JPS60189977A - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
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- JPS60189977A JPS60189977A JP59045631A JP4563184A JPS60189977A JP S60189977 A JPS60189977 A JP S60189977A JP 59045631 A JP59045631 A JP 59045631A JP 4563184 A JP4563184 A JP 4563184A JP S60189977 A JPS60189977 A JP S60189977A
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- Japan
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- light emitting
- emitting diode
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、発光ダイオードに関するものであり、詳述す
るならば、面発光型の発光ダイオードに関するものであ
る。
るならば、面発光型の発光ダイオードに関するものであ
る。
従来技術
従来の面発光型の発光ダイオードは、第１図に示す如＜
、ＰＮ接合部を含む半導体層１が一対の電極２及び３に
挟まれる型に形成されていた。そして、発光ダイオード
の光取り出し側の電極３は、光を取り出すために、半導
体層１中の発光領域４に最も近い部分に窓５が形成され
ている。また、反対側の電極２には、発光領域４を集中
させるために半導体層１内へ突き出した部分６が形成さ
れている。
、ＰＮ接合部を含む半導体層１が一対の電極２及び３に
挟まれる型に形成されていた。そして、発光ダイオード
の光取り出し側の電極３は、光を取り出すために、半導
体層１中の発光領域４に最も近い部分に窓５が形成され
ている。また、反対側の電極２には、発光領域４を集中
させるために半導体層１内へ突き出した部分６が形成さ
れている。
このように電極３に窓５が形成されていると、第１図に
矢印で示すように、半導体層１を流れる電流Ｉが拡がっ
てしまい、そのために発光領域４も太き（なってしまう
。この問題は、電極２に突起部６を設けるこきにより、
突起部６がない場合に比べて多少抑えることができるが
、突起部６はその問題の完全な解決にはなっていない。
矢印で示すように、半導体層１を流れる電流Ｉが拡がっ
てしまい、そのために発光領域４も太き（なってしまう
。この問題は、電極２に突起部６を設けるこきにより、
突起部６がない場合に比べて多少抑えることができるが
、突起部６はその問題の完全な解決にはなっていない。
そのように発光領域が拡がっていると、開口数に制約か
ある光ファイバとの結合に際し、発光ダイオードと光フ
ァイ）＜との結合効率が低くならざるを得ない。
ある光ファイバとの結合に際し、発光ダイオードと光フ
ァイ）＜との結合効率が低くならざるを得ない。
また、発光ダイオードは大きなスペクトル幅を持ってお
り、そのまま光ファイバに結合すると光ファイバの伝送
帯域を狭くすることとなる。そのために、スペクトル幅
を狭くするために発光ダイオードからの光を一旦フィル
タを通す必要があるが、そのようにフィルタを介在させ
ると発光ダイオードと光ファイバとの結合効率が更に悪
くなる問題がある。
り、そのまま光ファイバに結合すると光ファイバの伝送
帯域を狭くすることとなる。そのために、スペクトル幅
を狭くするために発光ダイオードからの光を一旦フィル
タを通す必要があるが、そのようにフィルタを介在させ
ると発光ダイオードと光ファイバとの結合効率が更に悪
くなる問題がある。
発明の目的
そこで、本発明は、光ファイバとの結合効率を高められ
るように発光領域が小さい面発光型の発光ダイオードを
提供せんとするものである。
るように発光領域が小さい面発光型の発光ダイオードを
提供せんとするものである。
更に、本発明は、独立したフィルタの使用を不要にして
光ファイバとの結合効率の低下を防止するように、出力
光のスペクトル幅の狭い面発光型の発光ダイオードを提
供せんとするものである。
光ファイバとの結合効率の低下を防止するように、出力
光のスペクトル幅の狭い面発光型の発光ダイオードを提
供せんとするものである。
発明の構成
すなわち、本発明によるならば、ＰＮ接合部を含む半導
体層と、該半導体層の一方の面に形成された第１電極と
、該第１電極との間で前記ＰＮ接合部を挟むように前記
半導体層の光取り出し側の面に形成されて第２電極をな
す導電性の第１半反射膜と、該第１半反射膜上に形成さ
れた透明材料層と、該透明材料層上に形成された第２半
反射膜とを具備し、前記第１半反射膜と前記透明材料層
と前記第２半反射膜とが光共振器を構成していることを
特徴とする発光ダイオードが提供される。
体層と、該半導体層の一方の面に形成された第１電極と
、該第１電極との間で前記ＰＮ接合部を挟むように前記
半導体層の光取り出し側の面に形成されて第２電極をな
す導電性の第１半反射膜と、該第１半反射膜上に形成さ
れた透明材料層と、該透明材料層上に形成された第２半
反射膜とを具備し、前記第１半反射膜と前記透明材料層
と前記第２半反射膜とが光共振器を構成していることを
特徴とする発光ダイオードが提供される。
以上の如く、発光ダイオードの光取り出し側の面に導電
性の半反射膜を設けることにより、電流は最短距離を流
れ且つ集中するので発光領域を小さくすることができる
。更に、その導電性半反射膜を含む光共振器は、非共振
波長の光成分を弱め、一方、共振波長の光成分を発光ダ
イオード表面でのフレネルロスなく通すので、共振波長
の光成分は、光共振器がない場合と比するなら、強めら
れて出力されるから、スペクトル幅の狭い光出力を外部
に取り出すことができる。
性の半反射膜を設けることにより、電流は最短距離を流
れ且つ集中するので発光領域を小さくすることができる
。更に、その導電性半反射膜を含む光共振器は、非共振
波長の光成分を弱め、一方、共振波長の光成分を発光ダ
イオード表面でのフレネルロスなく通すので、共振波長
の光成分は、光共振器がない場合と比するなら、強めら
れて出力されるから、スペクトル幅の狭い光出力を外部
に取り出すことができる。
実施例
以下添付図面を参照して本発明による発光ダイオードの
実施例を説明する。
実施例を説明する。
第２図は、本発明による面発光型の発光ダイオードの一
例を示す断面図である。図示の発光ダイオードは、ＰＮ
接合部を含む半導体層１０の下面に電極１２が形成され
ており、その電極１２は、半導体層１（］内に突出する
突出部１２Ａを有している。
例を示す断面図である。図示の発光ダイオードは、ＰＮ
接合部を含む半導体層１０の下面に電極１２が形成され
ており、その電極１２は、半導体層１（］内に突出する
突出部１２Ａを有している。
その半導体層１０の構造を例示するならば、ＧａＡｓ発
光ダイオードにあっては、例えば、ｐ−ＧａＡｓ層、ｎ
−ＧａＡｓ層及びｎ”ＧａＡｓ層で構成され、また、Ｉ
ｎＧａ八ｓＰへ光ダイオードにあっては、例えばｎ−１
ｎＰ基板、ｎ−ＩｎＰ層、ｎ−１ｎＧａＡｓＰ活性層、
ｐ−ＩｎＰ層、ｐ−１ｎＧａＡｓＰ層で構成され、更に
、（ｉａ［へＳ発光ダイオードにあっては、例えばｎ−
ＧａＡｓ層、ｐ−Ｇａ％Ａｓ活性層、ｐ−Ｇａ％Ａｓ層
及びｐ−ＧａＡｓ層で構成される。
光ダイオードにあっては、例えば、ｐ−ＧａＡｓ層、ｎ
−ＧａＡｓ層及びｎ”ＧａＡｓ層で構成され、また、Ｉ
ｎＧａ八ｓＰへ光ダイオードにあっては、例えばｎ−１
ｎＰ基板、ｎ−ＩｎＰ層、ｎ−１ｎＧａＡｓＰ活性層、
ｐ−ＩｎＰ層、ｐ−１ｎＧａＡｓＰ層で構成され、更に
、（ｉａ［へＳ発光ダイオードにあっては、例えばｎ−
ＧａＡｓ層、ｐ−Ｇａ％Ａｓ活性層、ｐ−Ｇａ％Ａｓ層
及びｐ−ＧａＡｓ層で構成される。
そして、半導体層１０中のＰＮ接合部を電極１２との間
で挟むように、半導体層１０の光取り出し側の面１ｉ１
１ら−に面に、導電性の第１半反°射膜１４が形成され
ている。その第１反射膜１４の上には、透明材料層１６
が形成され、更にその上に第２半反射膜１８が形成され
ている。
で挟むように、半導体層１０の光取り出し側の面１ｉ１
１ら−に面に、導電性の第１半反°射膜１４が形成され
ている。その第１反射膜１４の上には、透明材料層１６
が形成され、更にその上に第２半反射膜１８が形成され
ている。
以−りの如き構成において、導電性の第１半反射膜１４
が、電極１２に対して対をなす他方の電極を構成してい
る。そして、第１半反射膜１４と透明材料層１６と第２
半反射膜１８とが、光共振器を構成している。従って、
光共振器を構成する限り、第１と第２の半反射膜１４及
び１８が必ずしも平行である必要はないが、平行にした
場合の方が共振効果が優れている。
が、電極１２に対して対をなす他方の電極を構成してい
る。そして、第１半反射膜１４と透明材料層１６と第２
半反射膜１８とが、光共振器を構成している。従って、
光共振器を構成する限り、第１と第２の半反射膜１４及
び１８が必ずしも平行である必要はないが、平行にした
場合の方が共振効果が優れている。
以上の如き発光ダイオードの電極１２と第１反射膜１４
との間に電圧を印加すると、発光ダイオードの光取り出
し側の面全体を導電性の第１半反射膜１４が覆っている
ために、最短距離経路に集中的に流れる電流の性質によ
り、電流は、電極１２の突起部１２．Ａと第１半反射膜
１４との間の最短経路を集中的に通って半導体層１０中
を流れ、その結果、発光領域２０は拡がることなく小さ
な範囲に止まる。それ故、光ファイバとの結合効率は、
従来のものに比べて高くなる。
との間に電圧を印加すると、発光ダイオードの光取り出
し側の面全体を導電性の第１半反射膜１４が覆っている
ために、最短距離経路に集中的に流れる電流の性質によ
り、電流は、電極１２の突起部１２．Ａと第１半反射膜
１４との間の最短経路を集中的に通って半導体層１０中
を流れ、その結果、発光領域２０は拡がることなく小さ
な範囲に止まる。それ故、光ファイバとの結合効率は、
従来のものに比べて高くなる。
また、光共振器により、発光スペクトルの内の共振波長
の光のみがフレネルロスなく出力されるため、発光ダイ
オードの発光スペクトル幅は従来のものに比べて小さく
なる。その結果、フィルタを介することがないだけ結合
効率の低下を避けることができる。
の光のみがフレネルロスなく出力されるため、発光ダイ
オードの発光スペクトル幅は従来のものに比べて小さく
なる。その結果、フィルタを介することがないだけ結合
効率の低下を避けることができる。
以上の２つの効果により、上記した本発明の発光ダイオ
ードは、従来フィルタを使用して得てｌ、Ｎだ狭いスペ
クトル幅の光を、従来フィルりを介することな（光ファ
イバに結合していたときの結合効率より高い結合効率で
光ファイ／ ＜に結合することができる。換言するなら
ば、従来より高し）光ファイバとの結合効率と光ファイ
）＜の帯域の幅広し１活用とが同時に実現できる。 。
ードは、従来フィルタを使用して得てｌ、Ｎだ狭いスペ
クトル幅の光を、従来フィルりを介することな（光ファ
イバに結合していたときの結合効率より高い結合効率で
光ファイ／ ＜に結合することができる。換言するなら
ば、従来より高し）光ファイバとの結合効率と光ファイ
）＜の帯域の幅広し１活用とが同時に実現できる。 。
ここで、第１及び第２の半反射膜Ｘ４及び１８と力く距
離ｄだけ離れて平行になっている場合の光共振器の透過
率Ｐは、次の式で表される。
離ｄだけ離れて平行になっている場合の光共振器の透過
率Ｐは、次の式で表される。
ただし、Ｒ；半反射膜の反射率
λ：光の波長
ｎ：整数
上記の式（１）かられかるように、反射膜の反射率Ｒを
変えることによって、発光ダイオードの発光スペクトル
幅を制御することができる。式（１）に基づいて得られ
る透過率Ｐと波長との関係を第３図゛のグラフに示す。
変えることによって、発光ダイオードの発光スペクトル
幅を制御することができる。式（１）に基づいて得られ
る透過率Ｐと波長との関係を第３図゛のグラフに示す。
また、透過材料層１６は、光損失の大きくない固体材料
であればよい。例えば、ＩｎＰ、 Ｓｉ、酸化■圭素、
窒化珪素、鮫、００、透明ガラス、透明樹脂が使用でき
る。
であればよい。例えば、ＩｎＰ、 Ｓｉ、酸化■圭素、
窒化珪素、鮫、００、透明ガラス、透明樹脂が使用でき
る。
そして、透明材料層１６の厚さ即ち２つの半反射膜間距
離ｄは、必要とする光出力のスペク）／しの中心波長に
応じて決定する。
離ｄは、必要とする光出力のスペク）／しの中心波長に
応じて決定する。
なお、第１半反射膜１４は、極めて薄いものであり、極
めて導電度の高い材料を使用しても電極としての電気抵
抗はある程度高くならざるを愚ない。
めて導電度の高い材料を使用しても電極としての電気抵
抗はある程度高くならざるを愚ない。
そこで、透明材料層１６に、光損失の少な０導電性固体
材料を使用して、第１反射膜１４と透明材料層１６とを
併せて第２の電極として使用することにより、電極の電
気抵抗を小さくすることができる。
材料を使用して、第１反射膜１４と透明材料層１６とを
併せて第２の電極として使用することにより、電極の電
気抵抗を小さくすることができる。
そのような透明材料１６の材料としては、例えば、半導
体化したＩｎＰやＳｉを使用することができる。
体化したＩｎＰやＳｉを使用することができる。
更に、透明材料層１６だけでなく第２半反射膜１８も導
電材料で形成することにより、コンタクトを第２半反射
膜１８に設けることができ、電気接続が便利になる。
電材料で形成することにより、コンタクトを第２半反射
膜１８に設けることができ、電気接続が便利になる。
第１半反射膜１４及び第２反射膜１Ｂは、導電材料で形
成でき、反射率は、第３図のグラフかられかるように、
必要とする光出力のスペクトル幅に応じて決める。そし
て、その反射率は、半反射膜の１“ノさを変えることに
よって変えることができる。
成でき、反射率は、第３図のグラフかられかるように、
必要とする光出力のスペクトル幅に応じて決める。そし
て、その反射率は、半反射膜の１“ノさを変えることに
よって変えることができる。
即し、半反射膜を厚くすると反射率が大きくなる。
’１Ｉ−ｒｓｔ 射１１ｑ （Ｄ Ｈａ’ ）ｌ′Ｎミ
ｌ トシ−Ｃハ、八８、へｕ−Ｇｅ、％等が使用できる
。
ｌ トシ−Ｃハ、八８、へｕ−Ｇｅ、％等が使用できる
。
鬼門の効果
以」二の説明から明らかなように、本発明による発光ダ
イオードは、光ファイバとの結合効率を高められるよう
に発光領域が小さく且つ出力光のスペクトル幅が狭い。
イオードは、光ファイバとの結合効率を高められるよう
に発光領域が小さく且つ出力光のスペクトル幅が狭い。
従って、本発明による発光ダイオードを使用するならば
、従来フィルタを使用して得ていた狭いスペクトル幅の
光を、従来フィルタを介することなく光ファイバに結合
していたときの結合効率より高い結合効率で光ファイバ
に結合することができる。換言するならば、従来より高
い光ファイバとの結合効率と光ファイバの帯域の幅広い
活用とが同時に実現できる。
、従来フィルタを使用して得ていた狭いスペクトル幅の
光を、従来フィルタを介することなく光ファイバに結合
していたときの結合効率より高い結合効率で光ファイバ
に結合することができる。換言するならば、従来より高
い光ファイバとの結合効率と光ファイバの帯域の幅広い
活用とが同時に実現できる。
第１図は、従来の面発光型発光ダイオードの断面図、第
２図は、本発明による面発光型発光ダイオードの一実施
例の断面図、そして、第３図は、本発明による発光ダイ
オードの光共振器の光透過率と波長との関係を示すグラ
フである。 く主な参照番号） １・・半導体層、 ２．３・・電極、 ４・・発光領域、５・・窓、 ６・・突出部、 １０・・光導体層、 １２・・電極、 １４・・第１半反射膜、１６・・透明
材料層、 １８・・第２半反射膜、２０・・発光領域 特許出願人 住友電気工業株式会社 代 理 人 弁理士 新居正彦 第１図 第２図 八
２図は、本発明による面発光型発光ダイオードの一実施
例の断面図、そして、第３図は、本発明による発光ダイ
オードの光共振器の光透過率と波長との関係を示すグラ
フである。 く主な参照番号） １・・半導体層、 ２．３・・電極、 ４・・発光領域、５・・窓、 ６・・突出部、 １０・・光導体層、 １２・・電極、 １４・・第１半反射膜、１６・・透明
材料層、 １８・・第２半反射膜、２０・・発光領域 特許出願人 住友電気工業株式会社 代 理 人 弁理士 新居正彦 第１図 第２図 八
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （］） ＰＮ接合部を含む半導体層と、該半導体層の一
方の面に形成された第１電極と、該第１電極との間で前
記ＰＮ接合部を挟むように前記半導体層の光取り出し側
の而に形成されて第２電極をなす導電性の第１半反射膜
と、該第１半反射膜上に形成された透明材料層と、該透
明材料層上に形成された第２半反射膜とを具備し、前記
第１半反射膜と前記Ｈｓ明材利層と前記第２半反射膜と
が光共振器をも１４成していることを特徴とする発光ダ
イオード。 （２）前記透明材料層は、導電性を有しており、該透明
材料層と前記第１半反射膜との両方が第２電極゛を構成
し−Ｃいることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の発光ダイオード。 （３）前記透明材１’１層及び前記第２半反射膜は、導
電性を有しており、それら透明材料層及び第２半反射膜
と前記第１半反射膜との王者が第２電極を構成している
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の発光ダイ
オード。 （４）前記透明材料層は、ｌｎＰ、 Ｓｉ、酸化珪素、
窒化珪素、敲、０３、透明ガラス及び透明樹脂からなる
グループの少なくとも１つから形成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれ
かに記載の発光ダイオード。 （５）前記第１及び第２半反射膜は、静、Ａｃ＋−Ｇｅ
及びＭからなるグループの少なくとも１つから形成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４
項までのいずれかに記載の発光ダイオード。 （６） 前記第１及び第２半反射膜は平行であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項までのいず
れかに記載の発光ダイオード。 （７）前記第１電極は、前記半導体層中の発光領域に向
かって該半導体層内へ突き出した部分を有していること
を特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項までのい
ずれかに記載の発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045631A JPS60189977A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045631A JPS60189977A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 発光ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189977A true JPS60189977A (ja) | 1985-09-27 |
Family
ID=12724711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59045631A Pending JPS60189977A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189977A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7118386B2 (en) | 2002-12-17 | 2006-10-10 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Socket for semiconductor device |
| US7230830B2 (en) | 2004-04-16 | 2007-06-12 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device socket |
| US7335030B2 (en) | 2005-03-10 | 2008-02-26 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Cartridge for contact terminals and semiconductor device socket provided with the same |
| US7568918B2 (en) | 2007-09-28 | 2009-08-04 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Socket for semiconductor device |
| US7618277B2 (en) | 2004-08-31 | 2009-11-17 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Method of mounting and demounting a semiconductor device, device for mounting and demounting a semiconductor device using the same, and socket for a semiconductor device |
| US7887355B2 (en) | 2008-11-13 | 2011-02-15 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device socket |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP59045631A patent/JPS60189977A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7118386B2 (en) | 2002-12-17 | 2006-10-10 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Socket for semiconductor device |
| US7230830B2 (en) | 2004-04-16 | 2007-06-12 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device socket |
| US7618277B2 (en) | 2004-08-31 | 2009-11-17 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Method of mounting and demounting a semiconductor device, device for mounting and demounting a semiconductor device using the same, and socket for a semiconductor device |
| US7335030B2 (en) | 2005-03-10 | 2008-02-26 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Cartridge for contact terminals and semiconductor device socket provided with the same |
| US7556507B2 (en) | 2005-03-10 | 2009-07-07 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Cartridge for contact terminals and semiconductor device socket provided with the same |
| US7563144B2 (en) | 2005-03-10 | 2009-07-21 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Cartridge for contact terminals and semiconductor device socket provided with the same |
| US7568918B2 (en) | 2007-09-28 | 2009-08-04 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Socket for semiconductor device |
| US7887355B2 (en) | 2008-11-13 | 2011-02-15 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device socket |
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