JPH0738146A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPH0738146A JPH0738146A JP20024893A JP20024893A JPH0738146A JP H0738146 A JPH0738146 A JP H0738146A JP 20024893 A JP20024893 A JP 20024893A JP 20024893 A JP20024893 A JP 20024893A JP H0738146 A JPH0738146 A JP H0738146A
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 17
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
- H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光取り出し効率を向上させて、高出力の半導
体発光装置を提供することを目的とする。 【構成】 ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層２、ｎ−ＧａＡ
ｌＡｓクラッド層４、これらのクラッド層２、４間に配
置したｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層３、下部電極７、上部電
極６、及び光取り出し面５から構成された半導体発光装
置１において、発光領域とならない活性層をエッチング
により除去して、その表面を光を乱反射するような凹凸
面８とした。
体発光装置を提供することを目的とする。 【構成】 ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層２、ｎ−ＧａＡ
ｌＡｓクラッド層４、これらのクラッド層２、４間に配
置したｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層３、下部電極７、上部電
極６、及び光取り出し面５から構成された半導体発光装
置１において、発光領域とならない活性層をエッチング
により除去して、その表面を光を乱反射するような凹凸
面８とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード等の半
導体発光装置に係り、特に面発光型の半導体発光装置に
関するものである。
導体発光装置に係り、特に面発光型の半導体発光装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信や、表示器として半導体発
光装置が多用されており、例えば高能率の光伝送を可能
にするためにも、より少ない電流で、より大きな光出力
が得られるような発光効率の高い、高出力な半導体発光
装置が求められている。
光装置が多用されており、例えば高能率の光伝送を可能
にするためにも、より少ない電流で、より大きな光出力
が得られるような発光効率の高い、高出力な半導体発光
装置が求められている。
【０００３】図２は、従来の半導体発光装置の一例の構
造を示す側断面図である。１ 同図において、従来例の
半導体発光装置２１は、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層
２、ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層３、ｎ−ＧａＡｌＡｓクラ
ッド層４が順次エピタキシャル成長されており、ｎ−Ｇ
ａＡｌＡｓクラッド層４からｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド
層２に達する深さの円環状の電極狭窄溝１０が形成さ
れ、分離されたｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層４下面には
円形の下部電極７が形成されている。この電流狭窄溝１
０は、ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層３の発光領域を円形の活
性層３ａになるように分離し、電流が活性層３ａのみに
流れるようにして、高出力で、効率の良い発光を得よう
とするものである。また、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層
２上面には円形の光取り出し面５とその周囲部分には上
部電極６が形成されている。そして、この上部電極６と
下部電極７を介して電流が流され、活性層３ａから上方
に出射された光は、光取り出し面５から外部へ出射され
る。
造を示す側断面図である。１ 同図において、従来例の
半導体発光装置２１は、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層
２、ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層３、ｎ−ＧａＡｌＡｓクラ
ッド層４が順次エピタキシャル成長されており、ｎ−Ｇ
ａＡｌＡｓクラッド層４からｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド
層２に達する深さの円環状の電極狭窄溝１０が形成さ
れ、分離されたｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層４下面には
円形の下部電極７が形成されている。この電流狭窄溝１
０は、ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層３の発光領域を円形の活
性層３ａになるように分離し、電流が活性層３ａのみに
流れるようにして、高出力で、効率の良い発光を得よう
とするものである。また、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層
２上面には円形の光取り出し面５とその周囲部分には上
部電極６が形成されている。そして、この上部電極６と
下部電極７を介して電流が流され、活性層３ａから上方
に出射された光は、光取り出し面５から外部へ出射され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな構造の従来例の半導体発光装置２１によれば、クラ
ッド層２は、活性層３よりバンドギャップが大きいの
で、発光波長での吸収係数は非常に小さく発光した光は
ほとんど吸収されない。一方、電流狭窄溝１０によって
分離された発光領域外の活性層３ｂは、発光波長で大き
な吸収係数をもっている。また、一般に、半導体の屈折
率は約３．５と非常に大きいことから、垂直方向から約
１７°以上傾いて光取り出し面５に入射する光は、全反
射されてしまい、直接取り出すことができない。従っ
て、光取り出し面５で反射された光が、発光領域外の活
性層３ｂに達すると、ほとんど吸収されて取り出すこと
ができないので、光取り出し効率が悪いという問題点が
あった。そこで、本発明は上記の点に着目してなされた
ものであって、光取り出し効率を向上させて、高出力の
半導体発光装置を提供することを目的とする。
うな構造の従来例の半導体発光装置２１によれば、クラ
ッド層２は、活性層３よりバンドギャップが大きいの
で、発光波長での吸収係数は非常に小さく発光した光は
ほとんど吸収されない。一方、電流狭窄溝１０によって
分離された発光領域外の活性層３ｂは、発光波長で大き
な吸収係数をもっている。また、一般に、半導体の屈折
率は約３．５と非常に大きいことから、垂直方向から約
１７°以上傾いて光取り出し面５に入射する光は、全反
射されてしまい、直接取り出すことができない。従っ
て、光取り出し面５で反射された光が、発光領域外の活
性層３ｂに達すると、ほとんど吸収されて取り出すこと
ができないので、光取り出し効率が悪いという問題点が
あった。そこで、本発明は上記の点に着目してなされた
ものであって、光取り出し効率を向上させて、高出力の
半導体発光装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光装置
は、活性層を含む半導体結晶層の上部と下部とに電極を
形成し、前記活性層を発光領域とすると共に、前記活性
層の対向面側に、前記発光領域からの出射光を外部へ出
射する光取り出し面を形成した面発光型半導体発光装置
において、前記活性層側の発光領域以外の部分を、乱反
射領域として構成することにより、前述の目的を達成す
るものである。
は、活性層を含む半導体結晶層の上部と下部とに電極を
形成し、前記活性層を発光領域とすると共に、前記活性
層の対向面側に、前記発光領域からの出射光を外部へ出
射する光取り出し面を形成した面発光型半導体発光装置
において、前記活性層側の発光領域以外の部分を、乱反
射領域として構成することにより、前述の目的を達成す
るものである。
【０００６】
【作用】活性層から出射されて、光取り出し面で反射さ
れた光の内、乱反射領域に到達した光は、乱反射され
て、その一部は光取り出し面から外へ取り出される。
れた光の内、乱反射領域に到達した光は、乱反射され
て、その一部は光取り出し面から外へ取り出される。
【０００７】
【実施例】以下、図１を参照して本発明の一実施例を説
明する。なお、上述した従来例と同様の構成部分、また
は従来例と対応する構成部分には、同様の符号を用い
る。図１は、本発明の半導体発光装置の一実施例の構造
を示す側断面図である。同図において、半導体発光装置
１は、図示されていない基板上に、ｐ−ＧａＡｌＡｓク
ラッド層２、ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層３及びｎ−ＧａＡ
ｌＡｓクラッド層４が液相成長法により、順次成長させ
た後、基板を除去する。次に、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッ
ド層２表面には、円形の光取り出し面５を除いてその周
囲部分に上部電極６を形成する。また、ｎ−ＧａＡｌＡ
ｓクラッド層４表面には、円形の下部電極７を形成し、
この下部電極をエッチングマスクとして、ｎ−ＧａＡｌ
Ａｓクラッド層４から発光領域外の活性層を含み、ｐ−
ＧａＡｌＡｓクラッド層２まで達してエッチングする。
このエッチングは、エッチングされた面が、光を乱反射
するような凹凸面８となるようなエッチング液を用いて
行う。
明する。なお、上述した従来例と同様の構成部分、また
は従来例と対応する構成部分には、同様の符号を用い
る。図１は、本発明の半導体発光装置の一実施例の構造
を示す側断面図である。同図において、半導体発光装置
１は、図示されていない基板上に、ｐ−ＧａＡｌＡｓク
ラッド層２、ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層３及びｎ−ＧａＡ
ｌＡｓクラッド層４が液相成長法により、順次成長させ
た後、基板を除去する。次に、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッ
ド層２表面には、円形の光取り出し面５を除いてその周
囲部分に上部電極６を形成する。また、ｎ−ＧａＡｌＡ
ｓクラッド層４表面には、円形の下部電極７を形成し、
この下部電極をエッチングマスクとして、ｎ−ＧａＡｌ
Ａｓクラッド層４から発光領域外の活性層を含み、ｐ−
ＧａＡｌＡｓクラッド層２まで達してエッチングする。
このエッチングは、エッチングされた面が、光を乱反射
するような凹凸面８となるようなエッチング液を用いて
行う。
【０００８】また、凹凸面８を形成する他の方法は、図
示されていない基板上に、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層
２、ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層３及びｎ−ＧａＡｌＡｓク
ラッド層４を液相成長法により、順次成長させた後、基
板を除去する。次に、円形の下部電極７が形成されるｎ
−ＧａＡｌＡｓクラッド層４表面中心部分をマスクし、
ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層４から発光領域外の活性層
を含み、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層２まで達してエッ
チングする。ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層２表面には、
円形の光取り出し面５を除いてその周囲部分に下部電極
６を形成する。マスクされ残ったｎ−ＧａＡｌＡｓクラ
ッド層４表面には、円形の下部電極７を形成する。ま
た、エッチングされて露出したｐ−ＧａＡｌＡｓクラッ
ド層２表面には、例えばＡｕ膜を蒸着法により形成し、
熱処理を施す。すると、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層２
とＡｕ膜との界面では合金化がおこり、Ａｕ合金化層
（図示せず）が形成される。Ａｕ膜とＡｕ合金化層をエ
ッチングにより除去すると、光を乱反射するような凹凸
面８がｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層２表面に形成されて
いる。
示されていない基板上に、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層
２、ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層３及びｎ−ＧａＡｌＡｓク
ラッド層４を液相成長法により、順次成長させた後、基
板を除去する。次に、円形の下部電極７が形成されるｎ
−ＧａＡｌＡｓクラッド層４表面中心部分をマスクし、
ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層４から発光領域外の活性層
を含み、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層２まで達してエッ
チングする。ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層２表面には、
円形の光取り出し面５を除いてその周囲部分に下部電極
６を形成する。マスクされ残ったｎ−ＧａＡｌＡｓクラ
ッド層４表面には、円形の下部電極７を形成する。ま
た、エッチングされて露出したｐ−ＧａＡｌＡｓクラッ
ド層２表面には、例えばＡｕ膜を蒸着法により形成し、
熱処理を施す。すると、ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層２
とＡｕ膜との界面では合金化がおこり、Ａｕ合金化層
（図示せず）が形成される。Ａｕ膜とＡｕ合金化層をエ
ッチングにより除去すると、光を乱反射するような凹凸
面８がｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層２表面に形成されて
いる。
【０００９】以上のような構成よりなる本発明の一実施
例の半導体発光装置１によれば、活性層から発光された
光の内、光取り出し面５で反射された光は、ほとんど吸
収を受けることなくクラッド層２を通っていく。そし
て、凹凸面８に達した光は、そこで乱反射され、再び光
取り出し面５に向かい、垂直に近く入射された光は外に
取り出される。こうした過程を繰り返すことで、光取り
出し効率を向上させることができる。その結果、装置の
光出力を高めることができる。
例の半導体発光装置１によれば、活性層から発光された
光の内、光取り出し面５で反射された光は、ほとんど吸
収を受けることなくクラッド層２を通っていく。そし
て、凹凸面８に達した光は、そこで乱反射され、再び光
取り出し面５に向かい、垂直に近く入射された光は外に
取り出される。こうした過程を繰り返すことで、光取り
出し効率を向上させることができる。その結果、装置の
光出力を高めることができる。
【００１０】なお、本実施例で用いた材料や製造方法等
は、これらに限定されるものではなく、適宜変更可能で
ある。
は、これらに限定されるものではなく、適宜変更可能で
ある。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体発
光装置によれば、光取り出し効率が向上し、光出力を高
めることができる。
光装置によれば、光取り出し効率が向上し、光出力を高
めることができる。
【図１】本発明の半導体発光装置の一実施例の構造を示
す側断面図である。
す側断面図である。
【図２】従来の半導体発光装置の一例の構造を示す側断
面図である。
面図である。
１ 半導体発光装置 ２ ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層（半導体結晶層） ３ ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層（活性層） ４ ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層（半導体結晶層） ５ 光取り出し面 ６ 上部電極（電極） ７ 下部電極（電極） ８ 凹凸面（乱反射領域）
Claims (1)
- 【請求項１】活性層を含む半導体結晶層の上部と下部と
に電極を形成し、前記活性層を発光領域とすると共に、
前記活性層の対向面側に、前記発光領域からの出射光を
外部へ出射する光取り出し面を形成した面発光型半導体
発光装置において、 前記活性層側の発光領域以外の部分を、乱反射領域とし
たことを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20024893A JPH0738146A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20024893A JPH0738146A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0738146A true JPH0738146A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16421245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20024893A Pending JPH0738146A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738146A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002026392A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-25 | Toshiba Corp | 半導体発光素子とその製造方法、及び半導体発光装置 |
| DE10224219A1 (de) * | 2002-05-31 | 2003-12-18 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lichtemittierendes Halbleiterbauelement |
| US6956241B2 (en) | 2002-04-05 | 2005-10-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting element with improved light extraction efficiency |
| EP1592072A2 (de) * | 2004-04-30 | 2005-11-02 | Osram Opto Semiconductors GmbH | Halbleiterchip für die Optoelektronik und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP2234182A1 (en) * | 2007-12-28 | 2010-09-29 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting element and method for manufacturing the same |
| JP2015099946A (ja) * | 1998-02-19 | 2015-05-28 | フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | Ｌｅｄおよびｌｅｄの組立方法 |
| CN108767076A (zh) * | 2012-01-10 | 2018-11-06 | 亮锐控股有限公司 | 通过选择性区域粗糙化控制的led光输出 |
-
1993
- 1993-07-20 JP JP20024893A patent/JPH0738146A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015099946A (ja) * | 1998-02-19 | 2015-05-28 | フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | Ｌｅｄおよびｌｅｄの組立方法 |
| JP2002026392A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-25 | Toshiba Corp | 半導体発光素子とその製造方法、及び半導体発光装置 |
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| US6936853B2 (en) | 2002-05-31 | 2005-08-30 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light-emitting semiconductor component |
| DE10224219B4 (de) * | 2002-05-31 | 2010-05-27 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lichtemittierendes Halbleiterbauelement mit zumindest teilweise voneinander getrennten Lichterzeugungs- und Lichtauskopplungsbereichen |
| US7435999B2 (en) | 2004-04-30 | 2008-10-14 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor chip for optoelectronics and method for the production thereof |
| EP1592072A3 (de) * | 2004-04-30 | 2007-12-26 | Osram Opto Semiconductors GmbH | Halbleiterchip für die Optoelektronik und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP1592072A2 (de) * | 2004-04-30 | 2005-11-02 | Osram Opto Semiconductors GmbH | Halbleiterchip für die Optoelektronik und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP2234182A1 (en) * | 2007-12-28 | 2010-09-29 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting element and method for manufacturing the same |
| EP2234182A4 (en) * | 2007-12-28 | 2014-09-03 | Nichia Corp | SEMICONDUCTOR LIGHT-EMITTING ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| US8883529B2 (en) | 2007-12-28 | 2014-11-11 | Nichia Corporation | Method for manufacturing semiconductor light emitting device |
| US9159868B2 (en) | 2007-12-28 | 2015-10-13 | Nichia Corporation | Method for manufacturing semiconductor light emitting device |
| CN108767076A (zh) * | 2012-01-10 | 2018-11-06 | 亮锐控股有限公司 | 通过选择性区域粗糙化控制的led光输出 |
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