導放出成分が大きい問題がある。従
って、従来、更に誘導放出を抑制し、レーザ発光を抑え
るために、部分的に電流を流したり、あるいは、活性層
を厚くする対策が採られている。
面が光放出方向に長く、横に狭いストライプ状であるた
めに、たとえ端面に反射率の極めて低い無反射膜をコー
トしたとしても、誘導放出成分が大きい問題がある。従
って、従来、更に誘導放出を抑制し、レーザ発光を抑え
るために、部分的に電流を流したり、あるいは、活性層
を厚くする対策が採られている。
しか・し、部分的に電流を流すことはスペクトル幅が拡
がる欠点があり、また、活性層を厚くすることは発光部
が円形スポットにならずに楕円形になって、光ファイバ
との結合効率を低下させる欠点がある。
がる欠点があり、また、活性層を厚くすることは発光部
が円形スポットにならずに楕円形になって、光ファイバ
との結合効率を低下させる欠点がある。
本発明はこのような問題点を解消させる発光素子を提案
するものである。即ち、全体に電流を流し、且つ、活性
層を薄く形成した構造にしても、=i放出が極めて低温
状態においても抑制できるLEDを提案するものである
。
するものである。即ち、全体に電流を流し、且つ、活性
層を薄く形成した構造にしても、=i放出が極めて低温
状態においても抑制できるLEDを提案するものである
。
[問題点を解決するための手段]
その目的は、ヘテロ接合に囲まれた活性層が設けられ、
該活性層からの光放射方向の少なくとも一方の面が光学
的粗面をもった誘電体膜で被覆されている半導体発光装
置によって達成される。
該活性層からの光放射方向の少なくとも一方の面が光学
的粗面をもった誘電体膜で被覆されている半導体発光装
置によって達成される。
[作用]
即ち、本発明は少なくとも一方の端面を凹凸のある光学
的な粗面を有する誘電体膜で被覆した構造にする。そう
すれば、誘導放出および定在波が一層卯制される。
的な粗面を有する誘電体膜で被覆した構造にする。そう
すれば、誘導放出および定在波が一層卯制される。
[実施例]
以下、図面を参照して実施例によって説明する。
第1図(alおよび(blは本発明にがかる一実施例の
LEDの断面図と斜視図を示しており、同図(alの断
面図は同図(b)の中央部(発光ストライプ10の部分
)を切断した断面である0図において、同図(b)の発
光ストライプ10は同図(alのp −1nGaAs
P活性層3ど同一層(第り図の活性層も同じ)であり、
また、11は光学的な粗面をもった端面、12はその上
に生成した光学的な粗面をもった酸化膜で、その他の記
号は第3図と同一部材に同一記号が付しである。
LEDの断面図と斜視図を示しており、同図(alの断
面図は同図(b)の中央部(発光ストライプ10の部分
)を切断した断面である0図において、同図(b)の発
光ストライプ10は同図(alのp −1nGaAs
P活性層3ど同一層(第り図の活性層も同じ)であり、
また、11は光学的な粗面をもった端面、12はその上
に生成した光学的な粗面をもった酸化膜で、その他の記
号は第3図と同一部材に同一記号が付しである。
図のように、背後の端面において、凹凸状の粗面llを
形成して、その上に半導体酸化膜12を生成した構造に
する。そうすれば、活性層を薄(シてストライプ幅を狭
く、共振器長の長い構造にしても、定在波が抑制できて
レーザ発光が抑えられる。
形成して、その上に半導体酸化膜12を生成した構造に
する。そうすれば、活性層を薄(シてストライプ幅を狭
く、共振器長の長い構造にしても、定在波が抑制できて
レーザ発光が抑えられる。
そして、サイズの小さい円形スポットが得られるから、
光ファイバの結合効率が向上する。且つ、半導体酸化膜
12は漏洩電流を押止する効果も得られる。
光ファイバの結合効率が向上する。且つ、半導体酸化膜
12は漏洩電流を押止する効果も得られる。
実施結果によれば、コア径12μmのシングルモードフ
ァイバで40%の結合効率が得られた。そして、膜厚0
.1μmの活性層と共振器長300μmをもった半導体
レーザを形成し、従来は確実にレーザ発振していたもの
が、本発明を通用して発振が停止できた。
ァイバで40%の結合効率が得られた。そして、膜厚0
.1μmの活性層と共振器長300μmをもった半導体
レーザを形成し、従来は確実にレーザ発振していたもの
が、本発明を通用して発振が停止できた。
第2図はLEDの光出力と電流の関係を示した図表で、
′!iAIは本発明にかかるLEDから得た値、線■は
従来のLEDの値である。
′!iAIは本発明にかかるLEDから得た値、線■は
従来のLEDの値である。
次に、第1図に示すLEDの形成方法の概要を説明する
と、ウェハーの状態で、n−1nP基板1上にn−1n
P層2からp −1nGaAs P層5までを順次に液
相成長してヘテロ接合を形成し、その上下面に電極6.
7を形成する0次いで、そのウエノ1−をダイス状のチ
ップにへき関する。
と、ウェハーの状態で、n−1nP基板1上にn−1n
P層2からp −1nGaAs P層5までを順次に液
相成長してヘテロ接合を形成し、その上下面に電極6.
7を形成する0次いで、そのウエノ1−をダイス状のチ
ップにへき関する。
次いで、前部の端面(へき開面)に気相成長法によって
膜厚λ/4nのSi3N4膜8を被着する。
膜厚λ/4nのSi3N4膜8を被着する。
次いで、背後の端面にアルゴンイオンビームを照射して
、凹凸のある粗面11に形成し、光の散乱が起きる粗面
に形成する。そして、酸素雰囲気中の320℃で基板1
および成長層2〜5を酸化させて、その粗面上に酸化層
12を形成する。
、凹凸のある粗面11に形成し、光の散乱が起きる粗面
に形成する。そして、酸素雰囲気中の320℃で基板1
および成長層2〜5を酸化させて、その粗面上に酸化層
12を形成する。
この酸化層12の膜厚はλ/4n、例えば、1800人
にするのが望ましい、しかし、酸化層12の上に更にS
i3N4膜8を被着し、合計でλ/4nの膜厚を満たし
ても良い。
にするのが望ましい、しかし、酸化層12の上に更にS
i3N4膜8を被着し、合計でλ/4nの膜厚を満たし
ても良い。
このような形成方法によって、容易に光学的粗面をもっ
た酸化膜を形成することができる。
た酸化膜を形成することができる。
上記は粗面を形成した後に酸化膜を形成した例であるが
、酸化膜あるいはSi3N4膜を被着した後に、凹凸あ
る粗面を被着物質上に形成しても良い。
、酸化膜あるいはSi3N4膜を被着した後に、凹凸あ
る粗面を被着物質上に形成しても良い。
また、実施例は背後の端面に粗面の酸化膜を設けた例で
あるが、前部と背後の両端面に設けても良い。
あるが、前部と背後の両端面に設けても良い。
[発明の効果]
以上の実施例の説明から明らかなように、本発明によれ
ば誘導放出が一層抑制されて、光ファイバとの結合効率
が高くなり、且つ、高速変調の可能なLEDが得られる
ものである。
ば誘導放出が一層抑制されて、光ファイバとの結合効率
が高くなり、且つ、高速変調の可能なLEDが得られる
ものである。
第1図(a)および(blは本発明にかかる発光素子の
断面図と斜視図、 第2図は電流と光出力との関係図表、 第3図は従来の発光素子の断面図である。 図において、 lはn−(nP基板、 2はn−[nPクラフト層3
はp −1nGaAsPlij、 4はp−1nPク
ラフト層5はp −InGaAs Pキー!’7プ層、
6.7は1掻、 8は無反射膜、10は発光ス
トライブ(p −1nGaAs P活性層)、11は光
学的な粗面、 12は酸化膜、を示している。 ニ1;う(夕θ月l;刀・77−3−炊づ)’J/IL
ED第 1 図 電 3え L E D /I ′L七’77 tit壇^廂& 7
@ 2 図 麿 へ 【轡
断面図と斜視図、 第2図は電流と光出力との関係図表、 第3図は従来の発光素子の断面図である。 図において、 lはn−(nP基板、 2はn−[nPクラフト層3
はp −1nGaAsPlij、 4はp−1nPク
ラフト層5はp −InGaAs Pキー!’7プ層、
6.7は1掻、 8は無反射膜、10は発光ス
トライブ(p −1nGaAs P活性層)、11は光
学的な粗面、 12は酸化膜、を示している。 ニ1;う(夕θ月l;刀・77−3−炊づ)’J/IL
ED第 1 図 電 3え L E D /I ′L七’77 tit壇^廂& 7
@ 2 図 麿 へ 【轡
Claims (1)
- ヘテロ接合に囲まれた活性層が設けられ、該活性層から
の光放射方向の少なくとも一方の面が光学的粗面をもつ
た誘電体膜で被覆されてい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 |
---|---|---|---|
JP60246661A JPS62106673A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60246661A JPS62106673A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62106673A true JPS62106673A (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=17151737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60246661A Pending JPS62106673A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62106673A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6450481A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-27 | Ortel Corp | Super light emitting diode and single mode laser |
US5034955A (en) * | 1988-11-30 | 1991-07-23 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Superluminescent diode |
JP2002164575A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-07 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP60246661A patent/JPS62106673A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6450481A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-27 | Ortel Corp | Super light emitting diode and single mode laser |
US5034955A (en) * | 1988-11-30 | 1991-07-23 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Superluminescent diode |
JP2002164575A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-07 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
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