JPH0669540A - Semiconductor light-emitting element, semiconductor light-emitting element array, optical detection device, optical information processing device and light-emitting device - Google Patents
Semiconductor light-emitting element, semiconductor light-emitting element array, optical detection device, optical information processing device and light-emitting deviceInfo
- Publication number
- JPH0669540A JPH0669540A JP24428192A JP24428192A JPH0669540A JP H0669540 A JPH0669540 A JP H0669540A JP 24428192 A JP24428192 A JP 24428192A JP 24428192 A JP24428192 A JP 24428192A JP H0669540 A JPH0669540 A JP H0669540A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- semiconductor light
- passage region
- current passage
- emitting device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体発光素子、半導体
発光素子アレー、光学検知装置、光学的情報処理装置お
よび発光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting element, a semiconductor light emitting element array, an optical detecting device, an optical information processing device and a light emitting device.
【0002】[0002]
【従来の技術】チップの同一方向からp側及びn側両電
極を取り出すことができる半導体発光素子は、ワイヤレ
ス実装が可能になるという特徴がある。すなわち、ワイ
ヤレス実装することにより、電極ワイヤ(ボンディン
グワイヤ)が不要になるため、ワイヤボンディング工程
が不要になる。ワイヤボンディングに必要なボンディ
ングパッドが不要となるため、素子自体を小さくするこ
とができ、高密度実装が可能になる。素子自体を小さ
くできることに伴って発光部の間隔を狭めることができ
るので、素子の集積度を上げることができ、1次元ない
し2次元アレー化に向いており、また、ワイヤボンディ
ング工程が不要であるため、1次元ないし2次元アレー
化が容易である、という長所がある。2. Description of the Related Art A semiconductor light emitting device in which both p-side and n-side electrodes can be taken out from the same direction of a chip is characterized by enabling wireless mounting. That is, since the wireless mounting eliminates the need for electrode wires (bonding wires), the wire bonding step is unnecessary. Since the bonding pad necessary for wire bonding is unnecessary, the element itself can be made small and high-density mounting becomes possible. Since the space between the light emitting portions can be narrowed as the device itself can be made small, the integration degree of the device can be increased, which is suitable for one-dimensional or two-dimensional array, and the wire bonding step is unnecessary. Therefore, there is an advantage that it is easy to form a one-dimensional or two-dimensional array.
【0003】また、このような半導体発光素子では、一
方表面から他方表面に向けて電流を流す必要がないの
で、絶縁体基板を使用できるという特徴がある。Further, in such a semiconductor light emitting device, since it is not necessary to pass a current from one surface to the other surface, there is a feature that an insulating substrate can be used.
【0004】このようにチップの同一方向からp側及び
n側電極を取り出すことができる半導体発光素子として
は、従来より、図23に示すような構造のものが知られ
ている。この半導体発光素子171は、いわゆるドーム
型発光素子であって、p−AlGaAs層172の下面
に別なp−AlGaAs層173を設け、このp−Al
GaAs層173の下面中央部にn−AlGaAs層1
74を埋め込み、p−AlGaAs層173とn−Al
GaAs層174との間に電流注入により発光させるた
めのpn接合を形成している。さらに、上面側を半球面
状に形成してCeO2反射防止膜175を形成してあ
り、n−AlGaAs層174の下面にn側電極176
を設け、p−AlGaAs層173の下面に環状のp側
電極177を設けてある。As a semiconductor light emitting device in which the p-side electrode and the n-side electrode can be taken out from the same direction of the chip as described above, a structure having a structure as shown in FIG. 23 is conventionally known. This semiconductor light emitting element 171 is a so-called dome type light emitting element, and another p-AlGaAs layer 173 is provided on the lower surface of the p-AlGaAs layer 172, and this p-AlGaAs layer 173 is provided.
The n-AlGaAs layer 1 is formed at the center of the lower surface of the GaAs layer 173.
74, and p-AlGaAs layer 173 and n-Al
A pn junction for emitting light by current injection is formed between the GaAs layer 174 and the GaAs layer 174. Furthermore, a CeO 2 antireflection film 175 is formed by forming the upper surface side into a hemispherical shape, and an n-side electrode 176 is formed on the lower surface of the n-AlGaAs layer 174.
And an annular p-side electrode 177 is provided on the lower surface of the p-AlGaAs layer 173.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような半
導体発光素子171は外径D2が400μm程度あり、
この発光素子171をエンコーダ、フォトマイクロセン
サ、バーコードリーダ、光ポインタなどの光学検知装
置、光学的情報処理装置、投光器などに応用する際に
は、発光素子の発光領域が大きいため、各装置を高分解
能化したり、ビーム径を微小化したりすることが困難で
あった。However, such a semiconductor light emitting device 171 has an outer diameter D2 of about 400 μm,
When the light emitting element 171 is applied to an encoder, a photomicro sensor, a bar code reader, an optical detection device such as an optical pointer, an optical information processing device, a projector, etc., each light emitting element has a large light emitting area, and therefore each device is It has been difficult to increase the resolution and reduce the beam diameter.
【0006】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、チップの同
一方向からp側及びn側電極を取り出すことができる微
小発光径の半導体発光素子を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional example, and an object thereof is to provide a semiconductor having a small emission diameter in which the p-side and n-side electrodes can be taken out from the same direction of the chip. It is to provide a light emitting element.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子
は、基板と、該基板の上面に形成された第1導電型の下
部クラッド層と、該下部クラッド層の上面に形成された
活性層と、該活性層の上面に形成された第2導電型の上
部クラッド層と、該上部クラッド層の上面に形成された
第1導電型の電流ブロック層とを有する素子母体に、
第1導電型の不純物を導入することによって、上記電流
ブロック層から少なくとも上記活性層へと形成される第
1の電流通路領域、第2導電型の不純物を導入するこ
とによって、上記電流ブロック層から上記上部クラッド
層へと形成される第2の電流通路領域、上記電流ブロ
ック層の上方に形成され、上記第1の電流通路領域に導
電される第1の電極、および、上記電流ブロック層の
上方に形成され、上記第1の電流通路領域とは絶縁さ
れ、上記第2の電流通路領域に導電される第2の電極を
形成したことを特徴としている。A semiconductor light emitting device of the present invention comprises a substrate, a first conductivity type lower clad layer formed on the upper surface of the substrate, and an active layer formed on the upper surface of the lower clad layer. And a second conductivity type upper clad layer formed on the upper surface of the active layer, and a first conductivity type current blocking layer formed on the upper surface of the upper clad layer,
By introducing an impurity of the first conductivity type, a first current path region formed from the current block layer to at least the active layer, and by introducing an impurity of the second conductivity type from the current block layer A second current passage region formed to the upper cladding layer, a first electrode formed above the current block layer and electrically conductive to the first current passage region, and above the current block layer. A second electrode that is formed on the first current passage region and is insulated from the first current passage region, and that is electrically conductive to the second current passage region.
【0008】この半導体発光素子においては、上記第1
導電型の電流ブロック層の上面に第2導電型のキャップ
層が形成され、該キャップ層の上面に上記第1の電極お
よび第2の電極が形成されていてもよい。さらに、上記
第1の電流通路領域と上記第2の電流通路領域との間
に、少なくとも当該キャップ層を貫く深さまで絶縁領域
を形成してもよい。In this semiconductor light emitting device, the first
A second conductive type cap layer may be formed on the upper surface of the conductive type current blocking layer, and the first electrode and the second electrode may be formed on the upper surface of the cap layer. Furthermore, an insulating region may be formed between the first current passage region and the second current passage region at least to a depth that penetrates the cap layer.
【0009】また、上記第1の電極と第2の電極は、上
記素子母体の同一面側に形成することができる。Further, the first electrode and the second electrode can be formed on the same surface side of the element matrix.
【0010】また、上記基板は絶縁物によって形成され
ていてもよい。The substrate may be made of an insulating material.
【0011】また、上記第1の電流通路領域を上記素子
母体の端面に臨ませて形成し、端面出射型の半導体発光
素子としてもよい。この場合には、上記第1の電流通路
領域が、上記素子母体の一方の端面から他方の端面にわ
たって形成されていてもよい。Further, the first current passage region may be formed so as to face the end face of the device base body to form an end face emission type semiconductor light emitting device. In this case, the first current passage region may be formed from one end face of the element base body to the other end face thereof.
【0012】また、上記第1の電流通路領域を上記素子
母体の端面に臨ませることなく一部の領域に形成し、面
出射型の半導体発光素子としてもよい。この場合には、
上記第1の電極の上記電流通路領域にほぼ対応する領域
に、光取り出し窓を形成してもよい。また、上記基板の
上記電流通路領域にほぼ対応する領域に、光取り出し窓
を形成してもよい。また、上記基板を発光波長に対して
透明な基板としてもよい。Further, the first current passage region may be formed in a part of the region not facing the end face of the device base to form a surface emission type semiconductor light emitting device. In this case,
A light extraction window may be formed in a region of the first electrode substantially corresponding to the current passage region. Further, a light extraction window may be formed in a region of the substrate substantially corresponding to the current passage region. Further, the substrate may be a substrate transparent to the emission wavelength.
【0013】この半導体発光素子は、複数個アレー化す
ることができる。また、この半導体発光素子は、光学検
知装置や光学的情報処理装置、発光装置に用いることが
できる。A plurality of the semiconductor light emitting devices can be arrayed. Moreover, this semiconductor light emitting element can be used for an optical detection device, an optical information processing device, and a light emitting device.
【0014】[0014]
【作用】本発明の半導体発光素子にあっては、基板の上
に活性層や電流ブロック層等の結晶層を積層した素子母
体の上面から素子母体内に第1(第1導電型)の電流通
路領域及び第2(第2導電型)の電流通路領域をそれぞ
れ形成し、素子母体の上面に第1の電流通路領域と導通
する第1の電極と第2の電流通路領域と導通する第2の
電極を設けているので、第1の電極及び電流通路領域と
第2の電極及び電流通路領域との間に注入電流を流すこ
とによって活性層へ電流を注入し、活性層から光を発生
させることができる。In the semiconductor light emitting device of the present invention, the first (first conductivity type) current is supplied from the upper surface of the device body in which the crystal layers such as the active layer and the current blocking layer are laminated on the substrate to the device body. A second electrode that forms a passage region and a second (second conductivity type) current passage region, respectively, and that is formed on the upper surface of the element matrix and that is electrically connected to the first current passage region and the second current passage region. Since the electrodes are provided, a current is injected into the active layer by causing an injection current to flow between the first electrode and the current passage region and the second electrode and the current passage region, and light is generated from the active layer. be able to.
【0015】しかも、活性層の上方に逆バイアスpn接
合によって電流を遮断する第1の導電型の電流ブロック
層を設け、第2(第2導電型)の電流通路領域によって
電流ブロック層の一部を第2の導電型に反転させている
から、注入電流は第2の電流通路領域を通ってのみ活性
層に注入され、電流狭窄構造が実現されている。従っ
て、この第2導電型の電流通路領域を微小径にすること
により電流の閉じ込め効果を高くすることができ、活性
層の発光領域を微細化することができ、ビーム径を微小
化することができる。Moreover, a current blocking layer of the first conductivity type is provided above the active layer by a reverse bias pn junction to block the current, and a part of the current blocking layer is formed by the second (second conductivity type) current passage region. Is inverted to the second conductivity type, the injected current is injected into the active layer only through the second current passage region, and the current constriction structure is realized. Therefore, the current confinement effect can be enhanced by making the current path region of the second conductivity type to have a small diameter, the light emitting region of the active layer can be made small, and the beam diameter can be made small. it can.
【0016】また、本発明の半導体発光素子にあって
は、素子の同一面側から第1及び第2の電流通路領域を
形成し、同一面側に第1及び第2の電極を設けているの
で、電極ワイヤレス実装が可能になり、ワイヤボンディ
ング実装に比べて実装方法が簡単になる。また、ワイヤ
ボンディングに必要なボンディングパッドが不要になる
ので、素子を小さくでき、配線基板等への高密度実装が
可能になる。In the semiconductor light emitting device of the present invention, the first and second current passage regions are formed from the same surface side of the device, and the first and second electrodes are provided on the same surface side. Therefore, electrode wireless mounting is possible, and the mounting method is simpler than wire bonding mounting. Further, since the bonding pad required for wire bonding is not required, the element can be made small and high-density mounting on a wiring board or the like becomes possible.
【0017】さらに、ワイヤレス実装化によって素子自
体を小さくできるので、発光部の間隔を狭めることがで
き、素子の集積度を上げることができ、1次元ないし2
次元アレー化に適している。しかも、ワイヤレス実装が
可能であるので、多数の半導体発光素子をアレー化した
場合でも、ワイヤボンディング実装のように実装作業が
繁雑になることがなく、ワイヤレス実装によって実装作
業を簡単にすることができる。Furthermore, since the element itself can be made smaller by implementing the wireless method, the interval between the light emitting portions can be narrowed, the degree of integration of the element can be increased, and one-dimensional or two-dimensional.
Suitable for dimensional array. Moreover, since the wireless mounting is possible, even when a large number of semiconductor light emitting elements are arrayed, the mounting work is not complicated unlike the wire bonding mounting, and the mounting work can be simplified by the wireless mounting. .
【0018】さらに、第1及び第2の電極が素子の同一
面側にあり、注入電流は必ずしも基板を貫通して流れる
必要がないので、基板を絶縁体によって形成することが
可能になる。Furthermore, since the first and second electrodes are on the same surface side of the device and the injected current does not necessarily have to flow through the substrate, the substrate can be formed of an insulator.
【0019】また、第1の電流通路領域と第2の電流通
路領域との間においては、少なくとも電流ブロック層の
上面のキャップ層を貫く深さまで絶縁領域を形成すれ
ば、注入電流が活性層に注入されることなく、キャップ
層等を通してリークすることを防止することができる。Between the first current passage region and the second current passage region, if the insulating region is formed at least to the depth of penetrating the cap layer on the upper surface of the current block layer, the injection current will flow into the active layer. It is possible to prevent leakage through the cap layer or the like without being injected.
【0020】[0020]
【実施例】図1は本発明の第1の実施例による裏面出射
面発光型の発光ダイオード(LED)Aを示す上面図、
断面図及び下面図である。この発光ダイオードAにあっ
ては、p−GaAs基板1の上に、p−Al0.45Ga
0.55As下部クラッド層2、p-−Al0.03Ga0.97A
s活性層3、n−Al0.45Ga0.55As上部クラッド層
4、p−Al0.45Ga0.55As電流ブロック層5および
n−Al0.1Ga0.9Asキャップ層6を積層してウエハ
(素子母体)14が構成されている。このウエハ14の
一部微小領域には、キャップ層6の表面から少なくとも
電流ブロック層5を貫通する深さ(図示例では、上部ク
ラッド層4に達する深さ)までSiを拡散させてn型電
流通路領域9を形成してある。また、ウエハ14のn型
電流通路領域9と隔離した領域では、キャップ層6の表
面から少なくとも活性層3に届く深さ(図示例では、下
部クラッド層2に達する深さ)までZnを拡散させてウ
エハ14の全幅にわたってp型電流通路領域10を形成
してある。さらに、ウエハ14の表面には、p型電流通
路領域10とn型電流通路領域9を分離するようにウエ
ハ14の全幅にわたってアイソレート用溝(絶縁領域)
11が掘り込まれており、アイソレート用溝11を隔て
てキャップ層6のp型電流通路領域10側の表面にp側
電極8を設け、キャップ層6のn型電流通路領域9側の
表面にn側電極7を設けている。アイソレート用溝11
は、キャップ層6を通じてp型電流通路領域10からn
型電流通路領域9へ電流がリークするのを防止するため
のものであって、少なくともキャップ層6を貫く深さ
(好ましくは基板1に達する深さ)まで掘り込んでい
る。ウエハ14の下面においては、n型電流通路領域9
の下端面と対向させて基板1に光取り出し窓12が開口
されている。FIG. 1 is a top view showing a back emission surface emitting type light emitting diode (LED) A according to a first embodiment of the present invention,
It is a sectional view and a bottom view. In this light emitting diode A, p-Al 0.45 Ga is formed on the p-GaAs substrate 1.
0.55 As lower cladding layer 2, p - -Al 0.03 Ga 0.97 A
The s active layer 3, the n-Al 0.45 Ga 0.55 As upper cladding layer 4, the p-Al 0.45 Ga 0.55 As current blocking layer 5 and the n-Al 0.1 Ga 0.9 As cap layer 6 are laminated to form a wafer (element matrix) 14. It is configured. In a small area of the wafer 14, Si is diffused from the surface of the cap layer 6 to at least a depth penetrating the current block layer 5 (a depth reaching the upper clad layer 4 in the illustrated example) so that the n-type current flows. A passage area 9 is formed. Further, in a region of the wafer 14 isolated from the n-type current passage region 9, Zn is diffused from the surface of the cap layer 6 to at least a depth reaching the active layer 3 (in the illustrated example, a depth reaching the lower cladding layer 2). A p-type current passage region 10 is formed over the entire width of the wafer 14. Further, on the surface of the wafer 14, an isolation groove (insulation region) is formed over the entire width of the wafer 14 so as to separate the p-type current passage region 10 and the n-type current passage region 9.
11 is dug, a p-side electrode 8 is provided on the surface of the cap layer 6 on the p-type current passage region 10 side with the isolation groove 11 interposed therebetween, and the surface of the cap layer 6 on the n-type current passage region 9 side is formed. Is provided with an n-side electrode 7. Isolation groove 11
From the p-type current passage region 10 to n through the cap layer 6.
This is for preventing current from leaking to the mold current passage region 9, and is dug at least to a depth that penetrates the cap layer 6 (preferably a depth reaching the substrate 1). On the lower surface of the wafer 14, the n-type current passage region 9
A light extraction window 12 is opened in the substrate 1 so as to face the lower end surface of the substrate 1.
【0021】したがって、この発光ダイオードAにおい
ては、p側電極8及びn側電極7が同一方向もしくは同
一面内から取り出されており、しかも、微小領域に形成
されたn型電流通路領域9によって電流狭窄構造の発光
ダイオードAが実現されている。すなわち、上部クラッ
ド層4と電流ブロック層5との間のpn接合は電圧印加
時には逆バイアスとなるので電流が流れず、電流ブロッ
ク層5の一部の導電型が反転しているn型電流通路領域
9を通してのみ電流が流れる電流狭窄構造となってい
る。この結果、p側電極8及びn側電極7間に駆動電圧
を印加すると、p側電極8から注入されたホールはp型
電流通路領域10を通って基板1に流れ、アイソレート
用溝11を跨いで活性層3に注入される。一方、n側電
極7から注入された電子はn型電流通路領域9を通って
活性層3に注入され、活性層3でホールと電子とが再結
合して発光する。こうして活性層3のn型電流通路領域
9の下端面と対向する微小領域で発光した微小発光径の
光はウエハ14の下面の光取り出し窓12から外部へ出
射される。Therefore, in the light emitting diode A, the p-side electrode 8 and the n-side electrode 7 are taken out in the same direction or in the same plane, and moreover, the current is caused by the n-type current passage region 9 formed in the minute region. A light emitting diode A having a narrowed structure has been realized. That is, the pn junction between the upper clad layer 4 and the current blocking layer 5 is reverse biased when a voltage is applied, so that no current flows, and the conductivity type of a part of the current blocking layer 5 is reversed. It has a current constriction structure in which a current flows only through the region 9. As a result, when a driving voltage is applied between the p-side electrode 8 and the n-side electrode 7, the holes injected from the p-side electrode 8 flow into the substrate 1 through the p-type current passage region 10 and the isolation groove 11 is formed. It is injected into the active layer 3 straddling. On the other hand, electrons injected from the n-side electrode 7 are injected into the active layer 3 through the n-type current passage region 9, and holes and electrons are recombined in the active layer 3 to emit light. In this way, the light with a minute emission diameter emitted in the minute area facing the lower end surface of the n-type current passage area 9 of the active layer 3 is emitted to the outside from the light extraction window 12 on the lower surface of the wafer 14.
【0022】図2(a)(b)(c)(d)は上記発光
ダイオードAの製造方法を示す断面図である。以下、図
2に従って当該発光ダイオードAの製造方法を説明す
る。まず、MBE(分子線エピタキシャル成長)法また
はMOCVD(metal-organicCVD)法等を用いて、pー
GaAs基板1の上にp−Al0.45Ga0.55As下部ク
ラッド層2、p-−Al0.03Ga0.97As活性層3、n
−Al0.45Ga0.55As上部クラッド層4、p−Al
0.45Ga0.55As電流ブロック層5およびn−Al0.1
Ga0.9Asキャップ層6を順次成長させてウエハ14
を形成する。これはpnpn構造である。2 (a), (b), (c) and (d) are cross-sectional views showing a method for manufacturing the light emitting diode A described above. Hereinafter, a method of manufacturing the light emitting diode A will be described with reference to FIG. First, by using MBE (Molecular Beam Epitaxial Growth) method or MOCVD (metal-organic CVD) method or the like, p-Al 0.45 Ga 0.55 As lower clad layer 2 and p -- Al 0.03 Ga 0.97 As are formed on p-GaAs substrate 1. Active layer 3, n
-Al 0.45 Ga 0.55 As Upper clad layer 4, p-Al
0.45 Ga 0.55 As current blocking layer 5 and n-Al 0.1
The Ga 0.9 As cap layer 6 is sequentially grown to form the wafer 14
To form. This is a pnpn structure.
【0023】ついで、キャップ層6の上に例えば塗布性
の拡散剤(OCD)を塗布することにより、p型の拡散
剤として例えばSiO2とZnOとの混合物からなるS
iO2−ZnO膜15を形成する。あるいは、スパッタ
法などを用いてSiO2−ZnO膜15を形成してもよ
い。ついで、HFなどのエッチング液を用いてSiO2
−ZnO膜15を所望の形状(例えば、縦100μm、
横300μmの長方形)にエッチングする。この後、S
iO2−ZnO膜15の上からキャップ層6表面の全面
にSiNx膜16を形成し、HFなどのエッチング液を
用いてウエハ14の外周端面に臨まない所望の位置(n
型電流通路領域9を設けようとする位置)に所望の形状
(例えば、直径50μmの円形)の窓17を開口する。
ついで、SiNx膜16の上から全面にn型拡散剤とし
て例えばSi膜18をスパッタ法などを用いて形成する
〔図2(a)〕。ここで、SiNx膜16はSiの拡散
を阻止するマスクの機能を果たす。Then, for example, a diffusing agent (OCD) having a coating property is applied on the cap layer 6 to form a p-type diffusing agent such as S containing a mixture of SiO 2 and ZnO.
The iO 2 —ZnO film 15 is formed. Alternatively, the SiO 2 —ZnO film 15 may be formed by using a sputtering method or the like. Then, using an etching solution such as HF, SiO 2
-ZnO film 15 is formed into a desired shape (for example, vertical 100 μm,
It is etched into a rectangle having a width of 300 μm). After this, S
A SiN x film 16 is formed on the entire surface of the cap layer 6 from above the iO 2 -ZnO film 15, and a desired position (n) which does not reach the outer peripheral end surface of the wafer 14 is formed by using an etching solution such as HF.
A window 17 having a desired shape (for example, a circle having a diameter of 50 μm) is opened at a position where the die current passage region 9 is to be provided.
Then, an Si film 18, for example, is formed as an n-type diffusing agent on the entire surface of the SiN x film 16 by a sputtering method or the like [FIG. 2 (a)]. Here, the SiN x film 16 functions as a mask that blocks the diffusion of Si.
【0024】次に、例えば赤外線ランプフラッシュアニ
ール炉などを用いて、ウエハ14を熱処理することによ
りp型およびn型拡散を同時に行ない、p型電流通路領
域10及びn型電流通路領域9を形成する〔図2
(b)〕。ここで、n型電流通路領域9(Si拡散領
域)を形成するためのn型拡散は少なくとも電流ブロッ
ク層5を貫く深さまで行ない、また、p型電流通路領域
10(Zn拡散領域)を形成するためのp型拡散は少な
くとも活性層3に届く深さ(つまり、発光層となるpn
接合面を貫く深さ)まで行なう。図1及び図2の実施例
では、n型拡散は、上部クラッド層4に届く深さまで行
い、p型拡散は、下部クラッド層2に届くまで行ってい
る。このような拡散工程において、上記拡散源を用いる
と、n型(Si)拡散は1000℃、10秒間の熱処理
で約0.25μmの拡散深さが得られ、p型(Zn)拡
散は1000℃、10秒間の熱処理で約1.20μmの
拡散深さが得られるので、各層の厚みや熱処理条件を適
切に設定すれば、p型電流通路領域10及びn型電流通
路領域9ともに設計通りのものが得られる。Next, the wafer 14 is heat-treated using, for example, an infrared lamp flash annealing furnace to simultaneously perform p-type and n-type diffusion to form a p-type current passage region 10 and an n-type current passage region 9. [Fig. 2
(B)]. Here, the n-type diffusion for forming the n-type current passage region 9 (Si diffusion region) is performed at least to a depth that penetrates the current block layer 5, and the p-type current passage region 10 (Zn diffusion region) is formed. P-type diffusion for reaching at least the depth reaching the active layer 3 (that is, the pn that becomes the light-emitting layer).
Depth to penetrate the joint surface). In the embodiment of FIGS. 1 and 2, n-type diffusion is performed to a depth reaching the upper cladding layer 4, and p-type diffusion is performed to reach the lower cladding layer 2. In such a diffusion process, when the above diffusion source is used, n-type (Si) diffusion is 1000 ° C., a diffusion depth of about 0.25 μm is obtained by heat treatment for 10 seconds, and p-type (Zn) diffusion is 1000 ° C. Since a diffusion depth of about 1.20 μm can be obtained by heat treatment for 10 seconds, both the p-type current passage region 10 and the n-type current passage region 9 are as designed by appropriately setting the thickness of each layer and the heat treatment conditions. Is obtained.
【0025】しかして、n型拡散により電流ブロック層
5の一部がn型に反転させられ、キャップ層6の表面よ
り連続したn型電流通路領域9が形成される。またp型
拡散によりキャップ層6及び上部クラッド層4の一部が
p型に反転させられ、n型電流通路領域9と同一面(キ
ャップ層6表面)上からp型電流通路領域10が形成さ
れる。このようにウエハ14の同一面上より、p型及び
n型電流通路領域10,9が形成されているため、ウエ
ハ14の同一面上にp側電極8とn側電極7を設けるこ
とができることとなる。また、n型拡散により微小なn
型電流通路領域9を形成することにより、微小発光領域
化の達成が可能になる。Thus, a part of the current block layer 5 is inverted to the n-type by the n-type diffusion, and the n-type current passage region 9 continuous from the surface of the cap layer 6 is formed. Further, a part of the cap layer 6 and the upper clad layer 4 is inverted to p-type by p-type diffusion, and a p-type current passage region 10 is formed on the same surface as the n-type current passage region 9 (cap layer 6 surface). It Since the p-type and n-type current passage regions 10 and 9 are formed on the same surface of the wafer 14 as described above, the p-side electrode 8 and the n-side electrode 7 can be provided on the same surface of the wafer 14. Becomes In addition, a small n
By forming the mold current passage region 9, it is possible to achieve a minute light emitting region.
【0026】こうして、p型及びn型電流通路領域1
0,9を形成した後、SiO2−ZnO膜15、SiNx
膜16、Si膜18をそれぞれ除去する。Thus, the p-type and n-type current passage regions 1
After forming 0 and 9, SiO 2 —ZnO film 15 and SiN x
The film 16 and the Si film 18 are removed respectively.
【0027】つぎに、キャップ層6を伝ってp型電流通
路領域10からn型電流通路領域9に電流がリークする
のを防ぐため、ウエハ14を横切る形で例えば幅30μ
mのストライプ状にアイソレート用溝11を掘り込む
〔図2(c)〕。このアイソレート用溝11は、例えば
4H2SO4:1H2O2:1H2Oを用いて少なくともキ
ャップ層6を貫く深さまでエッチングすることにより形
成される。図示例では、アイソレート用溝11は、基板
1に到達する深さまでエッチングされている。Next, in order to prevent current from leaking from the p-type current passage region 10 to the n-type current passage region 9 through the cap layer 6, the wafer 14 is traversed in a width of, for example, 30 μm.
The isolation groove 11 is dug in a stripe shape of m [FIG. 2 (c)]. The isolation groove 11 is formed by etching using, for example, 4H 2 SO 4 : 1H 2 O 2 : 1H 2 O to a depth at least penetrating the cap layer 6. In the illustrated example, the isolation groove 11 is etched to a depth reaching the substrate 1.
【0028】この後、スパッタ法などにより、キャップ
層6の表面のアイソレート用溝11によって隔てられた
片側領域にp型電流通路領域10と導通するようにp側
電極8を設け、もう一方領域にn型電流通路領域9と導
通するようにn側電極7を設ける。さらに、n型電流通
路領域9と向かい合う位置において、例えば1NH4O
H:2OH2O2をエッチング液として基板1を所望の大
きさ及び形状(例えば、直径100μmの円形)で下部
クラッド層2に届くまでエッチングし、基板1に光取り
出し窓12を開口し〔図2(d)〕、図1のような裏面
出射面発光型の発光ダイオードAを得る。Thereafter, a p-side electrode 8 is provided on one surface region of the surface of the cap layer 6 separated by the isolation groove 11 so as to be electrically connected to the p-type current passage region 10, and the other region is formed by a sputtering method or the like. An n-side electrode 7 is provided so as to be electrically connected to the n-type current passage region 9. Further, at a position facing the n-type current passage region 9, for example, 1NH 4 O
The substrate 1 is etched in a desired size and shape (for example, a circle having a diameter of 100 μm) using H: 2OH 2 O 2 as an etching solution until the lower clad layer 2 is reached, and a light extraction window 12 is opened in the substrate 1 [see FIG. 2 (d)], a back emission surface emitting light emitting diode A as shown in FIG. 1 is obtained.
【0029】図3は上記発光ダイオードAによって構成
された半導体発光素子アレーBを示す断面図である。こ
の半導体発光素子アレーBは、図1に示した発光ダイオ
ードAを1次元もしくは2次元アレー化したものであ
り、当該発光ダイオードAを同一ウエハ14上に1次元
状もしくは2次元状に配列してある。さらに、キャップ
層6を伝って一方の発光ダイオードAのp型電流通路領
域10から隣接する他方の発光ダイオードAのn型電流
通路領域9に電流がリークするのを防止するため、エッ
チングによって少なくともキャップ層6を貫く深さ(好
ましくは基板1に達する深さ)まで素子間アイソレート
用溝13を形成し、素子間アイソレート用溝13によっ
て素子間を分離してある。FIG. 3 is a sectional view showing a semiconductor light emitting element array B constituted by the light emitting diodes A. This semiconductor light emitting element array B is a one-dimensional or two-dimensional array of the light emitting diodes A shown in FIG. 1, and the light emitting diodes A are arranged in a one-dimensional or two-dimensional array on the same wafer 14. is there. Further, in order to prevent current from leaking through the cap layer 6 from the p-type current passage region 10 of one light emitting diode A to the n-type current passage region 9 of the other adjacent light emitting diode A, at least the cap is removed by etching. The inter-element isolation groove 13 is formed to a depth that penetrates the layer 6 (preferably the depth reaching the substrate 1), and the inter-element isolation groove 13 separates the elements.
【0030】このように発光ダイオードAをアレー化し
ても1個の発光ダイオードAを製作するのと同一工程に
よって製作することができ(アイソレート用溝11と素
子間アイソレート用溝13は同時に作製できる。)、各
p側電極8が1列に並び、各n側電極7も1列に並ぶの
で、素子同一方向からp側電極8及びn側電極7を取り
出せるというメリットがさらに生きてくる。すなわち、
多数の素子を含んでいるので、ワイヤボンディングによ
ればボンディング箇所が非常に多くなり、実装作業が面
倒になるが、ワイヤレス実装することにより一度にボン
ディングでき、実装作業が簡単になる。Even if the light emitting diodes A are arrayed in this way, they can be manufactured by the same process as that for manufacturing one light emitting diode A (the isolation groove 11 and the inter-element isolation groove 13 are produced at the same time). Since each p-side electrode 8 is lined up in one row and each n-side electrode 7 is also lined up in one row, the merit that the p-side electrode 8 and the n-side electrode 7 can be taken out from the same element direction is further brought to life. That is,
Since a large number of elements are included in the wire bonding, the number of bonding points becomes very large and the mounting work becomes troublesome. However, the wireless mounting enables the bonding at one time and simplifies the mounting work.
【0031】なお、上記図1及び図3の実施例において
は、基板1に光取り出し窓12を開口したが、発光波長
に対して透明な基板1を用いれば、光取り出し窓12を
開口する必要がなくなり、そのための基板1の裏面エッ
チングが不要となる。Although the light extraction window 12 is opened in the substrate 1 in the embodiments of FIGS. 1 and 3, if the substrate 1 transparent to the emission wavelength is used, the light extraction window 12 needs to be opened. Is eliminated, and the backside etching of the substrate 1 for that purpose becomes unnecessary.
【0032】図4(a)(b)は本発明の第2の実施例
による発光ダイオードCを示す上面図及び断面図であ
る。この発光ダイオードCは上面出射面発光型の発光ダ
イオードであって、活性層3で発生した光をn型電流通
路領域9を通してn側電極7に開口した光取り出し窓2
2から外部へ出射させるようにしたものである。従っ
て、この発光ダイオードCにあっては、p側電極8とn
側電極7と光取り出し窓22が同一面側に形成されるこ
とになる。4A and 4B are a top view and a sectional view showing a light emitting diode C according to a second embodiment of the present invention. The light emitting diode C is a top emission surface emitting type light emitting diode, and a light extraction window 2 in which light generated in the active layer 3 is opened to the n-side electrode 7 through the n-type current passage region 9.
The light is emitted from 2 to the outside. Therefore, in this light emitting diode C, the p-side electrode 8 and the n-side electrode
The side electrode 7 and the light extraction window 22 are formed on the same surface side.
【0033】この発光ダイオードCを製造する場合に
は、図2の製造方法と同様にしてp型及びn型電流通路
領域10,9を形成し、さらに、p型電流通路領域10
及びn型電流通路領域9を分離するようにエッチングに
よってアイソレート用溝11を掘り込んだ後、n型電流
通路領域9の上面に臨む所定の大きさ及び形状の領域
(例えば、n型電流通路領域9の上面の直径50μmの
円形領域)を除き、n側電極7とp側電極8をスパッタ
法などで形成することにより、光取り出し窓22を設け
るとよい。In the case of manufacturing the light emitting diode C, the p-type and n-type current passage regions 10 and 9 are formed in the same manner as in the manufacturing method of FIG.
After the isolation trench 11 is formed by etching so as to separate the n-type current passage region 9 and the n-type current passage region 9, a region having a predetermined size and shape facing the upper surface of the n-type current passage region 9 (for example, the n-type current passage region 9). The light extraction window 22 may be provided by forming the n-side electrode 7 and the p-side electrode 8 by a sputtering method or the like except for a circular region having a diameter of 50 μm on the upper surface of the region 9.
【0034】この上面出射型の発光ダイオードCも、同
一ウエハ14上に1次元もしくは2次元アレー化し、各
発光ダイオードC間を素子間アイソレート用溝23によ
って分離することにより、図5に示すような1次元もし
くは2次元の半導体発光素子アレーDを構成することが
できる。This top emission type light emitting diode C is also formed into a one-dimensional or two-dimensional array on the same wafer 14, and the respective light emitting diodes C are separated by the element isolation groove 23, as shown in FIG. A one-dimensional or two-dimensional semiconductor light emitting device array D can be configured.
【0035】なお、上記各実施例では発光ダイオードの
場合について説明したが、図1〜図5のような構造は面
発光型の半導体レーザ素子にも適用できることはいうま
でもない。In each of the above embodiments, the case of the light emitting diode has been described, but it goes without saying that the structures shown in FIGS. 1 to 5 can be applied to a surface emitting semiconductor laser device.
【0036】図6は本発明の第3の実施例による端面出
射型の発光ダイオードEを示す斜視図である。この発光
ダイオードEにあっては、n型電流通路領域39がウエ
ハ43の一方の端面に臨んで形成されており、活性層3
3のn型電流通路領域39下端面と対向する領域で発生
した光は、ウエハ43の端面から外部へ出射される。FIG. 6 is a perspective view showing an edge emitting type light emitting diode E according to a third embodiment of the present invention. In the light emitting diode E, the n-type current passage region 39 is formed so as to face one end surface of the wafer 43, and the active layer 3 is formed.
The light generated in the region of the wafer No. 3 facing the lower end face of the n-type current passage region 39 is emitted from the end face of the wafer 43 to the outside.
【0037】図7(a)(b)(c)は図6の発光ダイ
オードEの製造方法を示す正面図である。以下、図7に
従って当該発光ダイオードEの製造方法を説明する。ま
ず、MBE法またはMOCVD法等を用いて、p−Ga
As基板31の上にp−Al0.45Ga0.55As下部クラ
ッド層32、p-−Al0.03Ga0.97As活性層33、
n−Al0.45Ga0.55As上部クラッド層34、p−A
l0.45Ga0.55As電流ブロック層35およびn−Ga
Asキャップ層36を順次成長させてウエハ43を形成
する。これはpnpn構造である。FIGS. 7A, 7B and 7C are front views showing a method of manufacturing the light emitting diode E of FIG. Hereinafter, a method of manufacturing the light emitting diode E will be described with reference to FIG. First, p-Ga is formed by using the MBE method or MOCVD method.
On the As substrate 31, p-Al 0.45 Ga 0.55 As lower clad layer 32, p -- Al 0.03 Ga 0.97 As active layer 33,
n-Al 0.45 Ga 0.55 As upper cladding layer 34, p-A
l 0.45 Ga 0.55 As current blocking layer 35 and n-Ga
A wafer 43 is formed by sequentially growing the As cap layer 36. This is a pnpn structure.
【0038】ついで、キャップ層36の上に例えば塗布
性の拡散剤(OCD)を塗布することにより、p型の拡
散剤として例えばSiO2とZnOとの混合物からなる
SiO2−ZnO膜44を形成する。あるいは、スパッ
タ法などを用いてSiO2−ZnO膜44を形成しても
よい。ついで、HFなどのエッチング液を用いてSiO
2−ZnO膜44を所望の形状(例えば、縦100μ
m、横300μmの長方形)にエッチングする。この
後、SiO2−ZnO膜44の上からキャップ層36表
面の全面にSiNx膜45を形成し、HFなどのエッチ
ング液を用いてウエハ43の端面に臨む所望の位置(n
型電流通路領域9を設けようとする位置)に所望の形状
(例えば、幅5μm、長さ100μmの長方形)の窓4
6を開口する。ついで、SiNx膜45の上から全面に
n型拡散剤として例えばSi膜47をスパッタ法などを
用いて形成する〔図7(a)〕。ここで、SiNx膜4
5はSiの拡散を阻止するマスクの機能を果たす。Next, by coating a diffusing agent (OCD) having a coating property on the cap layer 36, a SiO 2 —ZnO film 44 made of a mixture of, for example, SiO 2 and ZnO is formed as a p-type diffusing agent. To do. Alternatively, the SiO 2 —ZnO film 44 may be formed by using a sputtering method or the like. Then, using an etching solution such as HF, SiO
The 2- ZnO film 44 is formed into a desired shape (for example, 100 μ in the vertical direction).
m, rectangle 300 μm wide). After that, a SiN x film 45 is formed on the entire surface of the cap layer 36 from above the SiO 2 —ZnO film 44, and a desired position (n) facing the end face of the wafer 43 is formed by using an etching solution such as HF.
A window 4 having a desired shape (for example, a rectangle having a width of 5 μm and a length of 100 μm) at a position where the mold current passage region 9 is to be provided.
Open 6 Next, a Si film 47, for example, is formed as an n-type diffusing agent on the entire surface of the SiN x film 45 by a sputtering method or the like [FIG. 7 (a)]. Here, the SiN x film 4
5 functions as a mask for preventing the diffusion of Si.
【0039】次に、例えば赤外線ランプフラッシュアニ
ール炉などを用いて、ウエハ43を熱処理することによ
りp型およびn型拡散を同時に行ない、p型電流通路領
域40及びn型電流通路領域39を形成する〔図7
(b)〕。ここで、n型電流通路領域(Si拡散領域)
39を形成するためのn型拡散は少なくとも電流ブロッ
ク層35を貫く深さまで行ない、また、p型電流通路領
域(Zn拡散領域)40を形成するためのp型拡散は少
なくとも活性層33に届く深さ(つまり、発光層となる
pn接合面を貫く深さ)まで行なう。図6及び図7の実
施例では、n型拡散は、上部クラッド層34に届く深さ
まで行い、p型拡散は、下部クラッド層32に届く深さ
まで行っている。このような拡散工程において、上記拡
散源を用いると、n型(Si)拡散は1000℃、10
秒間の熱処理で約0.25μmの拡散深さが得られ、p
型(Zn)拡散は1000℃、10秒間の熱処理で約
1.20μmの拡散深さが得られるので、各層の厚みや
熱処理条件を適切に設定すれば、p型電流通路領域40
及びn型電流通路領域39ともに設計通りのものが得ら
れる。Next, the wafer 43 is heat-treated by using, for example, an infrared lamp flash annealing furnace to simultaneously perform p-type and n-type diffusion to form a p-type current passage region 40 and an n-type current passage region 39. [Fig. 7
(B)]. Here, n-type current passage region (Si diffusion region)
The n-type diffusion for forming 39 is performed at least to a depth that penetrates the current block layer 35, and the p-type diffusion for forming the p-type current passage region (Zn diffusion region) 40 is at least deep enough to reach the active layer 33. (That is, the depth that penetrates the pn junction surface that becomes the light emitting layer). In the embodiments of FIGS. 6 and 7, n-type diffusion is performed to a depth reaching the upper cladding layer 34, and p-type diffusion is performed to a depth reaching the lower cladding layer 32. In such a diffusion process, when the above diffusion source is used, n-type (Si) diffusion is 1000 ° C., 10
A heat treatment for a second gives a diffusion depth of about 0.25 μm,
Since the type (Zn) diffusion can obtain a diffusion depth of about 1.20 μm by heat treatment at 1000 ° C. for 10 seconds, if the thickness of each layer and heat treatment conditions are set appropriately, the p-type current passage region 40
And the n-type current passage region 39 can be obtained as designed.
【0040】しかして、n型拡散により電流ブロック層
35の一部がn型に反転させられ、キャップ層36の表
面より連続したn型電流通路領域39が形成される。ま
たp型拡散によりキャップ層36及び上部クラッド層3
4の一部がp型に反転させられ、n型電流通路領域39
と同一面(キャップ層36の表面)上からp型電流通路
領域40が形成される。このようにウエハ43の同一面
上より、p型及びn型電流通路領域40,39が形成さ
れているため、ウエハ43の同一面上からp側電極38
とn側電極37を設けることができることとなる。ま
た、n型拡散により微小な電流通路領域を形成すること
により、微小発光領域化が達成される。Thus, a part of the current blocking layer 35 is inverted into n type by n type diffusion, and an n type current passage region 39 continuous from the surface of the cap layer 36 is formed. Further, the cap layer 36 and the upper clad layer 3 are formed by p-type diffusion.
4 is partially inverted to p-type, and the n-type current passage region 39
A p-type current passage region 40 is formed on the same surface as the surface (the surface of the cap layer 36). As described above, since the p-type and n-type current passage regions 40 and 39 are formed on the same surface of the wafer 43, the p-side electrode 38 is formed on the same surface of the wafer 43.
Therefore, the n-side electrode 37 can be provided. Also, by forming a minute current passage region by n-type diffusion, a minute light emitting region can be achieved.
【0041】こうして、p型及びn型電流通路領域4
0,39を形成した後、SiO2−ZnO膜44、Si
Nx膜45、Si膜47をそれぞれ除去する。Thus, the p-type and n-type current passage regions 4 are formed.
After forming 0, 39, the SiO 2 —ZnO film 44, Si
The N x film 45 and the Si film 47 are removed respectively.
【0042】つぎに、キャップ層36を伝ってp型電流
通路領域40からn型電流通路領域39に電流がリーク
するのを防ぐため、ウエハ43を横切る形で例えば幅3
0μmのストライプ状にアイソレート用溝11を掘り込
む〔図7(c)〕。このアイソレート用溝11は、例え
ば4H2SO4:1H2O2:1H2Oを用いて少なくとも
キャップ層36を貫く深さまでエッチングすることによ
り形成される。図示例では、アイソレート用溝11は、
基板31に到達する深さまでエッチングされている。Next, in order to prevent the current from leaking from the p-type current passage region 40 to the n-type current passage region 39 through the cap layer 36, for example, a width of 3 is formed across the wafer 43.
The isolation groove 11 is dug in a stripe shape of 0 μm [FIG. 7 (c)]. The isolation groove 11 is formed by etching using, for example, 4H 2 SO 4 : 1H 2 O 2 : 1H 2 O to a depth at least penetrating the cap layer 36. In the illustrated example, the isolation groove 11 is
It is etched to a depth reaching the substrate 31.
【0043】この後、スパッタ法などにより、キャップ
層36の表面のアイソレート用溝11によって隔てられ
た片側領域にp型電流通路領域40と導通するようにp
側電極38を設け、もう一方の領域にn型電流通路領域
39と導通するようにn側電極37を設け、図6のよう
な端面出射型の発光ダイオードEを得る。After that, the p-type current passage region 40 is electrically connected to the one side region separated by the isolation groove 11 on the surface of the cap layer 36 by a sputtering method or the like.
The side electrode 38 is provided, and the n-side electrode 37 is provided in the other region so as to be electrically connected to the n-type current passage region 39, so that an edge emitting light emitting diode E as shown in FIG. 6 is obtained.
【0044】図8は上記発光ダイオードEによって構成
された半導体発光素子アレーFを示す一部破断した斜視
図である。この半導体発光素子アレーFは、図6に示し
た端面出射型の発光ダイオードEを1次元アレー化した
ものであり、当該発光ダイオードEを同一ウエハ43上
に1次元状に配列してある。さらに、キャップ層36を
伝って一方の発光ダイオードEのp型電流通路領域40
から隣接する他方の発光ダイオードEのn型電流通路領
域39に電流がリークするのを防止するため、エッチン
グによって少なくともキャップ層36を貫く深さ(好ま
しくは基板31に達する深さ)まで素子間アイソレート
用溝42を形成し、素子間アイソレート用溝42によっ
て素子間を分離している。FIG. 8 is a partially cutaway perspective view showing a semiconductor light emitting element array F composed of the light emitting diodes E. As shown in FIG. This semiconductor light emitting element array F is a one-dimensional array of the edge emitting type light emitting diodes E shown in FIG. 6, and the light emitting diodes E are one-dimensionally arranged on the same wafer 43. Further, the p-type current passage region 40 of one light emitting diode E is transmitted along the cap layer 36.
In order to prevent the current from leaking to the n-type current passage region 39 of the other light emitting diode E adjacent thereto, the inter-element isolator is formed at least up to the depth (preferably the depth reaching the substrate 31) penetrating the cap layer 36 by etching. The rate groove 42 is formed, and the elements are isolated by the element isolation groove 42.
【0045】図9は本発明の第4の実施例による端面出
射型の半導体レーザ素子Gを示す斜視図である。この半
導体レーザ素子Gにあっては、n型電流通路領域39が
ウエハ43の一方の端面から他方の端面に達するように
全長にわたって形成されており、この構造のものはレー
ザ発振するためレーザ発振器となり、活性層33の端面
から外部へレーザ光が出射される。なお、この半導体レ
ーザ素子Gも図6の発光ダイオードEと同様にして製造
される。FIG. 9 is a perspective view showing an edge emitting semiconductor laser device G according to a fourth embodiment of the present invention. In this semiconductor laser device G, the n-type current passage region 39 is formed over the entire length so as to reach from one end face of the wafer 43 to the other end face, and since this structure causes laser oscillation, it becomes a laser oscillator. The laser light is emitted from the end face of the active layer 33 to the outside. The semiconductor laser device G is also manufactured in the same manner as the light emitting diode E of FIG.
【0046】また、この半導体レーザ素子Gも図10に
示す半導体発光素子アレーHのように、素子間を素子間
アイソレート用溝42によって分離することによってウ
エハ43上に1次元アレー化することができる。Also, this semiconductor laser device G can be made into a one-dimensional array on the wafer 43 by separating the devices by the inter-device isolation groove 42 like the semiconductor light emitting device array H shown in FIG. it can.
【0047】図11(a)(b)は、本発明の半導体発
光素子の実装形態を示す図である。本発明の半導体発光
素子Jは、p側電極及びn側電極が同一方向から取り出
されているので、ワイヤレス実装が可能であり、また、
2本のボンディングワイヤを用いて実装することも可能
であり、ダイボンディングとワイヤボンディングを併用
した通常の実装も可能である。図11(a)はワイヤレ
ス実装の一例を示す斜視図であって、一方のリード52
に導通したp側コンタクト部53及び他方のリード54
に導通したn側コンタクト部55が、互いに絶縁状態で
ステム51の上面に設けられており、p側及びn側電極
56,57を下にしてステム51の上面に実装された半
導体発光素子J(例えば、図1のような裏面出射型の発
光素子)のp側電極56がp側コンタクト部53にダイ
ボンディングされ、n側電極57がn側コンタクト部5
5にダイボンディングされている。58は光取り出し窓
である。FIGS. 11A and 11B are views showing a mounting form of the semiconductor light emitting device of the present invention. In the semiconductor light emitting device J of the present invention, since the p-side electrode and the n-side electrode are taken out from the same direction, wireless mounting is possible, and
It is also possible to mount using two bonding wires, and it is also possible to perform normal mounting using both die bonding and wire bonding. FIG. 11A is a perspective view showing an example of wireless mounting, in which one lead 52 is provided.
To the p-side contact portion 53 and the other lead 54
The n-side contact portion 55 electrically connected to the semiconductor light-emitting element J (which is mounted on the upper surface of the stem 51 with the p-side and n-side electrodes 56 and 57 facing downward is provided on the upper surface of the stem 51 in an insulated state from each other. For example, a p-side electrode 56 of a back-emission type light emitting device as shown in FIG. 1 is die-bonded to the p-side contact portion 53, and an n-side electrode 57 is attached to the n-side contact portion 5.
5 is die-bonded. Reference numeral 58 is a light extraction window.
【0048】また、図11(b)はボンディングワイヤ
を用いた実装方法の一例を示す斜視図であって、一方の
リード52に導通したp側ポール59及び他方のリード
54に導通したn側ポール60が、互いに絶縁状態でス
テム51の上面に設けられており、p側及びn側電極5
6,57を上にしてステム51の上面に実装された半導
体発光素子J(例えば、図4のような上面出射型の発光
素子)のp側電極56がp側ポール59にボンディング
ワイヤ61によってワイヤボンディングされ、n側電極
57がn側ポール60にワイヤボンディングされてい
る。FIG. 11B is a perspective view showing an example of a mounting method using a bonding wire. The p-side pole 59 is electrically connected to one lead 52 and the n-side pole is electrically connected to the other lead 54. 60 is provided on the upper surface of the stem 51 in an insulated state from each other, and the p-side and n-side electrodes 5 are provided.
A p-side electrode 56 of a semiconductor light emitting device J (for example, a top emission type light emitting device as shown in FIG. 4) mounted on the upper surface of the stem 51 with the wires 6, 57 facing upward is wired by a bonding wire 61 to a p-side pole 59. The n-side electrode 57 is wire-bonded to the n-side pole 60.
【0049】なお、上記各実施例においては、半導体基
板の上に下部クラッド層等の結晶成長層を積層している
が、本発明の半導体発光素子にあっては、p側電極とn
側電極とが同一面側に形成されているので、基板を貫通
して電流が流れる必要はなく、絶縁体基板を用いてもよ
い。但し、p側電極とn側電極の間に電流を流す必要が
あるので、アイソレート用溝は基板まで達しない深さに
する必要がある。In each of the above embodiments, the crystal growth layer such as the lower clad layer is laminated on the semiconductor substrate. In the semiconductor light emitting device of the present invention, the p-side electrode and the n-side electrode are formed.
Since the side electrode and the side electrode are formed on the same surface side, it is not necessary for a current to flow through the substrate, and an insulating substrate may be used. However, since it is necessary to pass a current between the p-side electrode and the n-side electrode, the isolation groove needs to have a depth that does not reach the substrate.
【0050】また、図2や図7で説明した発光素子の製
造方法では、p型不純物拡散とn型不純物拡散とを同時
に行なったが、p型とn型の不純物導入は必ずしも同時
に行なう必要はなく、互いに独立した工程として、例え
ばn型の不純物を導入した後、p型の不純物を導入して
も良い。さらに、不純物導入方法としては、上述のよう
な固相拡散源による開管法に限らず、例えば閉管法、イ
オン注入法などでも良い。Although the p-type impurity diffusion and the n-type impurity diffusion are performed at the same time in the method of manufacturing the light emitting device described with reference to FIGS. 2 and 7, it is not always necessary to introduce the p-type and n-type impurities at the same time. Alternatively, for example, the p-type impurities may be introduced after the n-type impurities are introduced as independent steps. Furthermore, the impurity introduction method is not limited to the open tube method using the solid phase diffusion source as described above, but may be, for example, a closed tube method or an ion implantation method.
【0051】つぎに、上記半導体発光素子を用いた応用
例について説明する。本発明によれば、素子の同一面側
からp側及びn側電極を取り出し、かつ、半導体発光素
子を微小発光径化することができる。このような微小な
発光径を有する半導体発光素子を光学検知装置や光学的
情報処理装置、投光器等に応用した場合、そのコリメー
ト性の良さ、集光性の良さから、機器の性能(例えば、
分解能)を飛躍的に向上させることができる。以下、そ
れらの応用例について詳述する。Next, application examples using the above semiconductor light emitting device will be described. According to the present invention, the p-side and n-side electrodes can be taken out from the same surface side of the device, and the semiconductor light emitting device can be made to have a small light emission diameter. When a semiconductor light emitting element having such a small light emission diameter is applied to an optical detection device, an optical information processing device, a projector, etc., the device performance (for example,
Resolution) can be dramatically improved. Hereinafter, those application examples will be described in detail.
【0052】まず、図12(a)(b)(c)に示す投
光器Kについて説明する。この投光器Kは、本発明の半
導体発光素子71を一方のリードフレーム72の上にダ
イボンディングすると共に他方のリードフレーム73に
ワイヤボンディングした状態で透明エポキシ樹脂等の封
止樹脂74で所定形状に低圧注型して封止し、全体とし
て角ブロック状の外形に構成されている。封止樹脂74
の表面には多数の環状レンズ単位を同心状に配列したフ
レネル型平板状レンズ75が一体形成されると共に、表
面の両側にはフレネル型平板状レンズ75と同じ高さ、
あるいはフレネル型平板状レンズ75よりもやや高いア
ゴ部76を突設してあり、アゴ部76によってフレネル
型平板状レンズ75を保護している。First, the projector K shown in FIGS. 12A, 12B and 12C will be described. In this projector K, the semiconductor light emitting device 71 of the present invention is die-bonded on one lead frame 72 and is wire-bonded to the other lead frame 73, and a sealing resin 74 such as a transparent epoxy resin is used to form a low voltage into a predetermined shape. It is cast and sealed, and it has a rectangular block-shaped outer shape as a whole. Sealing resin 74
A Fresnel type flat plate lens 75 in which a large number of annular lens units are concentrically arranged is integrally formed on the surface of, and both sides of the surface have the same height as the Fresnel type flat plate lens 75,
Alternatively, a jaw 76 that is slightly higher than the Fresnel-type flat lens 75 is provided so as to project, and the jaw 76 protects the Fresnel-type flat lens 75.
【0053】この投光器Kの場合、半導体発光素子71
は、高い発光効率で、しかも微小な発光領域を有するも
のであるから、フレネル型平板状レンズ75により光の
指向特性が狭小化し、出力が強く、かつ細いビームが長
距離においても得られる。例えば、フレネル型平板状レ
ンズ75を焦点距離f=4.5mm、レンズ直径3.5m
mとし、半導体発光素子71の光取り出し窓を直径20
μmにしたとき、1mの距離におけるビーム径は直径4
mm程度である。しかるに、従来より用いられている通
常の発光ダイオード(すなわち、その光の出射面積が3
50μm角程度のもの)では、直径70mm程度まで広
がってしまうので、本発明による半導体発光素子71を
用いて投光器Kを作製することにより大きなメリットが
得られる。In the case of this projector K, the semiconductor light emitting element 71
Has a high light emission efficiency and has a minute light emitting region. Therefore, the Fresnel-type flat plate lens 75 narrows the directional characteristics of light, and a strong output and a thin beam can be obtained even at a long distance. For example, a Fresnel type flat lens 75 has a focal length f = 4.5 mm and a lens diameter of 3.5 m.
m, and the light extraction window of the semiconductor light emitting device 71 has a diameter of 20
Beam diameter at a distance of 1 m is 4
It is about mm. However, a conventional light emitting diode that has been used conventionally (that is, the light emitting area is 3
In the case of 50 μm square), the diameter is expanded to about 70 mm, so that a great advantage can be obtained by manufacturing the projector K using the semiconductor light emitting device 71 according to the present invention.
【0054】また、従来より用いられている投光器16
1としては、図22に示すように、ステム162から突
出したヒートシンク163に半導体レーザ素子164及
びフレネル型平板状レンズ165を取り付け、これらを
金属キャップ166で覆ったキャンシール型のものなど
があるが、このような従来の投光器161と比較して本
発明の投光器Kは構造が大幅に簡略化されており、コス
ト及び嵩体積の低減を図ることができる。Further, the projector 16 used conventionally
As shown in FIG. 22, there is a can seal type in which a semiconductor laser element 164 and a Fresnel type flat lens 165 are attached to a heat sink 163 protruding from a stem 162 and these are covered with a metal cap 166 as shown in FIG. The structure of the projector K of the present invention is greatly simplified as compared with such a conventional projector 161 and the cost and bulk volume can be reduced.
【0055】なお、ここでは投光ビームとして指向性の
狭い平行光線を出射するものについて説明したが、フレ
ネル型平板状レンズ75のパラメータを変えることによ
り、集光ビームや偏向ビームなどの投光器にも適用でき
ることは自明である。Here, although the one which emits parallel rays having a narrow directivity as the projection beam has been described, by changing the parameter of the Fresnel type flat plate lens 75, it can be applied to a projector such as a condensed beam or a deflected beam. The applicability is self-evident.
【0056】図13に示すものは、スクリーンなどの上
の映像等の位置を指示するためのハンディタイプのポイ
ンタ(投光器)Lである。このポインタLは、本発明に
よる発光ダイオード(LED)81、コリメート用の投
光レンズ82、動作回路83及びバッテリー84からな
っており、LED81から出射された光は投光レンズ8
2でコリメートされた後、スクリーン上に投射され、光
スポットにより指示箇所を示す。FIG. 13 shows a handy type pointer (light projector) L for pointing the position of an image or the like on a screen or the like. The pointer L comprises a light emitting diode (LED) 81 according to the present invention, a collimating light projecting lens 82, an operating circuit 83 and a battery 84. The light emitted from the LED 81 is projected by the light projecting lens 8.
After being collimated at 2, it is projected on the screen, and the designated spot is indicated by a light spot.
【0057】現在使用されているポインタは、半導体レ
ーザ素子を用いたものがほとんどであるが、レーザ光を
用いているため、出射レーザ光が周囲の人の目に入ると
有害である。この危険性のため、レーザ規制等の問題が
起こっている。したがって、このような問題を解決する
ため、発光ダイオードを用いたLEDポインタなどが考
えられている。しかし、従来の全面発光型LED(発光
径400μm)を用い、焦点距離f=10mm、レンズ
径4mmの投光レンズでコリメートしたLEDポインタ
の場合、5m先のスクリーン上でのビーム径は200m
mと大きく広がってしまい、ほとんど見えなくなってし
まう。Most of the pointers currently used are those using a semiconductor laser element, but since laser light is used, it is harmful if the emitted laser light enters the eyes of the surrounding people. Due to this danger, problems such as laser regulation have occurred. Therefore, in order to solve such a problem, an LED pointer using a light emitting diode has been considered. However, in the case of an LED pointer that is collimated by a conventional light emitting LED (light emission diameter 400 μm) and a focal length f = 10 mm and a lens diameter 4 mm, the beam diameter on the screen 5 m ahead is 200 m.
It spreads so much that it is almost invisible.
【0058】これに対し、本発明によるLED81を用
いたポインタLの場合には、発光径10μmのLED8
1と、焦点距離f=10mm、レンズ径4mmの同様な
投光レンズ82を用いた場合、5m先のスクリーン上で
もビーム径は5mmと小さく、見易いものとなる。した
がって、本発明のLED81で光出力や指向性を向上さ
せることにより、安全で見易いポインタLを製作するこ
とができる。On the other hand, in the case of the pointer L using the LED 81 according to the present invention, the LED 8 having an emission diameter of 10 μm is used.
1 and a similar projection lens 82 having a focal length f = 10 mm and a lens diameter of 4 mm is used, the beam diameter is as small as 5 mm even on a screen 5 m ahead, which makes it easy to see. Therefore, by improving the light output and directivity with the LED 81 of the present invention, a safe and easy-to-see pointer L can be manufactured.
【0059】図14(a)に示すものは本発明による半
導体発光素子95を用いた透過型光学式ロータリーエン
コーダMを示す斜視図である。このロータリーエンコー
ダMは、回転軸91に取り付けられた回転板92、回転
板92の外周部に対向した固定板93、回転板92及び
固定板93を挟んで対向させられた投光レンズ94と本
発明による半導体発光素子95及び受光素子96から構
成されている。回転板92の外周部には全周にわたって
1mmの間隔のスリット97が穿孔されており、固定板
93にも1mmの間隔でトラックAスリット98及びト
ラックBスリット99が穿孔されている。FIG. 14A is a perspective view showing a transmissive optical rotary encoder M using the semiconductor light emitting device 95 according to the present invention. The rotary encoder M includes a rotary plate 92 attached to the rotary shaft 91, a fixed plate 93 facing the outer peripheral portion of the rotary plate 92, a rotary plate 92, and a projection lens 94 facing the fixed plate 93. It comprises a semiconductor light emitting device 95 and a light receiving device 96 according to the invention. The outer circumference of the rotary plate 92 is perforated with slits 97 at intervals of 1 mm, and the fixed plate 93 is also perforated with track A slits 98 and track B slits 99 at intervals of 1 mm.
【0060】しかして、半導体発光素子95から出射さ
れた光は、投光レンズ94でコリメートされた後、固定
板93のスリット98,99で分割され、回転板92の
スリット97を通り、受光素子96で検知される。固定
板93のトラックAスリット98とトラックBスリット
99は電気位相角を90゜ずらしてあり、A相信号・B
相信号が共にオン(受光状態)になるときをスケールの
1単位(1スリット)と数えることによりスケールを読
むものである。また、図14(b)に示すようにA相か
らオンになるか、あるいはB相からオンになるかで回転
方向を判別できるようになっている。Thus, the light emitted from the semiconductor light emitting element 95 is collimated by the light projecting lens 94, divided by the slits 98 and 99 of the fixed plate 93, passes through the slit 97 of the rotary plate 92, and passes through the light receiving element. Detected at 96. The track A slit 98 and the track B slit 99 of the fixed plate 93 are shifted in electrical phase angle by 90 °, and the A phase signal
The scale is read by counting when both phase signals are turned on (light receiving state) as one unit (one slit) of the scale. Further, as shown in FIG. 14B, the rotation direction can be determined depending on whether the A phase is turned on or the B phase is turned on.
【0061】このロータリーエンコーダにおいて、例え
ば、従来の全面発光型半導体発光素子(発光径400μ
m)を用い、焦点距離f=10mm、レンズ径4mmの
投光レンズでコリメートしたとすると、そのコリメート
性の悪さによって回転板上のビーム径は、固定板のスリ
ット幅+約40μmに広がってしまう。したがって、6
00DPI(40μmピッチ)以上のスケールではスリ
ット幅以上にビームが広がることとなり、スケールを読
み取ることができず、高分解能化が不可能である。In this rotary encoder, for example, a conventional full-face emission type semiconductor light emitting device (emission diameter 400 μm) is used.
m) and collimating with a projection lens having a focal length f = 10 mm and a lens diameter of 4 mm, the beam diameter on the rotating plate spreads to the slit width of the fixed plate + about 40 μm due to the poor collimating property. . Therefore, 6
With a scale of 00 DPI (40 μm pitch) or more, the beam spreads beyond the slit width, the scale cannot be read, and high resolution cannot be achieved.
【0062】これに対し、本発明による半導体発光素子
95を用いたロータリーエンコーダMでは、半導体発光
素子95の発光径を10μm程度に微小発光径化できる
ので、焦点距離f=10mm、レンズ径4mmの同様な
投光レンズ94を用いてコリメートしたとしても、回転
板92上のビーム径は、固定板93のスリット幅+約
0.5μmにビームの広がりを抑えることができる。し
たがって、高分解能化が可能であり、600DPI(4
0μmピッチ)以上のスケールを読み取ることも可能に
なる。よって、本発明による半導体発光素子95をロー
タリーエンコーダMに用いることにょり、特別な光学系
を用いることなく、ロータリーエンコーダMの分解能を
向上させることができる。On the other hand, in the rotary encoder M using the semiconductor light emitting device 95 according to the present invention, since the light emitting diameter of the semiconductor light emitting device 95 can be made as small as about 10 μm, the focal length f = 10 mm and the lens diameter 4 mm. Even if the same light projecting lens 94 is used for collimation, the beam diameter on the rotary plate 92 can be suppressed to the slit width of the fixed plate 93 + about 0.5 μm. Therefore, high resolution is possible and 600 DPI (4
It is also possible to read a scale of 0 μm pitch) or more. Therefore, by using the semiconductor light emitting device 95 according to the present invention for the rotary encoder M, the resolution of the rotary encoder M can be improved without using a special optical system.
【0063】なお、上記実施例では、ロータリーエンコ
ーダを説明したが、リニアエンコーダヘッドにおいて本
発明による半導体発光素子を用いることによっても同様
な効果を得ることができる。さらに、光電センサにおい
ても同様な効果を得ることができる。Although the rotary encoder has been described in the above embodiment, the same effect can be obtained by using the semiconductor light emitting device according to the present invention in the linear encoder head. Furthermore, the same effect can be obtained also in the photoelectric sensor.
【0064】図15は本発明による半導体発光素子10
1を用いた光学式距離センサNの構成を示す説明図であ
る。この距離センサNは、本発明による半導体発光素子
101及びコリメートレンズ102からなる投光部と、
受光レンズ103及び位置検出素子104からなる受光
部とから構成されている。FIG. 15 shows a semiconductor light emitting device 10 according to the present invention.
3 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical distance sensor N using 1. The distance sensor N includes a light projecting portion including a semiconductor light emitting element 101 and a collimator lens 102 according to the present invention,
It is composed of a light-receiving lens 103 and a light-receiving section including a position detection element 104.
【0065】図15は当該距離センサNによって対象物
105が有する凹凸の段差qを計測する場合を表わして
いる。半導体発光素子101から出射された光はコリメ
ートレンズ102で平行光化された後、対象物105上
に照射されてビームスポットSP1,SP2を生成し、そ
れぞれビームスポットSP1,SP2の反射像を位置検出
素子104上に結像させる。これらの結像位置は、位置
検出素子104の信号線106,107で得た信号比を
もって検出でき、その位置ずれ量より三角測量の原理を
用いて段差qが算出される。FIG. 15 shows a case where the unevenness q of the object 105 is measured by the distance sensor N. The light emitted from the semiconductor light emitting device 101 is collimated by the collimator lens 102, and then is irradiated onto the object 105 to generate beam spots SP 1 and SP 2 , and the beam spots SP 1 and SP 2 are reflected respectively. An image is formed on the position detection element 104. These image forming positions can be detected by the signal ratio obtained by the signal lines 106 and 107 of the position detecting element 104, and the step q is calculated from the amount of positional deviation using the principle of triangulation.
【0066】本発明による半導体発光素子101は、高
出力で、かつ発光領域が制限されていて微小発光窓を有
するものであるので、このような距離センサNに本発明
による半導体発光素子101を用いれば、長距離検出が
可能で、しかもビームスポット径が小さく、分解能を向
上させることができる。The semiconductor light emitting device 101 according to the present invention has a high output and a limited light emitting region and has a minute light emitting window. Therefore, the semiconductor light emitting device 101 according to the present invention is used for such a distance sensor N. Thus, long-distance detection is possible, the beam spot diameter is small, and the resolution can be improved.
【0067】図16は上記距離センサNによる段差qの
測定結果を示している。これは距離センサNから10c
mだけ離れた位置に高さが2mmと5mmの凸部及び2
mmと5mmの凹部を有する対象物を位置させた場合の
測定結果であり、段差qに応じた特性曲線108が得ら
れている。なお、特性曲線108において、イは2mm
の凸部、ロは5mmの凸部、ハは2mmの凹部、ニは5
mmの凹部に対応する箇所である。FIG. 16 shows the measurement result of the step q by the distance sensor N. This is 10c from the distance sensor N
2 mm and 5 mm in height and 2 at a position separated by m
It is a measurement result when an object having concave portions of mm and 5 mm is positioned, and a characteristic curve 108 corresponding to the step q is obtained. In the characteristic curve 108, a is 2 mm.
Convex part, b is a 5 mm convex part, c is a 2 mm concave part, d is 5
It is a portion corresponding to a recess of mm.
【0068】図17は本発明による半導体レーザ素子1
11を用いたレーザビームプリンタPを示す斜視図であ
る。これは、半導体レーザ素子111、投光側コリメー
トレンズ112、回転多面鏡(ポリゴンミラー)11
3、回転多面鏡113を一定方向に一定速度で回転させ
るスキャナモータ114、スキャナコントローラ11
5、集光レンズ116、感光体ドラム117、水平同期
用受光センサ118などから構成されている。FIG. 17 shows a semiconductor laser device 1 according to the present invention.
11 is a perspective view showing a laser beam printer P using No. 11. This includes a semiconductor laser element 111, a light projecting side collimator lens 112, and a rotary polygon mirror (polygon mirror) 11.
3, a scanner motor 114 for rotating the rotary polygon mirror 113 in a constant direction at a constant speed, a scanner controller 11
5, a condenser lens 116, a photosensitive drum 117, a horizontal synchronization light receiving sensor 118, and the like.
【0069】しかして、半導体レーザ素子111から出
射された光は投光側コリメートレンズ112を通ってコ
リメート光となり、回転多面鏡113で反射されると共
に水平方向にスキャンされ、集光レンズ116で感光体
ドラム117上に集光され、感光体ドラム117上に潜
像を生じさせる。Then, the light emitted from the semiconductor laser element 111 passes through the light projecting side collimator lens 112 to become collimated light, which is reflected by the rotary polygon mirror 113 and is scanned in the horizontal direction, and is exposed by the condenser lens 116. The latent image is formed on the photoconductor drum 117 by being condensed on the body drum 117.
【0070】このようなレーザビームプリンタにおい
て、例えば全面発光型の従来のLED(発光径400μ
m)を用い、焦点距離f=15mmの集光レンズで15
0mm先の感光体ドラム上に集光したとすると、その集
光性の悪さのため、感光体ドラム上でのビーム径は4.
8mmと大きくなり、400DPIの印字密度仕様を満
足できなかった。In such a laser beam printer, for example, a conventional LED (light emission diameter of 400 μm) of full surface emission type is used.
m) with a condensing lens with a focal length f = 15 mm
If the light is focused on the photosensitive drum 0 mm ahead, the beam diameter on the photosensitive drum is 4.
It was as large as 8 mm, and could not satisfy the print density specification of 400 DPI.
【0071】これに対し、本発明による半導体レーザ素
子111を用いたレーザビームプリンタPにあっては、
その発光径を5μm程度に微小化できるので、同一条件
で集光させた場合でもビーム径を60μm以下に絞るこ
とができ、400DPIの仕様を十分に満足することが
できる。On the other hand, in the laser beam printer P using the semiconductor laser device 111 according to the present invention,
Since the emission diameter can be reduced to about 5 μm, the beam diameter can be narrowed to 60 μm or less even when the light is condensed under the same conditions, and the specifications of 400 DPI can be sufficiently satisfied.
【0072】図18(a)は本発明による半導体発光素
子121を用いたバーコードリーダQを示す斜視図であ
る。このバーコードリーダQは、半導体発光素子12
1、投光側集光レンズ122、回転多面鏡123、回転
多面鏡123を一定方向に一定速度で回転させるスキャ
ナモータ124、等速走査レンズ125、受光側集光レ
ンズ126、受光素子127から構成されている。FIG. 18A is a perspective view showing a bar code reader Q using the semiconductor light emitting device 121 according to the present invention. This bar code reader Q includes a semiconductor light emitting device 12
1, a light projecting side condenser lens 122, a rotary polygon mirror 123, a scanner motor 124 for rotating the rotary polygon mirror 123 in a constant direction at a constant speed, a constant velocity scanning lens 125, a light receiving side condenser lens 126, and a light receiving element 127. Has been done.
【0073】しかして、半導体発光素子121から出射
された光は投光側集光レンズ122を通り、回転多面鏡
123で反射されると共に水平方向にスキャンされ、等
速走査レンズ125で等速化された後、バーコード12
8上で集光され、バーコード128上を走査される。さ
らに、バーコード128からの反射光は、受光側集光レ
ンズ126により受光素子127上に集光されて検知さ
れ、バーコード信号BSが得られる。このバーコードリ
ーダQにおいては、等速走査レンズ125により光ビー
ムの走査速度が等速化されているので、横軸に時間をと
り、縦軸に検知信号(バーコード信号BS)をとると、
図18(b)に示すようにバーコードに応じた信号BS
が得られる。Thus, the light emitted from the semiconductor light emitting element 121 passes through the light projecting side condenser lens 122, is reflected by the rotary polygon mirror 123, is scanned in the horizontal direction, and is made uniform in speed by the constant speed scanning lens 125. After being bar coded 12
8 is focused and scanned on the barcode 128. Further, the reflected light from the bar code 128 is condensed and detected on the light receiving element 127 by the light receiving side condensing lens 126, and the bar code signal BS is obtained. In this bar code reader Q, since the scanning speed of the light beam is made uniform by the constant speed scanning lens 125, when the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the detection signal (bar code signal BS),
As shown in FIG. 18B, the signal BS corresponding to the barcode
Is obtained.
【0074】このようなバーコードリーダにおいては、
発光素子は一般的に半導体レーザ素子が用いられている
が、半導体レーザ素子は人体(特に、目など)に対して
危険性を有しており、発光ダイオードを用いたバーコー
ドリーダが望まれている。In such a bar code reader,
A semiconductor laser element is generally used as the light emitting element, but the semiconductor laser element is dangerous to the human body (especially eyes), and a bar code reader using a light emitting diode is desired. There is.
【0075】しかしながら、発光ダイオードは一般的に
400μm程度の発光領域を有するため、この発光ダイ
オードを用いた場合、焦点距離f=15mmの集光レン
ズで250mm先のバーコード上に集光したとすると、
その集光性の悪さのため、バーコード上でのビーム径は
約6.7mm以上と大きくなり、バーコード(一般的
に、最小線幅は0.2mm)は到底読み取ることができ
ない。However, since a light emitting diode generally has a light emitting region of about 400 μm, if this light emitting diode is used, it is assumed that the light is condensed on a bar code 250 mm ahead by a condensing lens having a focal length f = 15 mm. ,
Due to the poor light condensing property, the beam diameter on the bar code is as large as about 6.7 mm or more, and the bar code (generally, the minimum line width is 0.2 mm) cannot be read at all.
【0076】これに対し、本発明によれば、半導体発光
素子121として発光ダイオードを用いたバーコードリ
ーダQでも、その発光径を10μm以下に微小発光径化
できるので、同一条件で集光させた場合でもバーコード
128上のビーム径をバーコード128の最小線幅以下
(0.2mm弱)まで絞ることができ、バーコード12
8を読み取ることができる。このように本発明による半
導体発光素子121を用いることにより、特別の光学系
を用いずとも、発光ダイオードを用いたバーコードリー
ダQの実現が可能となる。On the other hand, according to the present invention, even in the bar code reader Q using the light emitting diode as the semiconductor light emitting element 121, the light emitting diameter can be reduced to 10 μm or less, so that the light is condensed under the same conditions. Even in the case, the beam diameter on the barcode 128 can be narrowed down to the minimum line width of the barcode 128 or less (a little less than 0.2 mm).
8 can be read. Thus, by using the semiconductor light emitting device 121 according to the present invention, it is possible to realize the bar code reader Q using a light emitting diode without using a special optical system.
【0077】図19(a)〜(g)は、それぞれ、本発
明による半導体発光素子131と光ファイバー132と
からなる光ファイバーモジュールR1〜R7を示す概略
図である。図19(a)は、半導体発光素子131の発
光領域に光ファイバー132の端面を対向させ、半導体
発光素子131から出射された光が光ファイバー132
の端面からコア内に入射し、光ファイバー132内を伝
送されるようになった直接結合方式の光ファイバーモジ
ュールR1である。また、図19(b)は、半導体発光
素子131と光ファイバー132の端面とを近接させ、
半導体発光素子131と光ファイバー132の端面との
間に光学樹脂133を充填した直接結合方式の光ファイ
バーモジュールR2である。また、図19(c)(d)
(e)は、半導体発光素子131と光ファイバー132
の端面との間に集束用光学系を置き、半導体発光素子1
31から出た光が集束用光学系で集束させられて光ファ
イバー132内に効率的に入射するようにした個別レン
ズ結合方式の光ファイバーモジュールR3〜R5であっ
て、集束用光学系として図19(c)の光ファイバーモ
ジュールR3では集束用ロッドレンズ134を用い、図
19(d)の光ファイバーモジュールR4では樹脂13
5で固定された球レンズ136を用い、図19(e)の
光ファイバーモジュールR5では集束用ロッドレンズ1
34及び球レンズ136を用いている。また、図19
(f)(g)の光ファイバーモジュールR6,R7は、
先端にレンズ機能をもつ球状部137を設けた光ファイ
バー(先球ファイバー)132を半導体発光素子131
に対向させたファイバーレンズ結合方式のものである。FIGS. 19 (a) to 19 (g) are schematic views showing optical fiber modules R1 to R7 each comprising a semiconductor light emitting device 131 and an optical fiber 132 according to the present invention. In FIG. 19A, the end face of the optical fiber 132 is made to face the light emitting region of the semiconductor light emitting element 131, and the light emitted from the semiconductor light emitting element 131 is reflected by the optical fiber 132.
Is a direct coupling type optical fiber module R1 which enters the core from the end face of the optical fiber and is transmitted in the optical fiber 132. In addition, in FIG. 19B, the semiconductor light emitting device 131 and the end face of the optical fiber 132 are brought close to each other,
This is a direct coupling type optical fiber module R2 in which an optical resin 133 is filled between the semiconductor light emitting device 131 and the end face of the optical fiber 132. Also, FIG. 19 (c) (d)
(E) is a semiconductor light emitting device 131 and an optical fiber 132
The focusing optical system is placed between the semiconductor light emitting element 1 and
The individual lens coupling type optical fiber modules R3 to R5 in which the light emitted from the optical fiber 31 is focused by the focusing optical system and is efficiently incident into the optical fiber 132 are shown in FIG. ), The focusing rod lens 134 is used, and the optical fiber module R4 of FIG.
5 is used, the focusing rod lens 1 is used in the optical fiber module R5 of FIG.
34 and a ball lens 136 are used. In addition, FIG.
The optical fiber modules R6 and R7 of (f) and (g) are
An optical fiber (front spherical fiber) 132 having a spherical portion 137 having a lens function at its tip is used as a semiconductor light emitting device 131.
It is of a fiber lens coupling type that is opposed to.
【0078】このような光ファイバーモジュールにおい
ては、半導体発光素子と光ファイバーとの結合効率は、
半導体発光素子の発光径に強く依存している。図20は
直接結合方式及びレンズ結合方式の数種の光ファイバー
モジュールにおける結合効率の理論限界値αcを示す図
である(工学図書「光通信素子工学」米津宏雄 著)。
この図に表わされているように、半導体発光素子の発光
径D1が小さければ小さいほど、結合効率が高くなるこ
とが一般に知られている。したがって、光ファイバーモ
ジュールの結合効率を高くするためには、半導体発光素
子の発光径を小さくすることが非常に有効である。In such an optical fiber module, the coupling efficiency between the semiconductor light emitting element and the optical fiber is
It strongly depends on the emission diameter of the semiconductor light emitting device. FIG. 20 is a diagram showing the theoretical limit value αc of the coupling efficiency in several types of optical fiber modules of the direct coupling type and the lens coupling type (engineering book “Optical Communication Element Engineering” by Hiroo Yonezu).
As shown in this figure, it is generally known that the smaller the emission diameter D1 of the semiconductor light emitting element, the higher the coupling efficiency. Therefore, in order to increase the coupling efficiency of the optical fiber module, it is very effective to reduce the emission diameter of the semiconductor light emitting device.
【0079】しかし、従来のLED等の半導体発光素子
では、発光径を小さくすると素子抵抗が上昇し、発熱が
激しくなって大きな光出力が得られなかった。However, in a conventional semiconductor light emitting device such as an LED, when the light emitting diameter is reduced, the device resistance increases and heat generation becomes intense, so that a large light output cannot be obtained.
【0080】これに対し、本発明による微小発光径の半
導体発光素子(特に、LED)131では、発光径を小
さくしていっても素子抵抗の上昇を低く抑えることがで
きるので、光出力の低下を小さくすることができる。し
たがって、光出力の低下を招くことなく高い結合効率を
得ることが可能になる。特に、本発明の半導体発光素子
131は、活性層にAlGaInP系の材料を用いてい
るため、プラスチックファイバーの伝送損失が最小とな
る660nmあたりでも高い発光効率を得ることがで
き、プラスチックファイバーを用いた光ファイバー通信
システムにおいて低損失でSN比の高いシステムを構成
することができる。On the other hand, in the semiconductor light emitting device (particularly LED) 131 having a small light emission diameter according to the present invention, the increase in the element resistance can be suppressed to a low level even if the light emission diameter is made small, so that the light output is lowered. Can be made smaller. Therefore, it is possible to obtain high coupling efficiency without lowering the optical output. In particular, since the semiconductor light emitting device 131 of the present invention uses the AlGaInP-based material for the active layer, it is possible to obtain a high emission efficiency even at around 660 nm where the transmission loss of the plastic fiber is the minimum, and the plastic fiber is used. It is possible to configure a system with low loss and high SN ratio in an optical fiber communication system.
【0081】図21(a)は本発明による半導体発光素
子141を用いた光ファイバー型センサTを示す概略図
である。この光ファイバー型センサTは、半導体発光素
子141、投光用光ファイバー142、受光用光ファイ
バー143、受光素子144及び処理回路145より構
成されている。FIG. 21A is a schematic view showing an optical fiber type sensor T using the semiconductor light emitting device 141 according to the present invention. The optical fiber type sensor T includes a semiconductor light emitting element 141, a light projecting optical fiber 142, a light receiving optical fiber 143, a light receiving element 144, and a processing circuit 145.
【0082】しかして、半導体発光素子141から出射
された光は投光用光ファイバー142内を低損失で送ら
れ、光ファイバー142の端面から対象物146に向け
て出射される。対象物146で反射された光は受光用光
ファイバー143内に入射し、受光素子144で検知さ
れる。こうして受光素子144で検知される受光信号の
出力は、投受光用光ファイバー142,143の端面と
対象物146との距離Sによって図21(b)のように
変化するので、受光出力から対象物146までの距離S
を知ることができる。このようなセンサにおいては、受
光信号が検出可能なレベルまで低下したときの距離が検
知可能距離となる。したがって、本発明による半導体発
光素子141を用いると、微小発光径の光を出射するこ
とができるので、投光用光ファイバー142との結合効
率が高くなり、投光用光ファイバー142内に入射する
光を増加させ、検知物145までの距離Sを長くとって
も十分な検知信号を得ることができ、検知可能距離を長
くすることができる。Thus, the light emitted from the semiconductor light emitting element 141 is sent in the light projecting optical fiber 142 with a low loss and is emitted from the end face of the optical fiber 142 toward the object 146. The light reflected by the object 146 enters the light receiving optical fiber 143 and is detected by the light receiving element 144. In this way, the output of the received light signal detected by the light receiving element 144 changes as shown in FIG. 21B depending on the distance S between the end faces of the light projecting and receiving optical fibers 142 and 143 and the object 146. Distance to
You can know. In such a sensor, the distance when the received light signal falls to a detectable level is the detectable distance. Therefore, when the semiconductor light emitting device 141 according to the present invention is used, it is possible to emit light with a small light emission diameter, so that the coupling efficiency with the light projecting optical fiber 142 is increased, and the light entering the light projecting optical fiber 142 is prevented. Even if the distance S to the detection object 145 is increased to increase the detection signal, a sufficient detection signal can be obtained, and the detectable distance can be increased.
【0083】[0083]
【発明の効果】本発明によれば、第1及び第2の電極が
素子の同一面側から取り出されていてワイヤレス実装が
可能で、しかも、電流狭窄構造を有する半導体発光素子
を得ることができる。According to the present invention, the first and second electrodes are taken out from the same surface side of the device, wireless mounting is possible, and a semiconductor light emitting device having a current constriction structure can be obtained. .
【0084】この発光素子は、ワイヤレス実装が可能で
あるので、ワイヤボンディング実装に比べて実装方法を
簡単にできる。また、ワイヤボンディングに必要なボン
ディングパッドが不要になるので、素子を小さくでき、
配線基板等への高密度実装が可能になる。Since this light emitting element can be mounted wirelessly, the mounting method can be simplified as compared with the wire bonding mounting. Also, because the bonding pad required for wire bonding is not required, the element can be made smaller,
It enables high-density mounting on wiring boards.
【0085】さらに、ワイヤレス実装化によって素子自
体を小さくできるので、発光部の間隔を狭めることがで
き、素子の集積度を上げることができ、1次元ないし2
次元アレー化に適している。しかも、ワイヤレス実装が
可能であるので、多数の半導体発光素子をアレー化した
場合でも、ワイヤボンディング実装のように実装作業が
繁雑になることがなく、ワイヤレス実装によって実装作
業を簡単にすることができる。Furthermore, since the device itself can be made smaller by implementing wirelessly, the interval between the light emitting portions can be narrowed, the integration degree of the device can be increased, and one-dimensional or two-dimensional.
Suitable for dimensional array. Moreover, since the wireless mounting is possible, even when a large number of semiconductor light emitting elements are arrayed, the mounting work is not complicated unlike the wire bonding mounting, and the mounting work can be simplified by the wireless mounting. .
【0086】また、この発光素子は、電流狭窄構造によ
り電流の閉じ込め効果を高くすることができるので、活
性層の発光領域を微細化することができ、ビーム径を微
小化することができる。Further, in this light emitting device, since the current confinement structure can enhance the effect of confining the current, the light emitting region of the active layer can be miniaturized and the beam diameter can be miniaturized.
【0087】また、基板を絶縁体によって形成すること
が可能になる。さらに、第1の電流通路領域と第2の電
流通路領域との間に形成された絶縁領域により、キャッ
プ層等を通して電流がリークするのを防止することがで
きる。Further, it becomes possible to form the substrate with an insulator. Furthermore, the insulating region formed between the first current passage region and the second current passage region can prevent current from leaking through the cap layer or the like.
【0088】また、本発明の半導体発光素子を光学検知
装置や光学的情報処理装置、投光器等に応用すれば、微
小ビーム径を用いることができるので、分解能等の光学
的性能を向上させることができる。Further, if the semiconductor light emitting device of the present invention is applied to an optical detection device, an optical information processing device, a projector, etc., a fine beam diameter can be used, so that optical performance such as resolution can be improved. it can.
【図1】(a)(b)(c)は本発明の第1の実施例に
よる発光ダイオードを示す上面図、断面図及び下面図で
ある。1A, 1B, and 1C are a top view, a cross-sectional view, and a bottom view showing a light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.
【図2】(a)(b)(c)(d)は同上の発光ダイオ
ードの製造方法を示す断面図である。2 (a), (b), (c) and (d) are cross-sectional views showing a method for manufacturing the above light emitting diode.
【図3】同上の発光ダイオードをアレー化した半導体発
光素子アレーを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a semiconductor light emitting element array in which the above light emitting diodes are arrayed.
【図4】(a)(b)は本発明の第2の実施例による発
光ダイオードを示す上面図及び断面図である。4A and 4B are a top view and a sectional view showing a light emitting diode according to a second embodiment of the present invention.
【図5】同上の発光ダイオードをアレー化した半導体発
光素子アレーを示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a semiconductor light emitting element array in which the above light emitting diodes are arrayed.
【図6】本発明の第3の実施例による発光ダイオードを
示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a light emitting diode according to a third embodiment of the present invention.
【図7】(a)(b)(c)は同上の発光ダイオードの
製造方法を示す正面図である。7 (a), (b) and (c) are front views showing a method for manufacturing the above light emitting diode.
【図8】同上の発光ダイオードをアレー化した半導体発
光素子アレーを示す一部破断した斜視図である。FIG. 8 is a partially cutaway perspective view showing a semiconductor light emitting element array in which the above light emitting diodes are arrayed.
【図9】本発明の第4の実施例による半導体レーザ素子
を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図10】同上の半導体レーザ素子をアレー化した半導
体発光素子アレーを示す一部破断した斜視図である。FIG. 10 is a partially cutaway perspective view showing a semiconductor light emitting device array in which the above semiconductor laser devices are arrayed.
【図11】(a)(b)は本発明にかかる半導体発光素
子の実装形態を示す斜視図である。11A and 11B are perspective views showing a mounting form of a semiconductor light emitting device according to the present invention.
【図12】(a)(b)(c)は本発明による投光器を
示す斜視図、水平断面図及び側断面図である。12 (a), (b) and (c) are a perspective view, a horizontal sectional view and a side sectional view showing a projector according to the present invention.
【図13】本発明によるポインタを示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a pointer according to the present invention.
【図14】(a)は本発明によるロータリーエンコーダ
を示す斜視図、(b)は当該エンコーダのA相信号とB
相信号を示す波形図である。14A is a perspective view showing a rotary encoder according to the present invention, and FIG. 14B is a phase A signal and B of the encoder.
It is a wave form diagram which shows a phase signal.
【図15】本発明による距離センサの構成を示す概略図
である。FIG. 15 is a schematic diagram showing a configuration of a distance sensor according to the present invention.
【図16】同上の距離センサによる測定結果の一例を示
す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of a measurement result obtained by the above distance sensor.
【図17】本発明によるレーザビームプリンタを示す斜
視図である。FIG. 17 is a perspective view showing a laser beam printer according to the present invention.
【図18】(a)は本発明によるバーコードリーダを示
す斜視図、(b)はバーコードリーダによる検知信号を
示す図である。FIG. 18A is a perspective view showing a barcode reader according to the present invention, and FIG. 18B is a diagram showing a detection signal by the barcode reader.
【図19】(a)(b)(c)(d)(e)(f)
(g)は、それぞれ、本発明による各種光ファイバーモ
ジュールを示す概略図である。19 (a) (b) (c) (d) (e) (f)
(G) is a schematic diagram showing various optical fiber modules by the present invention, respectively.
【図20】直接結合方式及びレンズ結合方式の光ファイ
バーモジュールにおける結合効率の理論限界値を示す図
である。FIG. 20 is a diagram showing theoretical limit values of coupling efficiency in optical fiber modules of the direct coupling type and the lens coupling type.
【図21】(a)は光ファイバー型センサの構成を示す
概略図、(b)は対象物の距離による受光出力の変化を
示す図である。FIG. 21 (a) is a schematic diagram showing the configuration of an optical fiber type sensor, and FIG. 21 (b) is a diagram showing a change in received light output depending on the distance to an object.
【図22】従来の投光器を示す一部破断した斜視図であ
る。FIG. 22 is a partially cutaway perspective view showing a conventional light projector.
【図23】従来例の半導体発光素子を示す断面図であ
る。FIG. 23 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor light emitting device.
A 裏面出射型の発光ダイオード C 上面出射型の発光ダイオード E 端面出射型の発光ダイオード G 端面出射型の半導体レーザ素子 B,D,F,H 半導体発光素子アレー 1,31 基板 2,32 下部クラッド層 3,33 活性層 4,34 上部クラッド層 5,35 電流ブロック層 6,36 キャップ層 7,37 n側電極 8,38 p側電極 9,39 n型電流通路領域、 10,40 p型電流通路領域、 11,41 アイソレート用溝 12,22 光取り出し窓 13,42 素子間アイソレート用溝 14,43 ウエハ K 投光器 L ポインタ M ロータリーエンコーダ N 光学式距離センサ P レーザビームプリンタ Q バーコードリーダ R1〜R7 光ファイバーモジュール T 光ファイバー型センサ A Back-Emitting Light-Emitting Diode C Top-Emitting Light-Emitting Diode E Edge-Emitting Light-Emitting Diode G Edge-Emitting Semiconductor Laser Element B, D, F, H Semiconductor Light-Emitting Element Array 1,31 Substrate 2,32 Lower Cladding Layer 3,33 Active layer 4,34 Upper clad layer 5,35 Current blocking layer 6,36 Cap layer 7,37 n-side electrode 8,38 p-side electrode 9,39 n-type current passage region, 10,40 p-type current passage Area, 11,41 Isolation groove 12,22 Light extraction window 13,42 Element isolation groove 14,43 Wafer K Light projector L pointer M Rotary encoder N Optical distance sensor P Laser beam printer Q Bar code reader R1 R7 Optical fiber module T Optical fiber type sensor
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01S 3/18 H04B 10/04 10/06 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical display location H01S 3/18 H04B 10/04 10/06
Claims (15)
導電型の下部クラッド層と、該下部クラッド層の上面に
形成された活性層と、該活性層の上面に形成された第2
導電型の上部クラッド層と、該上部クラッド層の上方に
形成された第1導電型の電流ブロック層とを有する素子
母体に、 第1導電型の不純物を導入することによって、上記電流
ブロック層から少なくとも上記活性層へと形成される第
1の電流通路領域、 第2導電型の不純物を導入することによって、上記電流
ブロック層から上記上部クラッド層へと形成される第2
の電流通路領域、 上記電流ブロック層の上方に形成され、上記第1の電流
通路領域に導電される第1の電極、 および、上記電流ブロック層の上方に形成され、上記第
1の電流通路領域とは絶縁され、上記第2の電流通路領
域に導電される第2の電極を形成したことを特徴とする
半導体発光素子。1. A substrate and a first substrate formed on the upper surface of the substrate.
A conductive type lower clad layer, an active layer formed on the upper surface of the lower clad layer, and a second layer formed on the upper surface of the active layer.
By introducing impurities of the first conductivity type into an element matrix having a conductivity type upper clad layer and a first conductivity type current block layer formed above the upper clad layer, A first current passage region formed at least in the active layer, and a second current passage region formed in the upper clad layer by introducing impurities of a second conductivity type.
Current passage region, a first electrode formed above the current block layer and conducting to the first current passage region, and a first current passage region formed above the current block layer A semiconductor light emitting device, characterized in that a second electrode is formed which is insulated from and is electrically conductive to the second current passage region.
に第2導電型のキャップ層が形成され、該キャップ層の
上面に上記第1の電極および第2の電極が形成されたこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。2. A second conductive type cap layer is formed on an upper surface of the first conductive type current blocking layer, and the first electrode and the second electrode are formed on an upper surface of the cap layer. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting device is a semiconductor light emitting device.
流通路領域との間に、少なくとも上記キャップ層を貫く
深さまで、絶縁領域を形成したことを特徴とする請求項
2に記載の半導体発光素子。3. The insulating region is formed between the first current passage region and the second current passage region at least to a depth that penetrates the cap layer. Semiconductor light emitting device.
子母体の同一面側に形成されていることを特徴とする請
求項1,2又は3に記載の半導体発光素子。4. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the first electrode and the second electrode are formed on the same surface side of the device base.
ることを特徴とする請求項1,2,3又は4に記載の半
導体発光素子。5. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the substrate is made of an insulating material.
体の端面に臨んで形成され、端面出射型であることを特
徴とする請求項1,2,3,4又は5に記載の半導体発
光素子。6. The semiconductor according to claim 1, wherein the first current passage region is formed so as to face an end face of the element body and is of an end face emission type. Light emitting element.
体の一方の端面から他方の端面にわたって形成されたこ
とを特徴とする請求項6に記載の半導体発光素子。7. The semiconductor light emitting device according to claim 6, wherein the first current passage region is formed from one end face to the other end face of the element body.
体の端面に臨まず、一部の領域に形成され、面出射型で
あることを特徴とする請求項1,2,3,4又は5に記
載の半導体発光素子。8. The first current passage region is formed in a part of the region not facing the end face of the element body, and is of a surface emission type. Alternatively, the semiconductor light emitting device according to the item 5.
ぼ対応する領域に、光取り出し窓が形成されたことを特
徴とする請求項8に記載の半導体発光素子。9. The semiconductor light emitting device according to claim 8, wherein a light extraction window is formed in a region substantially corresponding to the current passage region of the first electrode.
応する領域に、光取り出し窓が形成されたことを特徴と
する請求項8に記載の半導体発光素子。10. The semiconductor light emitting device according to claim 8, wherein a light extraction window is formed in a region of the substrate substantially corresponding to the current passage region.
あることを特徴とする請求項8に記載の半導体発光素
子。11. The semiconductor light emitting device according to claim 8, wherein the substrate is transparent to an emission wavelength.
8,9,10又は11に記載の半導体発光素子がアレー
化されたことを特徴とする半導体発光素子アレー。12. The method according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
8. A semiconductor light emitting element array, wherein the semiconductor light emitting element according to 8, 9, 10 or 11 is formed into an array.
8,9,10又は11に記載の半導体発光素子を備えた
ことを特徴とする光学検知装置。13. The method according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
An optical detection device comprising the semiconductor light emitting device described in 8, 9, 10 or 11.
8,9,10又は11に記載の半導体発光素子を備えた
ことを特徴とする光学的情報処理装置。14. Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
An optical information processing apparatus comprising the semiconductor light emitting device described in 8, 9, 10 or 11.
8,9,10又は11に記載の発光装置。15. Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
8. The light emitting device according to 8, 9, 10 or 11.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24428192A JPH0669540A (en) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | Semiconductor light-emitting element, semiconductor light-emitting element array, optical detection device, optical information processing device and light-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24428192A JPH0669540A (en) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | Semiconductor light-emitting element, semiconductor light-emitting element array, optical detection device, optical information processing device and light-emitting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0669540A true JPH0669540A (en) | 1994-03-11 |
Family
ID=17116413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24428192A Pending JPH0669540A (en) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | Semiconductor light-emitting element, semiconductor light-emitting element array, optical detection device, optical information processing device and light-emitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0669540A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5639674A (en) * | 1994-03-14 | 1997-06-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light-emitting element and method for manufacturing therefor |
JP2012522388A (en) * | 2009-03-31 | 2012-09-20 | 西安▲電▼子科技大学 | Ultraviolet light emitting diode device and manufacturing method thereof |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP24428192A patent/JPH0669540A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5639674A (en) * | 1994-03-14 | 1997-06-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light-emitting element and method for manufacturing therefor |
JP2012522388A (en) * | 2009-03-31 | 2012-09-20 | 西安▲電▼子科技大学 | Ultraviolet light emitting diode device and manufacturing method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5317170A (en) | High density, independently addressable, surface emitting semiconductor laser/light emitting diode arrays without a substrate | |
EP0649203B1 (en) | Semiconductor laser with lens and method of manufacturing the same | |
US5062115A (en) | High density, independently addressable, surface emitting semiconductor laser/light emitting diode arrays | |
JPH07176787A (en) | Semiconductor light-emitting element, light-emitting device, optical coupling device, optical detector, optical information processor, floodlight and optical fiber module | |
US11953308B2 (en) | Light emitting element array and optical measuring system | |
JPH077184A (en) | Semiconductor light emitting element, projector, optical detector and information processor employing it | |
JP7480873B2 (en) | Surface emitting laser module, optical device and distance measuring device | |
US6687282B2 (en) | Micro-lens built-in vertical cavity surface emitting laser | |
US6633598B1 (en) | Semiconductor laser device, and image forming apparatus | |
US20070237200A1 (en) | Semiconductor laser diode array | |
JPH0645648A (en) | Upper surface emission type semiconductor light emitting element and optical detector, optical information processing device, and light emitting device using it | |
JPH0645650A (en) | Semiconductor light emittng element and optical detector, optical information processing device, and light emitting device using it | |
CN115461945B (en) | Laser assembly | |
JPH07226535A (en) | Semiconductor light-emitting element, optical detecting device, optical information detecting device, projector and optical fiber module | |
JPH06291365A (en) | Semiconductor light emitting device and its manufacturing method, optical detecting device, optical information processing device, and optical fiber module | |
JP4155368B2 (en) | Semiconductor laser array element | |
JPH0669540A (en) | Semiconductor light-emitting element, semiconductor light-emitting element array, optical detection device, optical information processing device and light-emitting device | |
JPH0832111A (en) | Semiconductor light emitting element as well as light emitting device, photodetector, optical information processor, and photocoupler utilizing the element | |
JPH0645649A (en) | Semiconductor light emitting element and optical detector, optical information processing device, and light emitting device using it | |
KR20230070406A (en) | Vertical cavity surface emitting laser device and manufacturing method thereof | |
JPH05315709A (en) | Semiconductor light emitting device and optical apparatus using same | |
JPH1168153A (en) | Light-emitting diode and manufacture thereof | |
US20210057884A1 (en) | Semiconductor laser and projector | |
JP2781583B2 (en) | Light emitting diode device | |
JPS61231786A (en) | Two dimensional beam scanning type semiconductor laser |