JPS63307783A - 半導体発光素子 - 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〉 この発明は、発光ダイオードのような微小発光面を有す
半導体発光素子に関する。

〈従来の技術〉 この種半導体発光素子として、例えば第５図に示すバラ
ス型、第６図に示す内部電流狭窄型、第７図、第８図に
示す埋込み型がある。

第５図のバラス型半導体発光素子は、電極９゜を有すｎ
形ＧａＡｓ狭窄層９上にｐ形ＡＬＧａＡｓクラッド層９
Ｌｐ形ＡＬＧａＡｓ発光層９２、ｎ形ＡＬＧａＡｓクラ
ッド層９３、ｎ形ＧａＡｓ基板９４、蒸着による電極９
５順次積層して形成され、光取出し部分の電極９５およ
び基板９４をエツチングにより除去している。

第６図の内部狭窄型は、ｐ形ＧａＡｓ基板９６上にｎ形
ＧａＡｓ狭窄層９、ｐ形ＡＬＧａＡｓクラッド層９１、
ｐ形ＡＬＧａＡｓ発光層９２、ｎ形＾ＬＧａＡｓクラッ
ド層９３、電極９５が順次積層されており、電極９５に
は、ｐ形ＡＬＧａＡｓ発光層９２の電流拡散領域に対応
した部分にエツチングによる発光口９７を形成している
。

第７図の埋込み型は、ｐ形ＧａＡｓ基板９６上にｐ形Ａ
ＬＧａＡｓクラッド層９１、ｎ形ＧａＡｓ狭窄層９、ｐ
形ＡＬＧａＡｓ発光層９２、ｎ形ＡＬＧａＡｓクラッド
層９３、電流拡散領域に対応して発光口９７を有す電極
９５を積層形成している。

第８図は、発光層の位置が前記第７図の例と逆であって
、ｎ形ＧａＡｓクラッド層９１の下側にｐ形ＡＬＧａＡ
ｓ発光層９２を設けである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、この種微小光源発光用の半導体素子は何れの
タイプにも欠点がある。

バラス型の場合、基板をある程度まで薄くする必要があ
るが、基板と成長層との格子定数の差の大きい材料を選
ぶと、基板が大きく反り曲がり、従って、加工プロセス
が困難となり、基板と成長層との材料の組合わせが赤外
線光に制限される。また、内部電流狭窄型および埋込み
型では、狭窄層を結晶成長させ、次いでエツチング加工
により発光口を形成し、その上層に複数層の結晶成長を
行っており、かかる２回の結晶成長に手間を要す。

しかも、ＡＬＧａＡｓは酸化し易い材料であり、この材
料上での成長は、液相が酸化をきらうために結晶が進み
難く、この種発光素子では、限られた材料以外の材料で
は製造がし難いという問題点があった。そこでこの発明
は、成長基板に対し、メサ状突部を設けて上面に微小発
光面、および外周に耐熱性絶縁層を形成し、発光面を含
む絶縁層の上面に電極を形成することにより、従来の欠
点を解消し、１回の結晶成長で電流を発光部の下部に狭
窄でき、且つ材料の格子定数、酸化のし易さ等に制限さ
れず、すべての材料に適用し得る微小光源の半導体発光
素子を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するための、この発明の詳細な説明する
と、この発明の半導体発光素子は、成長基板に対し、メ
サ状突部を設けて上面に微小発光面を形成すると共にメ
サ状突部の外周に耐熱性絶縁層を形成し、発光面を含む
絶縁層の上面に電極を積層し、この電極に、発光面に対
応して微小発光口を形成して成るものである。

〈作用〉 上記の構成によると、この発明の半導体発光素子は、メ
サ状突部を設けてその上面に微小発光面を形成し、外周
部に絶縁層を形成したから、電流は絶縁層のブロックに
より発光部の下部に集中し、高効率でしかも材料の格子
定数、酸化問題に関係な（、任意の発光波長の微小光源
発光素子を簡単に製造し得る実用上の効果を奏する。

〈実施例〉 図面は、この発明の一実施例にかかる半導体発光素子を
示す。

該半導体発光素子は、ｐ形オーミック電極１上にｐ形Ｇ
ａＡｓ基板２、その上面にｐ形ＡｌＧａＡｓクラッド層
３、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層４、ｎ形ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層５を順次結晶成長させて積層形成しく第３
図）、かかる成長基板に対し、第４図に示す如く、上面
に微小発光面６１を有すメサ状突部６をエツチング加工
により形成する。

メサ状突部６の下端は、少なくともＡｌＧａＡｓ活性層
４の以下に設定され、該メサ状突部６の外周に耐熱性絶
縁層７を配設する。この絶縁層７は、ポリイミド樹脂を
スピンコードしたもので、上面をメサ状突部上面の微小
発光面６１に揃えて硬化させている。

上記微小発光面６１および絶縁層７の上面に蒸着加工等
によりｎ形オーミック電極８を形成し、この電極８には
、発光面６１に対応して、エツチング加工による微小発
光口８１を形成してなるものである。然して、活性層４
に流れる電流は、絶縁層７のブロックにより発光部の下
部に集中し、発光口から任意発光波長の微小光源を発光
するのである。

〈発明の効果〉 上記構成の半導体発光素子は、メサ状突部の上面に微小
発光面、外周に絶縁層を形成したことにより′、１回の
結晶成長で電流を発光部の下部に狭窄でき、高効率の微
小光源発生素子が得られる。しかも、１回の結晶成長の
ため材料の格子定数、酸化問題に関係なくすべての材料
に適用でき、任意の発光波長の微小光源発光素子を簡単
に製造し得る等、発明目的を達成した実用上の効果を有
す。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部を断面に表したこの発明の一例を示す半導
体発光素子の斜視図、第２図は第１図中Ａ−Ａ′Ｉａに
沿う断面図、第３図、第４図は製造状況を示す断面図、
第５図〜第８図は従来例を示すもので、第５図はバラス
型半導体発光素子の断面図、第６図は内部電流狭窄型半
導体発光素子の断面図、第７図、第８図は埋込み型半導
体発光素子の断面図である。 ■・・・・ｐ形オーミック電極 ２・・・・ｐ形ＧａＡｓ基板 ３・・・・ｐ形ＡｌＧａＡｓクラフト層４・・・・活性
層 ５・・・・ｎ形ＡｌＧａＡｓクラッド層６・・・・メサ
状突部　　　　６１・・・・発光面７・・・・絶縁層 ８・・・・ｎ形オーミック電極 ８１・・・・発光口 ９・・・・ｎ形ＧａＡｓ層　　　　９０・・・・電極特
許　出願人　　立石電機株式会社 代理人　弁理士　　鈴　木　由　充ｊ！娃１．７’ｌ：
Ｉ：”：ｊてＬｏ： 付２〕Σ フートノン’Ａ＋中Ａ−Ａ４さ！、沿う新ｄ１７１＝Ａ
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ａ ｊｌｉ−を半導４４．湧トむ素号の断面〕謁窄型および
埋込み型では」を ｒ内部電流狭窄型では」に補正。 （６）明細書第３頁１７行目「発光口」を「電流注入部
ｊに補正。 （７）明細書第７頁１０〜１２行目「第６図は・・・・
・・・・である。」を 「第６図〜第８図は内部電流狭窄型半導体発光素子の断
面図である。ｊに補正。 （８）図面中、「第７図」および「第８図」を別紙のと
おり補正。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）メサ状突部の上面に微小発光面を形成し、突部の
   外周に耐熱性絶縁層を配設し、発光面および絶縁層の上
   面に電極を積層すると共に、この電極には、発光面に対
   応して微小発光口を形成して成るを特徴とする半導体発
   光素子。
2. （２）耐熱性絶縁層が、ポリイミド樹脂である特許請求
   の範囲第１項記載の半導体発光素子。
3. （３）電極が、蒸着法による積層電極である特許請求の
   範囲第１項記載の半導体発光素子。
4. （４）電極の微小発光口が、エッチング加工による微小
   孔である特許請求の範囲第１項記載の半導体発光素子。