JPH01205479A - 端面発光型半導体発光装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、端面発光型半導体発光装置に関する。

但し、半導体レーザは除く。

〔従来の技術〕

従来の端面発光型半導体発光ダイオード（以下Ｅ／Ｅ　
ＬＥＤ）は、第３図（ａｌ　〜（ＣＩ　Ｋ示すように、
その電流注入領域６は、長刀形のストライプ状であった
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のＥ／Ｅ　ＬＥＤは、その放出光の成分の
甲に誘導放出光全面発光型半導体発光ダイオード（以下
Ｓ／Ｅ　ｉ、ＥＤ）よシ多く含んでいる。それは、Ｓ／
ＥＬＥＤと比べ、Ｅ／Ｅ　ＬＥＤは、その活性層中を光
が導波される距離が長いためである。

一般に、誘導放出光は、自然放出光よシ、温度依存性が
強いため、誘導放出光をその放射光の成分に多く含むＥ
／Ｅ　ＬＥＤは、Ｓ／Ｅ　ＬＥＤ　よシその放射光の温
度依存性が強くなる。

まｔ、放射光の温度依存性を少くする方法として現在、 （１）　　キャリアのライフタイムを短くする（発光部
にキャリアをドーピングするなどの手段による）。

（２）電流密度を下げる（電流注入領域の面積音大さく
する）。

という２つの手段が用いられるが、いずれも、その光出
力は小さくなる。

つまυ、放射光の温度依存性を少くし、同時にその光Ｉ
Ｊ」刀を大きくするということができないという欠点が
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の端面発光型半導体発光装置は、半導体基板上に
活性Ｎを屈折率の大きなクラッド層で挾んだ半導体ヘテ
ロ接合構造体を積層したペレットにストライプ状の電流
注入領域を設けてなる端面発光型半導体発光装置におい
て、前記電流注入領域の両側の側面が非平行で光出射面
となす角度θ〃よ、光の放射角α、クラッド層の屈折率
′ｆ！：ｎとしであり、前記光出射面から離れるほど前
記両側の側面の出］隔が広がっているというものである
。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明フ゛
る。

第１図は本発明の第１の実施例を示すペレットの上面図
である。なお、電流注入領域の形状以外は第３図（ａｌ
〜（Ｃ）に示した従来例と同じである。

この実施例は、ｎ型１ｎＰ基板１上にｐ＋型Ｉｎ−〇ａ
ＡｓＰ活性層３（（λｇ＝１．３μｍ）？、７屈折率軟
きなクラッドＮ（ｎ型Ｊ：ｎＰ／ｉ２．４）　　で挾ん
だ半導体ヘテロ接合構造体を積層したペレットにストラ
イプ状の電流注入領域６を設けてなる端面発光型半導体
発光ダイオードにおいて、電流注入領域６の両側の側面
が非平行で光出射面１２となす角度θ（＝９０°＋Ｘ）
が９５°であり、光出射面１２から・離れるほど両側の
側面の間隔が広がっているというものである。

なお、ペレットの大きさは３００μｍＸ２００μｍの長
刀形、電流注入領域の長さは１６５μｍ１活性層厚さは
０．１μｍとする。一般にＥ／Ｅ　ＬＥＤの光放射角は
片側約２０°、ＩｎＰの屈折率を３．５、空気のそれを
１とすると １ｓｉｎ２０°＝３，５　ｓ　ｉ　ｎ　ｘ　、　　ｘ＝
５．５゜であるから、光出射面から、９５．５°以下の
角度をもって、導波される光は、その光出射面から、外
部へ放射される事になる。

本実施例では、第１図でもわかる通多、そのなす角を９
５°とした。従来の電流注入領域より、その角度が５°
広がった事で、その広がった２つの面積部（図中２つの
斜線部）で発光し、導波された光は、同一の光出射面１
２に９５°以下の角度をもって入射するため、この光出
射部で足し合わさって、外部へ放出される。しかも、従
来の電流注入領域よ勺、その面積は大きくなっているた
め、従来のＥ／Ｅ　ＬＥＤ　、１：　ＩＣその放出光の
温度依存性は少ない。

さらに、本発明では、電流注入領域で発光した光を効率
よく導波させるため、側面には反射率の高い金属（Ａｕ
）からなるｐ側電極８をｘプベーション膜７の上に蒸着
させている。その上、光出射面１２の後方の面は、従来
よシ、光出射面と平行な面になると、この面で反射され
た光が再び光出射面に向い、導波している甲で誘導放出
をおこすので、これを押えるため、斜めにエツチングす
るという技術があったが、本発明ではこれに加え、どの
同一平面上でも光出射部１２と後方の面１３゜１４が平
行にならない構造にし、誘導放出光の発生を押え、光の
温度依存性を少なくしている。

第２図は、本発明の第２の実施例を示すペレットの上面
図である。本実施例もＩｎＰ基板上に形成された長波長
帯Ｅ／Ｅ　ＬＥＤである。その寸法は、電流注入領域の
長さが３００μｍの他は第１の実施例と同じである。ま
た、光出射面１２と、その２つの側面は第１の実施例と
同じように９５°の角度で接しさせ、その電流注入領域
６の面積を広げ、かつ、広がった部分で発光した光を同
一の光出射面１２から放射できる。さらに、電流注入領
域６をペレット全縦断させ、第１の実施例よりもその電
流注入領域６の面８ｔｋ広げている。

これに加え、本実施例では、光出射面１２の後方にも光
出射面１５．１６を設けた。しかし、ここから出射され
る光は、放射される光の発光領域が第１の実施例でも述
べたように、出射面の法線方向よりそれぞれ±５．５°
の領域（図中斜線部）に限られ、その光出力は、前方の
光出射面１２よシも弱い。そのため、この光出射ｆｆｉ
〕１５，１６から放射される光は、モニタ光として利用
することが出来る。

次に、光出射面１２の後方の面１３．１４は、第１の実
施例と同じように、光出射面１２とどの平面をとっても
平行ｖＣならないような構造にしている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、端面発光型半導体発光装
置の光出射面とその対面による光共振器構造を互いに平
行となる部分をなくし、かつ、その電流注入領域の面Ｉ
Ｒｋ広＜シ、その放射光の温度依存性を少なくすると同
時に、光出射面の側面の２面を光の放射角より算出され
る全反射角以下の角度を持って接しさせ、従来の９０”
　’ｉ持って接しさせる構造よシ、外部へ放射される発
光領域を最大限に太きくし、その光出力をも上げること
ができるという効果がある。

なお、本発明は、実施例で示した電流注入領域の形状に
拘束されるものでなく、 （１）光出射面の対面が光出射面と平行な面を構成しな
い節 （２）光出射面の側面が該光出射面と９０°以上、９０
゜＋Ｓｉｎ　　”（ｓｉｎα／ｎ）以下の角度で構成さ
れている事 の２点を満足する電流注入領域を持つことで、光出力、
光取シ出し効率を向上させ、光出力の温度特性を向上さ
せるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の第１．第２の実施
例を示すペレットの上面図、第３図（ａ）。 （ｂｉ　、　（ｃｌはそれぞれ従来例を示すペレットの
上面図。 正面図、断面図である。 １・・・・・・ｎ型ＩｎＰ基板、２・・・・・・ｎ型Ｉ
ｎＰ層、　３・・・・・・ｐ＋型ＩｎＧａＡｓＰ活性層
、４・・・・・・ｐ型ＩｎＰクラッド層、５・・・・・
・ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、６・・・・・・電流
注入領域、７・・・・・・パッシベーション膜、８・・
・・・・ｐｉｌｔｌ電極、９・・・・・・ｎ側電極、１
０・・・・・・溝、１１・・・・・・コンタクト窓、１
２・・・・・・光出射面、１３゜１４・・・・・・光出
射面の対面、１５．１６・・・・・・モニタ光出射面。 代理人　弁理士　　内　原　　　音 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　半導体基板上に活性層を屈折率の大きなクラッド層で
   挾んだ半導体ヘテロ接合構造体を積層したペレットにス
   トライプ状の電流注入領域を設けてなる端面発光型半導
   体発光装置において、前記電流注入領域の両側の側面が
   非平行で光出射面となす角度θが、光の放射角をα、ク
   ラッド層の屈折率をｎとして、 ９０゜＜θ≦９０゜＋Ｓｉｎ＾−＾１（ｓｉｎα／ｎ）
   であり、前記光出射面から離れるほど前記両側の側面の
   間隔が広がっていることを特徴とする端面発光型半導体
   発光装置。