JPS6386578A - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
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- JPS6386578A JPS6386578A JP61232453A JP23245386A JPS6386578A JP S6386578 A JPS6386578 A JP S6386578A JP 61232453 A JP61232453 A JP 61232453A JP 23245386 A JP23245386 A JP 23245386A JP S6386578 A JPS6386578 A JP S6386578A
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Landscapes
- 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
この発明は、光フアイバ通信に用いるための発光ダイオ
ードに関する。
ードに関する。
光フアイバ通信において発光ダイオードを光源として使
用するためには、その出力光が光ファイバに効率よく入
射する構造である必要がある。 そこで、従来よりたとえば球レンズをエポキシ樹脂など
で接着して光を集める構造が考えられているが、これは
信頼性、量産性の面で問題がある。 また発光領域を小さくするためその領域にのみ電流を制
限し他には電流を流さないよう基板の活性層側をエツチ
ングにより除去する構造も考えられ＝１− ている。この構造に加えて、発光領域で発生ずる光のう
ち、光取り出し面とは反対側に放射された光を裏面の反
射層で反射し、光取り出し面側への放射強度を高くする
構造も知られている。これは、第５図に示すように、ｐ
−ＩｎＰ基板］の裏面側に、ｐ−１ｎＰ層２、Ｉ ｎＧ
ａＡｓ Ｐ活性層３ 、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰエツチング
ストップ層４、ｎ−ＩｎＰ層５を順次エピタキシャル成
長させた後、この裏面側をエツチングによりエツチング
ストップ層４まで除去して中央のメサ部のみ残し、つぎ
にこのメサ部も含めて裏面全体に５ｉ０２絶縁層６を形
成し、メサ部の側面に窓を設け、この窓にｎ型電極５１
を付けて、この窓からのみ電流を流すようにして発光領
域を制限するというもので、さらに裏面全面にへＵ反射
ｗＡ５２を設けている。なお、１０はＡｕめっき層であ
り、ｐ−１ｎＰ基板１の表面側にはｐ型電極５３が形成
されるとともに、モノリシックレンズの上に反射防止膜
１３が設けられている。
用するためには、その出力光が光ファイバに効率よく入
射する構造である必要がある。 そこで、従来よりたとえば球レンズをエポキシ樹脂など
で接着して光を集める構造が考えられているが、これは
信頼性、量産性の面で問題がある。 また発光領域を小さくするためその領域にのみ電流を制
限し他には電流を流さないよう基板の活性層側をエツチ
ングにより除去する構造も考えられ＝１− ている。この構造に加えて、発光領域で発生ずる光のう
ち、光取り出し面とは反対側に放射された光を裏面の反
射層で反射し、光取り出し面側への放射強度を高くする
構造も知られている。これは、第５図に示すように、ｐ
−ＩｎＰ基板］の裏面側に、ｐ−１ｎＰ層２、Ｉ ｎＧ
ａＡｓ Ｐ活性層３ 、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰエツチング
ストップ層４、ｎ−ＩｎＰ層５を順次エピタキシャル成
長させた後、この裏面側をエツチングによりエツチング
ストップ層４まで除去して中央のメサ部のみ残し、つぎ
にこのメサ部も含めて裏面全体に５ｉ０２絶縁層６を形
成し、メサ部の側面に窓を設け、この窓にｎ型電極５１
を付けて、この窓からのみ電流を流すようにして発光領
域を制限するというもので、さらに裏面全面にへＵ反射
ｗＡ５２を設けている。なお、１０はＡｕめっき層であ
り、ｐ−１ｎＰ基板１の表面側にはｐ型電極５３が形成
されるとともに、モノリシックレンズの上に反射防止膜
１３が設けられている。
第５図に示した構造の発光ダイオードは、その電流領域
を制限する構造と裏面の反射膜とにより、たしかに、光
ファイバとの結合効率が高まっているが、しかし、５ｉ
０２層６とＡｌ１反射膜５２との接着強度が弱いので、
信頼性に問題がある。 また、これを解消するため、５１０２ＭとＡｕ反射膜と
の間にＣｒ層を入れて接着強度を増すことも考えられる
が、５ｉ０２層側からの光はこのＣｒ層で１．／３程度
吸収されてしまい、反射率が低くなってしまうという別
の問題が生じる。 この発明は、反射器として十分な反射率を有し、且つ接
着強度も十分で信頼性が高い材質の反射膜を備える発光
ダイオードを提供することを目的とする。
を制限する構造と裏面の反射膜とにより、たしかに、光
ファイバとの結合効率が高まっているが、しかし、５ｉ
０２層６とＡｌ１反射膜５２との接着強度が弱いので、
信頼性に問題がある。 また、これを解消するため、５１０２ＭとＡｕ反射膜と
の間にＣｒ層を入れて接着強度を増すことも考えられる
が、５ｉ０２層側からの光はこのＣｒ層で１．／３程度
吸収されてしまい、反射率が低くなってしまうという別
の問題が生じる。 この発明は、反射器として十分な反射率を有し、且つ接
着強度も十分で信頼性が高い材質の反射膜を備える発光
ダイオードを提供することを目的とする。
この発明による発光ダイオードは、光取り出し面の反対
側の面に層反射膜を形成したことを特徴とする。
側の面に層反射膜を形成したことを特徴とする。
ＡＩ膜は、反射率９０％程度以上という十分な反射率を
有するとともに、５ｉ０２膜との接着強度も十分なもの
があり、信頼性が高い。
有するとともに、５ｉ０２膜との接着強度も十分なもの
があり、信頼性が高い。
この発明の一実施例にかかる発光ダイオードは、第１図
に示すような構造を有しており、次のようにして作られ
ている。まず、ｐ−Ｉｎ Ｐ基板１の裏面側に、ｐ−Ｉ
ｎ Ｐバッファ層２、ＩｎＧａＡｓＰ活性層３、ｎ−１
ｎＧａＡｓＰ工ツチングストツプ層４ 、ｎ−ＩｎＰ層
５を順次エピタキシャル成長させる。つぎに、この裏面
側をエツチングによりエツチングストップ層４まで除去
して中央の直径２０μｍはどのメサ部のみ残す。このよ
うなエツチングはＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰとの選択エツ
チングによれば、その制御は簡単である。その後、この
メサ部も含めて裏面全体に５ｉ０２絶縁層６を形成し、
メサ部の側面に窓を設け、この窓にＴｉ／ Ｐｔ／ Ａ
ｕ／ Ｃｒ４層電極７を形成する。 つぎに裏面全面にＡｌ／Ｃｒ２層膜８を形成する。これ
には、まずＡＩ膜をつけ、次にＣｒ膜をつける。さらに
Ａｕめっき層１０を設けると共に、表面側にＴｉ／ Ｐ
ｔ／ Ａｕ電極１１を形成し、モノリシックレンス１２
を作ってその上に反射防止１１３を設けて外部への光の
放射効率を上げる構造とする。 電極７．１１間に電流を流すと、直径約２０ ）、ｔＩ
ｎのｎ−ＩｎＰ層５にのみ電流が流れて電流のながれる
領域が制限されるため、ＩｎＧａＡｓＰ活性層３におけ
る発光領域も概略この程度の大きさに制限される。その
結果、基板１の表面側に配置される光ファイバとの光結
合効率が高まる。 また、活性層３の発光領域から発光した光のうち、裏面
にむかうものはＡＩ層膜で反射し、表面側に向かうこと
になる。ここで、ＡＩ膜の反射率は、第４図の点線で示
すように、光フアイバ通信で必要な波長域である赤外領
域で、はとんど９０％以上となっている。従って、十分
な反射率の反射膜が形成されたことになり、この点でも
光ファイバとの結合効率が向」ニする。さらにメサ状の
ｎ−Ｉｎ Ｐ層膜の側面に電極７を設けているので、こ
のメサ部の頂上面の全面に反射器を形成することができ
、直径２０μｍ程度の発光領域の丁度裏面にあたる全面
に反射器を設けたことになり、反射光の量が多くなる。 また、Ａｌ層膜は５ｉ０２膜６との接着強度が高いので
、信頼性も高い。さらにＡＩ膜とＡｕＷＡとの間にＣｒ
膜を挟むようにしたのでＡＩとＡＩＪとの合金化を防止
できる。なお、こめバリアメタルとしては、他にＭＯｌ
Ｖｔｊ、Ｔｉ等も使用できる。 ｎ型電極としてＴｉ／ Ｐｔ／ Ａｌｌ／ Ｃｒ４層膜
７を用い、ｎ型電極としてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ３層膜１１
を用いているので、電極の形成が簡単になる。 第２図は、第２の実施例を示すもので、裏面のＴｉ ／
Ｐｔ／ Ａｕ／ Ｃｒ ４層電極７を第１図のように
メサ部の側面につけるのでなく、メサ部頂上面にドーナ
ツ状につけ、その中央部にＡｌ／Ｃｒ２層膜８を設け、
この中央部においても反射器を形成した点が特徴となっ
ている。他の構成は、概ね第１図と同じである。 上記の２つの実施例は、この発明を面発光型発光ダイオ
ードに適用したものであるが、端面発光型発光ダイオー
ドにも適用できる。すなわち、この端面発光型発光ダイ
オードは、第３図に示すように、たとえばｐ−ＩｎＰ基
板３０の１表面上にｐ−１ｎＰバッファ層３１、ＩｎＧ
ａＡｓＰ活性層３２、ｎ−Ｉｎ Ｐ電流閉し込め層３３
を順次エピタキシャル成長させた後、５ｉ０２絶縁層３
５を設（す、このＳｉＯ□絶縁層３５にスＩ・ライブ状
の窓を形成して１１型電極３６を設！−１てこの窓部分
でのみコンタクＩ−を形成し、この電極３６とｐ−Ｉｎ
Ｐ基板３０の他方の面に設けた電極３７との間に電流
を流すことによって、ｐＨ接合に順方向電流を流して活
性層３２がら光を発生させ、その光を端面方向に取り出
すというものであるが、一方の端面にＡｌ膜３９と５ｉ
０２膜４０とを形成して、これらで裏面反射器を構成し
、他方の端面には反射防止膜４１を設ける。このような
構成によって、裏面側の端面にはＡｌ膜３９を有する良
好な反射器が設けられるので、裏面側に向かった光は９
０％以上が反射されて前方に向がい、反射防止膜４１が
設ｃ１られな全面側の端面がら大きな出力の光が放射さ
れる。 【発明の効果］ この発明の発光ダイオードは、反射率が高くしかも５ｉ
０２膜との接着強度も大きいＡｌ膜の反射器を有してい
るため、出力光強度が大で、且つ信頼性が高い。
に示すような構造を有しており、次のようにして作られ
ている。まず、ｐ−Ｉｎ Ｐ基板１の裏面側に、ｐ−Ｉ
ｎ Ｐバッファ層２、ＩｎＧａＡｓＰ活性層３、ｎ−１
ｎＧａＡｓＰ工ツチングストツプ層４ 、ｎ−ＩｎＰ層
５を順次エピタキシャル成長させる。つぎに、この裏面
側をエツチングによりエツチングストップ層４まで除去
して中央の直径２０μｍはどのメサ部のみ残す。このよ
うなエツチングはＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰとの選択エツ
チングによれば、その制御は簡単である。その後、この
メサ部も含めて裏面全体に５ｉ０２絶縁層６を形成し、
メサ部の側面に窓を設け、この窓にＴｉ／ Ｐｔ／ Ａ
ｕ／ Ｃｒ４層電極７を形成する。 つぎに裏面全面にＡｌ／Ｃｒ２層膜８を形成する。これ
には、まずＡＩ膜をつけ、次にＣｒ膜をつける。さらに
Ａｕめっき層１０を設けると共に、表面側にＴｉ／ Ｐ
ｔ／ Ａｕ電極１１を形成し、モノリシックレンス１２
を作ってその上に反射防止１１３を設けて外部への光の
放射効率を上げる構造とする。 電極７．１１間に電流を流すと、直径約２０ ）、ｔＩ
ｎのｎ−ＩｎＰ層５にのみ電流が流れて電流のながれる
領域が制限されるため、ＩｎＧａＡｓＰ活性層３におけ
る発光領域も概略この程度の大きさに制限される。その
結果、基板１の表面側に配置される光ファイバとの光結
合効率が高まる。 また、活性層３の発光領域から発光した光のうち、裏面
にむかうものはＡＩ層膜で反射し、表面側に向かうこと
になる。ここで、ＡＩ膜の反射率は、第４図の点線で示
すように、光フアイバ通信で必要な波長域である赤外領
域で、はとんど９０％以上となっている。従って、十分
な反射率の反射膜が形成されたことになり、この点でも
光ファイバとの結合効率が向」ニする。さらにメサ状の
ｎ−Ｉｎ Ｐ層膜の側面に電極７を設けているので、こ
のメサ部の頂上面の全面に反射器を形成することができ
、直径２０μｍ程度の発光領域の丁度裏面にあたる全面
に反射器を設けたことになり、反射光の量が多くなる。 また、Ａｌ層膜は５ｉ０２膜６との接着強度が高いので
、信頼性も高い。さらにＡＩ膜とＡｕＷＡとの間にＣｒ
膜を挟むようにしたのでＡＩとＡＩＪとの合金化を防止
できる。なお、こめバリアメタルとしては、他にＭＯｌ
Ｖｔｊ、Ｔｉ等も使用できる。 ｎ型電極としてＴｉ／ Ｐｔ／ Ａｌｌ／ Ｃｒ４層膜
７を用い、ｎ型電極としてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ３層膜１１
を用いているので、電極の形成が簡単になる。 第２図は、第２の実施例を示すもので、裏面のＴｉ ／
Ｐｔ／ Ａｕ／ Ｃｒ ４層電極７を第１図のように
メサ部の側面につけるのでなく、メサ部頂上面にドーナ
ツ状につけ、その中央部にＡｌ／Ｃｒ２層膜８を設け、
この中央部においても反射器を形成した点が特徴となっ
ている。他の構成は、概ね第１図と同じである。 上記の２つの実施例は、この発明を面発光型発光ダイオ
ードに適用したものであるが、端面発光型発光ダイオー
ドにも適用できる。すなわち、この端面発光型発光ダイ
オードは、第３図に示すように、たとえばｐ−ＩｎＰ基
板３０の１表面上にｐ−１ｎＰバッファ層３１、ＩｎＧ
ａＡｓＰ活性層３２、ｎ−Ｉｎ Ｐ電流閉し込め層３３
を順次エピタキシャル成長させた後、５ｉ０２絶縁層３
５を設（す、このＳｉＯ□絶縁層３５にスＩ・ライブ状
の窓を形成して１１型電極３６を設！−１てこの窓部分
でのみコンタクＩ−を形成し、この電極３６とｐ−Ｉｎ
Ｐ基板３０の他方の面に設けた電極３７との間に電流
を流すことによって、ｐＨ接合に順方向電流を流して活
性層３２がら光を発生させ、その光を端面方向に取り出
すというものであるが、一方の端面にＡｌ膜３９と５ｉ
０２膜４０とを形成して、これらで裏面反射器を構成し
、他方の端面には反射防止膜４１を設ける。このような
構成によって、裏面側の端面にはＡｌ膜３９を有する良
好な反射器が設けられるので、裏面側に向かった光は９
０％以上が反射されて前方に向がい、反射防止膜４１が
設ｃ１られな全面側の端面がら大きな出力の光が放射さ
れる。 【発明の効果］ この発明の発光ダイオードは、反射率が高くしかも５ｉ
０２膜との接着強度も大きいＡｌ膜の反射器を有してい
るため、出力光強度が大で、且つ信頼性が高い。
第１図はこの発明の第１の実施例の断面図、第２図は第
２の実施例の断面図、第３図は第３の実施例の斜視図、
第４図は反射率特性のクラ７、第５図は従来例の断面図
である。 １．３０ ＝−ｐ−１ｎＰ基板、２．３１−・−ｐ−Ｉ
ｎＰ Ｍ、３．３２ ・−ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４
・−ｎ−１ｎＧａＡｓ Ｐエツヂングストツプ層、５．
３３−・−ｎ−ＩｎＰ層、６．３５．４０ ・・−５膜
０２層、７−Ｔｉ／ Ｐｔ／ Ａｕ層 Ｃｒ電極、８−
Ａｌ／Ｃｒ層、９−Ａｕ層、１Ｏ−Ａｕめっき層、１１
＝−Ｔｉ／ Ｐｔ／ Ａｕ電極、１２・・・モノリシッ
クレンズ、１３．４１・・・反射防止膜、３６．５１・
・・ｎ型電極、３７．５３・・・ｎ型電極、３９・・・
Ａｌ膜、５２・・・Ａｕ反射膜。
２の実施例の断面図、第３図は第３の実施例の斜視図、
第４図は反射率特性のクラ７、第５図は従来例の断面図
である。 １．３０ ＝−ｐ−１ｎＰ基板、２．３１−・−ｐ−Ｉ
ｎＰ Ｍ、３．３２ ・−ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４
・−ｎ−１ｎＧａＡｓ Ｐエツヂングストツプ層、５．
３３−・−ｎ−ＩｎＰ層、６．３５．４０ ・・−５膜
０２層、７−Ｔｉ／ Ｐｔ／ Ａｕ層 Ｃｒ電極、８−
Ａｌ／Ｃｒ層、９−Ａｕ層、１Ｏ−Ａｕめっき層、１１
＝−Ｔｉ／ Ｐｔ／ Ａｕ電極、１２・・・モノリシッ
クレンズ、１３．４１・・・反射防止膜、３６．５１・
・・ｎ型電極、３７．５３・・・ｎ型電極、３９・・・
Ａｌ膜、５２・・・Ａｕ反射膜。
Claims (1)
- （１）光取り出し面の反対側の面にＡｌ反射膜を形成し
た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 |
|---|---|---|---|
| JP61232453A JPS6386578A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232453A JPS6386578A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 発光ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386578A true JPS6386578A (ja) | 1988-04-16 |
Family
ID=16939520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61232453A Pending JPS6386578A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6386578A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03163883A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-15 | Daido Steel Co Ltd | 光反射層を備えた発光ダイオード |
| JP2008508699A (ja) * | 2004-07-30 | 2008-03-21 | 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 | 薄膜技術による半導体チップの製造方法および薄膜半導体チップ |
| JP4778107B1 (ja) * | 2010-10-19 | 2011-09-21 | 有限会社ナプラ | 発光デバイス、及び、その製造方法 |
| US8728937B2 (en) | 2004-07-30 | 2014-05-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Method for producing semiconductor chips using thin film technology |
| US10224413B1 (en) * | 2012-01-30 | 2019-03-05 | Northrop Grumman Systems Corporation | Radio-frequency carbon-nanotube field effect transistor devices with local backgates and methods for making same |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61232453A patent/JPS6386578A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03163883A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-15 | Daido Steel Co Ltd | 光反射層を備えた発光ダイオード |
| JP2008508699A (ja) * | 2004-07-30 | 2008-03-21 | 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 | 薄膜技術による半導体チップの製造方法および薄膜半導体チップ |
| US8728937B2 (en) | 2004-07-30 | 2014-05-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Method for producing semiconductor chips using thin film technology |
| JP4778107B1 (ja) * | 2010-10-19 | 2011-09-21 | 有限会社ナプラ | 発光デバイス、及び、その製造方法 |
| JP2012089646A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Napura:Kk | 発光デバイス、及び、その製造方法 |
| US8766312B2 (en) | 2010-10-19 | 2014-07-01 | Napra Co., Ltd. | Light-emitting device comprising vertical conductors and through electrodes and method for manufacturing the same |
| US10224413B1 (en) * | 2012-01-30 | 2019-03-05 | Northrop Grumman Systems Corporation | Radio-frequency carbon-nanotube field effect transistor devices with local backgates and methods for making same |
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