JPH01140680A - 発光ダイオードチップ - Google Patents
発光ダイオードチップInfo
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- JPH01140680A JPH01140680A JP63226332A JP22633288A JPH01140680A JP H01140680 A JPH01140680 A JP H01140680A JP 63226332 A JP63226332 A JP 63226332A JP 22633288 A JP22633288 A JP 22633288A JP H01140680 A JPH01140680 A JP H01140680A
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
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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】
産業上の利用分野
本発明は発光ダイオード（ＬＥＤ）に関し、特にエツジ
エミッション型発光ダイオード（ＥＬＥＤ）に関する。
エミッション型発光ダイオード（ＥＬＥＤ）に関する。
従来の技術とその問題点
レーデ及び高輝度ダイオードは、典型的には非高輝度ダ
イオードより輝度が高いが、応用分野によってはこの輝
度が高いという利点より、レーザ及び高輝度ダイオード
の方が温度感受性がはるかに高いという欠点の方が目立
つ。特徴としては、非高輝度デバイスは、駆動電流の増
加に対する光出力の増加の割合が高電流駆動では低）し
始めるという飽和効果を示すのに対し、高輝度デバイス
では少なくともレーザ発掘閾値に達するまで電流の増加
に対する光出力の増加の割合が増加し続けるという特性
がある。
イオードより輝度が高いが、応用分野によってはこの輝
度が高いという利点より、レーザ及び高輝度ダイオード
の方が温度感受性がはるかに高いという欠点の方が目立
つ。特徴としては、非高輝度デバイスは、駆動電流の増
加に対する光出力の増加の割合が高電流駆動では低）し
始めるという飽和効果を示すのに対し、高輝度デバイス
では少なくともレーザ発掘閾値に達するまで電流の増加
に対する光出力の増加の割合が増加し続けるという特性
がある。
本発明は、特に、Ｏ〜１００ｍＡの通常の動作電流範囲
では少なくとも１０’以上で好ましくは０°〜７０℃の
範囲において実質上非高輝度であるＥＬＥＤに関する。
では少なくとも１０’以上で好ましくは０°〜７０℃の
範囲において実質上非高輝度であるＥＬＥＤに関する。
この温度範囲では高輝度の徴候を示さないデバイスが、
はるかに低い温度では、主としてＯｏより大幅に低い温
度では起こりがちな非発光性再結合の低下の結果、高輝
度発光の徴候を示しはじめる。しかし、多くの応用分野
では、かかる温度は典型的な動作温度より充分低く、従
ってかかるデバイスは通常使用時においては実質上高輝
度性を示さない。さらに例えば−３０℃以下のはるかに
低い温度であってｂレーリ゛発娠閾値電流は、通常の動
作電流範囲Ｏ〜ｉｏｏ ｍＡの外側にある。
はるかに低い温度では、主としてＯｏより大幅に低い温
度では起こりがちな非発光性再結合の低下の結果、高輝
度発光の徴候を示しはじめる。しかし、多くの応用分野
では、かかる温度は典型的な動作温度より充分低く、従
ってかかるデバイスは通常使用時においては実質上高輝
度性を示さない。さらに例えば−３０℃以下のはるかに
低い温度であってｂレーリ゛発娠閾値電流は、通常の動
作電流範囲Ｏ〜ｉｏｏ ｍＡの外側にある。
多くの利用分野では、ストライブ接点ダブルへテロ構造
が、適宜のマルチモードファイバ内へ短コヒーレント長
く非レーザ）光を発光する光源として受は入れられてい
る。デバイスのレーザ発振閾値を高めて、ファイバ内へ
より多量の類コヒーレント長光を発光できるようにする
ため、ストライブ接点はダイオード復唱より手前で終わ
るようにされることがある。半導体チップの一端より相
当手性でストライブ接点を終わらせることでストライブ
端を越えた部分に非ポンプ領域が残る。この非ポンプ領
域は、光吸収的であり続けるため、レーザ動作を促進し
がちな光学的帰還を最低限にする。かかる全長型ストラ
イブ接点及び截断型ストライブ接点を有するＥＬＥＤの
例は、例えば英国特許明細８第１．６００．９６５号に
記載されている。
が、適宜のマルチモードファイバ内へ短コヒーレント長
く非レーザ）光を発光する光源として受は入れられてい
る。デバイスのレーザ発振閾値を高めて、ファイバ内へ
より多量の類コヒーレント長光を発光できるようにする
ため、ストライブ接点はダイオード復唱より手前で終わ
るようにされることがある。半導体チップの一端より相
当手性でストライブ接点を終わらせることでストライブ
端を越えた部分に非ポンプ領域が残る。この非ポンプ領
域は、光吸収的であり続けるため、レーザ動作を促進し
がちな光学的帰還を最低限にする。かかる全長型ストラ
イブ接点及び截断型ストライブ接点を有するＥＬＥＤの
例は、例えば英国特許明細８第１．６００．９６５号に
記載されている。
従来のストライブ接点Ｅ Ｌ、、 Ｅ Ｄでは、半導体
レーザは平面状であり、その組成は、その層に対する法
線方向に実導波効果を有する屈折率形状が得られるよう
選ばれる。しかし平面状の層では側方向導波効果は得ら
れない。つまり、層の面内方向には導波効果がない。ス
トライブ下の被注入キャリヤには、材料の実効屈折率を
低減する効果があるため、デバイスが駆動されると、結
果として得られる（層の面内においてストライブ軸と直
交する）横断方向の屈折率形状は、反導波的となりがち
である。
レーザは平面状であり、その組成は、その層に対する法
線方向に実導波効果を有する屈折率形状が得られるよう
選ばれる。しかし平面状の層では側方向導波効果は得ら
れない。つまり、層の面内方向には導波効果がない。ス
トライブ下の被注入キャリヤには、材料の実効屈折率を
低減する効果があるため、デバイスが駆動されると、結
果として得られる（層の面内においてストライブ軸と直
交する）横断方向の屈折率形状は、反導波的となりがち
である。
ＩＥＥＥ ジャーナル オブ り７ンタム エレクト
ロニクス、第ＱＥ−１７巻第７号、 １９８１年７月、
１２３４−１２４４頁のり、マルターゼ及びｒ、ｐ
。
ロニクス、第ＱＥ−１７巻第７号、 １９８１年７月、
１２３４−１２４４頁のり、マルターゼ及びｒ、ｐ
。
カミナラの論文［コンピュータ モデル オブア スー
パールミネセント ＬＥＤ ウィズ ラテラル コン
ファインメント」では、非ポンプ領域を有するが、故所
型ストライブ接点構成ではなく側方向導波性を示すより
複雑な構造を有する高輝度ＥＬＥＤの性能についての理
論的分析がなされている。このＥＬＥＤは、英国特許明
細書第２０９００５６Ａ号にも記載されているが、明ら
かにマルチモードファイバに適合するよう設ｉ１されて
いる。この論文では分析の結果として、かかる構造は少
なくとも１つの大きな欠点、つまり、「強い反射波が発
生して、出力端で利用されるよりも多量のむだなパワー
が損失性の内部ダイオード構造に入る（これは過熱の原
因となる）。」を有すると結論されている。そこでこの
論文では［反射波は、高エネルギーを有するため、利得
飽和を引き起こし、従ってファイバへパワーを運ぶ前准
波の増大を阻害するから特に有害である。」と主張され
ている。この理論論文の教示を受けて、ｒ、ｏ。
パールミネセント ＬＥＤ ウィズ ラテラル コン
ファインメント」では、非ポンプ領域を有するが、故所
型ストライブ接点構成ではなく側方向導波性を示すより
複雑な構造を有する高輝度ＥＬＥＤの性能についての理
論的分析がなされている。このＥＬＥＤは、英国特許明
細書第２０９００５６Ａ号にも記載されているが、明ら
かにマルチモードファイバに適合するよう設ｉ１されて
いる。この論文では分析の結果として、かかる構造は少
なくとも１つの大きな欠点、つまり、「強い反射波が発
生して、出力端で利用されるよりも多量のむだなパワー
が損失性の内部ダイオード構造に入る（これは過熱の原
因となる）。」を有すると結論されている。そこでこの
論文では［反射波は、高エネルギーを有するため、利得
飽和を引き起こし、従ってファイバへパワーを運ぶ前准
波の増大を阻害するから特に有害である。」と主張され
ている。この理論論文の教示を受けて、ｒ、ｏ。
カミナラ他は、ｒＥＥＥ ジャーナル オプ り７ン
タム エレクトロニクス第ＱＥ−１９巻第１ｑ、 １９
８３年１月、７８〜８１頁の論文「ラテラル コンファ
インメント １ｎＧａＡｓＰ スーパールミネセント
ダイオード アト １．３μｍ」において、デバイス
後部に吸収領域を有する代わりに背面に高反射能ミラー
が設けられた、マルヂモードファイバ用ＥＬＥＤの製造
について記載している。 これに対し本発明は、単一モ
ードファイバとの結合に適する非高輝度Ｅ Ｌ Ｅ Ｄ
に関し、従来容易に截断型ストライブ接点非高輝度Ｅ
Ｌ Ｅ Ｄ ｈｔら発光されていたのより多量の光パワ
ーを発しなからも、ストライプ接点非高輝度ＥＬＥＤに
みられる出力パワーの温度変化についての所望の相対的
安定性が得られるようにすることを目的とする。
タム エレクトロニクス第ＱＥ−１９巻第１ｑ、 １９
８３年１月、７８〜８１頁の論文「ラテラル コンファ
インメント １ｎＧａＡｓＰ スーパールミネセント
ダイオード アト １．３μｍ」において、デバイス
後部に吸収領域を有する代わりに背面に高反射能ミラー
が設けられた、マルヂモードファイバ用ＥＬＥＤの製造
について記載している。 これに対し本発明は、単一モ
ードファイバとの結合に適する非高輝度Ｅ Ｌ Ｅ Ｄ
に関し、従来容易に截断型ストライブ接点非高輝度Ｅ
Ｌ Ｅ Ｄ ｈｔら発光されていたのより多量の光パワ
ーを発しなからも、ストライプ接点非高輝度ＥＬＥＤに
みられる出力パワーの温度変化についての所望の相対的
安定性が得られるようにすることを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明によれば、ダイオードのｐ―ｎ接合を横断する電
流流入を、出力端面であるチップの実質上一端面から前
記出力端面と反対側端面との中間点まである軸に沿って
延在する活性領域のみに略制限し、チップは活性領域で
は前記軸と直交する全ての方向に実光学的導波性が１９
られ、活性領域を越えて前記中間点と前記反対側端面の
間に軸方向に延在するチップの領域では前記軸に直交す
る少なくとも１つの方向で実光学的導波性がないような
屈折率構造を有し、活性領域は少なくと６１０℃以上の
温度及びＯから １００ ｍＡの動作電流範囲では高輝
度発光を行なわないよう充分短く、活性領域では屈折率
形状は単一モードファイバに適合する実質的な単一モー
ド導波性を生ぜしめる電極式エツジエミッション型発光
ダイオードチップが提供される。
流流入を、出力端面であるチップの実質上一端面から前
記出力端面と反対側端面との中間点まである軸に沿って
延在する活性領域のみに略制限し、チップは活性領域で
は前記軸と直交する全ての方向に実光学的導波性が１９
られ、活性領域を越えて前記中間点と前記反対側端面の
間に軸方向に延在するチップの領域では前記軸に直交す
る少なくとも１つの方向で実光学的導波性がないような
屈折率構造を有し、活性領域は少なくと６１０℃以上の
温度及びＯから １００ ｍＡの動作電流範囲では高輝
度発光を行なわないよう充分短く、活性領域では屈折率
形状は単一モードファイバに適合する実質的な単一モー
ド導波性を生ぜしめる電極式エツジエミッション型発光
ダイオードチップが提供される。
半導体レーザが実側方向導波効果を有するようにするに
は多くの方法があり、そのうちの全てではないにしろ多
くは非高輝度ＥＬＥＤの構成においても利用可能と思わ
れる。本発明の教示に従って構成されるＥＬＥＤがこの
側方向導波効果を有するようにする好ましい方法は、両
面でより低い屈折率材料に接する平面状活性層の実効屈
折率が、より低い屈折率の材料内へ突入する材料の上方
延在***の存在により局部的に上昇するような***構造
を採用することである。
は多くの方法があり、そのうちの全てではないにしろ多
くは非高輝度ＥＬＥＤの構成においても利用可能と思わ
れる。本発明の教示に従って構成されるＥＬＥＤがこの
側方向導波効果を有するようにする好ましい方法は、両
面でより低い屈折率材料に接する平面状活性層の実効屈
折率が、より低い屈折率の材料内へ突入する材料の上方
延在***の存在により局部的に上昇するような***構造
を採用することである。
１３μｍで発光するＩｎＧａＡｓＰ製のス１〜ライブ接
点ダブルへテロ構ｍＥＬＥＤの場合、適宜の１０μｍス
ポットサイズ単一モードファイバに４乃至５μＷのパワ
ーを出力する非高ｒ４度デバイスが比較的低い歩どまり
で製造される。これに対し本発明の教示により同−材料
で構成される***構造Ｅ Ｌ Ｅ Ｄの場合、少なくと
も１５μＷのパワーを出力するデバイスが比較的良好な
歩どまりで得られ、少なくとも１つのデバイスは出力パ
ワーが６０μＷであった。これらの特定の材料では、隆
起で規定される活性領域の長さは典型的には１００乃至
２００μｍの範囲内にあるのが有利である。
点ダブルへテロ構ｍＥＬＥＤの場合、適宜の１０μｍス
ポットサイズ単一モードファイバに４乃至５μＷのパワ
ーを出力する非高ｒ４度デバイスが比較的低い歩どまり
で製造される。これに対し本発明の教示により同−材料
で構成される***構造Ｅ Ｌ Ｅ Ｄの場合、少なくと
も１５μＷのパワーを出力するデバイスが比較的良好な
歩どまりで得られ、少なくとも１つのデバイスは出力パ
ワーが６０μＷであった。これらの特定の材料では、隆
起で規定される活性領域の長さは典型的には１００乃至
２００μｍの範囲内にあるのが有利である。
***がより長いとデバイスが非高ｒＩＨ度でなくなる危
険が増大し、また***がより短いとパワーが低下する。
険が増大し、また***がより短いとパワーが低下する。
実施例
以下本発明の好ましい実施例である非高輝Ｉｆｆ Ｉｎ
ＧａＡｓＰ截型***構造ＥＬＥＤについて図面を参照し
つつ説明する。
ＧａＡｓＰ截型***構造ＥＬＥＤについて図面を参照し
つつ説明する。
一連の層２．３．４．５及び６は、ｎ＋型リン化インジ
ウム（ＩｎＰ）基層上にエピタキシャル形成される。典
型的にはこの工程には液相エピタキシーが用いられるが
、その代わりに例えば有機、′ｉ＞ｋル気相エピタキシ
ーを用いることもできる。、最初に形成されるエピタキ
シャル層である層２はｎ型１ｎＰバッファ層である。層
２は、典型的には２乃至５μｍの厚さを有する。層２の
形成後、デバイスの活性層である層３が形成される。活
性層はより薄く、典型的には０．０８μｍから０．５０
μｍの範囲の厚さを有する。活性層はｐ型［ｎＧａＡＳ
Ｐ又はｎ型１ｎＧａＡｓＰ製であり、その組成は、デバ
イスが発光すべき波長に応じて選択される。典型的には
、これは１．２０ Ｑｒｎから１．３５μｍの波長範囲
に入るが、１．４６μｍから１．５８μｍの波長範囲に
入る。、７．３μｍで動作するダイオードの特定の好ま
しい例においては、活性層３の組成ハＩ ｎ、７１ Ｇ
ａ、２９Ａ Ｓ、ｅ２Ｐ 、３ｇであり、その厚さは
０．１５μｍである。居４はｐ型アンチメルトバック／
ガイド層であり、やはり４成分ＩｎＧａＡｓＰからなる
が、活性層よりは発光波長が短くなるような組成であり
、典７型的には発光波長が１．１８μｍ又は１．０６μ
ｍとなるような組成である。層４の厚さは、典型的には
０．１乃至０．３μｍの範囲内にある。０．１５μｍの
厚さの活性層に対しては、０．２５μｍの厚さを用いる
のが好適である。構造の残りのエピタキシャル層である
層５及び６は、それぞれ典型的には約１．５μｍの厚さ
のＩｎＰ製ｐ型クラツデイング層と、典型的には約１．
５μｍの厚さであり層４と同一組成であるのが好便なＩ
ｎＧａＡｓＰ製ｐ型接点層である。
ウム（ＩｎＰ）基層上にエピタキシャル形成される。典
型的にはこの工程には液相エピタキシーが用いられるが
、その代わりに例えば有機、′ｉ＞ｋル気相エピタキシ
ーを用いることもできる。、最初に形成されるエピタキ
シャル層である層２はｎ型１ｎＰバッファ層である。層
２は、典型的には２乃至５μｍの厚さを有する。層２の
形成後、デバイスの活性層である層３が形成される。活
性層はより薄く、典型的には０．０８μｍから０．５０
μｍの範囲の厚さを有する。活性層はｐ型［ｎＧａＡＳ
Ｐ又はｎ型１ｎＧａＡｓＰ製であり、その組成は、デバ
イスが発光すべき波長に応じて選択される。典型的には
、これは１．２０ Ｑｒｎから１．３５μｍの波長範囲
に入るが、１．４６μｍから１．５８μｍの波長範囲に
入る。、７．３μｍで動作するダイオードの特定の好ま
しい例においては、活性層３の組成ハＩ ｎ、７１ Ｇ
ａ、２９Ａ Ｓ、ｅ２Ｐ 、３ｇであり、その厚さは
０．１５μｍである。居４はｐ型アンチメルトバック／
ガイド層であり、やはり４成分ＩｎＧａＡｓＰからなる
が、活性層よりは発光波長が短くなるような組成であり
、典７型的には発光波長が１．１８μｍ又は１．０６μ
ｍとなるような組成である。層４の厚さは、典型的には
０．１乃至０．３μｍの範囲内にある。０．１５μｍの
厚さの活性層に対しては、０．２５μｍの厚さを用いる
のが好適である。構造の残りのエピタキシャル層である
層５及び６は、それぞれ典型的には約１．５μｍの厚さ
のＩｎＰ製ｐ型クラツデイング層と、典型的には約１．
５μｍの厚さであり層４と同一組成であるのが好便なＩ
ｎＧａＡｓＰ製ｐ型接点層である。
第２図を参照するに、接点層６及びクラツデイング層５
を貫通ずる２つのチャンネルをエツチングし典型的には
３乃至５μｌの幅の介在***７を形成せしめるのに湿式
化学エツチングが用いられる。チャンネルの長さは、隆
起７が平面状領域８から延出するよう基層の相当する寸
法より短い。
を貫通ずる２つのチャンネルをエツチングし典型的には
３乃至５μｌの幅の介在***７を形成せしめるのに湿式
化学エツチングが用いられる。チャンネルの長さは、隆
起７が平面状領域８から延出するよう基層の相当する寸
法より短い。
これらのチャンネルは、フォトリソグラフィ後に酸化物
マスク（図示せず）を介してエツチングされる。層６の
４成分系材料を除去するのにＫＫＩ型エツチングが用い
られる。層５のＩｎＰを除去するにはＨ３ＰＯ３： Ｈ
（，２エツチングが用いられる。これは、このエツチン
グによればアンチヌル１−バック／ガイド層の五にある
４成分系材料が露出するとエツチングが実質上停止する
からである。
マスク（図示せず）を介してエツチングされる。層６の
４成分系材料を除去するのにＫＫＩ型エツチングが用い
られる。層５のＩｎＰを除去するにはＨ３ＰＯ３： Ｈ
（，２エツチングが用いられる。これは、このエツチン
グによればアンチヌル１−バック／ガイド層の五にある
４成分系材料が露出するとエツチングが実質上停止する
からである。
厚さ約０．３μｍの二酸化ケイ素層９が、絶縁ｈ４とし
て表面上に堆積されてから、この二酸化ケイ素層***と
そろえて窓が穿設される。次に基層１が約３００μｍか
ら約１００μ電まで薄くされた後に、頂面にＴ ｉ Ｐ
ｔＡｕ製ｐ型接点金属被覆届１０が蒸着堆積され、底面
にＡｕ５ｎＡｕ製ｎ型接点金属被覆層１１が蒸着堆積さ
れる。これらの金属被覆層は半導体材料と合金化する。
て表面上に堆積されてから、この二酸化ケイ素層***と
そろえて窓が穿設される。次に基層１が約３００μｍか
ら約１００μ電まで薄くされた後に、頂面にＴ ｉ Ｐ
ｔＡｕ製ｐ型接点金属被覆届１０が蒸着堆積され、底面
にＡｕ５ｎＡｕ製ｎ型接点金属被覆層１１が蒸着堆積さ
れる。これらの金属被覆層は半導体材料と合金化する。
層１０の場合には、この合金化は二酸化ケイ素絶縁９が
マスクとして働かない***７においてのみ起こる。
マスクとして働かない***７においてのみ起こる。
層の組成、層の厚さ及び***の幅は、開口数的０．２に
対応するよう計算された***の下の活性層の領域に関し
側方向導波効果を生ぜしめるリブ部を有し単一横モード
レーザとして動作する種類の***構造レーザの場合と同
一であ°る。従って明らかにＥＬＥＤは、実質上単一モ
ードファイバと適合するモードである。
対応するよう計算された***の下の活性層の領域に関し
側方向導波効果を生ぜしめるリブ部を有し単一横モード
レーザとして動作する種類の***構造レーザの場合と同
一であ°る。従って明らかにＥＬＥＤは、実質上単一モ
ードファイバと適合するモードである。
第１図及び第２図は単一のＥＬＥＤデバイスを示す。し
かし、ＬＥＤ及び注入レーザ製造技術の通常としては、
ウェーハ上でエピタキシセル成長。
かし、ＬＥＤ及び注入レーザ製造技術の通常としては、
ウェーハ上でエピタキシセル成長。
マスキング、エツチング、金属被覆及び合金化を行なっ
た後に棒状に分割し、さらに個々のデバイスチップまで
分割される。所望の場合、デバイスの出力端面１２に反
射防止膜（図示せず）を設けてもよいが多くの場合これ
は不要である。かかる膜が設けられる場合には、通常側
々のデバイスチップに再分割される前に個々の棒に設け
られる。
た後に棒状に分割し、さらに個々のデバイスチップまで
分割される。所望の場合、デバイスの出力端面１２に反
射防止膜（図示せず）を設けてもよいが多くの場合これ
は不要である。かかる膜が設けられる場合には、通常側
々のデバイスチップに再分割される前に個々の棒に設け
られる。
***の長さは典型的には１００から２００μｍの範囲内
にあり、好ましくは約１６５μｍである。***７の後部
から平面状領域８をわたって出力端面１２とは反対側の
近い方の端面までの距離は典型的には８０から２５０μ
ｍの範囲内にあり、好ましくは約１００μｍである。デ
バイスチップの幅は重要ではないが、典型的には約３０
０μｍである。
にあり、好ましくは約１６５μｍである。***７の後部
から平面状領域８をわたって出力端面１２とは反対側の
近い方の端面までの距離は典型的には８０から２５０μ
ｍの範囲内にあり、好ましくは約１００μｍである。デ
バイスチップの幅は重要ではないが、典型的には約３０
０μｍである。
第３図は、例えばダイレモンドペデスタル又は金メツキ
銅製ヘッダであるヒートシンク１４の頂部に取り付けら
れたかかるデバイスチップ１３を示す。チップは、必要
に応じｐ側を上にして取りイＮ４けられてもｐ側を下に
して取り付けられてもよく、金／スズ及び銅／スズハン
ダ又は導電エポキシによりヒートシンクに固定される。
銅製ヘッダであるヒートシンク１４の頂部に取り付けら
れたかかるデバイスチップ１３を示す。チップは、必要
に応じｐ側を上にして取りイＮ４けられてもｐ側を下に
して取り付けられてもよく、金／スズ及び銅／スズハン
ダ又は導電エポキシによりヒートシンクに固定される。
チップから発射された光を集め単一モード光ファイバ（
図示せず）の喘部内へ方向付けるには、ジルコン等の高
屈折率材ＥＩ Ｍの球面レンズ１５をヒートシンク上チ
ップと隣り合わせて取り付けるのが好適である。チップ
がｐ側を下にして取り付けられる場合には、レンズはヒ
ートシンクの側面に取り付ける必要がある。組立体は、
発射された光がパッケージ（図示せず）の壁に設けられ
る窓（図示せず）の外面で近似焦点（不明確性が最小の
円板）を有するような寸法とされたパッケージ内に設け
られる。
図示せず）の喘部内へ方向付けるには、ジルコン等の高
屈折率材ＥＩ Ｍの球面レンズ１５をヒートシンク上チ
ップと隣り合わせて取り付けるのが好適である。チップ
がｐ側を下にして取り付けられる場合には、レンズはヒ
ートシンクの側面に取り付ける必要がある。組立体は、
発射された光がパッケージ（図示せず）の壁に設けられ
る窓（図示せず）の外面で近似焦点（不明確性が最小の
円板）を有するような寸法とされたパッケージ内に設け
られる。
第４図及び第５図は、それぞれ長く延びたくエピタキシ
ャル層の面内）方向及び短く延びたく層に対する法線〉
方向にパターン中央を横断して測定した代表的チップ（
レンズ１５なし）の近距離パターンの強度形状を示す。
ャル層の面内）方向及び短く延びたく層に対する法線〉
方向にパターン中央を横断して測定した代表的チップ（
レンズ１５なし）の近距離パターンの強度形状を示す。
これは５０ｍＡで駆動される室温のデバイスについての
ものである。
ものである。
第６図及び第７図は、チップの２つの代表的な例におい
て如何にして光出力が異なる温度に対し駆動電流の関数
として変化するかを示す。この光強度は、開口数０．５
の検出器で収集されたμＷに関し較正されている。また
図中破線で２つのデバイスの対応する電流／電圧特性が
示されている。
て如何にして光出力が異なる温度に対し駆動電流の関数
として変化するかを示す。この光強度は、開口数０．５
の検出器で収集されたμＷに関し較正されている。また
図中破線で２つのデバイスの対応する電流／電圧特性が
示されている。
第８図は、２つの異なる電流駆動レベル、つまり １０
０ ｍＡ及び１５０ ｍＡのそれぞれに対し２０℃で測
定された第３のデバイスのスペクトル特性８０及び８１
を示す。２つの特性は路間−の半値全幅、約７５０ｒ＋
ｍを示す。もし高輝度発光が発生するような場合には、
強い方の駆＠電流には、顕著に狭いスペクトル特性が付
随していたであろう。
０ ｍＡ及び１５０ ｍＡのそれぞれに対し２０℃で測
定された第３のデバイスのスペクトル特性８０及び８１
を示す。２つの特性は路間−の半値全幅、約７５０ｒ＋
ｍを示す。もし高輝度発光が発生するような場合には、
強い方の駆＠電流には、顕著に狭いスペクトル特性が付
随していたであろう。
上記を要約するに、本発明による単一モードファイバ用
エツジエミッション型発光ダイオードは、前方端にリッ
ジレーナと類似の構成〈７）を有し後方端ではポンピン
グされない平面状領域（８）で終わる。
エツジエミッション型発光ダイオードは、前方端にリッ
ジレーナと類似の構成〈７）を有し後方端ではポンピン
グされない平面状領域（８）で終わる。
第１図は***構造を画成するヂャンネルのエツチングを
行なう双性のデバイスの概略斜視図、第２図は完成した
デバイスの概略斜視図、第３図はヒートシンクに取り付
けられたデバイスを示す図、第４図及び第５図は近距離
場強度形状をプロットした図、第６図及び第７図は異な
る動作温度における駆動電流と光出力の関係を示すプロ
ットした図、第８図は２つの異なる電流駆動レベルにお
（）るスペクトル特性をプロットした図である。 １・・・基層、２，３．４．５．６・・・層、７・・・
***、８・・・平面状領域、９・・・二酸化ケイ素層、
１０゜１１・・・金属被覆層、１２・・・出力端面、１
３・・・デバイスチップ、１４・・・ヒートシンク、１
５・・・球面レンズ、ｓｏ、ｓｉ・・・スペクトル特性
。 特許出願人 エステイ−シー ビーエルシーＦｉｇ、１
行なう双性のデバイスの概略斜視図、第２図は完成した
デバイスの概略斜視図、第３図はヒートシンクに取り付
けられたデバイスを示す図、第４図及び第５図は近距離
場強度形状をプロットした図、第６図及び第７図は異な
る動作温度における駆動電流と光出力の関係を示すプロ
ットした図、第８図は２つの異なる電流駆動レベルにお
（）るスペクトル特性をプロットした図である。 １・・・基層、２，３．４．５．６・・・層、７・・・
***、８・・・平面状領域、９・・・二酸化ケイ素層、
１０゜１１・・・金属被覆層、１２・・・出力端面、１
３・・・デバイスチップ、１４・・・ヒートシンク、１
５・・・球面レンズ、ｓｏ、ｓｉ・・・スペクトル特性
。 特許出願人 エステイ−シー ビーエルシーＦｉｇ、１
Claims (8)
- （１）ダイオードのｐ―ｎ接合を横断する電流流入を、
出力端面であるチップの実質上一端面から該出力端面と
反対側端面との中間点まである軸に沿つて延在する活性
領域のみに略制限し、チップは活性領域では該軸と直交
する全ての方向に実光学的導波性が得られ、活性領域を
越えて該中間点と該反対側端面の間に軸方向に延在する
チップの領域では該軸に直交する少なくとも１つの方向
で実光学的導波性がないような屈折率構造を有し、活性
領域は少なくとも１０℃以上の温度及び０から１００ｍ
Ａの動作電流範囲では高輝度発光を行なわないよう充分
短く、活性領域では屈折率構造の形状は単一モードファ
イバに適合する実質的な単一モード導波性を生ぜしめる
ものである、電極式エッジエミッション型ダイオードチ
ップ。 - （２）活性領域は、少なくとも０°から７０℃の温度範
囲及び０から１００ｍＡの動作電流範囲では、高輝度発
光を行なわないよう充分短いことを特徴とする請求項１
記載の発光ダイオードチップ。 - （３）活性領域の長さは、１００から２００μｍの範囲
内にあることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオー
ドチップ。 - （４）チップはＩｎＧａＡｓＰ製であることを特徴とす
る請求項１記載の発光ダイオードチップ。 - （５）活性領域における実導波性の一部は***構造によ
り得られることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオ
ードチップ。 - （６）チップはＩｎＧａＡｓＰ製であることを特徴とす
る請求項５記載の発光ダイオードチップ。 - （７）活性領域は、少なくとも０°から７０℃の温度範
囲及び０から１００ｍＡの動作電流範囲では、高輝度発
光を行なわないよう充分短いことを特徴とする請求項６
記載の発光ダイオードチップ。 - （８）活性領域の長さは、１００から２００μｍの範囲
内にあることを特徴とする請求項７記載の発光ダイオー
ドチップ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB878721491A GB8721491D0 (en) | 1987-09-12 | 1987-09-12 | Light emissive diode |
| GB8721491 | 1987-09-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140680A true JPH01140680A (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=10623688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63226332A Pending JPH01140680A (ja) | 1987-09-12 | 1988-09-09 | 発光ダイオードチップ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4937638A (ja) |
| EP (1) | EP0308082A3 (ja) |
| JP (1) | JPH01140680A (ja) |
| DK (1) | DK506988A (ja) |
| GB (2) | GB8721491D0 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5138624A (en) * | 1989-11-16 | 1992-08-11 | The Boeing Company | Multiwavelength LED and laser diode optical source |
| US5382812A (en) * | 1993-04-14 | 1995-01-17 | Kobe Development Corporation | Diamond and II-VI heterojunction semiconductor light emitting device |
| DE102004024156B4 (de) * | 2004-03-31 | 2011-01-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Kantenemittierender Diodenlaser |
| US11257388B2 (en) * | 2019-10-30 | 2022-02-22 | Honeywell International Inc. | Obstruction detection and warning system and method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4152044A (en) * | 1977-06-17 | 1979-05-01 | International Telephone And Telegraph Corporation | Galium aluminum arsenide graded index waveguide |
| US4376946A (en) * | 1980-11-28 | 1983-03-15 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Superluminescent LED with efficient coupling to optical waveguide |
-
1987
- 1987-09-12 GB GB878721491A patent/GB8721491D0/en active Pending
-
1988
- 1988-08-16 GB GB8819471A patent/GB2209869B/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-08-22 EP EP88307763A patent/EP0308082A3/en not_active Withdrawn
- 1988-09-01 US US07/239,403 patent/US4937638A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-09 JP JP63226332A patent/JPH01140680A/ja active Pending
- 1988-09-12 DK DK506988A patent/DK506988A/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2209869A (en) | 1989-05-24 |
| DK506988D0 (da) | 1988-09-12 |
| GB8819471D0 (en) | 1988-09-21 |
| EP0308082A3 (en) | 1990-07-18 |
| EP0308082A2 (en) | 1989-03-22 |
| US4937638A (en) | 1990-06-26 |
| GB2209869B (en) | 1990-11-21 |
| GB8721491D0 (en) | 1987-10-21 |
| DK506988A (da) | 1989-03-13 |
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