发光晶闸管、发光元件芯片、光学打印头和图像形成装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及发光晶闸管、发光元件芯片、光学打印头和图像形成装置。发光晶闸管包括：第一导电类型的第一半导体层；第二导电类型的第二半导体层，与第一半导体层相邻布置；第一导电类型的第三半导体层，与第二半导体层相邻布置；和第二导电类型的第四半导体层，与第三半导体层相邻布置。第一半导体层包括与第二半导体层相邻的活性层，第二半导体层包括与活性层相邻的第一层和布置在第一层和第三半导体层之间的第二层，并且第一层具有比活性层的带隙和第二层的带隙宽的带隙。

【技术实现步骤摘要】
发光晶闸管、发光元件芯片、光学打印头和图像形成装置
本专利技术涉及发光晶闸管、包括该发光晶闸管的发光元件芯片、包括该发光元件芯片的光学打印头、以及包括该光学打印头的图像形成装置。
技术介绍
常规上，配备有包括多个发光元件作为曝光装置的光学打印头的电子照相型的图像形成装置是普遍的。在这样的图像形成装置中，通过将从光学打印头发射的光施加到感光鼓的表面来在感光鼓的表面上形成静电潜像。作为包括在光学打印头中的发光元件，作为三端子发光元件的发光晶闸管是公知的。例如，参见日本专利申请公开号2010-239084。然而，要求发光晶闸管具有比常规发光晶闸管更优异的发光性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有优异发光性能的发光晶闸管、包括该发光晶闸管的发光元件芯片、包括该发光元件芯片的光学打印头、以及包括该光学打印头的图像形成装置。根据本专利技术的一个方面的发光晶闸管包括：第一导电类型的第一半导体层；第二导电类型的第二半导体层，与第一半导体层相邻布置；第一导电类型的第三半导体层，与第二半导体层相邻布置；和第二导电类型的第四半导体层，与第三半导体层相邻布置，其中第一半导体层包括与第二半导体层相邻的活性层，第二半导体层包括与活性层相邻的第一层和布置在第一层和第三半导体层之间的第二层，并且第一层具有比活性层的带隙和第二层的带隙宽的带隙。根据本专利技术，可以提供具有优异发光性能的发光晶闸管和发光元件芯片。此外，根据本专利技术，可以提供能够改进打印图像的质量的光学打印头和图像形成装置。r>附图说明在附图中：图1是示出根据本专利技术的第一实施例的发光晶闸管的结构的示意平面图；图2是示出根据第一实施例的发光晶闸管的结构即沿图1中的线A-B-C截取的横截面的结构的示意横截面视图；图3是示出图2中的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图4是示出根据第一实施例的第一修改的发光晶闸管的结构的示意横截面视图；图5是示出根据第一实施例的第二修改的发光晶闸管的结构的示意横截面视图；图6是示出图5中的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图7是示出根据第一实施例的第三修改的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图8是示出根据本专利技术的第二实施例的发光晶闸管的结构的示意横截面视图；图9是示出图8中的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图10是示出根据第二实施例的第一修改的发光晶闸管的结构的示意横截面视图；图11是示出根据第二实施例的第二修改的发光晶闸管的结构的示意横截面视图；图12是示出图11中的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图13是示出根据第二实施例的第三修改的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图14是示出根据本专利技术的第三实施例的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图15A和15B是示出根据第三实施例的发光晶闸管的效果的图；图16是示出根据第三实施例的第一修改的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图17是示出根据第三实施例的第二修改的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图18是示出根据本专利技术的第四实施例的发光晶闸管的结构的示意横截面视图；图19是示出图18中的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图20是示出根据第四实施例的第一修改的发光晶闸管的结构的示意横截面视图；图21是示出图20中的发光晶闸管中的每个半导体层的杂质浓度和Al组分比的示例的图；图22是示出根据本专利技术的第五实施例的作为光学打印头的主要部分的基板单元的结构的示意透视图；图23是示出根据第五实施例的光学打印头的结构的示意横截面视图；和图24是示出根据本专利技术的第六实施例的图像形成装置的结构的示意横截面视图。具体实施方式下面将参考附图描述根据本专利技术的实施例的发光晶闸管、发光元件芯片、光学打印头和图像形成装置。在附图中，相同的组件被分配相同的附图标记。以下实施例仅是示例，并且各种修改在本专利技术的范围内是可能的。例如，实施例的配置可以彼此适当组合。在第一实施例（图1至图7）、第二实施例（图8至图13）、第三实施例（图14至图17）和第四实施例（图18至图21）中，将描述发光晶闸管和发光元件芯片。发光元件芯片包括一个或多个发光晶闸管。发光元件芯片可以包括线性布置的多个发光晶闸管。例如，发光元件芯片包括基板部分和布置在基板部分上的多个发光晶闸管。发光元件芯片可以包括半导体集成电路部分（也称为“驱动IC”）作为用于点亮和熄灭多个发光晶闸管的驱动电路。包括发光晶闸管和驱动IC的发光元件芯片也称为“半导体复合器件”。在第五实施例（图22和图23）中，将描述包括第一至第四实施例中任一个中的发光元件芯片的光学打印头。光学打印头包括一个或多个发光元件芯片。光学打印头是用于在用作图像形成装置的图像载体的感光鼓的表面上形成静电潜像的曝光设备。光学打印头可以包括线性布置的多个发光元件芯片。在第六实施例（图24）中，将描述包括根据第五实施例的光学打印头的图像形成装置。图像形成装置是通过电子照相过程在打印介质上形成由显影剂制成的图像的设备。图像形成装置例如是打印机、复印机、传真机、多功能外围设备（MFP）等。（1）第一实施例（1-1）配置图1是示出根据第一实施例的发光晶闸管10的结构的示意平面图。图1示出了包括多个发光晶闸管10的半导体器件1000。半导体器件1000布置在基板部分101上。如图1所示，例如，基板部分101包括基板102和形成在基板102上的平坦化层103。发光元件芯片100包括基板部分101和形成在基板部分101上的半导体器件1000。半导体器件1000也称为“发光元件阵列”或“发光晶闸管阵列”。此外，发光元件芯片100也称为“发光元件阵列芯片”或“发光晶闸管阵列芯片”。附带地，为了易于理解半导体器件1000的结构，在图1中未示出（图2中所示的）绝缘膜71。例如，Si（硅）基板、IC（集成电路）基板、玻璃基板、陶瓷基板、塑料基板、金属板等可用作基板102。在第一实施例中，基板102是IC基板，包括用于驱动作为三端子发光元件的发光晶闸管的驱动IC和用于布线到外部设备的外部连接焊盘104。平坦化层103具有光滑表面，发光晶闸管10布置在其上。平坦化层103是无机膜或有机膜。在基板102的顶表面光滑的情况下，还可以在基板102的顶表面上设置半导体器件1000而不设置平坦化层103。例如，发光晶闸管10形成在用作制造基板的生长基板上。在发光晶闸管10由AlGaAs（砷化铝镓）基半导体材料形成的情况下，GaAs（砷化镓）基板可以用作生长基板。例如，通过外延生长在生长基板上形成发光晶闸管10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光晶闸管，包括：/n第一导电类型的第一半导体层；/n第二导电类型的第二半导体层，与第一半导体层相邻布置；/n第一导电类型的第三半导体层，与第二半导体层相邻布置；和/n第二导电类型的第四半导体层，与第三半导体层相邻布置，其中/n第一半导体层包括与第二半导体层相邻的活性层，/n第二半导体层包括与活性层相邻的第一层和布置在第一层和第三半导体层之间的第二层，并且/n第一层具有比活性层的带隙和第二层的带隙宽的带隙。/n

【技术特征摘要】
20181227 JP 2018-2449991.一种发光晶闸管，包括：
第一导电类型的第一半导体层；
第二导电类型的第二半导体层，与第一半导体层相邻布置；
第一导电类型的第三半导体层，与第二半导体层相邻布置；和
第二导电类型的第四半导体层，与第三半导体层相邻布置，其中
第一半导体层包括与第二半导体层相邻的活性层，
第二半导体层包括与活性层相邻的第一层和布置在第一层和第三半导体层之间的第二层，并且
第一层具有比活性层的带隙和第二层的带隙宽的带隙。


2.根据权利要求1所述的发光晶闸管，其中所述第二层的带隙等于所述活性层的带隙。


3.根据权利要求1所述的发光晶闸管，其中所述第二层的带隙宽于所述活性层的带隙。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光晶闸管，其中所述第一层的杂质浓度低于所述活性层的杂质浓度并且等于所述第二层的杂质浓度。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的发光晶闸管，其中所述第一层的杂质浓度低于所述活性层的杂质浓度并且高于所述第二层的杂质浓度。


6.根据权利要求1至3中任一项所述的发光晶闸管，其中所述第一半导体层的杂质浓度高于所述第二半导体层的杂质浓度和所述第三半导体层的杂质浓度。


7.根据权利要求1至3中任一项所述的发光晶闸管，其中所述第四半导体层的杂质浓度高于所述第二半导体层的杂质浓度和所述第三半导体层的杂质浓度。


8.根据权利要求1至3中任一项所述的发光晶闸管，其中，
所述活性层是AlGaAs层，其Al组分比大于或等于0.14且小于或等于0.18，
所述第二层是AlGaAs层，其Al组分比大于或等于0.14且小于或等于0.25，
所述第三半导体层是AlGaAs层，其Al组分比大于或等于0.14且小于或等于0.25，并且
所述第一层是AlGaAs层，其Al组分比大于或等于0.2且小于或等于0.5。


9.根据权利要求1至3中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：川田宽人，谷川兼一，十文字伸哉，石川琢磨，高桥千优，
申请(专利权)人：日本冲信息株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP