(57)【要約】【課題】漏れ電流が少なく低電流領域での発光効率が良い発光素子を提供する。【解決手段】２個以上の発光素子が含まれる発光素子アレイにおいて、AlGaAs量子井戸活性層１６上にアンドープAlGaAs抵抗層１７、発光素子ごとに分離されたキャリア注入層となるp型AlGaAs層１８が設けられ、少なくとも分離されたp型AlGaAs層１８層間のアンドープAlGaAs抵抗層１７の抵抗値がp型AlGaAs層１８の抵抗値よりも大きい。p型AlGaAs層１８の分離はエッチングにて行われており、このエッチングがp型AlGaAs層１８間のアンドープAlGaAs抵抗層１７で止まっている。アンドープAlGaAs抵抗層１７とp型AlGaAs層１８との間に、エッチングストップ層が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個以上の発光素子が含まれる発光素子アレイにおいて、
活性層上に抵抗層、前記発光素子ごとに分離されたキャリア注入層が設けられ、少なくとも前記キャリア注入層間の前記抵抗層の抵抗値が前記キャリア注入層の抵抗値よりも大きいことを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、
前記抵抗層がＡｌＧａＡｓであることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光素子アレイにおいて、
前記抵抗層はｐ型であり、ｐ型不純物のドーピング濃度は３×１０１７ｃｍ−３以下であることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の発光素子アレイにおいて、
前記抵抗層はｎ型であり、ｎ型不純物のドーピング濃度は３×１０１６ｃｍ−３以下であることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の発光素子アレイにおいて、
前記抵抗層がアンドープ層であることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の発光素子アレイにおいて、前記キャリア注入層間の前記抵抗層の不純物ドーピング濃度は、前記キャリア注入層下の前記抵抗層の不純物ドーピング濃度よりも低いことを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の発光素子アレイにおいて、
前記キャリア注入層の分離はエッチングにて行われており、このエッチングが前記抵抗層で止まっていることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の発光素子アレイにおいて、前記抵抗層上にエッチングストップ層が設けられていることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項９】
請求項８に記載の発光素子アレイにおいて、前記エッチングストップ層は前記キャリア注入層間において除去されていることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の発光素子アレイにおいて、前記エッチングストップ層がＡｌＩｎＧａＰであることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか１項に記載の発光素子アレイにおいて、
前記エッチングストップ層はｐ型であり、ｐ型不純物のドーピング濃度は３×１０１７ｃｍ−３以下であることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項１２】
請求項８から１０のいずれか１項に記載の発光素子アレイにおいて、
前記エッチングストップ層はｎ型であり、ｎ型不純物のドーピング濃度は３×１０１６ｃｍ−３以下であることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項１３】
請求項８から１０のいずれか１項に記載の発光素子アレイにおいて、
前記エッチングストップ層はアンドープ層であることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の発光素子アレイにおいて、前記発光素子内において金属膜を含むことを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の発光素子アレイにおいて、前記活性層が量子井戸構造であることを特徴とする発光素子アレイ。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の発光素子アレイと、該発光素子アレイから発せられた光に基づいて画像を形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子アレイ及び画像形成装置に係わり、特に活性層上に発光素子ごとに分離されたキャリア注入層を有する発光素子アレイ及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プリンタの露光光源として発光ダイオード等を数千個連ねた発光素子アレイが用いられている。例えば、GaAsなどの化合物半導体基板上にいくつかのAlGaAs層による素子構造を形成し、それをアレイ化している（特許文献１）。プリンタ用として使用する場合、所望の印刷解像度にあわせて素子サイズおよび素子間隔を決定することが求められ、600dpiの場合、素子サイズは少なくとも40μm□以下、素子間隔は40μmである。そして、1200dpiであればそれぞれその半分が必要となる。こうした素子サイズは通常の発光ダイオードのサイズ（約200μm□以上）と比較すると面積比で二桁程度小さなサイズである。さらに、この小さな素子を個別に駆動できるようにすることが求められる。
【０００３】
このような個別に駆動できる微小発光素子を持つアレイを形成するためには、隣接する素子間を電気的に分離させることが求められ、その方法は大別して二種類ある。
【０００４】
一つ目は、エピタキシャル成長時に均一にpn接合構造を形成し、後にエッチングにより素子形成・分離を行う方法（特許文献２）である。二つ目は、あるいはp型不純物であるZnを選択的に拡散させて素子形成・分離を行う方法（特許文献３）である。
【０００５】
また、ストッパ層でエッチングを止めて活性層をエッチングしない方法を開示するものとして、特許文献４がある。
【特許文献１】特許第3185049号明細書
【特許文献２】特許第3426834号明細書
【特許文献３】特許第3236463号明細書
【特許文献４】特開2005-19946号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の素子分離方法のひとつであるエッチングによる素子分離は、通常の発光ダイオードでも行われている。そして、活性層下に存在する表面層（例えばp型層）とは反対の導電型層（例えばn型層）までエッチングを行うことにより、簡便な素子分離が一般的に可能である。
【０００７】
しかしながら、活性層が一部露出することにより、特にAlGaAs層を活性層として用いた構造では、そこでの非発光再結合による無効電流成分の増大が問題となり、低電流注入領域での発光効率は一般的に低い。特に、図１１に示すように素子のサイズが40μm以下の領域、すなわち通常のLED素子サイズ200μmに比べて面積比で二桁程度小さい場合には、単位素子面積あたりの側壁長が一桁程度長くなる。そして、こうした影響は通常の発光ダイオードに比べ、大きなものとなる。よって、こうしたエッチングによる素子分離を行った素子では、必要な発光強度を得るために、すなわち、その発光効率の低さを補うために注入電流量を増やす必要が生じる。その結果、発熱による素子特性の低下や素子劣化、そして素子位置ずれなどの様々な悪影響を引き起こし、高精細プリンタ光源への応用にとって大きな問題となっている。
【０００８】
一方、Zn拡散による方法では活性層が露出されないことから上記の問題は少なく、低電流注入領域での発光効率は良い。しかしながら、Zn拡散は高温長時間プロセス（例えば700C、30分）を必要とする。したがって、金属を含むプロセスの前段階で拡散プロセスを終了させておかなければならないという制約が生じる。またさらなる発光効率の改善に向けて量子井戸構造活性層の有効性が報告されているが、量子井戸構造は通常多層構造であり、Zn拡散によりAlGaAs多層構造の混晶化が起こってしまう。このため、Zn拡散後も量子井戸構造を保つことは通常非常に困難である。また、Zn拡散は基本的に時間により拡散面積および深さを制御するためアレイなど多数の素子を作製する場合には均一性に限界があると考えられる。
【０００９】
本発明の目的は上記の問題を解決することあり、特に、漏れ電流が少なく低電流領域での発光効率が良い発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、２個以上の発光素子が含まれる発光素子アレイにおいて、
活性層上に抵抗層、前記発光素子ごとに分離されたキャリア注入層が設けられ、少なくとも前記キャリア注入層間の前記抵抗層の抵抗値が前記キャリア注入層の抵抗値よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
上記本発明において、前記キャリア注入層の分離はエッチングにて行われており、このエッチングが前記抵抗層で止まっていることが好ましい。
【００１２】
また上記本発明において、前記抵抗層と前記キャリア注入層との間に、エッチングストップ層が設けられていることが好ましい。
【００１３】
ところで、特許文献４では、ストッパ層でエッチングを止めて活性層をエッチングしない方法を開示している。しかしながら、この方法は、エッチング個所からの光漏れを低減することを目的としており、低電流注入領域での発光効率改善には注意が払われていない。すなわち、エッチングが活性層に到達しない場合では、非発光成分は抑えられるものの、ここで開示された方法では抵抗層は存在せず、p型のストッパ層が存在するために、そこを介する漏れ電流、すなわち無効電流成分が発生してしまう。また、それを抑えるために、ストッパ層をエッチングする方法も開示しているが、今度は活性層が露出してしまうため非発光成分を抑えることが困難である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、活性層上に抵抗層を設けることで、素子分離領域での電気的分離を向上させ、素子間の漏れ電流を減らすことができる。すなわち、低電流領域での無効電流成分を低減して発光効率の高い素子アレイが実現可能となる。
【００１５】
本発明において、さらに、発光素子の分離がエッチングにて行われており、そのエッチングが抵抗層で止まるようにすることで、活性層が露出せず非発光成分を低減することができる。そして、上記の漏れ電流抑制効果と合わせ、総合的に発光に寄与しない無効電流成分の少ない発光効率の高い素子アレイが実現可能となる。
【００１６】
また、本発明において、さらに、エッチングストップ層を導入することにより、エッチング時間に拠らない高精度かつ高均一な素子形成・分離も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態を示す発光素子アレイの断面図である。この実施形態では発光素子アレイは、n側電極１１、n型Si基板１２、金属ミラー１３、n型GaAs層１４、n型AlGaAs層１５、AlGaAs量子井戸活性層１６、アンドープAlGaAs抵抗層１７を有する。また、アンドープAlGaAs抵抗層１７上にキャリア注入層（ここではホール注入層）となるp型AlGaAs層１８、p型GaAs層１９、p側電極２０および絶縁膜２１を有する。素子分離のためにアンドープAlGaAs抵抗層１７まで、p型GaAs層１９およびp型AlGaAs層１８が順次エッチングがされる。
【００１９】
図２は本発明の実施形態を示す発光素子アレイの平面図である。この実施形態では、20μm□のサイズ（図２中、L＝20μm）にエッチングにより分離された素子が2個以上形成され、それぞれ個別のp側電極２０が形成されている。エッチングされた領域ではアンドープAlGaAs抵抗層１７が露出し、活性層１６は露出していない。その上に絶縁膜２１を堆積し、電気的分離を行っている。さらにその上にp側電極２０が形成され、p側電極の必要な部分のみp型GaAs層１９と直接接触し、発光素子に電流注入が可能な構成になっている。それ以外のp側電極部は絶縁膜上に形成されており、電流注入領域、すなわち発光領域が不用意に広がらないとともに、ワイヤーボンディングによる電気的導通を形成するのに十分な大きさのp側電極面積を持っている。
【００２０】
次に、この実施形態における素子アレイ製造工程を説明する。
【００２１】
まず、図３に示すように、GaAs基板上に図１の層構造とは逆になるような素子層構造をエピタキシャル成長させ形成する。すなわち、GaAs基板２３上に素子構成層となる、p型GaAs層１９、p型AlGaAs層１８、アンドープAlGaAs抵抗層１７、AlGaAs量子井戸活性層１６、n型AlGaAs層１５、n型GaAs層１４を形成する。このとき、AlAs選択エッチング分離層２２を、逆素子構成層のp型GaAs層１９の直下に挿入している。
【００２２】
このAlAs選択エッチング分離層２２は後に選択エッチングすることによりGaAs基板２３と素子構成層の分離に使用する（M.Konagai, M.Sugimoto, and T. Takahashi, J. Cryst. Growth 45, 277 (1978)）。このエピタキシャル成長後のウエハ表面および別途用意した支持基板であるSi基板１２の表面に金属膜を各々成膜する。この金属膜同士を貼り合わせ、その後、フッ酸溶液に浸してAlAs選択エッチング分離層２２の選択エッチングを行い、素子構成層をSi基板１２上に移設して図４のような金属ミラー１３となる金属膜を含むウエハを作製する。
【００２３】
本実施形態では、このような金属膜あるいは量子井戸活性層を含まないウエハであっても、十分効果を発揮するが、上述したように、このようなウエハを用いた場合に、さらに本発明の効果が高まる。具体的には、金属膜が反射鏡として素子構造直下に存在するため、基板側に進行した光もその金属膜の反射によって表面側に取り出すことが可能になり、発光強度が増大する。また、支持基板としてSiを用いるため、GaAs基板の場合に比べ熱特性が向上する。さらに量子井戸活性層が使用可能になるため、発光効率がさらに改善される。
【００２４】
続いて、このウエハ上にフォトリソグラフィ技術によりパターニングし、ウェットエッチング技術により素子分離を行う。ここでは素子のサイズおよび間隔を図２に示すようにそれぞれ20μm（L＝20μm）とした。硫酸系もしくはりん酸系のエッチャントを用いて、表面からp型GaAs層１９、p型AlGaAs層１８を順次エッチングする。そしてエッチング面が活性層１６上に存在するAlGaAs抵抗層１７内に到達した時点でエッチングを終了させる。したがって、活性層１６が全く露出しないため、非発光成分を極力減らすことが可能となる。
【００２５】
また、素子分離領域の活性層上にはAlGaAs抵抗層１７のみが存在するため、活性層１６を通らない漏れ電流も極力減らすことが可能となる。この二つの効果により、低電流領域での発光効率の大幅な改善が可能となる。
【００２６】
ここでAlGaAs抵抗層１７はp型AlGaAs層１８よりも高い抵抗値であれば、素子分離領域の活性層上に抵抗層を介さず直接p型AlGaAs層が設けられている場合に比べて漏れ電流の改善効果が得られる。しかし、さらなる漏れ電流を低減効果を図る場合には、AlGaAs抵抗層１７の抵抗値は、好ましくは、キャリア注入層となるp型AlGaAs層１８の抵抗値の５倍以上がよい。さらに好ましくはp型AlGaAs層１８の抵抗値の１０倍以上がよい。AlGaAs抵抗層１７の抵抗値は、p型AlGaAs層１８の抵抗値の１００倍以上とすることも可能である。
【００２７】
ここでは、抵抗を十分高くするため、AlGaAs抵抗層１７はアンドープ層であり、そのキャリア濃度は1×1016cm-3以下である。十分な素子分離を得るために、この抵抗層のキャリア濃度、すなわちドーピング濃度はp型の場合にはそのドーピング濃度が3×1017cm-3以下が望ましい。またｎ型の場合にはそのドーピング濃度が3×1016cm-3以下であることが望ましい。ドーパントは、ｐ型としては、C、Zn、Mg、Beなど、n型としては、Si、Ge、Te、Se、Sなどが挙げられる。なお、本実施形態では、素子領域、素子分離領域に渡ってAlGaAs抵抗層１７のキャリア濃度を均一としたが、素子領域より素子分離領域のキャリア濃度を低減させてもよい。すなわち、漏れ電流の低減効果は少なくとも素子分離領域の抵抗層の抵抗値が高ければ得られる。従って素子分離領域の抵抗層のみのドーパント濃度を上記の範囲にし、素子領域の抵抗層はドーパント濃度を上げてもよい。
【００２８】
一方、この抵抗層のエッチング前の膜厚は0.1μmで、エッチング後の素子分離領域の抵抗層の厚さは0.04μm（エッチング前は0.1μm程度で、エッチング後は後の比較試料2でも出てくるように0.04μm程度）となるようにした。この層の厚さは、薄すぎると活性層からキャリアが拡散してしまい、エッチング面に存在する非発光再結合に到達して無効電流成分が増える可能性がある。さらに時間制御によるエッチングでは、エッチング面をこの抵抗層内で止めることが困難になる。一方、厚すぎると素子抵抗の上昇あるいは製造コストの上昇などにつながるため、効果的な値の範囲が存在し、エッチング後の厚さが0.002μm〜0.5μmとなるように設定するのが望ましい。さらに好ましくは0.01μm〜0.1μmとなるように設定するのが良い。
【００２９】
以上の工程がアレイ化のための素子分離工程になる。この後、絶縁膜２１を堆積し、パターニングおよび絶縁膜２１のエッチングによってp型電極のコンタクト部分が素子のコンタクト部分に直接接合するように絶縁膜２１にコンタクトホールを形成する。この後、再度パターニングを行い、蒸着およびリフトオフによりp型電極２０を形成する。また、Si基板の裏側にn側電極１１を蒸着し、所望の形状のチップを切り出すことによりアレイチップの作製が終了する。
【００３０】
作製した発光素子アレイの注入電流に対する発光強度を測定した。その結果を図５に示す。比較試料として、本実施形態による素子以外に二種類の素子を用意した。一つは、素子分離のためのウェットエッチングがその量子井戸活性層を通り抜け、n側AlGaAs層までエッチングしたもの、すなわち活性層の一部が露出したものである（比較試料１）。もうひとつは、素子分離のためのエッチングが活性層まで到達していないものである（比較試料２）。この比較試料２は、抵抗層が活性層直上に存在せず、素子分離のためのエッチング後であっても、その素子分離領域には0.04μm程度のp型AlGaAs層、すなわち導電性層が残っているものである。
【００３１】
比較試料２は比較試料１に比べ、比較的高電流注入領域（0.5mA以上）で発光強度は改善している。これはエッチングにより活性層が露出しないため、非発光成分が大幅に減少したためと考えられる。しかしながら、低電流領域（0.2mA以下）ではあまり改善の効果が見られない。これは、図６に示すように、非発光成分は減少したものの、今度は素子分離領域に残っている導電性層を介した漏れ電流が、特に低電流領域で顕著になり、その結果、活性層に電流が注入されないためと考えられる。
【００３２】
一方、本実施形態の試料では、活性層が露出していないために非発光成分も減少し、なおかつ、抵抗層のみが素子分離領域に存在するため漏れ電流が非常に少なく、電流注入を開始するとともにすぐに発光が観測される。このように本発明は非常に効果のある発明であることがわかる。
（第２の実施形態）
図面を用いて本発明の他の実施形態を説明する。図７は本発明の第２の実施形態を示す発光素子アレイの断面図である。図７において、図１の構成部材と同一構成部材について同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
この実施形態では図１とは異なり、AlInGaPエッチングストップ層２５がAlGaAs抵抗層１７上に存在する。このAlInGaPエッチングストップ層２５を用いてエッチングを制御するため、より均一性の高い素子分離が可能となる。
【００３４】
この実施形態における素子アレイ製造工程を説明する。まず、図８に示すように、GaAs基板２３上に図７の層構造とは逆になるような素子層構造をエピタキシャル成長させる。このとき、AlAs選択エッチング分離層２２を逆素子構成層の直下に挿入している。このAlAs選択エッチング分離層２２は後に選択エッチングすることによりGaAs基板２３と素子構成層の分離に使用する。このエピタキシャル成長後のウエハ表面および別途用意したSi基板１２表面に金属膜を各々成膜する。この金属膜同士を貼り合わせ、その後、フッ酸溶液に浸してAlAs選択エッチング分離層のみ選択エッチングを行い、素子層をSi基板上に移設して図９のような金属膜を含むウエハを作製する。
【００３５】
続いて、このウエハ上にフォトリソグラフィ技術によりパターニングし、ウェットエッチング技術により素子分離を行う。ここでも素子のサイズおよび間隔を図２に示すようにそれぞれ20μm（L=20μm）とした。硫酸系もしくはりん酸系のエッチャントを用いて、表面からp型GaAs層１９、p型AlGaAs層１８を順次エッチングする。エッチング面がAlInGaPエッチングストップ層２５に到達すると、それ以上エッチングはほとんど進まないため、深さ方向に非常に精度の良いエッチングが可能となる。その後、塩酸系エッチャントにより露出しているAlInGaPエッチングストップ層２５を除去し、AlGaAs抵抗層１７を露出させる。この際、塩酸系エッチャントはAlGaAs抵抗層１７をエッチングしないため、AlInGaPエッチングストップ層２５のみの精度の良いエッチングが可能となる。この実施形態では、AlInGaPエッチングストップ層２５の厚さは0.02μmとした。このAlInGaPエッチングストップ層２５の厚さは薄すぎるとエッチングストップ層として効果を発揮しないし、厚すぎると素子抵抗の上昇あるいは製造コストの上昇などにつながる。そのため、好ましい値の範囲（0.002μm〜0.5μm）が存在する。さらに好ましくは0.005μm〜0.05μmとなるように設定するのが良い。また、このAlInGaPエッチングストップ層２５は、例えばキャリア濃度が高くても膜厚が薄い場合や、あるいは膜厚が厚くてもキャリア濃度が低い場合には、このAlInGaP層のエッチングを省略してもよい。この場合AlInGaP層のエッチングを省略しても十分な素子分離が得られ、結局このエッチング工程を省略することも可能である。あるいは、このAlInGaPエッチングストップ層が抵抗層を兼ねることも可能である。その場合にはキャリア濃度を目的に合うように制御する。キャリア濃度、すなわちドーピング濃度はp型の場合にはそのドーピング濃度が３×１０１７ｃｍ−３以下であることが望ましい。またｎ型の場合にはそのドーピング濃度が３×１０１6ｃｍ−３であることが望ましい。なお、AlInGaPエッチングストップ層２５はアンドープでもよい。
【００３６】
一方、図７において、AlInGaPエッチングストップ層２５と活性層１６の間に存在するアンドープAlGaAs抵抗層１７の厚さは0.02μmで、キャリア濃度は1×1016cm-3程度と低く、高抵抗となっている。この層の厚さは、薄すぎると活性層からキャリアが拡散してエッチング面に存在する非発光再結合に到達し、無効電流成分が増える可能性があるし、また厚すぎると素子抵抗の上昇あるいは製造コストの上昇などにつながるため、最適な値の範囲（0.002μm〜0.5μm）が存在する。さらに好ましくは0.01μm〜0.1μmとなるように設定するのが良い。また、素子抵抗上昇を抑えるために、この抵抗層のキャリア濃度、すなわちドーピング濃度はp型の場合にはそのドーピング濃度が3×1017cm-3以下であることが望ましい。またｎ型の場合にはそのドーピング濃度が3×1016cm-3以下であることが望ましい。ドーパントは、ｐ型としては、C、Zn、Mg、Beなど、n型としては、Si、Ge、Te、Se、Sなどが挙げられる。なお、本実施形態では、素子領域、素子分離領域に渡ってAlGaAs抵抗層１７のキャリア濃度を均一としたが、素子領域より素子分離領域のキャリア濃度を低減させてもよい。すなわち、漏れ電流の低減効果は少なくとも素子分離領域の抵抗層の抵抗値が高ければ得られる。従って素子分離領域の抵抗層のみのドーパント濃度を上記の範囲にし、素子領域の抵抗層はドーパント濃度を上げてもよい。
【００３７】
以上の工程がアレイ化のための素子分離工程になる。この後、絶縁膜２１を堆積し、パターニングおよびエッチングによってp型電極のコンタクト部分が素子のコンタクト部分に直接接合するように絶縁膜２１にコンタクトホールを形成する。この後、再度パターニングを行い、リフトオフによりp型電極２０を形成する。また、Si基板の裏側にn側電極１１を蒸着し、所望の形状のチップを切り出すことによりアレイチップの作製が終了する。この場合もアレイを構成する素子の電流注入量に対する発光強度を測定し、図５で示したように実施形態1と同様の結果が得られた。
【００３８】
以上説明した実施形態１及び２の発光素子アレイは、特に素子サイズが小さくなるほど有効であり、発光素子の発光領域の面積が１６００μｍ２（４０×４０μｍ２）以下、すなわち、６００ｄｐｉ以上の場合に本発明が好ましく適用できる。
【００３９】
また、実施形態１及び２の発光素子アレイの導電型を逆導電型、即ち、ｎ型をｐ型、ｐ型をｎ型に変えても本発明を適用することができる。この場合、ホール注入層は電子注入層となる。
【００４０】
また、本発明の発光素子アレイは、本実施形態で説明したAlGaAs系材料に限定されるものでない。すなわち、他の発光デバイスに用いられる材料、例えば、AlGaInP系やAlGaInN系材料を用いることができ、かかる材料においても十分効果を発揮するものである。
【００４１】
また、本発明の発光素子アレイの活性層は本実施形態で説明した量子井戸活性層に限られるものではなく、例えばAlGaAsダブルへテロ構造活性層であってもよいが、量子井戸活性層を用いることで発光効率を上げることができる。
【００４２】
次に、本発明の発光素子アレイの応用例について説明する。
【００４３】
図１０に、本実施形態の発光素子を実装した電子写真記録方式の画像形成装置の構造図を示す。
【００４４】
図１０において、７０１は発光素子アレイ半導体チップを実装した露光部、７０２はその受光部である感光体ドラム、７０３はドラム帯電器、７０４はトナーを付着させる現像器である。また、７０５はドラム上のトナーを転写ベルト７０７上の紙７０８に転写する転写器、７０６は転写後、感光体ドラム７０２に残ったトナーを除去するクリーナである。
【００４５】
次に、露光部７０１の内部について説明する。７１０は発光素子アレイ半導体チップ、７１１はチップアレーを乗せる基準となるセラミック台、７１２は光学系の基準となるアルミフレームである。
【００４６】
また、７１３は発光素子アレイ半導体チップ７１０上の発光点列と感光体ドラム７０２に焦点を持つセルフォックレンズアレイ（商品名である。以下、単にＳＬＡと記す。）、７１４はトナー飛散防止電界生成のための電極である。また、７１５は露光部７０１のうち、アルミフレーム７１２の反対側をカバー・支持するモールド部材、７１６は電極７１４に直流電圧を印可する電源、７１７はそのスイッチである。
【００４７】
次に、紙７０８上への画像形成の流れを説明する。まずドラム帯電器７０３により感光体ドラム７０２上を一様に負帯電する。
【００４８】
次に、露光部７０１によって感光体ドラム７０２上を画像パターンに従って露光し、露光部分を正帯電させ、静電潜像を形成する。次に静電潜像に対し現像器７０４から負帯電トナーを供給し正帯電部に吸着させ、感光体ドラム７０２上にトナー像を形成する。
【００４９】
次に転写器７０５によって紙７０８上にトナー像を転写し、紙７０８上にトナー像を形成する。
【００５０】
次に転写後の感光体ドラム７０２はクリーナ７０６によって残ったトナーを拭き取り、再度帯電のプロセスに戻る。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は発光素子アレイを用いた装置、例えば発光素子を実装した電子写真記録方式の画像形成装置に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す発光素子アレイの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す発光素子アレイの平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における素子アレイ製造工程を説明するための断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における素子アレイ製造工程を説明するための断面図である。
【図５】発光素子アレイの注入電流に対する発光強度を示す特性図である。
【図６】発光素子アレイの漏れ電流を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す発光素子アレイの断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における素子アレイ製造工程を説明するための断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における素子アレイ製造工程を説明するための断面図である。
【図１０】本実施形態の発光素子を実装した電子写真記録方式の画像形成装置の構造図である。
【図１１】LED素子サイズと単位素子面積あたりの側壁長との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１１  n側電極
１２  n型Si基板
１３  金属ミラー
１４  n型GaAs層
１５  n型AlGaAs層
１６  AlGaAs量子井戸活性層
１７  アンドープAlGaAs抵抗層
１８  p型AlGaAs層
１９  p型GaAs層
２０  p側電極
２１  絶縁膜
２２  AlAs選択エッチング分離層
２３  GaAs基板
２５  AlInGaPエッチングストップ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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