JPS6216583A - メサ型モノリシック発光ダイオードアレイ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体チップの裏面に共通電極、表面に複数
個の個別電極を有するモノシリツク発光ダイオードプレ
イに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、モノシリツク発光ダイオードとしては、単結晶基
板の上に成長させたエピタキシャル成長層に不純物を拡
散させた構造が知られている。

第５図は、従来のモノシリツク発光ダイオードアレイの
上面図、第６図は第５図におけるＡ−Ａ’断面の斜視図
である。

図中、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２および６はそれぞれエ
ピタキシャル成長させたｎ型ＧａＡｓ　１−ＸＰｘ層お
よびｎ型Ｇ　ａ　Ａ　５層である。４および５は、ｎ型
Ｇ　ａ　Ａ　８層６の表面からＺｎを選択拡散させるこ
とによって形成したｐ型領域であって、４は発光再結合
部、５は各発光再結合部４よりなる個々の発光ダイオー
ド部間のアイソレーションストライプである。６は各発
光ダイオニド部のｎ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ層３の電極部９上
に設けられた通電用の個別プラス電極、７はｎ型Ｇ　ａ
　Ａ　Ｓ基板の裏面に設けられた各発光ダイオード部共
通のマイナス電極である。

プラス電＄ｊ、６、マイナス電極７間に正バイヤスを加
えると、ｎ型ＧａＡｓ１−）（Ｐｘ層２からの電子はｐ
型頭域である発光再結合部４に注入され、発光再結合に
よる光は、個別プラス電極６およびｎ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ
層６に設けられた光取り出し孔８を通って矢印Ｃの示す
如く外部に放出される。

〔発明が解決しようとする問題点」 しかし、従来の波数型発光ダイオードアレイは上記した
ような構成であるため、次のような問題点をもっている
。

（１）Ｚｎの選択拡散を必要とするため、拡散マスクの
形成工程を含め工程が複雑である。

（２）Ｚｎの選択拡散はアンプル内拡散であり、製造コ
ストが高くなる。

（３）　　Ｚｎの選択拡散は、インタースティシャルな
部分を含むため、特に結晶欠陥部で異常拡散を生じ易く
、歩留りを低下するおそれがある。

（４）駆動用集積回路としてはプラス電極を共通、マイ
ナス電極を個別に設けることが望ましいが、ｍ−ｖ族化
合物半導体では、実用的なドナー拡散源がないだめｎ型
基板しか用いられず、従ってマイナス電極を共通べした
アレイしか得られない。

（５）各発光ダイオード部の個別電極はリードワイヤで
配線すれているため、ボンディング等の工数がかかり、
微細構造にはむかない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、
Ｚｎの選択拡散工程を必要とせず、従っ簡単な工程で低
コストの製造ができ、結晶欠陥の存在もあまり歩留りに
影響することなく、更にはワイヤボンディング不用の新
規な構造のメサ型モノシリツク発光ダイオ−ドアレイを
提供することにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

すなわち、本発明の要旨は、ＧａＡｓ基板上にｐ　−１
１接合面が形成されるよう少なくとも一層の混晶系エピ
タキシャル層が成長され、前記ｐ−ｎ接合接合相直交す
るメサ・エッチング溝により一列に並ぶ複数個の発光タ
゛イオード部に分割されてなる発光ダイオードアレイに
おいて、各隣接する前記発光ダイオード部間に設けられ
ている前記メサ・エッチング溝は逆メサ方向のエツチン
グ溝であり、それに直交し前記発光ダイオードアレイを
縦断する前記メサ・エッチング溝は順メサ方向のエツチ
ング溝であり、前記名発光ダイオード部の電極部に接続
される金属膜配線が前記電極部から前記順メサ方向のエ
ツチング溝上を通って引き出されていることにある。

〔要旨の補足説明〕

一般に、セン亜鉛鉱型のｍ−ｖ族化合物半導体結晶にあ
っては、化学エツチングの速度や　開方向に異方性が強
く存在し、そのため、素子形成用単結晶ウェハとしては
、（１００）面ないしこれに近い面方位をもったものが
用いられる。

例えば、第６図に示す如く、（１００）面をく０１１〉
方向およびこれと直角なく０１１＞方向にメサ・エッチ
ングすれば、それぞれのメサの　角は＜Ｌｌｌｌ＞方向
のものでは鋭角になるだめこれを逆メサと叶び、くＵｌ
ｌ〉方向ないしこれに近い方向を逆メサ方向と呼んでい
る。反対に、　角が鈍角になる＜Ｌｌｌｌ＞方向ないし
これに近い方向を順メサ方向と呼んでいる。

ところで、第４図（ａ）、　（ｂ）にそれぞれのメサの
断面図を示した如く、第４図（ａ）、において逆メサ方
向のエツチング部では蒸着金属膜１６がメサ　部で段切
れを起こし、反対に第４図（ｂ）において順メサ方向の
エツチング部では蒸着金属膜１６０段切れは起こらない
。なお、第６図および第４図中、１２は結晶基板、１６
は絶縁膜である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図に本発明のメサ型モノシリツク発光ダイオードア
レイの上面図、第２図に第１図の］：ｌ　−Ｂ’断面の
斜視図を示す。

図中、２１はｐ型ＧａＡＳ基板、　２２はエピタキシャ
ル成長させたｐ型Ｇａ’１−　ＸＡｔｘＡｓ層であリ、
その混晶比Ｘの値はｘ＝０．１０〜０．６５程度の範囲
内で、これは希望する発光波長によって適宜定められる
。２６はｎ型Ｇａ　１−　Ｘ　ＡｔＸＡ　ｓ層２２上に
エピタキシャル成長させたｎ型Ｇ　ａ　１−　ｙ　Ａ　
ｌ　ｙＡｓ層であり、この混晶比ｙは、上記混晶比Ｘよ
りも高くすることによって、ｐｎＧａｌ−＞（ＡｚｘＡ
ｓ層２２からの発光波長に対する光透過性と、このｎ型
Ｇａ　１−ｆＬｙＡ１層２６からの電子）注入効率の増
加およびＰ　ｍＧａ１−ｘＡｔＸＡｓ層２ＸＡｓ性入さ
れた少数キャリアめ閉じ込めを図っている。

２６は、ｎ　Ｗ　Ｇａ　１−ｙＡｔｙＡｓ層２６の電極
部２９に接続される配線用の個別マイナス電極であり、
金属膜が蒸着されている。

２４は、個別マイナス電極２６と電極部２９以外のｎ型
Ｇａ　１−ｙＡｚｙＡｓ層２６とを層線６るために設け
られたフォスホ・シリケート・ガラス（ＰＳＧ）膜であ
る。

２５はメサ・エッチング溝で、２５ａは逆メサ方向のエ
ツチング溝、２５ｂは順メサ方向のエツチング溝であり
、それぞれ各発光ダイオード部が６０をアイソレートす
るために設けられている。

なお、各隣接する発光ダイオード部６０間には逆メサ方
向のエツチング溝が設けられ、素子を縦断するように順
メサ方向のエツチング溝が設けられるようにしなければ
ならない。

よって、各個別マイナス電極２６は、電極部２９から順
メサ方向のエツチング溝２５ｂ上を通って引き出される
ため、メサの　部で段切れを起こして断線することがな
い。

２７はｎ型ＧａＡｓ基板２１の裏面に金属膜を全面蒸着
させて形成した共通プラス電極である。

この構造において、個別マイナス電極２６と共通プラス
電極２７との間に電圧を印加して発光ダイオード部６０
に順方向電流を流せば、ｎｍＧａ１　＋　ｙ　Ａ　ｔｙ
　Ａ　ｓ層２６から電子がｎ型Ｇａ　１−　＞ＨＡｔｘ
Ａｓ層２２に注入されて発光再結合を起こし、光はメサ
部から上方に放出される。

なお、個別マイナス電極２６が引き出し部でＬ字型にな
っているのは、ワイヤポンディングが容易に行えるよう
にするためである。

実施例１゜ Ｚｎドープ、キャリア濃度２　ｘ　１０１８ｃｍ−３で
ある厚さ３５０　ｐｍのｐＷＧａＡｓ基板の（１００）
表面に液相エピタキシャル成長により、キャリア濃度５
Ｘ１０　　ｃｓｘ　　のｎ型Ｇａ（１９Ａｔ（１１Ａｓ
層を２０　ｐｍおよびキャリア濃度２Ｘ１０１７ｃｍ−
’のｎ型Ｇａ（１７ＡｔＯ，３ＡＳ層を３μｍ順次成長
させた。

この表面をメサ・エッチングして、（１００）面に対し
て順メサ方向である＜ＯＴｌ＞方向のエツチング溝を２
本設け、その＜０１１＞方向に垂直な逆メサ方向である
＜０１１＞方向のエツチング溝を２本の順メサエッチン
グ溝間に設けた。よって、これらメサ・エッチング溝に
より、＜０１１＞方向に一列に並ぶ発光ダイオード部が
形成されたことになる。なお、それぞれのメサ・エッチ
ング溝の深さを５μｍとした。

次に、全表面を覆うようにＰＳＧ膜を０．２μｍ成長さ
せ、その後各発光ダイオード部の電極部上のＰＳＧ膜を
フッ酸により除去した。

ＰＳＧ膜上には、個別マイナス電極として各発ダイオー
ド部の電極部から順メサ方向のエツチング溝上を通って
引き出されるよう金−ゲルマニウム合金／ニッケル／金
の金属膜を蒸着し、その厚さをそれぞれ０．１　ｐｍ／
　０．２　ｐｍ／　Ｌｌ、５　ｐｍとした。

基板の裏面全体には共通プラス電極として厚さがそれぞ
れ０．１　ｐ　ｍ／　ｔＪ、２　ｐ　ｍ／　ｔＪ、５　
ｐ　ｍである金−亜鉛／ニッケル／金の金属膜を蒸着し
た。

発光ダイオード部は、１ｍｍ当り１６個の割り合で形成
され、１．６ｍｎｘ８ｒｒｒｎのチップ中に１２８個の
発光ダイオード部を形成することができた。

このメサ型モノミリツク発光ダイオードアレイの立上り
電圧は０．４Ｖで、順方向１．６ｖにおいて１０ｍＡ以
上、逆耐圧が７Ｖ以上、発光波長は８００　ｎｍであっ
た。

又、順メサ方向のエツチング上に金属膜が蒸着されてい
るため、第４図（ｂ）に示したように段切れが生ずるこ
とがなく、歩留り１００％で２０００時間使用後も断線
することのないメサ型モノシリツク発光ダイオードを得
ることができた。

このように、本発明の実施例であれば、従来のような工
程の複雑なＺｎ選択拡散技術を必要とせず、簡単な工程
で製造可能であり、各発光ダイオード部６０の特性のば
らつきが少ないものである。

上記実施例では、基板結晶としてｐｍＧ　ａ　Ａ　ｓを
用いていたが、ｎ型ＧａＡｓを用いることも可能で、ｎ
型Ｇ　ａ　Ａ　ｓを用いた場合、共通電極側がマイナス
電極、個別電極側がプラス電極としてもよい。

また、各発光ダイオード部６０に設けられる個別毎、極
が、発光面の中心部に位置するいわゆる中心１極型のも
のについて記載したが、本発明はこれに限られるもので
はなく、第１図および第２図に示した光透過孔を有する
いわゆる周辺電極型などあらゆる電極形状について適用
可能である。

また、ＧａＡｓ基板上に形成される混晶系もＧａＡｚＡ
ｓに限られるものではなく、その他の混晶系を用いてよ
い。

〔発明の効果〕

以上に説明した如く、本発明のメサ型モノシリツク発光
ダイオードアレイは次のような顕著な効果を奏する。

（１）Ｚｎの選択拡散を必要とせず工程が簡単でかつ異
常拡散等による発光不良を生じないだめ、歩留り高く生
産でき、かつ各発光ダイオード部の発光特性にばらつき
が少ないものである。

（２）基板結晶として、ｎ型あるいはｐ型のどちらのＧ
ａＡＳ基板をも用いることができるため、共通電極をプ
ラスあるいはマイナスのどちらの電極にも設計可能であ
り、駆動回路の選択自由度が大きい。

（６）順メサ方向のエツチング溝を通って蒸着金属膜で
配線引出しができるため、ワイヤボンディング工程を省
くことが可能であり、生産性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す上面図、第２図は第１図
におけるＢ　−Ｂ’断面の斜視図、第６はエツチングに
よるメサ形状を示す説明図、第４図はメサ断面を示す断
面図、第５図は従来例を示す上面図、第６図は第５図に
おけるＡ　−Ａ’断面の斜視図である。 １；ｎ型ＧａＡｓ基板、２；ｎ型ＧａＡｓ１−ＸＰＸ層
。 ６：ｎ型ＧａＡＳ層　、４：発光再結合部。 ５；アイソレーションストライプ、６；個別プラス電極
。 ７；共通マイナス電極、　８；光取り出し孔。 ９；２９；電極部、　　　１２；結晶基板。 １６：絶縁膜、　　１６：蒸着金属膜。 ２１；ｎ型ＧａＡｓ基板、２２；ｐ型Ｇａ１−ｘＡｔＸ
Ａｓ層。 ２６；ｎ型Ｇａ　１−ｙＡｔｙＡ　ｓ層、２４；ＰＳＧ
膜。 ２５；メサ・エッチング溝、２６：個別マイナス電極。 ２７：共通プラス電極、６０；発光ダイオード部′！ｌ
　１　の 見　２１ｆｌ 第　３日 八 第　４旧 第　ＳＩ！Ｉ 第　６１ １事件の表示 昭和　５９　年　特　　　許　願第　２４９３５０　　
号２発明の名称 メサ型モノシリツク発光ダイオードアレイ３　補正をす
る者 事件との関係　特　　　許　出願人 （ｆ”ｂ　　　　　　　　　東京都千代田区丸の内二丁
目１番２号名称（５１２）　　　日立電線株式会社代表
者　　　　　　呆　〒　ｉ ５、補　　正　　の　　対　　象 （１）明細口の全文。 ６、補　　正　　の　　内　　容 、（１）　　明細書の全文を別紙の通りに訂正する。 ７、添付書類の目録 （１）訂正明細書　　１通 以　　上 訂　　　　正　　　　明　　　　細　　　　よ１、発明
の名称　メサ型モノリシック発光ダイオードアレイ ２、特許請求の範囲 （１）ＧａＡｓ基板上にｐ−ｎ接合面が形成されるよう
少なくとも一層の混晶系エピタキシャル層が成長され、
前記ｐ−ｎ接合面が相直交するメサ・エッチング溝によ
り一列に並ぶ複数個の発光ダイオード部に分割されてな
る発光ダイオードアレイにおいて、各隣接する前記発光
ダイオード部門に設けられている前記メサ・エッチング
溝は逆メサ方向のエツチング溝であり、それに直交しか
つ前記発光ダイオードアレイを縦断する前記メサ・エッ
チング溝は順メサ方向のエツチング溝であり、前記各発
光ダイオード部の電極部に接続される金属膜配線が前記
電極部から前記順メサ方向のエツチング溝上を通って引
ぎ出されているものであることを特徴とするメサ型モノ
リシック発光ダイオードアレイ。 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体チップの裏面に共通電極、表面に複数
個の個別電極を右するモノリシック発光ダイオードアレ
イに関するものである。 ［従来の技術］ 従来、モノリシック発光ダイオードとしては、単結晶基
板の上に成長させたエピタキシャル成長層に不純物を拡
散させた構造が知られている。 第５図は、従来のモノリシック発光ダイオードアレイの
上面図、第６図は第５図におけるＡ−Ａ′所面の斜視図
である。 図中、１はｎ型ＱａＡｓｌ板、２および３はそれぞれエ
ピタキシャル成長させたｎ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ　１−ｘＰ
Ｘ層およびｎ型ＧａＡＳ層である。４および５は、ｎ型
ＧａＡＳ層３の表面からＺｎを選択拡散させることによ
って形成したｐ壁領域であって、４は発光再結合部、５
は各発光再結合部４よりなる個々の発光ダイオード部門
のアイソレーションストライプである。６は各発光ダイ
オード部のｎ型ＧａＡＳ層３の電極部９上に設けられた
通電用の個別プラス電極、７はｎ型Ｇ　ａ　Ａ　Ｓ基板
の裏面に設けられた各発光ダイオード部共通のマイナス
電極である。 プラス電極６、マイナス電極７間に正バイヤスを加える
と、ｎ型ＧａＡｓ　　　Ｐ　　１２からの電−ｘ　　Ｘ 子はｐ壁領域である発光再結合部４に注入され、発光再
結合による光は、個別プラス電極６およびｎ型Ｇ　ａ　
Ａ　Ｓ　ｍ　３に設けられた光取り出し孔８を通って矢
印Ｃの示す如く外部に放出される。 し発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の拡散型発光ダイオードアレイは上記した
ような構成であるため、次のような問題点をもっている
。 ［１）Ｚｎの選択拡散を必要とするため、拡散マスクの
形成工程を含め工程が複雑である。 ＋２）Ｚｎの選択拡散はアンプル内拡散であり、製造コ
ストが高くなる。 （３）Ｚｎの選択拡散はインタースティシャルな部分を
含むため、特に結晶欠陥部で異常拡散を生じ易く、歩留
りを低下するおそれがある。 （４）駆動用集積回路としてはプラス電極を共通、マイ
ナス電極を個別に設けることが望ましいが、■−■族化
合物半導体では、実用的なドナー拡散源がないためｎ型
基板しか用いられず、従ってマイナス電極を共通にした
アレイしか得られない。 （５）各発光ダイオード部の個別電極はリードワイヤで
配線されているため、ボンディング等の工数がかかり、
微細構造にはむかない。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、
Ｚｎの選択拡散工程を必要とせず、従って簡単な工程で
低コストの￥Ｊ造ができ、結晶欠陥の存在もあまり歩留
りに影響することなく、更にはワイヤボンディング不用
の新規な構造のメサ型モノリシック発光ダイオードアレ
イを提供することにある。 ［問題点を解決するため手段〕 すなわち、本発明の要旨は、ＧａＡｓ基板上にｐ−ｎ接
合面が形成されるよう少なくとも一層の温晶系エピタキ
シャル層が成長され、前記ｐ−ｎ接合面が相直交するメ
サ・エッチング溝により一列に並ぶ複数個の発光ダイオ
ード部に分割されてなる発光ダイオードアレイにおいて
、各隣接する前記発光ダイオード部門に設けられている
前記メサ・エッチング溝は逆メサ方向のエツチング溝で
あり、それに直交し前記発光ダイオードアレイを縦断す
る＋ｍ記メ勺・エツチング溝は順メサ方向のエツチング
溝であり、前記各発光ダイオード部の電極部に接続され
る金属膜配線が前記電極部から前記順メサ方向のエツチ
ング溝上を通って引き出されていることにある。 ［要旨の補足説明」 一般に、セン亜鉛鉱型の■−ｖ族化合物半導体結晶にあ
っては、化学エツチングの速度や男開方向に異方性が強
く存在し、そのため、素子形成用単結晶ウェハとしては
、（１００）面ないしこれに近い面方位をもったものが
用いられる。 例えば、第３図に示す如く、（１００）面をく０１１〉
方向およびこれと直角なくＯＴｌ＞方向にメサ・エッチ
ングすれば、それぞれのメサの稜角は＜ｏｉｉ＞方向の
ものでは鋭角になるためこれを逆メサと呼び、＜０１１
＞方向ないしこれに近い方向を逆メサ方向と呼んでいる
。反対に、稜角が鈍角になる＜ｏＴｌ＞方向ないしこれ
に近い方向を順メサ方向と呼んでいる。 ところで、第４図（ａ）、（ｂ）にそれぞれのメサ断面
図を示した如く、第４図（ａ）、において逆メサ方向の
エツチング法では融着金属膜１６がメサ稜部で段切れを
起こし、反対に第４図（ｂ）において順メサ方向のエツ
チング溝では蒸着金属膜１６の段切れは起こらない。な
お、第３図および第４図中、１２は結晶基板、１３は絶
縁膜である。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。 第１図に本発明のメサ型モノリシック発光ダイオードア
レイの上面図、第２図に第１図のＢ−Ｂ′断面の斜視図
を示す。 図中、２１はＰ型ＧａＡＳ基板、２２はエピタキシャル
成長さＶたｐ型Ｇａ　　ＡｌｘＡｓ層で−ｘ あり、その混晶比Ｘの値はｘ＝０．１０〜０．３５程度
の範囲内で、これは希望する発光波長によって適宜室め
られる。２３はｎ型Ｇａ１−ｘＡ１ｘＡＳ層２２上にエ
ピタキシャル成長させたｎ型Ｇａ１−ｙ　Ａｆ　ｙＡｓ
ａであり、コ（７）　’１４　Ｑ　比’／　ハ、上記混
晶比Ｘよりも高くすることによって、ｎ型Ｇａ１−ｘΔ
１ｘＡＳ層２２からの発光波長に対する光透過性と、こ
のｎ型ＧａＡＪＡｆ層２３１−Ｖ　　　Ｖ からの電子の注入効率の増加およびｎ型Ｇａ１−ｘＡＩ
ＸＡＳ層２２内に注入された少数キャリアの閉じ込めを
図っている。 ２６は、ｎ型Ｇａ１−ｙＡＪ　ｙＡｓａ２３の電極部２
９に接続される配線用の個別マイナス電極であり、金属
膜が蒸着されている。 ２４は、個別マイナス電極２６と電極部２つ以外のｎ型
ＧａＡｊ！Ａｓ層２３とを絶縁するｉ−ｙ　　　ｙ ために設けられたフォスホ・シリケート・ガラス（ＰＳ
Ｇ）膜である。 ２５はメサ・エッチング溝で、２５ａは逆メサ方向のエ
ツチング溝、２５ｂは順メサ方向のエツチング溝であり
、それぞれ各発光ダイオード部３０をアイソレートする
ために設けられている。 なお、各隣接する発光ダイオード部３０間には逆メナ方
向のエツチング溝が設けられ、素子を縦断するように順
メサ方向のエツチング溝が設けられるようにしなければ
ならない。 よって、各個別マイナス電極２６は、電極部２９から順
メサ方向のエツチング溝２５ｂ上を通？て引き出される
ため、メサの稜部で段切れを起こして断線することがな
い。 ２７はｐ型ＧａＡｓ基板２１の裏面に金属膜を全面蒸着
させて形成した共通プラス電極である。 この構造において、個別マイナス電極２６と共通プラス
電極２７との間に電圧を印加して発光ダイオード部３０
に順方向電流を流せば、ｎ型Ｇａ１−ｙＡｆ　　Ａｓ１
１２．３から電子がｐ型Ｇａ　　　ＡＶ　　　　　　　
　　　　　　　　１−ｘｆｘＡＳＩ５２２に注入されて
発光再結合を起こし、光はメサ部から上方に放出される
。 なお、個別マイナス電極２６が引き出し部でＬ字型にな
っているのは、ワイヤボンディングが容易に行えるよう
にするためである。 実施例１゜ Ｚ　ｎ　ト−７、キｖ　ＩＪ　７濃度２×１０１８ＣＩ
Ｉ°３テする厚さ３５０μｍのＰ型ＧａＡＳ＆！板の（
１００）表面に液相エピタキシャル成長により、キャリ
ア濃度５Ｘ１０ｃｍ−ｘのｎ型Ｇａ　　　Ａｉｌ　　　
Ａｓ０．９　　０．１ 層を２０μｍおよびキャリア濃度２　ｘ　１０１７ｃｍ
４のｎ型Ｇａ　ｏ、７Ａ１’　　。、３ＡＳ１５ｊを３
μｍ順次成長させた。 この表面をメサ・エッチングして、（１００）面に対し
て順メサ方向である＜ＯＴｌ　＞方向のエツチング溝を
２本設け、その＜ＯＴｌ＞方向に垂直な逆メサ方向であ
る＜０１１＞方向のエツチング溝を２本の順メサエッチ
ングＷＩＩＷＡ＆：設けた。よって、これらメサ・エッ
チング溝により、＜ＯＴｌ〉方向に一列に並ぶ発光ダイ
オード部が形成されたことになる。なお、それぞれのメ
サ−エツチング溝の深さを５μｍとした。 次に、全表面を覆うようにＰＳＧ膜を０．２μｍ成長さ
せ、その後各発光ダイオード部の電極部上のＰＳＧ膜を
フッ酸により除去した。 ＰＳＧ膜上には、個別マイナス電極として各発光ダイオ
ード部の電極部から順メサ方向のエツチング溝上を通っ
て引き出されるよう金−ゲルマニウム合金／ニッケル／
金の金属膜を蒸着し、その厚さをそれぞれ０．１μｍ１
０．２μｍ１０．５μｍとした。 基板の裏面全体には共通プラス電極として厚さがそれぞ
れ０．１μｍ１０．２ｕｍ１０．５ｕｍである金−亜鉛
／ニッケル／金の金属膜を蒸着した。 発光ダイオード部は、１１１１１Ｉ当り１６ＷＡの割合
で形成され、１．６ｓ＋Ｘ８ａｍのチップ中に１２８個
の発光ダイオード部を形成することができた。 このメサ型モノミリツク発光ダイオードアレイの立上り
電圧は０．４Ｖで、順方向１．６ｖにおいて１０ｍＡ以
上、逆耐圧が７Ｖ以上、発光波長は８００履であった。 又、順メサ方向のエツチング上に金属膜が蒸着されてい
るため、第４図（ｂ）に示したように段切れが生ずるこ
とがなく、歩留り１００％で２０００時間使用後も断線
することのないメサ型モノリシック発光ダイオードを得
ることができた。 このように、本発明の実施例であれば、従来のような工
程の複雑なＺｎ選択拡散技術を必要とせず、簡単な工程
で製造可能であり、各発光ダイオード部３０の特性のば
らつきが少ないものである。 上記実施例では、基板結晶としてｎ型ＧａＡｓを用いて
いたが、ｎ型ＧａＡｓを用いることも可能で、ｎ型Ｇａ
Ａｓを用いた場合、共通電極側をマイナス電極、個別電
極側をプラス電極としてもよい。 また、各発光ダイオード部３０に設けられる個別電極が
、発光面の中心部に位置するいわゆる中心電極型のもの
について記載したが、本発明はこれに限られるものでは
なく、第１図および第２図に示した光透過孔を有するい
わゆる周辺電極型などあらゆる電極形状について適用可
能である。 また、ＧａＡＳ基板上に形成される混晶系もＧａ八へＡ
Ｓに限られるものではなく、その他の混晶系を用いても
よい。 ［発明の効果］ 以上に説明した如く、本発明のメサ型モノリシック発光
ダイオードアレイは次のような顕著な効果を奏する。 （１）Ｚｎの選択拡散を必要とせず工程が簡単でかつ異
常拡散等による発光不良を生じないた゛め１１歩留り高
く生産でき、かつ各発光ダイオード部の発光特性にばら
つきが少ないものである。 （２）基板結晶として、ｐ型あるいはｐ型のどちらのＧ
ａＡＳ基板をも用いることができるため、共通電極をプ
ラスあるいはマイナスのどちらのＮ極にも設計可能であ
り、駆動回路の選択自由度が大きい。 （３順メサ方向のエツチング溝を通って蒸着金属膜で配
線引出しができるため、ワイヤボンディング工程を省く
ことが可能であり、生産性に優れている。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の実施例を示す上面図、第２図は第１図
におけるＢ−Ｂ−断面の斜視図、第３はエツチングによ
るメサ形状を示す説明図、第４図はメサ断面を示す断面
図、第５図は従来例を示す上面図、第６図は第５図にお
けるＡ−Ａ−断面の斜視図である。 １　・ｎ型ＧａＡＳ基板。 ２　・ｎ型ＧａＡｓ　　　Ｐ　　Ｐｉ。 −ｘ　　ｘ ３　・ｎ型ＧａＡＳ層。 ４・−・発光再結合部。 ５・・・アイソレーションストライプ。 ６・・・個別プラス電極。 ７・・・共通マイナス電極。 ８・・・光取り出し孔。 ９、２９・・・電　　極　　部。 １２・・・結晶基板。 １３・・・絶　縁　膜。 １６・・・蒸着金ａ膜。 ２１−ｐ型ＧａＡＳ基板。 ２２　・ｌ）型Ｇａ　　Ａ１ＸＡＳ層。 １−× ２３−ｎ型Ｇａ　　　Ａｆ　　Ａｓｆｆ１゜１−Ｖ　　
　　　Ｖ ２４・・・ＰＳＧ膜。 ２５・・・メサ・エッチング溝。 ２６・・・個別マイナス電極。 ２７・・・共通プラス電極。 ３０・・・発光ダイオード部。 代理人　弁理士　佐　藤　不二雄 ニラ １事件の表示 昭和　５９　年　特　　　許　願第　２４９３５０　　
号２発明の名称 メサ型モノリシック発光ダイオードアレイ３補正をする
者 事件との関係　特　　　許　田麩 住　所　　　　　　　　　東京都：Ｉ！ｄ請区虻のｔ二
丁目１番２号代表者　　　　　　￥　Ｔ　ｉ ７、補正の内容 訂正明細書第１３頁第２行目の「第３は」を「第３璽は
」に訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＧａＡｓ基板上にｐ−ｎ接合面が形成されるよう
   少なくとも一層の混晶系エピタキシャル層が成長され、
   前記ｐ−ｎ接合面が相直交するメサ・エッチング溝によ
   り一列に並ぶ複数個の発光ダイオード部に分割されてな
   る発光ダイオードアレイにおいて、各隣接する前記発光
   ダイオード部間に設けられている前記メサ・エッチング
   溝は逆メサ方向のエッチング溝であり、それに直交しか
   つ前記発光ダイオードアレイを縦断する前記メサ・エッ
   チング溝は順メサ方向のエッチング溝であり、前記各発
   光ダイオード部の電極部に接続される金属膜配線が前記
   電極部から前記順メサ方向のエッチング溝上を通って引
   き出されているものであることを特徴とするメサ型モノ
   シリック発光ダイオードアレイ。