NL8203436A - LIGHT-EMITING DIODE. - Google Patents
LIGHT-EMITING DIODE. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8203436A NL8203436A NL8203436A NL8203436A NL8203436A NL 8203436 A NL8203436 A NL 8203436A NL 8203436 A NL8203436 A NL 8203436A NL 8203436 A NL8203436 A NL 8203436A NL 8203436 A NL8203436 A NL 8203436A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- light
- emitting
- diameter
- circular
- type
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- FTWRSWRBSVXQPI-UHFFFAOYSA-N alumanylidynearsane;gallanylidynearsane Chemical compound [As]#[Al].[As]#[Ga] FTWRSWRBSVXQPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 21
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 20
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 13
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- MDPILPRLPQYEEN-UHFFFAOYSA-N aluminium arsenide Chemical compound [As]#[Al] MDPILPRLPQYEEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
- H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- 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
- H01L33/48—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 body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
* i \ + * . VO 3698* i \ + *. VO 3698
Betr.: Licht-emitterende diode.Subject: Light-emitting diode.
De uitvinding heeft betrekking op een licht-emitterende diode.The invention relates to a light-emitting diode.
Er zijn reeds verschillende typen licht-emitterende dioden met groot stralingsvermogen voorgesteld. Hiervan bezit het type licht-emitte-rende diode, voorzien van een bolvormige lens, die bij bet licht-emitte-5 rende gedeelte van de diode is opgesteld, de bijzonder goede eigenscbap, dat de diode met een hoog rendement, dicht bij de theoretische grensvaar-de daarvan, met een optische-vezelkabel kan vorden gekoppeld, zoals gede-tailleerd'is omschreven in IEEE Transactions on Electron Devices, Vol ED-2U, So. 7 (1977), pag. 086 - 990.Several types of high emitting light emitting diodes have already been proposed. Of these, the light-emitting diode type having a spherical lens disposed at the light-emitting portion of the diode has the particularly good property that the diode has a high efficiency close to the theoretical boundary thereof, which can be coupled with an optical fiber cable, as described in detail in IEEE Transactions on Electron Devices, Vol ED-2U, So. 7 (1977), p. 086-990.
10 Een gebruikelijke licht-emitterende diode met een bolvormige lens omvat een gallium arsenide (GaAs)-substraat van het N-type en een aluminium-gallium arsenide (AlGaAs)-laag van het IT-type een actieve gallium arsenide (GaAs)-laag van het P-type, een aluminium-gallium arsenide (AlGaAs)-laag van het P-type en een aluminium-gallium arsenide (AlGaAs)-laag van het T5 IT-type, die in de genoemde volgorde op elkaar op een van de hoofdvlakken van de substraat zijn gesuperponeerd. Na het vormen van een cirkelvormige holte in de AlGaAs'-laag van het IT-type, onder gebruik van een selectieve etsmethode, vordt zink (Zn) in het oppervlak van die laag gediffundeerd teneinde daarop een diffusiegebied van het P-type te verschaffen, dat een 20 cirkelvormig gedeelte omvat, dat zich in de cirkelvormige holte bevindt om de AlGaAs^laggte bereiken. In de cirkelvormige holte is een bolvormige lens gemonteerd, velke bestaat uit een materiaal, dat transparant is voor de golflengte van licht, waarbij zich direkt boven de cirkelvormige holte op een P-zijde elektrode, die zich op het diffusiegebied van het P-type be-25 vindt, een cirkelvormig venster aanwezig is. De bolvormige lens is aan de P-zijde elektrode bevestigd door een bindmiddel, dat transparant is voor de golflengte van licht.A conventional spherical lens light-emitting diode comprises an N-type gallium arsenide (GaAs) substrate and an IT-type aluminum gallium arsenide (AlGaAs) layer an active gallium arsenide (GaAs) layer of the P type, an aluminum gallium arsenide (AlGaAs) layer of the P type and an aluminum gallium arsenide (AlGaAs) layer of the T5 IT type, which are arranged one on the other in the order mentioned major surfaces of the substrate are superimposed. After forming a circular cavity in the IT type AlGaAs' layer, using a selective etching method, zinc (Zn) diffuses into the surface of that layer to provide a P type diffusion region thereon, comprising a circular portion located in the circular cavity to reach the AlGaAs length. A spherical lens is mounted in the circular cavity, which consists of a material which is transparent to the wavelength of light, directly above the circular cavity on a P-side electrode located on the diffusion region of the P-type -25 finds, a circular window is present. The spherical lens is attached to the P-side electrode by a binder, which is transparent to the wavelength of light.
Wanneer over de P-zijde elektrode en een aan het andere hoofd-vlak van de substraat aanvezige N-zijde elektrode een spanning vordt aange-30 legd, waarbij de P-zijde elektrode positief is ten opzichte van de H-zijde elektrode, vordt een stroom door de diode in het cirkelvormige gedeelte van het diffusiegebied van het P-type, dat zich onder de cirkelvormige holte bevindt, geconcentreerd' om de AlGaAs-laag van het P-type te bereiken. Derhalve vordt licht uit een cirkelvormig gedeelte van de onder het boven- -35 genoemde cirkelvormige gedeelte van het diffusiegebied van het P-type gele- 8203436 * * - 2 - gen actieve AlGaAs-laag van het P-type geemitteerd. Aangezien de breed-te van het v.erboden gehied bij AlGaAs groter is dan bij GaAs, wordt licht uit de actieve laag via het cirkelvormige venster aan de P-zijde elektrode zonder absorptie geemitteerd en door de bolvormige lens met 5 de juiste gerichtheid in een lichtbundel omgezet. Tengevolge van de goe-de gerichtheid is het mogelijk, het geemitteerde licht met een hoog ren-dement , dicht bij de theoretische grensj/aarde daarvan, met een bijbeho-rende optische-vezelkabel te koppelen.When a voltage is applied across the P-side electrode and an N-side electrode which is present on the other main face of the substrate, the P-side electrode being positive with respect to the H-side electrode, a current flows through the diode in the circular portion of the P-type diffusion region, which is below the circular cavity, concentrated to reach the P-type AlGaAs layer. Therefore, light from a circular portion of the circular portion of the P-type diffusion region mentioned under the above -35 is emitted P8-type yellow AlGaAs active layer. Since the width of the forbidden area in AlGaAs is greater than in GaAs, light from the active layer is emitted through the circular window on the P-side electrode without absorption and through the spherical lens of correct orientation in a beam converted. Due to the good directionality, it is possible to couple the emitted light with a high efficiency, close to its theoretical limit / earth, with an associated optical fiber cable.
Zelfs vanneer men het cirkelvormige, licht-emitterende gedeel-10 te van de actieve laag een grotere diameter geeft, is de bovenbeschreven, gebruikelijke licht-emitterende diode evenvel niet in staat een optisch uitgangssignaal te verschaffen, dat voldoende is om op een bevredigende vijze te worden gekoppeld met recentelijk ontwikkelde, optische vezel-kabels met grote kern.Even if the circular, light-emitting portion of the active layer is made larger in diameter, the conventional light-emitting diode described above is equally incapable of providing an optical output sufficient to perform in a satisfactory manner. are coupled with recently developed large core optical fiber cables.
15 Derhalve beoogt de uitvinding te voorzien in een licht-emitte rende diode, die zowel een groot optisch uitgangssignaal als een groot stralingsveimogen bezit en met een hoog rendement met een optische-vezelkabel kan vorden gekoppeld.It is therefore an object of the invention to provide a light-emitting diode which has both a large optical output signal and a large radiation efficiency and which can be coupled with an optical fiber cable with a high efficiency.
De uitvinding gaat uit van een normale licht-emitterende dio-20 de voorzien van een bolvormige lens, als boven beschreven, vaarbij de licht-emitterende diode is voorzien van een enkele halfgeleiderplaat, een aantal licht-emitterende gedeelten, die zich op de halfgeleiderplaat bevinden en elektrisch ten opzichte van elkaar zijn geisoleerd, een bol-vormig onderdeel, dat zich boven elk van de licht-emitterende gedeelten 25 bevindt, velk holvormige onderdeel bestaat uit een materiaal, dat trans-parant is voor de golflengte van het licht, dat door de licht-emitterende gedeelten wordt geemitteerd en aan de halfgeleiderplaat is bevestigd door middel van een bindmiddel, dat transparent is voor de golflengte van het licht.The invention is based on a normal light-emitting diode having a spherical lens, as described above, in which the light-emitting diode is provided with a single semiconductor plate, a number of light-emitting parts, which are located on the semiconductor plate and electrically insulated from each other, a spherical member located above each of the light-emitting portions 25, each spherical member composed of a material transparent to the wavelength of the light emitted by the light-emitting portions are emitted and attached to the semiconductor plate by a binder, which is transparent to the wavelength of the light.
30 Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding is het interval tussen een licht-emitterend gedeelte en een naastgelegen licht-emitterend gedeelte kleiner dan de som van de diameter van de bolvormige onderdelen, die zich boven deze gedeelten bevinden en die van het naastgelegen licht-emitterende gedeelte, en niet kleiner dan het interval, 35 waarmede alle bolvormige onderdelen boven de licht-emitterende gedeelten zijn opgesteld, vaardoor men een dichte pakkettering verkrijgt.In a preferred embodiment of the invention, the interval between a light-emitting portion and an adjacent light-emitting portion is less than the sum of the diameter of the spherical members located above these portions and that of the adjacent light-emitting portion and not less than the interval at which all spherical parts are arranged above the light-emitting parts, so that dense packaging is obtained.
De uitvinding zal onderstaand nader vorden toegelicht onder 8203436 * Hr .-3- verwijzing naar'de tekening. Daarbij toont : fig, 1 een langsdoorsnede van een gebruikelijke constructie van een licht-emitterende diode met een bolvormige lens; fig. 2 een grafische voorstelling ter toelichting van de op-5 tische uitgangssignaal-stroomkarakteristiek van de in fig. 1 afbeelde in-riehting bij verschillende diameters van het emitterend oppervlak; fig. 3A een bovenaanzicht van een uitvoeringsvorm van een licht-emitterende diode volgens de uitvinding, waarbij bepaalde delen zijn weggelaten; 10 fig. 3B een langsdoorsnede van de in fig. 3A afgebeelde in richting en vel over de lijn IIIB-IIIB van fig. 3A; fig. if- een grafische voorstelling van de optische uitgangs-signaal-strocmkarakteristiek van de in de fig. 3A en 3B afgebeelde in-riehting en die van een gebruikelijke licht-emitterende diode, met zovel 15 dezelfde effectieve diameter als dezelfde gerichtheid als een lichtbron bij de inrichting, weergegeven in fig. 3A en 3B; en fig. 5A, 5B, 5C en 5D bovenaanzichten van varianten volgens de uitvinding.The invention will be explained in more detail below under 8203436 * Hr. -3 reference to the drawing. 1 shows a longitudinal section of a conventional construction of a light-emitting diode with a spherical lens; FIG. 2 is a graphical representation for explaining the optical output signal-current characteristic of the arrangement shown in FIG. 1 at different diameters of the emitting surface; Fig. 3A is a top plan view of an embodiment of a light-emitting diode according to the invention, with certain parts omitted; Fig. 3B is a longitudinal section of the direction and sheet shown in Fig. 3A along the line IIIB-IIIB of Fig. 3A; FIG. IF - a graphical representation of the optical output signal-current characteristic of the arrangement shown in FIGS. 3A and 3B and that of a conventional light-emitting diode, with as much effective diameter as the same direction as a light source in the device shown in Figs. 3A and 3B; and Figures 5A, 5B, 5C and 5D are top views of variants according to the invention.
In fig. 1 vindt men de grondopbouw van een gebruikelijke licht-20 emitterende diode, voorzien van een bolvormige lens, waarvan de uitvinding uitgaat. De afgebeelde inrichting omvat een halfgeleidersubstraat 10 van gallium arsenide (GaAs )van het Ν'-type met een paar tegenover el-kaar gelegen hoofdvlakken, en een halfgeleiderlaag 12 van aluminium-gallium arsenide (AlGaAs) van het Ν'-type, een actieve halfgeleiderlaag 1^ 25 van gallium arsenide van het P-type, een halfgeleiderlaag 16 van aluminium-arsenide (AlGaAs) van het P-type, een halfgeleiderlaag 18 van aluminium-gallium arsenide (AlGaAs)«van het N-type, die achtereenvolgens in de genoemde volgorde op een van de hoofdvlakken, in dit geval, het boven-ste hoofdvlak, beschouwd in fig. 1, van de substraat 10 van het N-type 30 volgens de vloeibare-fazegroeimethode zijn gegroeid. Daarna is een selec-tieve etsmethode gebruikt om in de AsGaAs-laag 18 van het N-type een cir-kelvormige holte 20 te.vormen. Hierna is zihk (Zn) in het oppervlak van de AlGaAs-laag 18 van het N-type gediffundeerd om op die laag en in de cirkelvormige holte 20 een diffusiegebied 22 van het P-type te verschaf-35 fen. Set gedeelte van het halfgeleidergebied 22 van het P-type, dat zich in de holte 20 bevindt, bereikt de AlGaAs-laag 16 van het P-type. In de cirkelvormige holte 20 is een bolvormige lens 2k gemonteerd, veIke be- 8203436 * * - fc - staat uit een materiaal, dat transparant is voor de golflengte van licht, dat uit de actieve GaAs-laag van het F-type wordt geemitteerd. Verder bevindt zich op het diffusiegehied 22 van het P-type een P-zijde elek-trode 26, terwijl een N-zijde elektrode 28 zich op het andere of onder-5 ste hoofdvlak van de suhstraat 10 van het Η-type hevindt. De P-zijde elektrode 26 hevindt zich op dat gedeelte daarvan, dat hoven de cirkel-vormige holie 20 is gelegen, waarbij een cirkelvormig venster aanwezig is via welk.venster licht, dat uit de actieve laag 1¾ van het P-type wordt geemitteerd, kan uittreden. Zoals aangegeven in fig. 1, is de bol-10 vormige lens 2b ook in het cirkelvormige venster bij de P-zijde elektrode 26 aangebracht en aan de P-zijde elektrode 26 bevestigd via een bindmiddel 30, dat transparant is voor de golflengte van het licht, dat uit de actieve laag 1k wordt geemitteerd, bijvoorbeeld een epoxyhars.Fig. 1 shows the basic structure of a conventional light-emitting diode, provided with a spherical lens, from which the invention starts. The illustrated device comprises a semiconductor substrate 10 of gallium arsenide (GaAs) of the Ν 'type with a pair of opposing major faces, and a semiconductor layer 12 of aluminum gallium arsenide (AlGaAs), an active semiconductor layer 1 ^ 25 of P-type gallium arsenide, semiconductor layer 16 of aluminum-arsenide (AlGaAs) of the P-type, semiconductor layer 18 of aluminum-gallium arsenide (AlGaAs) «, which are successively said sequence has grown on one of the major planes, in this case, the top major plane, considered in Fig. 1, of the N-type substrate 10 substrate 10 by the liquid phase growth method. Then, a selective etching method was used to form a circular cavity 20 in the N-type AsGaAs layer 18. Hereafter, such (Zn) is diffused into the surface of the N-type AlGaAs layer 18 to provide a P-type diffusion region 22 on that layer and in the circular cavity 20. The portion of the P-type semiconductor region 22, which is located in the cavity 20, reaches the P-type AlGaAs layer 16. A spherical lens 2k is mounted in the circular cavity 20, each of which is 8203436 * * - fc - made of a material transparent to the wavelength of light emitted from the F-type active GaAs layer. Furthermore, a P-side electrode 26 is located on the P-type diffusion region 22, while an N-side electrode 28 is located on the other or lower major plane of the Η-type sugar 10. The P-side electrode 26 is located on that portion thereof, which is located above the circular-shaped cavity 20, a circular window being provided through which the window emits light from the P-type active layer 1¾. can retire. As shown in Fig. 1, the bulb-10 shaped lens 2b is also mounted in the circular window at the P-side electrode 26 and attached to the P-side electrode 26 through a binder 30 which is transparent to the wavelength of the light emitted from the active layer 1k, for example an epoxy resin.
Wanneer bij de inrichting volgens fig. 1 een spanning over 15 de P- en ΓΙ-zijde elektroden 26 en 28 wordt aangelegd, waarbij de P-zijde elektrode 26 positief is ten opzichte van de I-zijde elektrode 28, kan een stroom door de inrichting vloeien. Deze stroom wordt geconcentreerd op een cirkelvormig gedeelte van het diffusiegehied 22 van het P-type, gele-gen onder de cirkelvormige holte 20, en bereikt de AlGaAs-laag 16 van 20 het P-type. Derhalve wordt licht uit een cirkelvormig gedeelte van'de actieve GaAs-laag 1^ van het P-type geemitteerd, dat zich onder het cirkelvormige gedeelte van het diffusiegehied 22 van het P-type bevindt, waarop de stroom wordt geconcentreerd. Aangezien de breedte van het ver-boden gebied van AlGaAs groter is dan die van GaAs, wordt licht uit de 25 actieve laag Ik van het P-type via het cirkelvormige venster bij de P-zijde elektrode 26 zonder absorptie geemitteerd en de bolvormige lens 2k zet dan het geemitteerde licht om in een lichtbundel met een goede ge-richtheid, welke bundel tengevolge van de bolvormige lens 2k een kleine halfwaardehoek heeft. Tengevolge van de goede gerichtheid daarvan kan de 30 bundel van geemitteerd licht met een hoog rendement, dichtbij de theore-tische grenswaarde daarvan, met een optische-vezelkabel worden gekop-peld.When a voltage is applied across the P- and ΓΙ-side electrodes 26 and 28 in the device according to Fig. 1, wherein the P-side electrode 26 is positive with respect to the I-side electrode 28, a current through the device flow. This stream is concentrated on a circular portion of the P-type diffusion region 22, located below the circular cavity 20, and reaches the P-type AlGaAs layer 16. Thus, light is emitted from a circular portion of the P-type active GaAs layer 11 which is below the circular portion of the P-type diffusion region 22 on which the current is concentrated. Since the width of the forbidden region of AlGaAs is greater than that of GaAs, light from the P-type active layer Ik is emitted through the circular window at the P-side electrode 26 without absorption and the spherical lens 2k then convert the emitted light into a light beam with a good direction, which beam has a small half-value angle due to the spherical lens 2k. Owing to its good directionality, the beam of emitted light with a high efficiency, close to its theoretical limit value, can be coupled with an optical fiber cable.
0m een koppeling met een dergelijk hoog rendement bij de in fig. 1 afgebeelde gebruikte inrichting te realiseren, is het nodig de 35 diameter van de bolvormige lens 2b even groot te kiezen als de kern-diameter Dp van de te koppelen optische-vezelkabel. Bij voorkeur wordt de diameter D^ van het emitterende gebied, bepaald door de diameter van 8203436 «- * - 5 - de cirkelvormige holte 20, verkleind. Dit omdat de mate van toename van het koppelrendement tengevolge van het gebruik van de bolvormige lens, theoretisch evenredig is met D_ /D_ . Indien evenwel de diameter van het emitterende gebied te klein is, neemt de dichtheid van de bedrijfsstroom 5 toe. Derhalve zal het resulterende optische uitgangssignaal zijn ver-zadigd voordat de hoeveelheid geemitteerd licht een voldoende waarde bereikt. In verband daarmede vordt de diameter D^ van het emitterende gebied gevoonlijk gelijk gekozen aan een waarde tussen de helft en een kvart van de diameter D^ van de bijbehorende bolvormige lens. Verier 10 bezitten optische-vezelkabels, velke bij optische-vezelcommunicatie worden toegepast, gevoonlijk een kerndiameter D„, velke niet groter is dan i? 150 ^um. Derhalve worden dergelijke optische-vezelkabels op de juiste wijze gekoppeld bij een diameter D„ van het emitterende gebied van onge- ill veer 30 tot ongeveer ^0 ^urn.In order to realize a coupling with such a high efficiency in the used device shown in Fig. 1, it is necessary to choose the diameter of the spherical lens 2b as large as the core diameter Dp of the optical fiber cable to be coupled. Preferably, the diameter D 1 of the emissive region, determined by the diameter of 8203436 - 5 - the circular cavity 20, is reduced. This is because the rate of increase in the torque efficiency due to the use of the spherical lens is theoretically proportional to D_ / D_. However, if the diameter of the emitting region is too small, the density of the operating current 5 increases. Therefore, the resulting optical output signal will be saturated before the amount of light emitted reaches a sufficient value. In connection therewith, the diameter D ^ of the emitting region is usually chosen to be equal to a value between half and a quarter of the diameter D ^ of the associated spherical lens. Verier 10 have optical fiber cables, which are often used in optical fiber communication, usually have a core diameter D, which is not greater than 1? 150 µm. Therefore, such fiber optic cables are properly coupled at a diameter D van of the emitting region from about 30 to about 0 µm.
15 De vervaardigingsmethoden van optische vezels zijn evenwel de laatste tijd voortgeschreden, hetgeen heeft geleid tot de vervaar-diging van optische-vezelkabels met grote kern, vaarbij de kerndiameter Dj, is vergroot tot niet minder dan 200 ^um en de verliezen gering zijn.However, optical fiber manufacturing methods have recently progressed, leading to the manufacture of large core optical fiber cables, with core diameter Dj increased to no less than 200 µm, and losses are small.
Dit heeft geleid tot de gedachte om licht-emitterende dioden toe te pas-20 sen bij een optisch transmissiestelsel, vaarbij een optische-vezelkabel met een dergelijke grote kern vordt gebruikt voor het overdragen van een grote hoeveelheid licht. De gebruikelijke licht-emitterende dioden, zoals boven beschreven, hebben evenwel het bezvaar, dat, wanneer zij met een optische-vezelkabel met een dergelijke grote kern worden gekoppeld, niet 25 de hoeveelheid licht kunnen verschaffen, velke overeenkomt met de mate van toename van het kernoppervlak van de kabel.This has led to the idea of applying light-emitting diodes to an optical transmission system using an optical fiber cable with such a large core to transmit a large amount of light. Conventional light-emitting diodes, as described above, however, have the drawback that when coupled with an optical fiber cable with such a large core, they cannot provide the amount of light, which corresponds to the degree of increase of the core surface of the cable.
Zelfs wanneer de diameter D„ van het emitterende gebied van h de in fig. 1 afgebeelde gebruikelijke inrichting en de diameter D^ van de bolvormige lens worden vergroot om te worden aangepast aan de kern-30 diameter van een optische-vezelkabel, velke daarmede samenwerkt, heeft - het licht-emitterende gedeelte van deze inrichting een omtrekslengte, velke sleehts evenredig met de eerste macht van de diameter van het emitterende oppervlak toeneemt. Derhalve nemen zowel de elektrische serie-veerstand als de thermische weerstand sleehts evenredig met in hoofdzaak 35 de eerste macht van de diameter van het emitterende gebied af en derhalve is de stroom, vaarmede een optisch uitgangssignaal vordt verzadigd, ook evenredig met de eerste macht van. de diameter van het emitterende 8203436 * *· - 6 - gebied. Dit betekent-, dat zelfs vanneer het oppervlak van de kern van de 2 optische-vezelkabel wordt vermemgvuldigd met een factor -n , de hoeveel-heid lieht, die aan de optische-vezelkabel wordt toegevoerd, wordt be-perkt, waarbij de verzadiging van het optische uitgangssignaal tot onge-5 veer n maal wordt vergroot. Dit blijkt uit de grafische voorstelling in fig. 2.Even when the diameter D „of the emitting region of the conventional device shown in FIG. 1 and the diameter D van of the spherical lens are increased to match the core diameter of an optical fiber cable, it interacts with it , - the light-emitting portion of this device has a circumferential length, every slew proportional to the first power of the diameter of the emitting surface. Therefore, both the electric series spring position and the thermal resistance decrease only proportionally with substantially the first power of the diameter of the emitting region and therefore the current saturated with an optical output signal is also proportional to the first power of. the diameter of the emitting 8203436 * * · - 6 region. This means that even when the surface of the core of the optical fiber cable is multiplied by a factor -n, the amount of supply to the optical fiber cable is limited, whereby the saturation of the optical fiber cable is limited. the optical output signal is increased about n times. This is evident from the graphical representation in fig. 2.
Fig. 2 toont de optische uitgangssignaal-stroomkarakteristiek van een normale licht-emitterende diode volgens fig. 1, waarbij de diameter van het emitterende gebied 100 Vum bedraagt, vergeleken met die 10 van een emitterend gebied met een diameter van 35 ^um. In fig. 2 is langs de ordihaat het optische uitgangssignaal in villekeurige eenheden uitgezet , terwijl langs de abscis de stroom in milliampere is aangege-ven. Verder geeft een kromme, aangeduid met A, de diameter van het emitterende gebied van 100 ,um aan, terwijl een kromme, aangeduid met B de 15 ' diameter van het emitterende gebied van 35 ^um aangeeft.Fig. 2 shows the optical output signal current characteristic of a normal light-emitting diode of FIG. 1, the diameter of the emitting region being 100 µm compared to that of an emitting region having a diameter of 35 µm. In Fig. 2 the optical output signal is plotted in arbitrary units along the ordinate, while the current is indicated in milliamps along the abscissa. Furthermore, a curve, denoted by A, indicates the diameter of the emitting region of 100 µm, while a curve, denoted by B indicates the 15 'diameter of the emitting region of 35 µm.
Uit fig. 2 blijkt, dat ondanks het feit , dat het emitterende oppervlak daarvan is vermenigruldigd met een factor van ongeveer negen, de •licht-emitterende diode met een diameter van het emitterende gebied van 100 .urn een stroom voert, waarbij het optische uitgangssignaal daar- 20 . .It can be seen from FIG. 2 that despite the fact that its emissive surface has been multiplied by a factor of about nine, the light-emitting diode having a diameter of the emitting region of 100 µm carries a current, the optical output signal being there- 20. .
van wordt verzadigd en velke slechts toeneemt tot ongeveer driemaal die waarde, welke verkregen wordt bij een diameter van het emitterende gebied van 35 ^um.of is saturated and the sheet increases only to about three times that obtained at a diameter of the emissive region of 35 µm.
De uitvinding beoogt de bezwaren van de bekende inrichtingen, als boven beschreven, te elimineren,' doordat vordt voorzien in een licht- 25 . . . , emitterende inrichtmg, met een aantal licht-emitterende gedeelten, die elektrisch ten opzichte van elkaar zijn geisoleerd en met grote dicht- heid op een enkele halfgeleiderplaat zijn aangebracht met intervallen, welke niet kleiner zijn dan de intervallen, waarbij een aantal bolvor- mige lenzen, die zich boven deze licht-emitterende gedeelten bevinden, 30 een voor elk licht-emitterend gedeelte, met elkaar in aanraking zijn.The object of the invention is to eliminate the drawbacks of the known devices, as described above, by providing a light. . . emitting device, having a plurality of light-emitting portions electrically insulated from each other and arranged in high density on a single semiconductor plate at intervals not smaller than the intervals, with a number of spherical lenses located above these light-emitting portions, one for each light-emitting portion, are in contact with each other.
In fig. 3, waarin onderdelen, welke overeenkomen met die, weer- gegeven in fig. 1, van dezelfde verwijzingen zijn voorzien, is een uit- voeringsvorm van een licht-emitterende diode volgens de uitvinding veer- gegeven. De afgebeelde constructie verschilt van die in fig. 1 in de vol-35 gende opzichten: door gebruik te maken van een selectleve etsmethode, zoals bij de inriehting volgens fig. 1, wordt een aantal cirkelvormige holten, in dit geval zeven cirkelvormige holten 20-2, 20-2, 20-3, 20-^, 20-5, 20-6 en 20-7 in de AlGaAs-laag 18 van het U-type aangebracht met 8203436In Fig. 3, in which parts corresponding to those shown in Fig. 1 are given the same references, there is shown an embodiment of a light-emitting diode according to the invention. The construction shown differs from that in FIG. 1 in the following respects: by using a selective etching method, such as in the apparatus of FIG. 1, a number of circular cavities, in this case, seven circular cavities 20- 2, 20-2, 20-3, 20- ^, 20-5, 20-6 and 20-7 in the U-type AlGaAs layer 18 applied with 8203436
♦ V♦ Q
- 7 - voorafbepaalde intervallen, die niet kleiner zijn dan de intervallen tus-sen zeven bolvormige lenzen 2U-1, 2k-2, 2k-3, 2k-k, 2k-5, 2k-6 en 2k-J met eenzelfde diameter, die zich boven de respectieve cirkelvormige hol-ten 20-1 t/m 20-7 bevinden, waardoor een dichte pakkettering wordt ver-5 kregen.(zie fig. 3A).- 7 - predetermined intervals, which are not less than the intervals between seven spherical lenses 2U-1, 2k-2, 2k-3, 2k-k, 2k-5, 2k-6 and 2k-J of the same diameter, located above the respective circular cavities 20-1 through 20-7, thereby obtaining dense packaging (see Fig. 3A).
Daarna -wordt zink (Zn) in het oppervlak van de AlGaAs-laag 18. van het. Ν'-type gediffundeerd voor bet verschaffen van het diffusie-gebied 22 van het P-type, zoals bij de inrichting volgens fig. 1, waar-bij evenwel zeven gedeelten aanwezig zijn, die zich in de respectieve 10 cirkelvormige holten 20-1 t/m 20-7 hevinden en de AlGaAs-laag 16 van het P-type bereikt. Voorts bezit de P-zijde elektrode 26 zeven cirkelvormige .vensters, die zich boven de respectieve cirkelvormige holten 20-1 t/m 20-6 bevinden.Then zinc (Zn) becomes in the surface of the AlGaAs layer 18 of the. Ν'-type diffused to provide the P-type diffusion region 22, as in the device of FIG. 1, but with seven portions present in the respective circular cavities 20-1. / m 20-7 and reaches the P-type AlGaAs layer 16. Furthermore, the P-side electrode 26 has seven circular windows located above the respective circular cavities 20-1 through 20-6.
Wanneer over de P- en.N-zijde elektroden 26 en 28 een spanning 15 wordt aangelegd op dezelfde wijze, als boven voor fig. 1 is toegelicht, wordt de resulterende stroom geconcentreerd op die cirkelvormige gedeelten van het diffusiegebied 22 van het P-type, die zich onder de cirkelvormige holten 20-1 t/m 20-7 bevinden en de AlGaAs-laag 16 van het P-type bereiken. Dit leidt tot de gelijktijdige emissie van licht uit zeven 20 gescheiden, cirkelvormige gedeelten, waarin de actieve GaAs-laag ih van het P-type is verdeeld of uit die gedeelten van de laag 1U, die zich onder de cirkelvormige holten 20-1 t/m 20-7 bevinden. De zeven op deze wijze geemitteerde lichtgedeelten treden aan de respectieve cirkelvormige vensters bij de P-zijde elektrode 26 uit en worden dan als een lichtbun-25 del met een goede gerichtheid, uit de bolvormige lenzen 2^-1 t/m 2^-7, die in de cirkelvormige holten 20-1 t/m 20-7 zijn gemonteerd en het cirkelvormige venster bij de P-zijde elektrode 26 geemitteerd, zoals bij de inrichting volgens fig. 1.When a voltage 15 is applied across the P and N sides of electrodes 26 and 28 in the same manner as explained above for FIG. 1, the resulting current is concentrated on those circular portions of the P-type diffusion region 22 , which are located under the circular voids 20-1 through 20-7 and reach the P-type AlGaAs layer 16. This leads to the simultaneous emission of light from seven separated, circular sections into which the P-type active GaAs layer ih is divided or from those sections of the layer 1U located below the circular cavities 20-1 t / m 20-7. The seven light portions emitted in this manner exit from the respective circular windows at the P-side electrode 26 and then become as a light beam with good orientation from the spherical lenses 2 ^ -1 to 2 ^ -7 which are mounted in the circular cavities 20-1 through 20-7 and emit the circular window at the P-side electrode 26, as in the device of FIG. 1.
Bij de inrichting volgens fig. 3 is het effectieve, emitteren-30 de oppervlak gelijk aan zevenmaal het emitterende oppervlak bij de inrichting volgens fig. 1, voorzien van een enkel, licht-emitterend gedeel-te met eenzelfde diameter als de zeven licht-emitterende gedeelten, wel-ke boven zijn beschreven, terwijl desalniettemin de licht-emitterende gedeelten een totale omtrekslengte bezitten, die met een factor zeven is 35 vermenigvuldigd, terwijl de elektrische serieweerstand en de thermische weerstand tot ongeveer een-zevende worden gereduceerd, omdat de licht-emitterende gedeelten zich op een afstand van elkaar bevinden. Dit leidt 8203436 - 8 - , ? tot de verzadiging van het optische uitgangssignaal, dat optreedt bij een stroom, welke ongeveer zevenmaal zo groot is.. Het is gebleken, dat men met de inrichting volgens fig. 3 een groot optiscb uitgangssignaal kan verkrijgen, dat ongeveer tveemaal zo groot is als het signaal, dat 5 verkregen kan worden met de inrichting volgens fig. 1 bij een drievoudi-ge diameter van het emitterende oppervlak, als aangegeven in fig. U.In the device of Fig. 3, the effective emitting surface is equal to seven times the emitting surface in the device of Fig. 1, having a single light-emitting portion having the same diameter as the seven light-emitting parts described above, while nevertheless the light-emitting parts have a total circumferential length multiplied by a factor of seven, while the electrical series resistance and the thermal resistance are reduced to about one-seventh, because the light emitting portions are spaced apart. This leads 8203436 - 8 -,? up to the saturation of the optical output signal which occurs at a current which is approximately seven times as large. It has been found that with the device according to FIG. 3 a large optical signal can be obtained, which is approximately twice as large as the signal obtainable with the device of FIG. 1 at three times the diameter of the emitting surface as shown in FIG. U.
Fig. k toont de optische uitgangssignaal-stroomkarakteristiek van de inrichting, als veergegeven in fig. 3A en 3B, voorzien van zeven bolvormige lenzen met een diameter van 100 ^urn, vaarbij elke licht-emit-10 terende diameter 35 yum bedraagt, vergeleken met de inrichting volgens fig. 1, voorzien van een enkele bolvormige lens met een diameter van 300 yum en een licht-emitterende diameter van 100 ^um. Fig. b stelt de kromme, aangeduid met A de inrichting volgens fig. 1 voor en de kromme, aangeduid met B, de inrichting volgens fig. 3A en 3B. Verder hebben de 15 ordinaat en de abscis dezelfde betekenis als die, aangegeven in fig. 2.Fig. k shows the optical output signal-current characteristic of the device, as shown in FIGS. 3A and 3B, having seven spherical lenses with a diameter of 100 µm, each light emitting diameter being 35 µm, compared to the device 1, provided with a single spherical lens with a diameter of 300 µm and a light-emitting diameter of 100 µm. Fig. b, the curve, denoted by A, represents the device of FIG. 1 and the curve, denoted by B, represents the device of FIGS. 3A and 3B. Furthermore, the ordinate and the abscissa have the same meaning as that indicated in fig. 2.
Uit fig. k blijkt, dat, ofschoon bij de inrichting volgens fig. 3 het effectieve, emitterende oppervlak met niet minder dan 10% kleiner is vergeleken met dat, aangegeven in fig. 1, het optische uitgangssignaal is verzadigd bij een grote stroom, welke gelijk is aan niet 20 minder dan tveemaal de stroom, welke bij de inrichting volgens fig. 1 optreedt. Anderzijds is bij de inrichting volgens fig. 3 de verhouding' tussen de diameter van het licht-emitterende gedeelte en de bolvormige lens ten opzichte van die, aangegeven in fig. 1 in hoofdzaak dezelfde. Derhalve verschillen-de twee inrichtingen wat betreft gerichtheid van 25 geemitteerd licht niet ten opzichte van elkaar. Voorts hebben de twee inrichtingen respectieve effectieve diameters als cirkelvormige lichtbron, die aan elkaar gelijk zijn, d.w.z. gelijk zijn aan 300 ^um. Voorts is het gebleken, dat bij- de inrichting volgens fig. 3 een bovengrens van de hoeveelheid licht, die aan een optische-vezelkabel met een kerndia-30 meter van 300 ^um wordt toegevoerd, tengevolge van de verzadiging van het optische uitgangssignaal een vaarde heeft, welke niet kleiner is dan het dubbele van de waarde, welke bij de inrichting volgens fig. 1 wordt verkregen.It can be seen from FIG. K that, although in the apparatus of FIG. 3, the effective emitting area is not less than 10% smaller compared to that indicated in FIG. 1, the optical output signal is saturated at a high current, which is equal to not less than twice the current which occurs in the device of FIG. On the other hand, in the device of FIG. 3, the ratio between the diameter of the light-emitting portion and the spherical lens to that indicated in FIG. 1 is substantially the same. Therefore, the two devices do not differ in terms of directionality of emitted light. Furthermore, the two devices have respective effective diameters as a circular light source, which are equal to each other, i.e., equal to 300 µm. Furthermore, it has been found that the device of FIG. 3 has an upper limit on the amount of light supplied to an optical fiber cable having a core diameter of 300 µm due to saturation of the optical output signal. which is not less than twice the value obtained in the device of FIG.
Het effect, dat volgens de uitvinding wordt gesorteerd, is be-35 schreven voor zeven licht-emitterende gedeelten, die met de grootste dichtheid zijn gerangschikt, doch het effect is afhankelijk van het feit, dat de licht-emitterende gedeelten met grote dichtheid zijn gerangschikt.The effect sorted according to the invention has been described for seven light-emitting portions arranged at the highest density, but the effect is dependent on the fact that the light-emitting portions are arranged at the highest density .
8203436 V ν - 9 -8203436 V ν - 9 -
Indien de inrichting volgens fig. 3 is voorzien van lieht-emitterende gedeelten, die van elkaar zijn gescheiden door intervallen, velke gelijk zijn aan temainste het dubbele van de diameter van de soortgelijke bol-vormige lenzen, velke boven de respectieve licht-emitterende gedeelten 5 zijn opgesteld en daaraan zijn bevestigd, verschilt de hoeveelheid licht, die aan de bijbehorende optische-vezelkabel vordt toegevoerd, praktisch niet van die, velke men verkrijgt bij de inrichting volgens fig. 1.·If the device of FIG. 3 includes light-emitting portions separated from each other by intervals, they will be equal to at least double the diameter of the similar spherical lenses, many above the respective light-emitting portions. are arranged and attached thereto, the amount of light supplied to the associated optical fiber cable does not differ substantially from that obtained in the device of FIG. 1. ·
Het is derhalve nodig, dat voor elk van de licht-emitterende 10 gedeelten tussen dit gedeelte en een naastgelegen gedeelte een interval aanvezig is, dat kleiner is dan het dubbele van de diameter van de bol-vormige lenzen, die zich daarboven bevinden, en niet kleiner is dan de intervallen tussen de bolvormige lenzen boven de respectieve licht-emitterende gedeelten, waarbij een dichte pakking vordt verkregen.It is therefore necessary for each of the light-emitting portions between this portion and an adjacent portion to have an interval smaller than twice the diameter of the spherical lenses located above it and not is smaller than the intervals between the spherical lenses above the respective light-emitting portions, whereby a dense packing is obtained.
15 Fig. 5 toont verschillende modificaties volgens de uitvinding.FIG. 5 shows various modifications according to the invention.
IH fig. 5A bevinden zich drie cirkelvormige holten 20 in het (niet af-gebeelde) diffhsiegebied van het P-type met intervallen, gelijk aan die van drie soortgelijke, bolvormige lenzen 2k t die zich boven de respectieve cirkelvormige holten 2k of licht-emitterende gedeelten bevinden, 20 vaardoor een dichte pakking vordt verkregen. In fig. 5B zijn in het (niet afgebeelde) diffusiegebied van het P-type zes cirkelvormige holten 20 aanvezig met intervallen, vaarbij drie bolvormige lenzen 2k met grotere diameter en drie bolvormige lenzen 2k met kleinere diameter, die zich boven deze cirkelvormige holten of de licht-emitterende gedeelten 25 bevinden, met elkaar in aanraking zijn. In fig. 5C zijn vier soortgelijke bolvormige lenzen 2k bij respectieve cirkelvormige holten 20 of licht-emitterende gedeelten aanvezige om een dichte pakking te verkrijgen. Verder toont fig. %) vijf bolvormige lenzen 2k met grote diameter en een . bolvormige lens 2k met kleinere diameter, die boven respectieve cirkel-30 vormige holten 20 of licht-emitterende gedeelten zijn opgesteld om op een soortgelijke vijze met elkaar in aanraking te zijn.In Fig. 5A, three circular cavities 20 are located in the P-type diffusion region (not shown) at intervals, equal to those of three similar spherical lenses 2k t located above the respective circular cavities 2k or light-emitting parts are obtained, so that a tight packing is obtained. In Fig. 5B, in the P-type diffusion region (not shown), six circular cavities 20 are present at intervals, three spherical lenses 2k of larger diameter and three spherical lenses 2k of smaller diameter located above these circular cavities or the light-emitting portions 25 are in contact with each other. In Fig. 5C, four similar spherical lenses 2k are filed at respective circular cavities 20 or light-emitting portions to obtain a dense packing. Furthermore, FIG.%) Shows five large diameter spherical lenses 2k and one. spherical lens 2k of smaller diameter, arranged above respective circular-shaped cavities 20 or light-emitting portions to contact each other in a similar manner.
De uitdrukking "dichte pakking" geldt ook voor een aantal bollen met verschillende diameters, die zodanig zijn opgesteld, dat zij met elkaar in aanraking zijn, zoals aangegeven in fig. 3B en 5D. Uit fig.The term "tight packing" also applies to a number of spheres of different diameters arranged to contact each other as shown in Figures 3B and 5D. From fig.
35 5 blijkt, dat de cirkelvormige holten in het (niet afgebeelde) diffusie gebied van het P-type zijn aangebraeht met intervallen, gelijk aan de som van de diameters van de naast elkaar gelegen bolvormige lenzen, die 8203436 - 10 - 9 zich boven de holten bevinden.It appears that the circular cavities in the P-type diffusion region (not shown) are arranged at intervals equal to the sum of the diameters of the adjacent spherical lenses, which are 8203436-10-9 above the cavities.
Men verkrijgt volgens de uitvinding een aantal voordelen.A number of advantages are obtained according to the invention.
Zo bezit een licht-emitterende diode volgens de uitvinding bijvoorbeeld een kleine elektrische serieve erstand en een kleine thermische veerstand, 5 vergeleken met een gebruikte licht-emitterende diode, veergegeven in fig. 1, vaarbij de effectieve diameter van de lichtbron ongevijzigd blijft. Dit leidt tot een toename van de stroom, vaarbij bet optische uitgangssignaal vordt verzadigd en derhalve tot een toename van het optische uitgangssignaal en het stralingsvermogen. Derhalve kan de hoe-10 veelheid lieht, die aan een daarmede samenverkende optische-vezel- kabel vordt toegevoerd, sterk vorden vergroot. Ook vanneer het bedrijfs-stroomniveau ongevijzigd blijft, is de toename in junctietemperatuur klein vergeleken met die van de bekende inrichtingen. Dit is een gevolg van het feit, dat de thermische veerstand gering is, zoals boven is toe-15 gelieht. Derhalve vordt de resulterende 1evensduur verlengd, tervijl bovendien de optische uitgangssignaal-stroomkarakteristiek over een uit-gestrekt gebied lineair is.For example, a light-emitting diode according to the invention has a small electrical serial resistance and a small thermal spring resistance, compared to a used light-emitting diode, shown in FIG. 1, while the effective diameter of the light source remains unchanged. This leads to an increase in the current, thereby saturating the optical output signal and thus to an increase in the optical output signal and the radiation power. Therefore, the amount of feed supplied to a fiber optic cable associated therewith can be greatly increased. Also, when the operating current level remains unchanged, the increase in junction temperature is small compared to that of the known devices. This is due to the fact that the thermal spring position is low, as explained above. Therefore, the resulting life time is extended, moreover, the optical output signal flow characteristic is linear over an extended range.
Tengevolge van het grote optische uitgangssignaal en het grote stralingsvermogen daarvan, kan de licht-emitterende diode volgens 20 de uitvinding niet slechts vorden gebruikt als een lichtbron bij een optische-vezelkabel met grote kern, doch ook als een lichtbron, velke vordt toegepast bij een optisch communicatiestelsel van het ruimtetrans-missietype, een inrichting voor het meten van afstanden door lichtgolven of dergelijke.Due to the large optical output signal and its high radiant power, the light-emitting diode according to the invention can be used not only as a light source in a large core optical fiber cable, but also as a light source widely used in an optical communication system of the space transmission type, a device for measuring distances by light waves or the like.
25 Het is duidelijk, dat de uitvinding niet tot de bovenbeschre- ven uitvoeringsvormen is beperkt. Zo kan bijvoorbeeld het aantal licht-emitterende gedeelten en combinaties van licht-emitterende gedeelten met de bolvormige lenzen met een onderling gelijke of verschillende diameter op talrijke vijzen vorden gemodifieerd, zoals gemakkelijk uit fig. 30 5 blijkt. Verder is het duidelijk, dat ofschoon de uitvinding is be- schreven voor een aantal bolvormige lenzen, die een constructie met dichte pakking vormen, tussen elk paar naast elkaar gelegen bolvormige lenzen een meer of minder grote ruimte aanvezig kan zijn. In het laatst-genoemde geval vordt het effect volgens de uitvinding iets gereduceerd, 35 doch verkrijgt men een hoeveelheid licht, die aan een samenverkende, optische-vezelkabel vordt toegevoerd, velke nog steeds groot is vergeleken met die van de bekende inrichtingen. Voorts is de uitvinding be- 8203436 - 11 - τ schreven voor een constructie met dubbele heterojunctie onder gebruik van een GaAs-AlGaAs-stelsel materiaal, doch het is duidelijk, dat de uitvinding daartoe niet is beperkt en evenzeer van toepassing is op een ander materiaal, als bijvoorbeeld een InGaAsP-InP-stelsel materiaal, - 5 evenals op een constructie met een enkele heterojunctie.It is clear that the invention is not limited to the above described embodiments. For example, the number of light-emitting portions and combinations of light-emitting portions with the spherical lenses of equal or different diameter can be modified on numerous screws, as can be readily seen from FIG. Furthermore, while the invention has been described for a number of spherical lenses, which form a dense packing construction, it is understood that between each pair of adjacent spherical lenses, a more or less large space may be present. In the latter case, the effect according to the invention is slightly reduced, but an amount of light, which is supplied to a co-explored optical fiber cable, is still large compared to that of the known devices. Furthermore, the invention has been described for a double heterojunction construction using a GaAs-AlGaAs array material, but it is understood that the invention is not limited thereto and is equally applicable to another material , for example, as an InGaAsP-InP array material, as well as on a single heterojunction construction.
82034368203436
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13896881 | 1981-09-02 | ||
| JP56138968A JPS5839080A (en) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | Light emitting diode |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8203436A true NL8203436A (en) | 1983-04-05 |
| NL186417B NL186417B (en) | 1990-06-18 |
| NL186417C NL186417C (en) | 1990-11-16 |
Family
ID=15234380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NLAANVRAGE8203436,A NL186417C (en) | 1981-09-02 | 1982-09-02 | LIGHT-EMITTING DEVICE. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839080A (en) |
| DE (1) | DE3232526A1 (en) |
| NL (1) | NL186417C (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS612620U (en) * | 1984-06-11 | 1986-01-09 | 東芝ライテック株式会社 | light emitting diode array |
| DE3532821A1 (en) * | 1985-09-13 | 1987-03-26 | Siemens Ag | LIGHT-EMITTING DIODE (LED) WITH SPHERICAL LENS |
| US7119826B2 (en) * | 2002-12-16 | 2006-10-10 | Seiko Epson Corporation | Oranic EL array exposure head, imaging system incorporating the same, and array-form exposure head fabrication process |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5033805B2 (en) * | 1971-08-23 | 1975-11-04 | ||
| DE2421590A1 (en) * | 1974-05-03 | 1975-11-13 | Siemens Ag | Optical semiconductor radiation source - has hilly geometric shaped outer surface with PN junction in or near hill |
| US3981023A (en) * | 1974-09-16 | 1976-09-14 | Northern Electric Company Limited | Integral lens light emitting diode |
| GB2026235B (en) * | 1978-06-06 | 1982-07-21 | Nippon Electric Co | Light emitting diode mounting structure for optical fibre communications |
-
1981
- 1981-09-02 JP JP56138968A patent/JPS5839080A/en active Pending
-
1982
- 1982-09-01 DE DE19823232526 patent/DE3232526A1/en active Granted
- 1982-09-02 NL NLAANVRAGE8203436,A patent/NL186417C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3232526A1 (en) | 1983-03-24 |
| DE3232526C2 (en) | 1987-07-16 |
| JPS5839080A (en) | 1983-03-07 |
| NL186417C (en) | 1990-11-16 |
| NL186417B (en) | 1990-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5132751A (en) | Light-emitting diode array with projections | |
| US4293826A (en) | Hybrid semiconductor laser/detectors | |
| US5216263A (en) | High density, independently addressable, surface emitting semiconductor laser-light emitting diode arrays | |
| US20030048822A1 (en) | Semiconductor light-emitting device and manufacturing method therefor, and LED lamp and LED display | |
| DE19604053A1 (en) | Opto-coupler with integrated vertical cavity surface emission lasers | |
| JPS62500415A (en) | Multi-wavelength light emitting device | |
| US9705283B1 (en) | Diffused channel semiconductor light sources | |
| JP6812693B2 (en) | Laser parts and laser light generator | |
| JP2597975B2 (en) | Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same | |
| JP2022500880A (en) | Phase-coupled laser devices and methods for manufacturing phase-coupled laser devices. | |
| US7751723B2 (en) | Method and apparatus for monitoring the power level of two or more optical transmitters | |
| US5138624A (en) | Multiwavelength LED and laser diode optical source | |
| NL8203436A (en) | LIGHT-EMITING DIODE. | |
| US5801404A (en) | High efficiency, aluminum gallium arsenide LED arrays utilizing zinc-stop diffusion layers | |
| JP3206080B2 (en) | Semiconductor laser | |
| JP2892053B2 (en) | Semiconductor light emitting element array | |
| JPH0385774A (en) | Semiconductor light-emitting element | |
| JPH1022523A (en) | Semiconductor light emitting device | |
| CN110061076B (en) | Back incidence type coplanar electrode multi-unit chip and preparation method thereof | |
| JPH0531955A (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JPH03105985A (en) | Semiconductor photodetector and optical semiconductor device using same | |
| US5321294A (en) | Shift register having optically bistable elements coupled by an optical waveguide layer | |
| JPH04144182A (en) | Optical semiconductor device array | |
| GB2164206A (en) | A semiconductor laser array device | |
| JP2839430B2 (en) | Shift register with optical bistable element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| V4 | Lapsed because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Free format text: 20020902 |