(57)【要約】      （修正有）【課題】高速動作に適した信頼性の高い半導体発光装置を提供する。【解決手段】シフトサイリスタＴと、発光サイリスタＬと、シフトサイリスタのゲート及び発光サイリスタのゲートに一方のノードが接続された転送ダイオードＤと、を有する半導体発光装置１００であって、半導体基板１０の上に設けられた第１導電型の第１の半導体層１２と、第１導電型と異なる第２導電型の第２の半導体層１４と、第１導電型の第３の半導体層１６と、第２導電型の第４の半導体層１８と、を含む積層構造を有し、積層構造は、第１のメサ６２及び第２のメサ６４を有し、転送ダイオードは、第１のメサに設けられており、シフトサイリスタ及び発光サイリスタのうちの少なくとも一方は、第２のメサに設けられている。【選択図】図１
2020170765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトサイリスタと、発光サイリスタと、前記シフトサイリスタのゲート及び前記発光サイリスタのゲートに一方のノードが接続された転送ダイオードと、を有する半導体発光装置であって、
半導体基板の上に設けられた第１導電型の第１の半導体層と、前記第１の半導体層の上に設けられた前記第１導電型と異なる第２導電型の第２の半導体層と、前記第２の半導体層の上に設けられた前記第１導電型の第３の半導体層と、前記第３の半導体層の上に設けられた前記第２導電型の第４の半導体層と、を含む積層構造を有し、
前記積層構造は、第１のメサ及び第２のメサを有し、
前記転送ダイオードは、前記第１のメサに設けられており、
前記シフトサイリスタ及び前記発光サイリスタのうちの少なくとも一方は、前記第２のメサに設けられている
ことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記第１のメサは、前記第３の半導体層に設けられ、前記転送ダイオードの他方のノードに接続された抵抗を更に有する
ことを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記抵抗は、前記第３の半導体層の上に設けられた第１の電極と第２の電極とを有する
ことを特徴とする請求項２記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記転送ダイオードは、前記第１のメサの前記第３の半導体層と前記第４の半導体層との間のｐｎ接合により構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記転送ダイオードは、前記第４の半導体層の上に設けられた第３の電極を有する
ことを特徴とする請求項４記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記第１のメサは、前記第４の半導体層の上に設けられた前記第１導電型の第５の半導体層を更に有し、
前記転送ダイオードは、前記第１のメサの前記第４の半導体層と前記第５の半導体層との間のｐｎ接合により構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記第４の半導体層は、前記第３の半導体層の上に設けられた第１の層と、前記第１の層の上に設けられ、前記第１の層よりも不純物濃度の高い第２の層と、前記第２の層よりも不純物濃度の低い第３の層と、を有する
ことを特徴とする請求項６記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記転送ダイオードは、前記第５の半導体層の上に設けられた第３の電極と、前記第２の層の上に設けられた第４の電極と、を有する
ことを特徴とする請求項７記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記積層構造は、前記第１のメサ及び前記第２のメサから独立した第３のメサを更に有し、
前記シフトサイリスタは、前記２のメサに設けられており、
前記発光サイリスタは、前記第３のメサに設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記積層構造は、複数の前記転送ダイオードに対応する複数の前記第１のメサと、複数の前記シフトサイリスタに対応する複数の前記第２のメサと、複数の前記発光サイリスタに対応する複数の前記第３のメサと、を有する
ことを特徴とする請求項９記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体発光装置と、
前記半導体発光装置からの光を集光する光学系と
を有することを特徴とする露光ヘッド。
【請求項１２】
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体発光装置を有する露光ヘッドであって、前記帯電手段によって帯電された前記像担持体の表面を露光し、前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された前記静電潜像を現像する現像手段と、
前記現像手段によって現像された画像を記録媒体に転写する転写手段と
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置、露光ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の感光ドラムへの潜像形成用の露光ヘッドとして、面発光素子アレイが利用されている。この露光ヘッドの典型的な構成では、多数の面型発光素子（半導体基板主面に対して垂直に光を放射する発光素子）がある方向に配列されており、各発光素子の配列方向と同一な方向にレンズアレイが並んでいる。そして、発光素子からの光は、当該レンズを通して感光ドラム上に結像する。発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成されたものと発光サイリスタで構成されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、発光サイリスタを用いた自己走査型発光素子アレイが開示されている。特許文献１に記載の自己走査型発光素子アレイでは、シフト部サイリスタの間を結合ダイオードで結合することによって、シフト部サイリスタのゲート間に電位勾配を形成し、シフト部サイリスタの閾値電圧差を利用して自己走査機能を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３８８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の自己走査型発光素子アレイでは、シフトサイリスタや発光サイリスタに結合される寄生容量の影響によって、シフトサイリスタ及び発光サイリスタの動作速度の低下や突入電流の増大などが生じることがあった。
【０００６】
本発明の目的は、高速動作に適した信頼性の高い半導体発光装置、露光ヘッド及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、シフトサイリスタと、発光サイリスタと、前記シフトサイリスタのゲート及び前記発光サイリスタのゲートに一方のノードが接続された転送ダイオードと、を有する半導体発光装置であって、半導体基板の上に設けられた第１導電型の第１の半導体層と、前記第１の半導体層の上に設けられた前記第１導電型と異なる第２導電型の第２の半導体層と、前記第２の半導体層の上に設けられた前記第１導電型の第３の半導体層と、前記第３の半導体層の上に設けられた前記第２導電型の第４の半導体層と、前記第４の半導体層の上に設けられた前記第１導電型の第５の半導体層と、を含む積層構造を有し、前記積層構造は、第１のメサ及び第２のメサを有し、前記転送ダイオードは、前記第１のメサに設けられており、前記シフトサイリスタ及び前記発光サイリスタのうちの少なくとも一方は、前記第２のメサに設けられている半導体発光装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高速動作に適した信頼性の高い半導体発光装置、露光ヘッド及び画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体発光装置の基本構造を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による半導体発光装置の等価回路図である。
【図３】参考例による半導体発光装置の基本構造を示す概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態による半導体発光装置の基本構造を示す概略図である。
【図５】本発明の第３実施形態による半導体発光装置の基本構造を示す概略図である。
【図６】本発明の第３実施形態による半導体発光装置の転送ダイオード部の構成例を示す概略図である。
【図７】本発明の第３実施形態による半導体発光装置の転送ダイオード部の他の構成例を示す上面図である。
【図８】本発明の第３実施形態による半導体発光装置における発光サイリスタ部の構成例を示す概略断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態による半導体発光装置におけるシフトサイリスタ部の構成例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による半導体発光装置における各素子の配置例を示す上面図（その１）である。
【図１１】本発明の第３実施形態による半導体発光装置における各素子の配置例を示す上面図（その２）である。
【図１２】本発明の第３実施形態による半導体発光装置の等価回路図である。
【図１３】本発明の第３実施形態による半導体発光装置におけるシフトサイリスタのオン状態の転送動作を説明する図である。
【図１４】本発明の第３実施形態による半導体発光装置の駆動方法を示すタイミング図である。
【図１５】本発明の第４実施形態による画像形成装置の構成例を示す概略図である。
【図１６】本発明の第４実施形態による画像形成装置の露光ヘッドの構成例を示す概略図である。
【図１７】本発明の第４実施形態による画像形成装置の面発光素子アレイチップ群を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による半導体発光装置の概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態による半導体発光装置の基本構造を示す概略図である。図１（ａ）が上面図であり、図１（ｂ）が図１（ａ）のＡ−Ａ′線断面図であり、図１（ｃ）が等価回路図である。図２は、本実施形態による半導体発光装置の等価回路図である。
【００１２】
本実施形態による半導体発光装置１００は、図１に示すように、シフトサイリスタＴと、転送ダイオードＤと、発光サイリスタＬと、ゲート抵抗Ｒｇと、を有する。シフトサイリスタＴ、転送ダイオードＤ、発光サイリスタＬ及びゲート抵抗Ｒｇは、半導体基板１０の上に積層された第１導電型の半導体層１２、第２導電型の半導体層１４、第１導電型の半導体層１６及び第２導電型の半導体層１８によって構成されている。第１導電型と第２導電型とは、互いに異なる導電型である。なお、ここでは一例として第１導電型がｎ型であり第２導電型がｐ型である場合を説明するが、第１導電型がｐ型であり第２導電型がｎ型であってもよい。
【００１３】
半導体層１２，１４，１６，１８を含む積層構造体は、転送ダイオードＤとゲート抵抗Ｒｇとが設けられる領域と、シフトサイリスタＴが設けられる領域と、発光サイリスタＬが設けられる領域と、に分割されている。すなわち、転送ダイオードＤとゲート抵抗Ｒｇとが設けられる領域（転送ダイオード部）の半導体層１４，１６，１８は、メサ６２を構成している。また、発光サイリスタＬが設けられる領域（発光サイリスタ部）の半導体層１４，１６，１８は、メサ６４を構成している。また、シフトサイリスタＴが設けられる領域（シフトサイリスタ部）の半導体層１４，１６，１８は、メサ６６を構成している。メサ６２，６４，６６の各々は独立している。また、メサ６２，６４，６６は、図示しない他のメサ６２，６４，６６からも独立している。半導体層１２は、転送ダイオード部、シフトサイリスタ部、発光サイリスタ部に渡って連続している。
【００１４】
別の言い方をすると、平面視における転送ダイオード部（メサ６２）、発光サイリスタ部（メサ６４）及びシフトサイリスタ部（メサ６６）の各々の周囲は、半導体層１４，１６，１８は除去されており、半導体層１２が露出している。なお、ここで言う「露出」とは、その上に半導体層１４，１６，１８，２０が設けられていないことであり、その他の部材、例えばパッシベーション膜がその上に設けられていてもよい。
【００１５】
メサ６２の半導体層１８は、一部が除去されている。露出した半導体層１６の上には、電極４６と電極４８とが互いに離間して設けられている。半導体層１８の上には、電極３４が設けられている。転送ダイオードＤは、半導体層１６と半導体層１８との間のｐｎ接合によって構成されている。電極３４が転送ダイオードＤのアノード電極を構成し電極４６が転送ダイオードＤのカソード電極を構成している。また、電極４６，４８は、ゲート抵抗Ｒｇの一対の電極である。すなわち、電極４６と電極４８との間の半導体層１６が、ゲート抵抗Ｒｇを構成している。
【００１６】
メサ６４の半導体層１８は、一部が除去されている。露出した半導体層１６の上には、電極５２が設けられている。半導体層１８の上には、電極５４が設けられている。発光サイリスタＬは、半導体層１２と、半導体層１４と、半導体層１６と、半導体層１８とのｐｎｐｎ接合によって構成されている。電極５４が発光サイリスタＬのアノード電極であり、電極５２が発光サイリスタＬのゲート電極である。
【００１７】
メサ６６の半導体層１８は、一部が除去されている。露出した半導体層１６の上には、電極４２が設けられている。シフトサイリスタＴは、半導体層１２と、半導体層１４と、半導体層１６と、半導体層１８とのｐｎｐｎ接合によって構成されている。電極４４がシフトサイリスタＴのアノード電極であり、電極４２がシフトサイリスタＴのゲート電極である。
【００１８】
半導体基板１０の、半導体層１２，１４，１６，１８が設けられた面とは反対側の面には、電極３０が設けられている。電極３０は、発光サイリスタＬ及びシフトサイリスタＴのカソード電極を構成している。半導体基板１０の裏面側に設けた電極３０によってカソード電極を構成する場合、半導体基板１０は、第１導電型を有することが望ましい。また、半導体層１２を省略し、第１導電型の半導体基板１０を半導体層１２の代わりに使用してもよい。
【００１９】
電極３４，４２，５２は、図示しない配線によって電気的に接続される。この場合の等価回路図は、図１（ｃ）に示すようになる。図１に示す基本構造を繰り返し配列することにより、図２に示す自己走査型回路を構成することができる。なお、自己走査型回路の詳細や動作については、後述する実施形態において説明する。
【００２０】
半導体基板１０、半導体層１２，１４，１６，１８の各々の組成、厚さ、不純物濃度は、発光サイリスタＬ及びシフトサイリスタＴにおいて所望のサイリスタ特性が得られるように適宜設定することができる。例えば、半導体基板１０は、ｎ型ＧａＡｓ基板により構成されうる。半導体層１２は、例えば、厚さ６００ｎｍ、Ａｌ組成２５％、ドナー不純物濃度が２×１０１８ｃｍ−３のｎ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。半導体層１４は、例えば、厚さ７００ｎｍ、Ａｌ組成２５％、アクセプタ不純物濃度が２×１０１８ｃｍ−３のｐ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。半導体層１６は、例えば、厚さ３５０ｎｍ、Ａｌ組成１５％、ドナー不純物濃度が２×１０１７ｃｍ−３のｎ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。半導体層１８は、例えば、厚さ３２０ｎｍ、Ａｌ組成３０％、アクセプタ不純物濃度が２×１０１７ｃｍ−３のｐ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。
【００２１】
このように、本実施形態による半導体発光装置においては、半導体層１４，１６，１８の積層体を、転送ダイオードＤとゲート抵抗Ｒｇとが設けられる領域と、シフトサイリスタＴが設けられる領域と、発光サイリスタＬが設けられる領域と、に分割している。以下に、本実施形態の半導体発光装置においてこのように構成している理由について、参考例による半導体発光装置を示しつつ説明する。
【００２２】
図３は、参考例による半導体発光装置の基本構造を示す概略図である。図３（ａ）が上面図であり、図３（ｂ）が図３（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。なお、参考例による半導体発光装置の等価回路図は、図１（ｃ）及び図２と同様である。
【００２３】
参考例による半導体発光装置は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、転送ダイオード部、シフトサイリスタ部及び発光サイリスタ部が設けられたメサ６８を有する。メサ６８は、半導体層１４，１６，１８によって構成されている。１つのメサ６８において、半導体層１４，１６，１８の各々は、転送ダイオード部、シフトサイリスタ部及び発光サイリスタ部に渡って連続している。メサ６８を構成する半導体層１４，１６，１８は、図示しない他のメサ６８を構成する半導体層１４，１６，１８から独立している。
【００２４】
転送ダイオードＤのアノードを構成する電極３４、シフトサイリスタＴのアノードを構成する電極４４、発光サイリスタＬのアノードを構成する電極５４は、互いに分離された半導体層１８の上にそれぞれ設けられている。転送ダイオードＤのカソードとゲート抵抗Ｒｇの一方の電極とを兼ねる電極４６と、ゲート抵抗Ｒｇの他方の電極を構成する電極４８とは、半導体層１６の上に設けられている。
【００２５】
メサ６８は、電気的には、ゲート抵抗Ｒｇと、転送ダイオードＤと、シフトサイリスタＴと、発光サイリスタＬと、が接続された構造である。転送ダイオードＤは、半導体層１２〜１８により構成されるサイリスタ構造のうち、アノード（半導体層１８）とゲート（半導体層１６）との間のｐｎ接合によって構成されている。
【００２６】
メサ６８は、図３（ｂ）に示すように、半導体層１８と半導体層１６との間、半導体層１６と半導体層１４との間、半導体層１４と半導体層１２との間に、それぞれｐｎ接合を有する。シフトサイリスタＴ及び発光サイリスタＬは、これら３つの総てのｐｎ接合を使用するが、半導体層１８と半導体層１６との間のｐｎ接合と、半導体層１６と半導体層１４との間のｐｎ接合とは、メサ６８の全体に渡って連続している。そのため、シフトサイリスタＴ及び発光サイリスタＬは、平面視におけるメサ６８の面積に応じたｐｎ接合容量を持ってしまう。特に、本参考例のように転送ダイオードＤに加えてゲート抵抗Ｒｇをも一体化したメサ６８を構成した場合、平面視におけるメサ６８の面積、すなわちｐｎ接合面積が更に増加するため、シフトサイリスタＴ及び発光サイリスタＬのｐｎ接合容量も更に増加する。その結果、シフトサイリスタＴ及び発光サイリスタＬの動作速度の低下や突入電流の増大などが生じる虞がある。
【００２７】
この点、本実施形態による半導体発光装置においては、前述のように、転送ダイオード部が設けられたメサ６２と、発光サイリスタ部が設けられたメサ６４と、シフトサイリスタ部が設けられたメサ６６と、を分離している。
【００２８】
したがって、本実施形態による半導体発光装置によれば、参考例による半導体発光装置と比較して、発光サイリスタＬやシフトサイリスタＴに結合される寄生容量成分を低減することができる。これにより、シフトサイリスタＴ及び発光サイリスタＬの動作速度の低下や突入電流の増大などを抑制することができ、高速動作に適した信頼性の高い半導体発光装置を実現することができる。
【００２９】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による半導体発光装置の概略構成について、図４を用いて説明する。第１実施形態による半導体発光装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
【００３０】
図４は、本実施形態による半導体発光装置の基本構造を示す概略図である。図４（ａ）が上面図であり、図４（ｂ）が図４（ａ）のＡ−Ａ′線断面図であり、図４（ｃ）が等価回路図である。
【００３１】
第１実施形態では、発光サイリスタＬ及びシフトサイリスタＴを構成する半導体層１２，１４，１６，１８のうち、半導体層１６と半導体層１８との間のｐｎ接合を利用して転送ダイオードＤを構成した。
【００３２】
本実施形態による半導体発光装置においては、図４に示すように、半導体層１８の上に第１導電型の半導体層２０を更に設け、半導体層１８と半導体層２０との間のｐｎ接合を利用して転送ダイオードＤを構成している。また、転送ダイオード部の半導体層１２，１４，１６，１８により構成される寄生サイリスタＰのアノードとゲートとを、配線５０によって電気的に接続している。その他の点は、第１実施形態による半導体発光装置と同様である。
【００３３】
本実施形態による半導体発光装置においてこのように構成しているのは、転送ダイオード部に形成される寄生サイリスタＰがオンになってカソード方向に電流が流れる現象、いわゆるラッチアップを抑制するためである。すなわち、第１実施形態による半導体発光装置では、サイリスタ構造の一部を転送ダイオードＤとして使用しているため、転送ダイオードＤに印加される電圧条件によっては寄生サイリスタＰがオンしてしまい、誤動作を生じる虞がある。
【００３４】
そこで、本実施形態による半導体発光装置においては、半導体層２０を設けるとともに、寄生サイリスタＰのアノードとゲートとを短絡している。このように構成することにより、寄生サイリスタＰのゲートをアノードと同様の電源電圧に固定することができ、外乱などによって寄生サイリスタＰが低い電圧でターンオンするのを防止することができる。これにより、転送ダイオード部における誤動作を防止することができる。
【００３５】
半導体基板１０、半導体層１２，１４，１６，１８の各々の組成、厚さ、不純物濃度は、発光サイリスタＬ及びシフトサイリスタＴにおいて所望のサイリスタ特性が得られるように適宜設定することができる。例えば、半導体基板１０は、ｎ型ＧａＡｓ基板により構成されうる。半導体層１２は、例えば、厚さ６００ｎｍ、Ａｌ組成２５％、ドナー不純物濃度が２×１０１８ｃｍ−３のｎ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。半導体層１４は、例えば、厚さ７００ｎｍ、Ａｌ組成２５％、アクセプタ不純物濃度が２×１０１８ｃｍ−３のｐ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。半導体層１６は、例えば、厚さ３５０ｎｍ、Ａｌ組成１５％、ドナー不純物濃度が２×１０１７ｃｍ−３のｎ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。半導体層１８は、例えば、厚さ３２０ｎｍ、Ａｌ組成３０％、アクセプタ不純物濃度が２×１０１７ｃｍ−３のｐ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、シフトサイリスタＴ及び発光サイリスタＬの動作速度の低下や突入電流の増大や寄生サイリスタの誤動作などを抑制することができ、高速動作に適した信頼性の高い半導体発光装置を実現することができる。
【００３７】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による半導体発光装置について、図５乃至図１４を用いて説明する。第１実施形態による半導体発光装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
【００３８】
はじめに、本実施形態による半導体発光装置の基本構成について、図５乃至図９を用いて説明する。第１及び第２実施形態による半導体発光装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
【００３９】
図５は、本実施形態による半導体発光装置の基本構造を示す概略図である。図５（ａ）が上面図であり、図５（ｂ）が図５（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。なお、本実施形態による半導体発光装置の等価回路図は、図４（ｃ）と同様である。
【００４０】
本実施形態では、不純物濃度の関係を説明する必要がある関係上、半導体基板１０及び半導体層１２〜２０を、III−Ｖ族化合物半導体を用いた場合の具体的な構成材料を例示して説明する。図４に示した構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付し、この符号にＡ，Ｂ，Ｃの添え字を付記することで区別するものとする。
【００４１】
ｎ型のＧａＡｓ基板１０Ａの上には、ｎ型のＡｌＧａＡｓ層１２Ａと、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１４Ａと、ｎ型のＡｌＧａＡｓ層１６Ａと、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ａと、が設けられている。ＡｌＧａＡｓ層１８Ａの上には、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ｂと、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ｃと、ｎ型のＡｌＧａＡｓ層２０Ａと、が設けられている。
【００４２】
ＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａの積層体は、転送ダイオードＤとゲート抵抗Ｒｇとが設けられる領域と、シフトサイリスタＴが設けられる領域と、発光サイリスタＬが設けられる領域と、に分割されている。すなわち、転送ダイオードＤとゲート抵抗Ｒｇとが設けられる領域（転送ダイオード部）のＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａは、メサ６２を構成している。また、発光サイリスタＬが設けられる領域（発光サイリスタ部）のＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂは、メサ６４を構成している。メサ６２，６４，６６の各々は独立している。また、シフトサイリスタＴが設けられる領域（シフトサイリスタ部）の半導体層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂは、メサ６６を構成している。メサ６２，６４，６６の各々は独立している。また、メサ６２，６４，６６は、図示しない他のメサ６２，６４，６６からも独立している。ＡｌＧａＡｓ層１２Ａは、転送ダイオード部、シフトサイリスタ部、発光サイリスタ部に渡って連続している。
【００４３】
なお、発光サイリスタ部及びシフトサイリスタ部には、ＡｌＧａＡｓ層１８Ｃ，２０Ａは、設けられていない。発光サイリスタ部のＡｌＧａＡｓ層１８Ｃ，２０Ａは、成膜後に除去する、或いは、成膜時に堆積しないようにする。
【００４４】
図６は、図５から転送ダイオード部のみを抜き出したものである。図６（ａ）が上面図であり、図６（ｂ）が図６（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。
【００４５】
転送ダイオード部のＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａは、転送ダイオードＤと、寄生サイリスタＰと、ゲート抵抗Ｒｇと、を含むメサ６２を構成している。すなわち、転送ダイオード部の周囲のＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａは除去されており、平面視における転送ダイオード部（メサ６２）の周囲にはＡｌＧａＡｓ層１２Ａが露出している。なお、ここで言う「露出」とは、その上にＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａが設けられていないことであり、その他の部材、例えばパッシベーション膜がその上に設けられていてもよい。
【００４６】
ＡｌＧａＡｓ層１６Ａの上のＡｌＧａＡｓ層１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａは一部が除去されている。露出したＡｌＧａＡｓ層１６Ｂの上には、寄生サイリスタＰのゲート電極及びゲート抵抗Ｒｇの一方の電極を構成する電極４６と、ゲート抵抗Ｒｇの他方の電極を構成する電極４８と、が設けられている。ＡｌＧａＡｓ層１８Ｂの上のＡｌＧａＡｓ層１８Ｃ，２０Ａは一部が除去されている。露出したＡｌＧａＡｓ層１８Ｂの上には、転送ダイオードＤのアノード電極を構成する電極３４が設けられている。ＡｌＧａＡｓ層２０Ａの上には、転送ダイオードＤのカソード電極を構成する電極３２が設けられている。ＧａＡｓ基板１０ＡのＡｌＧａＡｓ層１２Ａが設けられた面とは反対側の面には、電極３０が設けられている。
【００４７】
こうして、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ｃとｎ型のＡｌＧａＡｓ層２０Ａとの間のｐｎ接合により、転送ダイオードＤが構成されている。また、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ａと、ｎ型のＡｌＧａＡｓ層１６Ａと、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１４Ａと、ｎ型のＡｌＧａＡｓ層１２Ａとのｐｎｐｎ接合により、寄生サイリスタＰが構成されている。また、電極４６と電極４８との間のｎ型のＡｌＧａＡｓ層１６Ａにより、ゲート抵抗Ｒｇが構成されている。
【００４８】
本構成例では、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ａと電極３４との間のコンタクト抵抗を低減するために、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ａと電極３４との間にコンタクト層として低抵抗のｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ｂを設けている。ただし、不純物濃度の高いこのＡｌＧａＡｓ層１８ＢとＡｌＧａＡｓ層２０Ａとの間で転送ダイオードＤとなるｐｎ接合を構成すると、転送ダイオードＤの逆方向耐圧が低下してしまう。そこで、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ｂとｎ型のＡｌＧａＡｓ層２０Ａとの間に、同じｐ型で不純物濃度の低いＡｌＧａＡｓ層１８Ｃを更に設けている。
【００４９】
なお、図６では、平面視において電極３２，３４，４６，４８がこの順番で一直線上に並ぶように配置しているが、電極３２，３４，４６，４８の配置は図５の例に限定されるものではない。例えば、図７（ａ）に示すように、電極３２，３４，４８を第１の方向（図６においてＸ方向）に沿ってこの順で配置し、電極３４，４６を第１の方向と交差する第２の方向（図６においてＹ方向）に沿って配置することができる。或いは、図７（ｂ）に示すように、電極３２，３４を第１の方向（図６においてＸ方向）に沿って配置し、電極３４，４６，４８を第１の方向と交差する第２の方向（図６においてＹ方向）に沿ってこの順で配置することができる。この配置が、図５に示したものに対応している。電極３２，３４，４６，４８の配置は、他の要素（シフトサイリスタＴや発光サイリスタＬ等）との位置関係等に応じて適宜決定することができる。
【００５０】
図８は、図５から発光サイリスタ部のみを抜き出したものである。図８（ａ）が上面図であり、図８（ｂ）が図８（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。
【００５１】
発光サイリスタ部は、ＧａＡｓ基板１０Ａの上に設けられたＡｌＧａＡｓ層１２Ａ，１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａのうち、ＡｌＧａＡｓ層１２Ａ，１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂを含む積層体により構成される。
【００５２】
発光サイリスタ部のＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂは、発光サイリスタＬを含むメサ６４を構成している。すなわち、発光サイリスタ部の周囲のＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂは除去されており、平面視における発光サイリスタ部（メサ６４）の周囲にはＡｌＧａＡｓ層１２Ａが露出している。なお、ここで言う「露出」とは、その上にＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａが設けられていないことであり、その他の部材、例えばパッシベーション膜がその上に設けられていてもよい。
【００５３】
ＡｌＧａＡｓ層１６Ａの上のＡｌＧａＡｓ層１８Ａ，１８Ｂは一部が除去されている。露出したＡｌＧａＡｓ層１６Ａの上には、発光サイリスタのゲート電極を構成する電極５２が設けられている。また、ＡｌＧａＡｓ層１８Ａの上のＡｌＧａＡｓ層１８Ｂは一部が除去されている。露出したＡｌＧａＡｓ層１８Ａの上には、絶縁層３６が設けられている。ＡｌＧａＡｓ層１８Ｂの上には、透明電極３８が設けられている。透明電極３８は絶縁層３６の上に延在しており、絶縁層３６が設けられた領域の透明電極３８の上には、発光サイリスタＬのアノード電極を構成する電極５４が設けられている。ＧａＡｓ基板１０ＡのＡｌＧａＡｓ層１２Ａが設けられた面とは反対側の面には、電極３０が設けられている。
【００５４】
こうして、発光サイリスタ部に設けられたｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ａと、ｎ型のＡｌＧａＡｓ層１６Ａと、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１４Ａと、ｎ型のＡｌＧａＡｓ層１２Ａとのｐｎｐｎ接合により、発光サイリスタＬが構成されている。
【００５５】
発光サイリスタＬの発光用電流は、電極５４から供給され、透明電極３８、ＡｌＧａＡｓ層１８Ｂ、ＡｌＧａＡｓ層１８Ａ、ＡｌＧａＡｓ層１６Ａ、ＡｌＧａＡｓ層１４Ａ、ＡｌＧａＡｓ層１２Ａ、ＧａＡｓ基板１０Ａを介して電極３０へと流れる。この発光用電流によって発光部であるＡｌＧａＡｓ層１６Ａで生じた光が、ＡｌＧａＡｓ層１８Ａ、ＡｌＧａＡｓ層１８Ｂ及び透明電極３８を透過して外部へと出射される。
【００５６】
図９は、図５からシフトサイリスタ部のみを抜き出したものである。図９（ａ）が上面図であり、図９（ｂ）が図９（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。
【００５７】
シフトサイリスタ部は、ＧａＡｓ基板１０Ａの上に設けられたＡｌＧａＡｓ層１２Ａ，１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａのうち、ＡｌＧａＡｓ層１２Ａ，１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂを含む積層体により構成される。シフトサイリスタ部のＡｌＧａＡｓ層１８Ｃ，２０Ａは、成膜後に除去する、或いは、成膜時に堆積しないようにする。
【００５８】
シフトサイリスタ部のＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂは、シフトサイリスタＴを含むメサ６６を構成している。すなわち、シフトサイリスタ部の周囲のＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂは除去されており、平面視におけるシフトサイリスタ部（メサ６６）の周囲にはＡｌＧａＡｓ層１２Ａが露出している。なお、ここで言う「露出」とは、その上にＡｌＧａＡｓ層１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａが設けられていないことであり、その他の部材、例えばパッシベーション膜がその上に設けられていてもよい。
【００５９】
ＡｌＧａＡｓ層１６Ａの上のＡｌＧａＡｓ層１８Ａ，１８Ｂは一部が除去されている。露出したＡｌＧａＡｓ層１６Ａの上には、シフトサイリスタのゲート電極を構成する電極４２が設けられている。ＡｌＧａＡｓ層１８Ｂの上には、シフトサイリスタＴのアノード電極を構成する電極４４が設けられている。ＧａＡｓ基板１０ＡのＡｌＧａＡｓ層１２Ａが設けられた面とは反対側の面には、電極３０が設けられている。
【００６０】
こうして、シフトサイリスタ部に設けられたｐ型のＡｌＧａＡｓ層１８Ａと、ｎ型のＡｌＧａＡｓ層１６Ａと、ｐ型のＡｌＧａＡｓ層１４Ａと、ｎ型のＡｌＧａＡｓ層１２Ａとのｐｎｐｎ接合により、シフトサイリスタＴが構成されている。
【００６１】
シフトサイリスタＴの構造は発光サイリスタＬの構造と同じであり、サイリスタとしての動作時には発光する。この発光は、半導体発光装置を例えば複写機の露光ヘッドとして用いる場合、画像悪化の原因となる。したがって、シフトサイリスタ部は、必要に応じて遮光部材（例えば金属膜など）で被覆することが望ましい。
【００６２】
ＡｌＧａＡｓ層１２Ａ，１４Ａ，１６Ａ，１８Ａの各々の組成、厚さ、不純物濃度は、発光サイリスタＬ及びシフトサイリスタＴにおいて所望のサイリスタ特性が得られるように適宜設定される。ＡｌＧａＡｓ層１８Ｃ，２０Ａは、転送ダイオードＤとして所望のダイオード特性が得られるように適宜設定される。
【００６３】
例えば、ＡｌＧａＡｓ層１２Ａは、厚さ６００ｎｍ、Ａｌ組成２５％、ドナー不純物濃度が２×１０１８ｃｍ−３のｎ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。ＡｌＧａＡｓ層１４Ａは、厚さ７００ｎｍ、Ａｌ組成２５％、アクセプタ不純物濃度が２×１０１８ｃｍ−３のｐ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。ＡｌＧａＡｓ層１６Ａは、厚さ３５０ｎｍ、Ａｌ組成１５％、ドナー不純物濃度が２×１０１７ｃｍ−３のｎ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。ＡｌＧａＡｓ層１８Ａは、厚さ３２０ｎｍ、Ａｌ組成３０％、アクセプタ不純物濃度が２×１０１７ｃｍ−３のｐ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。
【００６４】
ＡｌＧａＡｓ層１８Ａは不純物濃度が低く金属電極とオーミックコンタクトを形成するのが困難なため、コンタクト層としてＡｌＧａＡｓ層１８Ｂが設けられる。ＡｌＧａＡｓ層１８Ｂは、厚さ２００ｎｍ、Ａｌ組成３０％、アクセプタ不純物濃度が７×１０１９ｃｍ−３のｐ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。
【００６５】
また、ＡｌＧａＡｓ層１８Ｃは、厚さ２００ｎｍ、Ａｌ組成３０％、アクセプタ不純物濃度が３×１０１８ｃｍ−３のｐ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。ＡｌＧａＡｓ層２０Ａは、厚さ４００ｎｍ、Ａｌ組成３０％、ドナー不純物濃度が３×１０１８ｃｍ−３のｎ型ＡｌＧａＡｓ層により構成されうる。
【００６６】
次に、本実施形態による半導体発光装置における各素子の配置について、図１０及び図１１を用いて説明する。
【００６７】
本実施形態による半導体発光装置１００は、ダイオード結合を用いた自己走査型の発光装置（ＳＬＥＤ：Self-scanning Light Emitting Device）を構成することができる。自己走査型の発光装置としては発光ダイオード（ＬＥＤ）や面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を用いたものもあるが、サイリスタを利用した発光装置は配線数が少なくてすむメリットがあり、複写機などの露光ヘッドとして好適である。自己走査型の半導体発光装置では、シフトサイリスタＴの間を転送ダイオードＤで結合することによって、シフトサイリスタＴのゲート間に電位勾配を形成し、シフトサイリスタＴの閾値電圧差を利用して自己走査機能を実現する。
【００６８】
図１０及び図１１は、自己走査型の半導体発光装置を構成する場合の各素子の配置例を示す上面図である。図１０が各シフトサイリスタＴに対して発光サイリスタＬを１つ配置した構成例であり、図１１が各シフトサイリスタＴに対して発光サイリスタＬを４つ配置した構成例である。
【００６９】
半導体発光装置の複数の転送ダイオード部、複数の発光サイリスタ部及び複数のシフトサイリスタ部を構成する複数のメサ６２、複数のメサ６４及び複数のメサ６６は、互いに離間して設けられている。すなわち、各メサ６２，６４，６６は、前述のように、ＡｌＧａＡｓ層１２Ａ，１４Ａは共通であるが、ＡｌＧａＡｓ層１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａはそれぞれ独立である。例えば、メサ６２においてゲート抵抗Ｒｇを構成するＡｌＧａＡｓ層１６Ａは、メサ６４のＡｌＧａＡｓ層１６Ａ及びメサ６６のＡｌＧａＡｓ層１６Ａとは分離されている。
【００７０】
ゲートライン７２を構成する信号線は、メサ６２の各々に設けられた電極４８に接続されている。転送信号ライン７４を構成する信号線は、奇数番目のメサ６６の各々に設けられた電極４４に接続されている。転送信号ライン７６を構成する信号線は、偶数番目のメサ６６の各々に設けられた電極４４に接続されている。点灯信号ライン７８〜８４を構成する信号線は、各々に対応するメサ６４に設けられた電極５４に接続されている。
【００７１】
図１２は、図１１の構成例に対応する自己走査型回路の等価回路図である。図１２には、このように構成される自己走査型回路のうち、複数のシフトサイリスタＴとして、４個のシフトサイリスタＴｎ−１〜Ｔｎ＋２を示している。また、複数の発光サイリスタＬとして、１６個の発光サイリスタＬ４ｎ−７〜Ｌ４ｎ＋８を示している。また、複数の転送ダイオードＤとして、５個の転送ダイオードＤｎ−２〜Ｄｎ＋２を示している。また、寄生サイリスタＰとして、寄生サイリスタＰｎ−２〜Ｐｎ＋２を示している。ただし、シフトサイリスタＴ、発光サイリスタＬ、転送ダイオードＤ及び寄生サイリスタＰの数は、発光装置の規模等に応じて適宜選択されうる。添え字のｎは、２以上の整数である。
【００７２】
転送ダイオードＤｎ−２〜Ｄｎ＋２は、隣り合う転送ダイオードＤのアノードとカソードとが接続されるように、直列に接続されている。すなわち、転送ダイオードＤｎ−２のアノードが転送ダイオードＤｎ−１のカソードに接続され、転送ダイオードＤｎ−１のアノードが転送ダイオードＤｎのカソードに接続されている。また、転送ダイオードＤｎのアノードが転送ダイオードＤｎ＋１のカソードに接続され、転送ダイオードＤｎ＋１のアノードが転送ダイオードＤｎ＋２のカソードに接続されている。複数の転送ダイオードＤｎ−２〜Ｄｎ＋２により構成される直列接続体は、スタート信号Φｓが供給されるスタート信号ライン７０を構成する。スタート信号Φｓは、当該直列接続体のカソード側の端部から供給される。寄生サイリスタＰは、アノード及びゲートが対応する転送ダイオードＤのアノードに接続され、カソードが基準電圧に接続されている。
【００７３】
隣り合う転送ダイオードＤの間の接続ノードの各々は、ゲート抵抗Ｒｇを介して、電源電圧ＶＧＫが供給されるゲートライン７２に接続されている。また、隣り合う転送ダイオードＤの間の接続ノードの各々には、１つのシフトサイリスタＴのゲートと、４つの発光サイリスタＬのゲートと、が接続されている。すなわち、転送ダイオードＤｎ−２と転送ダイオードＤｎ−１との間の接続ノード（共通ゲートＧｎ−１）には、シフトサイリスタＴｎ−１のゲートと、発光サイリスタＬ４ｎ−７〜Ｌ４ｎ−４のゲートと、が接続されている。転送ダイオードＤｎ−１と転送ダイオードＤｎとの間の接続ノード（共通ゲートＧｎ）には、シフトサイリスタＴｎのゲートと、発光サイリスタＬ４ｎ−３〜Ｌ４ｎのゲートと、が接続されている。転送ダイオードＤｎと転送ダイオードＤｎ＋１との間の接続ノード（共通ゲートＧｎ＋１）には、シフトサイリスタＴｎ＋１のゲートと、発光サイリスタＬ４ｎ＋１〜Ｌ４ｎ＋４のゲートと、が接続されている。転送ダイオードＤｎ＋１と転送ダイオードＤｎ＋２との間の接続ノード（共通ゲートＧｎ＋２）には、シフトサイリスタＴｎ＋２のゲートと、発光サイリスタＬ４ｎ＋５〜Ｌ４ｎ＋８のゲートと、が接続されている。
【００７４】
奇数番目のシフトサイリスタＴ（例えば、シフトサイリスタＴｎ−１，Ｔｎ＋１）のアノードは、入力抵抗Ｒ１を介して転送信号Φ１が供給される転送信号ライン７４に接続されている。偶数番目のシフトサイリスタＴ（例えば、シフトサイリスタＴｎ，Ｔｎ＋２）のアノードは、入力抵抗Ｒ２を介して転送信号Φ２が供給される転送信号ライン７６に接続されている。
【００７５】
発光サイリスタＬのアノードは、抵抗Ｒｗを介して点灯信号ΦＷが供給される所定の点灯信号ラインに接続されている。すなわち、発光サイリスタＬ４ｎ−７，Ｌ４ｎ−３，Ｌ４ｎ＋１，Ｌ４ｎ＋５のアノードは、抵抗Ｒｗ４を介して点灯信号ΦＷ４が供給される点灯信号ライン８４に接続されている。発光サイリスタＬ４ｎ−６，Ｌ４ｎ−２，Ｌ４ｎ＋２，Ｌ４ｎ＋６のアノードは、抵抗Ｒｗ３を介して点灯信号ΦＷ３が供給される点灯信号ライン８２に接続されている。発光サイリスタＬ４ｎ−５，Ｌ４ｎ−１，Ｌ４ｎ＋３，Ｌ４ｎ＋７のアノードは、抵抗Ｒｗ２を介して点灯信号ΦＷ２が供給される点灯信号ライン８０に接続されている。発光サイリスタＬ４ｎ−４，Ｌ４ｎ，Ｌ４ｎ＋４，Ｌ４ｎ＋８のアノードは、抵抗Ｒｗ１を介して点灯信号ΦＷ１が供給される点灯信号ライン７８に接続されている。
【００７６】
次に、本実施形態による半導体発光装置１００におけるシフトサイリスタＴのオン状態の転送動作について、図１及び図２を用いて説明する。ここでは、ゲートライン７２に供給される電源電圧ＶＧＫは５Ｖであり、転送信号ライン７４，７６に供給される転送信号Φ１，Φ２は０Ｖ及び５Ｖのいずれかであるものとする。
【００７７】
図１３は、本実施形態による半導体発光装置におけるシフトサイリスタのオン状態の転送動作を説明する図である。
【００７８】
図１３（ａ）は、転送信号Φ１が０Ｖ、転送信号Φ２が５Ｖであり、シフトサイリスタＴｎがオン状態のときの共通ゲートＧｎ−１〜Ｇｎ＋４の電位の分布を示している。なお、共通ゲートＧｎ＋３，Ｇｎ＋４は、共通ゲートＧｎ＋２の後に続く図１には不図示の共通ゲートである。
【００７９】
シフトサイリスタＴｎがオン状態のとき、シフトサイリスタＴｎのゲート及び発光サイリスタＬ４ｎ−３〜Ｌ４ｎのゲートに接続されている共通ゲートＧｎの電位は、約０．２Ｖまで低下する。共通ゲートＧｎと共通ゲートＧｎ＋１との間には、共通ゲートＧｎと共通ゲートＧｎ＋１とを接続する転送ダイオードＤｎの拡散電位にほぼ等しい電位差が発生する。本実施形態において転送ダイオードＤｎの拡散電位は約１．５Ｖであり、共通ゲートＧｎ＋１の電位は、共通ゲートＧｎの電位である０．２Ｖに転送ダイオードＤｎの拡散電位である１．５Ｖを加えた１．７Ｖとなる。同様に、共通ゲートＧｎ＋２の電位は３．２Ｖとなり、共通ゲートＧｎ＋３（図示せず）の電位は４．７Ｖとなる。
【００８０】
ここで、共通ゲートＧの上限電圧は電源電圧ＶＧＫであるため、共通ゲートＧｎ＋４以降の電位は電源電圧ＶＧＫの値である５Ｖとなる。また、共通ゲートＧｎと共通ゲートＧｎ−１との間の転送ダイオードＤは逆バイアスになっているため、共通ゲートＧｎ−１には電源電圧ＶＧＫがそのまま供給される。共通ゲートＧｎ−１よりも前の共通ゲートＧについても同様である。すなわち、共通ゲートＧｎより前の共通ゲートＧｎ−１等の電位は、電源電圧ＶＧＫの値である５Ｖとなる。こうして、共通ゲートＧｎ〜Ｇｎ＋３には、図１３（ａ）に示すような電位勾配が形成される。
【００８１】
シフトサイリスタＴがオンするために必要な電圧（閾値電圧）は、ゲート電位に拡散電位を加えた電圧とほぼ同じである。シフトサイリスタＴｎがオンのとき、転送信号Φ２が供給される転送信号ライン７６に接続されている他のシフトサイリスタＴの中で最もゲート電位が低いのはシフトサイリスタＴｎ＋２である。シフトサイリスタＴｎ＋２に対応する共通ゲートＧｎ＋２の電位は前述のように３．２Ｖであり、シフトサイリスタＴｎ＋２の閾値電圧は４．７Ｖとなる。
【００８２】
しかしながら、シフトサイリスタＴｎがオン状態であることにより、転送信号Φ２が供給される転送信号ライン７６の電位は、拡散電位に相当する電圧（約１．５Ｖ）に低下している。そのため、転送信号Φ２が供給される転送信号ライン７６の電位はシフトサイリスタＴｎ＋２の閾値電圧よりも低くなっており、シフトサイリスタＴｎ＋２はオンすることができない。同じ転送信号ライン７６に接続されている他の総てのシフトサイリスタＴは、シフトサイリスタＴｎ＋２よりも閾値電圧が高いため、シフトサイリスタＴｎ＋２と同様にオンすることができない。その結果、シフトサイリスタＴｎのみがオン状態を保つことができる。
【００８３】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の状態から、転送信号Φ１を５Ｖに遷移したときの共通ゲートＧｎ−１〜Ｇｎ＋４の電位の分布を示している。
【００８４】
転送信号Φ１が供給される転送信号ライン７４に接続されているシフトサイリスタＴに着目すると、最も閾値電圧が低い状態のシフトサイリスタＴｎ＋１の閾値電圧は３．２Ｖである。次に閾値電圧が低い状態のシフトサイリスタＴｎ＋３の閾値電圧は６．２Ｖである。したがって、この状態で転送信号Φ１を０Ｖから５Ｖに遷移することで、転送信号Φ１が供給される転送信号ライン７４に接続されているシフトサイリスタＴのうち、シフトサイリスタＴｎ＋１だけをオン状態にすることができる。この状態では、シフトサイリスタＴｎとシフトサイリスタＴｎ＋１とがオンした状態であり、シフトサイリスタＴｎ＋１よりも右側のシフトサイリスタＴのゲート電位は各々拡散電位の分だけ低下していく。ただし、電源電圧ＶＧＫは５Ｖであり、ゲート電位は電源電圧ＶＧＫで制限される。したがって、シフトサイリスタＴｎ＋５よりも右側のシフトサイリスタＴにおいては、ゲート電位は５Ｖとなる。
【００８５】
図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の状態から、転送信号Φ２を０Ｖに遷移したときの共通ゲートＧｎ−１〜Ｇｎ＋４の電位の分布を示している。
【００８６】
転送信号Φ２を５Ｖから０Ｖに遷移すると、シフトサイリスタＴｎがオフとなる。これにより、共通ゲートＧｎの電位は、電源電圧ＶＧＫまで上昇する。
【００８７】
このようにして、シフトサイリスタＴｎからシフトサイリスタＴｎ＋１へのオン状態の転送が完了する。
【００８８】
なお、転送ダイオードＤのアノードには寄生サイリスタＰが接続されているが、寄生サイリスタＰのアノード及びゲートはゲート抵抗Ｒｇを介して電源電圧ＶＧＫに接続されている。これにより、仮に寄生サイリスタＰのアノードに外乱などが加わっても寄生サイリスタＰのゲートはアノードと同電位に保たれるため、寄生サイリスタＰがオンになってカソード方向に電流が流れる現象、いわゆるラッチアップを防止することができる。したがって、シフトサイリスタＴのオン状態の転送動作に寄生サイリスタＰが影響することはない。
【００８９】
次に、本実施形態による半導体発光装置における発光サイリスタＬの発光動作について、図１２乃至図１４を用いて説明する。ここでは、ゲートライン７２に供給される電源電圧ＶＧＫは５Ｖであり、転送信号ライン７４，７６に供給される転送信号Φ１，Φ２及び点灯信号ライン７８〜８４に供給される点灯信号ΦＷ１〜ΦＷ４の電圧は０Ｖ及び５Ｖのいずれかであるものとする。
【００９０】
シフトサイリスタＴｎがオン状態のとき、共通ゲートＧｎの電位は、前述の通り約０．２Ｖである。したがって、共通ゲートＧｎに接続されている発光サイリスタＬ４ｎ−３〜Ｌ４ｎの閾値電圧は、１．７Ｖである。つまり、電圧が１．７Ｖ以上の点灯信号ΦＷ１〜ΦＷ４が供給されれば、発光サイリスタＬ４ｎ−３〜Ｌ４ｎを点灯可能である。ここで、点灯信号ΦＷ１，ΦＷ２，ΦＷ３，ΦＷ４は、それぞれ、発光サイリスタＬ４ｎ−３，Ｌ４ｎ−２，Ｌ４ｎ−１，Ｌ４ｎに対応している。したがって、点灯信号ΦＷ１，ΦＷ２，ΦＷ３，ΦＷ４の組み合わせに応じた任意の組み合わせで発光サイリスタＬ４ｎ−３，Ｌ４ｎ−２，Ｌ４ｎ−１，Ｌ４ｎを点灯することができる。
【００９１】
共通ゲートＧｎの電位が０．２Ｖのとき、隣の共通ゲートＧｎ＋１の電位は１．７Ｖであり、共通ゲートＧｎ＋１に接続されている発光サイリスタＬ４ｎ＋１〜Ｌ４ｎ＋４の閾値電圧は３．２Ｖである。点灯信号ΦＷ１〜ΦＷ４は５Ｖであるため、発光サイリスタＬ４ｎ−３〜Ｌ４ｎの点灯駆動と同時に発光サイリスタＬ４ｎ＋１〜Ｌ４ｎ＋４が点灯するようにも思われる。
【００９２】
しかしながら、発光サイリスタＬ４ｎ−３〜Ｌ４ｎの閾値電圧は発光サイリスタＬ４ｎ＋１〜Ｌ４ｎ＋４の閾値電圧よりも低いため、発光サイリスタＬ４ｎ−３〜Ｌ４ｎの方が発光サイリスタＬ４ｎ＋１〜Ｌ４ｎ＋４よりも先にオンになる。一旦、発光サイリスタＬ４ｎ＋１〜Ｌ４ｎ＋４がオンになると、オンになった発光サイリスタＬ４ｎ＋１〜Ｌ４ｎ＋４に接続されている点灯信号ライン７８〜８４の電位が拡散電位に相当する１．５Ｖまで低下する。その結果、当該点灯信号ライン７８〜８４の電位が発光サイリスタＬ４ｎ＋１〜Ｌ４ｎ＋４の閾値電圧よりも低くなり、発光サイリスタＬ４ｎ＋１〜Ｌ４ｎ＋４がオンになることはない。
【００９３】
図１４は、本実施形態による半導体発光装置の駆動方法の一例を示すタイミング図である。図１４には、電源電圧ＶＧＫ、スタート信号Φｓ、転送信号Φ１，Φ２、点灯信号ΦＷ１，ΦＷ２，ΦＷ３，ΦＷ４を示している。転送信号Φ１は奇数番目のシフトサイリスタＴ用のクロック信号であり、転送信号Φ２は偶数番目のシフトサイリスタＴ用のクロック信号である。
【００９４】
まず、スタート信号Φｓを５Ｖから０Ｖに遷移する。これにより、スタート信号Φｓの入力側に最も近いシフトサイリスタＴのゲートに接続される共通ゲートＧ（例えば、共通ゲートＧｎ−１）の電位が５Ｖから１．７Ｖに低下し、シフトサイリスタＴｎ−１の閾値電圧が３．２Ｖになる。これにより、シフトサイリスタＴｎ−１は、転送信号Φ１によってオンにできる状態となる。
【００９５】
次いで、転送信号Φ１を０Ｖから５Ｖに遷移し、シフトサイリスタＴｎ−１をオンにする。また、シフトサイリスタＴｎ−１をオンにしてから少し遅れてスタート信号Φｓを０Ｖから５Ｖに遷移する。スタート信号Φｓは、次の点灯動作の開始のタイミングまで５Ｖのまま保持する。
【００９６】
転送信号Φ１は、奇数番目のシフトサイリスタＴ用のクロック信号であり、周期Ｔｃで０Ｖから５Ｖに立ち上がる周期パルスである。転送信号Φ２は、偶数番目のシフトサイリスタＴ用のクロック信号であり、転送信号Φ１と同じ周期Ｔｃで０Ｖから５Ｖに立ち上がる周期パルスである。転送信号Φ１と転送信号Φ２とは、概ね逆位相の信号であるが、パルスの前後に互いのオン状態（５Ｖの期間）が重なる期間Ｔｏｖを有するように構成されている。
【００９７】
点灯信号ΦＷ１，ΦＷ２，ΦＷ３，ΦＷ４は、転送信号Φ１，Φ２の半分の周期（Ｔｃ／２）で送信される。シフトサイリスタＴがオン状態のときに５Ｖの点灯信号ΦＷが印加されると、５Ｖになった点灯信号ΦＷに対応する発光サイリスタＬが点灯する。
【００９８】
例えば、時刻ａでは、同一のシフトサイリスタＴ（例えば、シフトサイリスタＴｎ−１）に接続されている４つの発光サイリスタＬのうち、点灯信号ΦＷ１，ΦＷ２，ΦＷ３，ΦＷ４に対応する４つの発光サイリスタＬが同時に点灯する。また、時刻ｂでは、同一のシフトサイリスタＴ（例えば、シフトサイリスタＴｎ）に接続されている４つの発光サイリスタＬのうち、点灯信号ΦＷ１，ΦＷ３，ΦＷ４に対応する３つの発光サイリスタＬが同時に点灯する。また、時刻ｃでは、点灯信号ΦＷ１，ΦＷ２，ΦＷ３，ΦＷ４はいずれも０Ｖであり、総ての発光サイリスタＬが消灯状態である。また、時刻ｄでは、同一のシフトサイリスタＴ（例えば、シフトサイリスタＴｎ＋２）に接続されている４つの発光サイリスタＬのうち、点灯信号ΦＷ１，ΦＷ４に対応する２つの発光サイリスタＬが同時に点灯する。また、時刻ｅでは、同一のシフトサイリスタＴ（例えば、図示しないシフトサイリスタＴｎ＋３）に接続されている４つの発光サイリスタＬのうち、点灯信号ΦＷ２に対応する発光サイリスタＬのみが点灯する。
【００９９】
このように、本実施形態によれば、シフトサイリスタＴ及び発光サイリスタＬの動作速度の低下、突入電流の増大、寄生サイリスタの誤動作などを抑制することができ、高速動作に適した信頼性の高い半導体発光装置を実現することができる。
【０１００】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による画像形成装置について、図１５乃至図１７を用いて説明する。第１乃至第３実施形態による半導体発光装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。図１５は、本実施形態による画像形成装置の構成例を示す概略図である。図１６は、本実施形態による画像形成装置の露光ヘッドの構成例を示す概略図である。図１７は、本実施形態による画像形成装置の面発光素子アレイチップ群を示す概略図である。
【０１０１】
第１乃至第３実施形態として説明した半導体発光装置１００は、種々の電子機器、例えば、イメージスキャナ、複写機、ファックスなどの画像形成装置に適用可能である。本実施形態では、第１乃至第３実施形態の半導体発光装置１００を用いた電子機器の一例として、電子写真方式の画像形成装置について説明する。
【０１０２】
本実施形態による画像形成装置２００は、図１５に示すように、スキャナ部２１０と、作像部２２０と、定着部２４０と、給紙／搬送部２５０と、これらを制御する不図示の画像形成制御部と、を有する。
【０１０３】
スキャナ部２１０は、原稿台に置かれた原稿に対して照明を当てて原稿の画像を光学的に読み取り、その画像を電気信号に変換して画像データを作成する。
【０１０４】
作像部２２０は、電子写真プロセスを用いて現像を行う現像ユニットを複数有する。各現像ユニットは、感光体ドラム２２２と、露光ヘッド２２４と、帯電器２２６と、現像器２２８と、を有する。現像ユニットは、トナー像の現像に用いる構成を収めたプロセスカートリッジであってもよい。この場合、プロセスカートリッジは、画像形成装置の本体に対して着脱可能であることが好ましい。
【０１０５】
感光体ドラム２２２は、静電潜像が形成される像担持体である。感光体ドラム２２２は、回転駆動され、帯電器２２６によって帯電する。
【０１０６】
露光ヘッド２２４は、前記画像データに応じた光を感光体ドラム２２２に照射し、感光体ドラム２２２に静電潜像を形成する。
【０１０７】
現像器２２８は、感光体ドラム２２２に形成された静電潜像に対してトナー（現像剤）を供給して現像する。トナーは、収納部に収納されている。トナーを収納する収納部は、現像ユニットに含まれていることが好ましい。現像されたトナー像（現像剤像）は、転写ベルト２３０上に搬送された紙などの記録媒体上に転写される。
【０１０８】
本実施形態の画像形成装置は、一連の電子写真プロセスを用いて現像を行う現像ユニット（現像ステーション）を４つ有し、各現像ユニットからトナー像を転写することにより、所望の画像を形成する。４つの現像ユニットは、それぞれ異なる色のトナーを有している。具体的には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に並べられた４つの現像ユニットは、シアンでの作像動作の開始から所定時間経過後に、マゼンタ、イエロー、ブラックでの作像動作を順次実行していく。
【０１０９】
給紙／搬送部２５０は、本体内給紙ユニット２５２ａ，２５２ｂ、外部給紙ユニット２５２ｃ及び手差し給紙ユニット２５２ｄのうち、予め指示された給紙ユニットから紙を給紙する。給紙された紙はレジローラ２５４まで搬送される。
【０１１０】
レジローラ２５４は、前述した作像部２２０において形成されたトナー像が紙上に転写されるように、転写ベルト２３０上に紙を搬送する。
【０１１１】
光学センサ２３２が、転写ベルト２３０のトナー像が転写される面と対向するように配置されており、各現像ユニット間の色ズレ量を導出するため、転写ベルト２３０上に印字されたテストチャートの位置検出を行う。ここで導出された色ズレ量は、不図示の画像コントローラ部に送られ、各色の画像位置の補正に用いられる。この制御によって、紙上に、色ずれのないフルカラートナー像を転写することができる。
【０１１２】
定着部２４０は、複数のローラと、ハロゲンヒータ等の熱源とを内蔵し、前記転写ベルト２３０上からトナー像が転写された紙上のトナーを、熱と圧力によって溶解、定着し、排紙ローラ２４２にて画像形成装置２００の外部に排紙する。
【０１１３】
不図示の画像形成制御部は、画像形成装置を含む複合機（ＭＦＰ）全体を制御するＭＦＰ制御部と接続されておりして、ＭＦＰ制御部からの指示に応じて制御を実行する。また、画像形成制御部は、上述のスキャナ部２１０、作像部２２０、定着部２４０及び給紙／搬送部２５０の状態を管理しながら、全体が調和を保って円滑に動作できるよう指示を行う。
【０１１４】
本実施形態による画像形成装置の露光ヘッド２２４について、図１６を用いて説明する。図１６（ａ）は、感光体ドラム２２２に対する露光ヘッド２２４の配置を示している。図１６（ｂ）は、露光ヘッド２２４からの光が感光体ドラム２２２の表面に結像されている様子を示している。
【０１１５】
露光ヘッド２２４は、図１６（ａ）に示すように、感光体ドラム２２２と対向するように配置されている。露光ヘッド２２４及び感光体ドラム２２２の各々は、不図示の取り付け部材によって画像形成装置２００に取り付けられて使用される。
【０１１６】
露光ヘッド２２４は、図１６（ｂ）に示すように、面発光素子アレイチップ群２６４と、面発光素子アレイチップ群２６４を実装するプリント基板２６２と、ロッドレンズアレイ２６６と、を有する。また、露光ヘッド２２４は、ロッドレンズアレイ２６６とプリント基板２６２とを支持するハウジング（支持部材）２６０を有する。
【０１１７】
ロッドレンズアレイ２６６は、面発光素子アレイチップ群２６４からの光を集光する光学系である。露光ヘッド２２４は、面発光素子アレイチップ群２６４のチップ面から発生させた光を、ロッドレンズアレイ２６６によって感光体ドラム２２２に集光し、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム２２２に形成する。
【０１１８】
露光ヘッド２２４は、工場内にて単体で組み立て調整作業が行われ、画像形成装置に取り付けた場合に光の集光位置が適切な位置になるように、各スポットのピント調整、光量調整が行われることが好ましい。ここで、感光体ドラム２２２とロッドレンズアレイ２６６との間の距離、及びロッドレンズアレイ２６６と面発光素子アレイチップ群２６４との間の距離は、所定の間隔となるように配置される。これにより、露光ヘッド２２４からの光が感光体ドラム２２２上に結像される。このため、ピント調整時においては、ロッドレンズアレイ２６６と面発光素子アレイチップ群２６４との距離が所望の値となるように、ロッドレンズアレイ２６６の取り付け位置の調整が行われる。また、光量調整時においては、各発光点を順次発光させていき、ロッドレンズアレイ２６６を介して集光させた光が、所定光量になるように各発光点の駆動電流が調整される。
【０１１９】
本実施形態の露光ヘッド２２４は、感光体ドラム２２２に露光を行い、感光体ドラム２２２に静電潜像を形成する際に好適に用いることができる。しかしながら露光ヘッド２２４の用途は特に限定はされず、露光ヘッド２２４を例えばラインスキャナの光源として用いることもできる。
【０１２０】
本実施形態による画像形成装置の面発光素子アレイチップ群２６４について、図１７を用いて説明する。図１７は、面発光素子アレイチップ群２６４を配列したプリント基板２６２を模式的に示す図である。
【０１２１】
図１７（ａ）は、面発光素子アレイチップ群２６４を配列したプリント基板２６２の、面発光素子アレイチップ群２６４が実装されている面（以降、「面発光素子アレイ実装面」と称する）を模式的に示している。
【０１２２】
図１７（ａ）に示すように、面発光素子アレイチップ群２６４は、本実施形態では、２９個の面発光素子アレイチップＣ１〜Ｃ２９で構成される。面発光素子アレイチップ群２６４は、プリント基板２６２の面発光素子アレイ実装面に実装されている。面発光素子アレイチップＣ１〜Ｃ２９は、プリント基板２６２お上に千鳥状に２列に配列されている。面発光素子アレイチップＣ１〜Ｃ２９の各列は、プリント基板２６２の長手方向に沿って配置される。
【０１２３】
面発光素子アレイチップＣ１〜Ｃ２９の各々は、第１乃至第３実施形態のいずれかに記載の半導体発光装置１００によって構成されうる。面発光素子アレイチップＣ１〜Ｃ２９の各々は、５１６個の発光点を有しており、それぞれの発光点に対応する５１６個の発光サイリスタＬを有している。面発光素子アレイチップＣ１〜Ｃ２９のそれぞれにおいて、５１６個の発光サイリスタＬは、チップの長手方向に所定のピッチで一次元的に配列されている。隣接する発光サイリスタＬ間は、素子分離溝で分離されている。すなわち、面発光素子アレイチップＣ１〜Ｃ２９は、複数の発光サイリスタＬが一次元的に配列された発光サイリスタアレイと呼ぶこともできる。本実施形態では、隣接する発光サイリスタ間のピッチは、２１．１６μｍとなっており、これは１２００ｄｐｉの解像度のピッチに相当する。また、チップ内における５１６個の発光点の端から端までの間隔は、約１０．９ｍｍ（≒２１．１６μｍ×５１６）である。
【０１２４】
図１７（ｂ）は、プリント基板２６２の、面発光素子アレイ実装面とは反対側の面（以降、「面発光素子アレイ非実装面」と称する）を模式的に示す図である。
【０１２５】
図１７（ｂ）に示すように、面発光素子アレイ非実装面には、面発光素子アレイチップＣ１〜Ｃ１５を駆動する駆動部２６８ａと、面発光素子アレイチップＣ１６〜Ｃ２９を駆動する駆動部２６８ｂが、コネクタ２７０の両側に配置されている。コネクタ２７０には、不図示の画像コントローラ部から駆動部２６８ａ，２６８ｂを制御する信号線、電源及びグランド線が接続されている。また、コネクタ２７０には、面発光素子アレイ非実装面上の駆動部２６８ａ，２６８ｂがそれぞれ配線２７２ａ，２７２ｂを介して接続されている。駆動部２６８ａ，２６８ｂからは、面発光素子アレイチップを駆動するための配線がプリント基板２６２の内層を通り、各々面発光素子アレイチップＣ１〜Ｃ１５、面発光素子アレイチップＣ１６〜Ｃ２９に接続されている。
【０１２６】
図１７（ｃ）は、面発光素子アレイチップＣ２８と面発光素子アレイチップＣ２９との間の境界部の様子を示している。
【０１２７】
面発光素子アレイチップＣ２８、Ｃ２９の端部には、それぞれ制御信号を入力するためのワイヤボンディングパッド２８０，２９０が配置されている。ワイヤボンディングパッド２８０，２９０から入力した信号により、それぞれ面発光素子アレイチップＣ２８、Ｃ２９の転送部２８２，２９２及び発光サイリスタ２８４，２９４が駆動する。面発光素子アレイチップ間の境界部においても、発光サイリスタ２８４，２９４の長手方向のピッチは、１２００ｄｐｉの解像度のピッチに相当する２１．１６μｍとなっている。チップの実装精度を考慮し、各チップの発光サイリスタがオーバーラップするように配置しても良い。
【０１２８】
プリント基板２６２の上には、１つ当たり５１６個の発光点を有する面発光素子アレイチップＣ１〜Ｃ２９が２９個配列されているため、面発光素子アレイチップ群２６４全体では、発光させることができる発光サイリスタＬの数は１４，９６４個となる。また、本実施形態の面発光素子アレイチップ群２６４によって露光できる幅は、約３１６ｍｍ（≒１０．９ｍｍ×２９）となる。面発光素子アレイチップ群２６４を搭載した露光ヘッドを用いれば、この幅に対応した画像を形成することができる。
【０１２９】
本実施形態の画像形成装置は、レーザビームをポリゴンモータで偏向走査するレーザ走査方式の画像形成装置と比較して、使用する部品数が少ないため、装置の小型化、低コスト化が容易である。
【０１３０】
［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例や、他の実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。
【０１３１】
また、上記実施形態では、転送ダイオードＤとゲート抵抗Ｒｇとを同じメサに設けたが、転送ダイオードＤとゲート抵抗Ｒｇとを別々のメサに設けてもよい。また、上記実施形態では、シフトサイリスタＴと発光サイリスタＬとを別々のメサに設けたが、シフトサイリスタＴと発光サイリスタＬとを同じメサに設けてもよい。
【０１３２】
また、上記実施形態においては、１個のシフトサイリスタＴに対して１個又は４個の発光サイリスタＬを接続し、同時に１個又は４個の発光サイリスタＬを点灯可能な構成としたが、同時に点灯可能な発光サイリスタＬの数はこれらに限定されるものではない。
【０１３３】
また、上記実施形態においては、シフトサイリスタＴ、発光サイリスタＬ及び寄生サイリスタＰについて、ｎゲートタイプのサイリスタを例にして説明したが、これらをｐゲートタイプのサイリスタで構成するようにしてもよい。この場合、シフトサイリスタＴ、発光サイリスタＬ、寄生サイリスタＰ及び転送ダイオードＤを構成する各半導体層の導電型を反転するように構成すればよい。
【０１３４】
また、上記実施形態では、半導体発光装置を構成するIII−Ｖ族化合物半導体として、III族元素として少なくともＧａを含み、Ｖ族元素として少なくともＡｓを含む、ＧａＡｓ系の化合物半導体材料を例示した。しかしながら、半導体発光装置を構成するIII−Ｖ族化合物半導体として、III族元素として少なくともＩｎを含み、Ｖ族元素として少なくともＰを含む、ＩｎＰ系の化合物半導体材料を用いてもよい。また、III−Ｖ族化合物半導体のみならず、IV族半導体やII−VI族化合物半導体を用いて半導体発光装置を構成してもよい。また、上記実施形態において説明した半導体層の構成材料の組成、厚さ、不純物濃度などは好適な一例であり、適宜変更することが可能である。
【０１３５】
また、転送ダイオード部、シフトサイリスタ部及び発光サイリスタ部を同一の基板上に集積する場合、発光サイリスタＬの光出力を増すために、ＧａＡｓ基板１０ＡとＡｌＧａＡｓ層１２Ａとの間に分布ブラッグ型反射層（ＤＢＲ層）を設けてもよい。ＤＢＲ層は、例えば、高Ａｌ組成のＡｌＧａＡｓ層と低Ａｌ組成のＡｌＧａＡｓ層とを各層の光学長がλ／４となるように交互に積層することによって構成可能である。高Ａｌ組成のＡｌＧａＡｓ層と低Ａｌ組成のＡｌＧａＡｓ層との組み合わせとしては、例えば、Ａｌ０．８Ｇａ０．２ＡｓとＡｌ０．２Ｇａ０．８Ａｓや、Ａｌ０．９Ｇａ０．１ＡｓとＡｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓを適用することができる。ＤＢＲ層は、総数が多いほど反射率が高くできるため、２０層程度以上の積層体を構成することが好ましい。
【０１３６】
また、発光サイリスタＬの発光効率を高めるために、発光部となるＡｌＧａＡｓ層１６ＡやＡｌＧａＡｓ層１４Ａを、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造としてもよい。
【０１３７】
また、上記第４実施形態に示した画像形成装置は、本発明の半導体発光装置を適用しうる画像形成装置の例を示したものであり、本発明の半導体発光装置を適用可能な画像形成装置は図１５に示した構成に限定されるものではない。また、本発明の半導体発光装置は、画像形成装置のみならず、半導体発光装置を用いる種々の電子機器に適用可能である。
【０１３８】
なお、上記実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１０…半導体基板
１０Ａ…ＧａＡｓ基板
１２，１４，１６，１８，２０…半導体層
１２Ａ，１４Ａ，１６Ａ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２０Ａ…ＡｌＧａＡｓ層
３０，３２，３４，４２，４４，４６，４８，５２，５４…電極
３６…絶縁層
３８…透明電極
５０…配線
６２，６４，６６，６８…メサ
１００…半導体発光装置
２００…画像形成装置
２２４…露光ヘッド
【図１】
2020170765.tif 000003
【図２】
2020170765.tif 000004
【図３】
2020170765.tif 000005
【図４】
2020170765.tif 000006
【図５】
2020170765.tif 000007
【図６】
2020170765.tif 000008
【図７】
2020170765.tif 000009
【図８】
2020170765.tif 000010
【図９】
2020170765.tif 000011
【図１０】
2020170765.tif 000012
【図１１】
2020170765.tif 000013
【図１２】
2020170765.tif 000014
【図１３】
2020170765.tif 000015
【図１４】
2020170765.tif 000016
【図１５】
2020170765.tif 000017
【図１６】
2020170765.tif 000018
【図１７】
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