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DE3210749A1 - LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR COMPONENT WITH CURRENT LIMITATION AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents

LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR COMPONENT WITH CURRENT LIMITATION AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

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DE3210749A1
DE3210749A1 DE19823210749 DE3210749A DE3210749A1 DE 3210749 A1 DE3210749 A1 DE 3210749A1 DE 19823210749 DE19823210749 DE 19823210749 DE 3210749 A DE3210749 A DE 3210749A DE 3210749 A1 DE3210749 A1 DE 3210749A1
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Germany
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semiconductor component
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semiconductor
zones
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Withdrawn
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DE19823210749
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German (de)
Inventor
Richard Wayne 07924 Bernardsville N.J. Dixon
Robert Louis 07060 Warren N.J. Hartman
William Baxter 07920 Basking Ridge N.J. Joyce
Louis Alex 07076 Scotch Plains N.J. Koszi
Richard Carrel 07901 Summit N.J. Miller
Bertram 07090 Westfield N.J. Schwartz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
Western Electric Co Inc
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Publication date
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Application filed by Western Electric Co Inc filed Critical Western Electric Co Inc
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Description

Wen tern Kloctric Co. Inc. Dixon, R'. Yi\ * M -2*--8°: H /}) ·;']*·'[■?/:■''■ · Wen tern Kloctric Co. Inc. Dixon, R '. Yi \ * M -2 * - 8 ° : H /}) ·; '] * ·' [■? /: ■ '' ■ ·

Lichtemittierendes Halbleiterbauteil mit Stromeingrenzunq und Verfahren zu seiner Herstellung Light-emitting semiconductor component with current limitation and method for its manufacture

Die Erfindung betrifft lichtemittierende Halbleiterbauteile, beispielsweise Laser und Leuchtdioden (LEDs) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Bauteile.The invention relates to light-emitting semiconductor components, for example lasers and light-emitting diodes (LEDs) the preamble of claim 1 and a method for producing such components.

Vor nahezu 20 Jahren sind bei lichtemittierenden Halbleiterbauteilen, und zwar insbesondere Bauteilen mit einem ebenen pn-übergang in einem monokristallinen Halbleiterkörper, großflächige elektrische Kontakte auf entgegengesetzten Hauptflächen des Körpers zur Zuführung einer Spannung in Durchlaßrichtung sowie eines Anregungsstroms zum pn-übergang benutzt worden. In einer Leuchtdiode (LED von Light Emitting Diode) erzeugt die sich ergebende Strahlungsrekombination von Löchern und Elektronen im aktiven Poreich in der Nähe des pn-Übergangs eine spontane Strahlung. Eine grundlegende Abänderung bewirkt in erster Linie, daß eine Leuchtdiode zu einem Laser wird, nämlich die Bildung eines Hohlraumresonators am Halbleiterkörper durch ein Paar paralleler Kristallspaltflächen rechtwinklig zum pn-übergang. Wenn der Anregungsstrom den Schwellenwert für eine Laserstrahlung übersteigt, wird die spontane Strahlung, die in der Leuchtdiode im wesentlichen isotrop vom aktiven Bereich ausgeht, in eine stimulierte Strahlung umgewandelt, die im Laser als polimierter Strahl parallel zum pn-übergang und entlang der Resonatorachse ausgesendet wird. Natürlich spielen weitere konstruktive Überlegungen eine Rolle beim Fortschritt von der Leuchtdiode zum Laser, aber diese Dinge werden hier nicht erläutert, da an dieser fit el Ie Iod Iq 1 ich ei ι <.· bekannte« Verwand tschaft :'.wi ;u:lu'ii I „ι ho r η mit pn - Übcrcjancj und I.euchtdiodc-Hi nngogobon werden soll.Almost 20 years ago, light-emitting semiconductor components, in particular components with a flat pn junction in a monocrystalline semiconductor body, large area electrical contacts on opposite major surfaces of the body for supply a voltage in the forward direction and an excitation current have been used for the pn junction. In a light emitting diode (LED from Light Emitting Diode) generates the resulting radiation recombination of holes and electrons spontaneous radiation in the active pore near the pn junction. A fundamental change primarily causes a light-emitting diode to become a laser, namely the formation of a cavity resonator on the semiconductor body through a pair of parallel crystal cleavage surfaces at right angles to the pn junction. When the excitation current If the threshold value for a laser radiation exceeds, the spontaneous radiation, which in the Light-emitting diode emanates isotropically from the active area, converted into stimulated radiation that is emitted in the laser as a polished beam parallel to the pn junction and along the resonator axis. Naturally other design considerations play a role in the progress from light emitting diodes to lasers, however these things are not explained here, since on this fit el Ie Iod Iq 1 ich ei ι <. · known "relationship: '. wi; u: lu'ii I „ι ho r η with pn - Übcrcjancj and I. Leuchtdiodc-Hi nngogobon become target.

Die breitflächigen Kontakte (mit einer Breite von beispielsweise 100 um) auf diesen Bauteilen bewirken, daß die Anregungsstromdichte beim pn-übergang verhältnismäßig niedrig ist, was daher bedeutet, daß verhältnismäßig hohe Ströme (beispielsweise einige 100 mA in Lasern) erforderlich waren, um erwünschte Strahlungsleistungen zu erreichen. Hohe Ströme wiederum heizen den Halbleiterkörper auf und machen eine thermische Kopplung des Bauteils mit einer geeigneten Wärmesenke und/oder ciiu-n Betrieb bei kryogenen Temperaturen erforderlich. Die prinzipielle Lösung dieses Problems bestand dann darin und besteht heute noch darin, den Bereich des pn-Übergangs zu reduzieren, der angeregt werden muß, so daß für eine gegebene Stromdichte der erforderliche Anregungsstrom entsprechend niedriger ist. Eine Verwirklichung dieser Lösung ist eine Eingrenzung des Anregungsstroms auf einen verhältnismäßig engen Kanal (mit einer Weite von beispielsweise 12 um) von einer Hauptfläche des Halbieiterkörpers durch die aktive Zone.The wide-area contacts (with a width of, for example 100 .mu.m) on these components cause the excitation current density at the pn junction to be relatively is low, which therefore means that relatively high currents (for example a few 100 mA in lasers) were required to achieve the desired radiation output. In turn, high currents heat the semiconductor body and make a thermal coupling of the component with a suitable heat sink and / or ciiu-n Operation at cryogenic temperatures required. the The basic solution to this problem then consisted and still consists in the area of the pn junction to reduce that has to be excited, so that the required excitation current for a given current density is correspondingly lower. One implementation of this solution is to limit the excitation current to one relatively narrow channel (e.g. 12 µm in width) from a major surface of the semiconducting body through the active zone.

Eine der frühesten Strukturen zur Eingrenzung dos Strome, auf einen solchen Kanal war ein Kontakt mit Streifengeometrie, der für Halbleiterlaser zuerst durch R.A. Furnanage und D.K. Wilson (US-PS 3 363 195) vorgeschlagen worden ist. Die Streifengeometrie verringert den Schwellenwertstrom für die induzierte Laserstrahlung (im Vergleich zu Lasern mit großflächigen Kontakten) und begrenzt die räumliche Ausdehnung des Ausgangsstrahls. Seit diesem frühen Vorschlag sind zahlreiche Laserkonstruktionen zur Verwirklichung des Konzepts der Streifengeometrie entwickelt worden:One of the earliest structures to contain the stream, such a channel was a contact with a stripe geometry, which was first used for semiconductor lasers by R.A. Furnanage and D.K. Wilson (U.S. Patent 3,363,195) has been. The strip geometry reduces the threshold value current for the induced laser radiation (in comparison to lasers with large-area contacts) and limits the spatial expansion of the output beam. There have been numerous laser designs since this early suggestion have been developed to realize the concept of strip geometry:

(1) der Oxydstreifenlaser;(1) the oxide stripe laser;

(2) der Protonen-bombardierte Laser;(2) the proton-bombarded laser;

(3) der Mesastreifenlaser;(3) the mesa stripe laser;

(4) der Laser mit isolierendem, in Sperrichtung vorgespannten pn-übergang;(4) the laser with insulating, reverse biased pn junction;

(5 ) Ki ppen- WeI lon Lt- i Ut 1 .i;u>r ;(5 ) Ki ppen- WeI lon Lt- i Ut 1 .i; u>r;

(6) vergrabene HetcroKtrukturen verschiedener Typ; n".(6) buried metal structures of various types; n ".

Der am meisten verwendete Aufbau während der letzten 11 Jahre ist jedoch der Protonen-bombardierte GaAs-AlGaAs-DoppeJ heteroStruktur- ( DH )-Laser , der beispielsweise beschrieben ist von H.C. Casey, Jr. und M.B.Panish in "Heterostructure Lasers", Teil Ii, S. 207-210, Academic Press, Inc., N.Y., N.Y. (1978). Trotz ihrer verschiedenen Nachteile haben Laser dieses Typs regelmäßig eine vorausgesagte Lebensdauer von mehr als 100 000 Stunden gehabt , und eine Anzahl von ihnen hat eine Million Stunden überschritten (auf der Grundlage von beschleunigten Alterungstests).. Eine lange Lebensdauer ist außerdem für DH-LED's unter Verwendung unterschiedlicher Kontaktgeometrien (beispielsweise Punktformen oder Kreisringe),aber einer ähnlichen Protonenbombardierung zur Eingrenzung des Stromkanals vorausgesagt worden.However, the most widely used structure over the past 11 years is the proton-bombarded GaAs-AlGaAs-DoppeJ heterostructure (DH) laser described, for example, by H.C. Casey, Jr. and M.B. Panish in "Heterostructure Lasers", Part II, pp. 207-210, Academic Press, Inc., N.Y., N.Y. (1978). Despite their different Disadvantages, lasers of this type have consistently had a predicted lifespan of more than 100,000 hours, and a number of them have exceeded a million hours (on the basis of accelerated aging tests) .. A long service life is also important for DH-LEDs using different contact geometries (for example point shapes or circular rings), but one similar proton bombardment to contain the current channel has been predicted.

Verschiedene Nachteile von Protonen-bombardierten DH-LaiHM η worden von R.W.Dixon et al. in "Thο Bell System Technical Journal", Band 59, Nr. 6, S.975-985 (1980) diskutiert. Die Autoren erforschten experimentell die optische Nichtlinearität (Vorhandensein von "Kinken" in den Licht-Strom-(L-I)-Kennlinien) und die Schwellenwert-Stromverteilung von AlGaAs-DH~Läsern mit Streifengeometrie und Protonen-Bombardement-Eingrenzung als Funktion der Streifenbreite (5, 8 und 12 um) in Fällen, in denen die Protonen die aktive Zone durchdrungen bzw. nicht durchdrungen haben. Sie zeigten, daß ein flaches Protononbombardement mit annehmbar schmaJen Streifen (beispielsweise 5 um) zu einer brauchbaren op-tischen Linearität führen können ("Kinken", Wandern zu nicht störenden, hohen Stromwerten), ohne Verschlechterung des Schwellenwertes, der in Verbindung mit Schmalstreifen-Lasern aufgetreten ist, bei denen die Protonen die aktive Zone durchdringen. Andererseits hat sich bei Lasern mit solchen schmal-en Streifen eine statistisch beöeutungsvolle, aber nicht als grundsätzlich deutbare Verringerung der Lebensdauer gezeigt. Außerdem erhöht der Umstand, daß die Protonen die aktive Zone nicht durchdringen,Various disadvantages of proton-bombarded DH-LaiHM η has been published by R.W.Dixon et al. in "Thο Bell System Technical Journal ", Vol. 59, No. 6, pp. 975-985 (1980). The authors experimentally explored the optical non-linearity (presence of "kinks" in the light-current (L-I) characteristics) and the threshold current distribution of AlGaAs-DH ~ lasers with stripe geometry and proton bombardment containment as a function the stripe width (5, 8 and 12 µm) in cases in which the protons have penetrated or not penetrated the active zone. They showed that a flat Protonon bombardment with acceptably narrow stripes (for example 5 µm) to a usable optical table Linearity can lead ("kinking", wandering to not disturbing, high current values), without worsening the threshold value in connection with narrow stripe lasers occurred in which the protons penetrate the active zone. On the other hand, with lasers such narrow stripes a statistically significant, but not shown as a fundamentally significant reduction in service life. In addition, the fact increases that the protons do not penetrate the active zone,

die Kapazität des Bauteils , wodurch die Ansprechgeschwindigkeit verringert und darüberhinaus die seitliche Stromausbreitung und demgemäß die spontane Emission vergrößert werden. In digitalen Systemen bedeutet der letztgenannte Umstand einen höheren Modulationsstrom zur Erzielung eines vorgegebenen Auslöschungsverhältnisses oder ein niedrigeres Auslöschungsverhältnis für einen vorgegebenen Modulationsstrom.the capacitance of the component, which reduces the response speed and, moreover, the lateral current propagation and accordingly the spontaneous emission can be increased. In digital systems, the latter means A higher modulation current to achieve a given extinction ratio or a lower extinction ratio for a given modulation current.

Durch die Erfindung wurde eine hohe optische Linearität, niedrige Kapazität und eine niedrige spontane Emission bei GaAs-AlGaAs-DH-Lasern mit Streifengeometrie und Protonen-Bombardement-Eingrenzung mittels einer Stromeingrenzung erreicht, bei der der Stromkanal auf der Oberseite nahe dem p-seitigen Kontakt eng und am Boden nahe der aktiven Zone weit ist. Diese Struktur läßt sich auf Systeme mit anderen Materialien, und zwar auf Leuchtdioden sowie Laser,und eine Anzahl von Strukturen neben der DH-Struktur anwenden.The invention has a high optical linearity, low capacitance and low spontaneous emission in GaAs-AlGaAs-DH lasers with stripe geometry and proton bombardment confinement achieved by means of a current restriction in which the current channel on the top is close is close to the p-side contact and wide at the bottom near the active zone. This structure can be applied to systems with other materials, namely light emitting diodes as well as lasers, and a number of structures besides the DH structure use.

Entsprechend einem Ausführungsbeispiel für ein lichtemittierendes Halbleiterbauteil nach der Erfindung weist ein Halbleiterkörper eine aktive Zone innerhalb des Körpers und Eingrenzungsmittel auf, durch die ein Strom von einer Oberfläche des Körpers zur aktiven Zone fließt und dadurch eine strahlende Rekombination von Löchern und Elektronen in der aktiven Zone bewirkt. Die Eingrenzungsmittel befinden sich innerhalb des Halbleiterkörper.'; und bilden einen Stromkanal, der an seiner Oberseite nahe der Oberfläche eng und bodenseitig nahe der aktiven Zone weit ist. Bei einem bestimmten Ausführungsbeispiel bilden die Begrenzungsmittel einen im Querschnitt trapezförmigen Kanal . Bei einem anderen'Ausführungsbeispiel bilden die Begrenzungsmittel ein gekoppeltes Paar von axialen Kn η ei 1 e η unt π srli i <>d 1 i cht r Write , wobei Ίΐιτ γτκ;·μ' Kanal nahe der Oberfläche? und der weitere Kanal n.'iheAccording to an embodiment for a light emitting Semiconductor component according to the invention, a semiconductor body has an active zone within the Body and means of containment through which a stream flows from a surface of the body to the active zone and thereby creates a radiating recombination of holes and causes electrons in the active zone. The containment means are located within the semiconductor body. '; and form a flow channel that is narrow at its top close to the surface and close to the active at the bottom Zone is far. In a specific embodiment, the delimitation means form a trapezoidal cross-section Channel . In another embodiment the limiting means form a coupled pair of axial Kn η ei 1 e η unt π srli i <> d 1 i cht r Write, where Ίΐιτ γτκ; μ ' Channel near the surface? and the other channel n.'ihe

.5T) dor nktivon Zum· liegen..5T) dor nktivon for lying.

-ΙΟ--ΙΟ-

Be i einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen die Strombegrenzungsmittel erste Mittel mit einer länglichen Nut (beispielsweise einer V-Nut) in der Hnuptflache, die einai verhältnismäßig engen Kanal bildet, der in den Körper bis zu einer Tiefe kurz vor der aktiven Zone führt, sowie zweite Mittel (beispielsweise Protonen-bombardierte Zonen), die einen verhältnismäßig weiten, zweiten Kanal bilden, der von wenigstens dieser Tiefe in oder durch die aktive Zone führt. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel enthalten die ersten Mittel Zonen mit verhältnismäßig hohem spezifischen Widerstand nahe der Hauptfläche, die wenigstens einen Teil der schrägen Seiten der V-Nut begrenzen, d.h. die V-Nut durchdringt diese zonen. Bei einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel ist die V-Nut mit Halbleitermaterial wieder aufgefüllt.In a further embodiment of the invention the current limiting means comprise first means with an elongated groove (e.g. a V-groove) in the main surface, the relatively narrow canal which leads into the body to a depth just before the active zone, as well as second means (for example Proton-bombarded zones), which form a relatively wide, second channel, that of at least this Depth into or through the active zone. In an alternative embodiment, the first include Means zones of relatively high resistivity near the main surface, at least part of it the inclined sides of the V-groove, i.e. the V-groove penetrates these zones. In an additional embodiment the V-groove is filled up again with semiconductor material.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Teilchen-Bo^bardementverfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils mit trapezförmigem Kanal. Das Verfahren sieht zuerst ein epitaktisches Auswachsen einer entfernbaren Halbleiterschicht auf der Hauptfläche des Körpers vor und dann wird die Schicht einem Ätzmittel mit Bevorzugungseigenschaften ausgesetzt, das invertierte trapezförmige Streifen in der Schicht freilegt. Die übrigen Teile derAnother aspect of the invention relates to a particle board cement process for the production of such a component with a trapezoidal channel. The procedure looks first propose epitaxial growth of a removable semiconductor layer on the major surface of the body and then the layer is exposed to an etchant with preferential properties, the inverted trapezoidal shape Stripes exposed in the layer. The remaining parts of the

25. Schicht bilden eine (im Querschnitt) trapezförmige Abschwächungsmaske. Wenn die maskierte Oberfläche einem Bombardement von Teilchen (beispielsweise Protonen, Sauerstoff) ausgesetzt wird, werden Zonen mit hohem spezifischem Widerstand in den Teilen des Körpers zwischen den Masken und unter den sehragen Seiten der Trapeze erzeugt. Diese Zonen begrenzen den Stromkanal und geben ihm die gfiwünschte trapezförmige Gestalt : oben nahe der Oberfläche eng und unten nahe der aktiven Zone weiter. Vor der Metallisierung dos Körpers zur Bildung elektrischer Kontakte wird die Maske entfernt. Zu diesem Zweck wird die Maske vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das verschie-25th layers form a trapezoidal (in cross-section) attenuation mask. If the masked surface is bombarded by particles (e.g. protons, oxygen) exposed, there are high resistivity zones in the parts of the body between the Masks and created under the very flat sides of the trapezoids. These zones delimit the flow channel and give it the desired trapezoidal shape: at the top near the surface narrow and down near the active zone. Before the metallization of the body to form electrical contacts the mask is removed. For this purpose, the mask is preferably made of a material that has different

den von dem Teil des Körpers nahe der Oberfläche ist, so daß ein Atzstoppverfahren bei der Entfernung benutzt werden kann.that of the part of the body near the surface, so that an etch stop method is used in the removal can be.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Im Interesse größerer Klarheit sind die Figuren dabei nicht maßstäblich gezeichnet. Gemeinsame Elemente in den verschiedenen Figuren haben, soweit zweckmäßig, identische Bezugszeichen erhalten. In den Figuren zeigen:The invention is described below with reference to the drawings. In the interests of greater clarity, those are Figures are not drawn to scale. Common elements in the different figures have, as far as appropriate, identical reference numerals are given. In the figures show:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einesFig. 1 is a perspective view of a

liehtemittierenden Halbleiterbauteils mit trapezförmigem Strornkanal entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;borrowed-emitting semiconductor component with a trapezoidal flow channel according to an embodiment of FIG Invention;

Fig. 2 eine Ansicht eines lichtemittierendenFig. 2 is a view of a light emitting

• Halbleiterbauteils mit trapezförmigem Stromkanal nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 3 eine Ansicht eines lichtemittierenden Hi-Lo-Halbleiterbauteils mit zwei abge-• Semiconductor component with trapezoidal Current channel according to a further embodiment of the invention; Fig. 3 is a view of a light emitting Hi-Lo semiconductor component with two disconnected

setzten Kanälen nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ; Fig. 4 eine Ansicht einer Maskenstruktur zur Herstellung eines lichtr.mittierenden Bauteils mit trapezförmigem Stromkanalset channels according to a further embodiment of the invention; 4 shows a view of a mask structure for producing a light emitting Component with trapezoidal flow channel

entsprechend einem Merkmal der Erfindung ; Fig. 5 und 6 alternative Masken zur Herstellung von Bauteilen nach der Erfindung mittels eines Protonenbombardements; Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einesaccording to a feature of the invention; 5 and 6 alternative masks for the production of components according to the invention by means of a proton bombardment; Fig. 7 is a perspective view of a

Halblei tc*r lasers oder einer Leuchtdiode1 entsprechend einem Ausf ührungsbei spie.1 der Erfindung;
Fig. 8 eine Querschalttsansicht eines Lasers oder einer Leuchtdiode entsprechend
Semiconductor laser or a light emitting diode 1 according to an embodiment of the invention;
8 shows a cross-circuit view of a laser or a light-emitting diode accordingly

einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine V-Nut in eine Zone mit hohem spezifischem Widerstand eindringt;another embodiment of the Invention in which a V-groove in a zone of high resistivity penetrates;

Fig· 9 eine Querschnittsansicht eines LasersFigure 9 is a cross-sectional view of a laser

oder einer Leuchtdiode entsprechend einem weiteren ■ Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die V-Nut wieder mit Halbleitermaterial ausgefüllt ist.or a light-emitting diode in accordance with a further exemplary embodiment of FIG Invention in which the V-groove is again filled with semiconductor material.

In Fig. 1 ist ein lichtemittierendes Halbleiterbauteil (Laser oder Leuchtdiode) mit einem Halbleiterkörper gezeigt, der eine mittlere Zone 14 enthalt. Die Zone 14, die eine oder mehrere Schichten haben kann, enthält eine aktive Zone, die Strahlung 22 emittiert, wenn ihr ein Anregungsstrom zugeführt wird. Zur Zuführung des Anregungsstroms sind Elektroden, beispielsweise Kontakte 16 und .18 auf dem Körper 11, zusammen mit einer Spannungsquelle 20 vorgesehen. Außerdem beinhaltet der Körper 11 Eingrenzungsmittel 32, die bewirken, daß der Anregungsstrom in einem verhältnismäßig engen Kanal 36 vom oberen Kontakt 16 durch die aktive Zone fließt. Danach kann sich der Strom zum Bodenkontakt 18 auffächern.1 shows a light-emitting semiconductor component (laser or light-emitting diode) with a semiconductor body which includes a central zone 14. Zone 14, which may have one or more layers, contains an active zone which emits radiation 22 when supplied with an excitation current. To feed the Excitation current are electrodes, for example contacts 16 and .18 on the body 11, together with a voltage source 20. Also includes the body 11 containment means 32 which cause the excitation current flows in a relatively narrow channel 36 from the upper contact 16 through the active zone. After that you can the current to the ground contact 18 fan out.

Bevor die Erfindung im einzelnen erläutert wird, dürfte es zweckmäßig sein, die allgemeinen Eigenschaften einer bevorzugten Struktur eines lichtemittierenden Halbleiterbauteils zu beschreiben, die als Doppelheterostruktur (DH) bekannt ist. Gemäß Fig. 1, 2 und 3 weist eine DoppolheterostrukLur eine erste: und eine zweite Bedeckungshalbleiterschicht. 10 bzw. 12 aus einem Material mit verhnJtn-Before the invention is explained in detail, it should be useful to the general properties of a to describe preferred structure of a light-emitting semiconductor component as a double heterostructure (DH) is known. According to Fig. 1, 2 and 3 has a double heterostructure a first: and a second capping semiconductor layer. 10 or 12 made of a material with

M) niismäßig großer Bnndlücke und entgegengusetz t or Lei. L--fähigkeit auf, sowie eine im wesentlichen gitterangepaßte mittlere Schicht 14 zwischen und nahe den Bedeckungsschichten. Die mittlere Schicht 14 beinhaltet eine aktive Schicht mit kleinerer Bandlücke, die hier als sich mit der Schicht 14 gleich erstreckend dargestellt ist und M) moderately large gaps and opposing force. L - capability, as well as a substantially lattice-matched middle layer 14 between and near the cover layers. The middle layer 14 contains an active layer with a smaller band gap, which is shown here as extending in the same way as the layer 14 and

Strahlung aussenden kann, wenn die Bedeckung.sschichten in Durch 1 aßrichtung vorgespannt worden. Vom Standpunkt des Quantenwirkungsgrades aus gesehen ist es bekannt, daß die aktive Schicht vorzugsweise ein Elalbleitor mit direkter Bandlücke ist. Die Schichten 10, 12 und 14 können aus Materialien hergestellt werden, die aus einer Anzahl von Systemen gewählt sind, beispielsweise GaAs-AlGaAs oder GaAsSb-AlGaAs für einen Betrieb bei kurzen Wellenlängen .im Bereich von etwa 0,7 bis 0,9 um sowie InP-AlGaAsP oder InP-AlGaInAs für einen Betrieb bei Wellenlängen größer als etwa 1 \im, beispielsweise 1,1 bis 1,6 y.m .■Can emit radiation if the covering layers have been prestressed in the through-direction. From the standpoint of quantum efficiency, it is known that the active layer is preferably a direct band gap semiconductor. Layers 10, 12 and 14 can be made from materials selected from a number of systems, such as GaAs-AlGaAs or GaAsSb-AlGaAs for operation at short wavelengths, in the range of about 0.7-0.9 µm as well InP-AlGaAsP or InP-AlGaInAs for operation at wavelengths greater than about 1 μm , for example 1.1 to 1.6 μm. ■

Die Spannungsquelle 20 spannt die Bedeckungsschichten in Durchlaßrichtung vor und injiziert dadurch Ladungsträger in die aktive Schicht. Diese Träger rekombinieren und erzeugen eine spontane Strahlung im Falle einer Leuchtdiode sowie vorherrschend eine stimulierte Strahlung im Falle eines Lasers. In beiden Fällen hat jedoch die Strahlung eine Wellenlänge, die der Bandlücke des Materi als der aktiven Schicht entspricht. Darüberhinaus wird im Falle eines Lasers oder einer an der Kante emittierenden Leuchtdiode entsprechend der Darstellung in Fig. 1 die Strahlung 22 in Form eines Strahls entlang der Achse 23 emittiert. Im Laser ist der Strahl gebündelt, und die Achse 23 erstreckt sich rechtwinklig zu einem Paar von Resonatorspiegeln 24 und 26, die beispielsweise durch Kristallspaltflächen oder geätzte Oberflächen gebildet werden. Diese Spiegel stellen eine optische Rückkopplungseinrichtung für die stimulierte Strahlung dar. Bei anderen Anwendungsfällen, beispielsweise bei jntegrierten optischen Schaltungen, können Beugegitter als Ersatz für einen oder beide Spiegel benutzt werden '. The voltage source 20 biases the cover layers in the forward direction and thereby injects charge carriers into the active layer. These carriers recombine and generate spontaneous radiation in the case of a light-emitting diode and predominantly stimulated radiation in the case of a laser. In both cases, however, the radiation has a wavelength which corresponds to the band gap of the material as the active layer. In addition, in the case of a laser or a light-emitting diode emitting at the edge, as shown in FIG. 1, the radiation 22 is emitted in the form of a beam along the axis 23. In the laser, the beam is focused, and the axis 23 extends at right angles to a pair of resonator mirrors 24 and 26, which are formed, for example, by crystal cleavage surfaces or etched surfaces. These mirrors represent an optical feedback device for the stimulated radiation. In other applications, for example with integrated optical circuits, diffraction gratings can be used as a replacement for one or both mirrors .

Die bei dem Laser oder der Kanten-emittierenden Leuchtdiode gemäß Fig. 1 gezeigten Elektroden beinhalten zwar großflächige Kontakte 16 und 18, aber es ist bekannt, daß diese Kontakte verschiedene geometrische Formen haben können. Im Falle einer transversal emittierendenThe one with the laser or the edge-emitting light-emitting diode Although electrodes shown in FIG. 1 contain large-area contacts 16 and 18, it is known that these contacts can have different geometric shapes. In the case of a transversely emitting

Leuchtdiode, bei der das Ausgangslicht rechtwinklig zu den Schichten austritt, ist der Kontakt 16 in typischer Weise ein großflächiger Kontakt, aber der Kontakt 18 kann ein Kreisring (nicht gezeigt) sein, der eine geätzte Öffnung (nicht gezeigt) in einer Seite des Körpers 11 aufnimmt. Wenn der Bodenteil (beispielsweise das Substrat) des Körpers 11 absorbierend ist, wird diese geätzte Öffnung benutzt, um Strahlung an eine optische Paser (nicht gezeigt) anzukoppeln, die in die Öffnung eingebracht, ist.Light-emitting diode where the output light is at right angles to exits the layers, the contact 16 is typically a large-area contact, but the contact 18 may be an annulus (not shown) having an etched opening (not shown) in one side of the body 11 records. If the bottom part (for example the substrate) of the body 11 is absorbent, it will be etched Opening used to couple radiation to an optical paser (not shown) introduced into the opening, is.

Der Leitfähigkeitstyp der aktiven Schicht ist nicht kritisch. Es kann ein n-, p-lei»tendes, eigenleitendes oder kompensiertes Material sein, da in den typischen Betriebsweisen bei einer Vorspannung in Durchlaßrichtung die Anzahl der injizierten Träger den Dotierungsgrad der aktiven Schicht übersteigen kann. Außerdem kann die Zwischenzone 14 eine Vielzahl von Schichten enthalten, die eine aktive Zone darstellen, beispielsweise dicht beieinanderliegende p- und η-leitende Schichten eines Materials gleicher Eland lücke, die einen pn-Homoübergang bilden, oder oi nc·.s Material;-; mit. uri t orsehiedlichen Band .lückon , die einen pn-Heteroübergang bilden. Darüberhinaus kann die HeteroStruktur andere Konfigurationen als die einfache Doppelheterostruktur haben unter Einschluß von beispielsweise und ohne Einschränkung darauf von getrennten Eingrenzungs-Heterostrukturen . die in der US-PS 3 691 476 beschrieben sind, von HeteroStrukturen mit vergrabenen Streifen desjenigen Typs, die in der US-PS 4 190 813 beschrieben sind, und von Isotyp-Heterostrukturen der in der US-Patentanmeldung 050 637 beschriebenen Art.'The conductivity type of the active layer is not critical. It can be an n-, p-conducting, intrinsic or compensated material, as in the typical operating modes with a forward bias the number of injected carriers the doping level of the active layer. In addition, the intermediate zone 14 may contain a plurality of layers which represent an active zone, for example closely spaced p- and η-conductive layers of a material same eland gap, which form a pn-homojunction, or oi nc · .s material; -; with. uri t or the cute band .lückon, which form a pn heterojunction. In addition, the heterostructure can have other configurations than the simple Double heterostructures including, for example and not limited to, separate containment heterostructures . which are described in US Pat. No. 3,691,476, of heterostructures with buried Strips of the type described in U.S. Patent 4,190,813 and isotype heterostructures of US Pat in U.S. Patent Application 050,637. '

Für einen kontinuierlichen (CW) Laserbetrieb bei Raumtemperatur beträgt dio Dicke der aktiven Schicht vorzugsweise· zwischen etwa λ/2 und 1,0 μιη , wobei λ die· WoI 1 en Liinq- · di.M." Sti tih.1 urifj gemessen im Halbleiter ist. Püx" einen Tie--For continuous (CW) laser operation at room temperature, the thickness of the active layer is preferably between about λ / 2 and 1.0 μm, where λ is the · WoI 1 en Liinq- · di.M. "Sti tih.1 urifj measured in Semiconductor is. Püx "a tie--

trieb bei niedrigen Schwellenwerten liegt die Dicke typisch zwischen 0,12 und 0,20 um. Für einen Leuchtdiodenbetrieb ist jedoch eine dickere aktive Schicht von typisch 2 bis 3 um geeignet. In beiden Fällen wird für einen Betrieb bei Raumtemperatur der Laser oder die Leuchtdiode in typischer Weise auf einer geeigneten Wärmesenke? (nicht gezeigt) befestigt.When driven at low thresholds, the thickness is typically between 0.12 and 0.20 µm. For LED operation however, a thicker active layer, typically 2 to 3 µm, is suitable. In both cases it is for one operation at room temperature the laser or the light-emitting diode typically on a suitable heat sink? (not shown) attached.

In der Praxis werden die Schichten einer Doppelheterostruktur in typischer Weise mittels eines Epitaxie-Verfahrens gezüchtet, beispielsweise einer Epitaxie aus der flüssigen Phase (LPE), eine Molekularstrahl-Epitaxie (MBE) oder durch eine chemische Metall-organische Dampfabscheidung (MO-CVD). Das epitaktische Aufwachsen findet statt auf einem einkristallinen Substrat 28, das eine Pufferschicht (nicht gezeigt) zwischen dem Substrat 28 und der ersten Bedeckungsschicht 1Ö enthalten kann. Außerdem ist entsprechend der Darstellung in Fig. 1 und 3 als wahlfreie Möglichkeit eine den Kontakt erleichternde Schicht 30 zwischen der zweiten Bedeckungsschicht 12 und dem oberen Kontakt 16 vorhanden. Der gegenüberliegende Kontakt 18 wird auf dem Boden des Substrats 28 hergestellt.In practice, the layers of a double heterostructure are typically made using an epitaxial process grown, for example a liquid phase epitaxy (LPE), a molecular beam epitaxy (MBE) or by chemical metal-organic vapor deposition (MO-CVD). The epitaxial growth takes place on a single crystal substrate 28 which has a buffer layer (not shown) between the substrate 28 and the first cover layer 1Ö. It is also appropriate 1 and 3, as an optional option, a layer 30 facilitating contact between the second cover layer 12 and the upper contact 16 are present. The opposite contact 18 is on the bottom of the substrate 28 is made.

Wie oben erwähnt, sind - um den von der Quelle 20 erzeug-■ ten Anregungsstrom auf einen verhältnismäßig engen Kanal 36 durch die aktive Zone fließen zu lassen - Eingrenzungsmittel 32 im Körper 11 vorgesehen, d.h. es sind mit bekannten Mitteln Zonen 32 mit hohem spezifischem Widerstand in den Halbleiterschichten gebildet, beispielsweise in den Schichten 10, 12, 14 und 30. Zu den Verfahren zur Bildung der Zonen 32 gehören beispielsweise ein Protonenbombardement , ein Sauerstoffbombardement oder ein geeignetes Ätzen und Nouwachsen von Material mit hohem spezifischem Widerstand. Zur Erläuterung haben die Zonen 32 einen spezifischen Widerstand in dor Größenordnung von 10 bis 10 Ω "cm, während der Kanal 36 einen spezifischen Widerstand von nur 0,1 Ω "cm hat, so daß typische Verhältnisse für die spezi f j i_;ehc«n Widerstände im Bereich vonAs mentioned above, are - around the generated by the source 20- ■ th excitation current to flow on a relatively narrow channel 36 through the active zone - containment means 32 in the body 11, i.e. there are zones 32 of high resistivity by known means formed in the semiconductor layers, for example in layers 10, 12, 14 and 30. Regarding the method for Formation of the zones 32 include, for example, proton bombardment, oxygen bombardment, or a suitable one Etching and re-waxing of material with high specificity Resistance. For illustration, the zones 32 have a specific resistance in the order of magnitude 10 to 10 Ω "cm, while the channel 36 has a specific Has resistance of only 0.1 Ω "cm, so that typical proportions for the speci f j i_; ehc «n resistances in the range of

-16-lÜ6 : Ibis ΙΟ7 : 1 liegen.-16-lÜ 6 : Ibis ΙΟ 7 : 1 lying.

Trapezförmige Kanalstrukturen Trapezoidal channel structures

Entsprechend dem Auaführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 1 bilden die Stromoingrenzungsmittel 32 einen StromAccording to the embodiment of the invention according to 1, the current limiting means 32 form a stream

Γ) f.Lußkannl 3b verhältnismäßig hoher Leitfähigkeit., der an seiner Oberseite nahe der Hauptfläche 44 enger (Breite S, ) und an seinem Boden nahe der aktiven Zone (d.h. der Schicht 14) breiter (Breite S„ ) ist. Die Eingrenzungsmittel 32 umfassen seitlich getrennte Zonen 32.1 und 32.2 mit hohem spezifischem Widerstand, die den Kanal 36 entlang seiner schrägen Seiten 36.1 begrenzen. Obwohl diese Seiten als gerade Linien dargestellt sind, ist in der Praxis eine lineare Beziehung nicht erforderlich, und ergibt sich auch tatsächlich bei praktischen Bearbeitungsverfahren nicht.Γ) f.Lußkannl 3b relatively high conductivity., Which is narrower at its top near the main surface 44 (width S 1) and at its bottom near the active zone (ie the layer 14) is wider (width S 1). The delimitation means 32 comprise laterally separated zones 32.1 and 32.2 with a high specific resistance, which delimit the channel 36 along its inclined sides 36.1. Although these sides are shown as straight lines, a linear relationship is not required in practice, nor is it actually found in practical machining methods.

Es wurde gefunden, daß die obenbeschriebone Form des Stromkanals wichtige Einflüsse auf die Güte des Bauteils hat. Der engere Kanal an der Oberseite erhöht die Stromdichte und demgemäß die Leistung, bei der Kinken auftreten Die Tiefe der· Zonen mit hohem spezifischem Widerstand, die sich vorzugsweise durch die aktive Zone 14 erstrecken, beeinflußt die Kapazität des Bauteils und die Höhe der in Lasern erzeugten spontanen Emission. Diese Zusammenhänge sollen später noch genauer erläutert werden.It has been found that the above-described form of the Current channel has important influences on the quality of the component. The narrower channel at the top increases the current density and accordingly the power at which kinks occur. The depth of the zones of high resistivity, which preferably extend through the active zone 14, affects the capacitance of the component and the height of the spontaneous emission generated in lasers. These relationships will be explained in more detail later.

Alternativ braucht , wie in Fig. 2 dargestellt, der durch die Zonen 32.1 und 32.2 mit hohem spezifischem Widerstand gebildete Kanal 36 die Hnuptflache ΛΑ nicht zu erreichen. Damit jedoch dar Widerstand des Bauteils nicht, zu hoch wird, kann ein Dotierungsstoff in die Fläche 44 eindiffundiert oder auf andere Weise eingeführt werden, um eine hochleitende Diffusionsfront 45 zu erzeugen, die in den Kanal 36 eindringt. In diesem Fall wird die Breite S. an der Oberseite des Kanals 35 durch die Schnittlinie der Front 45 mit den schrägen Seiten 36.1 bestimmt.Alternatively, as shown in FIG. 2, the channel 36 formed by the zones 32.1 and 32.2 with a high specific resistance does not need to reach the main surface ΛΑ. However, so that the resistance of the component does not become too high, a dopant can be diffused into the surface 44 or introduced in some other way in order to generate a highly conductive diffusion front 45 which penetrates into the channel 36. In this case, the width S. at the top of the channel 35 is determined by the line of intersection of the front 45 with the inclined sides 36.1.

Die Realisierung der Eingrenzungsmittel 32 nach der Erfindung ist nicht auf Konfigurationen begrenzt, bei denen der Kanal trapezförmige Form hat. Bei den im nächsten Abschnitt, erläuterten Hi-Lo-Strukturen bilden die Eingrenzungsmittel 32 ein miteinander gekoppeltes Paar von aufeinander folgenden Kanälen.The implementation of the containment means 32 according to the invention is not limited to configurations in which the channel is trapezoidal in shape. In the next Section, the Hi-Lo structures explained form the means of containment 32 a coupled pair of consecutive channels.

Obwohl darüberhinaus der trapezförmige Kanal 36 nach Fig. 1 im wesentlichen ein Parallelepiped bildet/ das das sich parallel zur. Achse 23 erstreckt, kann im Fall einer queremittierenden Leuchtdiode der Kanal 36 die Form eines Kegelstumpes haben, dessen Achse senkrecht auf den Schichten steht.Although, in addition, the trapezoidal channel 36 after Fig. 1 essentially forms a parallelepiped / which is parallel to the. Axis 23 extends can in the case a cross-emitting light-emitting diode, the channel 36 have the shape of a truncated cone, the axis of which is perpendicular stands on the layers.

Hi-Lo-StrukturenHi-Lo structures

Entsprechend diesem, in Fig.. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung haben die Stromeingrenzungsmittel 32 eine zweistufige oder abgesetzte Konfiguration , bei der zwei miteinander gekoppelte Kanäle 36a und 36b gebildet werden. Im einzelnen enthalten die Mittel 32 erste Mittel 32.1a - 32.2a, die einen verhältnismäßig engen oberen Kanal 36a definieren, und zweite Mittel 32.1b -32.2b , die einen verhältnismäßig breiten unteren Kanal 36b dof ini oron, Als Beispiel umfassen dir BcgrenzuncjH-mittel 32 Zonen 32.1 - 32.2 mit hohem spezifischem Widerstand, die verhältnismäßig hochleitende Kanäle 36a und 36b begrenzen. Die Zonen 32 enthalten obere Zonen 32.1a, 32.2a und untere Zonen 32.1b, 32.2b. Die oberen Zonen sind durch einen verhältnismäßig kleinen Abstand S, getrennt und erstrecken sich von der oberen Hauptfläche 44 des Körpers 11 bis zu einer Tiefe d, kurz vor der aktiven Zone und definieren dadurch den engen oberen Kanal 36a'. Im Gegensatz dazu sind die unteren Zonen um einen relativ großen Abstand S„ >S, voneinander getrennt und erstrecken sich von der Tiefe d, bis in die oder durch die aktive Zone und definieren dabei den breiteren unteren Kanal 36b.According to this embodiment of the invention shown in FIG. 3, the flow restricting means 32 have a two-stage or offset configuration in which two channels 36a and 36b coupled to one another are formed. Specifically, the means 32 include first means 32.1a-32.2a defining a relatively narrow upper channel 36a and second means 32.1b -32.2b defining a relatively wide lower channel 36b dof ini oron, as an example include the limit means 32 zones 32.1-32.2 with high specific resistance, which delimit relatively highly conductive channels 36a and 36b. The zones 32 include upper zones 32.1a, 32.2a and lower zones 32.1b, 32.2b. The upper zones are separated by a relatively small distance S i and extend from the upper major surface 44 of the body 11 to a depth d, just before the active zone, and thereby define the narrow upper channel 36a '. In contrast to this, the lower zones are separated from one another by a relatively large distance S 1> S 1 and extend from the depth d into or through the active zone and thereby define the wider lower channel 36 b.

Wie vorher können die Kanal«.· 36a und 36b angenühort die Form cine« Parallelepipeds haben, das sich senkrecht zur Ebene des Papiers erstreckt, und zwar wie bei einem Laser oder einer Kanten-ernittierenden Leuchtdiode. In einer queremittierenden Leuchtdiode können sie Zylinder bilden, die sich quer zu den Schichten erstrecken.As before, the channels 36a and 36b can be touched Form cine «have parallelepipeds that are perpendicular extends to the plane of the paper, like a laser or an edge-emitting light-emitting diode. In a cross-emitting light-emitting diode, they can form cylinders that extend across the layers.

Wenn die Zonen 32 mit hohem spezifischem Widerstand durch · ein Protonenbombardement in GaAs-AlGaAs-Lasern erzeugt werden, hat diese Hi-Lo-Struktur mehrere Vorteile. Zunächst erhöht der enge obere Kanal 36a die Stromdichte in der aktiven Zone und bewirkt dadurch, daß Kinken auf genügend hohe Stroinwerte außerhalb des Bereichs eines typischen Laserbetriebs verschoben werden, und zwar im Vergleich zu DH-Lasern mit breiter (beispielsweise 12 um) Streifengeometrie. Zum zweiten führt dieses Merkmal außerdem zu Lasern mit gleichmäßiger verteilten und niedrigeren Schwellenwerten für die Laserstrahlung , wodurch man höhere Ausbeuten erzielt. Zum dritten wird, da der breite untere Kanal 36b eine verringerte seitliche Stromdiffusion und -ausbreitung besitzt, weniger spontane Strahlung außerhalb des Laserresonators emittiert, wodurch kleinere minimale Modulationsströme für vorgegebene Auslöschungsverhältnisse bei digitalen Anwendungen möglich sind. Zum vierten führt dasletztgenannte Merkmal zu einer verringerten Kapazität sowohl für Laser als auch für Leuchtdioden, wodurch eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit möglich ist (d.h. höhere Impulswiederholungsraten bei digitalen Anwendungen).When the high resistivity zones 32 are created by proton bombardment in GaAs-AlGaAs lasers this hi-lo structure has several advantages. First, the narrow upper channel 36a increases the current density in the active zone and thereby causes kinking to sufficiently high stroin values outside the range of a typical Laser operation can be shifted compared to DH lasers with wide (e.g. 12 µm) stripe geometry. Second, this feature also leads to lasers with more evenly distributed and lower ones Threshold values for the laser radiation, whereby higher yields are achieved. The third is because the broad one lower channel 36b has reduced lateral current diffusion and propagation, less spontaneous radiation emitted outside the laser resonator, resulting in smaller minimal modulation currents for given extinction ratios are possible in digital applications. Fourth, the latter feature leads to a reduced one Capacity for both laser and light emitting diodes, which enables a higher working speed (i.e. higher pulse repetition rates in digital applications).

Zur Verringerung der Bauteilkapazität sollte das Protonenbombardement den p-n-Übergang durchdringen, der sich bei einer üblichen Doppelheterostruktur an einer der Grenzflächen zwischen der aktiven Zone 14 und den Bedekkungsschichten 10 und 12 befindet. Zur Verringerung der spontanen Emission sollten jedoch die Protonen vorzugsweise durch die aktive Zone hindurchgehen, in der dieTo reduce the component capacity, the proton bombardment penetrate the p-n junction, which is located at one of the Boundaries between the active zone 14 and the cover layers 10 and 12 is located. To reduce the spontaneous emission, however, the protons should preferably pass through the active zone in which the

Rekombination auftritt.Recombination occurs.

Herstellung trapezförmiger Kanäle Production of tra pe z-shaped channels

Wie in Fig. 4 gezeigt, besteht eine Möglichkeit zur Herstellung des trapezförmigen Kanals entsprechend Fig.l darin, epitaxial eine entfernbare Halbleiterschicht auf der Hauptfläche 44 aufwachsen zu lassen und mit Hilfe bekannter Photolitographie- und Bevorzugungsätzungsverfahren die Schicht so zu gestalten, daß sich invertierte trapezförmige Öffnungen 54 bilden, die Teile der Hauptfläche 44 freilegen. Zwischen den Öffnungen bilden die verbleibenden Abschnitte 52 der entfernbaren Schicht trapezförmige Abschwächungsmasken. Für eine Ualbleiterschicht aus einem III-V-Verbindungsmaterial entsprechen die schrägen Seitenwände 56 der verbleibenden Abschnitte kristallographischen (111A)-Ebenen, die einen Winkel von etwa 45° mit einer (100 )-orientierten Fläche 44 bilden.As shown in Fig. 4, there is one manufacturing facility of the trapezoidal channel according to Fig.l therein, epitaxially a removable semiconductor layer of the main surface 44 and using known photolithography and preferential etching processes to shape the layer to form inverted trapezoidal openings 54, which are portions of the major surface 44 expose. Between the openings form the remaining portions 52 of the removable layer trapezoidal attenuation masks. For a semiconductor layer made of a III-V compound material, the inclined side walls 56 correspond to the remaining sections (111A) crystallographic planes forming an angle of approximately 45 ° with a (100) oriented face 44.

Alternativ können die Öffnungen in der entfernbaren Schicht in Form invertierter Trapeze geätzt werden, derart, daß. die verbleibenden Abschnitte 52 Trapeze sind. In beiden Fällen sind demgemäß die Trapeze und invertierten Trapeze komplementär.Alternatively, the openings can be in the removable layer are etched in the form of inverted trapezoids, such that. the remaining sections 52 are trapezoids. In both Cases accordingly, the trapezoids and inverted trapezoids are complementary.

Ein Bombardement der maskierten Fläche 44 mit Teilchen 50 (beispielsweise Protonen, Sauerstoff) führt zu einer tiefsten Protonenpenetration zwischen den Abschnitten, keiner Penetration unter den zentralen (dicksten) Teilen der Abschnitte und einer graduell abnehmenden Penetration unter den schrägen Seiten der Abschnitte. Natürlich wür "e ein dünnerer Maskenabschnitt eine gewisse Protonenpenetration unter den zentralen Teilen ermöglichen. Dieses Verfahren wäre zweckmäßig bei der Realisierung der Kanalkonfiguration gemäß Fig. 2.Bombarding the masked area 44 with particles 50 (for example protons, oxygen) leads to a deepest proton penetration between the sections, no penetration under the central (thickest) parts of the sections and a gradually decreasing penetration under the sloping sides of the sections. Of course it would a thinner mask section allow some proton penetration under the central parts. This method would be useful when realizing the channel configuration according to FIG. 2.

Nach Beendigung des Bombardements und vor der Metallisierung zur Bildung elektrischer Kontakte werden dieAfter the end of the bombardment and before the metallization to form electrical contacts are the

Abschwächungsrnasken entfernt. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn das Material der Maske 52 von dem Teil des Körpers 11 nahe der Fläche 44 verschieden ist, so daß Ätzstoppverfahren mit Vorteil angewendet werden können. Beispielsweise besteht die Fläche 44 vorzugsweise aus GaAs .,und in diesem Fall könnte die Maske 42 aus AlGaAs hergestellt sein. Dann kann ein bekanntes HF-Ätzmittel oder ein Jod-Ätzmittol (beispielsweise 113 g KI, 65 g I2, 100 ml [I2O) als Stoppsätzmittel zur Entfernung der Maske 52 benutzt werden. Als ERsatz für nasse chemische Verfahren kann auperdem ein E'lasma-Stoppatzen angewendet werden. Schließlich sei darauf hingewiesen, daß eine gepufferte Peroxydlösung ebenfalls ein bevorzugtes Ätzmittel ist und zur Ätzung der Öffnungen benutzt werden kann, die die Maskenabschnitte 52 bilden.Removed debuffs. For this purpose, it is expedient if the material of the mask 52 is different from the part of the body 11 near the surface 44, so that etch stop processes can be used with advantage. For example, surface 44 is preferably made of GaAs, in which case the mask 42 could be made of AlGaAs. Then a known HF etchant or an iodine etchant (for example 113 g KI, 65 g I 2 , 100 ml [I 2 O) can be used as a stop etchant to remove the mask 52. An E'lasma stop paw can also be used as a substitute for wet chemical processes. Finally, it should be noted that a buffered peroxide solution is also a preferred etchant and can be used to etch the openings that form the mask portions 52.

Die Erzeugung der entfernbaren Schicht führt außerdem zu einem Spülvorteil bezüglich der Sauberkeit des epitaktischen Wachsens. Wenn eine Epitaxie aus der flüssigen Phase zur Herstellung der Halbleiterschichten dieser Bauteile benutzt wird, so wird die zuletzt gewachsene Schicht in typischer Weise aus verschiedenen Quellen vergiftet, insbesondere durch Kügelchen des geschmolzenen Metalls (z.B. Ga), das als Quellenlosung benutzt wird. Demgemäß muß diese letzte Schicht, die üblicherweise die Kappenschicht oder Kontakterleichterungsschicht 30 (Fig. 1-3) 1st, durch Ätzen gesäubert werden. Dieser Verfahrensschritt erfordert eine sorgfältige Steuerung, da die Schicht 30 in typischer Weise sehr dünn ist (beispielsweise 0,5 μηι). Bei dem hier beschriebenen Verfahren ist jedoch die zuletzt gewachsene Schicht die Abschwächungsmaske, die wesentlich dicker (beispielsweise 3,0 um) sein kann und sich leicht durch Stoppätzverfahren entfernen läßt, wie oben angegeben.The creation of the removable layer also leads to a flushing benefit in terms of the cleanliness of the epitaxial Growing. If an epitaxy from the liquid phase to produce the semiconductor layers of this Components is used, the last layer grown is typically from different sources poisoned, especially by globules of molten metal (e.g. Ga) used as a source solution. Accordingly, this last layer, which is usually the cap layer or contact facilitation layer 30, must be used (Fig. 1-3) 1st to be cleaned by etching. This process step requires careful control, since the layer 30 is typically very thin (for example 0.5 μm). With the procedure described here however, the last layer grown is the attenuation mask, which can be significantly thicker (e.g. 3.0 µm) and easily removed by stop etching processes leaves, as stated above.

Herste iJ_u_ncj_ von Hi -Lo- StrukturenManufacture iJ_u_ncj_ of Hi-Lo structures

,r Zur Hör« l.o'l lung der Hi-Lo-Sl. ruk tür nach der Erfindung kann eine Anzahl von Herstellungsverfahren verwendet, r Listen to the Hi-Lo-Sl. A number of manufacturing methods can be used in the ruk door of the invention

werden. Wie oben erwähnt, können die Zonen 32 mit hohem spezifischem Widerstand durch einen Protonenbeschuß, Sauerstoffbeschuß oder Ätzen und Neuwachsen von Material mit hohem spezifischem Widerstand gebildet werden. Zur Erläuterung sei jedoch angenommen, daß diese Zonen durch ein Protonenbombardement gebildet sind.will. As mentioned above, the zones 32 with high resistivity can be exposed to proton bombardment, Oxygen bombardment or etching and regrowth of high resistivity material can be formed. To the For the explanation, however, it is assumed that these zones are formed by proton bombardment.

Ein leicht zu übersehendes Verfahren verwendet zwei Protonenbombardementschritte und zwei Masken. Beim ersten Schritt werden eine Protonenabschwächungsmaske mit einer Breite S, und Protonen der Energie E, (beispielsweise 150 kev) zur Eingrenzung des schmalen oberen Kanals 36a benutzt. Beim zweiten Schritt werden eine Protonenabschwächungsmaske mit einer Breite S„ und Protonen der Energie E„ > E1 (beispielsweise E„ = 300 kev) zur Eingrenzung des breiten oberen Kanals 36b verwendet.One easy to miss procedure uses two proton bombardment steps and two masks. In the first step, a proton attenuation mask having a width S 1 and protons of energy E 1 (for example 150 kev) are used to contain the narrow upper channel 36a. In the second step, a proton attenuation mask with a width S "and protons of energy E"> E 1 (for example E "= 300 kev) are used to delimit the wide upper channel 36b.

Eine Abgrenzung der Kanäle 36a und 36b durch einen einzigen Protonenbombardementschritt ist ebenfalls möglich. Dazu kann eine zusammengesetzte Abschwächungsmaske mit höherer Protonenabschwächuricj in der Mitte und niedrigerer Ab-Schwächung an den Seiten verwendet werden. Zwei Varianten dieses Maskentyps sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. In.beiden Fällen wird ein dicker Metallstreifen 40 der Breite .S1 auf der Oberseite eines Plateaus 42 gebildet, das wiederum auf der Hauptfläche 44 angeordnet ist, die sich am nächsten an der aktiven Zone 14 befindet. Der Streifen 40 schwächt die Protonen 50 im wesentlichen vollständig ab, so daß keine Protonenzerstörung im schmalen Kanal 36a stattfindet, und das Plateau 42 schwächt die Protonen 50 lediglich teilweise, so daß beschädigte Zonen 32.1a und 32.2a sich bis zu einer Tiefe d.. kurz vor der aktiven Zone erstrecken. Außerhalb des Plateaus 42 erzeugt die Maske praktisch keine Abschwächung, und zwar in Fig. 5 nicht, weil sich die Maske nicht so weit erstreckt, und in Fig. 6 nicht, weil die Maske dort sehr dünn ist. Demgemäß erstrecken sich außerhalb des Pl.Monui; 42 die beschädig lon Zonen J?. .Ib und 3 2.2b bis zu einerA delimitation of the channels 36a and 36b by a single proton bombardment step is also possible. A composite attenuation mask with higher proton attenuation in the center and lower attenuation on the sides can be used for this purpose. Two variants of this type of mask are shown in FIGS. In both cases, a thick metal strip 40 of width .S 1 is formed on top of a plateau 42, which in turn is arranged on the main surface 44 which is located closest to the active zone 14. The strip 40 essentially completely attenuates the protons 50, so that no proton destruction takes place in the narrow channel 36a, and the plateau 42 only partially weakens the protons 50, so that damaged zones 32.1a and 32.2a can be removed to a depth d .. just before the active zone. Outside the plateau 42 the mask produces practically no attenuation, namely not in FIG. 5 because the mask does not extend that far, and not in FIG. 6 because the mask is very thin there. Accordingly, outside of the Pl. Monui; 42 the damaging lon zones J ?. .Ib and 3 2. 2b up to one

einer Tiefe d„ und dringen in die aktive Zone 14 ein. Vorzugsweise führen - wie dargestellt - die beschädigten Zonon j?.lb und 32.2b durch die aktive 'Zone 14 In nciui cn. Als Beispiel enthält der Streifen 40 in Fig. 5 und 6 platiertes Gold. Das Plateau 42 umfaßt in Fig. 5 Schichten aus Au (42.1), Pd oder Pt (42.2) und Ti (42.3) und in Fig. 6 einen Mesa aus SiO2 (42.4), auf dem Ti-Pt-Schichten (42.5) aufliegen.a depth d "and penetrate into the active zone 14. The damaged zones j? .Lb and 32.2b preferably lead - as shown - through the active zone 14 In nciui cn. As an example, strip 40 in Figures 5 and 6 includes gold plated. The plateau 42 comprises in Fig. 5 layers of Au (42.1), Pd or Pt (42.2) and Ti (42.3) and in Fig. 6 a mesa of SiO 2 (42.4) on which Ti-Pt layers (42.5) rest.

Die folgenden Beispiele beschreiben genauer, wie Masken dieses Typs bei der Herstellung von lichtemittierendenThe following examples describe in more detail how masks of this type are used in the manufacture of light-emitting

Bauteilen benutzt worden sind. Falls nicht anders gesagt, werden numerische Parameter und verschiedene Materialien nur zur Erläuterung angegeben und sollen den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken. Bei jedem der beiden 1Γ) Beispioli.· umfaßt der Halbl eiterkörpor 11 ein n-GaAs-Substrat 28 mit einer (100)-Orientierung, auf dem durch Standard-LPE die folgenden epitaktischen Schichten gezüchtet sind: eine n-GaAs-Pufferschicht (nicht gezeigt), eine η-Al ^,,Ga ,-. As-Bedeckungsschicht 10 mit einer Dicke von etwa 1,5 um, eine p-Al 0oGa g2 As~Al<;t;'-vsc'i:'-ch1:; -^ mit einer Dicke von etwa 0,15 um, eine p-Al ^/-Ga ß. As-Bedeckungsschicht 12 mit einer Dicke von etwa 1,5 um und eine hochdotierte p-GaAs-Kappenschicht 30 mit einer Dicke von etwa 0,5 um. Das vollständige Plättchen OKörper IIs mit epitaktischen Schichten ) wurde entsprechend der nachfolgenden Beschreibung zur Herstellung von lichtemittierenden Bauteilen, insbesondere Lasern, bearbeitet.Components have been used. Unless otherwise stated, numerical parameters and various materials are given for illustration only and are not intended to limit the scope of the invention. In each of the two 1Γ) examples, the semicircular body 11 comprises an n-GaAs substrate 28 with a (100) orientation on which the following epitaxial layers are grown by standard LPE: an n-GaAs buffer layer (not shown), a η-Al ^ ,, Ga, -. As covering layer 10 with a thickness of about 1.5 µm, a p-Al 0 o Ga g 2 As ~ Al <;t;'- vsc ' i: '- ch1 :; - ^ with a thickness of about 0.15 µm, a p-Al ^ / - Ga ß . As cap layer 12 about 1.5 µm thick and a highly doped p-GaAs cap layer 30 about 0.5 µm thick. The complete plate O body II s with epitaxial layers) was processed in accordance with the description below for the production of light-emitting components, in particular lasers.

Beispiel I
Zur Herstellung von Lasern unter Verwendung der zusammengesetzten Abschwachungsmaske 40-42 nach Fig. 5 wurde eine Lift-Off-Photoresist-Maske auf die Oberfläche 44 aufgebracht, und es wurden Standard-Photolithographie-Verfahren benutzt, um ein längliches, streifenförmiges Fenster mit einer Breite von 12 um oder 18 um rechtwinklig zu den {110} -Spaltebenen zu öffnen. Nacheinander
Example I.
To fabricate lasers using the composite attenuation mask 40-42 of Figure 5, a lift-off photoresist mask was applied to surface 44 and standard photolithography techniques were used to create an elongated, stripe-shaped window having a width of 12 µm or 18 µm opening perpendicular to the {110} cleavage planes. After another

wurden dann Ti-, Pd-und Au-Schichten 42.3, 42.2 und 42.1 unter Verwendung eines Vakuum-Elektronenkanonensystems abgeschieden. Die Abscheidungsrate wurde durch ein handelsübliches Überwachungssystem so gesteuert, daß die Ti-, Pd- und Au-Schichten Dicken von 1000 bzw. 1500 bzw. 5000 Angström hatten. Die Gesamtdicke von 0,75 um für das Plateau 42 war so gewählt, daß sich eine 50%ige Verringerung der Eindringtiefe von Protonen 50 mit 300 keV ergab. Das streifenförcnige Plateau 42 wurde dann durch bekannte Ätzverfahren zum Abheben der Photoresist-Maske gebildet.were then Ti, Pd and Au layers 42.3, 42.2 and 42.1 deposited using a vacuum electron gun system. The deposition rate was determined by a commercially available Monitoring system controlled in such a way that the Ti, Pd and Au layers had thicknesses of 1000 and 1500 and 5000 Angstroms, respectively. The total thickness of 0.75 µm for the Plateau 42 was chosen to have a 50% reduction the penetration depth of protons 50 with 300 keV. The strip-shaped plateau 42 was then known by Etching process formed to lift off the photoresist mask.

Danach wurde der Streifen 40 ebenfalls in Form eines Streifens mit einer Breite von 5 um durch Elektroplatieren von Gold bis zu einer Dicke von etwa 1 bis 2 um unter Anwendung von Standard-Photolithographie-Verfahren erzeugt. Der Goldstreifen 40 bildet eine praktisch vollkommene Barriere für die Protonen hoher Energie (300 keV; Dosie-Thereafter, the strip 40 was also in the form of a 5 µm wide strip by electroplating of gold to a thickness of about 1 to 2 µm using standard photolithography techniques. The gold strip 40 forms a practically perfect barrier for the protons of high energy (300 keV; dosage

15-2
rung 3 χ 10 cm ), wodurch ein enger oberer Kanal 36a der Breite S' = 5 um und ein breiterer unterer Kanal 36b der Breite S~ = 12 um oder 18 um erzeugt werden.
15-2
tion 3 χ 10 cm), whereby a narrow upper channel 36a of width S '= 5 µm and a wider lower channel 36b of width S = 12 µm or 18 µm are produced.

Zwischen den Werten S, und S? bewirkt das Plateau 42 nur eine teilweise Abschwächung, so daß Protonen bis zu einer Tiefe d, =1,5 um eindringen. Außerhalb von S_ war keine Abschwächungsmaske vorhanden, und die Protonen dringen bis zu einer Tiefe d„ =2,8 um ein und durchdringen folglich die aktive Schicht 14.Between the values S, and S ? the plateau 42 causes only a partial attenuation, so that protons penetrate to a depth d 1 = 1.5 μm. Outside of S_ there was no attenuation mask and the protons penetrate to a depth d "= 2.8 µm and consequently penetrate the active layer 14.

Beispiel IIExample II

Zur Vereinfachung des Hersteilungsverfahrens gemäß Beispiel I wurde das Ti-Pd-Au-Plateau 42 entsprechend der Darstellung in Fig. 6 durch einen dielektrischen Streifen 42.4 (beispielsweise SiO„ oder Si.. N.) ersetzt, auf dem eine Ti-Pt-Schicht 42.5 aufliegt. Diese zusammengesetzte Maske wurde durch Abscheiden von SiO„ mit einer Dicke von etwa 1,0 bis 1,2 um auf der Oberfläche 44 unter Verwendung von Standard-Dampfphasenverfahren abgeschieden.To simplify the production process according to the example I became the Ti-Pd-Au plateau 42 as shown in FIG. 6 by a dielectric strip 42.4 (for example SiO "or Si .. N.) replaced on the a Ti-Pt layer 42.5 rests on it. This composite mask was made by depositing SiO 2 to a thickness deposited from about 1.0 to 1.2 µm on surface 44 using standard vapor phase processes.

Diese lücke! war wiederum so gewählt, daß sich eineThis gap! was again chosen so that a

50%ige Abschwächung der Protonen 50 mit 300 keV ergibt. Danach wurde die SiO2~Schicht photolithographisch abgegrenzt und in einem cjepuff orten Standard-HE'-Ät zmittel zur Bildung von Slreifen mit einer Breite von 12 um odor 18um rechtwinklig zu den {110 }-Spaltebenen geätzt. Nach Entfernen der Photolithographie-Maske wurden der SiO_- Streifen 42.4 und die Fläche 44 durch Standard-Aufdampfverfahren mit Ti bei einer Dicke von 1000 Angström und dann Pt mit einer Dicke von 1500 Angström bedeckt.50% attenuation of the protons 50 with 300 keV results. The SiO2 layer was then delimited photolithographically and in a cjepuff locate standard HE 'etchant Etched perpendicular to the {110} cleavage planes to form slraps 12 µm or 18 µm wide. To Removing the photolithography mask, the SiO_- Strip 42.4 and area 44 by standard vapor deposition techniques covered with Ti at 1000 Angstroms and then Pt at 1500 Angstroms.

Schließlich wurde der Streifen 40 mit einer Breite von 5 um und einer Dicke von 1-2 um unter Verwendung üblicher Photolithographie- und Elektroplatierverfahren erzeugt.Finally, the strip 40 having a width of 5 µm and a thickness of 1-2 µm was made using conventional Photolithography and electroplating processes generated.

Wie vorher wurden die maskierten Plättchen Protonen mitAs before, the masked platelets were using protons

15 -2 300 keV und einer Dosierung von 3 χ 10 cm ausgesetzt, um gleichzeitig den engen oberen Kanal 36a und den brcvil on unteren Kanal 36b zu erzeugen. In diesem Fall verringert die Schicht 42.5 die Protonenenergie so, daß d„ auf etwa 2,3 um abnimmt.15-2300 keV and exposed to a dosage of 3 χ 10 cm, around the narrow upper canal 36a and the brcvil on at the same time create lower channel 36b. In this case, the layer 42.5 reduces the proton energy so that d "to about 2.3 µm decreases.

Bei beiden Beispielen I und II wurden nach Beendigung des Protonenbeschusses die zusammengesetzten Masken 40-42 mit Hilfe eines HF-Ätzmittels von der Fläche 44 entfernt. Dieser Verfahrensschritt bereitet außerdem die Fläche 44 für eine nachfolgende Metallisierung zur Bildung von üblichen p-Metallkontakten vor.In both Examples I and II, the assembled masks 40-42 were made after completion of the proton bombardment removed from surface 44 using an HF etchant. This process step also prepares the area 44 for a subsequent metallization to form the usual p-metal contacts.

Experimentelle Ergebnisse -- Hi-Lo-Strukturen Zur Bereitstellung eines Vergleichsstandards wu.rde eine Hälfte eines jeden EJalbleiterplättchens bei den Beispielen I und II zu Kontroll-Lasern mit 5 um breiten Streifen durch ein flaches Protonenbombardement (150 keV) verarbeitet. Jedes verbleibende halbe Plättchen wurde entsprechend der obigen Erläuterung unter Verwendung von drei Typen von zusammengesetzten Masken 40-42 zu Hi-Lo-Lasern verarbeitet: Typ (1) - ein 5 um breiter Au-Streifen 40 auf einem 18 um breiten SiO,, /TiPt-Plateau 42 (Beispiel II); Typ (2) - 5 um breiter Au-Streifen 40 auf 12 um breitem Experimental Results - Hi-Lo Structures To provide a comparison standard, half of each semiconductor plate in Examples I and II was processed into control lasers with 5 µm wide strips by a flat proton bombardment (150 keV). Each remaining half wafer was processed into Hi-Lo lasers using three types of composite masks 40-42 as explained above: Type (1) - a 5 µm wide Au strip 40 on an 18 µm wide SiO ,, / TiPt plateau 42 (Example II); Type (2) - 5 µm wide Au strip 40 by 12 µm wide

SiO2/Ti-Pt-Plateau 42 (Beispiel II); Typ (3) - 5 um breiter Au-Streifen 40 auf 18 um breitem Ti-Pd-Au-Plateau 40 (Beispiel I).SiO 2 / Ti-Pt plateau 42 (Example II); Type (3) - 5 µm wide Au strip 40 on 18 µm wide Ti-Pd-Au plateau 40 (Example I).

Die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Vergledchswerte beruhen auf einer Anzahl von Parametern:The comparison values given in the table below are based on a number of parameters:

Spontane Emissionsleistung S1. bei 50 mA Treiberstrom;Spontaneous emission performance S 1 . at 50 mA driver current;

LiLi

Steigung Δ S des spontanen Emissionsabschnittes derSlope Δ S of the spontaneous emission section of the

IjIj

L-I-Kurve; Kapazität C, gemessen bei 1 MHz (die mittlere Kapazität ist unten angegeben); der minimale Modulationsstrom MMI, der als Stromdifferenz zwischen dem oberen und unteren Lichtleistungspegel P? bzw. P1 definiert ist, welcher zu einem Lichtintensitäts-Auslöschungsverhältnis ER zwischen dem ein- und ausgeschalteten Zustand führt, wenn der Laser impulsförmig betrieben wird. (Der mittlere Wert MMI ist unten für ED = 15:1, P„ = 2,5 mW und P1 = 0,16 7 mW angegeben.)LI curve; Capacitance C measured at 1 MHz (mean capacitance is given below); the minimum modulation current MMI, which is the current difference between the upper and lower light power level P ? or P 1 is defined, which leads to a light intensity extinction ratio E R between the switched-on and switched-off state when the laser is operated in the form of a pulse. (The mean value MMI is given below for E D = 15: 1, P "= 2.5 mW and P 1 = 0.16-7 mW.)

LasertypLaser type SL
(mW)
S L
(mW)
ASL
(mW)
AS L
(mW)
■ MMI
(mA)
■ MMI
(mA)
C
(pf )
C.
(pf)
KontrolltypControl type 0,2000.200 0,290.29 5959 8383 Typ (1 )Type (1) 0,1510.151 0,280.28 4545 2121 KontrolltypControl type 0,1420.142 0,200.20 76,576.5 115115 Typ (2)Type (2) 0,0420.042 0,070.07 2424 3535 Kontrolltyp.Control type. 0,0710.071 0,120.12 70,570.5 .54.54 Typ (3) ■Type (3) ■ 0,0410.041 0,060.06 2626th 1212th

Zusätzlich zu den in der Tabelle dargestellten Daten wurde festgestellt, daß 90 % der Laser des Typs (2) MMI-Werte innerhalb eines angegebenen MMI-Stroms von 30 mA mit einer statistischen Schwankung von 2 σ - 3 ηιΛ hatten. In ähnlicher Weise besaßen 75 % der Laser des Typs (3) MMI-Werte innerhalb von 30 mA, während keiner der entsprechenden Kontroll-Laser solche Werte hatte. Diese Ergebnis-In addition to the data shown in the table, it was found that 90 % of the lasers of type (2) had MMI values within a specified MMI current of 30 mA with a statistical fluctuation of 2σ-3ηιΛ. Similarly, 75 % of Type (3) lasers had MMI values within 30 mA, while none of the corresponding control lasers had such values. This result-

-26-se bedeuten eine verbesserte Rauteilausbeute.-26-se mean an improved yield of rough parts.

Man beachte, daß die Laser vom Typ (2) mit Streifen einer Breite S„ = 12 um den größten Abfall von S. .und die höch-Note that the lasers of type (2) with strips of width S "= 12 by the greatest decrease from S.. And the highest

ί Lj ί Lj

ste Ausbeute für MMI _< 30 mA haben , daß aber diese Vorteile allein nicht notwendigerweise die Verwendung einer solchen Streifenbreite bestimmen. Beachtet werden muß' auch der Ausgangslichtleistungspegel P, , bei dem Kinken auftreten. Generell wurde gefunden, daß die Kinken-Bildung bei höheren P, -Werten in den Kontroll-Lasern als bei den Hi-Lo-Lasern auftreten, daß aber die letzteren immer noch innerhalb der angegebenen Werte liegen (d.h. P, _> 3 mW). Die Laser vom Typ (1) zeigten eine kleine Änderung des Wertes P, . Die Laser vom Typ (2), bei denen die schmälsten Abschwachungsmasken (S~ =12 um) benutzt wurden, zeigten eine bemerkenswerte Verringerung von etwa 50 % des Wertes P, im Vergleich zu den Kontroll-Lasern. Im Gegensatz dazu hatten die Laser vom Typ (3) mit einem Wert S„ = 18 um eine kleinere Verringerung von etwa 35 % des Wertes P, . Diese Daten lassen vermuten, daß es zweckmäßig ist, Werte für die Breite S_ zwischen 12 um und 18 um zu wählen.have the highest yield for MMI _ <30 mA, but these advantages alone do not necessarily determine the use of such a strip width. Attention must also be paid to the output light power level P i at which kinks occur. In general, it was found that kink formation occurs at higher P, values in the control lasers than in the Hi-Lo lasers, but that the latter are still within the specified values (i.e. P, _> 3 mW) . The type (1) lasers showed a small change in the value of P i. The lasers of type (2), in which the narrowest attenuation masks (S = 12 µm) were used, showed a remarkable reduction of about 50 % of the value P compared to the control lasers. In contrast, the lasers of type (3) with a value S n = 18 had a smaller reduction of about 35 % of the value P 1. These data suggest that it is appropriate to choose values for the width S_ between 12 µm and 18 µm.

Die ersten Mittel, die den engen oberen Kanal 36a definieren, lassen sich mittels einer Nut verwirklichen, die in die obere Hauptfläche 44 geätzt ist. Demgemäß steht zu erwarten, daß eine Nut in Kombination mit einem breiteren unteren Kanal 36b Merkmale und Vorteile vergleichbar mit den oben angegebenen Ausführungen besitzt. Die Einzelheiten eines solchen Aufbaus werden'in Verbindung mit den Fig. 7 bis 9 beschrieben.The first means defining the narrow upper channel 36a can be realized by means of a groove which is etched into the top major surface 44. Accordingly, it is to be expected that one groove in combination with a wider one lower channel 36b has features and advantages comparable to the designs given above. the Details of such a structure are given in connection with FIGS. 7 to 9 described.

In Fig. 7 ist ein Licht emittierendes Halbleiterbauteil (Laser oder Leuchtdiode) analog denen nach Fig.1-6 dargestellt. Es weist einen Halbleiterkörper 111 mit einer mittleren Zone (114) auf. Diese Zone 114 kann eine oder mehrere Schichten haben und besitzt eine aktive Zone, die im Falle eines Lasers vorherrschend stimulierteFIG. 7 shows a light-emitting semiconductor component (laser or light-emitting diode) analogous to those according to FIG. 1-6. It has a semiconductor body 111 with a central zone (114). This zone 114 can be one or have multiple layers and has an active zone which, in the case of a laser, was predominantly stimulated

.32Λ O7Λ9- .32Λ O7Λ9-

Strahlung 122 oder im Falle einer Leuchtdiode spontane Strahlung aussendet, wenn ein Anregungsstrom zugeführt wird. Eine Elektrodeneinrichtung, beispielsweise Kontakte 116 und 118 am Körper 111 ist zusammen mit einer Spannungsquelle 120 vorgesehen, um den Anregungsstrom zu liefern. Darüberhinaus weist der Körper 111 Eingrenzungsmittel 132-134 auf, die bewirken, daß der Anregungsstrom in einem verhältnismäßig engen Kanal 136-138 vom oberen Kontakt 116 durch die aktive Zone fließt. Danach kann der Strom sich in Richtung zum Bodenkontakt 118 ausbreiten. Radiation 122 or, in the case of a light-emitting diode, spontaneous Emits radiation when an excitation current is supplied. An electrode device such as contacts 116 and 118 on the body 111 is provided together with a voltage source 120 in order to supply the excitation current deliver. In addition, the body 111 has containment means 132-134, which cause the excitation current in a relatively narrow channel 136-138 from the upper Contact 116 flows through the active zone. The current can then spread in the direction of the ground contact 118.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 7 enthalten die Stromeingrenzungsmittel 132-134 eine erste Einrichtung 134 , die einen verhältnismäßig engen oberen Kanal 136 definieren, und zweite Mittel 132, die einen verhältnismäßig breiten unteren Kanal 138 definieren. Zur Erläuterung umfassen die Eingrenzungsm:ttel erste Mittel 134 in Form einer V-Nut , die von der oberen Hauptfläche 144 bis zu einer Tiefe dr kurz vor. der aktiven Zone führt und damit einen verhältnismäßig engen oberen Kanal 136 definiert. Ferner sind seitlich getrennte Zonen 132 mit hohem spezifischem Widerstand vorgesehen, die einen breiten unteren Kanal 138 begrenzen, der von wenigstens etwa der Tiefe äc zur aktiven Zone führt (d.h. in oder durch die aktive Zone). Entsprechend der Darstellung erstrecken sich die getrennten Zonen 132 von der Hauptfläche 144 aus vorzugsweise durch die aktive Zone. Die V-Nut 134 liegt in dem Zwischenraum zwischen den Zonen 132. Es ist jedoch nicht wesentlich, daß die Zonen 132 mit hohem spezifischem Widerstand tatsächlich überall bis zur Hauptfläche 144 reichen. Es kann in der Praxis aus Kontaktgründen vorteilhaft sein, daß eine Schicht hoher Leitfähigkeit zwischen den Zonen 132 und dem Kontakt 116 liegt, wie in der US-PS 4 124 beschrieben.In accordance with the embodiment of the invention shown in FIG. 7, the flow restriction means 132-134 include first means 134 defining a relatively narrow upper channel 136 and second means 132 defining a relatively wide lower channel 138. For explanation, the containment means include first means 134 in the form of a V-groove, which extends from the upper main surface 144 to a depth dr shortly before. the active zone and thus defines a relatively narrow upper channel 136. Furthermore, laterally separated zones 132 with high resistivity are provided which delimit a wide lower channel 138 which leads to the active zone from at least approximately the depth c (ie in or through the active zone). As shown, the separated zones 132 preferably extend from the major surface 144 through the active zone. The V-groove 134 lies in the space between the zones 132. It is not essential, however, that the zones 132 of high resistivity actually extend all the way to the main surface 144. In practice, for reasons of contact, it may be advantageous to have a layer of high conductivity between the zones 132 and the contact 116, as described in US Pat. No. 4,124.

Bei der Doppelheterostruktur (DH) gemäß Fig. 7 hat die V-Nut 134 eine Breite S_ an der Hauptfläche 144 und eine Tiefe D5 , mit der sie in die zweite Bedeckungsschicht 112 eindringt und damit den ober.en Kanal 136 definiert, der im wesentlichen die gleiche Breite besitzt. Im Gegensatz dazu sind die Zonen 132 mit hohem spezifischem Widerstand durch einen größeren Abstand S. > S3 getrennt und erstrecken sich von der Hauptfläche 144 bis zu einer Tiefe dg > d,- in und vorzugsweise durch die aktive Zone und definieren damit den breiteren unteren Kanal 138 mit der Breite S..In the double heterostructure (DH) according to FIG. 7, the V-groove 134 has a width S_ on the main surface 144 and a depth D 5 with which it penetrates into the second covering layer 112 and thus defines the upper channel 136, which in the has essentially the same width. In contrast, the zones 132 with high resistivity are separated by a greater distance S.> S 3 and extend from the main surface 144 to a depth dg> d, - in and preferably through the active zone and thus define the broader lower one Channel 138 with the width S ..

Alternativ kann gemäß Fig. 8 der obere Kanal 136 weiter durch zusätzliche Zonen 132.1 mit hohem spezifischen Widerstand eingegrenzt sein, die einen Teil der schrägen Seiten 134.1 der V-Nut 134 begrenzen und damit die Breite S1., des oberen Kanals gemäß Fig. 8 kleiner als die Breite S_ gemäß Fig. 7 definieren. In der Praxis können die Zonen 132 und 132.1 (beispielsweise durch ein Protonenbombardement) bis zu einer Tiefe dc bzw. d7 (dfi>d7) hergestellt werden. Dann kann die V-Nut 134 bis zu einer Tiefe dj- geätzt werden, so daß sie in die Zonen 132.1 eindringt (d_, < d,- < dg).Alternatively, according to FIG. 8, the upper channel 136 can be further delimited by additional zones 132.1 with high specific resistance, which delimit part of the inclined sides 134.1 of the V-groove 134 and thus the width S 1 of the upper channel according to FIG. 8 Define smaller than the width S_ according to FIG. 7. In practice, the zones 132 and 132.1 can be produced (for example by proton bombardment) to a depth d c or d 7 (d fi > d 7 ). The V-groove 134 can then be etched to a depth dj- so that it penetrates into the zones 132.1 (d_, <d, - <dg).

Diese V-Nut-Ausführungsformen zeigen verschiedene Vorteile. Zunächst erhöht der enge obere Kanal 136 die Stromdichte in der aktiven Zone und verschiebt daher Kinken der Laser, zu höheren Stromwerten aus dem typischen Betriebsbereich heraus. Zum zweiten sollte dieses Merkmal außerdem zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Schwellenwerte für den Laserbetrieb und zu niedrigeren Schwellenwerten für diesen Betrieb führen, so daß sich eine höhere Bautoilausbeute ergibt. Da zum dritten der breitere untere Kanal 138 die seitliche Stromdiffusion und Ausbreitung reduziert, wird weniger spontane Strahlung außerhalb des Laserresonators emittiert, so daß ein kleinerer Modulationsstrom für ein vorgegebenes Auslöschungsver-These V-groove embodiments show several advantages. First, the narrow upper channel 136 increases the current density in the active zone and therefore shifts the kinking Laser, to higher current values out of the typical operating range out. Second, this characteristic should also lead to a more even distribution of the threshold values for laser operation and lead to lower threshold values for this operation, so that a higher building oil yield results. Thirdly, there is the wider lower channel 138 for the lateral diffusion and propagation of current reduced, less spontaneous radiation is emitted outside the laser resonator, so that a smaller Modulation current for a given cancellation ratio

hältnis bei digitalen Anwendungen möglich ist. Zum vierten führt das letztgenannte Merkmal zu einer verringerten Bauteilkapazität, sowohl bei Lasern als auch bei Leuchtdioden, wodurch eine höhere Betriebsgeschwindigkeit möglich ist, d.h. höhere Impulswiederholungsrat.cn bei digitalen Anwendungen).ratio is possible with digital applications. To the fourth, the latter feature leads to reduced component capacity, both in lasers and with light-emitting diodes, which enables a higher operating speed, i.e. higher pulse repetition rate cn in digital applications).

Weitere Anordnungen lassen sich nach diesen Grundgedanken vom Fachmann entwickeln, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere kann die V-Nu't 34 in Fig. 7 oder 8 mit einem Halbleitermaterial wieder aufgefüllt werden, womit man Bauteile (insbesondere Laser) erhält, die mehrere brauchbare Eigenschaften besitzen, wie nachfolgend beschrieben wird. Darüberhinaus ist, obwohl die Nut als V-Nut beschrieben worden ist, ihre genaue geometrische Form nicht kritisch. Eine V-Nut ergibt sich, wenn III-V-Halbleiter bestimmten Ätzmitteln ausgesetzt werden, die vorzugsweise kristallographische Ebenen Ätzen, aber V-Nuten oder rechteckige Nuten können sich auch bei anderen Ätzmitteln oder anderen Verfahren ergeben (beispielsweise einem Ionenstrahl-Fräsen oder einem Plasma-Ätzen).Further arrangements can be developed by a person skilled in the art on the basis of these basic ideas, without departing from the scope of protection of the Invention deviate. In particular, the V-groove 34 in FIG. 7 or 8 can again be made with a semiconductor material can be filled up, thus obtaining components (especially lasers) that have several useful properties as described below. Furthermore Although the groove has been described as a V-groove, its exact geometric shape is not critical. One V-groove results when III-V semiconductors are determined Etchants are exposed that etch preferably crystallographic planes, but V-grooves or rectangular Grooves can also result from other etchants or other processes (for example ion beam milling) or plasma etching).

Gemäß Fig. 9 ist die V-Nut mit einem Halbleitermaterial 134' gefüllt. Abhängig von dem benutzten Verfahren zur Erzielung der Wiederauffüllung können Schichten 134.2 gebildet werden, die nahe der V-Nut und/oder der Hauptfläche 144 liegen. Darüberhinaus kann, abhängig von dem Material der Bedeckungsschicht 112 und der Art der benutzten Verfahren, das Material 134' Epitaxial-Material (d.h. monokristallin) sein oder nicht.According to FIG. 9, the V-groove is filled with a semiconductor material 134 '. Depending on the method used layers can be used to achieve replenishment 134.2 are formed, which are close to the V-groove and / or the main surface 144. In addition, it can be dependent on the material of the cover layer 112 and the type of process used, the material 134 'is epitaxial material (i.e. monocrystalline) or not.

Es ergeben sich mehrere Ausführungsbeispiele abhangicj von der relativen Größe der Bandlücken E der DH-Schichten mit Bezug auf die des Materials 134' der V-Nut. Fall I: E (134 ') >E (114); d.h. das Material 134' der V-Nut hat eine größere Bandlücke als das Material, der aktiven Schicht 114. Als Krgubni« zeigt eine Laserstrahlung, dieThere are several exemplary embodiments depending on the relative size of the band gaps E of the DH layers with respect to that of the material 134 'of the V-groove. Case I: E (134 ')> E (114); i.e. the material 134 'of the V-groove has a larger band gap than the material that is active Layer 114. As Krgubni «shows a laser radiation that

in das Material 134' der V-Nut eindringt·, eine gegenüber Fig. 7 verringerte' Absorption. FaJl II: E (134 ') >E (112) > E (114); zusätzlich haben die Bedeckungsschichten 13 0, 112,und die aktive Schicht 114 alle den gleichen Leitfähigkeitstyp und das Material 134' der V-Nut sowie der Bedeckungsschicht 112 haben entgegengesetzten Leitfähigkaitstyp. Dieser Aufbau ist eine Form eines Isotyp-Lasers , bei dem der p-n-übergang sich entlang schräger Flächen 134.1 befindet. In diesem Fall ist das Material 134' der V-Nut vorzugsweise monokristallines Material. Fall III: E (112) > E (1341) > E (114); d.h.penetrates into the material 134 'of the V-groove, a reduced absorption compared to FIG. FaJl II: E (134 ')> E (112)> E (114); in addition, the covering layers 130, 112 and the active layer 114 all have the same conductivity type and the material 134 'of the V-groove and the covering layer 112 have opposite conductivity types. This structure is a form of an isotype laser in which the pn junction is located along inclined surfaces 134.1. In this case, the material 134 'of the V-groove is preferably monocrystalline material. Case III: E (112)> E (134 1 )> E (114); ie

g g gg g g

das Material 134' der V-Nut hat eine kleinere Bandlücke als das Material der Bedeckungsschicht 112, aber eine größere Bandlücke als das Material der aktiven Schicht 114. Als Folge davon weisen die Brechungsindices η die Beziehung η (114) >n (134 ') > η (112) auf, so daß die Laserstrahlung aufgrund des Brechungsindex entlang der V-Nut geführt wird.the material 134 'of the V-groove has a smaller band gap than the material of the covering layer 112, but a larger band gap than the material of the active layer 114. As a result, the refractive indices η have the relationship η (114)> n (134') > η (112) so that the laser radiation is guided along the V-groove due to the refractive index.

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Claims (21)

BLUMBACH · WESER . BERGEN Vt(RAM1ER' ' '". ZWiRNER - HOFFMANNBLUMBACH · WESER. BERGEN Vt (RAM 1 ER '''". ZWiRNER - HOFFMANN PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADENPATENT LAWYERS IN MUNICH AND WIESBADEN Patentconsutl Radeüceslraße 43 8000 München 60 Tulelon (08?) R8 '.605/883604 Telex Ob-112313 relogrommu Fnlnnlronsuli Patentconsiill Sonnenbergpr Str^Po 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) ΜΛΜ3/5Ϊ1998 Iclox 04-186 2J7 TelrciuMiim PiilenlrorrnllPatentconsutl Radeüceslraße 43 8000 Munich 60 Tulelon (08?) R8 '.605 / 883604 Telex Ob-112313 relogrommu Fnlnnlronsuli Patentconsiill Sonnenbergpr Str ^ Po 43 6200 Wiesbaden Telephone (06121) ΜΛΜ3 / 5Ϊ1998 Iclox 04-186 2J7 TelrciuMiim Piilenlrorrnll Dixon, R.W. 14-2-i3-8/9-9-34/35Dixon, R.W. 14-2-i3-8 / 9-9-34 / 35 Western Electric Company Incorporated 222 Broadway, New York, N.Y. 10038,Western Electric Company Incorporated 222 Broadway, New York, N.Y. 10038, Vereinigte Staaten von Amerika -United States of America - PatentansprücheClaims Lichtemittierendes Halbleiterbauteil mit einem Halbleiterkörper, der eine aktive Zone aufweist, in welcher beim Fließen eines Stroms optische Strahlung erzeugt wird, und Mittel im Halbleiterkörper zur·Kingrenzung des Stroms, derart, daß er von einer Hauptfläche des Körpers in einem Kanal durch die aktive· Zone fließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal nahe der Hauptfläche schmal .und nahe der aktiven Zone weiter ist.Light-emitting semiconductor component with a semiconductor body which has an active zone in which when a current flows, optical radiation is generated, and means in the semiconductor body for limiting of the stream in such a way that it flows from a major surface of the Body flows in a channel through the active zone, characterized in that the channel is narrow near the main face .and near the active one Zone further. 2. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingrenzungsmittel erste Mittel aufweisen, die bewirken, daß der Strom in einem verhältnismäßig engen oberen Kanal fließt, der von der Hauptfläche bis zu einer Tiefe kurz vor der aktiven Zone führt, und zweite Mittel, die bewirken, daß der Strom in einem verhältnismäßig breiten unteren Kanal fließt, der von dieser Tiefe zur aktiven Zone führt.2. Semiconductor component according to claim 1, characterized in that the containment means first Have means that cause the stream to flow in a relatively narrow upper channel, the of the Main surface to a depth just before the active zone leads, and second means that cause the flow flows in a relatively wide lower channel, which leads from this depth to the active zone. 3. Halbleiterbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel ein Paar von zweiten Zonen mit hohem spezifischem Widerstand umfassen, die den unteren Kanal begrenzen.3. Semiconductor component according to claim 2, characterized in that the second means are a pair include second zones with high resistivity, which limit the lower channel. München: R. Kramsr Dipl.-Ing. · VV. Weser Dipl.-Phy;·. Dr. r.ur. nat. · E. Hoffmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Prof. Dr. jur. Dipl. Ing., Pai.-Ass., Pat.-Anw. bis 1973 · G. Zw'rnoi Dipl.-Ing. DU>i-J'V.-lng.Munich: R. Kramsr Dipl.-Ing. · VV. Weser Dipl.-Phy; ·. Dr. r.ur. nat. · E. Hoffmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: PG Blumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Prof. Dr. jur. Dipl. Ing., Pai.-Ass., Pat.-Anw. until 1973 G. Zw'rnoi Dipl.-Ing. DU> i- J 'V.-lng. O L I U / M-OO L IU / MO 4. HalblGitorbaute.il nach Anspruch 3,4. HalblGitorbaute.il according to claim 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Zonen durch die aktive Zone führen.characterized in that the second zones lead through the active zone. 5. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 4,5. Semiconductor component according to one of claims 2 to 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel ein Paar von ersten Zonen mit hohem spezifischem Widerstand umfassen, die den oberen Kanal begrenzen. 'characterized in that the first means comprise a pair of first high resistivity zones, which limit the upper canal. ' 6. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 3 bis 5,6. Semiconductor component according to one of claims 3 to 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen mit hohem spezifischem Widerstand mit Protonen bombardierte Zonen sind.characterized in that the high resistivity zones are proton bombarded zones. 7. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche7. Semiconductor component according to one of the claims 2 bis 6, mit einer ersten Bedeckungsschicht , einer zweiten Bedeckungsschicht näher der Hauptfläche als die erste Schicht, und eine aktive Zone, die eine aktive Schicht zwischen den Bedeckungsschichten umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Kanal von der Hauptfläche bis zu einer Tiefe führt, die sich in der zweiten Bedeckungsschicht befindet, und daß der untere Kanal sich von dieser Tiefe durch die aktive Schicht erstreckt.2 to 6, with a first cover layer, a second cover layer closer to the main surface than the first Layer, and an active zone comprising an active layer between the cover layers, characterized in that the upper channel extends from the major surface to a depth which is located in the second cover layer, and that the lower channel extends from this depth the active layer extends. 8. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 7,8. Semiconductor component according to one of claims 2 to 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Kanal etwa 5 um breit und der untere Kanal zwischen etwa 12 und 18 um breit sind.characterized in that the upper channel is about 5 µm wide and the lower channel between about 12 and 18 µm are wide. 9. Haibleiterbauteil nach einem der vorhergehenden. Ansprüche mi!: einer Laserresonatorachse, entlang der jLij.ch Strahlung ausbreitet,9. Semiconductor component according to one of the preceding. Claims mi !: a laser resonator axis along which jLij.ch radiation spreads, dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that die Eingrenzungsmittel die Kanäle als längliche Parallel-the means of containment the channels as elongated parallel epipede definiert, die sich im wesentlichen parallel zur Achse erstrecken.epipede defined that are essentially parallel extend to the axis. 10. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Verwendung als Leuchtdioden, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingrenzungsmittel die Kanäle als Zylinder definieren, die sich guer zur Zone erstrecken.10. Semiconductor component according to one of claims 1 to 8 for use as light emitting diodes, characterized in that the containment means define the channels as cylinders, which extend across the zone. 11. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7.,11. Semiconductor component according to one of claims 1 to 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingrenzungsmittel eine orsto lhnglichc? Nut umfassen, die bewirkt, d.iß der Strom in dem verhältnismäßig engen oberen Kanal, fließt, der sich von der Hauptfläche bis zu einer Tiefe kurz vor der aktiven Zone erstreckt, und eine zweite Einrichtung aufweist, die bewirkt, daß der Strom in dem verhältnismäßig breiten unteren Kanal fließt, der sich von wenigstens dieser Tiefe bis zur aktiven Zone erstreckt.characterized in that the containment means have a location similar? Groove include that causes, i.e. the current in the relatively narrow upper canal that flows extends from the main surface to a depth just short of the active zone, and a second device which causes the current to flow in the relatively wide lower channel extending from at least this depth extends to the active zone. 12. Halbleiterbau'teil nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die erste Nut einen Teil der Hauptfläche umfaßt, in der eine V-Nut gebildet ist, und zwei seitlich getrennte erste Zonen mit hohem spezifischem Widerstand, die wenigstens einen Teil der schrägen »Seilen cloi V-Nut ljr-cjrvn/.cn, doi.wt, d.ili dii· V-NuI dir ersten Zonen durchdringt.12. A semiconductor component according to claim 11, characterized in that the first groove is a part the main surface in which a V-groove is formed, and two laterally separated first zones with high specificity Resistance, the at least part of the inclined »ropes cloi V-groove ljr-cjrvn / .cn, doi.wt, d.ili dii · V-NuI dir penetrates first zones. 13. Halbleiterbauteil nach Anspruch 11 in Verbindung mit Anspruch 7,13. Semiconductor component according to claim 11 in conjunction with claim 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut von der Hauptfläche bis zu einer Tiefe in der zweiten Bedeckunqjsschicht führt und daß der untere Kanal sich von wenigstens dieser Tiefe durch die aktive Schicht erstreckt.characterized in that the groove leads from the main surface to a depth in the second covering layer and that the lower channel extends through the active layer from at least this depth. 14. Hjlbleiterbauteil nach Anspruch 11 odor 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein^n14. Semiconductor component according to claim 11 or 12, characterized in that the first device is a ^ n Tei.L der Oberfläche umfaßt, in der die Nut gebildet ist, und Halbleitermaterial, das die Nut ausfüllt.Part L of the surface in which the groove is formed and semiconductor material filling the groove. 15. Halbleiterbauteil nach Anspruch 14,15. Semiconductor component according to claim 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial eine größere Bandlücke als das Material der benachbarten Teile des Körpers besitzt.characterized in that the semiconductor material has a larger band gap than the material of the adjacent parts of the body owns. 16. Halbleiterbauteil, nach Anspruch 14, ' dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial den gleichen Leitfähigkeitstyp wie die benachbarten Teile des Körpers hat.16. Semiconductor component according to claim 14, ' characterized in that the semiconductor material has the same conductivity type as the adjacent parts of the body has. 17. Halbleiterbauteil nach Anspruch 14,17. Semiconductor component according to claim 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp wie die benachbarten Teile besitzt, wodurch pn-Übergange an den Seiten der Nut gebildet werden, die Ladungsträger in die aktive Zone injizieren.characterized in that the semiconductor material is opposite Has conductivity type like the neighboring parts, creating pn junctions on the sides of the Grooves are formed that inject charge carriers into the active zone. 18. Halbleiterbauteil nach Anspruch 14,18. Semiconductor component according to claim 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial eine kleinere Bandlücke als die benachbarten Teile des Körpers und eine größere Bandlücke als die aktive Zone hat.characterized in that the semiconductor material has a smaller band gap than the adjacent parts of the body and has a larger band gap than the active zone. 19. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach Anspruch 1 mit einem trapezförmigen Stromkanal in einem Halbleiterkörper mit dem Verfahrensschritt:19. A method for producing a component according to claim 1 with a trapezoidal flow channel in one Semiconductor body with the process step: a) epitaktisches Aufwachsen einer Halbleiterschicht auf eine Hauptfläche des Körpers,a) epitaxial growth of a semiconductor layer on a main surface of the body, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte :characterized by the process steps: b) Mus teererzeugung auf der Schicht unter Rilduna von trapezförmigen Öffnungen in der Schicht, wobei die restlichen Abschnitte der Schicht im Querschnitt komple~ mentäre trapezförmige Masken mit schrägen Seitenwänden bi !den,b) Pattern production on the layer below Rilduna of trapezoidal openings in the layer, the remaining sections of the layer have complementary trapezoidal masks with sloping side walls in cross-section bi! den, c) Bestrahlen des Körpers mit ninom Tauchen-c) irradiating the body with ninom diving- bombardement - zur Bildung von Zonen mit hohem spezifischem Widerstand zwischen den Masken und unter den schrägen Seitenwänden,bombardment - to create zones of high resistivity between the masks and under the slopes Sidewalls, d) Entfernen der Masken von der Hauptflache.d) removing the masks from the main surface. 20. Verfahren nach Anspruch 19 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht und der Teil des Körpers nahe der Hauptfläche aus unterschiedlichem Halbleitermaterial bestehen und daß beim Verfahrensschritt d) die Masken durch ein Stoppätzverfahren entfernt werden.20. The method according to claim 19, characterized in that the layer and the part of the body near the main surface consist of different semiconductor materials and that in the process step d) the masks are removed by a stop etching process. 21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht und der Körper Verbindungen der Gruppe III-V umfassen, daß die Haupt fläche eine (100)-Kristallorientierung hat und daß beim Verfahrensschritt b) die Öffnungen dadurch erzeugt werden, daß die Schicht einem Ätzmittel ausgesetzt wird, das vorzugsweise entlang den (111A)-kristallographischen Ebenen ätzt, derart, daß die Seitenwände die Ebenen bilden.21. The method according to claim 19 or 20, characterized in that the layer and the body Group III-V compounds include that the major surface has a (100) crystal orientation and that at Process step b) the openings are produced by exposing the layer to an etchant which preferably along the (111A) crystallographic Etches planes so that the side walls form the planes.
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