JP3241976B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- H10H20/8162—Current-blocking structures
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、化合物半導体基
板上に発光層を含む化合物半導体層が積層されてなる、
単色性に優れた半導体発光素子に関する。
板上に発光層を含む化合物半導体層が積層されてなる、
単色性に優れた半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体基板上に発光層を含む化合
物半導体層が積層されてなる従来の半導体発光素子、例
えばＩｎＧａＡｌＰを用いた発光素子としては、図２に
示す構造のものが知られている。
物半導体層が積層されてなる従来の半導体発光素子、例
えばＩｎＧａＡｌＰを用いた発光素子としては、図２に
示す構造のものが知られている。
【０００３】図２において、発光素子は、ｎ型のＧａＡ
ｓ基板１上にｎ型のＩｎＧａＡｌＰからなるクラッド層
２、ｎ型のＩｎＧａＡｌＰからなる活性層（発光層）
３、ｐ型のＩｎＧａＡｌＰからなるクラッド層４ならび
にＧａＡｌＡｓからなる電流拡散層５が順次積層形成さ
れ、電流拡散層５側にｐ側電極６が形成され、ＧａＡｓ
基板１側にｎ側電極７が形成されてなり、発光層３で生
じた光がｐ側電極６側から外部に取り出される。
ｓ基板１上にｎ型のＩｎＧａＡｌＰからなるクラッド層
２、ｎ型のＩｎＧａＡｌＰからなる活性層（発光層）
３、ｐ型のＩｎＧａＡｌＰからなるクラッド層４ならび
にＧａＡｌＡｓからなる電流拡散層５が順次積層形成さ
れ、電流拡散層５側にｐ側電極６が形成され、ＧａＡｓ
基板１側にｎ側電極７が形成されてなり、発光層３で生
じた光がｐ側電極６側から外部に取り出される。
【０００４】このような発光素子において、発光層３で
生じた光は、発光層３の積層面に略平行方向に進んでチ
ップの側面から外部に取り出される光と、発光層３の積
層面に略垂直方向に進んでチップの正面（ｐ側電極６
側）から外部に取り出される光とに分けられる。このよ
うな光のうち、発光層３に対して平行方向に進む光は、
垂直方向に進む光に比べて発光層３内を長い距離進んで
外部に放射されることになる。このため、波長選択性の
吸収が生じ、発光層３を進む光から発光波長近傍の波長
の光が発光層３により吸収されてしまう。これにより、
チップの側面から放射される光の波長は発光波長に対し
てシフトすることになる。
生じた光は、発光層３の積層面に略平行方向に進んでチ
ップの側面から外部に取り出される光と、発光層３の積
層面に略垂直方向に進んでチップの正面（ｐ側電極６
側）から外部に取り出される光とに分けられる。このよ
うな光のうち、発光層３に対して平行方向に進む光は、
垂直方向に進む光に比べて発光層３内を長い距離進んで
外部に放射されることになる。このため、波長選択性の
吸収が生じ、発光層３を進む光から発光波長近傍の波長
の光が発光層３により吸収されてしまう。これにより、
チップの側面から放射される光の波長は発光波長に対し
てシフトすることになる。
【０００５】一方、発光層３に対して垂直方向に進む光
は、平行方向に進む光に比べて発光層３内を進む距離が
短いため、波長選択性の吸収は極めて少なく、取り出さ
れる光の波長のシフトはほとんど生じない。
は、平行方向に進む光に比べて発光層３内を進む距離が
短いため、波長選択性の吸収は極めて少なく、取り出さ
れる光の波長のシフトはほとんど生じない。
【０００６】このように、チップの側面から放射される
光の波長は発光波長に対してシフトするため、チップの
側面から放射される光の発光色は本来の発光色から大き
くずれることになる。このため、チップの正面では、発
光層３で生じた光の本来の発光色とチップ側面から放射
される光の本来の発光色とは異なる発光色が視認され、
発光素子の単色性が損なわれていた。
光の波長は発光波長に対してシフトするため、チップの
側面から放射される光の発光色は本来の発光色から大き
くずれることになる。このため、チップの正面では、発
光層３で生じた光の本来の発光色とチップ側面から放射
される光の本来の発光色とは異なる発光色が視認され、
発光素子の単色性が損なわれていた。
【０００７】特に、緑色の発光素子では、チップの側面
から取り出される光の発光波長は、黄色〜橙色領域にシ
フトするため、上記不具合は極めて顕著に現れていた。
から取り出される光の発光波長は、黄色〜橙色領域にシ
フトするため、上記不具合は極めて顕著に現れていた。
【０００８】そこで、このような不具合を改善するため
に、図３に示すように、図２に示す構造に対して、チッ
プ正面の周辺角部がテーパ状に形成され、このテーパ形
状によりチップ側面から外部に取り出される光の一部が
チップの下方に反射され、チップ側面から外部に取り出
される波長のシフトした光の量が低減される構造の発光
素子が知られている。
に、図３に示すように、図２に示す構造に対して、チッ
プ正面の周辺角部がテーパ状に形成され、このテーパ形
状によりチップ側面から外部に取り出される光の一部が
チップの下方に反射され、チップ側面から外部に取り出
される波長のシフトした光の量が低減される構造の発光
素子が知られている。
【０００９】このような構造の発光素子では、図３に示
すテーパ角θをかなり小さくとらなければ有効な効果が
得られず、テーパ角θを小さくすると、光の取り出し面
積が少なくなる。また、発光層３の下層に光反射層が設
けられている構造の場合には、チップ側面で下方に反射
された光は光反射層により上方へ反射されて、図２に示
す構造のものよりも波長のシフトした光が正面から取り
出され、かえって逆効果になってしまう。
すテーパ角θをかなり小さくとらなければ有効な効果が
得られず、テーパ角θを小さくすると、光の取り出し面
積が少なくなる。また、発光層３の下層に光反射層が設
けられている構造の場合には、チップ側面で下方に反射
された光は光反射層により上方へ反射されて、図２に示
す構造のものよりも波長のシフトした光が正面から取り
出され、かえって逆効果になってしまう。
【００１０】化合物半導体を用いた半導体発光素子に関
連した従来の技術として、例えば特開昭６１−１２５０
９２号公報には、活性層を貫通する輪状の溝を設け、溝
の内側の活性層全体を発光領域し、発光効率を損なうこ
となくファイバーとの結合効率を高め光ファイバーへの
光入力の著しく向上した高性能なＬＥＤを高い製造歩留
りで得ることができる発明が記載されている。
連した従来の技術として、例えば特開昭６１−１２５０
９２号公報には、活性層を貫通する輪状の溝を設け、溝
の内側の活性層全体を発光領域し、発光効率を損なうこ
となくファイバーとの結合効率を高め光ファイバーへの
光入力の著しく向上した高性能なＬＥＤを高い製造歩留
りで得ることができる発明が記載されている。
【００１１】また、特開平１−３１２８７１号公報に
は、活性層を貫通する溝により出射スリット光の幅に対
応したメサ構造を形成し、出射光強度分布の均一化を図
り、スリット光幅のばらつきの少ない発光ダイオードを
実現する発明が記載されている。
は、活性層を貫通する溝により出射スリット光の幅に対
応したメサ構造を形成し、出射光強度分布の均一化を図
り、スリット光幅のばらつきの少ない発光ダイオードを
実現する発明が記載されている。
【００１２】さらに、特開平６−２９１３６７号公報に
は、上層から下層に至る溝孔を介して下層の電極を上層
面上に取り出し、同一面上に両電極を形成した発光ダイ
オードの発明が記載されている。
は、上層から下層に至る溝孔を介して下層の電極を上層
面上に取り出し、同一面上に両電極を形成した発光ダイ
オードの発明が記載されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
図２に示すような従来の発光素子にあっては、チップ側
面から外部に取り出される光の波長が発光波長に対して
シフトするという発光波長の方位依存性が生じ、チップ
正面では発光層で生じる光の発光色と、チップの側面か
ら放射されて波長がシフトした光の発光色とが視認さ
れ、発光素子の単色性が損なわ、品質が低下するという
不具合を招いていた。
図２に示すような従来の発光素子にあっては、チップ側
面から外部に取り出される光の波長が発光波長に対して
シフトするという発光波長の方位依存性が生じ、チップ
正面では発光層で生じる光の発光色と、チップの側面か
ら放射されて波長がシフトした光の発光色とが視認さ
れ、発光素子の単色性が損なわ、品質が低下するという
不具合を招いていた。
【００１４】一方、図３に示すような従来の発光素子に
あっては、テーパ形状のテーパ角θをかなり小さくしな
ければ有効な効果が得られず、テーパ角θを小さくする
ことにより光取り出し面積が縮小するという不具合を招
いていた。
あっては、テーパ形状のテーパ角θをかなり小さくしな
ければ有効な効果が得られず、テーパ角θを小さくする
ことにより光取り出し面積が縮小するという不具合を招
いていた。
【００１５】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、チップ側面か
らの光の放射を抑制して単色性に優れた半導体発光素子
を提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、チップ側面か
らの光の放射を抑制して単色性に優れた半導体発光素子
を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴は、基板と、前記基板の上に形成され
た第１導電型の第１のクラッド層と、前記第１のクラッ
ド層の上に形成された発光層と、前記発光層の上に形成
された第２導電型の第２のクラッド層と、前記第２のク
ラッド層および前記発光層を貫通する溝とを具備するチ
ップを有し、前記溝は前記チップの周辺近傍に沿って形
成され、前記発光層の溝内壁面と前記チップの側面との
なす角θ１（０≦θ１＜９０°）、ならびに当該発光層
の溝外壁面と当該チップの側面とのなす角θ２（０≦θ
２＜９０°）は、当該チップの屈折率をｎ１、当該溝に
埋め込まれる樹脂の屈折率をｎ２とし、ｎ＝ｎ１／ｎ２
とすると、次式、
に、本発明の特徴は、基板と、前記基板の上に形成され
た第１導電型の第１のクラッド層と、前記第１のクラッ
ド層の上に形成された発光層と、前記発光層の上に形成
された第２導電型の第２のクラッド層と、前記第２のク
ラッド層および前記発光層を貫通する溝とを具備するチ
ップを有し、前記溝は前記チップの周辺近傍に沿って形
成され、前記発光層の溝内壁面と前記チップの側面との
なす角θ１（０≦θ１＜９０°）、ならびに当該発光層
の溝外壁面と当該チップの側面とのなす角θ２（０≦θ
２＜９０°）は、当該チップの屈折率をｎ１、当該溝に
埋め込まれる樹脂の屈折率をｎ２とし、ｎ＝ｎ１／ｎ２
とすると、次式、
【数２】 ｎ×sin [θ２−arcsin（sin｛θ１ ＋θ２−arcsin（ｎ×sinθ１）｝／ｎ）] ≧ １ により規定されてなる半導体発光素子であることであ
る。本発明の特徴によれば、発光層の溝内壁面とチップ
のの側面とのなす角θ１、ならびに発光層の溝外壁面と
チップの側面とのなす角θ２を前記数２に定義する式を
満足させるように設定することによって、活性層（発光
層）で発光した光の内、発光層に平行に進む光がチップ
の外部に取り出されることを防止することができる。こ
れにより、発光波長に対して波長のシフトした光が視認
されることはなく、発光層における発光波長の光のみが
視認されることになる。本発明の特徴において、前記発
光層で発光される光の主発光波長は、５８０ｎｍ以下と
なることが望ましい。また、前記基板は、ＧａＡｓから
なり、前記第１のクラッド層、前記発光層、及び前記第
２のクラッド層は、ＩｎＧａＡｌＰからなることが望ま
しい。
る。本発明の特徴によれば、発光層の溝内壁面とチップ
のの側面とのなす角θ１、ならびに発光層の溝外壁面と
チップの側面とのなす角θ２を前記数２に定義する式を
満足させるように設定することによって、活性層（発光
層）で発光した光の内、発光層に平行に進む光がチップ
の外部に取り出されることを防止することができる。こ
れにより、発光波長に対して波長のシフトした光が視認
されることはなく、発光層における発光波長の光のみが
視認されることになる。本発明の特徴において、前記発
光層で発光される光の主発光波長は、５８０ｎｍ以下と
なることが望ましい。また、前記基板は、ＧａＡｓから
なり、前記第１のクラッド層、前記発光層、及び前記第
２のクラッド層は、ＩｎＧａＡｌＰからなることが望ま
しい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。
施の形態を説明する。
【００１８】図１は請求項１，２又は３記載の発明の一
実施形態に係わる半導体発光素子の構成を示す図であ
り、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ
−Ａ線に沿った断面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）におけ
るｃで示す部分の拡大図である。
実施形態に係わる半導体発光素子の構成を示す図であ
り、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ
−Ａ線に沿った断面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）におけ
るｃで示す部分の拡大図である。
【００１９】図１において、この発明の発光素子の特徴
とするところは、図２に示す構造の発光素子に比べて、
光の取り出し面となるチップ正面から発光層３を貫通す
る程度の深さの溝８がチップの周辺近傍に沿って形成さ
れ、発光層３の溝内壁面９とチップの側面１０とのなす
角θ1 （０≦θ1 ＜９０°）、ならびに発光層３の溝外
壁面１１とチップの側面１０とのなす角θ2 （０≦θ2
＜９０°）を、チップの屈折率をｎ1 とし、チップを封
止して溝８に埋め込まれる樹脂の屈折率をｎ2とし、ｎ
＝ｎ1 ／ｎ2 とすると、次式により規定されるようにし
たことにある。
とするところは、図２に示す構造の発光素子に比べて、
光の取り出し面となるチップ正面から発光層３を貫通す
る程度の深さの溝８がチップの周辺近傍に沿って形成さ
れ、発光層３の溝内壁面９とチップの側面１０とのなす
角θ1 （０≦θ1 ＜９０°）、ならびに発光層３の溝外
壁面１１とチップの側面１０とのなす角θ2 （０≦θ2
＜９０°）を、チップの屈折率をｎ1 とし、チップを封
止して溝８に埋め込まれる樹脂の屈折率をｎ2とし、ｎ
＝ｎ1 ／ｎ2 とすると、次式により規定されるようにし
たことにある。
【数３】ｎ×sin ［θ2 −arcsin〔sin { θ1＋θ2 −a
rcsin（ｎ×sin θ1 ）｝／ｎ〕］≧１ なお、図１において、図２と同符号のものは同一物であ
り、その説明は省略する。
rcsin（ｎ×sin θ1 ）｝／ｎ〕］≧１ なお、図１において、図２と同符号のものは同一物であ
り、その説明は省略する。
【００２０】上式において、チップの屈折率を発光層３
の屈折率に代表させて３．４程度（他の半導体層の屈折
率もほぼ同様となる）とし、封止樹脂の屈折率を１．５
程度とすると、上式を満足させる角度θ1 、θ2 と屈折
率比ｎとは、以下に示すように算出され、上記角度
θ1 、θ2 が以下に示す臨界角以上であれば発光層３を
平行に進む光が外部に取り出されることはない。
の屈折率に代表させて３．４程度（他の半導体層の屈折
率もほぼ同様となる）とし、封止樹脂の屈折率を１．５
程度とすると、上式を満足させる角度θ1 、θ2 と屈折
率比ｎとは、以下に示すように算出され、上記角度
θ1 、θ2 が以下に示す臨界角以上であれば発光層３を
平行に進む光が外部に取り出されることはない。
【００２１】 屈折率比ｎ 臨界角θ1 、θ2 （°） ２．０ ２５．７ ２．１ ２３．７ ２．２ ２２．０ ２．３ ２０．５ ２．４ １９．１ ２．５ １８．０ ２．６ １６．９ ２．７ １６．０ ２．８ １５．２ ２．９ １４．４ ３．０ １３．８ このような構造は、化合物半導体の製造方法において通
常用いられているＭＯＣＶＤ法によりＧａＡｓ基板１上
にｎ型のクラッド層２、発光層３、ｐ型のクラッド層４
を順次積層形成し、ｐ側電極６となるＡｕ電極を蒸着
し、ボンディング用のパッドを形成した後、上面（光り
取り出し面側）にレジスト材を塗布し、このレジスト材
をフォトリソグラフィによりパターニングして溝８の形
成部分が露出されたレジストパターンを形成し、このレ
ジストパターンをマスクとしてｐ型のクラッド層４、発
光層３ならびにｎ型のクラッド層２の一部をエッチング
除去して溝８を形成することによって製造される。
常用いられているＭＯＣＶＤ法によりＧａＡｓ基板１上
にｎ型のクラッド層２、発光層３、ｐ型のクラッド層４
を順次積層形成し、ｐ側電極６となるＡｕ電極を蒸着
し、ボンディング用のパッドを形成した後、上面（光り
取り出し面側）にレジスト材を塗布し、このレジスト材
をフォトリソグラフィによりパターニングして溝８の形
成部分が露出されたレジストパターンを形成し、このレ
ジストパターンをマスクとしてｐ型のクラッド層４、発
光層３ならびにｎ型のクラッド層２の一部をエッチング
除去して溝８を形成することによって製造される。
【００２２】このような製造方法において、溝８の底部
の形状、すなわち発光層３の溝内壁面９とチップの側面
１０とのなす角θ1 （０≦θ1 ＜９０°）、ならびに発
光層３の溝外壁面１１とチップの側面１０とのなす角θ
2 （０≦θ2 ＜９０°）は、溝８を例えばウエットエッ
チングにより形成する場合に、エッチング処理の温度、
時間ならびにエッチング液の種類や濃度等により制御さ
れて、前記数１で示す式を満足させるように設定され
る。
の形状、すなわち発光層３の溝内壁面９とチップの側面
１０とのなす角θ1 （０≦θ1 ＜９０°）、ならびに発
光層３の溝外壁面１１とチップの側面１０とのなす角θ
2 （０≦θ2 ＜９０°）は、溝８を例えばウエットエッ
チングにより形成する場合に、エッチング処理の温度、
時間ならびにエッチング液の種類や濃度等により制御さ
れて、前記数１で示す式を満足させるように設定され
る。
【００２３】また、溝８の幅は、発光波長よりも大きけ
ればよく、発光面積を広くとるという観点からはできる
だけ小さいほうがよいが、溝８の最小幅は溝８の深さ及
びエッチング精度により決められる。
ればよく、発光面積を広くとるという観点からはできる
だけ小さいほうがよいが、溝８の最小幅は溝８の深さ及
びエッチング精度により決められる。
【００２４】さらに、溝８の外壁面とチップの側面１０
との間の発光層３は、電流が供給されず発光しないた
め、発光面積を広くとるためには、溝８はチップの外周
に近接して形成し、発光層３における非発光部分を少な
くすることが好ましい。
との間の発光層３は、電流が供給されず発光しないた
め、発光面積を広くとるためには、溝８はチップの外周
に近接して形成し、発光層３における非発光部分を少な
くすることが好ましい。
【００２５】このようにして製造される発光素子におい
て、発光層３で発光した光の内、発光層３と略平行方向
へ進む光は、その一部が溝８の傾斜した内壁面９でチッ
プ内部の下方に反射されて、吸収係数の極めて大きなＧ
ａＡｓ基板１により吸収され、外部へは取り出されな
い。
て、発光層３で発光した光の内、発光層３と略平行方向
へ進む光は、その一部が溝８の傾斜した内壁面９でチッ
プ内部の下方に反射されて、吸収係数の極めて大きなＧ
ａＡｓ基板１により吸収され、外部へは取り出されな
い。
【００２６】一方、発光層３と平行方向へ進む光の内、
溝８の傾斜した内壁面９を通過する光は、溝８の傾斜し
た内壁面９の形状により内壁面９で下方へ屈折し、溝８
内の樹脂中を進み溝８の外壁面１１を通過する光は、溝
８の外壁面１１の傾斜した形状により外壁面１１でさら
に下方に屈折し、下方に屈折した光はチップの側面１０
で全反射してチップ内部に進み、ＧａＡｓ基板１により
吸収される。
溝８の傾斜した内壁面９を通過する光は、溝８の傾斜し
た内壁面９の形状により内壁面９で下方へ屈折し、溝８
内の樹脂中を進み溝８の外壁面１１を通過する光は、溝
８の外壁面１１の傾斜した形状により外壁面１１でさら
に下方に屈折し、下方に屈折した光はチップの側面１０
で全反射してチップ内部に進み、ＧａＡｓ基板１により
吸収される。
【００２７】このように、チップの外周に溝８を形成
し、発光層３の溝内壁面９とチップの側面１０とのなす
角θ1 （０≦θ1 ＜９０°）、ならびに発光層３の溝外
壁面１１とチップの側面１０とのなす角θ2 （０≦θ2
＜９０°）を前記数１で示す式を満足させるように設定
することによって、発光層３で発光した光の内、発光層
３と平行に進む光は、チップの外部に取り出されること
は防止される。これにより、発光波長に対して波長のシ
フトした光が視認されることはなく、発光層３における
発光波長の光のみが視認されることになり、単色性が極
めて優れた発光素子を、複雑な製造工程を使用すること
なく容易に提供することができる。
し、発光層３の溝内壁面９とチップの側面１０とのなす
角θ1 （０≦θ1 ＜９０°）、ならびに発光層３の溝外
壁面１１とチップの側面１０とのなす角θ2 （０≦θ2
＜９０°）を前記数１で示す式を満足させるように設定
することによって、発光層３で発光した光の内、発光層
３と平行に進む光は、チップの外部に取り出されること
は防止される。これにより、発光波長に対して波長のシ
フトした光が視認されることはなく、発光層３における
発光波長の光のみが視認されることになり、単色性が極
めて優れた発光素子を、複雑な製造工程を使用すること
なく容易に提供することができる。
【００２８】特に、主発光波長が５８０ｎｍ以下の緑色
の発光素子では、従来の技術の欄で説明したように、黄
色〜橙色の光が外部に取り出されることはなくなり、発
光色の緑色に他の色が混じるということはなくなり、従
来に比べて極めて顕著な効果を得ることができる。
の発光素子では、従来の技術の欄で説明したように、黄
色〜橙色の光が外部に取り出されることはなくなり、発
光色の緑色に他の色が混じるということはなくなり、従
来に比べて極めて顕著な効果を得ることができる。
【００２９】一方、前述した従来技術のそれぞれの公報
に記載されている溝は、溝を形成する目的ならびに溝の
構造や作用効果が上記した本願発明とは全く異なってお
り、本願発明の新規性が前述したそれぞれの公報に記載
された技術により阻害されることはない。
に記載されている溝は、溝を形成する目的ならびに溝の
構造や作用効果が上記した本願発明とは全く異なってお
り、本願発明の新規性が前述したそれぞれの公報に記載
された技術により阻害されることはない。
【００３０】なお、上述した角度θ1 、θ2 が上述した
臨界角の値よりも多少小さい場合には、波長のシフトし
た光がチップの外部に多少取り出されるが、チップの下
方に取り出されるため、従来に比べては単色性を向上さ
せることができる。
臨界角の値よりも多少小さい場合には、波長のシフトし
た光がチップの外部に多少取り出されるが、チップの下
方に取り出されるため、従来に比べては単色性を向上さ
せることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光取り出し面から発光層を貫通する深さの溝をチッ
プの周辺近傍に沿って形成し、発光層の溝内壁面ならび
に発光層の溝外壁面に傾斜をつけるようにしたので、発
光層を平行に進む光が外部に取り出されることは防止さ
れる。これにより、発光波長の光のみが外部に取り出さ
れ、単色性を向上した発光素子を提供することができ
る。
ば、光取り出し面から発光層を貫通する深さの溝をチッ
プの周辺近傍に沿って形成し、発光層の溝内壁面ならび
に発光層の溝外壁面に傾斜をつけるようにしたので、発
光層を平行に進む光が外部に取り出されることは防止さ
れる。これにより、発光波長の光のみが外部に取り出さ
れ、単色性を向上した発光素子を提供することができ
る。
【図１】請求項１記載の発明の一実施形態に係わる半導
体発光素子の構成を示す図である。
体発光素子の構成を示す図である。
【図２】従来の半導体発光素子の構成を示す図である。
【図３】従来の半導体発光素子の他の構成を示す図であ
る。
る。
１ ｎ型のＧａＡｓ基板 ２ ｎ型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層 ３ ｎ型のＩｎＧａＡｌＰ活性層（発光層） ４ ｐ型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層 ５ ＧａＡｌＡｓ電流拡散層 ６ ｐ側電極 ７ ｎ側電極 ８ 溝 ９ 発光層の溝内壁面 １０ チップの側面 １１ 発光層の溝外壁面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00
Claims (3)
- 【請求項１】 基板と、 前記基板の上に形成された第１導電型の第１のクラッド
層と、 前記第１のクラッド層の上に形成された発光層と、 前記発光層の上に形成された第２導電型の第２のクラッ
ド層と、 前記第２のクラッド層および前記発光層を貫通する溝と
を具備するチップを有し、 前記溝は前記チップの周辺近傍に沿って形成され、前記
発光層の溝内壁面と前記チップの側面とのなす角θ
１（０≦θ１＜９０°）、ならびに当該発光層の溝外壁
面と当該チップの側面とのなす角θ２（０≦θ２＜９０
°）は、当該チップの屈折率をｎ１、当該溝に埋め込ま
れる樹脂の屈折率をｎ２とし、ｎ＝ｎ１／ｎ２とする
と、次式、 【数１】ｎ×sin [θ２−arcsin（sin｛θ１ ＋θ２−arcsin（ｎ×sinθ１）｝／ｎ）] ≧ １ により規定されてなることを特徴とする半導体発光素
子。 - 【請求項２】 前記発光層で発光される光の主発光波長
は、５８０ｎｍ以下となることを特徴とする請求項１記
載の半導体発光素子。 - 【請求項３】 前記基板は、ＧａＡｓからなり、前記第
１のクラッド層、前記発光層、及び前記第２のクラッド
層は、ＩｎＧａＡｌＰからなることを特徴とする請求項
１又は２記載の半導体発光素子。
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| US6204189B1 (en) * | 1999-01-29 | 2001-03-20 | The Regents Of The University Of California | Fabrication of precision high quality facets on molecular beam epitaxy material |
| DE10006738C2 (de) * | 2000-02-15 | 2002-01-17 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lichtemittierendes Bauelement mit verbesserter Lichtauskopplung und Verfahren zu seiner Herstellung |
| WO2001061765A1 (de) * | 2000-02-15 | 2001-08-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes halbleiterbauelement und verfahren zu dessen herstellung |
| US7304325B2 (en) * | 2000-05-01 | 2007-12-04 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light-emitting device |
| DE20111659U1 (de) * | 2000-05-23 | 2001-12-13 | OSRAM Opto Semiconductors GmbH & Co. oHG, 93049 Regensburg | Bauelement für die Optoelektronik |
| DE10033496A1 (de) * | 2000-07-10 | 2002-01-31 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterchip für die Optoelektronik |
| DE10056292A1 (de) * | 2000-11-14 | 2002-09-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lumineszenzdiode |
| JP2002280602A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Toshiba Corp | 垂直共振器型発光ダイオード及びその発光ダイオードを用いた光送信モジュール |
| US7101796B2 (en) * | 2002-08-14 | 2006-09-05 | United Microelectronics Corp. | Method for forming a plane structure |
| US6624055B1 (en) * | 2002-08-14 | 2003-09-23 | United Microelectronics Corp. | Method for forming a plane structure |
| TWI292961B (en) * | 2002-09-05 | 2008-01-21 | Nichia Corp | Semiconductor device and an optical device using the semiconductor device |
| JP2004311101A (ja) * | 2003-04-03 | 2004-11-04 | Koito Mfg Co Ltd | 車両用前照灯及び半導体発光素子 |
| JP3737494B2 (ja) * | 2003-06-10 | 2006-01-18 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子及びその製造方法並びに半導体発光装置 |
| US7196835B2 (en) * | 2004-06-01 | 2007-03-27 | The Trustees Of Princeton University | Aperiodic dielectric multilayer stack |
| US20060204865A1 (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Luminus Devices, Inc. | Patterned light-emitting devices |
| US7687322B1 (en) * | 2005-10-11 | 2010-03-30 | SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. | Method for removing semiconductor street material |
| US20080025037A1 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | Visteon Global Technologies, Inc. | LED headlamp |
| US20080079013A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Formosa Epitaxy Incorporation | Light emitting diode structure |
| US8921204B2 (en) | 2006-10-11 | 2014-12-30 | SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. | Method for fabricating semiconductor dice by separating a substrate from semiconductor structures using multiple laser pulses |
| US8110838B2 (en) | 2006-12-08 | 2012-02-07 | Luminus Devices, Inc. | Spatial localization of light-generating portions in LEDs |
| KR100872717B1 (ko) * | 2007-06-22 | 2008-12-05 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 및 그 제조방법 |
| DE102008006364A1 (de) * | 2008-01-28 | 2009-07-30 | Zeller, Philipp, Dr. | Beleuchtungs- und Anzeigevorrichtung |
| TWI447940B (zh) * | 2008-07-15 | 2014-08-01 | Lextar Electronics Corp | 發光二極體晶片及其製造方法 |
| TWI527260B (zh) * | 2008-11-19 | 2016-03-21 | 廣鎵光電股份有限公司 | 發光元件結構及其半導體晶圓結構 |
| US20120133169A1 (en) * | 2009-01-12 | 2012-05-31 | Fisker Automotive, Inc. | Glass interior trim member |
| KR101064053B1 (ko) * | 2009-02-25 | 2011-09-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 그 제조방법 |
| US20110316033A1 (en) * | 2009-03-05 | 2011-12-29 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Light emitting module, method of manufacturing the light emitting module, and lamp unit |
| DE102009035429A1 (de) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Leuchtdiodenchip |
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| CN102130242A (zh) * | 2010-09-28 | 2011-07-20 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 单色led芯片及其形成方法 |
| CN102130250A (zh) * | 2010-09-28 | 2011-07-20 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 发光二极管及其制造方法 |
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- 1995-10-16 JP JP26737395A patent/JP3241976B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1996
- 1996-10-15 US US08/730,060 patent/US5753940A/en not_active Expired - Lifetime
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