JPH01205479A - 端面発光型半導体発光装置 - Google Patents
端面発光型半導体発光装置Info
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- JPH01205479A JPH01205479A JP63030249A JP3024988A JPH01205479A JP H01205479 A JPH01205479 A JP H01205479A JP 63030249 A JP63030249 A JP 63030249A JP 3024988 A JP3024988 A JP 3024988A JP H01205479 A JPH01205479 A JP H01205479A
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- Japan
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- light
- light emitting
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 9
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 2
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- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- 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
【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
。
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
。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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
。
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
。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明フ゛
る。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 【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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3024988A JP2655411B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 端面発光型半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3024988A JP2655411B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 端面発光型半導体発光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01205479A true JPH01205479A (ja) | 1989-08-17 |
JP2655411B2 JP2655411B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=12298435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3024988A Expired - Lifetime JP2655411B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 端面発光型半導体発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2655411B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0902978A1 (en) * | 1996-06-05 | 1999-03-24 | Sarnoff Corporation | Light emitting semiconductor device |
JP2010192603A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Seiko Epson Corp | 発光装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50158223A (ja) * | 1973-11-12 | 1975-12-22 |
-
1988
- 1988-02-10 JP JP3024988A patent/JP2655411B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50158223A (ja) * | 1973-11-12 | 1975-12-22 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0902978A1 (en) * | 1996-06-05 | 1999-03-24 | Sarnoff Corporation | Light emitting semiconductor device |
EP0902978A4 (en) * | 1996-06-05 | 2000-02-23 | Sarnoff Corp | LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT |
US6417524B1 (en) | 1996-06-05 | 2002-07-09 | Princeton Lightwave Inc. | Light emitting semiconductor device |
JP2010192603A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Seiko Epson Corp | 発光装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2655411B2 (ja) | 1997-09-17 |
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