JPH02218182A - 発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents
発光ダイオード及びその製造方法Info
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- JPH02218182A JPH02218182A JP1039114A JP3911489A JPH02218182A JP H02218182 A JPH02218182 A JP H02218182A JP 1039114 A JP1039114 A JP 1039114A JP 3911489 A JP3911489 A JP 3911489A JP H02218182 A JPH02218182 A JP H02218182A
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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、光フアイバジャイロ・光ディスク等の光源と
して有用なインコヒーレント光を大きな強度と小さな放
射角で放射できるスーパールミネッセントダイオードを
含む発光ダイオードに関するものである。
して有用なインコヒーレント光を大きな強度と小さな放
射角で放射できるスーパールミネッセントダイオードを
含む発光ダイオードに関するものである。
（従来の技術）
活性層端面から大出力のインコヒーレント光を取り出そ
うとする発光ダイオードでは、ファブリペロ（ＦＰ）モ
ードによるレーザ発振を抑圧する事が重要であり、抑圧
のために、端面無反射（ＡＲ）コートとか、非電流注入
領域を形成するとか、又は端面斜めエツチングとか、端
面埋込み等の活性層端面での光の反射率を低下させる対
策が実行されてきた。しかし、ＡＲコートだけではＦＰ
モモ−発振を十分に抑圧することは困難である。
うとする発光ダイオードでは、ファブリペロ（ＦＰ）モ
ードによるレーザ発振を抑圧する事が重要であり、抑圧
のために、端面無反射（ＡＲ）コートとか、非電流注入
領域を形成するとか、又は端面斜めエツチングとか、端
面埋込み等の活性層端面での光の反射率を低下させる対
策が実行されてきた。しかし、ＡＲコートだけではＦＰ
モモ−発振を十分に抑圧することは困難である。
又、端面斜めエツチングとか、端面埋め込み、もしくは
これらの併用によるＦＰモードの抑圧においては、端面
での屈折率差が意外に太き（、反射率はへき開の時と比
べ１％位に達する。特に活性層を厚くすると、この影響
が大きくなり、しかも反射率も増加するため、これらの
手段だけではＦＰモードを抑圧しにくいという欠点があ
った。
これらの併用によるＦＰモードの抑圧においては、端面
での屈折率差が意外に太き（、反射率はへき開の時と比
べ１％位に達する。特に活性層を厚くすると、この影響
が大きくなり、しかも反射率も増加するため、これらの
手段だけではＦＰモードを抑圧しにくいという欠点があ
った。
第５図に従来実施されてきた端面埋込み領域１１を併用
する非電流注入領域１０を形成した埋め込み型の発光ダ
イオードの模式図を示す、９は電流注大領域、ＩＯは非
電流注入領域、１１は端面埋め込み領域であり、３つの
領域から形成されている。２３は光取り出し面に形成さ
れたＡＲコートである。
する非電流注入領域１０を形成した埋め込み型の発光ダ
イオードの模式図を示す、９は電流注大領域、ＩＯは非
電流注入領域、１１は端面埋め込み領域であり、３つの
領域から形成されている。２３は光取り出し面に形成さ
れたＡＲコートである。
非電流注入領域１０の活性層３の幅は電流注入領域９の
活性層３の幅と同じであるために光が有効にガイドされ
る結果、非電流注入領域１０にもキャリアが励起され、
これにより吸収係数が小さ（なってしまうことになる、
従って、ＦＰモードを抑圧するために電流注入領域９と
同程度以上の長さが必要であり、非電流注入領域１０を
長くしなければならないという欠点があった。
活性層３の幅と同じであるために光が有効にガイドされ
る結果、非電流注入領域１０にもキャリアが励起され、
これにより吸収係数が小さ（なってしまうことになる、
従って、ＦＰモードを抑圧するために電流注入領域９と
同程度以上の長さが必要であり、非電流注入領域１０を
長くしなければならないという欠点があった。
又、第６図に第５図に示した発光ダイオードの欠点をあ
る程度解決した非電流注入領域を形成した埋め込み型の
発光ダイオードの平面図を示す。
る程度解決した非電流注入領域を形成した埋め込み型の
発光ダイオードの平面図を示す。
この発光ダイオードの特長は、へき開端面と電流注入領
域９及び非電流注入領域１０の活性層の軸方位が垂直か
らずれており、両端面がレーザ発振における共振器にな
りにくい点にある０両端面に対する活性層の軸方向の垂
直からのずれは、大きければ大きいはどＦＰモード発振
の抑圧効果は太きくなるが、インコヒーレント光の取り
出しに当たって光ファイバとの結合を考えると、光の出
射方向が端面に垂直でないため、高い結合効率が得るの
に困難が大きいという欠点がある。
域９及び非電流注入領域１０の活性層の軸方位が垂直か
らずれており、両端面がレーザ発振における共振器にな
りにくい点にある０両端面に対する活性層の軸方向の垂
直からのずれは、大きければ大きいはどＦＰモード発振
の抑圧効果は太きくなるが、インコヒーレント光の取り
出しに当たって光ファイバとの結合を考えると、光の出
射方向が端面に垂直でないため、高い結合効率が得るの
に困難が大きいという欠点がある。
（発明が解決しようとする課題）
以上説明した従来構造の発光ダイオードにおいて、特に
第５図の構造図に示したように光の取り出し効率を高く
するために、活性層に隣接して光ガイド層を形成した場
合には、非電流注入域の実効的な吸収係数は減少し、Ｆ
Ｐモードでのレーザ発振が生じ易い０本発明は、これら
の従来構造の欠点を解消するためになされたもので、素
子長が短くても充分にＦＰモード発振を抑圧し、合わせ
て光ファイバとの結合効率を低下させない発光ダイオー
ドを提供することを目的とする。
第５図の構造図に示したように光の取り出し効率を高く
するために、活性層に隣接して光ガイド層を形成した場
合には、非電流注入域の実効的な吸収係数は減少し、Ｆ
Ｐモードでのレーザ発振が生じ易い０本発明は、これら
の従来構造の欠点を解消するためになされたもので、素
子長が短くても充分にＦＰモード発振を抑圧し、合わせ
て光ファイバとの結合効率を低下させない発光ダイオー
ドを提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
この目的達成のために、本発明の発光ダイオードは、非
電流注入領域設置の効果を大とし、ＦＰモードを効果的
に抑圧するため、電流注入領域で発光した光を非電流注
入領域で損失を与えながらガイドをすることにより光の
強度を低減させ、さらに、光導波路を通って端面まで達
した光に対しては、その端面で反射した光が再び電流注
入領域を形成する光導波路に結合しないように、光導波
路が延びる方向に対して傾きをもって、光導波路の端面
が切断される孔を非電流注入領域に形成して、ＦＰモー
ド発振を抑圧することを特徴とする構成を有している。
電流注入領域設置の効果を大とし、ＦＰモードを効果的
に抑圧するため、電流注入領域で発光した光を非電流注
入領域で損失を与えながらガイドをすることにより光の
強度を低減させ、さらに、光導波路を通って端面まで達
した光に対しては、その端面で反射した光が再び電流注
入領域を形成する光導波路に結合しないように、光導波
路が延びる方向に対して傾きをもって、光導波路の端面
が切断される孔を非電流注入領域に形成して、ＦＰモー
ド発振を抑圧することを特徴とする構成を有している。
（作用）
本発明による発光ダイオードにおいては、孔によって形
成された光導波路の端面からの発光部への光の戻りを十
分に防ぐことができ、ＦＰモードを充分に抑圧できる。
成された光導波路の端面からの発光部への光の戻りを十
分に防ぐことができ、ＦＰモードを充分に抑圧できる。
（実施例）
以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第１図及び第２図は、本発明の実施例である第３図ない
し第５図において、光導波路に対して傾斜している端面
の傾きが満足しなければならない条件を説明するための
図である。第１図の構造については平面図、第２図の構
造については側面図である。第１図、第２図ともＡＢを
含む端面ば紙面に垂直な場合として記述されているが、
第１図と第２図の場合を結合することにより両方の効果
が加わりあって更に有効である。いずれの場合も電流注
入領域９側では活性層はへき開端面に垂直で直線状に形
成し、非電流注入領域１０側の端面ば、電流注入領域９
で発光した光がその端面までガイドされて到達した場合
に反射して再び電流注入領域を形成する光導波路に結合
しないような角度に形成しである。
し第５図において、光導波路に対して傾斜している端面
の傾きが満足しなければならない条件を説明するための
図である。第１図の構造については平面図、第２図の構
造については側面図である。第１図、第２図ともＡＢを
含む端面ば紙面に垂直な場合として記述されているが、
第１図と第２図の場合を結合することにより両方の効果
が加わりあって更に有効である。いずれの場合も電流注
入領域９側では活性層はへき開端面に垂直で直線状に形
成し、非電流注入領域１０側の端面ば、電流注入領域９
で発光した光がその端面までガイドされて到達した場合
に反射して再び電流注入領域を形成する光導波路に結合
しないような角度に形成しである。
図のような構成においては電流注入領域９で発光し、非
電流注入領域１０へ向かう光は、非電流注入領域１０の
ガイドの途中で吸収される光と端面までのガイドをうけ
て端面で反射される光とに分けられる。
電流注入領域１０へ向かう光は、非電流注入領域１０の
ガイドの途中で吸収される光と端面までのガイドをうけ
て端面で反射される光とに分けられる。
吸収される光については非電流注入領域１０が長ければ
長い程、吸収量が大きい。端面までのガイドをうけた光
はその端面において、電流注入領域９を形成する光導波
路とは全く結合しないような方向に反射される。この場
合、通常用いられるＩｎＧａＡｓ Ｐ ／ Ｉｎ Ｐ系
および＾ｌＧａＡｓ／ ＧａＡｓ系材料では角度θ１、
θ２については７４度以内であればガイドされてきた光
に対して全反射の条件を満たすことが出来る。また、あ
る角度（本例では４５度）においては端面で反射した光
が半導体結晶の別の面で反射し、この光が再び光導波路
に結合する場合がある。したがってこのような角度は避
けて実施することが望ましい、但し、実施してもこの光
は減衰を受けているので、本発明の効果はある程度得ら
れる。
長い程、吸収量が大きい。端面までのガイドをうけた光
はその端面において、電流注入領域９を形成する光導波
路とは全く結合しないような方向に反射される。この場
合、通常用いられるＩｎＧａＡｓ Ｐ ／ Ｉｎ Ｐ系
および＾ｌＧａＡｓ／ ＧａＡｓ系材料では角度θ１、
θ２については７４度以内であればガイドされてきた光
に対して全反射の条件を満たすことが出来る。また、あ
る角度（本例では４５度）においては端面で反射した光
が半導体結晶の別の面で反射し、この光が再び光導波路
に結合する場合がある。したがってこのような角度は避
けて実施することが望ましい、但し、実施してもこの光
は減衰を受けているので、本発明の効果はある程度得ら
れる。
なお、光の取り出し端面にＡＲ膜を形成することにより
さらにＦＰモード発振を抑圧する効果が大きくなる。
さらにＦＰモード発振を抑圧する効果が大きくなる。
第３図はＩｎＧａＡｓＰ ／ ｒｎＰ系材系材上る本発
明の第１の実施例である０本発明の発光ダイオードを得
るには、１回目の成長として液相成長法（ＬＰＥ） 及
び気相成長法（ＶＰＥ、ＭＯ−ＣＶＤ）または分子線エ
ピタキシー（ＭＢＥ）法等により、ｎ形ｒｎＰ基板上１
上にｎ形ｒｎＧａＡｓＰ光ガイド層（λ：１．３μｍ組
成）２、ノンドープＩｎＧａＡｓ Ｐ活性層（λ：１．
５μｍ組成）３、ｐ形ＩｎＰクラッド層４、ｐ形１ｎＧ
ａＡｓ Ｐ電極層（λ：１．１μｍｌｌ成）５を成長す
る。
明の第１の実施例である０本発明の発光ダイオードを得
るには、１回目の成長として液相成長法（ＬＰＥ） 及
び気相成長法（ＶＰＥ、ＭＯ−ＣＶＤ）または分子線エ
ピタキシー（ＭＢＥ）法等により、ｎ形ｒｎＰ基板上１
上にｎ形ｒｎＧａＡｓＰ光ガイド層（λ：１．３μｍ組
成）２、ノンドープＩｎＧａＡｓ Ｐ活性層（λ：１．
５μｍ組成）３、ｐ形ＩｎＰクラッド層４、ｐ形１ｎＧ
ａＡｓ Ｐ電極層（λ：１．１μｍｌｌ成）５を成長す
る。
次に、ＲＦスパッタ又はＣＶＤ法等によりＳｉＯ□もし
くはＳｉＮ等の薄膜をｐ形ＴｎＧａＡｓ Ｐ電極５層の
全表面に形成する。その後フォトエツチング技術により
活性層を埋め込むために、電流注入領域９を直線状に＜
１１０＞方向にそってストライプ状に幅４〜５μｍ、長
さ２００μｍ、非電流注入領域ｌＯも同様に、非電流注
入領域１０の長さが２００μｍとなるように電流注入領
域９のストライプ幅と同じ幅で形成した後、このＳｉｎ
ｇ ストライプ薄膜もしくはＳｉＮストライプ薄膜を
マスクとして利用し、ブロムメタノール４％溶液により
５，４゜３．２の各層を基板ｌに達するまでエツチング
して逆メサ状の積層体を形成する。次に、２回目の成長
としてＬＰＥにより、エツチングにより取り除いた部分
にＰ形ＩｎＰ層６、及びｎ形１ｎＰ層７の電流狭窄用埋
め込み成長を行った。
くはＳｉＮ等の薄膜をｐ形ＴｎＧａＡｓ Ｐ電極５層の
全表面に形成する。その後フォトエツチング技術により
活性層を埋め込むために、電流注入領域９を直線状に＜
１１０＞方向にそってストライプ状に幅４〜５μｍ、長
さ２００μｍ、非電流注入領域ｌＯも同様に、非電流注
入領域１０の長さが２００μｍとなるように電流注入領
域９のストライプ幅と同じ幅で形成した後、このＳｉｎ
ｇ ストライプ薄膜もしくはＳｉＮストライプ薄膜を
マスクとして利用し、ブロムメタノール４％溶液により
５，４゜３．２の各層を基板ｌに達するまでエツチング
して逆メサ状の積層体を形成する。次に、２回目の成長
としてＬＰＥにより、エツチングにより取り除いた部分
にＰ形ＩｎＰ層６、及びｎ形１ｎＰ層７の電流狭窄用埋
め込み成長を行った。
こうして得たウェハの上面にはＡｕ−Ｚｎを蒸着してｐ
形オーミック電極８をフォトエツチング技術を用いて電
流注入領域９にのみ形成する。この上に再び、ＳｉＯ□
もしくはＳｉＮ膜を形成し、フォトエツチング技術に
より、非電流注入領域１０の溝１３の形成のための窓開
けを行なう、そしてこれをマスクとしてブロムメタノー
ル４％溶液によりウェハの各層をエツチングして溝１３
を形成する。溝１３の深さは上端より活性層３の位置を
越えるまで行なう、又、溝１３の壁の角度は第１図の効
果と第２図の効果を合わせもつように形成する。又基板
１側には全体の厚みが８０μｍ程度になるまで研磨した
後＾ｕ−Ｇｅ−Ｎｉを蒸着し、ｎ形オーミック電極１２
を全面に形成した。こうして得た素子の各層の構成は第
２図の状態において、次の通りであり、各結晶層はＩｎ
Ｐの格子定数に合致している。
形オーミック電極８をフォトエツチング技術を用いて電
流注入領域９にのみ形成する。この上に再び、ＳｉＯ□
もしくはＳｉＮ膜を形成し、フォトエツチング技術に
より、非電流注入領域１０の溝１３の形成のための窓開
けを行なう、そしてこれをマスクとしてブロムメタノー
ル４％溶液によりウェハの各層をエツチングして溝１３
を形成する。溝１３の深さは上端より活性層３の位置を
越えるまで行なう、又、溝１３の壁の角度は第１図の効
果と第２図の効果を合わせもつように形成する。又基板
１側には全体の厚みが８０μｍ程度になるまで研磨した
後＾ｕ−Ｇｅ−Ｎｉを蒸着し、ｎ形オーミック電極１２
を全面に形成した。こうして得た素子の各層の構成は第
２図の状態において、次の通りであり、各結晶層はＩｎ
Ｐの格子定数に合致している。
１：Ｓｎドープｎ形１ｎＰ基板、厚み８０μｍ、キャリ
ア密度３ Ｘ １０” ｃｔｓ−３Ｅ Ｐ Ｄ ５ Ｘ
１０’ｃｍ２：ｎ形ｒｎＧａＡｓ Ｐ光ガイド層、厚
み０．２μｍ、Ｓｎドープ、キャリア密度３ Ｘ １０
” ｃｔｓ−”３：ｎ形１ｎＧａＡｓ Ｐ活性層、厚み
０．２〜０．３μｍ１ノンドープ ４：ｐ形１ｎＰ結晶層、厚み１．５μｍ、Ｚｎドープ、
キャリア密度５Ｘ１０’７ｃｍ−’ ５：Ｐ形！ｎＧａＡｓＰ電極層、厚み０．７μｍ、Ｚｎ
ドープ、キャリア密度５ Ｘ １０” ｃｍ−’６：ｐ
形１ｎ形電流狭窄層、厚み １．５μｍ、Ｚｎドープ、
キャリア密度Ｉ Ｘ １０”ｃｍ−’７：ｎ形Ｉｎ形電
流狭窄層、厚み １．５ｕｍ、Ｓｎドープ、キャリア密
度Ｉ Ｘ １０” Ｃａ１１−３この素子を素子長６０
０μｍ、幅は４００μｍ一定のペレットに分割して、Ａ
ｕＳｎはんだによりヒートシンク上にマウントし、電流
、波長、１．５μｍにおける光出力特性を測定したとこ
ろ、２５°Ｃ連続動作において電流注入にしたがって光
出力は発振することなく増加し、２００ｍＡにおいて３
ｍＷのインコヒーレント光出力を得ることができた。従
来の素子と比較すると、非電流注入領域１０に形成した
溝１３の端面で反射した光が再び電流注入領域９を形成
する活性層３に結合しないようにすることができたので
、（全体の素子長を従来の素子よりも１／２程度に短く
することが可能となり、）充分ＦＰモードを抑圧するこ
とができた。
ア密度３ Ｘ １０” ｃｔｓ−３Ｅ Ｐ Ｄ ５ Ｘ
１０’ｃｍ２：ｎ形ｒｎＧａＡｓ Ｐ光ガイド層、厚
み０．２μｍ、Ｓｎドープ、キャリア密度３ Ｘ １０
” ｃｔｓ−”３：ｎ形１ｎＧａＡｓ Ｐ活性層、厚み
０．２〜０．３μｍ１ノンドープ ４：ｐ形１ｎＰ結晶層、厚み１．５μｍ、Ｚｎドープ、
キャリア密度５Ｘ１０’７ｃｍ−’ ５：Ｐ形！ｎＧａＡｓＰ電極層、厚み０．７μｍ、Ｚｎ
ドープ、キャリア密度５ Ｘ １０” ｃｍ−’６：ｐ
形１ｎ形電流狭窄層、厚み １．５μｍ、Ｚｎドープ、
キャリア密度Ｉ Ｘ １０”ｃｍ−’７：ｎ形Ｉｎ形電
流狭窄層、厚み １．５ｕｍ、Ｓｎドープ、キャリア密
度Ｉ Ｘ １０” Ｃａ１１−３この素子を素子長６０
０μｍ、幅は４００μｍ一定のペレットに分割して、Ａ
ｕＳｎはんだによりヒートシンク上にマウントし、電流
、波長、１．５μｍにおける光出力特性を測定したとこ
ろ、２５°Ｃ連続動作において電流注入にしたがって光
出力は発振することなく増加し、２００ｍＡにおいて３
ｍＷのインコヒーレント光出力を得ることができた。従
来の素子と比較すると、非電流注入領域１０に形成した
溝１３の端面で反射した光が再び電流注入領域９を形成
する活性層３に結合しないようにすることができたので
、（全体の素子長を従来の素子よりも１／２程度に短く
することが可能となり、）充分ＦＰモードを抑圧するこ
とができた。
なお、本発明はｎ形１ｎＰ基板を用いた例について説明
したが、ｐ形１ｎＰを使用しても効果は同じであり、そ
の場合は各構造においてｎ影領域とｐ影領域を入れ替え
れば良い、又、実施例ではＢＨタイプ、埋め込み形発光
ダイオードについて述べたが、ＤＣＰＢＨもしくはＶＳ
Ｂ等のタイプでも同様の効果を得ることができる。
したが、ｐ形１ｎＰを使用しても効果は同じであり、そ
の場合は各構造においてｎ影領域とｐ影領域を入れ替え
れば良い、又、実施例ではＢＨタイプ、埋め込み形発光
ダイオードについて述べたが、ＤＣＰＢＨもしくはＶＳ
Ｂ等のタイプでも同様の効果を得ることができる。
上記の実施例１では波長１．５μｍのＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＰ系の半導体について説明したが、ＡｌＧａＡｓ／
ＧａＡｓ系半導体を用いたインコヒーレント発光素子に
ついても本発明が適用できることは明らかであり、以下
にその実施例を述べる。
ＩｎＰ系の半導体について説明したが、ＡｌＧａＡｓ／
ＧａＡｓ系半導体を用いたインコヒーレント発光素子に
ついても本発明が適用できることは明らかであり、以下
にその実施例を述べる。
第４図は＾ｌＧａＡｓ／ ＧａＡｓ系材料による本発明
の第２の実施例である０本実施例の発光ダイオードを得
るには実施例１と同様に種々の成長方法が可能である０
本実施例では、１回目の成長としてＬＰＥ法により、ｎ
形ＧａＡｓ基板上１４にｎ形ＧａＡｓバッファ層１５、
厚み０．５μｍ、次にｎ形へｌｅ、 ３５ Ｇａｏ、
ｈｓＡｓクラッド層１６層厚６１μｍ１次にノンドープ
＾ｌｅ、 ｏｓ Ｇａｏ＊ ｑｓ Ａｓ活性層１７．厚
み０．１５μｍ、次にｐ形Ａｌｏ、 ２０ Ｇａｓ、
５ｏＡＳ光ガイド層１８、厚み０．１０μｍ、次にｐ形
へＩｓ、 ｉｓ Ｇａｓ、 ｈｓ Ａｓ光クラッド層１
９、厚み２ｕｍ、次にｐ形ＧａＡｓ電極層２０、厚み０
．５μｍを成長した。次に実施例１と同様の方法により
埋め込み成長をするための逆メサ積層体を形成する０次
に２回目の成長として同じ＜ＬＰＥにより、エツチング
により取り除いた部分にＰ形Ａ１６゜３５ Ｇａ Ｉｌ
、 ６Ｓ Ａｓ層２１及びｎ形へｌｏ、 ｓｓ Ｇａ、
、、ｂｓＡＳ層２２の電流狭窄及び光閉じ込め用の埋め
込み成長を行なった。そしてまた、実施例１と同様の方
法により非電流注入領域１０に溝１３を形成する。
の第２の実施例である０本実施例の発光ダイオードを得
るには実施例１と同様に種々の成長方法が可能である０
本実施例では、１回目の成長としてＬＰＥ法により、ｎ
形ＧａＡｓ基板上１４にｎ形ＧａＡｓバッファ層１５、
厚み０．５μｍ、次にｎ形へｌｅ、 ３５ Ｇａｏ、
ｈｓＡｓクラッド層１６層厚６１μｍ１次にノンドープ
＾ｌｅ、 ｏｓ Ｇａｏ＊ ｑｓ Ａｓ活性層１７．厚
み０．１５μｍ、次にｐ形Ａｌｏ、 ２０ Ｇａｓ、
５ｏＡＳ光ガイド層１８、厚み０．１０μｍ、次にｐ形
へＩｓ、 ｉｓ Ｇａｓ、 ｈｓ Ａｓ光クラッド層１
９、厚み２ｕｍ、次にｐ形ＧａＡｓ電極層２０、厚み０
．５μｍを成長した。次に実施例１と同様の方法により
埋め込み成長をするための逆メサ積層体を形成する０次
に２回目の成長として同じ＜ＬＰＥにより、エツチング
により取り除いた部分にＰ形Ａ１６゜３５ Ｇａ Ｉｌ
、 ６Ｓ Ａｓ層２１及びｎ形へｌｏ、 ｓｓ Ｇａ、
、、ｂｓＡＳ層２２の電流狭窄及び光閉じ込め用の埋め
込み成長を行なった。そしてまた、実施例１と同様の方
法により非電流注入領域１０に溝１３を形成する。
こうして得た素子の各層の構成は第４図の状態において
、次の通りであり、各結晶層はＧａＡｓの格子定数に合
致している。
、次の通りであり、各結晶層はＧａＡｓの格子定数に合
致している。
１４：Ｓｉドープｎ形ＧａＡｓ基板、厚み８０μｍ、キ
ャリア密度５ Ｘ １０”ｃｍ−３Ｅ Ｐ ０５００
ｃｍ−”１５：Ｓｉドープｎ＃ＧａＡｓバッファ層、キ
ャリア密度Ｉ Ｘ １０” ｃｍ４ １６：Ｓｉドープｎ形＾１ｏ、 ｉｓ Ｇａｏ、 ｂｓ
Ａｓクラッド層、キャリア密度５Ｘ１０”ｃａ＋−’ １７：ｎ形へＩｏ、 ３５ Ｇａｓ、 ６５＾Ｓ活性層
、ノンドープ１８：Ｚｎドープｐ形＾１ｏ、 ｔｏ Ｇ
ａｏ、 １０ Ａｓ光ガイド層、キャリア密度５ Ｘ
１０” ｃｍ−’ １９：ＺｎドープＰ Ａｌｅ、 ｓｓ Ｇａｓ、 ｈｓ
Ａｓクラッド層、キャリア密度５ Ｘ １０” ｃｍ
−” ２０：Ｚｎドープｐ形Ａｓ電流層、キャリア密度５×１
０”ｃｓ＋−’ ２にＺｎドープｐ形＾１ｏ、 ｚｓ Ｇａｏ、 ｂｓ
Ａｓ埋め込み層、キャリア密度Ｉ Ｘ １０” ｃｍ−
” ２２：Ｓｉドープｎ Ａｌｅ、 ｓｓ Ｇａｏ、 ｉｓ
Ａｓ埋め込み層、キャリア密度ｌＸｌ０”ｃｓ−’ 素子各部分のサイズは実施例１と全く同様である。
ャリア密度５ Ｘ １０”ｃｍ−３Ｅ Ｐ ０５００
ｃｍ−”１５：Ｓｉドープｎ＃ＧａＡｓバッファ層、キ
ャリア密度Ｉ Ｘ １０” ｃｍ４ １６：Ｓｉドープｎ形＾１ｏ、 ｉｓ Ｇａｏ、 ｂｓ
Ａｓクラッド層、キャリア密度５Ｘ１０”ｃａ＋−’ １７：ｎ形へＩｏ、 ３５ Ｇａｓ、 ６５＾Ｓ活性層
、ノンドープ１８：Ｚｎドープｐ形＾１ｏ、 ｔｏ Ｇ
ａｏ、 １０ Ａｓ光ガイド層、キャリア密度５ Ｘ
１０” ｃｍ−’ １９：ＺｎドープＰ Ａｌｅ、 ｓｓ Ｇａｓ、 ｈｓ
Ａｓクラッド層、キャリア密度５ Ｘ １０” ｃｍ
−” ２０：Ｚｎドープｐ形Ａｓ電流層、キャリア密度５×１
０”ｃｓ＋−’ ２にＺｎドープｐ形＾１ｏ、 ｚｓ Ｇａｏ、 ｂｓ
Ａｓ埋め込み層、キャリア密度Ｉ Ｘ １０” ｃｍ−
” ２２：Ｓｉドープｎ Ａｌｅ、 ｓｓ Ｇａｏ、 ｉｓ
Ａｓ埋め込み層、キャリア密度ｌＸｌ０”ｃｓ−’ 素子各部分のサイズは実施例１と全く同様である。
こうして得たウェハはやはり実施例１と同様にｐ形オー
ミック電極の形成、基板研摩、ｎ形オーミック電極の形
成を行なった後にヒートシンク上にマウントし、電流−
光出力特性及び発光スペクトルを測定した。注入電流の
増加と共に光出力も増加し、１５０ｍＡで１８ｍＷの光
出力を得ることが出来た。また、この素子の光取り出し
面にＡＲコート形成した素子はさらに２〜３倍の光出力
が得られ、１５０ｍＡで３８ｍＷを記録した０発光スペ
クトルは実施例１同様にＦＰモードが抑圧された半値幅
２００Ａのインコヒーレントな光出力が得られ、発光中
心波長は０．８３μｍであった。
ミック電極の形成、基板研摩、ｎ形オーミック電極の形
成を行なった後にヒートシンク上にマウントし、電流−
光出力特性及び発光スペクトルを測定した。注入電流の
増加と共に光出力も増加し、１５０ｍＡで１８ｍＷの光
出力を得ることが出来た。また、この素子の光取り出し
面にＡＲコート形成した素子はさらに２〜３倍の光出力
が得られ、１５０ｍＡで３８ｍＷを記録した０発光スペ
クトルは実施例１同様にＦＰモードが抑圧された半値幅
２００Ａのインコヒーレントな光出力が得られ、発光中
心波長は０．８３μｍであった。
なお、上記の実施例２では波長０．８３μｍのＡｌＧａ
Ａｓ／ ＧａＡｓ系の半導体について説明したが、他の
波長域及びこの例と異なる半導体を用いたインコヒーレ
ント発光素子についても本発明が適用できることは明ら
かである。
Ａｓ／ ＧａＡｓ系の半導体について説明したが、他の
波長域及びこの例と異なる半導体を用いたインコヒーレ
ント発光素子についても本発明が適用できることは明ら
かである。
（発明の効果）
以上述べたごとく、本発明によれば、電流注入？ｉｒ４
域とこれに続く非電流注入領域の端面で反射した光が再
び電流注入領域を形成する光導波路に結合しないような
形状で非電流注入領域の端面を形成したことにより、端
面からの発光部への光の結合を充分に防ぐことが可能と
なり、ＦＰモード発振を充分抑圧することが出来た。Ｆ
Ｐモード発振の抑圧効果は非電流注入領域での光吸収効
果とその端面で反射した光が再び発光部へ結合しないよ
うな非電流注入領域端面の形状を有することの２点を特
徴とし、非電流注入領域を長くすることなく、効率よ＜
ＦＰモード発振を抑圧できるため、全体の素子長を短く
することが出来た。このためウェハの利用効率が大きく
なり、素子の生産性が向上した。
域とこれに続く非電流注入領域の端面で反射した光が再
び電流注入領域を形成する光導波路に結合しないような
形状で非電流注入領域の端面を形成したことにより、端
面からの発光部への光の結合を充分に防ぐことが可能と
なり、ＦＰモード発振を充分抑圧することが出来た。Ｆ
Ｐモード発振の抑圧効果は非電流注入領域での光吸収効
果とその端面で反射した光が再び発光部へ結合しないよ
うな非電流注入領域端面の形状を有することの２点を特
徴とし、非電流注入領域を長くすることなく、効率よ＜
ＦＰモード発振を抑圧できるため、全体の素子長を短く
することが出来た。このためウェハの利用効率が大きく
なり、素子の生産性が向上した。
又、光導波路に対して傾斜している端面ば、非電流注入
領域をエツチングにより孔を形成することにより簡単に
製造出来る。
領域をエツチングにより孔を形成することにより簡単に
製造出来る。
又、そのエツチングされた孔は、四角の孔、丸い孔、溝
または貫通した孔であってもよい。
または貫通した孔であってもよい。
第１図及び第２図は、本発明において、光導波路に対し
て傾斜している端面の傾きが満足しなければならない条
件を説明するための図である。 第３図 （ａ）は本発明の第１の実施例を示す平面図、
第３図 （ｂ）および（Ｃ）は本発明の第１の実施例を
示す断面図、 第４図（ａ）は本発明の第２の実施例を示す平面図、第
４図（ｂ）および（Ｃ）は本発明の第２の実施例を示す
断面図、 第５図（ａ）・は従来の発光ダイオードの構造例を示す
平面図、第５図（ｂ）および（ｃ）は従来の発光ダイオ
ードの構造例を示す断面図、第６図は他の従来例を示す
平面図である。 １ ＝・ｎ形１ｎＰ基板、２・・・ｎ形１ｎＧａＡｓＰ
光ガイド層、３・・・ノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層
、４−ｐ形ｒｎＰクラッド層、５ ・＝ ｐ ＠ Ｉｎ
ＧａＡｓ Ｐ ｉｆ ＃Ｉｊｉ１層、６・・・ｐ形１ｎ
Ｐ ’Ｉｌ流狭窄層、７・・・ｎ形１ｎＰ電流狭窄層、
８・・・ｐ形オーミック電極、９・・・電流注入領域、
１０・・・非電流注入領域、１１・・・端面埋め込み領
域、１２・・・ｎ形オーミック電極、１３・・・溝、１
４・・・ｎ形ＧａＡｓ基板、１５・ｎ形ＧａＡｓバッフ
ァ層、１６・・・ｎ形へｌＧａＡｓクラッド層、１７−
・・ノンドープＡｌＧａＡｓ活性層、１Ｂ−ｐ形ＡｌＧ
ａＡｓ光ガイド層、１９・・・Ｐ形＾ｌＧａＡｓクラッ
ド層、２０・・・ｐ形ＧａＡｓ電極層、２１・Ｐ形Ａｌ
ＧａＡｓ埋め込み層、２２・・・ｎ形ＡｌＧａＡｓ埋め
込み層、２３−Ａ Ｒ膜特許出願人 アンリツ株
式会社 日本電信電話株式会社 代理人 弁理士 小泡 龍太部 第 １ 図 第 ２ 図 第 図 第 図 第 図
て傾斜している端面の傾きが満足しなければならない条
件を説明するための図である。 第３図 （ａ）は本発明の第１の実施例を示す平面図、
第３図 （ｂ）および（Ｃ）は本発明の第１の実施例を
示す断面図、 第４図（ａ）は本発明の第２の実施例を示す平面図、第
４図（ｂ）および（Ｃ）は本発明の第２の実施例を示す
断面図、 第５図（ａ）・は従来の発光ダイオードの構造例を示す
平面図、第５図（ｂ）および（ｃ）は従来の発光ダイオ
ードの構造例を示す断面図、第６図は他の従来例を示す
平面図である。 １ ＝・ｎ形１ｎＰ基板、２・・・ｎ形１ｎＧａＡｓＰ
光ガイド層、３・・・ノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層
、４−ｐ形ｒｎＰクラッド層、５ ・＝ ｐ ＠ Ｉｎ
ＧａＡｓ Ｐ ｉｆ ＃Ｉｊｉ１層、６・・・ｐ形１ｎ
Ｐ ’Ｉｌ流狭窄層、７・・・ｎ形１ｎＰ電流狭窄層、
８・・・ｐ形オーミック電極、９・・・電流注入領域、
１０・・・非電流注入領域、１１・・・端面埋め込み領
域、１２・・・ｎ形オーミック電極、１３・・・溝、１
４・・・ｎ形ＧａＡｓ基板、１５・ｎ形ＧａＡｓバッフ
ァ層、１６・・・ｎ形へｌＧａＡｓクラッド層、１７−
・・ノンドープＡｌＧａＡｓ活性層、１Ｂ−ｐ形ＡｌＧ
ａＡｓ光ガイド層、１９・・・Ｐ形＾ｌＧａＡｓクラッ
ド層、２０・・・ｐ形ＧａＡｓ電極層、２１・Ｐ形Ａｌ
ＧａＡｓ埋め込み層、２２・・・ｎ形ＡｌＧａＡｓ埋め
込み層、２３−Ａ Ｒ膜特許出願人 アンリツ株
式会社 日本電信電話株式会社 代理人 弁理士 小泡 龍太部 第 １ 図 第 ２ 図 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- 電流注入領域と、非電流注入領域と、前記電流注入領域
の発光出力面に対して垂直に、且つ前記電流注入領域を
越えて前記非電流注入領域内まで延びている光導波路と
を備えた発光ダイオードにおいて、前記光導波路が延び
る方向に対して傾きをもって、前記光導波路の端面が切
断される孔を前記非電流注入領域に形成したことを特徴
とする発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3911489A JP2759275B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 発光ダイオード及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3911489A JP2759275B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 発光ダイオード及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218182A true JPH02218182A (ja) | 1990-08-30 |
| JP2759275B2 JP2759275B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=12544053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3911489A Expired - Lifetime JP2759275B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 発光ダイオード及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759275B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0563232A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | スーパ・ルミネツセント・ダイオード |
| US5223722A (en) * | 1991-03-26 | 1993-06-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Superluminescent diode |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140140399A (ko) * | 2013-05-29 | 2014-12-09 | 서울바이오시스 주식회사 | 복수개의 발광 요소들을 갖는 발광다이오드 및 그것을 제조하는 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63110677A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-16 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP3911489A patent/JP2759275B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63110677A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-16 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5223722A (en) * | 1991-03-26 | 1993-06-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Superluminescent diode |
| JPH0563232A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | スーパ・ルミネツセント・ダイオード |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2759275B2 (ja) | 1998-05-28 |
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Legal Events
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