JP2003209280A - 発光ダイオードアレイ - Google Patents
発光ダイオードアレイInfo
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- Toxicology (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光に寄与しない回り込み電流経路をなく
し、発光出力を増大させた発光ダイオードアレイを提供
する。 【解決手段】 本発明の発光ダイオードアレイは、基板
上に形成された導電層と、導電層上に形成された個々独
立の複数の発光部と、各発光部の上面の少なくとも一部
に形成された第一の電極と、発光部に近接して導電層上
に形成された第二の電極とを有し、第二の電極は複数の
発光部を動作させる共通電極であり、導電層のうち隣接
する発光部間の領域が除去されていることを特徴とす
る。
し、発光出力を増大させた発光ダイオードアレイを提供
する。 【解決手段】 本発明の発光ダイオードアレイは、基板
上に形成された導電層と、導電層上に形成された個々独
立の複数の発光部と、各発光部の上面の少なくとも一部
に形成された第一の電極と、発光部に近接して導電層上
に形成された第二の電極とを有し、第二の電極は複数の
発光部を動作させる共通電極であり、導電層のうち隣接
する発光部間の領域が除去されていることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発光出力の大きい発
光ダイオードアレイに関し、特に電子写真方式のプリン
タ光源に好適に使用できる発光ダイオードアレイに関す
る。
光ダイオードアレイに関し、特に電子写真方式のプリン
タ光源に好適に使用できる発光ダイオードアレイに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式のプリンタは、画像信号に
応じた光により感光ドラム上に静電潜像を形成し、トナ
ーを選択的に付着させて現像した後、紙に転写して画像
を得る。潜像を形成するための光源としては、レーザ方
式及び発光ダイオードアレイ方式が広く用いられてい
る。特に発光ダイオードアレイ方式の光源は、レーザ方
式のように光路を長くとる必要がないため、小型のプリ
ンタや大サイズの印刷に適している。近年は印刷の高速
・高画質化やプリンタのさらなる小型化にともない、よ
り高精細で高出力の発光ダイオードアレイが求められて
いる。
応じた光により感光ドラム上に静電潜像を形成し、トナ
ーを選択的に付着させて現像した後、紙に転写して画像
を得る。潜像を形成するための光源としては、レーザ方
式及び発光ダイオードアレイ方式が広く用いられてい
る。特に発光ダイオードアレイ方式の光源は、レーザ方
式のように光路を長くとる必要がないため、小型のプリ
ンタや大サイズの印刷に適している。近年は印刷の高速
・高画質化やプリンタのさらなる小型化にともない、よ
り高精細で高出力の発光ダイオードアレイが求められて
いる。
【０００３】一般に、半導体基板と基板上の発光部とを
挟んで、上面（光取り出し側）及び裏面に一対の電極を
有する発光ダイオードが広く知られている。このような
構造の発光ダイオードの上面及び裏面電極間に電圧を印
加すると、半導体基板に対して垂直方向に電流が流れ、
発光部において電子・正孔対が再結合して光が放出され
る。よって上面電極直下の発光部において光出力が最も
大きくなるが、この部分で発生した光は上面電極によっ
て反射・吸収されてしまうので効率良く取り出すことが
できない。そのため特に光取り出し部の面積を小さくす
る必要がある600 dpi、1200 dpi等の高解像度プリンタ
の光源としては、従来の発光ダイオードでは発光出力が
充分でないという問題があった。
挟んで、上面（光取り出し側）及び裏面に一対の電極を
有する発光ダイオードが広く知られている。このような
構造の発光ダイオードの上面及び裏面電極間に電圧を印
加すると、半導体基板に対して垂直方向に電流が流れ、
発光部において電子・正孔対が再結合して光が放出され
る。よって上面電極直下の発光部において光出力が最も
大きくなるが、この部分で発生した光は上面電極によっ
て反射・吸収されてしまうので効率良く取り出すことが
できない。そのため特に光取り出し部の面積を小さくす
る必要がある600 dpi、1200 dpi等の高解像度プリンタ
の光源としては、従来の発光ダイオードでは発光出力が
充分でないという問題があった。
【０００４】特開2000-323750号には、基板の同一面上
にカソード電極及びアノード電極を設けることにより、
発生した光の取り出し効率を改善する技術が開示されて
いる。図３は、このような構造の発光ダイオードアレイ
を示す上面図であり、図４は図３のA-A'断面図であり、
図５は図３のB-B'断面図である。なお図３では下層を明
瞭に示すために絶縁層を省略してある。ｎ型GaAs基板10
上に形成されたｐ型GaAs導電層11の上に所定間隔で複数
の発光部２が配置されている。各発光部２は、ｐ型GaAs
導電層11の上に順次積層されたｐ型AlGaAsエッチングス
トッパ層12、ｐ型AlGaAsクラッド層13、ｐ型AlGaAs活性
層14、ｎ型AlGaAsクラッド層15及びｎ型GaAsキャップ層
16からなる。発光部２の発光領域は、ｐ型AlGaAsクラッ
ド層13、ｐ型AlGaAs活性層14及びｎ型AlGaAsクラッド層
15からなるダブルへテロ構造を有する。
にカソード電極及びアノード電極を設けることにより、
発生した光の取り出し効率を改善する技術が開示されて
いる。図３は、このような構造の発光ダイオードアレイ
を示す上面図であり、図４は図３のA-A'断面図であり、
図５は図３のB-B'断面図である。なお図３では下層を明
瞭に示すために絶縁層を省略してある。ｎ型GaAs基板10
上に形成されたｐ型GaAs導電層11の上に所定間隔で複数
の発光部２が配置されている。各発光部２は、ｐ型GaAs
導電層11の上に順次積層されたｐ型AlGaAsエッチングス
トッパ層12、ｐ型AlGaAsクラッド層13、ｐ型AlGaAs活性
層14、ｎ型AlGaAsクラッド層15及びｎ型GaAsキャップ層
16からなる。発光部２の発光領域は、ｐ型AlGaAsクラッ
ド層13、ｐ型AlGaAs活性層14及びｎ型AlGaAsクラッド層
15からなるダブルへテロ構造を有する。
【０００５】各発光部２はエピタキシャル層をメサエッ
チングにより除去することにより形成されている。メサ
エッチング溝は、発光部２とボンディング部８とを分離
する第一のメサエッチング溝部21と、発光部２同士を分
離する第二のメサエッチング溝部23とからなる。
チングにより除去することにより形成されている。メサ
エッチング溝は、発光部２とボンディング部８とを分離
する第一のメサエッチング溝部21と、発光部２同士を分
離する第二のメサエッチング溝部23とからなる。
【０００６】各発光部２の上面の一部にカソード電極３
が形成されている。発光部２に近接してｐ型GaAs導電層
11上に帯状に設けられているアノード電極４は、複数の
発光部２を動作させる共通電極である。カソード電極３
は発光部２のメサ頂面に、アノード電極４はｐ型GaAs導
電層11の上にそれぞれ金属を蒸着・合金化することによ
り形成される。カソード電極３及びアノード電極４の直
下を除いて、発光部２及び露出した導電層11の表面はPS
G（リンガラス）からなる絶縁膜17により覆われてい
る。絶縁膜17により覆われていないカソード電極３に一
端部が接続するようにAu配線層５が形成されており、Au
配線層５はボンディング部８の表面まで延在し、Au配線
層５の他端部にはボンディングパッド６が形成されてい
る。
が形成されている。発光部２に近接してｐ型GaAs導電層
11上に帯状に設けられているアノード電極４は、複数の
発光部２を動作させる共通電極である。カソード電極３
は発光部２のメサ頂面に、アノード電極４はｐ型GaAs導
電層11の上にそれぞれ金属を蒸着・合金化することによ
り形成される。カソード電極３及びアノード電極４の直
下を除いて、発光部２及び露出した導電層11の表面はPS
G（リンガラス）からなる絶縁膜17により覆われてい
る。絶縁膜17により覆われていないカソード電極３に一
端部が接続するようにAu配線層５が形成されており、Au
配線層５はボンディング部８の表面まで延在し、Au配線
層５の他端部にはボンディングパッド６が形成されてい
る。
【０００７】このような構造の発光ダイオードアレイに
おいて、アノード電極４からカソード電極３に向かう電
流経路19は発光部２を通り、その際ｐ型AlGaAs活性層14
において光Ｌが発生する。この光Ｌは、ｎ型GaAsキャッ
プ層16をエッチングにより除去して設けた光取り出し部
９から外部に放出される。
おいて、アノード電極４からカソード電極３に向かう電
流経路19は発光部２を通り、その際ｐ型AlGaAs活性層14
において光Ｌが発生する。この光Ｌは、ｎ型GaAsキャッ
プ層16をエッチングにより除去して設けた光取り出し部
９から外部に放出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の発光ダイオードアレイでは、図３及び図４から分かる
ように、発光部２同士を分離する第二のメサエッチング
溝部23にはｐ型GaAs導電層11があるため、アノード電極
４から発光部２のｐ型AlGaAs活性層14を通らずにカソー
ド電極３に回り込む電流経路20が存在する（図３）。電
流経路20を通る電流は発光に寄与しないので、各発光ダ
イオードの発光出力は低下する。
の発光ダイオードアレイでは、図３及び図４から分かる
ように、発光部２同士を分離する第二のメサエッチング
溝部23にはｐ型GaAs導電層11があるため、アノード電極
４から発光部２のｐ型AlGaAs活性層14を通らずにカソー
ド電極３に回り込む電流経路20が存在する（図３）。電
流経路20を通る電流は発光に寄与しないので、各発光ダ
イオードの発光出力は低下する。
【０００９】従って本発明の目的は、発光に寄与しない
回り込み電流経路をなくし、発光出力を増大させた発光
ダイオードアレイを提供することである。
回り込み電流経路をなくし、発光出力を増大させた発光
ダイオードアレイを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、基板上の導電層のうち第二のメ
サエッチング溝部の領域を除去すると、上記回り込み電
流経路がなくなり、各発光ダイオードの発光出力が増大
することを見出し、本発明に想到した。
の結果、本発明者らは、基板上の導電層のうち第二のメ
サエッチング溝部の領域を除去すると、上記回り込み電
流経路がなくなり、各発光ダイオードの発光出力が増大
することを見出し、本発明に想到した。
【００１１】すなわち、本発明の発光ダイオードアレイ
は、基板上に形成された導電層と、導電層上に形成され
た個々独立の複数の発光部と、各発光部の上面の少なく
とも一部に形成された第一の電極と、発光部に近接して
導電層上に形成された第二の電極とを有し、第二の電極
は複数の発光部を動作させる共通電極であり、前記導電
層のうち隣接する発光部間の領域が除去されていること
を特徴とする。
は、基板上に形成された導電層と、導電層上に形成され
た個々独立の複数の発光部と、各発光部の上面の少なく
とも一部に形成された第一の電極と、発光部に近接して
導電層上に形成された第二の電極とを有し、第二の電極
は複数の発光部を動作させる共通電極であり、前記導電
層のうち隣接する発光部間の領域が除去されていること
を特徴とする。
【００１２】本発明の発光ダイオードアレイにおいて、
発光部は導電層上に形成したエピタキシャル層をメサエ
ッチング溝により分割してなるのが好ましい。好ましい
実施例による発光ダイオードアレイは、個々独立の複数
の発光部を形成するために前記発光部とボンディング部
とを分離する第一のメサエッチング溝部と、前記発光部
同士を分離する第二のメサエッチング溝部とを有し、前
記第二のメサエッチング溝部により前記発光部間の導電
層が除去されており、もって前記第一の電極と前記第二
の電極との間で電流が回り込むことがない。
発光部は導電層上に形成したエピタキシャル層をメサエ
ッチング溝により分割してなるのが好ましい。好ましい
実施例による発光ダイオードアレイは、個々独立の複数
の発光部を形成するために前記発光部とボンディング部
とを分離する第一のメサエッチング溝部と、前記発光部
同士を分離する第二のメサエッチング溝部とを有し、前
記第二のメサエッチング溝部により前記発光部間の導電
層が除去されており、もって前記第一の電極と前記第二
の電極との間で電流が回り込むことがない。
【００１３】発光部とボンディング部とを分離する第一
のメサエッチング溝部と発光部間の導電層を除去する第
二のメサエッチング溝部とにより、メサエッチング溝は
全体として櫛形であるのが好ましい。
のメサエッチング溝部と発光部間の導電層を除去する第
二のメサエッチング溝部とにより、メサエッチング溝は
全体として櫛形であるのが好ましい。
【００１４】本発明の発光ダイオードアレイによれば、
第一及び第二の電極間で電流が回り込むことはなく、発
光部のエピタキシャル層内における電子と正孔の再結合
性が大きくなるので、発光出力を増大させることができ
る。
第一及び第二の電極間で電流が回り込むことはなく、発
光部のエピタキシャル層内における電子と正孔の再結合
性が大きくなるので、発光出力を増大させることができ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】[1] 発光ダイオードアレイの構造
図１、図２及び図４（図１のA-A'断面は図３のA-A'断面
と同じ）に示すように、本発明の発光ダイオードアレイ
は、基板10、基板10の全面に形成された導電層11、導電
層11上に個々独立に形成された複数の発光部２、各発光
部２の上面に部分的に形成された第一の電極３、及び発
光部２に近接する位置で導電層11上に形成された第二の
電極４を有する。なお図１では下層を明瞭に示すために
絶縁層を省略してある。図示の実施例では、各発光部２
は基板10上に均一に形成されたエピタキシャル層にメサ
エッチング溝を設け、個々独立のエピタキシャル層部と
したものである。
と同じ）に示すように、本発明の発光ダイオードアレイ
は、基板10、基板10の全面に形成された導電層11、導電
層11上に個々独立に形成された複数の発光部２、各発光
部２の上面に部分的に形成された第一の電極３、及び発
光部２に近接する位置で導電層11上に形成された第二の
電極４を有する。なお図１では下層を明瞭に示すために
絶縁層を省略してある。図示の実施例では、各発光部２
は基板10上に均一に形成されたエピタキシャル層にメサ
エッチング溝を設け、個々独立のエピタキシャル層部と
したものである。
【００１６】(1) 基板
基板10は、発光ダイオード用に使用し得るものであれば
特に限定されず、発光部と電気的に絶縁できる構造であ
ればよい。ｎ型基板でもｐ型基板でも用いることがで
き、半絶縁性GaAs基板等の半絶縁性基板又は絶縁性基板
を用いてもよい。基板10と導電層11との間にアンドープ
GaAs層等の高抵抗層を設けて絶縁することもでき、また
導電層11に対して逆の極性を有する半導体層を設けて絶
縁することもできる。
特に限定されず、発光部と電気的に絶縁できる構造であ
ればよい。ｎ型基板でもｐ型基板でも用いることがで
き、半絶縁性GaAs基板等の半絶縁性基板又は絶縁性基板
を用いてもよい。基板10と導電層11との間にアンドープ
GaAs層等の高抵抗層を設けて絶縁することもでき、また
導電層11に対して逆の極性を有する半導体層を設けて絶
縁することもできる。
【００１７】(2) 発光部
基板10の導電層11上に積層する化合物半導体の種類や結
晶層の厚さは、所望の発光波長及び発光出力により適宜
選択する。化合物半導体としては、例えばAlGaAs、AlGa
InP等を用いることができる。発光部２は第一導電型の
クラッド層、活性層及び第二導電型のクラッド層からな
るダブルヘテロ構造を有するのが好ましく、導電層上に
形成したエピタキシャル層をメサエッチング溝により分
割してなるのが好ましい。
晶層の厚さは、所望の発光波長及び発光出力により適宜
選択する。化合物半導体としては、例えばAlGaAs、AlGa
InP等を用いることができる。発光部２は第一導電型の
クラッド層、活性層及び第二導電型のクラッド層からな
るダブルヘテロ構造を有するのが好ましく、導電層上に
形成したエピタキシャル層をメサエッチング溝により分
割してなるのが好ましい。
【００１８】図示の実施例では、本発明の発光ダイオー
ドアレイの発光部２は、ｎ型GaAs基板10の上にｐ型GaAs
導電層11を介して順次形成されたｐ型AlGaAsエッチング
ストッパ層12、ｐ型AlGaAsクラッド層13、ｐ型AlGaAs活
性層14、ｎ型AlGaAsクラッド層15及びｎ型GaAsキャップ
層16からなる。ｎ型GaAsキャップ層16は、光取り出し部
９の領域ではエッチングにより除去されている。Au配線
層５とのショート防止のため、絶縁性のPSG膜17がカソ
ード電極３を除いて発光部２の表面全体を覆っている。
ドアレイの発光部２は、ｎ型GaAs基板10の上にｐ型GaAs
導電層11を介して順次形成されたｐ型AlGaAsエッチング
ストッパ層12、ｐ型AlGaAsクラッド層13、ｐ型AlGaAs活
性層14、ｎ型AlGaAsクラッド層15及びｎ型GaAsキャップ
層16からなる。ｎ型GaAsキャップ層16は、光取り出し部
９の領域ではエッチングにより除去されている。Au配線
層５とのショート防止のため、絶縁性のPSG膜17がカソ
ード電極３を除いて発光部２の表面全体を覆っている。
【００１９】上記発光部２のうち発光に直接関与する領
域は、発光波長に対応するエネルギーバンドギャップを
有するｐ型AlGaAs活性層14を、それよりもエネルギーバ
ンドギャップの大きいｐ型AlGaAsクラッド層13（第一導
電型のクラッド層）及びｎ型AlGaAsクラッド層15（第二
導電型のクラッド層）で挟んだ、いわゆるダブルへテロ
構造を有する。
域は、発光波長に対応するエネルギーバンドギャップを
有するｐ型AlGaAs活性層14を、それよりもエネルギーバ
ンドギャップの大きいｐ型AlGaAsクラッド層13（第一導
電型のクラッド層）及びｎ型AlGaAsクラッド層15（第二
導電型のクラッド層）で挟んだ、いわゆるダブルへテロ
構造を有する。
【００２０】(3) 電極及び配線層
第一及び第二の電極の一方がカソード電極で、他方がア
ノード電極であればよく、例えば第一の電極について言
えばカソード電極でもアノード電極でもよい。各電極は
ボンディング特性、下層とのオーミック接続特性及び密
着性が良好であることが要求されるので、複数の金属層
により構成されるのが好ましい。また各電極は酸化物層
を有してもよく、最上層にはボンディング特性の良いAu
等の金属層を有するのが好ましい。例えばアノード電極
にAuZn／Ni／Auの積層電極を使用し、カソード電極にAu
Ge／Ni／Auの積層電極を使用することができる。
ノード電極であればよく、例えば第一の電極について言
えばカソード電極でもアノード電極でもよい。各電極は
ボンディング特性、下層とのオーミック接続特性及び密
着性が良好であることが要求されるので、複数の金属層
により構成されるのが好ましい。また各電極は酸化物層
を有してもよく、最上層にはボンディング特性の良いAu
等の金属層を有するのが好ましい。例えばアノード電極
にAuZn／Ni／Auの積層電極を使用し、カソード電極にAu
Ge／Ni／Auの積層電極を使用することができる。
【００２１】各電極の金属層は抵抗加熱蒸着法、電子線
加熱蒸着法等の蒸着法で形成することができ、酸化物層
は各種公知の成膜方法で形成することができる。金属層
には、オーミック性を付与するための熱処理（合金化）
をさらに施すのが好ましい。
加熱蒸着法等の蒸着法で形成することができ、酸化物層
は各種公知の成膜方法で形成することができる。金属層
には、オーミック性を付与するための熱処理（合金化）
をさらに施すのが好ましい。
【００２２】図示の実施例では、各発光部２のメサ頂面
にカソード電極３が形成されており、各発光部２の側面
及びカソード電極３の周辺部は絶縁性PSG膜17に覆われ
ている。各発光部２のカソード電極３は各Au配線層５の
一端側と接続しており、各Au配線層５の他端側はボンデ
ィング部８の各ボンディングパッド６を形成している。
一方、各発光部２に近接する位置に共通電極であるアノ
ード電極４がｐ型GaAs導電層11上に帯状に形成され、オ
ーム接触している。このような構造のため、アノード電
極４は、発光部２、カソード電極３及びAu配線層５を経
由して、ボンディングパッド６に接続している。
にカソード電極３が形成されており、各発光部２の側面
及びカソード電極３の周辺部は絶縁性PSG膜17に覆われ
ている。各発光部２のカソード電極３は各Au配線層５の
一端側と接続しており、各Au配線層５の他端側はボンデ
ィング部８の各ボンディングパッド６を形成している。
一方、各発光部２に近接する位置に共通電極であるアノ
ード電極４がｐ型GaAs導電層11上に帯状に形成され、オ
ーム接触している。このような構造のため、アノード電
極４は、発光部２、カソード電極３及びAu配線層５を経
由して、ボンディングパッド６に接続している。
【００２３】(4) メサエッチング溝
個々独立の発光部２を形成するためのメサエッチング溝
は、発光部とボンディング部とを電気的に分離するため
に基板10まで達する第一のメサエッチング溝部21と、発
光部２間の導電層11を除去する第二のメサエッチング溝
部22とからなり、両溝部は接合して全体として櫛形をし
ている。なお第二のメサエッチング溝部22は少なくとも
隣接する発光部２の間の領域だけ存在すれば良く、アノ
ード電極４にまで達する必要がない。
は、発光部とボンディング部とを電気的に分離するため
に基板10まで達する第一のメサエッチング溝部21と、発
光部２間の導電層11を除去する第二のメサエッチング溝
部22とからなり、両溝部は接合して全体として櫛形をし
ている。なお第二のメサエッチング溝部22は少なくとも
隣接する発光部２の間の領域だけ存在すれば良く、アノ
ード電極４にまで達する必要がない。
【００２４】[2] 発光ダイオードアレイの動作
アノード電極４とオーム接触したｐ型GaAs導電層11と発
光部２の上面に形成されたカソード電極３との間に電位
差が生じるので、電流経路19は必ず発光部２を通り、発
光領域内のｐ型AlGaAs活性層14から光Ｌが発生する。発
生した光Ｌは光取り出し部９から外部に取り出される。
光部２の上面に形成されたカソード電極３との間に電位
差が生じるので、電流経路19は必ず発光部２を通り、発
光領域内のｐ型AlGaAs活性層14から光Ｌが発生する。発
生した光Ｌは光取り出し部９から外部に取り出される。
【００２５】従来の発光ダイオードアレイのようにアノ
ード電極４から発光部２を経ずにカソード電極３に回り
込む電流経路20は、本発明では第二のメサエッチング溝
部22によって阻止される。よって発光部２のｐ型AlGaAs
活性層14を通る電流経路19の電流密度が増大し、それに
伴って取り出せる光量も増加する。図示の構造の発光ダ
イオードアレイでは、従来の約1.5倍の発光出力を得る
ことができる。
ード電極４から発光部２を経ずにカソード電極３に回り
込む電流経路20は、本発明では第二のメサエッチング溝
部22によって阻止される。よって発光部２のｐ型AlGaAs
活性層14を通る電流経路19の電流密度が増大し、それに
伴って取り出せる光量も増加する。図示の構造の発光ダ
イオードアレイでは、従来の約1.5倍の発光出力を得る
ことができる。
【００２６】発光ダイオードアレイの光出力をさらに向
上させるため、電流をカソード電極３から光取り出し部
９の下部領域に誘引してもよい。この場合、カソード電
極３の直下に電流阻止層を設け、光取り出し部９の直下
に電流拡散層を設ける。電流拡散層は発光波長の吸収が
少なく、比抵抗の小さい化合物により形成する。この構
成によれば電流は電流阻止層によってカソード電極３か
ら光取り出し部９の下部領域に案内され、電流拡散層に
より光取り出し部９の下部領域全体に均一に拡散されて
発光部を通る。
上させるため、電流をカソード電極３から光取り出し部
９の下部領域に誘引してもよい。この場合、カソード電
極３の直下に電流阻止層を設け、光取り出し部９の直下
に電流拡散層を設ける。電流拡散層は発光波長の吸収が
少なく、比抵抗の小さい化合物により形成する。この構
成によれば電流は電流阻止層によってカソード電極３か
ら光取り出し部９の下部領域に案内され、電流拡散層に
より光取り出し部９の下部領域全体に均一に拡散されて
発光部を通る。
【００２７】[3] 発光ダイオードアレイの製造方法
本発明の発光ダイオードアレイは、第二のメサエッチン
グ溝部22により発光部２間の導電層11を除去する以外、
従来と同じ方法により製造することができる。好ましい
製造例を挙げると、まず有機金属気層成長法（MOVPE
法）によりｎ型GaAs基板10の上面に、ｐ型GaAs導電層11
（キャリア濃度：４×1019 cm-3、厚さ：１μm）、ｐ型
AlGaAsエッチングストッパ層12（キャリア濃度：３×10
19 cm-3、厚さ：0.5μm）、ｐ型AlGaAsクラッド層13
（キャリア濃度：１×1018 cm-3、厚さ：１μm）、ｐ型
AlGaAs活性層14（キャリア濃度：１×1018 cm-3、厚
さ：１μm）、ｎ型AlGaAsクラッド層15（キャリア濃
度：２×1018 cm-3、厚さ：３μm）、及びｎ型GaAsキャ
ップ層16（キャリア濃度：１×1018 cm-3、厚さ：0.5μ
m）を順次成長させる。
グ溝部22により発光部２間の導電層11を除去する以外、
従来と同じ方法により製造することができる。好ましい
製造例を挙げると、まず有機金属気層成長法（MOVPE
法）によりｎ型GaAs基板10の上面に、ｐ型GaAs導電層11
（キャリア濃度：４×1019 cm-3、厚さ：１μm）、ｐ型
AlGaAsエッチングストッパ層12（キャリア濃度：３×10
19 cm-3、厚さ：0.5μm）、ｐ型AlGaAsクラッド層13
（キャリア濃度：１×1018 cm-3、厚さ：１μm）、ｐ型
AlGaAs活性層14（キャリア濃度：１×1018 cm-3、厚
さ：１μm）、ｎ型AlGaAsクラッド層15（キャリア濃
度：２×1018 cm-3、厚さ：３μm）、及びｎ型GaAsキャ
ップ層16（キャリア濃度：１×1018 cm-3、厚さ：0.5μ
m）を順次成長させる。
【００２８】形成した結晶層にウェットエッチングを選
択的に施す。まずカソード電極３と接触する一部を残し
て発光部２のｎ型GaAsキャップ層16を除去する。そして
ｐ型GaAs導電層11が露出する深さにメサエッチング溝を
設けて、ｐ型GaAs導電層11上のエピタキシャル層を複数
の発光部２に分割するとともに、発光部２とボンディン
グ部８とを分離する。さらに第一のメサエッチング溝部
21によりｐ型GaAs導電層11のうち発光部２とボンディン
グ部８との間の領域を除去するとともに、第二のメサエ
ッチング溝部22により隣接する発光部２間の導電層11の
領域を除去する。このときｎ型GaAs基板10も僅かにエッ
チングされるように両メサエッチング溝部21・22の深さ
を設定すれば、エッチング誤差があっても導電層11が残
留することはない。
択的に施す。まずカソード電極３と接触する一部を残し
て発光部２のｎ型GaAsキャップ層16を除去する。そして
ｐ型GaAs導電層11が露出する深さにメサエッチング溝を
設けて、ｐ型GaAs導電層11上のエピタキシャル層を複数
の発光部２に分割するとともに、発光部２とボンディン
グ部８とを分離する。さらに第一のメサエッチング溝部
21によりｐ型GaAs導電層11のうち発光部２とボンディン
グ部８との間の領域を除去するとともに、第二のメサエ
ッチング溝部22により隣接する発光部２間の導電層11の
領域を除去する。このときｎ型GaAs基板10も僅かにエッ
チングされるように両メサエッチング溝部21・22の深さ
を設定すれば、エッチング誤差があっても導電層11が残
留することはない。
【００２９】発光ダイオードアレイの上面全体を覆うよ
うに化学気相成長法（CVD法）によりPSG膜17を成長させ
た後、カソード電極３及びアノード電極４の部分のみフ
ッ酸により除去し、カソード電極３用のAuGe／Ni／Auを
蒸着する。ついでアノード電極４用のAuZn／Ni／Auを蒸
着し、カソード電極３及びアノード電極４を形成する。
再度アノード電極４以外の領域を覆うようにCVD法によ
りPSG膜17を成長させた後、カソード電極３の部分だけ
フッ酸により除去し、カソード電極３からボンディング
部８まで延在するAu配線層５を形成する。
うに化学気相成長法（CVD法）によりPSG膜17を成長させ
た後、カソード電極３及びアノード電極４の部分のみフ
ッ酸により除去し、カソード電極３用のAuGe／Ni／Auを
蒸着する。ついでアノード電極４用のAuZn／Ni／Auを蒸
着し、カソード電極３及びアノード電極４を形成する。
再度アノード電極４以外の領域を覆うようにCVD法によ
りPSG膜17を成長させた後、カソード電極３の部分だけ
フッ酸により除去し、カソード電極３からボンディング
部８まで延在するAu配線層５を形成する。
【００３０】
【本発明の効果】以上詳述したように、本発明の発光ダ
イオードアレイは隣接する発光部間の導電層領域がメサ
エッチング溝により除去されているので、第一及び第二
の電極間で発光部を経由せずに電流が回り込むことがな
い。そのため発光部の活性層を通過する電流密度が大き
くなり、発光出力が増大する。このような発光ダイオー
ドアレイは電子写真方式のプリンタ光源等に好適に使用
することができる。
イオードアレイは隣接する発光部間の導電層領域がメサ
エッチング溝により除去されているので、第一及び第二
の電極間で発光部を経由せずに電流が回り込むことがな
い。そのため発光部の活性層を通過する電流密度が大き
くなり、発光出力が増大する。このような発光ダイオー
ドアレイは電子写真方式のプリンタ光源等に好適に使用
することができる。
【図１】本発明の一実施例による発光ダイオードアレイ
を示す上面図である。
を示す上面図である。
【図２】図１のB-B'断面図である。
【図３】従来の発光ダイオードアレイを示す上面図であ
る。
る。
【図４】図３のA-A'断面図である。
【図５】図３のB-B'断面図である。
２・・・発光部
３・・・カソード電極
４・・・アノード電極
５・・・Au配線層
６・・・ボンディングパッド
８・・・ボンディング部
９・・・光取り出し部
10・・・ｎ型GaAs基板
11・・・ｐ型GaAs導電層
12・・・ｐ型AlGaAsエッチングストッパ層
13・・・ｐ型AlGaAsクラッド層
14・・・ｐ型AlGaAs活性層
15・・・ｎ型AlGaAsクラッド層
16・・・ｎ型GaAsキャップ層
17・・・絶縁性PSG膜
19、20・・・電流経路
21〜23・・・メサエッチング溝部
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に形成された導電層と、前記導電
層上に形成された個々独立の複数の発光部と、各発光部
の上面の少なくとも一部に形成された第一の電極と、前
記発光部に近接して前記導電層上に形成された第二の電
極とを有する発光ダイオードアレイであって、前記第二
の電極は複数の前記発光部を動作させる共通電極であ
り、前記導電層のうち隣接する発光部間の領域が除去さ
れていることを特徴とする発光ダイオードアレイ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の発光ダイオードアレイ
において、個々独立の複数の発光部を形成するために前
記発光部とボンディング部とを分離する第一のメサエッ
チング溝部と、前記発光部同士を分離する第二のメサエ
ッチング溝部とを有し、前記第二のメサエッチング溝部
により前記発光部間の導電層が除去されており、もって
前記第一の電極と前記第二の電極との間で電流が回り込
むことがないことを特徴とする発光ダイオードアレイ。 - 【請求項３】 請求項２に記載の発光ダイオードアレイ
において、前記第一のメサエッチング溝部と前記第二の
メサエッチング溝部とからなるメサエッチング溝が全体
として櫛形であることを特徴とする発光ダイオードアレ
イ。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の発光ダ
イオードアレイにおいて、前記第二の電極はボンディン
グパッドに接続していることを特徴とする発光ダイオー
ドアレイ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002004874A JP2003209280A (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | 発光ダイオードアレイ |
| TW091135141A TW571448B (en) | 2002-01-11 | 2002-12-04 | Light-emitting diode array |
| US10/337,863 US6730936B2 (en) | 2002-01-11 | 2003-01-08 | Light-emitting diode array |
| CNB031003737A CN1248063C (zh) | 2002-01-11 | 2003-01-13 | 发光二极管阵列 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002004874A JP2003209280A (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | 発光ダイオードアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003209280A true JP2003209280A (ja) | 2003-07-25 |
Family
ID=19191037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002004874A Pending JP2003209280A (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | 発光ダイオードアレイ |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US6730936B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003209280A (ja) |
| CN (1) | CN1248063C (ja) |
| TW (1) | TW571448B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7034340B2 (en) | 2003-03-07 | 2006-04-25 | Hitachi Cable, Ltd. | Light-emitting diode array |
| JP2016195234A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 株式会社沖データ | 半導体素子アレイ、ｌｅｄヘッド、及び画像形成装置 |
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| WO2005093859A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 発光ダイオードアレイ、発光ダイオード及びプリンタヘッド |
| KR101316415B1 (ko) * | 2005-10-17 | 2013-10-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법 |
| WO2007081719A2 (en) | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Illumitex, Inc. | Separate optical device for directing light from an led |
| US20090275157A1 (en) * | 2006-10-02 | 2009-11-05 | Illumitex, Inc. | Optical device shaping |
| KR20090064474A (ko) | 2006-10-02 | 2009-06-18 | 일루미텍스, 인크. | Ｌｅｄ 시스템 및 방법 |
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| DE102008019902A1 (de) | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauelement und Herstellungsverfahren für ein optoelektronisches Bauelement |
| WO2009100358A1 (en) | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Illumitex, Inc. | System and method for emitter layer shaping |
| TW201034256A (en) | 2008-12-11 | 2010-09-16 | Illumitex Inc | Systems and methods for packaging light-emitting diode devices |
| US8585253B2 (en) | 2009-08-20 | 2013-11-19 | Illumitex, Inc. | System and method for color mixing lens array |
| US8449128B2 (en) | 2009-08-20 | 2013-05-28 | Illumitex, Inc. | System and method for a lens and phosphor layer |
| TWI397989B (zh) * | 2009-12-07 | 2013-06-01 | Epistar Corp | 發光二極體陣列 |
| CN102130241B (zh) * | 2010-01-15 | 2013-10-30 | 晶元光电股份有限公司 | 发光二极管阵列结构及其制造方法 |
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| CN103325914B (zh) * | 2013-05-23 | 2016-08-10 | 台州市一能科技有限公司 | 半导体器件 |
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| US20160254315A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Oki Data Corporation | Semiconductor device, led head, and image forming apparatus |
| US9781800B2 (en) | 2015-05-21 | 2017-10-03 | Infineon Technologies Ag | Driving several light sources |
| US9974130B2 (en) | 2015-05-21 | 2018-05-15 | Infineon Technologies Ag | Driving several light sources |
| JP6434878B2 (ja) * | 2015-09-10 | 2018-12-05 | 株式会社東芝 | 発光装置 |
| US9918367B1 (en) | 2016-11-18 | 2018-03-13 | Infineon Technologies Ag | Current source regulation |
| CN109742255B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-04-30 | 武汉天马微电子有限公司 | 显示面板以及显示装置 |
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-
2002
- 2002-01-11 JP JP2002004874A patent/JP2003209280A/ja active Pending
- 2002-12-04 TW TW091135141A patent/TW571448B/zh active
-
2003
- 2003-01-08 US US10/337,863 patent/US6730936B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-01-13 CN CNB031003737A patent/CN1248063C/zh not_active Expired - Fee Related
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| TW200301972A (en) | 2003-07-16 |
| US6730936B2 (en) | 2004-05-04 |
| US20030132447A1 (en) | 2003-07-17 |
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