JP2000196149A - 半導体発光装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体発光装置およびその製造方法Info
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Abstract
半導体層の露出工程における選択的エッチング液の採用
により、逆導電型半導体層とコンタクトして基板上に引
き出される個別電極がメサ形状不良により断線するとい
う問題があった。 【解決手段】 単結晶基板上に島状の一導電型半導体層
を設けると共に、この一導電型半導体層上にこの一導電
型半導体層の一部が露出するように逆導電型半導体層を
設け、この一導電型半導体層の露出部と前記逆導電型半
導体層上に電極を接続して設けた半導体発光装置におい
て、前記一導電型半導体層の露出部における前記逆導電
型半導体層の側壁部を一導電型半導体層の露光の工程に
おいて順メサ構造となるようにパターニングしたことを
特徴とする。
Description
し、特にページプリンタ用感光ドラムの露光用光源など
に用いられる半導体発光装置に関する。
半導体発光装置を図4および図5に示す。図4は断面
図、図5は平面図である。図4および図5において、2
1は半導体基板、22は一導電型半導体層、23は逆導
電型半導体層、24は個別電極、25は共通電極であ
る。
2と逆導電型半導体層23を一導電型半導体層22より
も逆導電型半導体層23が小面積となるように設けると
共に、この一導電型半導体層22の露出部Rに共通電極
25(25a、25b)を接続して設け、逆導電型半導
体層23に個別電極24を接続して設けている。なお、
図4中、26は窒化シリコン膜などから成る保護膜であ
る。また、図4に示すように、共通電極25(25a、
25b)は隣接する島状半導体層22、23ごとに異な
る群に属するように二群に分けて接続して設けられ、隣
接する島状半導体層22、23が同じ個別電極24に接
続されている。
ガリウム砒素やアルミニウムガリウム砒素などの化合物
半導体で形成すると、島状半導体層22、23の対向す
る側壁部は一組側W1 が順メサ構造となり、他の組側W
2 が逆メサ構造になる。
われ、この<1 10>方向に個別電極24と共通電極
25を引き出していた。
は、島状半導体層22、23における電極24、25の
引き出し方向とは異なる側壁部W2 から光漏れが発生す
るのを防止するために、この側壁部W2 を電極材料で被
覆しようとすると、この側壁部W2 は逆メサ構造である
ことから、良好に被覆できず、結局光漏れは防止できな
いという問題があった。
らげるために、逆メサの角度が小さくなるエッチング液
でエッチングすると、逆メサ構造が緩やかになるもの
の、今度は順メサ側の側壁部W1 が切り立ち、この順メ
サ側の側壁部W1 での電極の断線が頻繁に発生するとい
う問題があった。
みてなされたものであり、逆導電型半導体層とコンタク
トして引き出される個別電極が断線などを起こさないよ
うにメサ部の形状を確保することを目的とする。
に、本発明に係る半導体発光装置では、単結晶基板上に
島状の一導電型半導体層を設けると共に、この一導電型
半導体層上にこの一導電型半導体層の一部が露出するよ
うに逆導電型半導体層を設け、この一導電型半導体層の
露出部と前記逆導電型半導体層上に電極を接続して設け
た半導体発光装置において、前記電極を前記単結晶基板
の<110>方向に引き出したことを特徴とする。
方法では、単結晶基板上に一導電型半導体層と逆導電型
半導体層を積層して設け、この一導電型半導体層と逆導
電型半導体層が前記単結晶基板上に島状に残るようにパ
ターニングするとともに、この一導電型半導体層の一部
が露出するように逆導電型半導体層の一部を除去して、
この一導電型半導体層の露出部と逆導電型半導体層に電
極が接続されるように形成する半導体発光装置の製造方
法において、前記一導電型半導体層の一部が露出するよ
うに逆導電型半導体層の一部を除去する際に、I2 系の
エッチング液を用いて除去することを特徴とする。
詳細に説明する。図1は本発明に係る半導体発光装置の
一実施形態を示す断面図、図2は平面図である。
一導電型半導体層、3は逆導電型半導体層、4は個別電
極、5は共通電極、6は絶縁膜である。
(GaAs)などの単結晶半導体基板やサファイア(A
l2 O3 )などの単結晶絶縁基板から成る。単結晶半導
体基板の場合、(100)面を<011>方向に2〜7
°オフさせた基板などが好適に用いられる。サファイア
の場合、C面基板が好適に用いられる。
オーミックコンタクト層2b、発光層2cで構成され
る。バッファ層2aは2〜4μm程度の厚みに形成さ
れ、オーミックコンタクト層2bは0.1〜1.0μm
程度の厚みに形成され、クラッド層2cは0.2〜0.
4μm程度の厚みに形成される。バッファ層2aとオー
ミックコンタクト層2bはガリウム砒素などで形成さ
れ、発光層2cはアルミニウムガリウム砒素などで形成
される。オーミックコンタクト層2bはシリコンやセレ
ンなどの一導電型半導体不純物を1×1018〜1022a
toms/cm3 程度含有し、クラッド層2cはシリコ
ンやセレンなどの一導電型半導体不純物を1×1016〜
1019atoms/cm3 程度含有する。バッファ層2
aは基板1と半導体層との格子定数の不整合に基づくミ
スフィット転位を防止するために設けるものであり、半
導体不純物を含有させる必要はない。
のクラッド層3b、および第2のオーミックコンタクト
層3cで構成される。発光層3aと第2のクラッド層3
bは0.2〜0.4μm程度の厚みに形成され、オーミ
ックコンタクト層3cは0.01〜0.1μm程度の厚
みに形成される。発光層3aと第2のクラッド層3bは
アルミニウムガリウム砒素などから成り、第2のオーミ
ックコンタクト層3cはガリウム砒素などから成る。
子の閉じ込め効果と光の取り出し効果を考慮してアルミ
ニウム砒素(AlAs)とガリウム砒素(GaAs)と
の混晶比を異ならしめる。発光層3aと第2のクラッド
層3bは亜鉛(Zn)などの逆導電型半導体不純物を1
×1016〜1019程度含有し、第2のオーミックコンタ
クト層3cは亜鉛などの逆導電型半導体不純物を1×1
019〜1022程度含有する。
み3000Å程度に形成される。個別電極4と共通電極
5は金/クロム(Au/Cr)などから成り、厚み1μ
m程度に形成される。
ように、一導電型半導体層2と逆導電型半導体層3から
成る島状半導体層2、3を基板1上に一列状に並べて、
隣接する島状半導体層2、3毎に同じ個別電極4に接続
し、同じ個別電極4に接続された下の一導電型半導体層
2が異なる共通電極5(5a、5b)に接続されるよう
に二群に分けて接続される。個別電極4を選択して電流
を流すことによってページプリンタ用感光ドラムの露光
用光源として用いられる。
ッチングとの関係から一方の対向する壁面が順メサ構造
で、他方の対向する壁面が逆メサ構造を有する。本発明
では、一導電型半導体層2の露出部Rにおける逆導電型
半導体層3の側壁部W1 が順メサとなるように形成し
た。すなわち、段差エッチングを行う際、GaAsは全
方向順メサ形状になるが、AlGaAsの<1−10>
方向は逆メサ形状に<110>方向は順メサ形状になる
I2 系エッチング液を用いて逆導電型半導体層3の側壁
部Wを順メサ形状になる方向にパターニングする。この
逆導電型半導体層3の側壁部W1 を順メサ形状とするこ
とで、個別電極4の基板上への引き出しにおいて、メサ
部で断線しないようにできる。
おいては、図3に示す構造にすることで、従来通り一導
電型半導体層2の露出部Rにおける逆導電型半導体層3
の側壁部Wが逆メサとなるように形成したまま個別電極
4がメサ部で断線せず、発光の光漏れもないようにでき
る。すなわち,この図3に示す例では、図1に示す例と
は90°方向が異なり、電極を引き出す側壁W3 は逆メ
サ形状となるが、W2の側壁側にも電極を引き出してい
ることから、この部分で繋がっており、ここから電流は
流れることになる。
方法を説明する。まず、単結晶基板1上に、一導電型半
導体層2、逆導電型半導体層3をMOCVD法などで順
次積層して形成する。
基板温度をまず400〜500℃に設定して200〜2
000Åの厚みにアモルファス状のガリウム砒素膜を形
成した後、基板温度を700〜900℃に上げて所望厚
みの半導体層2、3を形成する。
H3 )3 Ga)、TEG((C2 H5 )3 Ga)、アル
シン(AsH3 )、TMA((CH3 )3 Al)、TE
A((C2 H5 )3 Al)などが用いられ、導電型を制
御するためのガスとしては、シラン(SiH4 )、セレ
ン化水素(H2 Se)、DMZ((CH3 )2 Zn)な
どが用いられ、キャリアガスとしては、H2 などが用い
られる。
れるように、半導体層2、3が島状にパターニングされ
る。このエッチングは、硫酸過酸化水素系のエッチング
液を用いたウエットエッチングやCC12 F2 ガスを用
いたドライエッチングなどで行われる。また、一導電型
半導体層2と共通電極5との接続部が逆導電型半導体層
3から露出するようにエッチングされる。このエッチン
グは、I2 :KI:HCl:H2 O=2g:4g:1c
c:100ccなどのエッチング液を用いたウエットエ
ッチングで行われる。
(SiH4 )とアンモニアガス(NH3 )を用いて窒化
シリコンから成る絶縁膜を形成してパターニングする。
最後に、クロムと金を蒸着法やスパッタリング法で形成
してパターニングすることにより完成する。
装置によれば、一導電型半導体層の露出部における前記
逆導電型半導体層の側壁部を順メサ構造になる方向にパ
ターニングしたことから、逆導電型半導体層上の電極を
メサ部で断線することなく基板上に引き出せ、又、逆導
電型半導体層のサイドから電極を引き出すような構造に
することで従来通り個別電極と共通電極が近接して配設
されても短絡などを有効に防止することができる。ま
た、一導電型半導体層の露出部から近傍からの光漏れを
低減でき、印画品質を向上させることができる。
す断面図である。
す平面図である。
す平面図である。
導電型半導体層、4‥‥‥個別電極、5‥‥‥共通電
極、6‥‥‥絶縁膜
Claims (2)
- 【請求項1】 単結晶基板上に島状の一導電型半導体層
を設けると共に、この一導電型半導体層上にこの一導電
型半導体層の一部が露出するように逆導電型半導体層を
設け、この一導電型半導体層の露出部と前記逆導電型半
導体層上に電極を接続して設けた半導体発光装置におい
て、前記電極を前記単結晶基板の<110>方向に引き
出したことを特徴とする半導体発光装置。 - 【請求項2】 単結晶基板上に一導電型半導体層と逆導
電型半導体層を積層して設け、この一導電型半導体層と
逆導電型半導体層が前記単結晶基板上に島状に残るよう
にパターニングするとともに、この一導電型半導体層の
一部が露出するように逆導電型半導体層の一部を除去し
て、この一導電型半導体層の露出部と逆導電型半導体層
に電極が接続されるように形成する半導体発光装置の製
造方法において、前記一導電型半導体層の一部が露出す
るように逆導電型半導体層の一部を除去する際に、I2
系のエッチング液を用いて除去することを特徴とする半
導体発光装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36883898A JP2000196149A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 半導体発光装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP36883898A JP2000196149A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 半導体発光装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=18492893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP36883898A Pending JP2000196149A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 半導体発光装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000196149A (ja) |
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1998
- 1998-12-25 JP JP36883898A patent/JP2000196149A/ja active Pending
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