JPS63216389A - 面発光型発光ダイオ−ド - Google Patents
面発光型発光ダイオ−ドInfo
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- JPS63216389A JPS63216389A JP62050607A JP5060787A JPS63216389A JP S63216389 A JPS63216389 A JP S63216389A JP 62050607 A JP62050607 A JP 62050607A JP 5060787 A JP5060787 A JP 5060787A JP S63216389 A JPS63216389 A JP S63216389A
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- Japan
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- light
- emitting diode
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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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
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、多層構造の面発光型発光ダイオードに関する
。
。
従来の面発光型発光ダイオードの一例全第３図に示す。
第１導電型の半導体基板３０９上に、バッファ層３０８
．活性層３０７．第２４％型のクラッド層３０６．第１
導電型のキャップ層３０５゜第２導電型のキャップ層３
０４を成長し、絶縁膜３０３を選択的にエツチングして
除去し、この部分から図示のように電流注入領域３０１
を形成する。
．活性層３０７．第２４％型のクラッド層３０６．第１
導電型のキャップ層３０５゜第２導電型のキャップ層３
０４を成長し、絶縁膜３０３を選択的にエツチングして
除去し、この部分から図示のように電流注入領域３０１
を形成する。
キャップ層３０５はこの部分のみ第２導電型に変換され
る。さらに上面に電極３０２を接着するとともに、半導
体基板３０９に光出射部分音のぞいて電極３１０ヲ接着
する。なお、半導体基板３０９は発光に対して透明であ
り、また窓部全凸状レンズに形成して光の取出し効率を
高める場合もある。
る。さらに上面に電極３０２を接着するとともに、半導
体基板３０９に光出射部分音のぞいて電極３１０ヲ接着
する。なお、半導体基板３０９は発光に対して透明であ
り、また窓部全凸状レンズに形成して光の取出し効率を
高める場合もある。
上記のように、電流注入領域をストライプ構造にしてい
るが、それでも、クラッド層３０６で電流が横方向に拡
散されるので、活性層３０７に流入する電流は中心部に
比べて、周縁部ではキャリア密度が小さくなる。そのた
め周縁部の発光は応答速度が遅くなり、全体として高速
応答特性が得られない。
るが、それでも、クラッド層３０６で電流が横方向に拡
散されるので、活性層３０７に流入する電流は中心部に
比べて、周縁部ではキャリア密度が小さくなる。そのた
め周縁部の発光は応答速度が遅くなり、全体として高速
応答特性が得られない。
本発明の目的は、上記の欠点を除去し、高速な応答特性
を有する面発光型発光ダイオードを提供することにある
。
を有する面発光型発光ダイオードを提供することにある
。
本発明は第１導電型の半導体基板上に、順次積層嘔れた
バッファ層、活性層、第２導電型クラッド層を少なくと
も含む多層構造の面発光型発光ダイオードのバッファ層
内に発光波長対応のエネルギーより小さなエネルギーに
相当する禁制帯幅をもつ光吸収層を、間中央部をのぞく
周縁部に形成するようにしたものである。
バッファ層、活性層、第２導電型クラッド層を少なくと
も含む多層構造の面発光型発光ダイオードのバッファ層
内に発光波長対応のエネルギーより小さなエネルギーに
相当する禁制帯幅をもつ光吸収層を、間中央部をのぞく
周縁部に形成するようにしたものである。
本発明では、発光成分のうちバッファ層の周縁部金とお
る成分は、光吸収層で吸収され、ダイオード出射光はキ
ャリア密度の大きい電流によって発光された光のみにな
るから、応答特性が高速になる。
る成分は、光吸収層で吸収され、ダイオード出射光はキ
ャリア密度の大きい電流によって発光された光のみにな
るから、応答特性が高速になる。
以下、本発明の実施例につき図面を参照して説明する。
第１実施例は、クラッド層の上部の電流注入領域を同一
に構成したもので、第１図に断面図を示す。このダイオ
ードの裏作につき説明する。先ず、第１導電型の半導体
基板１１１上にバッファ層１１０．光吸収層１０９を成
長させる。その後光吸収ｒｔ＊ １０９を少なくとも電
流注入路の幅よりも小さい部分のみ選択的にエツチング
した後、ふたたびバッファ層１０８．活性層１０７゜第
２の導電型のクラッド層１０６１第１導電型のキャップ
層１０５．第２導電型のキャップ層１０４を成長させる
。これらの成長層の上には従来と同様に選択的に拡散を
行ない電流注入領域１０１を形成した後選択的にエツチ
ングした絶縁膜１０３が形成され、その上に電極１０２
を被層する。半導体基板１１１側には、光取シ出しのた
めに中央部を選択的にエツチングされた電極１１２ヲ被
着する。
に構成したもので、第１図に断面図を示す。このダイオ
ードの裏作につき説明する。先ず、第１導電型の半導体
基板１１１上にバッファ層１１０．光吸収層１０９を成
長させる。その後光吸収ｒｔ＊ １０９を少なくとも電
流注入路の幅よりも小さい部分のみ選択的にエツチング
した後、ふたたびバッファ層１０８．活性層１０７゜第
２の導電型のクラッド層１０６１第１導電型のキャップ
層１０５．第２導電型のキャップ層１０４を成長させる
。これらの成長層の上には従来と同様に選択的に拡散を
行ない電流注入領域１０１を形成した後選択的にエツチ
ングした絶縁膜１０３が形成され、その上に電極１０２
を被層する。半導体基板１１１側には、光取シ出しのた
めに中央部を選択的にエツチングされた電極１１２ヲ被
着する。
本実施例では、発光波長はＬ３μｍとしている。
光吸収層１０９の禁制帯幅はこの波長の光を十分に吸収
する様に１５μｍの波長相当として、厚さは３μｍ１バ
ツフア層１０８の厚ざは０．３μｍとして、電流注入密
度の低い部分の光だけを効率よく選択的に吸収できる様
にしている。
する様に１５μｍの波長相当として、厚さは３μｍ１バ
ツフア層１０８の厚ざは０．３μｍとして、電流注入密
度の低い部分の光だけを効率よく選択的に吸収できる様
にしている。
第２実施例は、電流注入領域として特別の拡散を行なわ
ず、光吸収層の導電型をバッファ層と反対導電型とする
ことで、電流注入領域と同一の効果をもたせたものであ
る。第２図が断面図であって、活性層２０５上面に第２
導電型のクラッド層２０４．キャップ層２０３があるだ
けである。このダイオードの製作につき説明する。
ず、光吸収層の導電型をバッファ層と反対導電型とする
ことで、電流注入領域と同一の効果をもたせたものであ
る。第２図が断面図であって、活性層２０５上面に第２
導電型のクラッド層２０４．キャップ層２０３があるだ
けである。このダイオードの製作につき説明する。
先ず第１導電型の半導体基板２０９上にバッファ層２０
８．第２導電型の光吸収層２０７金成長させる。その後
光吸収層２０７ｔ−１絶縁膜２０２を選択的にエツチン
グすることにより形成している電流注入領域の直下でそ
の幅Ｗより小さい部分に限定してエツチングした後、ふ
たたびバッファ層２０６．活性Ｎ！２０５．第２専電型
からなるクラッド層２０４．キャップ層２０３ヲ成長さ
せる。
８．第２導電型の光吸収層２０７金成長させる。その後
光吸収層２０７ｔ−１絶縁膜２０２を選択的にエツチン
グすることにより形成している電流注入領域の直下でそ
の幅Ｗより小さい部分に限定してエツチングした後、ふ
たたびバッファ層２０６．活性Ｎ！２０５．第２専電型
からなるクラッド層２０４．キャップ層２０３ヲ成長さ
せる。
これらの成長層上には前述した様に、選択的にエツチン
グして電流注入領域を形成した絶縁膜基板側には第１実
施例と同様に光取り出しのために選択的にエツチングさ
れた電極２１０ヲ被着する。
グして電流注入領域を形成した絶縁膜基板側には第１実
施例と同様に光取り出しのために選択的にエツチングさ
れた電極２１０ヲ被着する。
この実施例では、光吸収層２０７がまわシのバッファ層
２０６ 、２０８とは反対の導電型としているため、電
流の注入は吸収層２０７ｆｔ選択的にエツチングしであ
る領域のみに限らｎる。
２０６ 、２０８とは反対の導電型としているため、電
流の注入は吸収層２０７ｆｔ選択的にエツチングしであ
る領域のみに限らｎる。
本方法により、注入電流路を形成すｎは、活性層２０５
より０．３μｍ程度の直下に電流注入領域を形成するこ
とか可能となるために注入電流の横方向の拡散は、第１
実施例に示した方法で、電流注入路を形成している場合
に比べて少なくすることができる。このことにより発光
の中心部分と端の部分の注入電流密度の均一性が格段と
向上し、第１実施例に比べて嘔らに応答速度を向上させ
ることができた。
より０．３μｍ程度の直下に電流注入領域を形成するこ
とか可能となるために注入電流の横方向の拡散は、第１
実施例に示した方法で、電流注入路を形成している場合
に比べて少なくすることができる。このことにより発光
の中心部分と端の部分の注入電流密度の均一性が格段と
向上し、第１実施例に比べて嘔らに応答速度を向上させ
ることができた。
この実施例でも、発光波長は１．３μｍ、光吸収層２０
７の禁制帯幅全１．５μｍ波長相当、その厚さは３μｍ
１バツフア層２０６の厚嘔は０．３μｍとしに吸収でき
る様にした。
７の禁制帯幅全１．５μｍ波長相当、その厚さは３μｍ
１バツフア層２０６の厚嘔は０．３μｍとしに吸収でき
る様にした。
以上説明したように、本発明は、多層構造の面発光型発
光ダイオードにおいて、応答速度の遅い光のみを、光吸
収層により吸収することにより応答速度を向上できる効
果がある。
光ダイオードにおいて、応答速度の遅い光のみを、光吸
収層により吸収することにより応答速度を向上できる効
果がある。
また前述の光吸収層を隣接する層と反対の導電型の半導
体とすることにより、電流注入路を形成できるために、
注入電流の横方向の拡散を著しく制限でき、上記効果に
加えてさらに応答速度を向上できる。
体とすることにより、電流注入路を形成できるために、
注入電流の横方向の拡散を著しく制限でき、上記効果に
加えてさらに応答速度を向上できる。
第１図、第２図は本発明の実施例、第３図は従来例のそ
れぞれの断面図である。 １０１・・・電流注入領域、１０４，１０５・・・キャ
ップ層、１０６・・・クラッド層、１０７・・・活性層
、１０８．１１０・・・バッファ層、１０９・・・光吸
収層、１１１・・・半導体基板、１０２，１１２・・・
電極、２０１．２１０・・・電極、２０３・・・キャッ
プ層、２０４・・・クラッド層、２０５・・・活性層、
２０６ 、２０８・・・バッファ層、２０７・・・光吸
収層、２０９・・・半導体基板。
れぞれの断面図である。 １０１・・・電流注入領域、１０４，１０５・・・キャ
ップ層、１０６・・・クラッド層、１０７・・・活性層
、１０８．１１０・・・バッファ層、１０９・・・光吸
収層、１１１・・・半導体基板、１０２，１１２・・・
電極、２０１．２１０・・・電極、２０３・・・キャッ
プ層、２０４・・・クラッド層、２０５・・・活性層、
２０６ 、２０８・・・バッファ層、２０７・・・光吸
収層、２０９・・・半導体基板。
Claims (2)
- （１）第１導電型の半導体基板上に、順次積層されたバ
ッファ層、活性層、第２導電型クラッド層を少なくとも
含む多層構造の面発光型発光ダイオードにおいて、前記
バッファ層内に発光波長対応のエネルギーより小さなエ
ネルギーに相当する禁制帯幅をもつ光吸収層を、面中央
部をのぞく周縁部に形成したことを特徴とする面発光型
発光ダイオード。 - （２）前記光吸収層が、バッファ層と反対の導電型であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の面発光
型発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62050607A JPS63216389A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 面発光型発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62050607A JPS63216389A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 面発光型発光ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63216389A true JPS63216389A (ja) | 1988-09-08 |
Family
ID=12863653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62050607A Pending JPS63216389A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 面発光型発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63216389A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000019545A1 (de) | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | Oberflächenemittierende diodenstrahlungsquelle |
-
1987
- 1987-03-04 JP JP62050607A patent/JPS63216389A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000019545A1 (de) | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | Oberflächenemittierende diodenstrahlungsquelle |
| JP2002526932A (ja) * | 1998-09-30 | 2002-08-20 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー オッフェネ ハンデルスゲゼルシャフト | 面発光ダイオードビーム源 |
| US6664571B1 (en) | 1998-09-30 | 2003-12-16 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Surface-emitting diode radiation source |
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