JPH04274375A - 端面発光ダイオード - Google Patents
端面発光ダイオードInfo
- Publication number
- JPH04274375A JPH04274375A JP3061201A JP6120191A JPH04274375A JP H04274375 A JPH04274375 A JP H04274375A JP 3061201 A JP3061201 A JP 3061201A JP 6120191 A JP6120191 A JP 6120191A JP H04274375 A JPH04274375 A JP H04274375A
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- JP
- Japan
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- emitting diode
- light emitting
- layer
- waveguide
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード、特に
、光通信や情報処理および計測の分野などにおける端面
発光ダイオードに関するものである。
、光通信や情報処理および計測の分野などにおける端面
発光ダイオードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の端面発光ダイオードの一
例を一部を切り欠いて図示した斜視図である。この端面
発光ダイオードは、ストライプ溝内に活性層を有してい
る。図中、１はｐ電極、２はｐ−ＩｎＰの単結晶基板、
３はｐ−ＩｎＰのバッファ層、４はｎ−ＩｎＰのクラッ
ド層、５はｐ−ＩｎＰのバッファ層、６はｐ−ＩｎＰの
層、７はｐ−ＩｎＰのクラッド層、８はＩｎＧａＡｓＰ
の活性層、９はｎ−ＩｎＰのクラッド層、１０はｎ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰのキャップ層、１１はＳｉＯ２ 絶縁膜、
１２はｎ電極である。なお、１３はコンタクトホールの
部分を示したもので、この部分は、ＳｉＯ２ 絶縁膜が
形成されない領域であり、ｎ電極１２がキャップ層１０
にコンタクトされている。図からも明らかなように、Ｉ
ｎＧａＡｓＰの活性層８は、アローヘッド型のストライ
プ溝中に埋め込まれ、溝外のｐ−ＩｎＰのバッファ層５
、ｎ−ＩｎＰのクラッド層４により電流が狭窄され、効
率よく電流を活性層に集めることができる。しかし、コ
ンタクトホールでない部分については、ＳｉＯ２ 絶縁
膜１１が設けられているから、活性層８の後部には電流
が流れず非励起領域となり、活性層８の前部のみが発光
に関与する励起領域となる。非励起領域は、レーザ発振
を防ぐための光吸収層の役割を果たしている。また、活
性層８は、クラッド層７とクラッド層９とともに、導波
路を形成し、発光を前面に導くとともに、後方にしみだ
した光を後部に導くとともに、その一部を吸収する。
例を一部を切り欠いて図示した斜視図である。この端面
発光ダイオードは、ストライプ溝内に活性層を有してい
る。図中、１はｐ電極、２はｐ−ＩｎＰの単結晶基板、
３はｐ−ＩｎＰのバッファ層、４はｎ−ＩｎＰのクラッ
ド層、５はｐ−ＩｎＰのバッファ層、６はｐ−ＩｎＰの
層、７はｐ−ＩｎＰのクラッド層、８はＩｎＧａＡｓＰ
の活性層、９はｎ−ＩｎＰのクラッド層、１０はｎ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰのキャップ層、１１はＳｉＯ２ 絶縁膜、
１２はｎ電極である。なお、１３はコンタクトホールの
部分を示したもので、この部分は、ＳｉＯ２ 絶縁膜が
形成されない領域であり、ｎ電極１２がキャップ層１０
にコンタクトされている。図からも明らかなように、Ｉ
ｎＧａＡｓＰの活性層８は、アローヘッド型のストライ
プ溝中に埋め込まれ、溝外のｐ−ＩｎＰのバッファ層５
、ｎ−ＩｎＰのクラッド層４により電流が狭窄され、効
率よく電流を活性層に集めることができる。しかし、コ
ンタクトホールでない部分については、ＳｉＯ２ 絶縁
膜１１が設けられているから、活性層８の後部には電流
が流れず非励起領域となり、活性層８の前部のみが発光
に関与する励起領域となる。非励起領域は、レーザ発振
を防ぐための光吸収層の役割を果たしている。また、活
性層８は、クラッド層７とクラッド層９とともに、導波
路を形成し、発光を前面に導くとともに、後方にしみだ
した光を後部に導くとともに、その一部を吸収する。
【０００３】このような端面発光ダイオードは、導波路
としても作用する活性層が前後の端面に露出している。 端面は、平面として形成されているから、前面から出射
する光は、大きな角度をもって広がる。そのため、発光
ダイオードからの光出力を伝送する光ファイバ等へ、効
率よく結合することができないという問題がある。
としても作用する活性層が前後の端面に露出している。 端面は、平面として形成されているから、前面から出射
する光は、大きな角度をもって広がる。そのため、発光
ダイオードからの光出力を伝送する光ファイバ等へ、効
率よく結合することができないという問題がある。
【０００４】さらに、後面も、平面として形成されてい
るから、前面および後面の２つの端面において、反射さ
れた成分が反射を繰り返すことになり、共振器を形成し
て誘導放出を起こすことが避けられない。
るから、前面および後面の２つの端面において、反射さ
れた成分が反射を繰り返すことになり、共振器を形成し
て誘導放出を起こすことが避けられない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、出射光を集束させることが
でき、また、共振現象の発生も防止できる端面発光ダイ
オードを提供することを目的とするものである。
情に鑑みてなされたもので、出射光を集束させることが
でき、また、共振現象の発生も防止できる端面発光ダイ
オードを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、導波路が埋め
込まれた端面発光ダイオードにおいて、導波路の光出射
側の端面が凸面に、光吸収側の端面が凹面に形成された
ことを特徴とするものである。
込まれた端面発光ダイオードにおいて、導波路の光出射
側の端面が凸面に、光吸収側の端面が凹面に形成された
ことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】図４は、導波路部分を平面的に図示したもので
ある。導波路４１の光出射側の端面４２は凸面に、光吸
収側の端面４３は凹面に形成されている。それぞれの外
側は、例えば、大気であり、屈折率は導波路より小さい
。したがって、導波路４１の光出射側の端面４２から大
気への出射光は、凸面のレンズ作用によって集光性が高
められ、光ファイバ等への結合が容易となる。また、光
吸収側の端面４２に向けて進行した光のうち、大気に出
射せずに反射される成分は、凹面鏡の作用により、導波
路外に反射され、導波路側に反射する成分が著しく減少
され、誘導放出を抑えることができる。
ある。導波路４１の光出射側の端面４２は凸面に、光吸
収側の端面４３は凹面に形成されている。それぞれの外
側は、例えば、大気であり、屈折率は導波路より小さい
。したがって、導波路４１の光出射側の端面４２から大
気への出射光は、凸面のレンズ作用によって集光性が高
められ、光ファイバ等への結合が容易となる。また、光
吸収側の端面４２に向けて進行した光のうち、大気に出
射せずに反射される成分は、凹面鏡の作用により、導波
路外に反射され、導波路側に反射する成分が著しく減少
され、誘導放出を抑えることができる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の端面発光ダイオードの一実
施例の概略を説明するための斜視図である。図中、図２
と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。埋
め込み溝内に設けられた活性層８の前面側１４は、凸面
に形成され、後面側１５には、凹面が形成されている。
施例の概略を説明するための斜視図である。図中、図２
と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。埋
め込み溝内に設けられた活性層８の前面側１４は、凸面
に形成され、後面側１５には、凹面が形成されている。
【０００９】図３は、図１で説明した端面発光ダイオー
ドの作成工程の説明図である。図１におけるｐ−ＩｎＰ
の単結晶基板２の上に、ｐ−ＩｎＰのバッファ３，ｎ−
ＩｎＰのクラッド層４，ｐ−ＩｎＰのバッファ層５を、
例えば、液相エピタキシャル法により成層し、埋め込み
溝をエッチングした後、ｐ−ＩｎＰの層６とｐ−ＩｎＰ
のクラッド層７を同時に形成し、さらにその上に、Ｉｎ
ＧａＡｓＰの活性層８，ｎ−ＩｎＰのクラッド層９，ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰのキャップ層１０を、同様に、液相エ
ピタキシャル法により形成する。このようにして、導波
路を埋め込んだダブルヘテロ（ＤＨ）ウェハが作成でき
る。
ドの作成工程の説明図である。図１におけるｐ−ＩｎＰ
の単結晶基板２の上に、ｐ−ＩｎＰのバッファ３，ｎ−
ＩｎＰのクラッド層４，ｐ−ＩｎＰのバッファ層５を、
例えば、液相エピタキシャル法により成層し、埋め込み
溝をエッチングした後、ｐ−ＩｎＰの層６とｐ−ＩｎＰ
のクラッド層７を同時に形成し、さらにその上に、Ｉｎ
ＧａＡｓＰの活性層８，ｎ−ＩｎＰのクラッド層９，ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰのキャップ層１０を、同様に、液相エ
ピタキシャル法により形成する。このようにして、導波
路を埋め込んだダブルヘテロ（ＤＨ）ウェハが作成でき
る。
【００１０】図３（Ａ）は、ＤＨウェハ３１の一部を上
面、すなわち、エピタキシャル側から見た図である。し
たがって、キャップ層１０が上面に見えていることにな
る。点線３２を引いた下に導波路が存在している。
面、すなわち、エピタキシャル側から見た図である。し
たがって、キャップ層１０が上面に見えていることにな
る。点線３２を引いた下に導波路が存在している。
【００１１】つぎに、図３（Ｂ）に示すように、上面に
、ＳｉＯ２ 絶縁膜１１をスパッタリングし、フォトリ
ソ工程によりコンタクトホール１３を開ける。図３（Ｃ
）に示すように、その上に、ｎ電極１２を形成する。ｎ
電極１２は、コンタクトホール１３においてのみ、キャ
ップ層１０に接触する。基板側には、ｐ電極が形成され
る。
、ＳｉＯ２ 絶縁膜１１をスパッタリングし、フォトリ
ソ工程によりコンタクトホール１３を開ける。図３（Ｃ
）に示すように、その上に、ｎ電極１２を形成する。ｎ
電極１２は、コンタクトホール１３においてのみ、キャ
ップ層１０に接触する。基板側には、ｐ電極が形成され
る。
【００１２】図３（Ｄ）は、各素子に分離する前処理工
程である。切断部分を残して、フォトリソにより、レジ
スト３３でエッチングマスクを形成する。エッチング部
分には、導波路の前面および後面に、凸面および凹面が
形成されるようにパターニングされる。
程である。切断部分を残して、フォトリソにより、レジ
スト３３でエッチングマスクを形成する。エッチング部
分には、導波路の前面および後面に、凸面および凹面が
形成されるようにパターニングされる。
【００１３】エッチングは、ドライエッチングが適して
いる。エッチングマスクの開口部が、垂直にエッチング
され、エッチング面は平滑な面となる。エッチングの深
さは、少なくとも、導波路の下までとする。図３（Ｅ）
は、エッチングされた部分３４をハッチングして図示し
た。
いる。エッチングマスクの開口部が、垂直にエッチング
され、エッチング面は平滑な面となる。エッチングの深
さは、少なくとも、導波路の下までとする。図３（Ｅ）
は、エッチングされた部分３４をハッチングして図示し
た。
【００１４】各素子への分離は、エッチング部分の下の
層をへき開し、隣接する素子間もへき開により分離し、
図３（Ｆ）に示す凸面および凹面が形成された端面発光
ダイオードのチップが作成できる。
層をへき開し、隣接する素子間もへき開により分離し、
図３（Ｆ）に示す凸面および凹面が形成された端面発光
ダイオードのチップが作成できる。
【００１５】前面および後面の端面には、反射防止膜を
形成してもよい。また、図３（Ｄ）におけるエッチング
マスクにＳｉＯ２ を用いることもできる。
形成してもよい。また、図３（Ｄ）におけるエッチング
マスクにＳｉＯ２ を用いることもできる。
【００１６】なお、上述した実施例は、ｎ型基板を用い
た場合について説明したが、ｐ型基板を用いることがで
きることは勿論である。また、ＩｎＰ系に限らず、他の
系のものにも本発明を適用することができる。
た場合について説明したが、ｐ型基板を用いることがで
きることは勿論である。また、ＩｎＰ系に限らず、他の
系のものにも本発明を適用することができる。
【００１７】また、アローヘッド型のストライプ溝中に
導波路が埋め込まれた端面発光ダイオードについて説明
したが、ストライプ溝を有しない端面発光ダイオードに
おいても、本発明が適用できることは明らかなところで
ある。
導波路が埋め込まれた端面発光ダイオードについて説明
したが、ストライプ溝を有しない端面発光ダイオードに
おいても、本発明が適用できることは明らかなところで
ある。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、集光性がよく、光ファイバ等への結合が容易
で、しかも、誘導放出が起こりにくい端面発光ダイオー
ドを提供できる効果がある。
によれば、集光性がよく、光ファイバ等への結合が容易
で、しかも、誘導放出が起こりにくい端面発光ダイオー
ドを提供できる効果がある。
【図１】本発明の端面発光ダイオードの一実施例の概略
を説明するための斜視図である。
を説明するための斜視図である。
【図２】従来の端面発光ダイオードの一例を一部を切り
欠いて図示した斜視図である。
欠いて図示した斜視図である。
【図３】図１で説明した端面発光ダイオードの作成工程
の説明図である。
の説明図である。
【図４】本発明の作用の説明図である。
１ ｐ電極
２ 単結晶基板
７ クラッド層
８ 活性層
９ クラッド層
１１ ＳｉＯ２ 絶縁膜
１２ ｎ電極
Claims (1)
- 【請求項１】 導波路が埋め込まれた端面発光ダイオ
ードにおいて、導波路の光出射側の端面が凸面に、光吸
収側の端面が凹面に形成されたことを特徴とする端面発
光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061201A JPH04274375A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 端面発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061201A JPH04274375A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 端面発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04274375A true JPH04274375A (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=13164334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3061201A Pending JPH04274375A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 端面発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04274375A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006134975A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Hitachi Displays Ltd | 照明装置及びこの照明装置を用いた表示装置 |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3061201A patent/JPH04274375A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006134975A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Hitachi Displays Ltd | 照明装置及びこの照明装置を用いた表示装置 |
| US7828473B2 (en) | 2004-11-04 | 2010-11-09 | Hitachi Displays, Ltd. | Illuminating apparatus and display apparatus using the same |
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