JPH08236812A

JPH08236812A - 多重波長ｌｅｄデバイスおよびその作製方法

Info

Publication number: JPH08236812A
Application number: JP33606395A
Authority: JP
Inventors: Paige M Holm; パイジェ・エム・ホルム; Benjamin W Gable; ベンジャミン・ダブリュー・ガブル
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1994-12-12
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1996-09-13
Also published as: US5625201A; EP0717452A2; EP0717452A3

Abstract

(57)【要約】【課題】第１波長の光を発光するように構成された第
１ＬＥＤと、第１波長とは異なる第２波長の光を発光す
るように構成された第２ＬＥＤとを含む多重波長ＬＥＤ
装置１０を提供する。【解決手段】第１および第２ＬＥＤは、基板上で垂直
に積層され、両方が同じ方向に光を発光するように配置
される。一方のＬＥＤは、他方のＬＥＤによって発光さ
れる光を透過し、両方のＬＥＤからの光は単一のアパー
チャ３５を介して発光され、強さを混合して、さまざま
な波長を生成できる。これらのＬＥＤは個別にアドレス
指定可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）デバイスに関し、さらに詳しくは、多重波長光(mul
tiwavelength light) を発光できるＬＥＤデバイスに関
する。

【０００２】

【従来の技術】現在、通信およびビジュアル装置の普及
により、画像表示装置について多くの用途がある。特
に、多様なカラーで、多くの場合、フルカラーで画像を
生成できる画像表示装置が本格的に必要とされている。

【０００３】一般に、２種類の発光ダイオード、すなわ
ち、ほとんど光ファイバとのみ利用されるエッジ発光ダ
イオード(edge emtting diode)と、表面発光ダイオード
(surface emitting diode)とが知られている。

【０００４】従来、表面発光型の発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）は、画像を生成するために光を発光するために利用
される一般的な装置である。表面発光ＬＥＤは、極めて
小さな面積（５〜５０μｍｓ）しか必要とせず、作製す
るのが比較的容易である。そのため、表面発光ＬＥＤ
は、完全な画像を１つのアレイで発生できるように、大
きなアドレス指定可能なアレイで作製できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】表面発光ＬＥＤの１つ
の問題点は、単波長の装置であるという事実である。従
って、従来では、カラー・イメージを生成するために
は、画像の各ピクセルは複数のＬＥＤを含み、各ＬＥＤ
が異なる波長の光を生成する。理想的なフルカラー装置
では、例えば、赤，緑および青ＬＥＤは各ピクセルにま
とめられ、発光される光が混合され真のカラーを生成す
るように見えるように、３つのＬＥＤが独立して強さを
制御している。このようなピクセルは、単一ＬＥＤの３
倍の表面積および３倍の制御を必要とする。

【０００６】従って、多重波長ＬＥＤピクセルを考案す
ることは極めて望ましい。

【０００７】本発明の目的は、多重波長ＬＥＤ装置を提
供することである。

【０００８】本発明の別の目的は、単一発光アパーチャ
(single emission aperture)を介して多様な波長の光を
生成する多重波長ＬＥＤ装置を提供することである。

【０００９】本発明のさらに別の目的は、多重ＬＥＤ装
置を作製する方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の問題等は、第１波
長の光を発光するように構成された第１ＬＥＤと、第１
波長とは異なる第２波長の光を発光するように構成され
た第２ＬＥＤとを含む多重波長ＬＥＤ装置において、少
なくとも部分的に解決され、上記の目的等は実現され
る。第１および第２ＬＥＤは、垂直に積層され、同じ方
向に光を発光するように配置される。これらのＬＥＤの
うち一方は、他方のＬＥＤによって発光される光を透過
し、そのため両方のＬＥＤからの光は単一のアパーチャ
を介して発光され、強さ的に混合して、さまざまな波長
を生成できる。これらのＬＥＤは、ＬＥＤのいずれかの
側およびこれらのＬＥＤ間に形成された導電コンタクト
層を介して個別にアドレス指定できる。

【００１１】

【実施例】図１および図２を参照して、本発明を具現す
る多重波長装置１０の上面図および断面図を示す。第２
図を参照して最もよくわかるように、一般に平坦な上面
を有する基板１２が設けられる。導電材料のコンタクト
層１３は、基板１２の平坦な表面上に配置される。封止
層１４は、コンタクト層１３の表面上に配置される。活
性層１５は、封止層１４の表面上に配置され、別の封止
層１６は活性層１５の表面上に配置される。導電材料の
コンタクト層１７は、封止層１６の表面上に配置され、
表面発光ヘテロ構造発光ダイオード（ＬＥＤ）２０の基
本構造を完成する。

【００１２】導電材料のコンタクト層２３は、コンタク
ト層１７の表面上に配置される。封止層２４は、コンタ
クト層２３の表面上に配置される。活性層２５は、封止
層２４の表面上に配置され、別の封止層２６は活性層２
５の表面上に配置される。導電材料のコンタクト層２７
は、封止層２６の表面上に配置され、第２表面発光ヘテ
ロ構造発光ダイオード（ＬＥＤ）３０の基本構造を完成
する。

【００１３】１実施例において、各層は、配置される順
番に各層を順次エピタキシャル成長させることによって
上述のように配置される。特定の例としてのこの実施例
では、基板１２は半絶縁ガリウム砒素（ＧａＡｓ）から
なり、エピタキシャル成長層はＩｎＧａＡｌＰ材料系に
ある。さらに特定の例として、コンタクト層１３は、ｎ
＋型導電性を有する高濃度にドーピングされた（＞１０
¹⁸）ＧａＡｓからなり；封止層１４は、ｎ−型導電性に
ドーピングされたＩｎＧａＡｌＰからなり；活性層１５
は、ＩｎＧａＡｌＰからなり；封止層１６は、ｐ−型導
電性にドーピングされたＩｎＧａＡｌＰからなり；コン
タクト層１７は、ｐ＋型導電性を有する高濃度にドーピ
ングされた（＞１８¹⁸）ＧａＡｓからなり；コンタクト
層２３は、ｎ＋型導電性を有する高濃度にドーピングさ
れた（＞１０¹⁸）ＧａＡｓからなり；封止層２４は、ｎ
−型導電性にドーピングされたＩｎＡｌＰからなり；活
性層２５は、ＩｎＧａＡｌＰからなり、封止層２６は、
ｐ−型導電性にドーピングされたＩｎＡｌＰ（または０
％ＧａのＩｎＧａＡｌＰ）からなり；コンタクト層２７
は、ｐ＋型導電性を有する高濃度にドーピングされた
（＞１０¹⁸）ＧａＡｓからなる。

【００１４】この特定の実施例では、ヘテロ構造ＬＥＤ
３０は、短い波長で、例えば、５６５ｎｍ範囲のグリー
ン光を発光するように構成され、ヘテロ構造ＬＥＤ２０
は、長い波長で、例えば、６４５ｎｍ範囲のレッド光を
発光するように構成される。ＬＥＤ３０は、短い波長光
を発光するように構成されるので、活性層２５および封
止層２４，２６は、ＬＥＤ２０によって発光される光を
実質的に透過する。さらに、比較的薄く、高濃度にドー
ピングされた材料のコンタクト層１７，２３を形成する
ことにより、これらもＬＥＤ３０から発光される光を透
過する。従って、多重波長装置１０は、単一のアパーチ
ャまたは発光領域３５を有して構成され、ＬＥＤ３０お
よびＬＥＤ２０からの光は、発光領域３５を介して発光
される。多重波長装置１０のアレイを作製する特定の方
法は、以下の段階を含む。まず第１に、平坦な表面を有
する基板が設けられる。次に、層１３〜１７および層２
３〜２７を含む、複数の材料の層が順次エピタキシャル
形成される。一般的な例として、封止層２４，２６はＩ
ｎＡｌＰからなり、活性層２５は、グリーン発光用に５
０％Ａｌモル濃度を有するＩｎＧａＡｌＰからなる。例
えば、本開示におけるアルミニウムまたは砒素について
パーセントについて言及するとき、このパーセントはガ
リウムに対するアルミニウムの量の点で表されることが
当業者に理解される。例えば、５０％Ａｌモル濃度は、
Ｉｎ（ＧａＬＬＬ１−ｘＬＬＬＡｌＬＬＬＸ）Ｐと表さ
れる。また、０％Ａｌモル濃度はＩｎＧａＰであり、０
％Ｇａモル濃度はＩｎＡｌＰである。封止層１４，１６
は、ＩｎＧａＡｌＰからなり、活性層１５は、レッド発
光用に０％Ａｌモル濃度を有するＩｎＧａＡｌＰからな
る。もちろん、他の組み合わせも考案でき、望ましけれ
ば、追加ＬＥＤを単一の多重波長装置に内蔵できること
が理解される。

【００１５】発光領域３５および隣接コンタクト領域３
６は、各多重波長装置１０について、コンタクト層２７
をマスキングおよびエッチングすることにより、あるい
はコンタクト層２７を選択的に被着することにより定め
られる。この特定の実施例では、発光領域３５は約１１
μｍの方形領域であり、隣接コンタクト領域３６は、約
９μｘ１１μｍである（図１を参照）ことに留意された
い。また、多重波長装置１０の行および列が定められ
る。

【００１６】各多重波長装置１０の発光領域３５および
隣接コンタクト領域３６が定められると、不純物３８
は、垂直列の形状で、封止層２６，活性層２５，封止層
２４，コンタクト層２３を介して、各多重波長装置１０
の隣接コンタクト領域３６においてコンタクト層１７に
少なくとも接触して、注入される。図１および図２に示
される実施例において、不純物３８は、コンタクト層１
７を介して、部分的に封止層１６内に延在し、コンタク
ト層１７との良好な電気コンタクトを確保する。不純物
３８は、アレイにおける各多重波長装置１０についてコ
ンタクト層１７（ＬＥＤ２０の陽極）に対して外部的
な、あるいは表面の電気接続を行う。説明の実施例で
は、コンタクト層１７はダイオード２０のｐ−型コンタ
クトなので、不純物３８はコンタクト層１７を外部コン
タクト用の表面に十分に結合する、例えば、Ｂｅのイオ
ンなど任意の材料である。

【００１７】別の不純物４０は、一般に垂直列の形状
で、封止層２６，活性層２５を介して、各多重波長装置
１０の隣接コンタクト領域３６における封止層２４に少
なくとも接触して注入される。不純物４０がコンタクト
層１７を介して注入されないように注意しなければなら
ない。図１および図２に示される実施例では、不純物４
０はコンタクト層２３に達する直前で停止する。不純物
４０が注入されると、アニール工程が実施され、不純物
３８，４０を活性化する。アニール工程により、一般的
な拡散が行われ、層１７内に拡散せずにコンタクト層２
３との良好な電気コンタクトが確保される。不純物４０
は、アレイにおける各多重波長装置１０についてコンタ
クト層２３（ＬＥＤ３０の陰極）に対して外部的な、あ
るいは表面の電気接続を行う。説明の実施例では、コン
タクト層２３がダイオード３０のｎ−型コンタクトなの
で、不純物４０はコンタクト層２３を外部コンタクト用
の表面に十分結合する、例えば、Ｓｉのイオンなど任意
の材料である。

【００１８】第３の不純物４２は、封止層２６，活性層
２５を介して少なくとも封止層２４に注入されるが、コ
ンタクト層２３２を介して発光領域３５と各多重波長装
置１０の不純物（実際には部分的に不純物４０内）の間
の隣接コンタクト領域には注入されない。不純物４２
は、各多重波長装置１０について発光領域３５と導電不
純物３８，４０との間の分離抵抗体積を形成する。従っ
て、不純物４２は、ＬＥＤ３０を外部電気接続から分離
し、不純物４０とＬＥＤのｐ−型層との間に形成される
寄生ｐ−ｎ接合を除去する。説明の実施例では、不純物
４２は、ＬＥＤ３０を外部コンタクトから分離する分離
抵抗体積を十分に形成する、例えば、ＨまたはＯのイオ
ンなど任意の材料である。

【００１９】第４の不純物４５は、封止層２６，活性層
２５，封止層２４，コンタクト層２３，１７を介して、
隣接多重波長装置１０の発光領域３５と各多重波長装置
１０の不純物３８（実際には部分的に不純物３８内）と
の間の封止層１６に少なくとも部分的に注入される。不
純物４５は、ＬＥＤのアレイにおける隣接ＬＥＤ２０間
の分離抵抗体積を形成する。従って、不純物４２は、Ｌ
ＥＤ２０を分離し、ＬＥＤ２０のピクセル封止を行う。
説明の実施例では、不純物４５はＬＥＤ２０を分離する
分離抵抗体積を十分に形成する、例えば、ＨまたはＯの
イオンなど任意の材料である。

【００２０】この実施例では、エッチングする段階は行
端部において実行され、コンタクト層１３（ＬＥＤ３０
の陰極）に外部電気コンタクトを設ける。この段階にお
いて、行の端部はエッチングされ、電気コンタクト用の
層１３の一部を露出する。

【００２１】不純物４０（ＬＥＤ３０の陰極）とのコン
タクト４７および行コンタクト４８（図１参照）は、任
意の周知の方法によって形成される。一般に、ｎ−型金
属は、隣接する多重波長装置１０の間の行において、こ
れらの行の端部に被着され、この実施例では、行コンタ
クト４８はコンタクト層１３に結合される。

【００２２】第５不純物５０は、すべてのエピタキシャ
ル層を介して、発光領域３５に隣接する基板１２に深く
注入され、行に配置されたすべての多重波長装置１０に
ついて行分離を行う。不純物５０は、多重波長装置１０
の隣接行間で分離抵抗体積を形成する。説明の実施例で
は、不純物５０は、高濃度に注入でき、かつ分離抵抗体
積を十分に形成する、Ｈまたは高エネルギＯ＋のイオン
またはその同等など、任意の材料である。

【００２３】次に、誘電層５２は、全構造の上面上に形
成または被着され、貫通穴(via) ５３はｐ−型コンタク
トについてエッチングされ、ｎ−型金属に達する。最後
に、ｐ−型メタライゼーションは、周知の方法を用いて
被着される。このｐ−型メタライゼーションは、各多重
波長装置１０の発光領域３５におけるコンタクト層２７
へのｐ−型コンタクト５５と、列コンタクト５６の両方
を形成するために用いられる。この特定の実施例では、
列コンタクト５６は、各列における各多重波長装置１０
のｎ−型コンタクト４７と、注入不純物３８とに接触す
る。よって、ＬＥＤ３０の陰極は、列コンタクト５６に
よってＬＥＤ２０の陽極に接続される。さらに、貫通穴
５３の１つにより、コンタクト５５は行コンタクト４８
（図１参照）に電気結合し、そのためＬＥＤ３０の陽極
はＬＥＤ２０の陰極に結合される。

【００２４】説明した接続は、図３に概略的に示すプシ
ュ・プル接続(push-pull connection)を形成する。各多
重波長装置１０のＬＥＤ２０，３０のこのプシュ・プル
接続は、所要表面積を少なくとも２分の１に低減しつ
つ、すべてのＬＥＤに対する個別のアドレス指定を可能
にする。

【００２５】多重波長装置１１０を含む別の実施例を図
４の断面図に示す。もちろん、装置１１０は装置のアレ
イにおけるウェハ上に、あるいは単一装置として形成で
きることが理解される。一般に平坦な上面を有する基板
１１２が設けられる。導電材料のコンタクト層１１３
は、基板１１２の平坦な表面上に配置される。封止層１
１４は、コンタクト層１１３の表面上に配置される。活
性層１１５は、封止層１１４の表面上に配置され、別の
封止層１１６は活性層１１５の表面上に配置される。導
電材料のコンタクト層１１７は、封止層１１６の表面上
に配置され、表面発光ヘテロ構造ＬＥＤ１２０の基本構
造を完成する。

【００２６】この実施例では、コンタクト層１１７は、
ＬＥＤ１２０上に配置される第２ヘテロ構造ＬＥＤ１３
０のコンタクト層としても機能する。封止層１２４は、
コンタクト層１１７の表面上に配置される。活性層１２
５は、封止層１２４の表面上に配置され、別の封止層１
２６は、活性層１２５の表面上に配置される。導電材料
のコンタクト層１２７は、封止層１２６の表面上に配置
され、第２の表面発光へテロ構造ＬＥＤ１３０の基本構
造を完成する。

【００２７】特定の例としてのこの実施例において、基
板１１２は、半絶縁ガリウム砒素（ＧａＡｓ）からな
り、エピタキシャル成長層はＩｎＧａＡｌＰ材料系にあ
る。この特定の例では、コンタクト層１１３は、ｎ＋型
導電性を有する高濃度にドーピングされた（＞１０¹⁸）
ＧａＡｓからなり；封止層１４は、ｎ−型導電性にドー
ピングされたＩｎＧａＡｌＰからなり；活性層１１５
は、ＩｎＧａＡｌＰからなり；封止層１１６は、ｐ−型
導電性にドーピングされたＩｎＧａＡｌＰからなり；コ
ンタクト層１１７は、ｐ＋型導電性を有する高濃度にド
ーピングされた（＞１０¹⁸）ＧａＡｓからなり；封止層
１２４は、ｐ−型導電性にドーピングされたＩｎＡｌＰ
からなり；活性層１２５は、ＩｎＧａＡｌＰからなり；
封止層１２６は、ｎ−型導電性にドーピングされたＩｎ
ＡｌＰからなり；コンタクト層１２７は、ｎ＋導電性を
有する高濃度にドーピングされた（＞１０¹⁸）ＧａＡｓ
からなる。

【００２８】前述の方法と同様に、発光領域１３５およ
び隣接コンタクト領域１３６は、各多重波長装置１１０
について、コンタクト層をマスキングおよびエッチング
することにより、あるいはコンタクト層１２７を選択的
に被着することにより定められる。この特定の実施例で
は、発光領域１３５は約１２μｍ平方の領域であり、隣
接コンタクト領域１３６を含めることにより、全平方面
積は約２０μｍとなる（図４参照）。また、多重波長装
置１１０の行および列も定められる。

【００２９】各多重波長装置１１０の発光領域１３５お
よび隣接コンタクト領域１３６が定められると、不純物
１３８は、封止層１２６，活性層１２５，封止層１２４
を介して、各多重波長装置１１０の隣接コンタクト領域
におけるコンタクト層１１７と少なくとも接触して、一
般に垂直列の形状で注入される。不純物１３８は、ＬＥ
Ｄ１２０，１３０の共通陽極（コンタクト層１１７）の
外部電気コンタクトとなる。説明の実施例では、コンタ
クト層１１７はＬＥＤ１２０およびＬＥＤ１３０の両方
のｐ−型コンタクトであるので、不純物１３８は、コン
タクト層１１７を外部コンタクトの表面に十分に結合す
る任意の材料、例えば、Ｂｅのイオンでもよい。

【００３０】図４の多重波長装置１１０を作製する手順
の残りの段階は、図１の多重波長装置１０について説明
したのと基本的に同じである。主な相違点は、単一のコ
ンタクト層（層１１７）が陽極の共通の接続であり、そ
の結果、多重波長装置１１０は３端子装置である（図５
の概略図を参照）であるため、不純物４０を注入する段
階は必要ないことである。

【００３１】この特定の装置およびプロセスの１つの利
点は、必要なプロセス段階が１つ少ないことである。多
重波長装置１１０は各ＬＥＤ１２０，１３２０について
共通の陽極および１つ陰極を有するので、これらの装置
は上述のプッシュ・プル・アドレス指定方式で駆動でき
ないが、通常のマトリクス方式でアドレス指定される。
しかし、共通の陽極は、アレイの１つの方向でＩ／Ｏ条
件の半分を省き、それにより外部接続を大幅に低減す
る。別の可能な利点として、両方のＬＥＤ１２０，１３
０を同時にターン・オンできることがある。

【００３２】図６を参照して、本発明を具現する別の多
重波長発光ダイオード装置２１０を示す。装置２１０
は、複数の層の材料を前述の２つの実施例で説明したよ
うな基板上に配置することによって作製される。図示の
装置２１０の特定の構造は、図４の装置１１０で説明し
たのと同じ構造を有する。装置２１０の作製で用いられ
る段階は、概して以下で説明するとおりである。

【００３３】平坦な表面を有する半絶縁ＧａＡｓの基板
２１２が設けられる。ＩｎＧａＡｌＰ材料系の複数の層
は、基板２１２の表面上に順次エピタキシャル成長され
る。層２１３〜２１７は、図４で説明した層１１３〜１
１７と同じであり、第１ＬＥＤ２２０を形成する。層２
２４〜２２７は、図４で説明した層１２４〜１２７と同
じであり、第２ＬＥＤ２３０を形成する。

【００３４】共通の発光領域２３５および隣接コンタク
ト領域２３６は、アレイにおける各装置２１０について
定められる。各多重波長発光ダイオード装置２１０の発
光領域および隣接コンタクト領域２３６の周りでメサ・
エッチングが施され、各多重波長発光ダイオード装置２
１０を各隣接する多重波長発光ダイオード装置２１０か
ら分離する。電気コンタクト２４０，２４１，２４２
は、各多重波長発光ダイオード装置２１０の第１コンタ
クト層２１３，第２コンタクト層２１７および第３コン
タクト層２２７のそれぞれと交信して被着される。

【００３５】多重波長発光ダイオード装置２１０におい
て、エッチングが装置を定め、ＬＥＤを隣接装置から分
離する。また、エッチングにより、外部電気接続のため
の埋設層への接続が可能になる。

【００３６】以上、多重波長発光ダイオード装置の構
造，配置，アレイ相互接続および作製プロセスについて
開示した。開示される多重波長発光ダイオード装置は、
単一のアパーチャから２つまたはそれ以上の異なるピー
ク波長の光を発光する単一の装置である。これは、各装
置について利用しなければならないウェハ面積を大幅に
縮小し、画像発生装置におけるピクセル密度および充填
率(fill factor) を大幅に改善する。さらに、各ＬＥＤ
（または光スペクトル）を個別に励起する機能は、ディ
スプレイ用途において極めて貴重である。多重波長発光
ダイオード装置における各ＬＥＤ（またはスペクトル）
の個別の強さ制御により、２つのスペクトルを混合し
て、カラー・チャート上で広い範囲のカラーを提供でき
る。また、独自の構造および作製方法により、複数のＬ
ＥＤを各多重波長発光ダイオード装置内で電気的に相互
接続でき、アレイをアドレス指定するために必要なＩ／
Ｏを最小限に抑える新規なアドレス指定方式を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具現する多重波長装置の上面図であ
る。

【図２】図１の線２−２から見た断面図である。

【図３】図１の装置の概略図である。

【図４】本発明を具現する多重波長装置の別の実施例
の、図２と同様な断面図である。

【図５】図４の装置の概略図である。

【図６】本発明を具現する多重波長装置の別の実施例
の、図２と同様な断面図である。

【符号の説明】

１０多重波長装置１２基板１３コンタクト層１４封止層１５活性層１６封止層１７コンタクト層２０表面発光ヘテロ構造発光ダイオード（ＬＥＤ）２３コンタクト層２４封止層２５活性層２６封止層２７コンタクト層３０第２表面発光ヘテロ構造発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）３５発光領域（アパーチャ）３６隣接コンタクト領域３８，４０，４２，４５，５０不純物４７ｎ−型コンタクト４８行コンタクト５２誘電層５３貫通穴５５ｐ−型コンタクト５６列コンタクト１１０多重波長装置１１２基板１１３コンタクト層１１４封止層１１５活性層１１６封止層１１７コンタクト層１２０，１３０表面発光ヘテロ構造ＬＥＤ１２４封止層１２５活性層１２６封止層１２７コンタクト層１３５発光領域１３６隣接コンタクト領域１３８不純物２１０多重波長発光ダイオード装置２１２基板２１３〜２１７層２２０第１ＬＥＤ２２４〜２２７層２３０第２ＬＥＤ２３５共通の発光領域２３６隣接コンタクト領域２４０，２４１，２４２電気コンタクト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１波長の光を発光するように構成され
た第１発光ダイオード（２０）と、前記第１波長とは異
なる第２波長の光を発光するように構成された第２発光
ダイオード（３０）であって、前記第１および第２発光
ダイオードは、互いに積層され、かつ両方が同じ方向で
は光を発光するように配置され、前記第１および第２発
光ダイオードのうち一方が前記第１および第２発光ダイ
オードの他方によって発光される光を透過する、第１お
よび第２発光ダイオード；によって構成されることを特
徴とする多重波長発光ダイオード装置。
【請求項２】多重波長発光ダイオード装置であって：
導電第１コンタクト層（１３）と、前記第１コンタクト
層上に配置された第１封止層（１４）と、前記第１封止
層上に配置された第１活性層（１５）と、前記第１活性
層上に配置された第２封止層（１６）と、前記第２封止
層上に配置された導電第２コンタクト層（１７）とを含
む第１表面発光へテロ構造発光ダイオード（２０）；導
電第１コンタクト層（２３）と、前記第１コンタクト層
上に配置された第１封止層（２４）と、前記第１封止層
上に配置された第１活性層（２５）と、前記第１活性層
上に配置された第２封止層（２６）と、前記第１封止層
上に配置された導電第２コンタクト層（２７）とを含む
第２表面発光ヘテロ構造発光ダイオード（３０）；前記
第１発光ダイオード（２０）の前記第２コンタクト層
（１７）上に配置される、前記第２発光ダイオード（３
０）の前記第１導電コンタクト層（２３）；および前記
第１発光ダイオード（２０）および第２発光ダイオード
（３０）のうち一方が前記第１発光ダイオード（２０）
および第２発光ダイオードのうち他方によって発光され
る光に対して実質的に透過し、前記第１および第２発光
ダイオードの両方からの光が前記装置の表面において共
通のアパーチャ（３５）を介して発光される、前記第１
および第２発光ダイオード；によって構成されることを
特徴とする多重波長発光ダイオード装置。
【請求項３】多重波長発光ダイオード装置のアレイで
あって：平坦な表面を有する基板（１２）；前記基板の
表面に形成された装置のアレイであって、前記アレイ
は、行および列に形成され、複数の装置が各行および列
にある、装置のアレイ；および前記装置のアレイにおけ
る各装置は：導電第１コンタクト層（１３）と、前記第
１コンタクト層上に配置された第１封止層（１４）と、
前記第１封止層上に配置された第１活性層（１５）と、
前記第１活性層上に配置された第２封止層（１６）と、
前記第２封止層上に配置された導電第２コンタクト層
（１７）とを含む第１表面発光へテロ構造発光ダイオー
ド（２０）；導電第１コンタクト層（２３）と、前記第
１コンタクト層上に配置された第１封止層（２４）と、
前記第１封止層上に配置された第１活性層（２５）と、
前記第１活性層上に配置された第２封止層（２６）と、
前記第２封止層上に配置された導電第２コンタクト層
（２７）とを含む第２表面発光へテロ構造発光ダイオー
ド（３０）；前記基板（１２）の表面上に配置される前
記第１発光ダイオード（２０）の前記第１電気コンタク
ト層（１３）と、前記第１発光ダイオード（２０）の前
記第２コンタクト層（１７）上に配置される前記第２発
光ダイオード（３０）の前記第１電気コンタクト層；お
よび前記第１発光ダイオードによって発光される光に対
して実質的に透過する前記第２発光ダイオードであっ
て、前記第１および第２発光ダイオードの両方からの光
は、前記装置の表面において共通のアパーチャ（３５）
を介して発光される、前記第１および第２発光ダイオー
ド；によって構成されることを特徴とする多重波長発光
ダイオード装置のアレイ。
【請求項４】多重波長発光ダイオード装置を作製する
方法であって：第１波長の光を発光するように第１発光
ダイオード（２０）を形成する段階；および前記第１波
長とは異なる第２波長の光を発光するように第２発光ダ
イオード（３０）を形成し、前記第１発光ダイオードの
上に前記第２発光ダイオードを積層して、前記第１およ
び第２発光ダイオードの両方が同じ方向に光を発光し、
前記第２発光ダイオードが前記第１発光ダイオードによ
って発光される光に対して透過するようにさらに形成さ
れる、段階；によって構成されることを特徴とする方
法。
【請求項５】多重波長発光ダイオード装置のアレイを
作製する方法であって：平坦な表面を有する基板（１
２）を設ける段階；前記基板の表面上に第１導電型を有
する導電第１コンタクト層（１３）と、前記第１コンタ
クト層上に前記第１導電型を有する第１封止層（１４）
と、前記第１封止層上に第１活性層（１５）と、前記第
１活性層上に第２導電型を有する第２封止層（１６）
と、前記第２封止層上に前記第２導電型を有する導電第
２コンタクト層（１７）と、前記第２コンタクト層上に
前記第１導電型を有する導電第３コンタクト層（２３）
と、前記第３コンタクト層上に前記第１導電型を有する
第３封止層（２４）と、前記第３封止層上に第２活性層
（２５）と、前記第２活性層上に前記第２導電型を有す
る第４封止層（２６）と、前記第４封止層上に前記第２
導電型を有する導電パターニング第３コンタクト層（２
７）とをエピタキシャル形成する段階；多重波長発光ダ
イオード装置（１０）の行および列を定め、かつ各多重
波長発光ダイオード装置（１０）について発光領域（３
５）および隣接コンタクト領域（３６）を定める段階；
前記第４封止層（２６），前記第２活性層（２５），前
記第３封止層（２４），前記第３コンタクト層（２３）
を介して、各多重波長発光ダイオード装置（１０）の前
記隣接コンタクト領域（３６）における前記第２コンタ
クト層（１７）と少なくとも接触して、第１不純物（３
８）を注入し、各多重波長発光ダイオード（１０）につ
いて前記第２コンタクト層（１７）に対して外部電気接
続を行う段階；前記第４封止層（２６），前記第２活性
層（２５），前記第３封止層（２４）を介して、各多重
波長発光ダイオード装置（１０）の前記隣接コンタクト
領域（３６）における前記第３コンタクト層（２３）と
少なくとも電気結合して、第２不純物（４０）を注入
し、各多重波長発光ダイオード装置（１０）について前
記第３コンタクト層（２３）に対して外部電気接続を行
う段階；前記第４封止層（２６），前記第２活性層（２
５）を介して、各多重波長発光ダイオード装置（１０）
の前記発光領域（３５）と前記第２不純物（４０）との
間で前記隣接コンタクト領域（３６）における少なくと
も前記第３封止層（２４）内に第３不純物（４２）を注
入して、各多重波長発光ダイオード装置（１０）につい
て前記発光領域（３５）と前記第２不純物（４０）との
間に分離抵抗体積を形成する段階；各行の端部に隣接し
た前記第１コンタクト層と電気通信して、電気コンタク
ト領域（２４０）を設ける段階；前記第２不純物と接触
して、隣接する多重波長発光ダイオード（１０）と金属
パッド（４７）との間の行において前記第１導電型の金
属（４８）を被着する段階；前記第４封止層（２６），
前記第２活性層（２５），前記第３封止層（２４）およ
び隣接多重波長発光ダイオード装置（１０）の前記発光
領域（３５）間の隣接コンタクト領域（３６）における
少なくとも第３（２３）および第２（１７）コンタクト
層を介して、第４不純物（４５）を注入し、行における
隣接する多重波長発光ダイオード装置（１０）の前記発
光領域（３５）間に分離抵抗体積を形成する段階；前記
エピタキシャル成長層（２７から１３）のすべてを介し
て、少なくとも前記基板（１２）内に第５不純物（５
０）を注入し、多重波長発光ダイオード装置（１０）の
行間に分離抵抗体積を形成する段階；および金属の各列
が各列における多重波長発光ダイオード（１０）の前記
不純物（３８）および金属パッド（４７）と接触するよ
うに、列において前記第２導電型の金属（５６）を被着
し、かつ各多重波長発光ダイオード（１０）の前記発光
領域（３５）における前記第４コンタクト層（２７）
を、行における前記第１導電型の前記金属（４８）に接
続するように、前記第２導電型の金属（５５）を被着す
る段階；によって構成されることを特徴とする方法。