JPS6110285A - 半導体発光ダイオ−ドの製造方法 - Google Patents
半導体発光ダイオ−ドの製造方法Info
- Publication number
- JPS6110285A JPS6110285A JP60103839A JP10383985A JPS6110285A JP S6110285 A JPS6110285 A JP S6110285A JP 60103839 A JP60103839 A JP 60103839A JP 10383985 A JP10383985 A JP 10383985A JP S6110285 A JPS6110285 A JP S6110285A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light emitting
- semiconductor
- grown
- buried layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/816—Bodies having carrier transport control structures, e.g. highly-doped semiconductor layers or current-blocking structures
- H10H20/8162—Current-blocking structures
Landscapes
- Led Devices (AREA)
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】
本発明は、例えば光通信用の光源として好適な半導体発
光ダイオードの製造方法に関する。
光ダイオードの製造方法に関する。
従来、光通信用の半導体発光ダイオードは、光通信用フ
ァイバと高効率で結合させることが要求され、また、基
板に存在する欠陥（ディフェクト）を排除するなどの面
から、発光領域を小さく限定することが行なわれている
。具体的には、例えば表面に一又酸化シリコン膜などの
絶縁膜を選択的に形成して電流通路を局限することに依
り発光領域を小さく抑えるようにし°ζいる。しかしな
がら、そのような構成では、発光領域の精密な寸法制御
は困暉であり、また、絶縁膜の存在に依り熱放散が悪く
なり、寿命を短縮したり、熱歪や弾性歪を生じて特性が
悪化することが多い。
ァイバと高効率で結合させることが要求され、また、基
板に存在する欠陥（ディフェクト）を排除するなどの面
から、発光領域を小さく限定することが行なわれている
。具体的には、例えば表面に一又酸化シリコン膜などの
絶縁膜を選択的に形成して電流通路を局限することに依
り発光領域を小さく抑えるようにし°ζいる。しかしな
がら、そのような構成では、発光領域の精密な寸法制御
は困暉であり、また、絶縁膜の存在に依り熱放散が悪く
なり、寿命を短縮したり、熱歪や弾性歪を生じて特性が
悪化することが多い。
本発明は、発光領域の寸法が精密に制御され、熱放散も
良好で、半導体成長表面が平坦となる半導体発光ダイオ
ードの製造方法を提供するものであり、以下これを詳細
に説明する。
良好で、半導体成長表面が平坦となる半導体発光ダイオ
ードの製造方法を提供するものであり、以下これを詳細
に説明する。
第１図は本発明により作成されたＩｎＧａＡｓ −１ｎ
Ｐ系２重・＼テロ接合の発光グイオートの要部断面図で
ある。
Ｐ系２重・＼テロ接合の発光グイオートの要部断面図で
ある。
図において、１はｎ型１ｎＰ基板、２はｎ型１ｎＰクラ
ッド層、３はＩｎＧａＡｓ活性層、４はｐ型１ｎＰクラ
ッド層、５はｎ型（或いは高抵抗）ＩｎＰ（またはＩｎ
ＧａＡｓＰ ）埋込み層、６はｐ型１ｎＰクラッド層の
貫通領域、Ｗは貫通領域の径（或いは幅）をそれぞれ示
す。
ッド層、３はＩｎＧａＡｓ活性層、４はｐ型１ｎＰクラ
ッド層、５はｎ型（或いは高抵抗）ＩｎＰ（またはＩｎ
ＧａＡｓＰ ）埋込み層、６はｐ型１ｎＰクラッド層の
貫通領域、Ｗは貫通領域の径（或いは幅）をそれぞれ示
す。
この発光ダイオードに於いて、発光領域を画定するのは
貫通領域６であり、その形状は平面的に見て通常は円形
であるが、その他の形状も考えられる。
貫通領域６であり、その形状は平面的に見て通常は円形
であるが、その他の形状も考えられる。
さて、この発光ダイオードに電圧を印加した場合には、
埋込み領域５に於ける逆バイアス（或いは高抵抗）の為
、そこには電流は流れず、矢印に見られるように貫通領
域６のみに流れる。そして、埋込み領域５の下側に於け
るクラッド層４を薄く形成することに依り、発光領域は
貫通領域６の形状と一致させることができ、それを精密
に制御することが容易である。
埋込み領域５に於ける逆バイアス（或いは高抵抗）の為
、そこには電流は流れず、矢印に見られるように貫通領
域６のみに流れる。そして、埋込み領域５の下側に於け
るクラッド層４を薄く形成することに依り、発光領域は
貫通領域６の形状と一致させることができ、それを精密
に制御することが容易である。
また、このような埋込み層を有するものとして第２図に
示す発光ダイオードが考えられる。この図の発光ダイオ
ードでは、ｐ型（或いは高抵抗）ＩｎＰ （またはＩ
ｎＧａＡｓ）埋込み層５゛を活性層３の下側で在りＩｎ
Ｐ基板１との間に在るｎ型１ｎＰクラッド層内に形成し
ている。
示す発光ダイオードが考えられる。この図の発光ダイオ
ードでは、ｐ型（或いは高抵抗）ＩｎＰ （またはＩ
ｎＧａＡｓ）埋込み層５゛を活性層３の下側で在りＩｎ
Ｐ基板１との間に在るｎ型１ｎＰクラッド層内に形成し
ている。
この発光ダイオードでは、埋込み層５゛上及び埋込み層
５°に設りた貫通領域上にｎ型１ｎＰクラット層を形成
し、その上に活性層３を形成する。
５°に設りた貫通領域上にｎ型１ｎＰクラット層を形成
し、その上に活性層３を形成する。
また、この発光ダイオードと同様に埋込み層に貫通領域
を設け、貫通領域及び埋込み層上にクラッド層を成長し
た後、活性層を形成するものが特開昭５４−９５９２号
公報にある。
を設け、貫通領域及び埋込み層上にクラッド層を成長し
た後、活性層を形成するものが特開昭５４−９５９２号
公報にある。
第２図の発光ダイオード及び特開昭５１１−９５９２号
公報の発光ダイオードは、いずれも貫通領域を有する埋
込み層の形成された基板上全面にクラッド層を成長させ
、クラッド層表面を平坦にして活性層を形成するため、
クラッド層を厚く形成しなければならない。したがって
、これらの発光ダイオードは、第１図の発光ダイオード
に比べて活性層と埋込み層間の距離が大きくなり、発光
領域を精密に制御するのが難しい。
公報の発光ダイオードは、いずれも貫通領域を有する埋
込み層の形成された基板上全面にクラッド層を成長させ
、クラッド層表面を平坦にして活性層を形成するため、
クラッド層を厚く形成しなければならない。したがって
、これらの発光ダイオードは、第１図の発光ダイオード
に比べて活性層と埋込み層間の距離が大きくなり、発光
領域を精密に制御するのが難しい。
次に、第３図を用いて本発明一実施例を具体的に説明す
る。
る。
まず、Ｓｎを〜２×ＩＯ＋８〔Ｃｌ１１−３〕程度ドー
プしたｎ型１ｎＰ基板ｌ上に、順に、Ｓｎを 〜２×１
０１＠〔ｃＩｌｌ−３〕程度ドープした厚さ〜７（μｍ
）のｎ型１ｎＰクラッド層２、ノンパドープではあるが
〜５ Ｘ Ｉ Ｑ ” （ｃｍ−３）程度の不純物濃度
を有する厚さ〜ｌ 〔μｍ〕のＩｎＧａＡｓＰ活性層３
を成長させて形成する。
プしたｎ型１ｎＰ基板ｌ上に、順に、Ｓｎを 〜２×１
０１＠〔ｃＩｌｌ−３〕程度ドープした厚さ〜７（μｍ
）のｎ型１ｎＰクラッド層２、ノンパドープではあるが
〜５ Ｘ Ｉ Ｑ ” （ｃｍ−３）程度の不純物濃度
を有する厚さ〜ｌ 〔μｍ〕のＩｎＧａＡｓＰ活性層３
を成長させて形成する。
活性層３上にＣｄを〜５×１０＋７〔ｃＩｎ−３〕程度
ドープした厚さ〜０．５〔μｍ〕程度のｐ型１ｎＰクラ
ッド層４を成長させてから、Ｓｎを〜ｌＸｌ０”〔Ｃｌ
１１−３〕程度ドープした厚さ〜１ 〔μｍ〕のｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ埋込み層５を全面に成長させる。
ドープした厚さ〜０．５〔μｍ〕程度のｐ型１ｎＰクラ
ッド層４を成長させてから、Ｓｎを〜ｌＸｌ０”〔Ｃｌ
１１−３〕程度ドープした厚さ〜１ 〔μｍ〕のｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ埋込み層５を全面に成長させる。
この埋込み層５に貫通領域６を形成する為のマスクを形
成してパターンニングを行ない、その後再び厚さ〜１
〔μｍ〕のｐ型１ｎＰクラッド層４を成長する。
成してパターンニングを行ない、その後再び厚さ〜１
〔μｍ〕のｐ型１ｎＰクラッド層４を成長する。
そして、ｐ型１ｎＰクラッド層４上にＺｎを〜２×１０
ＩｌＩＣＣＩ１１−３〕程度ドーフシタ厚す〜ｏ、５〔
μｍ〕のｐ型１ｎＧａＡｓＰオーミック・コンタクト層
８を成長し、さらに、Ａｕ −Ｚｎ電極９を形成する。
ＩｌＩＣＣＩ１１−３〕程度ドーフシタ厚す〜ｏ、５〔
μｍ〕のｐ型１ｎＧａＡｓＰオーミック・コンタクト層
８を成長し、さらに、Ａｕ −Ｚｎ電極９を形成する。
また、ｎ型１ｎＰ基板１裏面には光取出し口１１の開け
られたＡｕ・Ｇｅ−Ｎｉ電極を形成する。
られたＡｕ・Ｇｅ−Ｎｉ電極を形成する。
本実施例では、貫通領域６の径Ｗは３０〔ｌｌｌ１１〕
、光取出し口１１の径Ｓは１３０〔μｍ〕にした。
、光取出し口１１の径Ｓは１３０〔μｍ〕にした。
また、本実施例の発光ダイオードの活性層３、埋込み層
５、オーミック・コンタクト層８の組成比はフォト・ル
ミネッセンスのピーク値として、それぞれ、１．２７
Ｃμｍ ） 、１．１５ Ｃμｍ ）、１、 ｌ
５ Ｃｐｍ ）であるが、これは使用目的に応じて変え
ることができる。
５、オーミック・コンタクト層８の組成比はフォト・ル
ミネッセンスのピーク値として、それぞれ、１．２７
Ｃμｍ ） 、１．１５ Ｃμｍ ）、１、 ｌ
５ Ｃｐｍ ）であるが、これは使用目的に応じて変え
ることができる。
本実施例に依り作成された発光ダイオードは、順方向電
流１００１００（であるとき、電圧 〜１．３（Ｖ）、
光出力（先球ファイバ使用）〜１００〔μＷ］しあった
。
流１００１００（であるとき、電圧 〜１．３（Ｖ）、
光出力（先球ファイバ使用）〜１００〔μＷ］しあった
。
尚、上記実施例の発光ダイオードはＩｎＧａＡｓＰ−Ｉ
ｎＰ系のものであるが、本発明は他の化合物半導体系、
例えばＧａＡｌＡｓ −ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ −
ＩｎＰ系などを適用できる。
ｎＰ系のものであるが、本発明は他の化合物半導体系、
例えばＧａＡｌＡｓ −ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ −
ＩｎＰ系などを適用できる。
以上の説明で判るように、本発明に依れば、活性層に近
接して選択的に配設され周囲の半導体層と異なる導電型
有するか又は周囲の半導体層より高い抵抗埴を有する埋
込み層を備えて発光領域を画定した半導体発光ダイオー
ドが得られる。
接して選択的に配設され周囲の半導体層と異なる導電型
有するか又は周囲の半導体層より高い抵抗埴を有する埋
込み層を備えて発光領域を画定した半導体発光ダイオー
ドが得られる。
更に、本発明に依れば、埋込み層を活性層上に成長して
形成されるので、活性層が平坦に形成されているところ
に埋込み層を近づけて成長でき、活性層と埋込み層間の
距離を小さくして発光領域の大きさを極めて精密に制御
することができる。
形成されるので、活性層が平坦に形成されているところ
に埋込み層を近づけて成長でき、活性層と埋込み層間の
距離を小さくして発光領域の大きさを極めて精密に制御
することができる。
従って、本発明の発光ダイオードは単一モード光ファイ
バと高効率で結合するのに好適である。
バと高効率で結合するのに好適である。
また、発光領域の制限即ち電流通路の設定に絶縁膜など
は用いていないので、温度上昇や熱歪、弾性歪は起こら
ず、良好な特性を長期に亘り維持でき、更にまた、結晶
成長面は平坦である。
は用いていないので、温度上昇や熱歪、弾性歪は起こら
ず、良好な特性を長期に亘り維持でき、更にまた、結晶
成長面は平坦である。
第１図は本発明に係る半導体発光ダイオードを表わす要
部側断面図、 第２図は本発明とは対照的な半導体発光ダイオードを表
わす要部側断面図、 第３図は本発明一実施例を説明するための半導体発光ダ
・イオードを表わす要部側断面図である。 図に於いて、１は基板、２はクラッド層、３は活性層、
４はクラッド層、５は埋込み層、６は貫通領域である。
部側断面図、 第２図は本発明とは対照的な半導体発光ダイオードを表
わす要部側断面図、 第３図は本発明一実施例を説明するための半導体発光ダ
・イオードを表わす要部側断面図である。 図に於いて、１は基板、２はクラッド層、３は活性層、
４はクラッド層、５は埋込み層、６は貫通領域である。
Claims (1)
- 活性層上に第１の半導体層を形成し、該第１の半導体層
上に該第１の半導体層と異なる導電型を有するか又は該
第１の半導体層より高い抵抗値を有する埋込み層を形成
し、該埋込み層を部分的に除去して開口し、該開口内及
び該埋込み層上に第２の半導体層を形成し、前記第１及
び第２の半導体層をクラッド層となすことを特徴とする
半導体発光ダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60103839A JPS6110285A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 半導体発光ダイオ−ドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60103839A JPS6110285A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 半導体発光ダイオ−ドの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8096479A Division JPS566480A (en) | 1979-06-27 | 1979-06-27 | Semiconductor light emitting diode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110285A true JPS6110285A (ja) | 1986-01-17 |
Family
ID=14364591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60103839A Pending JPS6110285A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 半導体発光ダイオ−ドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110285A (ja) |
-
1985
- 1985-05-17 JP JP60103839A patent/JPS6110285A/ja active Pending
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