JPH06196752A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPH06196752A JPH06196752A JP33972192A JP33972192A JPH06196752A JP H06196752 A JPH06196752 A JP H06196752A JP 33972192 A JP33972192 A JP 33972192A JP 33972192 A JP33972192 A JP 33972192A JP H06196752 A JPH06196752 A JP H06196752A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光効率を向上させた半導体発光装置を提供
する。 【構成】 n型GaAs基板11上にn型GaAsP層
12、p型GaAsP層13が順次積層されており、n
型GaAsP層12とp型GaAsP層13との間のp
n接合面から発光される光が発光面10から取り出され
る。また、p型電極であるAl16は発光面10の周囲
のp型GaAsP層13の斜面上に発光面10をリング
状に取り囲むようにして蒸着され、その一端が引き出さ
れてボンディング面18が形成されている。なお、この
発光面10をリング状に取り囲んでいるAl16は絶縁
層15によってn型GaAsP層12とp型GaAsP
層13との間のpn接合面上に接触するのが防止されて
いる。また、ボンディング面18を除く全面は、無反射
コート膜17によって覆われている。
する。 【構成】 n型GaAs基板11上にn型GaAsP層
12、p型GaAsP層13が順次積層されており、n
型GaAsP層12とp型GaAsP層13との間のp
n接合面から発光される光が発光面10から取り出され
る。また、p型電極であるAl16は発光面10の周囲
のp型GaAsP層13の斜面上に発光面10をリング
状に取り囲むようにして蒸着され、その一端が引き出さ
れてボンディング面18が形成されている。なお、この
発光面10をリング状に取り囲んでいるAl16は絶縁
層15によってn型GaAsP層12とp型GaAsP
層13との間のpn接合面上に接触するのが防止されて
いる。また、ボンディング面18を除く全面は、無反射
コート膜17によって覆われている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体発光装置
の電極構造に関するものである。
の電極構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、半導体発光装置は、ディスプ
レイ装置やLEDプリンタ装置など各種装置の光源とし
て発光ダイオードアレイが使用されている。従来の発光
ダイオードアレイの一例を図3及び図4(A),(B)
に示す。なお、図3は発光ダイオードアレイの一部分を
示す斜視図、図4(A)は図3に示す発光ダイオードア
レイのA−A断面図、図4(B)は同じくB−B断面図
である。
レイ装置やLEDプリンタ装置など各種装置の光源とし
て発光ダイオードアレイが使用されている。従来の発光
ダイオードアレイの一例を図3及び図4(A),(B)
に示す。なお、図3は発光ダイオードアレイの一部分を
示す斜視図、図4(A)は図3に示す発光ダイオードア
レイのA−A断面図、図4(B)は同じくB−B断面図
である。
【0003】この発光ダイオードアレイは、(1 0
0)p型GaAs基板1上に、p型Alw Ga1-w As
バッファ層2、p型Alx Ga1-x Asクラッド層3、
p型Aly Ga1-y As活性層4及びn型Alz Ga
1-z Asクラッド層5をLPE(液相成長法)等の手法
によって順次エピタキシャル結晶成長させ(但し、y<
x,z)、この上にSiO2 、SiN等のエッチングマ
スクを設けてパターニングしたのち、塩酸系或いはリン
酸系のエッチャントを使用してエッチングを行って各発
光部分を分離したものである。
0)p型GaAs基板1上に、p型Alw Ga1-w As
バッファ層2、p型Alx Ga1-x Asクラッド層3、
p型Aly Ga1-y As活性層4及びn型Alz Ga
1-z Asクラッド層5をLPE(液相成長法)等の手法
によって順次エピタキシャル結晶成長させ(但し、y<
x,z)、この上にSiO2 、SiN等のエッチングマ
スクを設けてパターニングしたのち、塩酸系或いはリン
酸系のエッチャントを使用してエッチングを行って各発
光部分を分離したものである。
【0004】一般に、III −V族化合物半導体結晶はエ
ッチング方向に異方性が強く存在し、(1 0 0)面
を<0 1 1>方向の溝を形成するようにメサエッチ
ングすると、その溝の側面の稜角は鋭角(逆メサ)とな
り、<0 −1 1>方向の溝を形成するようにメサエ
ッチングすると、その溝の側面の稜角は鈍角(順メサ)
となる。したがって、この例では、発光部分の並ぶ列方
向(アレイ方向)の結晶軸が<0 −1 1>方向であ
るので、この列と平行方向にエッチングされる溝は図4
(B)に示すように順メサ型のエッチング溝となり、こ
の溝と垂直方向では、結晶軸が<0 1 1>方向であ
るので、各発光部分を分離するためにその間にエッチン
グされる溝は、同図(A)に示すように逆メサ型のエッ
チング溝となる。
ッチング方向に異方性が強く存在し、(1 0 0)面
を<0 1 1>方向の溝を形成するようにメサエッチ
ングすると、その溝の側面の稜角は鋭角(逆メサ)とな
り、<0 −1 1>方向の溝を形成するようにメサエ
ッチングすると、その溝の側面の稜角は鈍角(順メサ)
となる。したがって、この例では、発光部分の並ぶ列方
向(アレイ方向)の結晶軸が<0 −1 1>方向であ
るので、この列と平行方向にエッチングされる溝は図4
(B)に示すように順メサ型のエッチング溝となり、こ
の溝と垂直方向では、結晶軸が<0 1 1>方向であ
るので、各発光部分を分離するためにその間にエッチン
グされる溝は、同図(A)に示すように逆メサ型のエッ
チング溝となる。
【0005】そして、n型Alz Ga1-z Asクラッド
層5上全体に保護膜6を設け、発光部分上のほぼ中央に
スルーホール7を設けて電極コンタクト部分とした後、
リフトオフ法によって電極8を順メサ型のエッチング溝
上を這うように(アレイ方向とは垂直方向に)して引き
出している。また、p型GaAs基板1側には、n型電
極9を取り付ける。なお、逆メサ型のエッチング溝上に
金属を蒸着すると断切れを生じるので、逆メサ型のエッ
チング溝上を這うようにして電極を引き出すのは好まし
くない。
層5上全体に保護膜6を設け、発光部分上のほぼ中央に
スルーホール7を設けて電極コンタクト部分とした後、
リフトオフ法によって電極8を順メサ型のエッチング溝
上を這うように(アレイ方向とは垂直方向に)して引き
出している。また、p型GaAs基板1側には、n型電
極9を取り付ける。なお、逆メサ型のエッチング溝上に
金属を蒸着すると断切れを生じるので、逆メサ型のエッ
チング溝上を這うようにして電極を引き出すのは好まし
くない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
半導体発光装置は、発光面のほぼ中央にスルーホール7
を設けて電極8を接続し、ここから発光面上を引き回し
て配線しているので、発光面の一部が電極8に覆われて
しまい、この電極8に遮られる出力光の分だけ発光効率
が低下するという課題があった。そして、発光面の周囲
の斜面上に電極を形成しようとしても逆メサ型の斜面上
に金属を蒸着することは、実際には不可能であった。そ
こで本発明は、発光面の周囲の溝を全て順メサ型の斜面
にしてこの斜面に電極を形成することにより発光効率を
向上させた半導体発光装置を提供することを目的とす
る。
半導体発光装置は、発光面のほぼ中央にスルーホール7
を設けて電極8を接続し、ここから発光面上を引き回し
て配線しているので、発光面の一部が電極8に覆われて
しまい、この電極8に遮られる出力光の分だけ発光効率
が低下するという課題があった。そして、発光面の周囲
の斜面上に電極を形成しようとしても逆メサ型の斜面上
に金属を蒸着することは、実際には不可能であった。そ
こで本発明は、発光面の周囲の溝を全て順メサ型の斜面
にしてこの斜面に電極を形成することにより発光効率を
向上させた半導体発光装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、基板上にpn接合を有する化合物半導体
からなる複数の発光部分が列状に形成されている半導体
発光装置において、前記複数の発光部分を分離する各溝
の発光面の周囲部分が順メサ形状の斜面であって、前記
発光面の周囲のこの斜面上に電極が形成されていること
を特徴とする半導体発光装置を提供しようとするもので
ある。
の手段として、基板上にpn接合を有する化合物半導体
からなる複数の発光部分が列状に形成されている半導体
発光装置において、前記複数の発光部分を分離する各溝
の発光面の周囲部分が順メサ形状の斜面であって、前記
発光面の周囲のこの斜面上に電極が形成されていること
を特徴とする半導体発光装置を提供しようとするもので
ある。
【0008】
【作用】本発明者らは、平成4年8月31日付出願の特
願平4−255862号「半導体発光装置及びその製造
方法」にて結晶軸の方向に関係なく順メサ型の溝を形成
することができる方法を開示した。そこで、この方法を
用いて各発光部分の発光面の周囲を全て順メサ型の斜面
として、この斜面上に電極を形成することにより、電極
が発光面上を遮らず、発光効率の低下を防止することが
できる。
願平4−255862号「半導体発光装置及びその製造
方法」にて結晶軸の方向に関係なく順メサ型の溝を形成
することができる方法を開示した。そこで、この方法を
用いて各発光部分の発光面の周囲を全て順メサ型の斜面
として、この斜面上に電極を形成することにより、電極
が発光面上を遮らず、発光効率の低下を防止することが
できる。
【0009】
【実施例】本発明の半導体発光装置の一実施例を図1及
び図2(A)〜(E)に示し以下詳細に説明する。図1
は、本発明の半導体発光装置の一実施例である発光ダイ
オードアレイの内のひとつの発光部分を拡大した斜視図
であり、図2(A)〜(E)は、図1に示した発光ダイ
オードアレイの製造方法を示す工程図である。
び図2(A)〜(E)に示し以下詳細に説明する。図1
は、本発明の半導体発光装置の一実施例である発光ダイ
オードアレイの内のひとつの発光部分を拡大した斜視図
であり、図2(A)〜(E)は、図1に示した発光ダイ
オードアレイの製造方法を示す工程図である。
【0010】図1に示す発光ダイオードアレイは、n型
GaAs基板11上にn型GaAsP層12、p型Ga
AsP層13が順次積層されており、n型GaAsP層
12とp型GaAsP層13との間のpn接合面から発
光される光が発光面10から取り出される。また、p型
電極であるAl16は発光面10の周囲のp型GaAs
P層13の斜面上に発光面10をリング状に取り囲むよ
うにして蒸着され、その一端が引き出されてボンディン
グ面18が形成されている。なお、この発光面10をリ
ング状に取り囲んでいるAl16は絶縁層15によって
n型GaAsP層12とp型GaAsP層13との間の
pn接合面上に接触するのが防止されている。また、ボ
ンディング面18を除く全面は、無反射コート膜17に
よって覆われている。
GaAs基板11上にn型GaAsP層12、p型Ga
AsP層13が順次積層されており、n型GaAsP層
12とp型GaAsP層13との間のpn接合面から発
光される光が発光面10から取り出される。また、p型
電極であるAl16は発光面10の周囲のp型GaAs
P層13の斜面上に発光面10をリング状に取り囲むよ
うにして蒸着され、その一端が引き出されてボンディン
グ面18が形成されている。なお、この発光面10をリ
ング状に取り囲んでいるAl16は絶縁層15によって
n型GaAsP層12とp型GaAsP層13との間の
pn接合面上に接触するのが防止されている。また、ボ
ンディング面18を除く全面は、無反射コート膜17に
よって覆われている。
【0011】次に、図2(A)〜(E)を用いてこの発
光ダイオードアレイの製造方法を説明する。まず、n型
GaAs基板11上にn型GaAsP層12を気相成長
法などによりn型GaAs基板11の格子歪みの影響が
十分に少なくなる厚さ(25〜50μm)まで成長さ
せ、その上に1〜3μm程度のp型GaAsP層13を
拡散または気相成長法などにより形成する。そして、発
光部分を残してp型GaAsP層13をエッチングする
ために、発光面10となる部分上のフォトレジスト14
を残すようにフォトリソグラフィー技術によりパターニ
ングして、これをマスクとし、燐酸過水(体積比H3 P
O4 :H2 O2 :H2 O=3:1:50)を用いてn型
GaAsP層12の途中までエッチングすると、図2
(A)に示すように、結晶軸の方向に関係なく、発光部
分を取り囲む4つの溝全てが順メサ形状の斜面となる。
光ダイオードアレイの製造方法を説明する。まず、n型
GaAs基板11上にn型GaAsP層12を気相成長
法などによりn型GaAs基板11の格子歪みの影響が
十分に少なくなる厚さ(25〜50μm)まで成長さ
せ、その上に1〜3μm程度のp型GaAsP層13を
拡散または気相成長法などにより形成する。そして、発
光部分を残してp型GaAsP層13をエッチングする
ために、発光面10となる部分上のフォトレジスト14
を残すようにフォトリソグラフィー技術によりパターニ
ングして、これをマスクとし、燐酸過水(体積比H3 P
O4 :H2 O2 :H2 O=3:1:50)を用いてn型
GaAsP層12の途中までエッチングすると、図2
(A)に示すように、結晶軸の方向に関係なく、発光部
分を取り囲む4つの溝全てが順メサ形状の斜面となる。
【0012】その後、フォトレジスト14を除去してか
らプラズマCVDにてSiNまたはSiO2 の絶縁膜1
5を全面に付けてから、各発光部分の発光面10及びそ
の周辺の溝のp型GaAsP層13の各斜面を露出させ
るようにフォトレジスト(図示せず)をマスクとして絶
縁膜15をCF4 を用いてドライエッチングし、同図
(B)に示すように発光部分の絶縁膜15を除去する。
このとき、p型GaAsP層13の各斜面の上部は露出
させるが、n型GaAsP層12との接合部(pn接合
部分)は露出しないように絶縁膜15を残しておく。さ
らに、蒸着法によりAl16を全面に付け、このAl1
6上に電極配線のパターンをフォトレジスト19でパタ
ーニングし(同図(C))、これをマスクとして燐酸
(H3 PO4 )と酢酸(CH3 COOH)の混合水溶液
によってAl16をウエットエッチングした後、Al1
6上のフォトレジスト19を除去すると、同図(D)に
示すように発光面10上を含む余分のAl16が除去さ
れたp型電極を形成することができる。なお、Al16
のp型電極は、リフトオフ法により形成しても良い。
らプラズマCVDにてSiNまたはSiO2 の絶縁膜1
5を全面に付けてから、各発光部分の発光面10及びそ
の周辺の溝のp型GaAsP層13の各斜面を露出させ
るようにフォトレジスト(図示せず)をマスクとして絶
縁膜15をCF4 を用いてドライエッチングし、同図
(B)に示すように発光部分の絶縁膜15を除去する。
このとき、p型GaAsP層13の各斜面の上部は露出
させるが、n型GaAsP層12との接合部(pn接合
部分)は露出しないように絶縁膜15を残しておく。さ
らに、蒸着法によりAl16を全面に付け、このAl1
6上に電極配線のパターンをフォトレジスト19でパタ
ーニングし(同図(C))、これをマスクとして燐酸
(H3 PO4 )と酢酸(CH3 COOH)の混合水溶液
によってAl16をウエットエッチングした後、Al1
6上のフォトレジスト19を除去すると、同図(D)に
示すように発光面10上を含む余分のAl16が除去さ
れたp型電極を形成することができる。なお、Al16
のp型電極は、リフトオフ法により形成しても良い。
【0013】そして、同図(E)に示すようにSiNま
たはSiO2 の無反射コート膜17を全面に形成してか
ら、Al16にワイヤを接続するためのボンディング面
18(図1参照)の無反射コート膜17をレジストを用
いてエッチングし、ボンディング面18のAl16を露
出させる。最後に、n型GaAs基板11の裏面を研磨
してからAuGeNi合金(図示せず)を蒸着し、熱処
理してn型電極を形成することにより、図1に示すよう
な発光ダイオードアレイを製造することができる。
たはSiO2 の無反射コート膜17を全面に形成してか
ら、Al16にワイヤを接続するためのボンディング面
18(図1参照)の無反射コート膜17をレジストを用
いてエッチングし、ボンディング面18のAl16を露
出させる。最後に、n型GaAs基板11の裏面を研磨
してからAuGeNi合金(図示せず)を蒸着し、熱処
理してn型電極を形成することにより、図1に示すよう
な発光ダイオードアレイを製造することができる。
【0014】このようにして製造した発光ダイオードア
レイは、Al16が発光面上に形成されていないので、
出力光をAl16が遮ることがなく、発光効率が低下し
ない。また、発光面10の周囲の溝は、全て順メサ型と
なっているので、Al16を良好に蒸着することができ
る。そして、p型GaAsP層13とn型GaAsP層
12とのpn接合部分は絶縁膜15で覆っているので、
Al16をp型GaAsP層13の各斜面上に蒸着させ
る際に、pn接合部分に接触して短絡することはない。
レイは、Al16が発光面上に形成されていないので、
出力光をAl16が遮ることがなく、発光効率が低下し
ない。また、発光面10の周囲の溝は、全て順メサ型と
なっているので、Al16を良好に蒸着することができ
る。そして、p型GaAsP層13とn型GaAsP層
12とのpn接合部分は絶縁膜15で覆っているので、
Al16をp型GaAsP層13の各斜面上に蒸着させ
る際に、pn接合部分に接触して短絡することはない。
【0015】なお、発光ダイオードアレイの材料は、G
aAsPに限らずAlGaAsなど他の半導体材料でも
同様に実施することができ、電極材料もAlに限らず使
用する半導体材料とオーミック接合される材料であれば
良い。また、p型GaAsP層13の各斜面上に形成さ
れるAl16の形状はリング状になっていなくても良
く、一部切断された形状でも良い。そして、本実施例で
は、ボンディング面18の部分のp型GaAsP層13
を除去しているが、発光部分の周囲だけをエッチング除
去してボンディング面18の下の部分のp型GaAsP
層13を残し、発光面10とほぼ同じ高さのボンディン
グ面18を形成しても良い。
aAsPに限らずAlGaAsなど他の半導体材料でも
同様に実施することができ、電極材料もAlに限らず使
用する半導体材料とオーミック接合される材料であれば
良い。また、p型GaAsP層13の各斜面上に形成さ
れるAl16の形状はリング状になっていなくても良
く、一部切断された形状でも良い。そして、本実施例で
は、ボンディング面18の部分のp型GaAsP層13
を除去しているが、発光部分の周囲だけをエッチング除
去してボンディング面18の下の部分のp型GaAsP
層13を残し、発光面10とほぼ同じ高さのボンディン
グ面18を形成しても良い。
【0016】
【発明の効果】本発明の半導体発光装置は、複数の発光
部分を分離する各溝の発光面の周囲部分が順メサ形状の
斜面であり、この斜面上に電極が形成されて発光面上に
形成されていないので、出力光を電極が遮ることがな
く、発光効率が向上するという効果がある。
部分を分離する各溝の発光面の周囲部分が順メサ形状の
斜面であり、この斜面上に電極が形成されて発光面上に
形成されていないので、出力光を電極が遮ることがな
く、発光効率が向上するという効果がある。
【図1】本発明の半導体発光装置の一実施例を示す斜視
図である。
図である。
【図2】(A)〜(E)はそれぞれ図1に示した発光ダ
イオードアレイの製造方法を示す工程図である。
イオードアレイの製造方法を示す工程図である。
【図3】従来例を示す斜視図である。
【図2】(A),(B)はそれぞれ図3に示した従来の
発光ダイオードアレイの断面図である。
発光ダイオードアレイの断面図である。
10 発光面 11 n型GaAs基板 12 n型GaAsP層 13 p型GaAsP層 14,19 フォトレジスト 15 絶縁膜 16 Al 17 無反射コート膜 18 ボンディング面
【手続補正書】
【提出日】平成5年12月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体発光装置の一実施例を示す斜視
図である。
図である。
【図2】(A)〜(E)はそれぞれ図1に示した発光ダ
イオードアレイの製造方法を示す工程図である。
イオードアレイの製造方法を示す工程図である。
【図3】従来例を示す斜視図である。
【図4】(A),(B)はそれぞれ図3に示した従来の
発光ダイオードアレイの断面図である。
発光ダイオードアレイの断面図である。
【符号の説明】 10 発光面 11 n型GaAs基板 12 n型GaAsP層 13 p型GaAsP層 14,19 フォトレジスト 15 絶縁膜 16 Al 17 無反射コート膜 18 ボンディング面
Claims (1)
- 【請求項1】基板上にpn接合を有する化合物半導体か
らなる複数の発光部分が列状に形成されている半導体発
光装置において、 前記複数の発光部分を分離する各溝の発光面の周囲部分
が順メサ形状の斜面であって、 前記発光面の周囲のこの斜面上に電極が形成されている
ことを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33972192A JPH06196752A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33972192A JPH06196752A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196752A true JPH06196752A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18330183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33972192A Pending JPH06196752A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06196752A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000252591A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 |
| JP2001244500A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Kyocera Corp | 半導体発光装置 |
| JP2004165535A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 自己走査型発光素子アレイ |
| JP2010226085A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-10-07 | Kyocera Corp | 発光装置およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP33972192A patent/JPH06196752A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000252591A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 |
| JP2001244500A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Kyocera Corp | 半導体発光装置 |
| JP2004165535A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 自己走査型発光素子アレイ |
| JP2010226085A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-10-07 | Kyocera Corp | 発光装置およびその製造方法 |
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