JP2000261029A - 光半導体素子 - Google Patents
光半導体素子Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 上部電極の陰となる部分から離れた領域に注
入電流を導びく、比較的簡単な構成の光半導体素子を提
供する。 【解決手段】 ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＡｓ
電流通電領域２-1とＡｌxＯy電流阻止領域２-2とからな
る電流経路規制層２、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ下部クラ
ッド層３、ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層４、ｐ型Ａ
ｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ上部クラッド層５を順に設け、その上
に発光窓を有するｐ+型ＧａＡｓ電極コンタクト層６を
もうけ、さらに中間絶縁膜７とＰ電極層８を設け、ｎ型
ＧａＡｓ基板１の裏面にＮ電極層９を設ける。発光面側
からみて上部電極層の陰となる領域はＡｌxＯy電流阻止
領域２-2であり、注入電流は上部電極に隠蔽されない部
分に導びかれ、Ｐ電極層８の陰による発光出力の低下の
改善等が達成される。
入電流を導びく、比較的簡単な構成の光半導体素子を提
供する。 【解決手段】 ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＡｓ
電流通電領域２-1とＡｌxＯy電流阻止領域２-2とからな
る電流経路規制層２、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ下部クラ
ッド層３、ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層４、ｐ型Ａ
ｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ上部クラッド層５を順に設け、その上
に発光窓を有するｐ+型ＧａＡｓ電極コンタクト層６を
もうけ、さらに中間絶縁膜７とＰ電極層８を設け、ｎ型
ＧａＡｓ基板１の裏面にＮ電極層９を設ける。発光面側
からみて上部電極層の陰となる領域はＡｌxＯy電流阻止
領域２-2であり、注入電流は上部電極に隠蔽されない部
分に導びかれ、Ｐ電極層８の陰による発光出力の低下の
改善等が達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオード
（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、半導体レーザ、あ
るいは受光素子等の光半導体素子に関するものである。
（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、半導体レーザ、あ
るいは受光素子等の光半導体素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光半導体素子は様々な応用素子が実用化
されている。その中でも例えば面発光型ＬＥＤは、種々
の光源として利用されており、そのＬＥＤをアレイ化し
たＬＥＤアレイ装置は、例えば電子写真方式のプリンタ
用光源などとして利用されている。面発光型ＬＥＤの典
型においては、半導体基板の一方の面の上部に、発光層
である活性層と上部クラッド層と下部クラッドとを含む
ダブルヘテロ構造の半導体層を設け、電極コンタクト層
を介して上部クラッド層の一部領域上に積層して上部電
極層を設け、半導体基板の他方の面に下部電極層を設け
た構成となっており、最も発光強度の大きい部分の上に
上部電極が設けられた構成となっている。そのため、発
光が上部電極で遮られてＬＥＤの発光出力が十分大きく
できないという問題があり、また、電極の微少な加工ば
らつきによって上面より取り出せる発光出力がばらつく
という問題があった。従来、このような問題の解決策と
して、例えば特開平６−３０２８５６号公報では、ダブ
ルヘテロ構造の上部に電流拡散層を設けることによっ
て、上部電極の陰となる部分（上部電極直下部分）以外
へ注入電流が広がるようにしている。
されている。その中でも例えば面発光型ＬＥＤは、種々
の光源として利用されており、そのＬＥＤをアレイ化し
たＬＥＤアレイ装置は、例えば電子写真方式のプリンタ
用光源などとして利用されている。面発光型ＬＥＤの典
型においては、半導体基板の一方の面の上部に、発光層
である活性層と上部クラッド層と下部クラッドとを含む
ダブルヘテロ構造の半導体層を設け、電極コンタクト層
を介して上部クラッド層の一部領域上に積層して上部電
極層を設け、半導体基板の他方の面に下部電極層を設け
た構成となっており、最も発光強度の大きい部分の上に
上部電極が設けられた構成となっている。そのため、発
光が上部電極で遮られてＬＥＤの発光出力が十分大きく
できないという問題があり、また、電極の微少な加工ば
らつきによって上面より取り出せる発光出力がばらつく
という問題があった。従来、このような問題の解決策と
して、例えば特開平６−３０２８５６号公報では、ダブ
ルヘテロ構造の上部に電流拡散層を設けることによっ
て、上部電極の陰となる部分（上部電極直下部分）以外
へ注入電流が広がるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに上部に電流拡散層を設ける構成では、その層厚を十
分厚くする必要があり、拡散層の形成や素子形状への島
状エッチングに長時間を要する等の難点がある。従っ
て、本発明の目的は、比較的薄い層を用いて、上部電極
の陰となる部分から離れた領域に電流を導びくように構
成した、光半導体素子およびその製造方法を提供するこ
とにある。
うに上部に電流拡散層を設ける構成では、その層厚を十
分厚くする必要があり、拡散層の形成や素子形状への島
状エッチングに長時間を要する等の難点がある。従っ
て、本発明の目的は、比較的薄い層を用いて、上部電極
の陰となる部分から離れた領域に電流を導びくように構
成した、光半導体素子およびその製造方法を提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板の
一方の面の上部に活性層を含む半導体層が設けられ、電
極コンタクト層を介しあるいは介さずして、その半導体
層おける一部領域上に積層して、例えば電流を供給する
ためのための上部電極である、第１の電極層が設けら
れ、かつ、半導体基板の他方の面に、例えば電流を供給
するための下部電極である、第２の電極層が設けられて
いる光半導体素子に関するものである。なお、ここで、
活性層を含む半導体層とは、例えば、発光層を含むダブ
ルヘテロ構造の半導体層であり、また、発光用のｐｎ接
合を有する半導体層である。請求項１の発明は、半導体
基板と活性層を含む半導体層との間に、電流通電領域と
電流阻止領域とからなる電流経路規制層を備えたもので
ある。そして、そこでの電流通電領域は導電型の半導体
で構成され、電流阻止領域は、受発光面側からみて第１
の電極層の陰となる領域を少なくとも含む領域に設けら
れ、かつ、前電流通電領域と同じ半導体の酸化絶縁物で
構成されているものである。なお、受発光面とは、発光
面、受光面、発光兼受光面を意味する。この構成のよれ
ば、例えばＬＥＤのダブルヘテロ構造の半導体層の下部
に電流経路規制層を設けた場合、少なくとも上部電極直
下は絶縁層となり、特別に厚く形成しなくても、注入電
流は上部電極に隠蔽されない部分に導びかれ、不透明電
極の陰による発光出力低下が防止されるとともに、電極
の加工ばらつきによる発光バラツキが低減される。請求
項２の発明は、半導体基板上に、導電型のＡｌＡｓ層、
活性層を含む半導体層、および、電極コンタクト層を、
順次形成する第１工程と、第１工程で得られた層、すな
わち、導電型のＡｌＡｓ層から電極コンタクト層までの
層をエッチングして、所定の島状の積層体を得る第２工
程と、その積層体の所定の側面部を除いて積層体を覆う
酸化防止膜を形成した後、酸化処理する第３工程と、を
含む光半導体素子の製造方法であり、活性層を含む半導
体層の下部に、電流通電領域である導電型のＡｌＡｓ領
域と、電流阻止領域であるＡｌ酸化絶縁物領域とからな
る電流経路規制層を形成するものである。ここでの酸化
防止膜は、電流経路規制層における電流通電領域の形成
領域に対応して設けるものであり、望ましくは、上部電
極の平面形状に適合させて、各積層体の１つの側面の全
部もしくは１つの側面の中央部を残して残部全面を覆う
ように設ける。
一方の面の上部に活性層を含む半導体層が設けられ、電
極コンタクト層を介しあるいは介さずして、その半導体
層おける一部領域上に積層して、例えば電流を供給する
ためのための上部電極である、第１の電極層が設けら
れ、かつ、半導体基板の他方の面に、例えば電流を供給
するための下部電極である、第２の電極層が設けられて
いる光半導体素子に関するものである。なお、ここで、
活性層を含む半導体層とは、例えば、発光層を含むダブ
ルヘテロ構造の半導体層であり、また、発光用のｐｎ接
合を有する半導体層である。請求項１の発明は、半導体
基板と活性層を含む半導体層との間に、電流通電領域と
電流阻止領域とからなる電流経路規制層を備えたもので
ある。そして、そこでの電流通電領域は導電型の半導体
で構成され、電流阻止領域は、受発光面側からみて第１
の電極層の陰となる領域を少なくとも含む領域に設けら
れ、かつ、前電流通電領域と同じ半導体の酸化絶縁物で
構成されているものである。なお、受発光面とは、発光
面、受光面、発光兼受光面を意味する。この構成のよれ
ば、例えばＬＥＤのダブルヘテロ構造の半導体層の下部
に電流経路規制層を設けた場合、少なくとも上部電極直
下は絶縁層となり、特別に厚く形成しなくても、注入電
流は上部電極に隠蔽されない部分に導びかれ、不透明電
極の陰による発光出力低下が防止されるとともに、電極
の加工ばらつきによる発光バラツキが低減される。請求
項２の発明は、半導体基板上に、導電型のＡｌＡｓ層、
活性層を含む半導体層、および、電極コンタクト層を、
順次形成する第１工程と、第１工程で得られた層、すな
わち、導電型のＡｌＡｓ層から電極コンタクト層までの
層をエッチングして、所定の島状の積層体を得る第２工
程と、その積層体の所定の側面部を除いて積層体を覆う
酸化防止膜を形成した後、酸化処理する第３工程と、を
含む光半導体素子の製造方法であり、活性層を含む半導
体層の下部に、電流通電領域である導電型のＡｌＡｓ領
域と、電流阻止領域であるＡｌ酸化絶縁物領域とからな
る電流経路規制層を形成するものである。ここでの酸化
防止膜は、電流経路規制層における電流通電領域の形成
領域に対応して設けるものであり、望ましくは、上部電
極の平面形状に適合させて、各積層体の１つの側面の全
部もしくは１つの側面の中央部を残して残部全面を覆う
ように設ける。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態を示すＬ
ＥＤアレイ装置の平面図とそのＡ’ーＡ”線に沿った断
面図、図２と図３は、図１のＬＥＤの製造工程を示す断
面図であり、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２は電流経路規制
層、２-1 はｎ型ＡｌＡｓ電流通電領域、２-2はＡｌxＯ
y電流阻止領域、３はｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ下部クラ
ッド層、４はｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層、５はｐ
型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ上部クラッド層、６はｐ+型Ｇａ
Ａｓ電極コンタクト層、７は中間絶縁膜、８はＰ電極
層、９はＮ電極層である。まず、図２と図３を参照し
て、この実施形態におけるＬＥＤの構成と製造工程を説
明をする。図２（Ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板
１上に、ｎ型ＡｌＡｓ層２、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ層
３、ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ
0.6Ａｓ層５、およびｐ+型ＧａＡｓ層６、を順にエピタ
キシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法
は、ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ等が好適である。次に図２
（Ｂ）に示すように、ホトリソグラフィ技術およびエッ
チング技術により前述のエピタキシャル成長膜２〜６を
島状に加工して素子分離を行う。ここでのエッチングは
ドライエッチングや、隣酸系のエッチャント等を用いた
ウェットエッチングが利用できる。なお、この工程で、
ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ下部クラッド層３、ｐ型Ａｌ0.
15Ｇａ0.85Ａｓ活性層４、およびｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａ
ｓ上部クラッド層５の形状が確定する。次に図２（Ｃ）
に示すように、選択酸化防止膜を成膜し、ホトリソエッ
チング技術により、選択酸化しない部分を残してエッチ
ング除去する。すなわち、島状の積層体の１つの側面の
みを残して残部を覆う選択酸化防止膜１１を形成する。
エッチングはドライエッチングや、フッ酸系のエッチャ
ント等を用いたウェットエッチングが利用できる。
を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態を示すＬ
ＥＤアレイ装置の平面図とそのＡ’ーＡ”線に沿った断
面図、図２と図３は、図１のＬＥＤの製造工程を示す断
面図であり、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２は電流経路規制
層、２-1 はｎ型ＡｌＡｓ電流通電領域、２-2はＡｌxＯ
y電流阻止領域、３はｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ下部クラ
ッド層、４はｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層、５はｐ
型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ上部クラッド層、６はｐ+型Ｇａ
Ａｓ電極コンタクト層、７は中間絶縁膜、８はＰ電極
層、９はＮ電極層である。まず、図２と図３を参照し
て、この実施形態におけるＬＥＤの構成と製造工程を説
明をする。図２（Ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板
１上に、ｎ型ＡｌＡｓ層２、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ層
３、ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ
0.6Ａｓ層５、およびｐ+型ＧａＡｓ層６、を順にエピタ
キシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法
は、ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ等が好適である。次に図２
（Ｂ）に示すように、ホトリソグラフィ技術およびエッ
チング技術により前述のエピタキシャル成長膜２〜６を
島状に加工して素子分離を行う。ここでのエッチングは
ドライエッチングや、隣酸系のエッチャント等を用いた
ウェットエッチングが利用できる。なお、この工程で、
ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ下部クラッド層３、ｐ型Ａｌ0.
15Ｇａ0.85Ａｓ活性層４、およびｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａ
ｓ上部クラッド層５の形状が確定する。次に図２（Ｃ）
に示すように、選択酸化防止膜を成膜し、ホトリソエッ
チング技術により、選択酸化しない部分を残してエッチ
ング除去する。すなわち、島状の積層体の１つの側面の
みを残して残部を覆う選択酸化防止膜１１を形成する。
エッチングはドライエッチングや、フッ酸系のエッチャ
ント等を用いたウェットエッチングが利用できる。
【０００６】次に図２（Ｄ）に示すように、ｎ型ＡｌＡ
ｓ層２を端面方向より選択的に酸化して、酸化絶縁物領
域２-2を形成する。この選択酸化は、例えば４００℃程
度の高温の水蒸気雰囲気にさらすことで可能であり、ｎ
型ＡｌＡｓ層２のみを酸化することができる。選択酸化
する長さは時間により制御することができる。なお、こ
の工程で、ｎ型ＡｌＡｓ電流通電領域２-1およびＡｌx
Ｏy電流阻止領域２-2の領域が確定する。次に図２
（Ｅ）に示すように、酸化が完了した後、不要となった
選択酸化防止膜１１をエッチングにより除去する。次に
図２（Ｆ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１からＰ電
極層８を絶縁するための中間絶縁膜を成膜する。この中
間絶縁膜は窒化珪素膜や、酸化珪素膜などを使用でき
る。この膜はプラズマＣＶＤ法などにより形成できる。
成膜後、ホトリソ・エッチング技術によりＰ電極層８を
接続する島の上面に開口部を形成する。エッチングはド
ライエッチングや、フッ酸系のエッチャントを用いたウ
ェットエッチングが利用できる。なお、この工程で、中
間絶縁膜７の形状が確定する。
ｓ層２を端面方向より選択的に酸化して、酸化絶縁物領
域２-2を形成する。この選択酸化は、例えば４００℃程
度の高温の水蒸気雰囲気にさらすことで可能であり、ｎ
型ＡｌＡｓ層２のみを酸化することができる。選択酸化
する長さは時間により制御することができる。なお、こ
の工程で、ｎ型ＡｌＡｓ電流通電領域２-1およびＡｌx
Ｏy電流阻止領域２-2の領域が確定する。次に図２
（Ｅ）に示すように、酸化が完了した後、不要となった
選択酸化防止膜１１をエッチングにより除去する。次に
図２（Ｆ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１からＰ電
極層８を絶縁するための中間絶縁膜を成膜する。この中
間絶縁膜は窒化珪素膜や、酸化珪素膜などを使用でき
る。この膜はプラズマＣＶＤ法などにより形成できる。
成膜後、ホトリソ・エッチング技術によりＰ電極層８を
接続する島の上面に開口部を形成する。エッチングはド
ライエッチングや、フッ酸系のエッチャントを用いたウ
ェットエッチングが利用できる。なお、この工程で、中
間絶縁膜７の形状が確定する。
【０００７】次に図２（Ｇ）に示すように、Ｐ電極層８
を形成する。Ｐ電極層８はｐ+型ＧａＡｓ電極コンタク
ト層６とオーミック接合できる材料であれば利用でき、
例えばアルミニウム（Ａｌ）が使用できる。Ｐ電極層８
は基板全面にＰ電極となる材料を成膜し、ホトリソ・エ
ッチング技術により所望の形状に加工する。この後、Ｐ
電極層８とｐ+型ＧａＡｓ電極コンタク層６の接合を良
好にするため、熱処理を行うことも可能である。次に図
２（Ｈ）に示すように、、Ｐ電極層８との接続に必要な
部分以外のｐ+型ＧａＡｓ層６をエッチングにより除去
する。これは内部で発光した光を外部に取り出す際、ｐ
+型ＧａＡｓ層６の光吸収による光量低下をなくするこ
とが目的であり、本工程を省くことも可能である。な
お、この工程で、ｐ+型ＧａＡｓ層６の形状が確定す
る。次に図２（Ｊ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１
の裏面にＮ電極層９形成する。特性向上のためにｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１の裏面を研磨した後にＮ電極層９を形成し
てもよい。ここでＮ電極層９を構成する材料は、ｎ型Ga
As基板１との間でオーミックコンタクトがとれる材料で
あれば特に限定されない。例えば金（Ａｕ）系の合金を
Ｎ電極層９の構成材料として用いることができる。
を形成する。Ｐ電極層８はｐ+型ＧａＡｓ電極コンタク
ト層６とオーミック接合できる材料であれば利用でき、
例えばアルミニウム（Ａｌ）が使用できる。Ｐ電極層８
は基板全面にＰ電極となる材料を成膜し、ホトリソ・エ
ッチング技術により所望の形状に加工する。この後、Ｐ
電極層８とｐ+型ＧａＡｓ電極コンタク層６の接合を良
好にするため、熱処理を行うことも可能である。次に図
２（Ｈ）に示すように、、Ｐ電極層８との接続に必要な
部分以外のｐ+型ＧａＡｓ層６をエッチングにより除去
する。これは内部で発光した光を外部に取り出す際、ｐ
+型ＧａＡｓ層６の光吸収による光量低下をなくするこ
とが目的であり、本工程を省くことも可能である。な
お、この工程で、ｐ+型ＧａＡｓ層６の形状が確定す
る。次に図２（Ｊ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１
の裏面にＮ電極層９形成する。特性向上のためにｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１の裏面を研磨した後にＮ電極層９を形成し
てもよい。ここでＮ電極層９を構成する材料は、ｎ型Ga
As基板１との間でオーミックコンタクトがとれる材料で
あれば特に限定されない。例えば金（Ａｕ）系の合金を
Ｎ電極層９の構成材料として用いることができる。
【０００８】以上の工程によって図１に示すように、ｎ
型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＡｓ電流通電領域２-1
とＡｌxＯy電流阻止領域２-2とからなる電流経路規制層
２、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ下部クラッド層３、ｐ型Ａ
ｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ
上部クラッド層５、発光窓を有するｐ+型ＧａＡｓ電極
コンタクト層６、中間絶縁膜７、および下部電極である
Ｐ電極層８が設けられ、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面に下
部電極であるＮ電極層９を設けられた、ＬＥＤアレイ装
置が製造される。図１において、斜線を付して示した領
域が、電流経路規制層２におけるＡｌxＯy電流阻止領域
２-2であり、このＡｌxＯy電流阻止領域２-2が、少なく
とも上部電極であるＰ電極層８の陰となる領域をカバー
するようになっているため、Ｐ電極層８より供給された
注入電流は電極で隠蔽されない部分に導びかれ、注入電
流による発光はＰ電極層８の陰になることなく、上面か
ら取り出すことが可能となる。この実施形態によれば、
導電型の半導体層からなる電流通電領域とその半導体の
酸化絶縁物からなる電流阻止領域と、から構成された電
流経路規制層によって、注入電流路を規制しているた
め、特別に厚い層を用いることなく、不透明な電極の陰
による発光出力の低下を防止するともに、電極の加工ば
らつきによる発光バラツキが低減することができる。ま
た、この実施形態によれば、上部電極の配置に合わせ
て、酸化絶縁物からなる電流阻止領域を配置すればよい
ため、発光面積を増加させたり、発光部をアレイ状に並
べた構造の際に高密度に配置することが可能となる。
型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＡｓ電流通電領域２-1
とＡｌxＯy電流阻止領域２-2とからなる電流経路規制層
２、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ下部クラッド層３、ｐ型Ａ
ｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ
上部クラッド層５、発光窓を有するｐ+型ＧａＡｓ電極
コンタクト層６、中間絶縁膜７、および下部電極である
Ｐ電極層８が設けられ、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面に下
部電極であるＮ電極層９を設けられた、ＬＥＤアレイ装
置が製造される。図１において、斜線を付して示した領
域が、電流経路規制層２におけるＡｌxＯy電流阻止領域
２-2であり、このＡｌxＯy電流阻止領域２-2が、少なく
とも上部電極であるＰ電極層８の陰となる領域をカバー
するようになっているため、Ｐ電極層８より供給された
注入電流は電極で隠蔽されない部分に導びかれ、注入電
流による発光はＰ電極層８の陰になることなく、上面か
ら取り出すことが可能となる。この実施形態によれば、
導電型の半導体層からなる電流通電領域とその半導体の
酸化絶縁物からなる電流阻止領域と、から構成された電
流経路規制層によって、注入電流路を規制しているた
め、特別に厚い層を用いることなく、不透明な電極の陰
による発光出力の低下を防止するともに、電極の加工ば
らつきによる発光バラツキが低減することができる。ま
た、この実施形態によれば、上部電極の配置に合わせ
て、酸化絶縁物からなる電流阻止領域を配置すればよい
ため、発光面積を増加させたり、発光部をアレイ状に並
べた構造の際に高密度に配置することが可能となる。
【０００９】次に、図４を参照して、本発明の他の実施
の形態を説明する。図４は本発明の実施の形態を示すＬ
ＥＤアレイ装置の平面図とそのＢ’ーＢ”線に沿った断
面図である。図４におけるＬＥＤは、前述の実施形態と
同様に、ｎ型ＧａＡｓ基板１、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ
下部クラッド層３、ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層
４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ上部クラッド層５、発光窓
を有するｐ+型ＧａＡｓ電極コンタクト層６、中間絶縁
膜７、Ｐ電極層８、およびＮ電極層９を備え、前述の実
施形態とは異なる電流経路規制層２０を備えている。電
流経路規制層２０は、図２の工程（Ｃ）〜（Ｅ）に代え
て、酸化防止膜を用いないで、島状の積層体の全周から
選択酸化を行うことにより、図４の平面図において斜線
で示すように、中央にｎ型ＡｌＡｓ電流通電領域２０1
を設け、その周囲にＡｌxＯy電流阻止領域２０2を設け
ることによって、構成したものである。この構成によっ
ても、前述の実施形態と同様に、電流の経路を制御する
ことが可能となり、Ｐ電極層より供給された電流による
発光はＰ電極層の陰になることなく、上面に取り出すこ
とが可能となる。また、この実施形態によれば、電流経
路規制層が電流狭窄機能を持つため、高密度プリンタ用
の光源として用いるには適当でないけれども、高出力用
の光源にに適したものとなる。なお、上記の実施形態で
は、活性層を含む半導体層としてダブルヘテロ構造を有
するＬＥＤ装置について説明したが、選択酸化膜を用い
て電流制御する素子であれば、シングルヘテロ接合型、
ホモ接合型の素子でも実施可能であり、また面発光型レ
ーザや、受光素子にも実施可能である。
の形態を説明する。図４は本発明の実施の形態を示すＬ
ＥＤアレイ装置の平面図とそのＢ’ーＢ”線に沿った断
面図である。図４におけるＬＥＤは、前述の実施形態と
同様に、ｎ型ＧａＡｓ基板１、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ
下部クラッド層３、ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層
４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ上部クラッド層５、発光窓
を有するｐ+型ＧａＡｓ電極コンタクト層６、中間絶縁
膜７、Ｐ電極層８、およびＮ電極層９を備え、前述の実
施形態とは異なる電流経路規制層２０を備えている。電
流経路規制層２０は、図２の工程（Ｃ）〜（Ｅ）に代え
て、酸化防止膜を用いないで、島状の積層体の全周から
選択酸化を行うことにより、図４の平面図において斜線
で示すように、中央にｎ型ＡｌＡｓ電流通電領域２０1
を設け、その周囲にＡｌxＯy電流阻止領域２０2を設け
ることによって、構成したものである。この構成によっ
ても、前述の実施形態と同様に、電流の経路を制御する
ことが可能となり、Ｐ電極層より供給された電流による
発光はＰ電極層の陰になることなく、上面に取り出すこ
とが可能となる。また、この実施形態によれば、電流経
路規制層が電流狭窄機能を持つため、高密度プリンタ用
の光源として用いるには適当でないけれども、高出力用
の光源にに適したものとなる。なお、上記の実施形態で
は、活性層を含む半導体層としてダブルヘテロ構造を有
するＬＥＤ装置について説明したが、選択酸化膜を用い
て電流制御する素子であれば、シングルヘテロ接合型、
ホモ接合型の素子でも実施可能であり、また面発光型レ
ーザや、受光素子にも実施可能である。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、導電
型の半導体層からなる電流通電領域と電流阻止領域とか
らなる電流経路規制層を設け、しかも電流阻止領域を発
光面側からみて前記第１の電極層の陰となる領域を少な
くとも含む領域に設け、さらに電流通電領域を電流通電
領域の半導体の酸化絶縁物で構成することによって、上
部電極に隠蔽されない部分に例えば注入電流を導びくよ
うにしているため、特別に厚い層を設ける必要がなく、
構成が簡単で製造が容易である等の効果を有する。
型の半導体層からなる電流通電領域と電流阻止領域とか
らなる電流経路規制層を設け、しかも電流阻止領域を発
光面側からみて前記第１の電極層の陰となる領域を少な
くとも含む領域に設け、さらに電流通電領域を電流通電
領域の半導体の酸化絶縁物で構成することによって、上
部電極に隠蔽されない部分に例えば注入電流を導びくよ
うにしているため、特別に厚い層を設ける必要がなく、
構成が簡単で製造が容易である等の効果を有する。
【図１】本発明の実施の形態を示すＬＥＤアレイ装置の
要部平面図とそのＡ’ーＡ”線に沿った断面図
要部平面図とそのＡ’ーＡ”線に沿った断面図
【図２】図１のＬＥＤの製造工程を示す断面図
【図３】図１のＬＥＤの製造工程を示す断面図
【図４】本発明の他の実施の形態を示すＬＥＤアレイ装
置の要部平面図とそのＢ’ーＢ”線に沿った断面図
置の要部平面図とそのＢ’ーＢ”線に沿った断面図
１ ｎ型ＧａＡｓ基板 ２ 電流経路規制層 ２-1 ｎ型ＡｌＡｓ電流通電領域 ２-2 ＡｌxＯy電流阻止領域 ３ ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ下部クラッド層 ４ ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層 ５ ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ上部クラッド層 ６ ｐ+型ＧａＡｓ電極コンタクト層 ７ 中間絶縁膜 ８ Ｐ電極層 ９ Ｎ電極層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小泉 真澄 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 小椋 茂樹 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA04 AA31 CA04 CA12 CA22 CA36 CA77 CB04 5F049 MA03 MB07 NA08 QA01 SS04 5F073 AB16 CA05 CB02 DA27
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板の一方の面の上部に活性層を
含む半導体層が設けられ、電極コンタクト層を介しある
いは介さずして、前記半導体層における一部領域上に部
分的に積層して第１の電極層が設けられ、かつ、前記半
導体基板の他方の面に第２の電極層が設けられている光
半導体素子において、 前記半導体基板と前記半導体層との間に、電流通電領域
と電流阻止領域とからなる電流経路規制層を備え、 当該電流経路規制層の前記電流通電領域は導電型の半導
体で構成され、 当該電流経路規制層の前記電流阻止領域は、受発光面側
からみて前記第１の電極層の陰となる領域を少なくとも
含む領域に設けられ、かつ、前記電流通電領域と同じ半
導体の酸化絶縁物で構成されている、ことを特徴とした
光半導体素子。 - 【請求項２】 半導体基板上に、少なくとも、導電型の
ＡｌＡｓ層、活性層を含む半導体層、および、電極コン
タクト層を、順次形成する第１工程と、 当該第１工程で得られた層をエッチングして、所定の島
状の積層体を得る第２工程と、 当該積層体の所定の側面部を除いて積層体を覆う酸化防
止膜を形成した後、酸化処理する第３工程と、を含み、 前記半導体基板と前記半導体層との間に、導電型のＡｌ
Ａｓ領域とその酸化絶縁物領域からなる電流経路規制層
を形成する、ことを特徴とした光半導体素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6668799A JP2000261029A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 光半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6668799A JP2000261029A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 光半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000261029A true JP2000261029A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13323107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6668799A Withdrawn JP2000261029A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 光半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000261029A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002184970A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Fujitsu Ltd | 量子ドットを含む半導体装置、その製造方法及び半導体レーザ装置 |
| CN100524984C (zh) * | 2002-12-16 | 2009-08-05 | 富士施乐株式会社 | 表面发射半导体激光器及其制造方法 |
| US8154039B2 (en) | 2004-09-22 | 2012-04-10 | Cree, Inc. | High efficiency group III nitride LED with lenticular surface |
| US8163577B2 (en) | 2004-06-30 | 2012-04-24 | Cree, Inc. | Methods of forming light emitting devices having current reducing structures |
| JP2013004624A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP2013065591A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 発光素子、発光素子アレイ、光書込みヘッドおよび画像形成装置 |
| JP2013214709A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-10-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 発光素子、自己走査型発光素子アレイ、光書込みヘッドおよび画像形成装置 |
| JP2013214710A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-10-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 発光素子、発光素子アレイ、光書込みヘッドおよび画像形成装置 |
| US8772792B2 (en) | 2005-01-24 | 2014-07-08 | Cree, Inc. | LED with surface roughening |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP6668799A patent/JP2000261029A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002184970A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Fujitsu Ltd | 量子ドットを含む半導体装置、その製造方法及び半導体レーザ装置 |
| CN100524984C (zh) * | 2002-12-16 | 2009-08-05 | 富士施乐株式会社 | 表面发射半导体激光器及其制造方法 |
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| US8704240B2 (en) | 2004-06-30 | 2014-04-22 | Cree, Inc. | Light emitting devices having current reducing structures |
| US8154039B2 (en) | 2004-09-22 | 2012-04-10 | Cree, Inc. | High efficiency group III nitride LED with lenticular surface |
| US8772792B2 (en) | 2005-01-24 | 2014-07-08 | Cree, Inc. | LED with surface roughening |
| JP2013004624A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP2013065591A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 発光素子、発光素子アレイ、光書込みヘッドおよび画像形成装置 |
| JP2013214710A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-10-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 発光素子、発光素子アレイ、光書込みヘッドおよび画像形成装置 |
| JP2013214709A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-10-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 発光素子、自己走査型発光素子アレイ、光書込みヘッドおよび画像形成装置 |
| JP2015038913A (ja) * | 2012-03-08 | 2015-02-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光素子、自己走査型発光素子アレイ、光書込みヘッドおよび画像形成装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |