JPS6170773A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPS6170773A JPS6170773A JP59192822A JP19282284A JPS6170773A JP S6170773 A JPS6170773 A JP S6170773A JP 59192822 A JP59192822 A JP 59192822A JP 19282284 A JP19282284 A JP 19282284A JP S6170773 A JPS6170773 A JP S6170773A
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- JP
- Japan
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- electrode
- emitting surface
- light
- light emitting
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- Pending
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 8
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Classifications
-
- 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
- H01L33/36—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 electrodes
- H01L33/38—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 electrodes with a particular shape
Landscapes
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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、発光領域の電流密度を均一にする電流狭窄構
造の光半導体装置に関する。
造の光半導体装置に関する。
従来例の構成とその問題点
光フアイバ通信用の光源に使用される光半導体装置、例
えば発光ダイオードにおいては、発光した光を効率よく
ファイバに取り入れる几めに、電流を狭窄して特定の領
域だけで発光させる方が有利である。
えば発光ダイオードにおいては、発光した光を効率よく
ファイバに取り入れる几めに、電流を狭窄して特定の領
域だけで発光させる方が有利である。
電流狭窄構造には多くの種類があるが、これらのうち、
1回のエピタキシャル成長で形成できる構造の例として
社、第1図から第3図に示すような構造がある。第1図
、第2図はn形牛導体基板1にn形エピタキシャル層2
、発光層3、p形エピタキシャル層4およびn形エピタ
キシャル層6を有し、そのn形エピタギシャル層6にp
形の不純物を選択的に拡散を行なって、一部をp形不純
物拡散部6に転換することKより電流狭窄構造にしたも
のであり、第1図はエピタキシャル層側、すなわち、p
形不純物拡散部6の側を下にした構造(以後pサイドダ
ワン構造という〕、第2図はp形不純物拡散部6の側を
上にした構造(以後pサイドアップ構造という)である
。if、第3図はn形エピタキシャル層6の一部を選択
的に除去 −したのち、p形不純物の拡散を行な
い、n形エピタキシャル層5の表面近くの広い面積部分
をp形物拡散部6 不純に転換することにより電流狭窄構造にし友ものであ
り、これも、第2図と同様、pサイト°アップ構造であ
る。なお、第1図〜第3図中、7はp形表面の電極、8
はn形表面の電極、9は絶縁膜である。
1回のエピタキシャル成長で形成できる構造の例として
社、第1図から第3図に示すような構造がある。第1図
、第2図はn形牛導体基板1にn形エピタキシャル層2
、発光層3、p形エピタキシャル層4およびn形エピタ
キシャル層6を有し、そのn形エピタギシャル層6にp
形の不純物を選択的に拡散を行なって、一部をp形不純
物拡散部6に転換することKより電流狭窄構造にしたも
のであり、第1図はエピタキシャル層側、すなわち、p
形不純物拡散部6の側を下にした構造(以後pサイドダ
ワン構造という〕、第2図はp形不純物拡散部6の側を
上にした構造(以後pサイドアップ構造という)である
。if、第3図はn形エピタキシャル層6の一部を選択
的に除去 −したのち、p形不純物の拡散を行な
い、n形エピタキシャル層5の表面近くの広い面積部分
をp形物拡散部6 不純に転換することにより電流狭窄構造にし友ものであ
り、これも、第2図と同様、pサイト°アップ構造であ
る。なお、第1図〜第3図中、7はp形表面の電極、8
はn形表面の電極、9は絶縁膜である。
これらのうち、第1図に示したpサイドダウン構造は、
電流狭窄の点では優れているが、表面側の光を取り出す
部分(以後、発光窓という)が裏面側の電流狭窄域の真
上になるようにしなければならず、表裏の位置合わせか
むつかしい。
電流狭窄の点では優れているが、表面側の光を取り出す
部分(以後、発光窓という)が裏面側の電流狭窄域の真
上になるようにしなければならず、表裏の位置合わせか
むつかしい。
一方、第2図、第3図に示すpサイドアップ構造は、電
流狭窄域と発光窓部を共に表面側に形成するので、位置
合わせは非常に容易であり、作製に関してはpサイドダ
ウン構造よりも優れている。
流狭窄域と発光窓部を共に表面側に形成するので、位置
合わせは非常に容易であり、作製に関してはpサイドダ
ウン構造よりも優れている。
ところが、pサイドアップ構造においては、電極7から
発光層3までの距離が数μmであるのに1
対し、発光窓は直径数+μm〜百数+μmであるために
、電流は発光領域に均一に拡がらず、局部的に電流密度
が高くなる。
発光層3までの距離が数μmであるのに1
対し、発光窓は直径数+μm〜百数+μmであるために
、電流は発光領域に均一に拡がらず、局部的に電流密度
が高くなる。
第4図は第2図示構造例の具体例を示し、同図Aは、n
形GaAs基板11上にn形Gaムノム5(AJムS混
晶比0,2 ts ) 12 、1)形G2LA513
。
形GaAs基板11上にn形Gaムノム5(AJムS混
晶比0,2 ts ) 12 、1)形G2LA513
。
p形G&ム2ムS(ム2ムS混晶比0.25)14.n
形GaAJムS(ム2ムS混晶比0.17)16を順次
エピタキシャル成長したのち、その表面に8102膜1
9を形成し、同5i02膜の一部を直径120μmの円
状に、通常の写真食刻法により、除去し、この除去部の
n形G&1gA36にZnを拡散してp形不純物拡散部
16に転換し、このZn拡散部16と同心円状に直径1
00μmの発光窓部をもつ人!電極17を形成し、裏面
にはAu−Ge合金電極18を形成して作製し次発光ダ
イオードの断面図であり、第4図B ij 1g電極1
7の平面形状を示している平面図である。
形GaAJムS(ム2ムS混晶比0.17)16を順次
エピタキシャル成長したのち、その表面に8102膜1
9を形成し、同5i02膜の一部を直径120μmの円
状に、通常の写真食刻法により、除去し、この除去部の
n形G&1gA36にZnを拡散してp形不純物拡散部
16に転換し、このZn拡散部16と同心円状に直径1
00μmの発光窓部をもつ人!電極17を形成し、裏面
にはAu−Ge合金電極18を形成して作製し次発光ダ
イオードの断面図であり、第4図B ij 1g電極1
7の平面形状を示している平面図である。
第4図Cは、第4図B中の鎖線に沿って発光強度を測定
した結果を示す発光強度分布特性図である。この発光強
度は発光領域での電流密度によるものであり、周辺部の
電流密度は高く、中心部の電流密度は低くなっているこ
とを示している。
した結果を示す発光強度分布特性図である。この発光強
度は発光領域での電流密度によるものであり、周辺部の
電流密度は高く、中心部の電流密度は低くなっているこ
とを示している。
このように電流密度が不均一であると電流密度あ高くな
っている部分での発光出力劣化が大きくなる。
っている部分での発光出力劣化が大きくなる。
発明の目的
本発明は、以上説明してきfcpサイドアップ構造での
電流狭窄型光半導体装置における不都合を排除し、発光
領域における電流密度を均一にすることの可能な光半導
体装置を提供するものである。
電流狭窄型光半導体装置における不都合を排除し、発光
領域における電流密度を均一にすることの可能な光半導
体装置を提供するものである。
発明の構成
本発明は、電流狭窄構造を有する光半導体装置の光放出
面に、接触電極を細幅で延在させた構造であり、これに
より、充放出面全域への注入電流分布を均一化して、同
光放出面からの発光強度分布が均一、安定化される。
面に、接触電極を細幅で延在させた構造であり、これに
より、充放出面全域への注入電流分布を均一化して、同
光放出面からの発光強度分布が均一、安定化される。
実施例の説明
以下に、本発明について図面を参照して詳細に説明する
。
。
本発明は、主たる光放出面上の一部に該光放出域に伸び
る電極を配し、かつ該電極が周辺部に形成され素電極と
連結させることにより、発光領域の電流密度を均一にす
るものである。
る電極を配し、かつ該電極が周辺部に形成され素電極と
連結させることにより、発光領域の電流密度を均一にす
るものである。
本発明の実施例について第5図ム〜Cを参照して説明す
る。第5図Aの断面図に示すように、発光ダイオードの
千尋体構造部分は第4図ムで示した従来例とほぼ同じ構
造であり、光放出面側のム!電極17の形状のみ異なる
。第6図Bの平面図は本発明による光放出面側の電極1
7の形状で、同光放出面状に細幅の環状電極を延在させ
たものである。第5図Cはこの発光ダイオードの発光強
度を第6図B中の鎖線に沿りて測定した結果を示す発光
強度分布特性図である。主たる光放出面の一部に電極を
形成しているために、同電極で覆われた部分では放出光
が遮へいされるが、それ以外の部分での発光強度はほぼ
同じであり、発光領域での電流密度が均一化されている
ことがわかる。
る。第5図Aの断面図に示すように、発光ダイオードの
千尋体構造部分は第4図ムで示した従来例とほぼ同じ構
造であり、光放出面側のム!電極17の形状のみ異なる
。第6図Bの平面図は本発明による光放出面側の電極1
7の形状で、同光放出面状に細幅の環状電極を延在させ
たものである。第5図Cはこの発光ダイオードの発光強
度を第6図B中の鎖線に沿りて測定した結果を示す発光
強度分布特性図である。主たる光放出面の一部に電極を
形成しているために、同電極で覆われた部分では放出光
が遮へいされるが、それ以外の部分での発光強度はほぼ
同じであり、発光領域での電流密度が均一化されている
ことがわかる。
なお、実施例では第2図に示し次構造のものを例にし友
が、第3図に示した構造のものでも同様に電流密度の均
一化が可能である。またInP基板を用いたInGaA
sP発光ダイオードにおいても同様の効果が期待できる
。
が、第3図に示した構造のものでも同様に電流密度の均
一化が可能である。またInP基板を用いたInGaA
sP発光ダイオードにおいても同様の効果が期待できる
。
また、光放出面側の電極形状は第6図B以外にも、第6
図の平面図に示すような形状や、第7図の平面図に示す
ように、光放出面上の電極が該光放出域の中心に向かっ
て伸び、かつ中央部には、電極を配さない形状にしても
よいことは勿論である。
図の平面図に示すような形状や、第7図の平面図に示す
ように、光放出面上の電極が該光放出域の中心に向かっ
て伸び、かつ中央部には、電極を配さない形状にしても
よいことは勿論である。
発明の詳細
な説明してきたところから明らかなように、本発明によ
れば、作製が容易なpサイドアップ型の電流狭窄構造の
発光ダイオードにおいて、光放出面に、接触電極を細幅
で延在させたことにより、発光領域の電流密度を均一化
することができ、これにより、同光放出面からの発光強
度分布が均一、安定化される。
れば、作製が容易なpサイドアップ型の電流狭窄構造の
発光ダイオードにおいて、光放出面に、接触電極を細幅
で延在させたことにより、発光領域の電流密度を均一化
することができ、これにより、同光放出面からの発光強
度分布が均一、安定化される。
第1図〜第3図は従来各側の断面図、第4図五〜Cは従
来例(−例)の断面図、平面図ならびに、その発光強度
分布特性図、第6図五〜Cは本発明の実施例の断面図、
平面図ならびKその発光強度分布特性図、第6図、第7
図は本発明の他の各実施例を示す平面図である。 1・・・・・・n形牛導体基板、2・・・・・・n形エ
ピタキシャル層、3・・・・・・発光層、4・川・・p
形エピタキシャル層、6・・・・・・n形エピタキシャ
ル層、6・・印・p形不純物拡散部、7・・・・・・p
側電極、8・・・・・・n側電極、9・・・・・・絶縁
膜、10・・・・・・発光領域1.11・川・・n形G
!LAS基板、12・・・・・・n形G1ム4AS(ム
形ムS混晶比0.25)、13・・・・・・p形GaA
S、14・旧・・p形G&ムノムS(ムノムS混晶比0
.25)、15・・・・・・n形G4A影ムS(ムぷム
S 混晶比0.17)、16・・・・・・zn拡散部、
17・・・・・・嵯電極、18・旧・・Au −Ge合
金電極、19・・・・・・5i02゜代理人の氏名 弁
理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1図 第4図 第5図 第6図 第7図
来例(−例)の断面図、平面図ならびに、その発光強度
分布特性図、第6図五〜Cは本発明の実施例の断面図、
平面図ならびKその発光強度分布特性図、第6図、第7
図は本発明の他の各実施例を示す平面図である。 1・・・・・・n形牛導体基板、2・・・・・・n形エ
ピタキシャル層、3・・・・・・発光層、4・川・・p
形エピタキシャル層、6・・・・・・n形エピタキシャ
ル層、6・・印・p形不純物拡散部、7・・・・・・p
側電極、8・・・・・・n側電極、9・・・・・・絶縁
膜、10・・・・・・発光領域1.11・川・・n形G
!LAS基板、12・・・・・・n形G1ム4AS(ム
形ムS混晶比0.25)、13・・・・・・p形GaA
S、14・旧・・p形G&ムノムS(ムノムS混晶比0
.25)、15・・・・・・n形G4A影ムS(ムぷム
S 混晶比0.17)、16・・・・・・zn拡散部、
17・・・・・・嵯電極、18・旧・・Au −Ge合
金電極、19・・・・・・5i02゜代理人の氏名 弁
理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1図 第4図 第5図 第6図 第7図
Claims (3)
- (1)電流狭窄構造を有し、その光放出面上に、接触電
極を細幅に延在させた構造をそなえた光半導体装置。 - (2)細幅の接触電極が光放出面上を横切り、周辺部の
電極主部と連結した構造をそなえた特許請求の範囲第1
項に記載の光半導体装置。 - (3)細幅の接触電極が光放出面上の中心に向かって伸
びた構造をそなえた特許請求の範囲第1項に記載の光半
導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59192822A JPS6170773A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59192822A JPS6170773A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 光半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6170773A true JPS6170773A (ja) | 1986-04-11 |
Family
ID=16297555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59192822A Pending JPS6170773A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6170773A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0650202A1 (en) * | 1993-10-25 | 1995-04-26 | Omron Corporation | Semiconductor luminous element and devices using same |
FR2774518A1 (fr) * | 1998-01-31 | 1999-08-06 | Mitel Semiconductor Ab | Dispositif photoemissif et procede de renforcement de la puissance d'un tel dispositif |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP59192822A patent/JPS6170773A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0650202A1 (en) * | 1993-10-25 | 1995-04-26 | Omron Corporation | Semiconductor luminous element and devices using same |
FR2774518A1 (fr) * | 1998-01-31 | 1999-08-06 | Mitel Semiconductor Ab | Dispositif photoemissif et procede de renforcement de la puissance d'un tel dispositif |
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