JPH05102606A - 半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents
半導体発光素子およびその製造方法Info
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- JPH05102606A JPH05102606A JP28544591A JP28544591A JPH05102606A JP H05102606 A JPH05102606 A JP H05102606A JP 28544591 A JP28544591 A JP 28544591A JP 28544591 A JP28544591 A JP 28544591A JP H05102606 A JPH05102606 A JP H05102606A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ジャンクション・ダウン実装に適した構造の
半導体発光素子を提供する。 【構成】 半導体基板10上の活性層12上部に，ｐクラッ
ド層13，ｎブロッキング層14およびｐキャップ層15を成
長させ，ｐｎ接合電流阻止層を設ける。ｐキャップ層15
からｐｎ接合面を貫通してエッチングによりＶ溝16を形
成し，ｐキャップ層15上面およびＶ溝16内面にＺｎを拡
散させて，ｎブロッキング層14の一部をｐ型に反転させ
て電流狭窄構造とする。ｐキャップ層上面全体に電極18
を設ける。エッチングによって深いＶ溝を形成できるの
でキャップ層15から活性層12までの距離を大きくさせる
ことができる。
半導体発光素子を提供する。 【構成】 半導体基板10上の活性層12上部に，ｐクラッ
ド層13，ｎブロッキング層14およびｐキャップ層15を成
長させ，ｐｎ接合電流阻止層を設ける。ｐキャップ層15
からｐｎ接合面を貫通してエッチングによりＶ溝16を形
成し，ｐキャップ層15上面およびＶ溝16内面にＺｎを拡
散させて，ｎブロッキング層14の一部をｐ型に反転させ
て電流狭窄構造とする。ｐキャップ層上面全体に電極18
を設ける。エッチングによって深いＶ溝を形成できるの
でキャップ層15から活性層12までの距離を大きくさせる
ことができる。
Description
【０００１】
【技術分野】この発明は半導体発光素子およびその製造
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【先願発明の説明】平坦な基板上に１回の平坦な多層結
晶成工程で電流狭窄構造をもたせた半導体発光素子につ
いて，出願人は既にいくつかの提案を行った。
晶成工程で電流狭窄構造をもたせた半導体発光素子につ
いて，出願人は既にいくつかの提案を行った。
【０００３】特願平２−32575 号において提案した半導
体発光素子の一つは図５に示すように端面出射型のもの
であって，ｎ−ＧａＡｓ基板30上にｎ−ＡｌＧａＡｓ下
部クラッド層31，ＧａＡｓ活性層32，ｐ−ＡｌＧａＡｓ
上部クラッド層33，ｎ−ＧａＡｓブロッキング層34，お
よびｐ−ＧａＡｓキャップ層35を順次成長させ，光出射
端面側の一部において，最上層のキャップ層35から上部
クラッド層33に達するまでｐ−Ｚｎ拡散領域36を形成
し，ブロッキング層34におけるこの領域36の導電型をｐ
型に反転して電流狭窄構造を形成するものである。この
半導体ウエハの上，下面にｐ側電極38およびｎ側電極37
が設けられる。
体発光素子の一つは図５に示すように端面出射型のもの
であって，ｎ−ＧａＡｓ基板30上にｎ−ＡｌＧａＡｓ下
部クラッド層31，ＧａＡｓ活性層32，ｐ−ＡｌＧａＡｓ
上部クラッド層33，ｎ−ＧａＡｓブロッキング層34，お
よびｐ−ＧａＡｓキャップ層35を順次成長させ，光出射
端面側の一部において，最上層のキャップ層35から上部
クラッド層33に達するまでｐ−Ｚｎ拡散領域36を形成
し，ブロッキング層34におけるこの領域36の導電型をｐ
型に反転して電流狭窄構造を形成するものである。この
半導体ウエハの上，下面にｐ側電極38およびｎ側電極37
が設けられる。
【０００４】この半導体発光素子においてはＺｎ拡散技
術を用いており，Ｚｎ拡散の深さには限界があるので，
キャップ層35およびブロッキング層34の厚さを厚くする
ことが困難である。このため活性層32と上表面（電極3
8）との間の距離を大きくとることがむずかしく，ジャ
ンクション・ダウン（Ｊ−Down）実装に必ずしも適して
いない。Ｚｎ拡散領域36の幅は狭いほど高出力化に有利
であるが，Ｚｎ拡散のためのマスク作製工程において幅
の狭いマスク・パターンのパターニングが困難である。
術を用いており，Ｚｎ拡散の深さには限界があるので，
キャップ層35およびブロッキング層34の厚さを厚くする
ことが困難である。このため活性層32と上表面（電極3
8）との間の距離を大きくとることがむずかしく，ジャ
ンクション・ダウン（Ｊ−Down）実装に必ずしも適して
いない。Ｚｎ拡散領域36の幅は狭いほど高出力化に有利
であるが，Ｚｎ拡散のためのマスク作製工程において幅
の狭いマスク・パターンのパターニングが困難である。
【０００５】特願平２−410085号において提案した端面
出射型半導体発光素子の一つは，図６に示すように，ｎ
−ＧａＡｓ基板40上に，ｎ−ＡｌＧａＡｓ下部クラッド
層41，ＧａＡｓ活性層42，ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッ
ド層43，ｐ−ＧａＡｓ層44およびｎ−ＧａＡｓ層45をＭ
ＢＥまたはＭＯＣＶＤ法等により順次成長させるもので
ある。ｐ−ＧａＡｓ層44とｎ−ＧａＡｓ層45とによって
ｐｎ接合電流阻止層が構成される。光出射端面側の一部
において，最上層のｎ−ＧａＡｓ層45からｐ−ＧａＡｓ
層44に達するまで，しかし上部クラッド層43には達する
ことがない程度の深さのＶ溝47をエッチングにより形成
する。最後に基板40の下面にｎ側電極48を，ｎ−ＧａＡ
ｓ層45の上面全体および溝47の表面全体にｐ側電極49を
それぞれ形成する。
出射型半導体発光素子の一つは，図６に示すように，ｎ
−ＧａＡｓ基板40上に，ｎ−ＡｌＧａＡｓ下部クラッド
層41，ＧａＡｓ活性層42，ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッ
ド層43，ｐ−ＧａＡｓ層44およびｎ−ＧａＡｓ層45をＭ
ＢＥまたはＭＯＣＶＤ法等により順次成長させるもので
ある。ｐ−ＧａＡｓ層44とｎ−ＧａＡｓ層45とによって
ｐｎ接合電流阻止層が構成される。光出射端面側の一部
において，最上層のｎ−ＧａＡｓ層45からｐ−ＧａＡｓ
層44に達するまで，しかし上部クラッド層43には達する
ことがない程度の深さのＶ溝47をエッチングにより形成
する。最後に基板40の下面にｎ側電極48を，ｎ−ＧａＡ
ｓ層45の上面全体および溝47の表面全体にｐ側電極49を
それぞれ形成する。
【０００６】両電極48，49間に電圧を印加すると，ｐ−
ＧａＡｓ層44とｎ−ＧａＡｓ層45との界面に形成される
ｐｎ接合により電流の流れが阻止され，Ｖ溝47の下端の
部分を通してのみ電流が流れる。これにより電流狭窄構
造が実現される。
ＧａＡｓ層44とｎ−ＧａＡｓ層45との界面に形成される
ｐｎ接合により電流の流れが阻止され，Ｖ溝47の下端の
部分を通してのみ電流が流れる。これにより電流狭窄構
造が実現される。
【０００７】この半導体発光素子においてはＶ溝47の内
側面に露出したｐｎ接合部分を直接に電極49によって覆
う構造であるために，電流狭窄効果が必ずしも大きくな
らず，発光径が大きくなる。
側面に露出したｐｎ接合部分を直接に電極49によって覆
う構造であるために，電流狭窄効果が必ずしも大きくな
らず，発光径が大きくなる。
【０００８】
【発明の概要】この発明は上述した先願発明を一層改善
するものである。
するものである。
【０００９】この発明による半導体発光素子は，半導体
基板上に形成された発光層の上部に，駆動電流阻止用の
ｐｎ接合が形成され，最上層の半導体層から上記ｐｎ接
合を貫通して凹部が形成され，上記最上層の半導体層の
表面および上記凹部の表面に沿って駆動電流の電流通路
となる拡散層が形成され，少なくとも上記最上層の半導
体層の表面に電極が形成されているものである。
基板上に形成された発光層の上部に，駆動電流阻止用の
ｐｎ接合が形成され，最上層の半導体層から上記ｐｎ接
合を貫通して凹部が形成され，上記最上層の半導体層の
表面および上記凹部の表面に沿って駆動電流の電流通路
となる拡散層が形成され，少なくとも上記最上層の半導
体層の表面に電極が形成されているものである。
【００１０】端面出射型の場合には，上記凹部はＶ溝で
ある。この溝は光出射端面側の一部に形成してもよい
し，両端面間にわたって形成してもよい。またこの溝は
Ｖ溝またはＵ溝でもよい。
ある。この溝は光出射端面側の一部に形成してもよい
し，両端面間にわたって形成してもよい。またこの溝は
Ｖ溝またはＵ溝でもよい。
【００１１】面発光型の場合には上記凹部は穴となる。
【００１２】この発明による端面出射型半導体発光素子
は，半導体基板上に形成された発光層上に，電流阻止層
として働く第１の導電型の第１の半導体層とこれを上，
下に挟む第２の導電型の第２および第３の半導体層とが
形成され，最上層の第２の半導体層から第１の半導体層
を貫通して第３の半導体層に達するまで溝が形成され，
最上層の第２の半導体層の表面および上記溝の内側面に
そって第２の導電型の不純物による拡散層が形成され，
第１の半導体層におけるこの拡散層の形成されている部
分の導電型が反転することにより電流通路が形成され，
少なくとも最上層の第２の半導体層の表面にオーミック
接触電極が形成されているものである。
は，半導体基板上に形成された発光層上に，電流阻止層
として働く第１の導電型の第１の半導体層とこれを上，
下に挟む第２の導電型の第２および第３の半導体層とが
形成され，最上層の第２の半導体層から第１の半導体層
を貫通して第３の半導体層に達するまで溝が形成され，
最上層の第２の半導体層の表面および上記溝の内側面に
そって第２の導電型の不純物による拡散層が形成され，
第１の半導体層におけるこの拡散層の形成されている部
分の導電型が反転することにより電流通路が形成され，
少なくとも最上層の第２の半導体層の表面にオーミック
接触電極が形成されているものである。
【００１３】好ましい実施態様では上記溝はＶ溝であ
る。このＶ溝は，光出射端面側の一部に形成してもよい
し，両端面間にわたって形成してもよい。上記オーミッ
ク接触電極はＶ溝の内側面にも形成されよう。
る。このＶ溝は，光出射端面側の一部に形成してもよい
し，両端面間にわたって形成してもよい。上記オーミッ
ク接触電極はＶ溝の内側面にも形成されよう。
【００１４】この発明による面発光型半導体発光素子
は，半導体基板上に形成された発光層上に，電流阻止層
として働く第１の導電型の第１の半導体層とこれを上，
下に挟む第２の導電型の第２および第３の半導体層とが
形成され，最上層の第２の半導体層から第１の半導体層
を貫通して第３の半導体層に達するまで凹部が形成さ
れ，最上層の第２の半導体層の表面および上記凹部の内
表面にそって第２の導電型の不純物による拡散層が形成
され，第１の半導体層におけるこの拡散層の形成されて
いる部分の導電型が反転することにより電流通路が形成
され，少なくとも最上層の第２の半導体層の表面にオー
ミック接触電極が形成されているものである。
は，半導体基板上に形成された発光層上に，電流阻止層
として働く第１の導電型の第１の半導体層とこれを上，
下に挟む第２の導電型の第２および第３の半導体層とが
形成され，最上層の第２の半導体層から第１の半導体層
を貫通して第３の半導体層に達するまで凹部が形成さ
れ，最上層の第２の半導体層の表面および上記凹部の内
表面にそって第２の導電型の不純物による拡散層が形成
され，第１の半導体層におけるこの拡散層の形成されて
いる部分の導電型が反転することにより電流通路が形成
され，少なくとも最上層の第２の半導体層の表面にオー
ミック接触電極が形成されているものである。
【００１５】この発明による半導体発光素子の製造方法
は，半導体基板上に形成された発光層の上部にｐｎ接合
電流阻止層を形成し，最上層の半導体層から上記ｐｎ接
合電流阻止層を貫通して凹部を形成し，上記最上層の半
導体層および上記凹部の表面に沿って，上記ｐｎ接合の
一方の導電型を反転し電流通路領域を形成するために拡
散層を形成し，少なくとも上記最上層の半導体層の表面
に電極を形成するものである。
は，半導体基板上に形成された発光層の上部にｐｎ接合
電流阻止層を形成し，最上層の半導体層から上記ｐｎ接
合電流阻止層を貫通して凹部を形成し，上記最上層の半
導体層および上記凹部の表面に沿って，上記ｐｎ接合の
一方の導電型を反転し電流通路領域を形成するために拡
散層を形成し，少なくとも上記最上層の半導体層の表面
に電極を形成するものである。
【００１６】上記凹部を溝とすることにより，端面出射
型の半導体発光素子を製造できる。
型の半導体発光素子を製造できる。
【００１７】上記凹部を穴とすることにより，面発光型
の半導体発光素子を製造できる。
の半導体発光素子を製造できる。
【００１８】発光層の上部にあるｐｎ接合電流阻止層の
逆耐圧特性によって電流の通過が阻止される。凹部はこ
のｐｎ接合を貫通して形成され，その周囲に拡散層が形
成されているので，この拡散層を通して（および凹の表
面に電極があれば電極を通して）電流が流れ，電流狭窄
構造が実現される。
逆耐圧特性によって電流の通過が阻止される。凹部はこ
のｐｎ接合を貫通して形成され，その周囲に拡散層が形
成されているので，この拡散層を通して（および凹の表
面に電極があれば電極を通して）電流が流れ，電流狭窄
構造が実現される。
【００１９】この発明によると，最上層の導電型と同じ
導電型の拡散層を形成し，最上層の上面全体にオーミッ
ク電極を設けることが可能であるから低オーミック抵抗
を実現することが可能である。
導電型の拡散層を形成し，最上層の上面全体にオーミッ
ク電極を設けることが可能であるから低オーミック抵抗
を実現することが可能である。
【００２０】また，結晶成長プロセスは１回でよく，結
晶成長プロセスののち溝を形成し，拡散層を形成してオ
ーミック電極を設けるだけでよいので製造プロセスが容
易である。
晶成長プロセスののち溝を形成し，拡散層を形成してオ
ーミック電極を設けるだけでよいので製造プロセスが容
易である。
【００２１】上記凹部（溝または穴）はエッチング・プ
ロセス等により形成することができ，その深さを深くす
ることができる。したがって，発光層と上面との間の距
離を大きくとることができるので，ジャンクション・ダ
ウン実装に適したものとなる。
ロセス等により形成することができ，その深さを深くす
ることができる。したがって，発光層と上面との間の距
離を大きくとることができるので，ジャンクション・ダ
ウン実装に適したものとなる。
【００２２】上記凹部（Ｖ溝またはＵ字形の穴）の先端
部分は狭くなり，この凹部にそって不純物を拡散するこ
とにより拡散層の幅を狭くすることができる。すなわ
ち，通常のパターニング・プロセスにより安定して狭い
拡散幅を実現できる。この拡散領域によってｐｎ接合の
導電型を反転させているので電流狭窄効果が大きく，発
光径を小さくすることができる。
部分は狭くなり，この凹部にそって不純物を拡散するこ
とにより拡散層の幅を狭くすることができる。すなわ
ち，通常のパターニング・プロセスにより安定して狭い
拡散幅を実現できる。この拡散領域によってｐｎ接合の
導電型を反転させているので電流狭窄効果が大きく，発
光径を小さくすることができる。
【００２３】
【実施例】図１はこの発明の実施例による端面出射型発
光素子（ＬＥＤ）の斜視図である。また，図２(A) から
(D) はこの端面出射型発光素子の製造工程を示すもので
ある。
光素子（ＬＥＤ）の斜視図である。また，図２(A) から
(D) はこの端面出射型発光素子の製造工程を示すもので
ある。
【００２４】ここではその製造工程を明らかにすること
により，端面出射型発光素子の構造を明らかにする。
により，端面出射型発光素子の構造を明らかにする。
【００２５】まずｎ−ＧａＡｓ基板10上に，図２(A) に
示すようにｎ−ＡｌＧａＡｓ下部クラッド層11，ＧａＡ
ｓ活性層12，ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層13，ｎ−
ＧａＡｓブロッキング層14およびｐ−ＧａＡｓキャップ
層15をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤ法等により順次成長させ
る。これはｐｎｐｎ構造である。ＧａＡｓ活性層12は量
子井戸構造でもよいし，他の任意の構造とすることがで
きる。ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層13とｎ−ＧａＡ
ｓブロッキング層14とによって電流阻止層用のｐｎ接合
が形成されている。
示すようにｎ−ＡｌＧａＡｓ下部クラッド層11，ＧａＡ
ｓ活性層12，ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層13，ｎ−
ＧａＡｓブロッキング層14およびｐ−ＧａＡｓキャップ
層15をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤ法等により順次成長させ
る。これはｐｎｐｎ構造である。ＧａＡｓ活性層12は量
子井戸構造でもよいし，他の任意の構造とすることがで
きる。ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層13とｎ−ＧａＡ
ｓブロッキング層14とによって電流阻止層用のｐｎ接合
が形成されている。
【００２６】次にｐ−ＧａＡｓキャップ層15上にＡＺレ
ジストを塗布し，パターニングを行い，エッチングによ
ってＶ溝を形成すべき領域を現像により除去する。この
実施例ではこのようにして形成されたレジスト21の窓21
ａは一端面にのぞみ，他端面には達することなく途中で
終っている。もちろん，一端面から他端面まで窓を形成
してもよい。
ジストを塗布し，パターニングを行い，エッチングによ
ってＶ溝を形成すべき領域を現像により除去する。この
実施例ではこのようにして形成されたレジスト21の窓21
ａは一端面にのぞみ，他端面には達することなく途中で
終っている。もちろん，一端面から他端面まで窓を形成
してもよい。
【００２７】レジスト21をマスクとして，エッチング液
としてたとえばアンモニア水と過酸化水素水の混合液を
用いて，ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層13に達するま
でエッチングすると，図２(B) に示すように，Ｖ溝16が
形成される。
としてたとえばアンモニア水と過酸化水素水の混合液を
用いて，ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層13に達するま
でエッチングすると，図２(B) に示すように，Ｖ溝16が
形成される。
【００２８】ＡＺレジスト21を除去した後に，図２(C)
に示すように，ｐ−ＧａＡｓキャップ層15の上面全体に
Ｚｎ拡散を行うと，Ｖ溝16の表面にもＺｎが拡散される
ので，ｎ−ＧａＡｓブロッキング層14のＶ溝16の表面近
くの部分がｐ導電型に反転する。これにより電流狭窄構
造ができる。
に示すように，ｐ−ＧａＡｓキャップ層15の上面全体に
Ｚｎ拡散を行うと，Ｖ溝16の表面にもＺｎが拡散される
ので，ｎ−ＧａＡｓブロッキング層14のＶ溝16の表面近
くの部分がｐ導電型に反転する。これにより電流狭窄構
造ができる。
【００２９】最後に，図２(D) に示すように，ｐ−Ｇａ
Ａｓキャップ層15上面全体およびＶ溝16の表面全体にｐ
側電極18を，たとえばＣｒ／Ａｕを蒸着して形成し，ｎ
−ＧａＡｓ基板10の下部にはｎ側電極19を，たとえばＡ
ｕＧｅＮｉを蒸着して形成する。Ｖ溝16の表面には電極
18を形成しなくてもよい。
Ａｓキャップ層15上面全体およびＶ溝16の表面全体にｐ
側電極18を，たとえばＣｒ／Ａｕを蒸着して形成し，ｎ
−ＧａＡｓ基板10の下部にはｎ側電極19を，たとえばＡ
ｕＧｅＮｉを蒸着して形成する。Ｖ溝16の表面には電極
18を形成しなくてもよい。
【００３０】この実施例による端面出射型発光素子にお
いては，ｐ−ＧａＡｓキャップ層15の上面全体（および
Ｖ溝16の表面全体）がｐ側電極18とオーミック接触して
いるので接触抵抗が小さくなり，発熱による光出力の低
下がない。
いては，ｐ−ＧａＡｓキャップ層15の上面全体（および
Ｖ溝16の表面全体）がｐ側電極18とオーミック接触して
いるので接触抵抗が小さくなり，発熱による光出力の低
下がない。
【００３１】両電極18，19間に電圧を印加すると，ｐ−
ＡｌＧａＡｓクラッド層13とｎ−ＧａＡｓブロッキング
層14との間がｐｎ接合電流阻止層となり，電流はｎ−Ｇ
ａＡｓブロッキング層14内のｐ導電型に反転したＺｎ拡
散領域17（およびＶ溝16表面の電極18）を通って流れ
る。これにより電流の流れる部分を非常に狭くし，電流
密度を高くする電流狭窄効果が大きくなるので，微小発
光領域かつ高出力の発光が得られる。
ＡｌＧａＡｓクラッド層13とｎ−ＧａＡｓブロッキング
層14との間がｐｎ接合電流阻止層となり，電流はｎ−Ｇ
ａＡｓブロッキング層14内のｐ導電型に反転したＺｎ拡
散領域17（およびＶ溝16表面の電極18）を通って流れ
る。これにより電流の流れる部分を非常に狭くし，電流
密度を高くする電流狭窄効果が大きくなるので，微小発
光領域かつ高出力の発光が得られる。
【００３２】またｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層13内
にある上記Ｖ字型溝の先端部分はフォトリソグラフィ工
程によるパターン幅よりも狭いので，上記Ｖ字型溝の先
端部分から電流を注入すれば，通常のパターニング・プ
ロセスでも安定して狭い電流注入幅を得ることができ
る。
にある上記Ｖ字型溝の先端部分はフォトリソグラフィ工
程によるパターン幅よりも狭いので，上記Ｖ字型溝の先
端部分から電流を注入すれば，通常のパターニング・プ
ロセスでも安定して狭い電流注入幅を得ることができ
る。
【００３３】さらに，Ｖ溝16をエッチングにより形成し
ており，Ｖ溝を深くすることができるので，キャップ層
15から活性層12までの距離を大きくとることができ，ジ
ャンクション・ダウン実装に適したものとなる。ジャン
クション・ダウン実装において多発するハンダ材のまわ
り込みによる歩留り低下を防止することができる。
ており，Ｖ溝を深くすることができるので，キャップ層
15から活性層12までの距離を大きくとることができ，ジ
ャンクション・ダウン実装に適したものとなる。ジャン
クション・ダウン実装において多発するハンダ材のまわ
り込みによる歩留り低下を防止することができる。
【００３４】図５に示す端面出射型発光素子の構造で
は，上述したように拡散深さの限界により発光層（活性
層）を表面に近くしなければならない。たとえば，実測
によると，Ｚｎ拡散の深さは，ＧａＡｓに対して700
℃，１時間の拡散工程で2.5 μｍ程である。これに対し
て，この実施例の端面出射型発光素子の構造の場合，ｐ
−キャップ層15の厚さを５μｍ以上にしてもＶ溝エッチ
ングによりＶ溝16の先端をＧａＡｓ活性層12付近まで近
づけることが可能で，しかも電流注入幅を狭くすること
ができる。
は，上述したように拡散深さの限界により発光層（活性
層）を表面に近くしなければならない。たとえば，実測
によると，Ｚｎ拡散の深さは，ＧａＡｓに対して700
℃，１時間の拡散工程で2.5 μｍ程である。これに対し
て，この実施例の端面出射型発光素子の構造の場合，ｐ
−キャップ層15の厚さを５μｍ以上にしてもＶ溝エッチ
ングによりＶ溝16の先端をＧａＡｓ活性層12付近まで近
づけることが可能で，しかも電流注入幅を狭くすること
ができる。
【００３５】上述したようにＶ溝16は両端面間にわたっ
て形成してもよいのはいうまでもない。
て形成してもよいのはいうまでもない。
【００３６】図３および図４はこの発明を面発光型発光
素子（ＬＥＤ）に適用した実施例を示すものである。
素子（ＬＥＤ）に適用した実施例を示すものである。
【００３７】この面発光型発光素子の基本的な構造は図
１に示すものと同じであり，その構造工程も基本的には
図２に示すものと同じであるので，同一物には同一符号
を付し重複説明を省略する。
１に示すものと同じであり，その構造工程も基本的には
図２に示すものと同じであるので，同一物には同一符号
を付し重複説明を省略する。
【００３８】面発光型発光素子においては，上面のｐ−
ＧａＡｓキャップ層15からｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッ
ド層13に達するまで穴26が形成されている。ｐ−ＧａＡ
ｓキャップ層15上面部，ならびに穴26の内周面部および
底面部にＺｎ拡散層17が形成されている。この穴26の部
分から上方に光を取出すために穴26には電極18は形成さ
れていない。
ＧａＡｓキャップ層15からｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッ
ド層13に達するまで穴26が形成されている。ｐ−ＧａＡ
ｓキャップ層15上面部，ならびに穴26の内周面部および
底面部にＺｎ拡散層17が形成されている。この穴26の部
分から上方に光を取出すために穴26には電極18は形成さ
れていない。
【００３９】上記２つの実施例においてこれらの発光素
子をアレイ化することもできる。すなわち，一つのウエ
ハ上に多数のＶ溝16または穴26を形成する。
子をアレイ化することもできる。すなわち，一つのウエ
ハ上に多数のＶ溝16または穴26を形成する。
【００４０】上記実施例ではブロッキング層としてＧａ
Ａｓが用いられているが拡散速度を高めるためにＡｌＧ
ａＡｓとしてもよい。
Ａｓが用いられているが拡散速度を高めるためにＡｌＧ
ａＡｓとしてもよい。
【００４１】半導体材料にはＡｌＧａＡｓ系にとらわれ
ないのはいうまでもない。
ないのはいうまでもない。
【００４２】またｐ，ｎ導電型は上記実施例のものと逆
でもよい。この場合には拡散される不純物の導電型はｎ
型となる。
でもよい。この場合には拡散される不純物の導電型はｎ
型となる。
【００４３】さらに，活性層より上のｐｎ接合は，上記
実施例では２つの層からなるが，最上層がブロッキング
（電流阻止）層と逆の導電型であればそれ以上でもよい
のはいうまでもない。
実施例では２つの層からなるが，最上層がブロッキング
（電流阻止）層と逆の導電型であればそれ以上でもよい
のはいうまでもない。
【図１】この発明の実施例による端面出射型発光素子の
斜視図である。
斜視図である。
【図２】(A) から(D) は上記端面出射型発光素子の製造
工程を示すものである。
工程を示すものである。
【図３】この発明の実施例による上面出射型発光素子の
斜視図である。
斜視図である。
【図４】上記上面出射型発光素子の断面図である。
【図５】先願発明による端面出射型発光素子の斜視図で
ある。
ある。
【図６】先願発明による端面出射型発光素子の斜視図で
ある。
ある。
10 ｎ−ＧａＡｓ基板 11 ｎ−ＡｌＧａＡｓ下部クラッド層 12 ＧａＡｓ活性層 13 ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層 14 ｎ−ＧａＡｓブロッキング層 15 ｐ−ＧａＡｓキャップ層 16 Ｖ溝 17 Ｚｎ拡散層 18 ｐ側電極 19 ｎ側電極 26 穴
Claims (12)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成された発光層の上部
に，駆動電流阻止用のｐｎ接合が形成され，最上層の半
導体層から上記ｐｎ接合を貫通して凹部が形成され，上
記最上層の半導体層の表面および上記凹部の表面に沿っ
て駆動電流の電流通路となる拡散層が形成され，少なく
とも上記最上層の半導体層の表面に電極が形成されてい
る半導体発光素子。 - 【請求項２】 上記凹部がＶ溝またはＵ字状の穴である
請求項１に記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】 上記凹部が溝であり，光出射端面側の一
部に形成されている請求項１に記載の半導体発光素子。 - 【請求項４】 半導体基板上に形成された発光層上に，
電流阻止層として働く第１の導電型の第１の半導体層と
これを上，下に挟む第２の導電型の第２および第３の半
導体層とが形成され，最上層の第２の半導体層から第１
の半導体層を貫通して第３の半導体層に達するまで溝が
形成され，最上層の第２の半導体層の表面および上記溝
の内側面にそって第２の導電型の不純物による拡散層が
形成され，第１の半導体層におけるこの拡散層の形成さ
れている部分の導電型が反転することにより電流通路が
形成され，少なくとも最上層の第２の半導体層の表面に
オーミック接触電極が形成されている端面出射型半導体
発光素子。 - 【請求項５】 上記溝がＶ溝であり，光出射端面側の一
部に形成されている請求項４に記載の端面出射型半導体
発光素子。 - 【請求項６】 上記オーミック接触電極が上記溝の内側
面にも形成されている請求項４に記載の端面出射型半導
体発光素子。 - 【請求項７】 半導体基板上に形成された発光層上に，
電流阻止層として働く第１の導電型の第１の半導体層と
これを上，下に挟む第２の導電型の第２および第３の半
導体層とが形成され，最上層の第２の半導体層から第１
の半導体層を貫通して第３の半導体層に達するまで凹部
が形成され，最上層の第２の半導体層の表面および上記
凹部の内表面にそって第２の導電型の不純物による拡散
層が形成され，第１の半導体層におけるこの拡散層の形
成されている部分の導電型が反転することにより電流通
路が形成され，少なくとも最上層の第２の半導体層の表
面にオーミック接触電極が形成されている面発光型半導
体発光素子。 - 【請求項８】 上記オーミック接触電極が上記最上層の
表面にのみ形成されている請求項７に記載の面発光型半
導体発光素子。 - 【請求項９】 半導体基板上に形成された発光層の上部
にｐｎ接合電流阻止層を形成し， 最上層の半導体層から上記ｐｎ接合電流阻止層を貫通し
て凹部を形成し， 上記最上層の半導体層および上記凹部の表面に沿って，
上記ｐｎ接合の一方の導電型を反転し電流通路領域を形
成するために拡散層を形成し， 少なくとも上記最上層の半導体層の表面に電極を形成す
る， 半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項１０】 上記凹部を溝とし，端面出射型の半導
体発光素子を製造する請求項９に記載の製造方法。 - 【請求項１１】 上記凹部を溝とし，この溝を光出射端
面側の一部に形成する，端面出射型の半導体発光素子を
製造する請求項９に記載の製造方法。 - 【請求項１２】 上記凹部を穴とし，面発光型の半導体
発光素子を製造する請求項９に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28544591A JPH05102606A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28544591A JPH05102606A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102606A true JPH05102606A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17691611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28544591A Pending JPH05102606A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05102606A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07152052A (ja) * | 1993-09-09 | 1995-06-16 | Korea Electron Telecommun | 光スイッチおよびその製造方法 |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP28544591A patent/JPH05102606A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07152052A (ja) * | 1993-09-09 | 1995-06-16 | Korea Electron Telecommun | 光スイッチおよびその製造方法 |
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