JPH06181337A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPH06181337A JPH06181337A JP33437092A JP33437092A JPH06181337A JP H06181337 A JPH06181337 A JP H06181337A JP 33437092 A JP33437092 A JP 33437092A JP 33437092 A JP33437092 A JP 33437092A JP H06181337 A JPH06181337 A JP H06181337A
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- semiconductor
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- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
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- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光素子を細長くしたときの出力の不均一性
を改善し、発光素子を高密度に集積することによって、
大規模な行列−ベクトル積演算を可能にする半導体発光
装置を提供する。 【構成】 第１半導体領域２用の電極４と、第１半導体
領域２との接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄが複数個に分割され
て構成された細線状半導体発光素子がその幅方向に複数
個並列に配置されている。そして、各分割接触領域間の
間隔が電流供給端側（ａ−ｂ間）で粗、その反対側（ｃ
−ｄ間）で密であるように設定されている。
を改善し、発光素子を高密度に集積することによって、
大規模な行列−ベクトル積演算を可能にする半導体発光
装置を提供する。 【構成】 第１半導体領域２用の電極４と、第１半導体
領域２との接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄが複数個に分割され
て構成された細線状半導体発光素子がその幅方向に複数
個並列に配置されている。そして、各分割接触領域間の
間隔が電流供給端側（ａ−ｂ間）で粗、その反対側（ｃ
−ｄ間）で密であるように設定されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ニューロチップ等の
光を情報とする大規模な光情報処理装置に使用するのに
好適の半導体発光装置に関し、特に、行列−ベクトル積
演算を大規模に行うのに必要とされる出力が均一な発光
素子を高密度に集積することが可能な半導体発光装置に
関する。
光を情報とする大規模な光情報処理装置に使用するのに
好適の半導体発光装置に関し、特に、行列−ベクトル積
演算を大規模に行うのに必要とされる出力が均一な発光
素子を高密度に集積することが可能な半導体発光装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ニューロチップとしては、発光
素子アレイ、空間光変調素子、受光素子アレイを個別に
作製し、これらをチップ上で接続することにより構成し
たものが報告されている（特開平2-226127）。従来の光
ニューロチップの構造概念図を図４に示す。図におい
て、４１は細線状の発光ダイオードアレイ４１ａを有す
る発光部であり、半絶縁性基板４５上に設けられてい
る。４２は発光ダイオードからの光強度を変調する空間
光変調素子４２ａを有する空間光変調部である。細線状
発光ダイオードアレイ４１ａと直交する方向に配列され
た受光部４３の細線状フォトダイオードアレイ４３ａは
空間光変調部４２で変調された光を受光し電気信号に変
えるものである。電気絶縁層４４は発光部４１と空間光
変調部４２との間、及び空間光変調部４２と受光部４３
との間を絶縁するものであり、光学的には透明な電気絶
縁層である。１つの発光素子は１ベクトル又は１ニュー
ロンに相当し、発光素子からの光出力はシナプス荷重の
マトリクスである空間光変調部４２で光強度変調を受け
（積演算）、１つの受光素子（１ベクトル、１ニューロ
ンに相当）で電気信号に変換後、和をとることにより、
システム全体として行列−ベクトル積演算が同時に空間
的に並列に処理される。
素子アレイ、空間光変調素子、受光素子アレイを個別に
作製し、これらをチップ上で接続することにより構成し
たものが報告されている（特開平2-226127）。従来の光
ニューロチップの構造概念図を図４に示す。図におい
て、４１は細線状の発光ダイオードアレイ４１ａを有す
る発光部であり、半絶縁性基板４５上に設けられてい
る。４２は発光ダイオードからの光強度を変調する空間
光変調素子４２ａを有する空間光変調部である。細線状
発光ダイオードアレイ４１ａと直交する方向に配列され
た受光部４３の細線状フォトダイオードアレイ４３ａは
空間光変調部４２で変調された光を受光し電気信号に変
えるものである。電気絶縁層４４は発光部４１と空間光
変調部４２との間、及び空間光変調部４２と受光部４３
との間を絶縁するものであり、光学的には透明な電気絶
縁層である。１つの発光素子は１ベクトル又は１ニュー
ロンに相当し、発光素子からの光出力はシナプス荷重の
マトリクスである空間光変調部４２で光強度変調を受け
（積演算）、１つの受光素子（１ベクトル、１ニューロ
ンに相当）で電気信号に変換後、和をとることにより、
システム全体として行列−ベクトル積演算が同時に空間
的に並列に処理される。
【０００３】従来の半導体発光装置には、図４の構造概
念図に示すように、細線状に発光する発光部として、細
線状の発光ダイオードを配列した発光素子アレイ４１ａ
が用いられていた。この細線状の発光ダイオードの第１
半導体領域の電極は、第１半導体領域の周囲を囲む形状
であり、電流供給は細線の一端から行われている。
念図に示すように、細線状に発光する発光部として、細
線状の発光ダイオードを配列した発光素子アレイ４１ａ
が用いられていた。この細線状の発光ダイオードの第１
半導体領域の電極は、第１半導体領域の周囲を囲む形状
であり、電流供給は細線の一端から行われている。
【０００４】次数の大規模な行列−ベクトル積演算を行
うためには、多数の発光素子と受光素子を光学的に結合
させる必要がある。そのためには発光素子の形状は、配
列方向には細くして素子アレイの集積度を増すと共に、
長さを長くして受光素子と直交するように配置すること
によって多くの受光素子と光学的に結合させる必要があ
る。
うためには、多数の発光素子と受光素子を光学的に結合
させる必要がある。そのためには発光素子の形状は、配
列方向には細くして素子アレイの集積度を増すと共に、
長さを長くして受光素子と直交するように配置すること
によって多くの受光素子と光学的に結合させる必要があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体発光装置では、図３（ａ）に示すように、細線状
の発光ダイオードの第１半導体領域２２の電極２４は、
第１半導体領域２２の周囲を囲む形状を有する。そし
て、電流を細線の一端から供給するようになっているた
めに、電極形状を細長くしていくと、電極抵抗の存在が
無視できなくなり、第１の半導体領域の電流供給端側に
集中して電流が供給される。従って、図３（ｂ）に示す
ように、電流供給端側にピークをもつ不均一な出力分布
が生じるという問題点があった。そのため、素子の長さ
に制限があって素子数を数多く配列することが困難であ
るという問題点があった。
半導体発光装置では、図３（ａ）に示すように、細線状
の発光ダイオードの第１半導体領域２２の電極２４は、
第１半導体領域２２の周囲を囲む形状を有する。そし
て、電流を細線の一端から供給するようになっているた
めに、電極形状を細長くしていくと、電極抵抗の存在が
無視できなくなり、第１の半導体領域の電流供給端側に
集中して電流が供給される。従って、図３（ｂ）に示す
ように、電流供給端側にピークをもつ不均一な出力分布
が生じるという問題点があった。そのため、素子の長さ
に制限があって素子数を数多く配列することが困難であ
るという問題点があった。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、発光素子を細長くしたときの出力の不均一
性を改善し、発光素子を高密度に集積することによっ
て、大規模な行列−ベクトル積演算を可能にする半導体
発光装置を提供することを目的とする。
のであって、発光素子を細長くしたときの出力の不均一
性を改善し、発光素子を高密度に集積することによっ
て、大規模な行列−ベクトル積演算を可能にする半導体
発光装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願発明の請求項１によ
る半導体発光装置においては、細線状半導体発光素子
は、第１半導体領域の電流分布が均一になるように第１
半導体領域用の電極と第１半導体領域との接触領域が複
数個に分かれており、接触領域間の間隔が電流供給端側
で粗、その反対側で密であるように設定されていること
を特徴とする。
る半導体発光装置においては、細線状半導体発光素子
は、第１半導体領域の電流分布が均一になるように第１
半導体領域用の電極と第１半導体領域との接触領域が複
数個に分かれており、接触領域間の間隔が電流供給端側
で粗、その反対側で密であるように設定されていること
を特徴とする。
【０００８】また、本願発明の請求項２による半導体発
光装置においては、細線状半導体発光素子は、一つの第
１半導体領域に対して、一対の電極が細線状の前記第１
半導体領域の長さ方向と平行に独立して設けられ、その
電流供給部が互いに相対向する電極端部に設けられて構
成されたことを特徴とする。
光装置においては、細線状半導体発光素子は、一つの第
１半導体領域に対して、一対の電極が細線状の前記第１
半導体領域の長さ方向と平行に独立して設けられ、その
電流供給部が互いに相対向する電極端部に設けられて構
成されたことを特徴とする。
【０００９】更に、本願発明の請求項３による半導体発
光装置においては、細線状半導体発光素子は、請求項１
に記載した特徴と、請求項２に記載した特徴を有する。
光装置においては、細線状半導体発光素子は、請求項１
に記載した特徴と、請求項２に記載した特徴を有する。
【００１０】
【作用】本願第１発明に係る半導体発光装置において
は、第１半導体領域用の電極と第１半導体領域との接触
領域が複数個に分けられているため、各接触領域から供
給された電流は接触領域の両側の非接触領域へと分散し
て流れる。そして、接触領域の相互間の間隔を電流供給
側で粗、反対側で密であるようにしているので、電流供
給端側では電流が分散して電流密度が減少するのに対
し、反対側では隣接する接触領域からの電流が加わって
電流密度が増加するため、電流分布の不均一性が改善さ
れ、発光出力が均一となる。
は、第１半導体領域用の電極と第１半導体領域との接触
領域が複数個に分けられているため、各接触領域から供
給された電流は接触領域の両側の非接触領域へと分散し
て流れる。そして、接触領域の相互間の間隔を電流供給
側で粗、反対側で密であるようにしているので、電流供
給端側では電流が分散して電流密度が減少するのに対
し、反対側では隣接する接触領域からの電流が加わって
電流密度が増加するため、電流分布の不均一性が改善さ
れ、発光出力が均一となる。
【００１１】また、本願第２発明に係る半導体発光装置
においては、第１半導体領域用の細線状の１対の電極を
細線状の第１半導体領域１２の長手方向と平行に独立し
て設け、各電極を相互に反対の方向に電流を供給する。
そして、電極抵抗による電圧降下の結果、電流供給端か
ら離れるに従って、第１半導体領域と第２半導体領域の
接合部（ｐｎ接合部）に印加される電圧が減少し、それ
に伴って接合部に供給される電流も指数関数的に減少す
るので、接合部に供給される電流とほぼ線形な関係にあ
る発光出力の長さ方向の分布は、電流供給端側にピーク
がありその後急激に減少する形状となる。従って、一方
の電極の発光出力のピークと、他方の電極の発光出力の
ピークとは相互に反対側に位置する。このため、発光出
力分布はこれらの各電極による発光出力分布を重ね合わ
せたものとなり、均一化される。
においては、第１半導体領域用の細線状の１対の電極を
細線状の第１半導体領域１２の長手方向と平行に独立し
て設け、各電極を相互に反対の方向に電流を供給する。
そして、電極抵抗による電圧降下の結果、電流供給端か
ら離れるに従って、第１半導体領域と第２半導体領域の
接合部（ｐｎ接合部）に印加される電圧が減少し、それ
に伴って接合部に供給される電流も指数関数的に減少す
るので、接合部に供給される電流とほぼ線形な関係にあ
る発光出力の長さ方向の分布は、電流供給端側にピーク
がありその後急激に減少する形状となる。従って、一方
の電極の発光出力のピークと、他方の電極の発光出力の
ピークとは相互に反対側に位置する。このため、発光出
力分布はこれらの各電極による発光出力分布を重ね合わ
せたものとなり、均一化される。
【００１２】更に、請求項３に係る半導体発光装置にお
いては、請求項１の構成の作用と、請求項２の構成の作
用とを同時に得ることができ、発光出力の均一性が更に
一層改善される。
いては、請求項１の構成の作用と、請求項２の構成の作
用とを同時に得ることができ、発光出力の均一性が更に
一層改善される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。
参照して具体的に説明する。
【００１４】図１は本発明の第１の実施例に係る半導体
発光装置の構造を概念的に示す断面図である。ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板２０（図３参照）と同様の基板上に例えばキャ
リア濃度が５×１０17ｃｍ-3のｎ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4か
らなる第２半導体領域１がエピタキシャル成長により形
成されている。この第２半導体領域１の所定の領域に領
域選択的に細線状にＺｎを拡散することにより、キャリ
ア濃度が約１０19ｃｍ-3のｐ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4からな
る第１半導体領域２が形成されている。
発光装置の構造を概念的に示す断面図である。ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板２０（図３参照）と同様の基板上に例えばキャ
リア濃度が５×１０17ｃｍ-3のｎ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4か
らなる第２半導体領域１がエピタキシャル成長により形
成されている。この第２半導体領域１の所定の領域に領
域選択的に細線状にＺｎを拡散することにより、キャリ
ア濃度が約１０19ｃｍ-3のｐ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4からな
る第１半導体領域２が形成されている。
【００１５】この第２半導体領域１上に絶縁層３が所定
のパターンで形成され、更に絶縁層３上に電極４が所定
のパターンで形成されている。この絶縁層３はＳｉＯ2
又はＳｉＮxからなる絶縁層を全面に成膜した後、ｐ型
ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4第１半導体領域２とそのオーミック電
極４との接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄを細線状のｐ型ＧａＡ
ｓ0.6Ｐ0.4第１半導体領域２の長さ方向に沿って配置し
て形成するため、ＳｉＯ2又はＳｉＮxからなる絶縁層を
局所的に除去する。その後、この絶縁層３の開口部を埋
めるようにして電極４を所定のパターンで被着する。こ
れにより、電極４と第１半導体領域２とが接触領域ａ，
ｂ，ｃ，ｄで接触し、この接触領域でオーミックコンタ
クトが形成される。隣接する各接触領域間の間隔は、ａ
−ｂ間が大、ｂ−ｃ間が中、ｃ−ｄ間が小である。ま
た、電極４の長手方向の接触領域ａ側の端部に電流供給
用のＡｕ線がボンデイングされている。
のパターンで形成され、更に絶縁層３上に電極４が所定
のパターンで形成されている。この絶縁層３はＳｉＯ2
又はＳｉＮxからなる絶縁層を全面に成膜した後、ｐ型
ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4第１半導体領域２とそのオーミック電
極４との接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄを細線状のｐ型ＧａＡ
ｓ0.6Ｐ0.4第１半導体領域２の長さ方向に沿って配置し
て形成するため、ＳｉＯ2又はＳｉＮxからなる絶縁層を
局所的に除去する。その後、この絶縁層３の開口部を埋
めるようにして電極４を所定のパターンで被着する。こ
れにより、電極４と第１半導体領域２とが接触領域ａ，
ｂ，ｃ，ｄで接触し、この接触領域でオーミックコンタ
クトが形成される。隣接する各接触領域間の間隔は、ａ
−ｂ間が大、ｂ−ｃ間が中、ｃ−ｄ間が小である。ま
た、電極４の長手方向の接触領域ａ側の端部に電流供給
用のＡｕ線がボンデイングされている。
【００１６】このとき、接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄの位
置、幅及び間隔は、電極１４の長さ並びに発光素子への
印加電圧及び供給電流の大きさに応じてシミューレーシ
ョンすることにより、最適なものに設定される。
置、幅及び間隔は、電極１４の長さ並びに発光素子への
印加電圧及び供給電流の大きさに応じてシミューレーシ
ョンすることにより、最適なものに設定される。
【００１７】なお電極４は、ｐ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4第１
半導体領域２用のオーミック電極４となる材料、例え
ば、ＡｕＺｎを真空蒸着した後、リフトオフし、更に熱
処理することにより形成する。次いで、ｎ型ＧａＡｓ基
板２０の裏面のオーミック電極２５（図３参照）と同様
にして、ＡｕＧｅを基板裏面の全面に蒸着した後、熱処
理することによりオーミック電極を形成する。これによ
り、半導体発光装置が完成する。
半導体領域２用のオーミック電極４となる材料、例え
ば、ＡｕＺｎを真空蒸着した後、リフトオフし、更に熱
処理することにより形成する。次いで、ｎ型ＧａＡｓ基
板２０の裏面のオーミック電極２５（図３参照）と同様
にして、ＡｕＧｅを基板裏面の全面に蒸着した後、熱処
理することによりオーミック電極を形成する。これによ
り、半導体発光装置が完成する。
【００１８】このように構成された本実施例の半導体発
光装置においては、第１半導体領域２用の電極４と第１
半導体領域２との接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄが複数個に分
けられているため、各接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄから供給
された電流は、第１半導体領域２において、その接触領
域から接触領域間の非接触領域へと分散して流れる。こ
のため、接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄの間隔を電流供給側
（即ち、ａ−ｂ間）で粗、反対側（即ち、ｃ−ｄ間）で
密であるようにすると、そうでない場合に比して、電流
供給端側では電流が分散して電流密度が減少するのに対
し、反対側では隣接する接触領域からの電流が加わって
電流密度が増加するため、電流分布の不均一性が改善さ
れ、発光出力の不均一性が改善される。
光装置においては、第１半導体領域２用の電極４と第１
半導体領域２との接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄが複数個に分
けられているため、各接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄから供給
された電流は、第１半導体領域２において、その接触領
域から接触領域間の非接触領域へと分散して流れる。こ
のため、接触領域ａ，ｂ，ｃ，ｄの間隔を電流供給側
（即ち、ａ−ｂ間）で粗、反対側（即ち、ｃ−ｄ間）で
密であるようにすると、そうでない場合に比して、電流
供給端側では電流が分散して電流密度が減少するのに対
し、反対側では隣接する接触領域からの電流が加わって
電流密度が増加するため、電流分布の不均一性が改善さ
れ、発光出力の不均一性が改善される。
【００１９】このように、第１半導体領域２用の細線状
の電極４と第１半導体領域２との接触領域の位置・大き
さ・間隔を制御することによって、第１半導体領域２に
供給される電流配分を電流分布が均一になるように制御
することができ、従って発光出力を均一にすることがで
きる。
の電極４と第１半導体領域２との接触領域の位置・大き
さ・間隔を制御することによって、第１半導体領域２に
供給される電流配分を電流分布が均一になるように制御
することができ、従って発光出力を均一にすることがで
きる。
【００２０】次に、図２を参照して本発明の第２の実施
例について説明する。この第２実施例の半導体発光装置
は、以下のようにして製造されている。先ず、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板１０上にキャリア濃度が例えば５×１０17ｃｍ
-3のｎ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4からなる第２半導体領域１１
をエピタキシャル成長させる。得られたエピウエハに、
領域選択的に細線状にＺｎを拡散して、キャリア濃度が
例えば約１０19ｃｍ-3のｐ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4からなる
第１半導体領域１２を形成する。そして、ＳｉＯ2又は
ＳｉＮxからなる絶縁層１３を全面に成膜した後、ｐ型
ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4第１半導体領域１２とそのオーミック
電極１４との接触領域として、細線状のｐ型ＧａＡｓ
0.6Ｐ0.4第１半導体領域１２の長手方向に延びる細長い
部分の絶縁層１３を局所的に除去する。この除去する絶
縁層１３の細長い部分は、細線状第１半導体領域１２の
幅方向の両端部に相互に平行に１対設けられる。
例について説明する。この第２実施例の半導体発光装置
は、以下のようにして製造されている。先ず、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板１０上にキャリア濃度が例えば５×１０17ｃｍ
-3のｎ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4からなる第２半導体領域１１
をエピタキシャル成長させる。得られたエピウエハに、
領域選択的に細線状にＺｎを拡散して、キャリア濃度が
例えば約１０19ｃｍ-3のｐ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4からなる
第１半導体領域１２を形成する。そして、ＳｉＯ2又は
ＳｉＮxからなる絶縁層１３を全面に成膜した後、ｐ型
ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4第１半導体領域１２とそのオーミック
電極１４との接触領域として、細線状のｐ型ＧａＡｓ
0.6Ｐ0.4第１半導体領域１２の長手方向に延びる細長い
部分の絶縁層１３を局所的に除去する。この除去する絶
縁層１３の細長い部分は、細線状第１半導体領域１２の
幅方向の両端部に相互に平行に１対設けられる。
【００２１】そして、フォトリソグラフィによって、各
第１半導体領域１２への電流供給部となるＡｕ線ホンデ
ィング用のパッド１４ａ，１４ｂが、細線状のｐ型Ｇａ
Ａｓ0.6Ｐ0.4第１半導体領域１２の長手方向の両側に夫
々別個に配置され、一方の細線状電極１４の１端部と一
方のパッド１４ａとが接続され、他方の細線状電極１４
の他方の端部と他方のパッド１４ｂとが接続される第１
半導体領域用の電極パターンを形成する。この電極パタ
ーンは、ｐ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4のオーミック電極１４と
なる材料、例えばＡｕＺｎを真空蒸着した後、リフトオ
フ及び熱処理の一連の工程により形成することができ
る。
第１半導体領域１２への電流供給部となるＡｕ線ホンデ
ィング用のパッド１４ａ，１４ｂが、細線状のｐ型Ｇａ
Ａｓ0.6Ｐ0.4第１半導体領域１２の長手方向の両側に夫
々別個に配置され、一方の細線状電極１４の１端部と一
方のパッド１４ａとが接続され、他方の細線状電極１４
の他方の端部と他方のパッド１４ｂとが接続される第１
半導体領域用の電極パターンを形成する。この電極パタ
ーンは、ｐ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4のオーミック電極１４と
なる材料、例えばＡｕＺｎを真空蒸着した後、リフトオ
フ及び熱処理の一連の工程により形成することができ
る。
【００２２】また、ＡｕＧｅを基板１０の裏面全面に蒸
着した後、熱処理により、ｎ型ＧａＡｓ基板１０のオー
ミック電極１５を形成する。これにより、本実施例に係
る半導体発光装置が得られる。
着した後、熱処理により、ｎ型ＧａＡｓ基板１０のオー
ミック電極１５を形成する。これにより、本実施例に係
る半導体発光装置が得られる。
【００２３】このように構成された本実施例の半導体発
光装置においては、図２（ａ）に示すように、第１半導
体領域１２用の細線状の電極１４、１４が細線状の第１
半導体領域１２の長手方向に平行に独立して設けられて
いる。電流は電極パッド１４ａ側の電極に対して矢印Ａ
の方向に第１半導体領域１２に供給され、電極パッド１
４ｂ側の電極に対して、逆の矢印Ｂの方向から第１半導
体領域１２に供給される。細線状の発光素子において
は、細線状の電極１４の抵抗が、電極１４と第１半導体
領域１２との接触面での抵抗及び第１、第２半導体領域
１１，１２の接合部の抵抗に比して大きいため、第１半
導体領域１２における供給電流の配分に対して支配的な
要素となる。
光装置においては、図２（ａ）に示すように、第１半導
体領域１２用の細線状の電極１４、１４が細線状の第１
半導体領域１２の長手方向に平行に独立して設けられて
いる。電流は電極パッド１４ａ側の電極に対して矢印Ａ
の方向に第１半導体領域１２に供給され、電極パッド１
４ｂ側の電極に対して、逆の矢印Ｂの方向から第１半導
体領域１２に供給される。細線状の発光素子において
は、細線状の電極１４の抵抗が、電極１４と第１半導体
領域１２との接触面での抵抗及び第１、第２半導体領域
１１，１２の接合部の抵抗に比して大きいため、第１半
導体領域１２における供給電流の配分に対して支配的な
要素となる。
【００２４】この電極抵抗による電圧降下の結果、電流
供給端から離れるに従って、第１半導体領域と第２半導
体領域の接合部（ｐｎ接合部）に印加される電圧が減少
し、それに伴って接合部に供給される電流も指数関数的
に減少する。発光出力は接合部に供給される電流とほぼ
線形な関係にあるため、出力の長さ方向の分布は、第１
半導体領域の長さ方向の電流分布を反映し、電流供給端
側にピークがありその後急激に減少する形状となる。
供給端から離れるに従って、第１半導体領域と第２半導
体領域の接合部（ｐｎ接合部）に印加される電圧が減少
し、それに伴って接合部に供給される電流も指数関数的
に減少する。発光出力は接合部に供給される電流とほぼ
線形な関係にあるため、出力の長さ方向の分布は、第１
半導体領域の長さ方向の電流分布を反映し、電流供給端
側にピークがありその後急激に減少する形状となる。
【００２５】従って、電極パッド１４ａ側の電極からの
電流供給に対しては、発光出力が図２（ｂ）の曲線ａの
ようになり、電極１４ｂからの電流供給に対しては、発
光出力が図２（ｂ）の曲線ｂのようになる。本実施例の
半導体発光装置においては、第１半導体領域１２用の細
線状の１対の電極１４が相互に平行に独立して設けられ
ているため、発光出力の長さ方向の分布は図２（ｂ）の
曲線ａと図２（ｂ）の曲線ｂとを重ね合わせた図２
（ｂ）の曲線ｃのようになり、出力の不均一性が改善さ
れる。
電流供給に対しては、発光出力が図２（ｂ）の曲線ａの
ようになり、電極１４ｂからの電流供給に対しては、発
光出力が図２（ｂ）の曲線ｂのようになる。本実施例の
半導体発光装置においては、第１半導体領域１２用の細
線状の１対の電極１４が相互に平行に独立して設けられ
ているため、発光出力の長さ方向の分布は図２（ｂ）の
曲線ａと図２（ｂ）の曲線ｂとを重ね合わせた図２
（ｂ）の曲線ｃのようになり、出力の不均一性が改善さ
れる。
【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。特に、図１に示す第１の実施
例と図２に示す第２の実施例とを組み合わせることがで
きる。即ち、図２に示す電極１４と第１半導体領域１２
との接触領域を、図１に示すように、細線状電極１４の
長手方向に複数個に分割し、各接触領域の相互間隔を電
流を供給するパッド１４ａ，１４ｂ側で粗、パッド１４
ａ，１４ｂから遠い側で密になるように設定する。この
ように、第１及び第２の実施例を組み合わせることによ
り、更に一層電流分布を均一化することができ、発光出
力を均一化することができる。
種々の変形が可能である。特に、図１に示す第１の実施
例と図２に示す第２の実施例とを組み合わせることがで
きる。即ち、図２に示す電極１４と第１半導体領域１２
との接触領域を、図１に示すように、細線状電極１４の
長手方向に複数個に分割し、各接触領域の相互間隔を電
流を供給するパッド１４ａ，１４ｂ側で粗、パッド１４
ａ，１４ｂから遠い側で密になるように設定する。この
ように、第１及び第２の実施例を組み合わせることによ
り、更に一層電流分布を均一化することができ、発光出
力を均一化することができる。
【００２７】なお、上記各実施例においては、第２半導
体領域１，１１としてｎ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4を用いた
が、この第２半導体領域１，１１の構成材料としては、
ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4に限らず、ＧａＡｓxＰ1-x（０≦ｘ≦
１）、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＡｌxＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ
≦１）、ＩｎＡｓ、ＩｎxＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ≦１）等
を使用することもできる。また、本実施例では第１半導
体領域用２，１２の電極４，１４としてＡｕＺｎを用い
たが、金属電極に限らずＩＴＯ等の透明電極や、高濃度
のキャリア密度を有する半導体を電極とする半導体電極
を用いても、本発明の効果は同様に奏される。また、本
実施例では絶縁層３，１３としてＳｉＯ2又はＳｉＮxを
用いたが、これに限らず、高抵抗の半導体領域を用いて
も本願発明の効果は同様に得られる。
体領域１，１１としてｎ型ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4を用いた
が、この第２半導体領域１，１１の構成材料としては、
ＧａＡｓ0.6Ｐ0.4に限らず、ＧａＡｓxＰ1-x（０≦ｘ≦
１）、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＡｌxＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ
≦１）、ＩｎＡｓ、ＩｎxＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ≦１）等
を使用することもできる。また、本実施例では第１半導
体領域用２，１２の電極４，１４としてＡｕＺｎを用い
たが、金属電極に限らずＩＴＯ等の透明電極や、高濃度
のキャリア密度を有する半導体を電極とする半導体電極
を用いても、本発明の効果は同様に奏される。また、本
実施例では絶縁層３，１３としてＳｉＯ2又はＳｉＮxを
用いたが、これに限らず、高抵抗の半導体領域を用いて
も本願発明の効果は同様に得られる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本願第１発明の半
導体発光装置によれば、第１半導体領域用の電極と第１
半導体領域との接触領域を複数個に分け、接触領域間の
間隔が電流供給側で粗、その反対側で密であるように設
定したから、第１半導体領域の電流分布が均一になるの
で、発光素子の形状を細長くしても、発光出力が発光素
子長手方向で不均一になることが改善される。
導体発光装置によれば、第１半導体領域用の電極と第１
半導体領域との接触領域を複数個に分け、接触領域間の
間隔が電流供給側で粗、その反対側で密であるように設
定したから、第１半導体領域の電流分布が均一になるの
で、発光素子の形状を細長くしても、発光出力が発光素
子長手方向で不均一になることが改善される。
【００２９】また、本願第２発明の半導体発光装置によ
れば、半導体発光素子の第１半導体領域に対して、１対
の電極を細線状の前記第１半導体領域の長手方向と平行
に独立して設け、その電流供給部を互いに相対向する側
に設けたので、発光素子の形状を細長くしても、発光出
力が発光素子の長手方向で不均一になることが防止され
る。
れば、半導体発光素子の第１半導体領域に対して、１対
の電極を細線状の前記第１半導体領域の長手方向と平行
に独立して設け、その電流供給部を互いに相対向する側
に設けたので、発光素子の形状を細長くしても、発光出
力が発光素子の長手方向で不均一になることが防止され
る。
【００３０】更に、これらの構成を組み合わせた場合
は、更に一層発光出力の均一性が確保される。
は、更に一層発光出力の均一性が確保される。
【００３１】このように、本発明によれば、発光素子を
細長くしても、発光出力の不均一性が改善されるので、
発光素子の形状を細長くしたままこれを高密度に集積す
ることができ、大規模な行列一ベクトル積演算を可能に
する半導体発光装置を提供することができる。
細長くしても、発光出力の不均一性が改善されるので、
発光素子の形状を細長くしたままこれを高密度に集積す
ることができ、大規模な行列一ベクトル積演算を可能に
する半導体発光装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施例による半導体発光装置の
構造概念図である。
構造概念図である。
【図２】本発明の第２の実施例による半導体発光装置の
構造概念図である。
構造概念図である。
【図３】典型的な従来の半導体発光素子の構造概念図で
ある。
ある。
【図４】光ニューロチップの構造概念図である。
１，１１；第２半導体領域 ２，１２；第１半導体領域 ３，１３；絶縁層 ４，１４；第１半導体領域用電極 １０；第２半導体基板 １５；第２半導体領域用電極 ４１；発光部 ４１ａ；細線状の発光ダイオードアレイ ４２；空間光変調部 ４３；受光部 ４３ａ；細線状フォトダイオードアレイ ４４；光学的に透明な電気絶縁層
Claims (3)
- 【請求項１】 第１半導体領域用の電極と第１半導体領
域との接触領域が複数個に分割されて構成された細線状
半導体発光素子をその幅方向に１つ以上並列に配置し、
各分割接触領域間の間隔を電流供給端側で粗、その反対
側で密であるように設定したことを特徴とする半導体発
光装置。 - 【請求項２】 細線状の各第１半導体領域に対して、前
記第１半導体領域の長さ方向と平行に独立して設けられ
た１対の電極と、互いに相対向する電極端部に設けられ
た電流供給部とを備えた細線状半導体発光素子を素子の
幅方向に１つ以上並列に配置したことを特徴とする半導
体発光装置。 - 【請求項３】 細線状の各第１半導体領域に対して、前
記第１半導体領域の長さ方向と平行に独立して設けられ
た１対の電極と、互いに相対向する電極端部に設けられ
た電流供給部と、第１半導体領域用の電極と第１半導体
領域との接触領域が複数個に分割されて構成された細線
状半導体発光素子をその幅方向に１つ以上並列に配置
し、各分割接触領域間の間隔を電流供給端側で粗、その
反対側で密であるように設定したことを特徴とする半導
体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33437092A JPH06181337A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33437092A JPH06181337A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181337A true JPH06181337A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18276614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33437092A Pending JPH06181337A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06181337A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101039937B1 (ko) * | 2010-04-28 | 2011-06-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템 |
| TWI453954B (zh) * | 2010-03-25 | 2014-09-21 | Lg Innotek Co Ltd | 發光裝置、發光裝置封裝件及照明系統 |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP33437092A patent/JPH06181337A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102201509A (zh) * | 2010-03-25 | 2011-09-28 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件、发光器件封装以及照明*** |
| JP2011205099A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Lg Innotek Co Ltd | 発光素子、発光素子パッケージ、及び照明システム |
| US8441019B2 (en) | 2010-03-25 | 2013-05-14 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device, light emitting device package and lighting system |
| TWI453954B (zh) * | 2010-03-25 | 2014-09-21 | Lg Innotek Co Ltd | 發光裝置、發光裝置封裝件及照明系統 |
| KR101039937B1 (ko) * | 2010-04-28 | 2011-06-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템 |
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