JPH01164077A - 発光ダイオードおよびその製造方法 - 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、発光ダイオードおよびその製造方法に関し、
特に、半導体基板のＶ溝にストライプ構造の発光領域を
有し、その発光領域の端面から光を出力する端面発光型
の発光ダイオードに関するものである。

〔従来の技術〕

発光ダイオードは光出力が小さいという特性を有するも
のの、半導体レーザに比べて温度安定性が勝っており、
広い温度範囲で信頼性の高い動作特性が得られる等の優
れた特長がある。

特に、ストライプ構造の発光領域を有する端面発光型の
発光ダイオードは、接合面に平行な横モードの制御が可
能なので、シングルモード光ファイバとの結合効率が高
く、光通信用光源として適したものとされている。

第２図は従来の代表的なストライプｍ造の発光ダイオー
ドの構造を示す斜視図である。尚、第２図以外の図面の
説明においても、同一の構成には第２図で付した符号と
同一の符号を付し、その説明の重複を避けることとする
。

この従来例においては、ｐ　−１ｎＰ半導体基板２はそ
の下面に第１の電極１を備えている。また、半導体基板
２はその上面に、バッファ層であるｐ−ＩｎＰ層２ａを
介して、第１のブロック層であるｎ−１ｎＰ層３を、さ
らにその上面に第２のブロック層であるｐ−１ｎＰ層４
を堆積させている。

そして、これら堆積層を備えた半導体基板２上には第２
のブロック層４から第１のブロック層３とバッファ層２
ａを横切って半導体基板２にまで達するＶ消５が形成さ
れている。

■消５の内面には、第１のクラッド層としてのｐ−１ｎ
Ｐ層６が形成され、第１のクラッド層６上には、活性層
としてのｐ　−１ｎＧａＡｓＰ層７が形成されている。

第２のブロック層４上面の■消５が蝕刻されない部分並
びに、Ｖ消５の内面に堆積された活性層７上には、第２
のクラッド層としてのｎ−１ｎＰ１８が形成されている
。さらに、この第２のクラッド層８上には、キャップ層
としてのｎ　−１ｎＧａＡｓＰ層９が形成され、このキ
ャップ層９上には第２の電＠１０が形成されている。

このようにＶ清５内において、第１のクラッド層６と第
２のクラッド層８の間に活性層７を介在さすることによ
り゛、ストライプ構造の発光領域が形成される。

上記構成によれば、発光ダイオードの駆動電流は、第１
の電極１から半導体基板２に供給され、第１のブロック
層３と第２のブロック層４とにより構成されるｐ−ｎ接
合によって電流狭窄されて、Ｖ消５内で第１及び第２の
クラッド層５．８の間に挾まれた活性層７に注入され、
キャップ層９を通して第２の電極１０に至る。そして、
この時、発光領域を構成する活性層７（図中斜線部分）
からは自然放出光が放出される。

ところで、■溝内にストライプ構造の発光領域が形成さ
れ、その発光領域の端面から自然放出光が外部に出力さ
れる発光ダイオードは、原理的にはｖＷ１ストライプ構
造の半導体レーザーと異ならない、そのため、上記構成
のストライプ構造を有する端面発光型発光ダイオードで
は、動作温度が低い場合や、駆動電流を増加させて光出
力を高めた場合には、往々にして、発光領域で誘導放出
が生じてしまい、自然放出光を放出するべき発光ダイオ
ードが、いわゆるレーザー光を出力してしまうという欠
点がある。

従来の端面発光型発光ダイオードでは、発光領域の出射
端面となる半導体基板の端面上に、反射率が１％以下に
なるような窒化ケイ素の無反射コートを施し、これによ
り、誘導放出の発生を抑えて自然放出を得る試みが、例
えば、「１．３μｍ端面発光型発光ダイオードを用いた
シングルモードファイバにおけるアナログビデオ信号の
４２ｋｎ伝送Ｊ（ｒ４２にｍ　Ａｎａｌｏｇ　ｖｉｄｅ
ｏ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｔｒａｎｓｒａｉｓｓｉｏｎ　ｉｎ
　Ｓｉｎｇｌｅ　ｍｏｄｅ　Ｆｉｂｅｒｓ　ｕｓｉｎｇ
　ａ　１．３　）ｔ、ｍ　Ｅｄａｅ−Ｅｌｌｉｔｔｉｎ
！ＩＩ　ＬＥＤＪ　　Ｍ、　Ｍ＾ＴＳＵＵＲ＾、ｅｔｃ
、　　ＴＩＩＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　　ＯＦ　
　ＴＨＥ　　ＩＥＣＬ　　ＯＦ　　ＪＡＰＡＮ　　、　
　ＶＯＬ、　　Ｅ　　６９゜Ｎｏ、４．＾ｐｒｉｌ　１
９８６　ＰＰ３４９）や’　１．５　μｍ’Ｆｒｆ＠面
発光型ダイオード」　（電子情報通信学会総合全国大会
に発表、昭和６２年、８８２、Ｐ　４−４４　＞等に提
案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例によれば、ストライプ構造を
有す°る発光領域の出射端面を無反射処理するにとどま
るので、これのみによっては発光ダイオードの動作温度
を下げた場合や高光出力を得ようとする場合には誘導放
出光の放出を抑止できず、種々の動作条件下では、安定
な自然放出光を外部に供給することができないという問
題があった。

そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
広い動作範囲にわたって安定に自然放出光を出力するこ
とができる端面発光型の発光ダイオードおよびその製造
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の発光ダイオードは、第１導電型の半導体基板と
、上記半導体基板上に形成された第２導電型の第１のブ
ロック層と、上記第１のブロック層上に形成された第１
導電型の第２のプロ・ツク層と、上記第２のブロック層
から第１のブロック層を通して上記半導体基板まで達す
るＶ消と、上記Ｖ清白の上記半導体基板上に形成された
ストライプ構造の発光領域とを有し、上記両ブロック層
により狭窄され上記発光領域に流される電流により、こ
の発光領域の一方の端部から外部に光を出力する発光ダ
イオードにおいて、上記発光領域の他方の端面から出力
される光の光路上であって上記他方の端面から所定距離
だけ離隔した位置に形成された第２のＶ消と、上記第２
のＶ溝内における上記半導体基板上に形成され上記発光
領域の他方の端面から出力される光を吸収する吸収領域
とを有することを特徴としている。

また、本発明の発光ダイオードの製造方法は、第１導電
型の半導体基板上に、第２導電型の第１のブロック層と
第１導電型の第２のブロック層とを形成するブロック層
形成工程と、上記第１及び第２のブロック層を備えた半
導体基板上に、第２のブロック層から第１のブロック層
を通して半導体基板まで達する深さの第１及び第２のＶ
溝を、同一線上に配列され且つ両方のＶ消の一方の端部
が所定距離だけ離隔して対向するように形成する■溝形
成工程と、上記第１及び第２のＶ溝上に第１導電型の第
１のクラッド層、第１導電型の活性層及び第２導電型の
第２のクラッド層を順に積層させ第１及び第２の活性領
域を形成する活性領域形成工程と、上記第２のクラッド
層上方であって上記第２の活性領域の上方位置に、絶縁
層を形成する絶縁層形成工程と、上記第２のクラッド層
上の上記第１の活性領域上方位置に電極層を形成する＠
極層形成工程とを備えたことを特徴としている。

〔作　用〕

本発明の発光ダイオードは以上のように構成したので、
第１の■消により形成される発光領域の一方の端面から
は自然放出光が出力され、発光領域の他方の端面から生
じる光は、その光路上に位置して第２のＶ消により形成
されるストライプ構造の吸収領域により吸収される。こ
れにより、発光領域ηの誘導放出が抑止され、発光領域
の一方の出射端面となる発光ダイオードの端面からは、
自然放出光が出力されるように作用する。

また、本発明の製造方法においては、第１及び第２のＶ
消の内面にそれぞれ第１のクラッド層、活性層及び第２
のクラッド層が順次積層した第１及び第２の活性領域が
形成されている。そして、第１の活性領域の真上位置に
電極層を形成して、この活性領域を発光領域としている
。一方、第２の活性領域の真上位置に絶縁層を形成しこ
の活性領域を吸収領域として作用させている。また、第
１及び第２の活性領域の形成は同一の工程で行われ位置
合わせが容易なので、この製造方法は発光領域と吸収領
域とを光学的に高精度に結合させる作用を持つ。

〔実施例〕

以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明に係るＩｎＧａＡｓＰ　／ＩｎＰ系端面
発端面発光型ダイオードの第一実施例の構造を示すもの
で、同図（ａ）は概略斜視図、同図（ｂ）は第２の電極
を除いた場合の平面図である。同図において、１は第１
の電極、２は半導体基板、２ａはバッファ層、３は第１
のブロック層、４は第２のブロック層、５は■消（第１
のＶ消５ａ及び第２のＶ溝５ｂＬ　６　（６ａ及び６ｂ
）は第一のクラッド層、７（７ａ及び７ｂ）は活性層、
８は第２のクラッド層、９はキャップ層、１０は第２の
電極である。また、２０はキャップ層９上面の第２のＶ
消５ｂの真上位置に形成された絶縁層である。

上記構成において、半導体基板２は（１００）面を有す
るｐ−１ｎＰ基板（キャリア濃度ｐ２４Ｘ１０１８ａ＋
１−３、エッチビット密度ＥＰＯ＜　５　Ｘ　１０３ａ
ｎ−２）であり、その下面には第１の電極１を構成する
Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ層１ａとＡＬＩ　−Ａｕ　Ｚｎ層１ｂ
とが設けられている。

基板２上部には、ｚｎドープのｐ−１ｎＰ層（キャリア
濃度ｐ〜７×１０１１０１７Ｃ、厚さ１μｍ）であるバ
ッファ層２ａが形成され、このバッファ層２ａ上には、
３１１ドープのｒＬ−１ｎＰ層（キャリア濃度ｎユ５Ｘ
１０１７ｃ３＋１−３、厚さ０．５μｍ＞である第１の
ブロック層３とＺｎドープのｐ−１ｎＰ［（キャリア濃
度Ｐ２５×１０１７ａ１１−３、厚さ１．５μｍ）であ
る第２のブロック層４とが積層形成されている。

第１及び第２のブロック層３．４を備えた基板２には、
第２のブロック層４から第１のブロック層３を通して基
板２まで達する深さの２つの■溝（第１のＶ消５ａと第
２の■溝５ｂ）が同一線上に、且つ互いの端面が所定距
離だけ離隔するように形成されている。また、これら■
溝５ａ、５ｂは溝の斜面の一面を（ｉｌｉ）面とし、他
の斜面を（１１１）面としている。

そして、これらのＶ消５ａ、５ｂの各々の内面には、Ｚ
ｎドープのｐ−ＩｎＰ層（キャリア濃度Ｐ〜６　Ｘ　１
０１７ａｎ−３）である第１のクラッド層６ａ。

６ｂが形成され、この第１のクラッド層６ａ、６ｂ上に
はｚｎドープのｐ　−ＩｎＧａＡｓＰ層（λｇ＝１゜３
μｍ、活性層幅３μｍ、厚さ０．３μｍ）である活性層
７ａ、７ｂが積層形成されている。

そして、これらのＶｉ５ａ、５ｂに形成された活性層７
ａ、７ｂ上及び第２のブロック層４上には、ｓｎドープ
のｎ−１ｎＰ層（キャリア濃度ｎユ６×１０１７ｅ１１
１−３、厚さ０．７．ｕｍ）である第２のクラッド層８
が形成されており、さらに、この第２のクラッド層８上
にはｓｎドープのｎ　−ＩｎＧａＡｓＰ層（λｇ＝１．
２μｍ、厚さ０．５μｍ）であるキャップ層９が形成さ
れている。

しかして、基板２上の第１のＶ消５ａと第２の■消５ｂ
の各々には、第１のクラッド層６ａ、６ｂと第２のクラ
ッド層８とに挟まれたストライプ構造の活性層７ａ、７
ｂが形成されることとなる。

さらに、本実施例では、第２のＶ溝５ｂの位置する側の
キャップ層９上面（図ではキャップ層９上面の左半分）
に、ＳｉＯ２膜よりなる絶縁層２０が形成されている。

そして、絶縁層２０により覆われていない第１のＶ消５
ａの上方のキャップ層９上と絶縁層２０上には、共通ず
る第２の電極としてのＡｕ　−Ｇｅ−Ｎｉ層１０が形成
されている。

上記構成によれば、第１のＶ消５ａ上に形成される活性
層７ａは、クラッド層６ａと８により挟まれてストライ
プ構造を有する発光領域（図中Ａ側）として作用する。

即ち、第１の電極１から流入された駆動電流は第１のブ
ロック層３と第２のブロック層４とにより狭窄されて発
光領域に供給され、その後駆動電流は活性層７ａに接続
する第２のクラッド層８及びキャップ屑９を経由して第
２の電極１０に流出する。この時、発光領域では、駆動
電流に応じた自然放出光を一方の端面（第１図（ａ）の
右側面の斜線部分）から外部に放出する。

一方、第２の■溝５ｂ上に形成される活性層７ｂは、ク
ラッド層６ｂと８により挟まれてストライプ構造を有し
、吸収領域（図中Ｂ側）として作用する。即ち、第１の
電極１から流入する駆動電流は絶縁層２０により遮断さ
れて活性層７ｂには流入せず、この吸収領域では発光を
生じない。そして、この吸収領域は、発光領域の他方の
端面７ａａが発する光の光路上に位置して発光領域から
生じる光を吸収し、発光領域には戻さない機能を持つ。

従って、発光領域が吸収領域から光を受けることはなく
なり、このため発光領域は誘導放出を起こさず、安定な
自然放出を維持でき、自然放出光を外部に安定に出力し
続けることができる。

次に、本発明の第二実施例について説明する。

第３図は本発明に係るの発光ダイオードの第二実施例を
示すもので、同図（ａ）は発光ダイオードを■消の底辺
に沿って切断した状態を示す斜視図、同図（ｂ）は平面
図である。同図において、上記第一実施例と同一の構成
部分には同一の符号を付して説明すると、第二実施例に
おいては、絶縁層２１の形状が第一実施例のものと相通
ずる。即ち、上記した第一実施例においてはキャップ層
９上面の略半分の領域に絶縁層を形成しているのに対し
、第二実施例においては、第１の■消５ａの上部に対向
する部分を除く全面に絶縁層２１を形成している。この
ようにキャップ層９上面の大部分に絶縁層２１を形成し
た構成にすると、活性層７ａに注入され電流は絶縁層２
１の存在しない第１のＶ消５ａ上方の部分を通過して第
２の電極（同図には示していない）に流出するので、活
性層７ｂに電流が注入される確率は第一実施例の場合よ
り小さくなり、このため吸収領域による光の吸収性能は
極めて良好となる。従って、発光ｆｌｌｔ’Ａが吸収領
域から光を受けることによる誘導放出光の発生を極めて
低く抑えることができ、外部に自然放出光を安定して出
力し続けることができる。

次に、この第二実施例の特性について第４図乃至第６図
に基づいて説明する。

第４図は第二実施例の駆動電流対光出力特性曲線ＰＯ及
び駆動電流対ファイバ出力特性曲線Ｐｆを示すグラフで
ある。ここでは、特性曲線Ｐｆは発光ダイオードの駆動
電流を変化させ、発光ダイオードからの光出力を測定し
て求めた。特性曲線ＰＯは、コア径１０μｍのシングル
モードファイバに発光ダイオードを接続し、発光ダイオ
ードの駆動電流を変化させ、ファイバからの光出力を測
定して求めた。同図より、駆動電流Ｉｆを１００ｍＡと
した時に、Ｐｆが約６０μＷ、ＰＯが約３５０μＷとな
り結合効率Ｐｆ　／Ｐｏは約１７％となり、従来の５〜
１０％に比べ非常に高い値が得られた。

第５図は環境温度Ｔａを２５℃とした時の発光スペクト
ル特性を示すグラフである。同図は安定した自然光出力
特性を示すており、ピーク波長付近で共振器モードは観
測されていない。従って、放射光は自然発光成分のみと
なっていることがわかる。

第６図は駆動電流Ｉｆを１００ｍＡとした時の光出力の
温度特性を示すグラフである。このグラフは２５°Ｃの
時の光出力強度を１とした場合の相対光出力強度を示す
ものである。このグラフより、光出力強度の温度計数（
ΔＰ／Δ１゛・Ｐ２５）は−２０〜２５℃の範囲で一３
％／℃、２５〜８０℃の範囲で−０，９％／℃となり、
温度に対して安定であることがわかった。尚、ΔＰは光
出力強度の変化量、ΔＴは温度変化量、Ｐ２５は２５℃
の時の光出力強度を示す。

次に、製造方法の発明について説明する。

第７図（ａ）〜（ｇ）は第１図に示した第一実施例の発
光ダイオードの製造工程を示す工程説明図である。同図
に基づいて説明すると、先ず最初の工程では、ｐ−１ｎ
Ｐ層からなるバッファ層２ａを上層としたｐ−’ＩｎＰ
基板２上に、ｎ　−１ｎＰ層からなる第１のブロック層
３と、ｐ−ＩｎＰ層からなる第２のブロック層４を液相
エピタキシャル法により形成する（同図（ａ）に図示）
。

次に、同図（ｂ）に示すように、第２のブロック層４上
にＳ　ｉ　Ｏ２Ｍ　３０を一様に形成し、この５ｉｎ２
膜３０の所定部分をホトリソグラフィ技術を用いて除去
してエツチングマスクを形成する。

この時のエツチングマスクの除去部分は図のように破線
状であり、その方向は結晶軸（０１１）方向に沿うよう
に形成する。これは、化学的エツチングでＶ溝を形成す
る場合、結晶軸の方向を無視すると■溝が得られないば
かりか、■溝内部に液相エピタキシャル法を用いて層を
成長させ難くなるためである。

この後、塩酸（ＨＣｊ）とリン酸（Ｈ３ＰＯ４）とを容
積比３：１に混合した混合液からなるエッチャントによ
り、同図（Ｃ）に示すように、第１の■溝５ａと第２の
■消５ｂを蝕刻する。尚、同図（Ｃ）〜（ｇ）は同図（
ｂ）の一部を示している。

その後、第１のＶ溝５ａと第２の■溝５ｂの溝内にそれ
ぞれｐ−１ｎＰＪｌからなる第１のクラッド層６ａと６
ｂを堆積させ、引き続いて、その上面にＰ　−１ｎＧａ
ＡｓＰ層からなる活性層７ａと７ｂを積層させ、さらに
、その上面にＶ溝５ａ、５ｂの溝上と第２のブロック層
４上とを覆うようにｎ−１ｎＰ層からなる第２のクラッ
ド層８を堆積させる。

その後、その上面にｎ−１ｎＧａＡｓＰ　Ｍからなるキ
ャップ層９を形成する（同図（ｄ）に図示）。これらの
第１のクラッド層６ａ、６ｂと活性層７ａ。

７ｂ及び第２のクラッド層８、並びにキャップ層９の形
成には、液相エピタキシャル法が用いられる。液相エピ
タキシャル法によれば、各層の層成長速度は、下地の面
方位に大きく依存するので、Ｖ消５ａ、５ｂの斜面に対
しては各層の成長速度は速く、基板２の（１００）表面
に対しては成長速度が遅い、その結果、上記の各層の堆
積にあたっては、■溝５　ａ　＋　５　ｂの各々の内面
にのみ集中して、第１のクラッド層６ａ、６ｂ、活性層
７ａ、７ｂが形成されることになる。

次いで、第１の■消５ａ上を除き、第２のＶ消５ｂを覆
うキャップ層９上には、５ｉ０２ｒｙＡからなる絶縁層
２０を選択的に堆積させる（同図（ｅ）に図示）。

引き続き、基板２の下面にＡｕ　−ＡｔＪ　Ｚｎ層」ａ
を形成し、基板２の最上層に形成されている第１のＶ消
５ａの上のキャップ層９及び第２の■消５ｂ上の絶縁Ｍ
２Ｏ上にＡＵ　−ａｅ−Ｎｉ層１０ａを抵抗加熱蒸着法
により形成する。これらの導電層１ａ、１０ａは、その
後、基板２ごと加熱されてオーミックコンタクト化処理
を行う（同図（ｆ）に図示）。

その後、ＡＵ　−ＡＵ　Ｚｎ層ｌａ上及びＡＵ　−Ｇｅ
−Ｎｉ層１０ａ上には、電子ビーム蒸着法によりＴｉ　
−Ｐｔ−Ａｕ層１ｂ及び１０ｂを形成し、ワイヤボンド
あるいはダイボンドのための電極部分を形成する（同図
（ｇ）に図示）。

最後に、上記により積層形成された基板２は、所定の端
面を形成するべく壁間してチップ化され、通常のジャン
クションダウン法によりチップＳｉＣ型のヒートシンク
上にマウントされて金ワイヤによりワイヤボンドされ、
端面発光型の発光ダイオードが製造される。

次に、本発明に係る製造方法の他の実施例について説明
する。

第８図（ａ）〜（ｉ）は本発明に係る製造方法の他の実
施例を示す工程説明図である。

この実施例では、基板２にはＺｎドープのｐ　−］ｎＰ
基板（キャリア濃度ｐ２５　Ｘ　１０１８）が用いられ
ている。基板２上には、上記第７図（ａ）に図示された
実施例と同様に、ｐ−１ｎＰ層（厚さ約１μｍ）からな
るバッファ層２ａを介して、（厚さ約０．５μｍ）から
なる第１のブロック層３とｐ−１ｎＰ層（厚さ約１．５
μｍ）からなる第２のブロツク層４が形成される。これ
らの各層２ａ、３．４はいずれも、液相エピタキシアル
法により６００℃程度に加熱して形成される。さらに、
第２のブロック層４上には熱ＣＶＤ法によりＳｉＯ２膜
（厚さ約１５μｍ）からなるエツチングマスク層４ａを
堆積し、その後、エツチングマスク層４ａを覆ってポジ
系レジスト４ｂがコーティングされる（第８図（ａ）に
図示）。

次に、ホトリソグラフィ工程により、ポジ系レジスト４
ｂにストライプ状の窓を２箇所形成し、この後、フッ化
水素酸（ＨＦ）水溶液を用いてエツチングマスク層４を
エツチングして幅２μｍのストライプ状の窓を２箇所に
形成する。不要となったポジ系レジスト４ｂをアセトン
により除去した後、塩酸とリン酸との混合液を用いて基
板２には、■消５ａ、５ｂが蝕刻される。第８図（ｃ）
は以上の工程を経た基板２の構成を示す平面図であり、
同図（ｄ）は同図（Ｃ）のＩ−Ｉ線断面図である。そし
て、同図（ｄ）より明らかなように、第１のＶ消５ａと
第２のＶ溝５ｂとの間においては基板２の上面に、バッ
ファ層２ａ、第１のブロック層３及び第２のブロック層
４が下から順に堆積されている。

その後、エツチングマスクＮ４ａがフッ化水素酸水溶液
により除去されたのち、約６００℃に加熱しながら、ｐ
−１ｎｐ層（厚さ約１．５μｍ）からなる第１のクラッ
ド層（Ｖ溝内の６ａ、６ｂおよび平坦部の６　ｃ　）　
、ｐ　−１ｎＧａＡｓＰ層（厚さ約０．１５μｍ）から
なる活性層（Ｖ溝内の７ａ、７ｂおよび平坦部の７ｃ）
並びにｎ　−ＩｎＰ層（厚さ約３μｍ）からなる第２の
クラッドＭ８が順次に堆積される。

その後、第２のクラッド層８の上面を覆って、ＣＶＤ法
により、５１０２膜からエツチングマスク８ａが形成さ
れる（同図（ｅ）に図示）。

次いで、エツチングマスク層８ａには、ポジ系レジスト
がコーティング（図示せず）され、その後、通常のホト
リソグラフィ工程により、第１のＶ消５ａと第２のＶ消
５ｂの各溝上を除いてポジ系レジストが除去され、これ
らのＶ溝５ａ、５ｂの溝上を除いて、エツチングマスク
層８ａが取除かれる。同図（ｆ）は、上記工程を経た基
板２の構成を示す側面から見た断面図である。

その後、第１のＶ消５ａと第２のＶ消５ｂの消量の平坦
部に堆積された第１のクラッド層６Ｃ１と活性層７ｃ、
及び第２のクラッド層８を除去する。即ち、塩酸（）ｉ
ｃｅ＞を用いてｎ−ＩｎＰ層からなる第２のクラッド層
８が除去されたのち、硝酸（ＨＮＯ３）とフッ化水素酸
（ＨＦ　）と水（Ｈ２Ｏ）をＨＮＯ３：ＨＦ：Ｈ２０＝
３：　１　：２の比で混合した水溶液を用いてｐ　−１
ｎＧａｓＰ層からなる活性層７を除去する。その後、同
様にして塩酸を用いてｐ−ＩｎＰ層からなる第１のクラ
ッド層６を除去する（同図（ｇ）に図示）。

次いで、エツチング［８ａを除去したのち、ＣＶＤ法に
より、基板２上には５Ｏ２ＪＩｉからなる絶縁層２０が
形成され、ポジ系レジスト２０ａを用いて第１の■消５
ａの溝上の絶縁層２０は除去される（同図（ｈ）に図示
）。

その後、ポジ系レジスト２０ａを除去した後、基板２の
最上面には真空蒸着法によりＡｌｌ　−Ｇｅ−Ｎｉ　＠
からなる第２の電極１０を形成し、さらに、基板２の下
面にはＡｔＪ　Ｚｎ　Ｍからなる第１の電極ｌを形成す
る。次いで、基板２全体を約４２０℃で加熱し、電極部
分のオーミックコンタクト化処理を行う（同図（ｉ）に
図示）。

この実施例によれば、第１のＶ溝５ａと第２のＶ消５ｂ
との間に延びるクラッド層６０．８および活性層７ｃは
、エツチングにより除去されるので、第２の■消５ｂ上
に形成された活性層７ｂからなる吸収領域には発光領域
に駆動電流が流れ込まないように両者を完全に隔離させ
ることができる。

尚、以上に説明したいくつかの実施例では、基板をＩｎ
ＰとするＩｎＧａＡｓＰ／　ＩｎＰ系の端面発光型発光
ダイオードについて述べたが、本発明はそれに限定され
ず、基板をＧａＡＳとする＾ｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系の
発光ダイオードについても適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の発光ダイオードによれば
、基板上に第１のＶ消と第２のＶ溝とを設け、第１の■
溝によりストライプ構造の発光領域を形成して発光領域
の一方の端面から自然放出光を外部に出力させ、第２の
■消によりストライプ構造の吸収領域を形成して発光領
域の他方の端面から生じる光を吸収させるようにしたの
で、高出力の光を外部に出力させる場合、或いは、低温
で動作させる場合にあっても、発光領域からは常に安定
な自然放出光を外部に出力させることのできる優れた特
性の発光ダイオードを提供できるという効果を有する。

また、本発明の発光ダイオードの製造方法では、基板上
に第１の■消と第２のＶ消とを同一の工程で形成し、両
Ｖ溝上にクラッド層に狭まれた活性層を形成し、その後
、第１のＶ溝上には電極層を形成し、第２の■溝上には
絶縁層を形成するようにしたので、発光領域と吸収領域
とを極めて高精度に位置合せでき、このため発光領域と
吸収領域との光学的な結合を極めて良好にできる。また
、本発明の製造方法は、従来の製造工程を大幅に変更す
ることなく行え、発光ダイオードを簡便に製造できると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明に係る発光ダイオードの
第一実施例の概略斜視図と平面図、第２図は従来の発光
ダイオードの概略斜視図、第３図（ａ）、（ｂ）は本発
明に係る発光ダイオードの第二実施例の概略斜視図と平
面図、第４図は第二実施例の駆動電流対光出力特性曲線
のグラフ、 第５図は第二実施例の光スペクトルのグラフ、第６図は
第二実施例の温度に対する相対光出力強度特性のグラフ
、 第７図（ａ）〜（ｇ）は本発明に係る発光ダイオードの
製造方法に関するもので、第１図に示すされた第一実施
例の製造工程を示す工程説明図、第８図（ａ）〜（ｉ）
は本発明の製造方法の他の実施例の工程説明図である。 １・・・第１の電極、　２・・・基板、　３・・・第１
のブロック層、　４・・・第２のブロック層、　５ａ・
・・第１の■消、　５ｂ・・・第２のＶ消、　６ａ、６
ｂ。 ６ｃ・・・第１のクラッド層、　７ａ、７ｂ、７ｃ・・
・活性層、８・・・第２のクラッド層、　９・・・キャ
ップ層、１０・・・第２の電極、　２０．２１・・・絶
縁層。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　　前　１）　　　実 左ト電シｉ　Ｉｆ（ｍＡ） ル勧電瘉灯りゑ折仁 第４図 Ｌスｔｚ’　？　　Ｆ　＋し 第５図 流　水　（０Ｃ） 橿崖、ｆＴ澗灯より強７を析・臨 第６図 恨立方狂。ｉｌｈ相 笛　７ｒＸｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１導電型の半導体基板と、 上記半導体基板上に形成された第２導電型の第１のブロ
   ック層と、 上記第１のブロック層上に形成された第１導電型の第２
   のブロック層と、 上記第２のブロック層から第１のブロック層を通して上
   記半導体基板まで達するＶ溝と、 上記Ｖ溝内における上記半導体基板上に形成されたスト
   ライプ構造の発光領域と を有し、上記両ブロック層により狭窄され上記発光領域
   に流される電流により、この発光領域の一方の端面から
   外部に光を出力する発光ダイオードにおいて、 上記発光領域の他方の端面から出力される光の光路上で
   あって上記他方の端面から所定距離だけ離隔した位置に
   形成された第２のＶ溝と、 上記第２のＶ溝内の上記半導体基板上に形成され上記発
   光領域の他方の端面から出力される光を吸収する吸収領
   域と を有することを特徴とする発光ダイオード。 ２、上記第２のＶ溝内に形成された上記吸収領域の直上
   に、絶縁層を有することを特徴とする請求項１記載の発
   光ダイオード。 ３、第１導電型の半導体基板上に、第２導電型の第１の
   ブロック層と第１導電型の第２のブロック層とを形成す
   るブロック層形成工程と、 上記第１及び第２のブロック層を備えた半導体基板上に
   、第２のブロック層から第１のブロック層を通して半導
   体基板まで達する深さの第１及び第２のＶ溝を、同一線
   上に配列され且つ両方のＶ溝の一方の端部が所定距離だ
   け離隔して対向するように形成するＶ溝形成工程と、 上記第１及び第２のＶ溝上に第１導電型の第１のクラッ
   ド層、第１導電型の活性層及び第２導電型の第２のクラ
   ッド層を順に積層させ第１及び第２の活性領域を形成す
   る活性領域形成工程と、上記第２のクラッド層上方であ
   って上記第２の活性領域の上方位置に絶縁層を形成する
   絶縁層形成工程と、 上記第２のクラッド層上の上記第１の活性領域上方位置
   に電極層を形成する電極層形成工程とを有することを特
   徴とする発光ダイオードの製造方法。 ４、上記電極層形成工程では、電極層の形成に先がけて
   、上記第１及び第２のＶ溝以外の上記半導体基板上に堆
   積した上記第１のクラッド層、活性層及び第２のクラッ
   ド層を除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項
   ３記載の発光ダイオードの製造方法。