JPS6316683A - 面発光半導体装置 - Google Patents
面発光半導体装置Info
- Publication number
- JPS6316683A JPS6316683A JP61162527A JP16252786A JPS6316683A JP S6316683 A JPS6316683 A JP S6316683A JP 61162527 A JP61162527 A JP 61162527A JP 16252786 A JP16252786 A JP 16252786A JP S6316683 A JPS6316683 A JP S6316683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- lens
- semiconductor device
- semiconductor substrate
- substrate
- Prior art date
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- Granted
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、面発光半導体装置の光出力の取り出し効率
を向上させ、光ファイバとの結合効率を向上せしめた面
発光半導体装置に関するものである。
を向上させ、光ファイバとの結合効率を向上せしめた面
発光半導体装置に関するものである。
面発光型光素子と光ファイバとの結合は、光ファイバの
コア径が５０ＪＬｍ程度と比較的細く、また許容受光角
も！θ°程度と小さいため、光出力を効率よく光ファイ
バに導くことは非常に困難である。効率のよい結合を得
るために、従来は半導体基板上に球レンズを装着または
基板に球面加工を施して、発光領域から放出される光を
集束する方法が採られていた。
コア径が５０ＪＬｍ程度と比較的細く、また許容受光角
も！θ°程度と小さいため、光出力を効率よく光ファイ
バに導くことは非常に困難である。効率のよい結合を得
るために、従来は半導体基板上に球レンズを装着または
基板に球面加工を施して、発光領域から放出される光を
集束する方法が採られていた。
第２図はこの種の従来の面発光型ＬＥＤの構造の一例を
示す図である。この図において、１は半導体基板、２は
前記半導体基板１内の発光領域、３は前記発光領域２か
ら発生した光を集光する球レンズ、４は光線、５は前記
光線４を入射する光ファイバである。
示す図である。この図において、１は半導体基板、２は
前記半導体基板１内の発光領域、３は前記発光領域２か
ら発生した光を集光する球レンズ、４は光線、５は前記
光線４を入射する光ファイバである。
次に動作について説明する。
発光領域２で発生した光は球レンズ３によって集光され
１．光ファイバ５に入射する。
１．光ファイバ５に入射する。
しかしながら、光フアイバ５内を伝播できる光線４は、
光ファイバ５の中心軸に対して１０’程度以内の傾きを
持つものに限られるため、発光領域２から光フアイバ５
内に入射される光出力は、全先出力の２％程度と微小な
ものである。
光ファイバ５の中心軸に対して１０’程度以内の傾きを
持つものに限られるため、発光領域２から光フアイバ５
内に入射される光出力は、全先出力の２％程度と微小な
ものである。
第２図における光線４は、発光領域２の中心部より放射
された光のうち、光フアイバ５内を伝播可能なものを表
わしている。
された光のうち、光フアイバ５内を伝播可能なものを表
わしている。
上記のように面発光型光素子は、光出力を効率よく光フ
アイバ５内に取り入れるために、球レンズ３等の装着が
不可欠であり、球レンズ３等の装着による作業効率の悪
さ、集光特性のバラツキ。
アイバ５内に取り入れるために、球レンズ３等の装着が
不可欠であり、球レンズ３等の装着による作業効率の悪
さ、集光特性のバラツキ。
機械的耐久性などに問題点があった。また上記の構造で
は、光ファイバ５に対する結合効率は２〜３％程度が限
界であった。
は、光ファイバ５に対する結合効率は２〜３％程度が限
界であった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、集光特性の均一化とともに、作業効率の改
善、！ｊ１械的酎久耐の向上が図れる面発光半導体装置
を得ることを目的とするものである。
れたもので、集光特性の均一化とともに、作業効率の改
善、！ｊ１械的酎久耐の向上が図れる面発光半導体装置
を得ることを目的とするものである。
この発明に係る面発光半導体装置は、半導体基板にウェ
ハプロセスによって分布屈折率平板レンズを形成したも
のである。
ハプロセスによって分布屈折率平板レンズを形成したも
のである。
この発明においては、半導体基板内に形成された分布屈
折率平板レンズによって発光領域からの光出力を集束し
、光ファイバに効率よく入射される。
折率平板レンズによって発光領域からの光出力を集束し
、光ファイバに効率よく入射される。
第１図はこの発明の一実施例を示す面発光半導体装置の
構成図で、１は半導体基板、２は発光領域、２１は前記
半導体基板１中に埋め込まれた低屈折率の樹脂、２２は
前記低屈折率の樹脂２１中に高屈折率のイオンを拡散す
ることによって作成された分布屈折率平板レンズ、４は
光線、５は光ファイバである。
構成図で、１は半導体基板、２は発光領域、２１は前記
半導体基板１中に埋め込まれた低屈折率の樹脂、２２は
前記低屈折率の樹脂２１中に高屈折率のイオンを拡散す
ることによって作成された分布屈折率平板レンズ、４は
光線、５は光ファイバである。
この動作は、半導体基板１中の発光領域２で発生した光
は、低屈折率の樹脂２１中に形成された分布屈折率平板
レンズ２２によって集光され、光ファイバ５に効率よく
入射する。
は、低屈折率の樹脂２１中に形成された分布屈折率平板
レンズ２２によって集光され、光ファイバ５に効率よく
入射する。
なお、上記実施例では、低屈折率物質に低屈折率の樹脂
２１．拡散物としてイオンを用いたが、この組み合わせ
は屈折率に差のある物質ならばどのような組み合わせで
もよい、また半導体基板１より高い屈折率を持つ物質を
直接半導体基板１に拡散してもよい。
２１．拡散物としてイオンを用いたが、この組み合わせ
は屈折率に差のある物質ならばどのような組み合わせで
もよい、また半導体基板１より高い屈折率を持つ物質を
直接半導体基板１に拡散してもよい。
また上記実施例では、球レンズ等に変えて半導体基板１
中に分布屈折率平板レンズ２２を形成したが、さらに高
い光フアイバ結合効率を得るために、分布屈折率平板レ
ンズ２２と球レンズ等を組み合わせることも可能である
。
中に分布屈折率平板レンズ２２を形成したが、さらに高
い光フアイバ結合効率を得るために、分布屈折率平板レ
ンズ２２と球レンズ等を組み合わせることも可能である
。
この発明は以上説明したように、半導体基板中に分布屈
折率平板レンズを形成したので、半導体基板中の発光領
域から発生する光は、分布屈折率平板レンズにより集光
され、効率よく光ファイバに入射させることができる。
折率平板レンズを形成したので、半導体基板中の発光領
域から発生する光は、分布屈折率平板レンズにより集光
され、効率よく光ファイバに入射させることができる。
また半導体基板内部に分布屈折率平板レンズを形成した
ことから作業効率が改善されるとともに、機械的耐久性
に優れ、集光性、および精度の高い面発光半導体装置が
得られる効果がある。
ことから作業効率が改善されるとともに、機械的耐久性
に優れ、集光性、および精度の高い面発光半導体装置が
得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す面発光半導体装置の
断面図、第２図は従来の面発光半導体装置の断面図であ
る。 図において、１は半導体基板、２は発光領域、４は光線
、５は光ファイバ、２１は低屈折率の樹脂、２２は分布
屈折率平板レンズである。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）手続補正書
（自発） 昭和 年 月 日
断面図、第２図は従来の面発光半導体装置の断面図であ
る。 図において、１は半導体基板、２は発光領域、４は光線
、５は光ファイバ、２１は低屈折率の樹脂、２２は分布
屈折率平板レンズである。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）手続補正書
（自発） 昭和 年 月 日
Claims (3)
- （１）面発光型光素子の半導体基板の光を取り出す側の
面に、ウェハプロセスによって分布屈折率平板レンズを
形成したことを特徴とする面発光半導体装置。 - （２）分布屈折率平板レンズは、半導体基板の光を取り
出す側の面に、比較的屈折率の小さい物質を埋め込み、
この物質中に比較的屈折率の大きい物質を拡散すること
によって形成したことを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の面発光半導体装置。 - （３）分布屈折率平板レンズは、半導体基板の光を取り
出す側の面に、高屈折率の物質を拡散することによって
形成したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の面発光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16252786A JP2593649B2 (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 面発光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16252786A JP2593649B2 (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 面発光半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316683A true JPS6316683A (ja) | 1988-01-23 |
| JP2593649B2 JP2593649B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=15756308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16252786A Expired - Lifetime JP2593649B2 (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 面発光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593649B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60161514A (ja) * | 1984-02-01 | 1985-08-23 | Jeol Ltd | 電子線走査による測長方法 |
| JPH025584U (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-16 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57145383A (en) * | 1981-03-04 | 1982-09-08 | Nec Corp | Light emitting diode |
| JPS584102A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光学素子 |
| JPS60145933A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-08-01 | Fujitsu Ltd | 埋め込み形平板マイクロレンズの製造方法 |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP16252786A patent/JP2593649B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57145383A (en) * | 1981-03-04 | 1982-09-08 | Nec Corp | Light emitting diode |
| JPS584102A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光学素子 |
| JPS60145933A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-08-01 | Fujitsu Ltd | 埋め込み形平板マイクロレンズの製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60161514A (ja) * | 1984-02-01 | 1985-08-23 | Jeol Ltd | 電子線走査による測長方法 |
| JPH025584U (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2593649B2 (ja) | 1997-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |