JPS58131781A - 面発光型発光ダイオ−ド - Google Patents
面発光型発光ダイオ−ドInfo
- Publication number
- JPS58131781A JPS58131781A JP57013457A JP1345782A JPS58131781A JP S58131781 A JPS58131781 A JP S58131781A JP 57013457 A JP57013457 A JP 57013457A JP 1345782 A JP1345782 A JP 1345782A JP S58131781 A JPS58131781 A JP S58131781A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- emitting
- active layer
- approximately
- semiconductor substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/819—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/84—Coatings, e.g. passivation layers or antireflective coatings
- H10H20/841—Reflective coatings, e.g. dielectric Bragg reflectors
Landscapes
- 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】
本発明は光フアイバ通信用に適したｌ−Ｖ族生導体より
成る面発光型発光ダイオードの改良に関する。
成る面発光型発光ダイオードの改良に関する。
面発光型発光ダイオードは高信頼性、及び温度特性高安
定性などの特徴を有し、近中距離光通信において実用的
な素子である。面発光型発光ダイオードは半導体レーザ
素子などの他の発光素子と異なり光取出し効率、及び光
７アイパへの結合効率が非常に小さいことから、光フア
イバ入力パワーを増大する為に、実効的な発光量子効率
の上昇がはかられている。すなわち、光取出し方向の裏
側に裏面光反射鏡を構成し裏側への放射成分を活性層に
吸収・再発光させることにより実効的な発光量子効率が
改善されている。
定性などの特徴を有し、近中距離光通信において実用的
な素子である。面発光型発光ダイオードは半導体レーザ
素子などの他の発光素子と異なり光取出し効率、及び光
７アイパへの結合効率が非常に小さいことから、光フア
イバ入力パワーを増大する為に、実効的な発光量子効率
の上昇がはかられている。すなわち、光取出し方向の裏
側に裏面光反射鏡を構成し裏側への放射成分を活性層に
吸収・再発光させることにより実効的な発光量子効率が
改善されている。
しかしながら、従来の面発光型発光ダイオードは、裏側
への放射成分については前述のように裏面光反射鏡によ
り有効に吸収・再発光されるものの、光取出し方向の光
７アイパに結合しない放射成分については、有効に利用
することができないといった欠点を有していた。
への放射成分については前述のように裏面光反射鏡によ
り有効に吸収・再発光されるものの、光取出し方向の光
７アイパに結合しない放射成分については、有効に利用
することができないといった欠点を有していた。
本発明の目的は、上述の欠点を除去し、実効的な発光量
子効率を改善した面発光型発光ダイオードを提供すると
とＫある。
子効率を改善した面発光型発光ダイオードを提供すると
とＫある。
本発明によれば、１−ｖ族生導体より成る二重へテロ接
合を有する面発光型発光ダイオードにおいて、半導体基
板が半球形状をなし、半導体基板表面に光反射鏡が設け
られていることを特徴とする面発光型発光ダイオードが
得られる。
合を有する面発光型発光ダイオードにおいて、半導体基
板が半球形状をなし、半導体基板表面に光反射鏡が設け
られていることを特徴とする面発光型発光ダイオードが
得られる。
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
図面は１本発明に基づく一実施例の断面を表わすもので
ある。本実施例は導電型ｎ型のｌｎＰから成る半導体基
板１の上に形成さしＩｎｏ、４ｙＧａａｔｓＡｓｏ、ｕ
Ｐｏ、４４の組成を有する活性層２、導ｔｆＩｉｐ型の
ｌｎＰから成るクラッド層３．導電型ｐ型のＩｎａａｓ
ＧｉａｔｓＡ＠（Ｌｍ＠ＰＯＵ４ の組成を有する電極
形成層４．ｓｔｏ。
ある。本実施例は導電型ｎ型のｌｎＰから成る半導体基
板１の上に形成さしＩｎｏ、４ｙＧａａｔｓＡｓｏ、ｕ
Ｐｏ、４４の組成を有する活性層２、導ｔｆＩｉｐ型の
ｌｎＰから成るクラッド層３．導電型ｐ型のＩｎａａｓ
ＧｉａｔｓＡ＠（Ｌｍ＠ＰＯＵ４ の組成を有する電極
形成層４．ｓｔｏ。
絶縁膜より成る電流線 層５．ｐ側電＆６．ｎ側ｉｌＥ
極７から構成されている。活性層２はアンドープで厚さ
約１．５μｍ、クラ、ド層３は□□□がｌに１０１８１
ドープされておｐ原さ約１７Ｊｍ、電極形成層４はｋ
が５ Ｘ Ｉ Ｑ”ｆｆ１−” ドープされており厚
さ約ｌβｍで′Ａ、Ｑ面方位（１００）の半導体基板１
の上に連続エピｌキシャル成長によシ形成されている。
極７から構成されている。活性層２はアンドープで厚さ
約１．５μｍ、クラ、ド層３は□□□がｌに１０１８１
ドープされておｐ原さ約１７Ｊｍ、電極形成層４はｋ
が５ Ｘ Ｉ Ｑ”ｆｆ１−” ドープされており厚
さ約ｌβｍで′Ａ、Ｑ面方位（１００）の半導体基板１
の上に連続エピｌキシャル成長によシ形成されている。
電流線 慢５は厚さ約０．１μｍであシ、直径約３０Ｉ
ｘｎの円形電流注入部は化学エツチングにより除去され
ている。半導体基板ｌけ発光領域を中心とする半径２０
０μｍの生球形状をなし、その表面は鏡面研摩をほどこ
しである。Ｐ側電極６はＡｕ−Ｚｎ合金によシ、ｎ側電
極７はＡｕ−珈−Ｎ１合金により形成されており、電極
形成層４およびＩｎＰ基板１との界面に荒れを生じない
条件でアロイすることＫよりほぼ１００係の光反射率を
有する光反射繞兼オー建ツク電極を構成している。又、
ｎ側電極７において直径約１２０μｍの光取出し用円形
窓部は化学エツチングにより除去されている。本実施例
はその動作時において、直径約３０μｍの円形電流注入
部のみ電極形成層４とｐ測置１に６がオーミ、り接触を
形成し、活性層２へ効率的に電流が狭 ・注入され、ｎ
側電＆７中に形成された光取出し用円形窓部より光出力
を取出す面発光型発光ダイオードとして動作する。
ｘｎの円形電流注入部は化学エツチングにより除去され
ている。半導体基板ｌけ発光領域を中心とする半径２０
０μｍの生球形状をなし、その表面は鏡面研摩をほどこ
しである。Ｐ側電極６はＡｕ−Ｚｎ合金によシ、ｎ側電
極７はＡｕ−珈−Ｎ１合金により形成されており、電極
形成層４およびＩｎＰ基板１との界面に荒れを生じない
条件でアロイすることＫよりほぼ１００係の光反射率を
有する光反射繞兼オー建ツク電極を構成している。又、
ｎ側電極７において直径約１２０μｍの光取出し用円形
窓部は化学エツチングにより除去されている。本実施例
はその動作時において、直径約３０μｍの円形電流注入
部のみ電極形成層４とｐ測置１に６がオーミ、り接触を
形成し、活性層２へ効率的に電流が狭 ・注入され、ｎ
側電＆７中に形成された光取出し用円形窓部より光出力
を取出す面発光型発光ダイオードとして動作する。
活性層２中の発光領域より放射される全党出方のうち約
４０％は活性層２と半導体基板１およびクラ、ド層３の
屈折率差によｐ全反射さｎ、活性層２中で吸収され再発
光する。又、全光出力の約３０％は活性層２からクラ、
ド層３へ透過するが活性層からの距１１１２μｍのとこ
ろに形成されたｐ側電極６によシ全反射され、再び活性
層２０発光領域に入射し吸収され再発光する。一方、活
性層２から、半導体基板１へ透過する全党出力の約３０
％のうち、光取出し窓部を透過する全党出力の約３４を
差引いた残りの全党出力の約２７％は発光領域を中心と
し念半球形状をなすｎ型置ｉｋ７により全反射、集光さ
ｔ″Ｌ％再び活性層２０発光領域に入射し、吸収され再
発光する。そして活性層２の結晶内部量子効率を１００
ｑｂ、吸収・再発光効率を５０％とじ九場合、半球形状
をなすｎ側電極７の光反射による実効的な発光量子効率
の上昇は約２７係となる。従って、光出力に飽和がない
場合は。
４０％は活性層２と半導体基板１およびクラ、ド層３の
屈折率差によｐ全反射さｎ、活性層２中で吸収され再発
光する。又、全光出力の約３０％は活性層２からクラ、
ド層３へ透過するが活性層からの距１１１２μｍのとこ
ろに形成されたｐ側電極６によシ全反射され、再び活性
層２０発光領域に入射し吸収され再発光する。一方、活
性層２から、半導体基板１へ透過する全党出力の約３０
％のうち、光取出し窓部を透過する全党出力の約３４を
差引いた残りの全党出力の約２７％は発光領域を中心と
し念半球形状をなすｎ型置ｉｋ７により全反射、集光さ
ｔ″Ｌ％再び活性層２０発光領域に入射し、吸収され再
発光する。そして活性層２の結晶内部量子効率を１００
ｑｂ、吸収・再発光効率を５０％とじ九場合、半球形状
をなすｎ側電極７の光反射による実効的な発光量子効率
の上昇は約２７係となる。従って、光出力に飽和がない
場合は。
一定注入電流に対し、約２７％の光出力増加が可能であ
り、又、一定光出力を得るのに会費な注入電流は約２１
％低減することが可能である。
り、又、一定光出力を得るのに会費な注入電流は約２１
％低減することが可能である。
伺、上述の実施例はｌｎＰを含むＩｎ龜Ａｓ）％半導体
を組成とする発光波長１．３μｍの面発光製発光ダイオ
ードとしたが、もちろん、これに限定する必要はなく、
本発明はｌ−ｖ族生導体を組成とするならばあらゆる組
成のあらゆる発光波長の、あらゆる構造の面発光型発光
ダイオードに適用可能である。
を組成とする発光波長１．３μｍの面発光製発光ダイオ
ードとしたが、もちろん、これに限定する必要はなく、
本発明はｌ−ｖ族生導体を組成とするならばあらゆる組
成のあらゆる発光波長の、あらゆる構造の面発光型発光
ダイオードに適用可能である。
最後に％本発明が有するＩＩＩＩ黴を要約するなら−ば
。
。
半導体基板を発光領域を中心とする生球形状ＫＬ。
その上に光反射鋺を構成することにより、従来の面発光
型発光ダイオードにおいては、その実効的な発光量子効
率の改！１１に無効であった半導体基板への光出力放射
成分を反射、集光して発光領域において吸収・再発光さ
せるととＫより、実効的な発光量子効率を改善し丸面発
光型発光ダイオードが得られることである。
型発光ダイオードにおいては、その実効的な発光量子効
率の改！１１に無効であった半導体基板への光出力放射
成分を反射、集光して発光領域において吸収・再発光さ
せるととＫより、実効的な発光量子効率を改善し丸面発
光型発光ダイオードが得られることである。
図は１本発明の一実施例の断面図である。
図中、ｌ・・・・・・半導体基板、２・・・・・・活性
層、３・・・・・・クラッド層、４・・・・・・電極形
成層、５・・・・・・電流狭層、６・・・・・・ｐＨｌ
電極、７・・・・・・ｎ側電極である。
層、３・・・・・・クラッド層、４・・・・・・電極形
成層、５・・・・・・電流狭層、６・・・・・・ｐＨｌ
電極、７・・・・・・ｎ側電極である。
Claims (1)
- １−ｖ族生導体より成る二重へテロ接合構造を有する面
発光型発光ダイオードにおいて、半導体基板が半球形状
をなし、前記半導体基板表面に光反射鍾が設けられてい
ることを特徴とする面発光型発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57013457A JPS58131781A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 面発光型発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57013457A JPS58131781A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 面発光型発光ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131781A true JPS58131781A (ja) | 1983-08-05 |
Family
ID=11833670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57013457A Pending JPS58131781A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 面発光型発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131781A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004354880A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Seiko Epson Corp | 照明装置および投射型表示装置 |
| WO2005091035A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | High brightness illumination device with incoherent solid state light source |
| WO2008129945A1 (ja) * | 2007-04-17 | 2008-10-30 | Nikon Corporation | 照明装置、プロジェクタ、およびカメラ |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP57013457A patent/JPS58131781A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004354880A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Seiko Epson Corp | 照明装置および投射型表示装置 |
| JP4599809B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2010-12-15 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置および投射型表示装置 |
| WO2005091035A1 (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | High brightness illumination device with incoherent solid state light source |
| US7740375B2 (en) | 2004-03-16 | 2010-06-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | High brightness illumination device with incoherent solid state light source |
| WO2008129945A1 (ja) * | 2007-04-17 | 2008-10-30 | Nikon Corporation | 照明装置、プロジェクタ、およびカメラ |
| JP5446861B2 (ja) * | 2007-04-17 | 2014-03-19 | 株式会社ニコン | 照明装置、プロジェクタ、およびカメラ |
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