專利名稱：半導(dǎo)體器件、光學(xué)打印頭和圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有諸如發(fā)光閘流晶體管的三端子式發(fā)光元件陣列的半導(dǎo)體器件、使 用此類半導(dǎo)體器件的光學(xué)打印頭和使用此類光學(xué)打印頭的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
諸如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)或組合機(jī)的圖像形成裝置包括具有LED(發(fā)光二極 管)陣列芯片(即半導(dǎo)體器件)的光學(xué)打印頭。LED陣列芯片包括直線地布置在基板上的多個(gè)LED、連接到用于驅(qū)動(dòng)LED的外部驅(qū) 動(dòng)電路的公共布線部分和用于將LED與公共布線部分相連的引出布線部分。專利文獻(xiàn)1公開了一種技術(shù)，其中，使用分子間力將半導(dǎo)體外延膜(包括發(fā)光層) 接合到基板上，然后將該半導(dǎo)體外延膜制造成基板上的LED陣列。該基板具有在將半導(dǎo)體 外延膜接合到基板上之前在其上面形成的公共布線部分(即驅(qū)動(dòng)IC區(qū)域)。使用沿著垂 直于LED的布置方向的方向延伸的引出布線部分(即單獨(dú)電極)來連接LED和公共布線部 分。專利文獻(xiàn)1 日本特許公開專利申請(qǐng)No. 2006-237303 (參見圖1、8和11)。最近，已開發(fā)了一種發(fā)光閘流晶體管陣列芯片，其包括發(fā)光閘流晶體管而不是 LED。發(fā)光閘流晶體管具有三個(gè)端子(即陽(yáng)極、陰極和柵極)，而LED具有兩個(gè)端子。因 此，發(fā)光閘流晶體管陣列芯片具有比LED陣列芯片中的那些更多的布線和電極(用于將發(fā) 光閘流晶體管與公共布線部分相連)。隨著布線和電極數(shù)目的增加，交叉(即布線的交叉或布線與電極的交叉)的數(shù)目 也增加，結(jié)果短路的可能性可能增加。此外，發(fā)光閘流晶體管陣列芯片的尺寸可能增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意圖解決上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供能夠降低短路的可能性并能 夠防止尺寸增大的半導(dǎo)體器件。本發(fā)明提供了一種包括基板、提供在基板上并包括基本上直線地布置的多個(gè)三端 子發(fā)光元件的三端子發(fā)光元件陣列的半導(dǎo)體器件。所述多個(gè)三端子發(fā)光元件中的每一個(gè)包 括第一端子、第二端子和第三端子。第三端子用來控制第一與第二端子之間的電流。引出 布線部分被連接到所述多個(gè)三端子發(fā)光元件。三端子發(fā)光元件陣列包括提供在相互鄰近的 兩個(gè)或多個(gè)三端子發(fā)光元件之間的公共層。該公共層將所述兩個(gè)或更多三端子發(fā)光元件的 第二端子相互連接，或?qū)⑺鰞蓚€(gè)或更多三端子發(fā)光元件的第三端子相互連接。引出布線 部分包括沿著基本上垂直于所述多個(gè)三端子發(fā)光元件的布置方向的方向從所述公共層和 所述多個(gè)三端子發(fā)光元件弓I出的布線。由于引出布線部分的布線沿著基本上垂直于所述多個(gè)三端子發(fā)光元件的布置方 向的方向延伸(從所述公共層和所述多個(gè)三端子發(fā)光元件起)，所以布線相互不交叉，因此，可以降低短路的可能性。此外，可以有效地將兩個(gè)或更多三端子發(fā)光元件之間的空間用 于引出布線部分，因此，可以防止半導(dǎo)體器件的尺寸增大。此外，通過在下文中給出的詳細(xì)說明，將清楚本發(fā)明的適用范圍。然而，應(yīng)理解的 是該詳細(xì)說明和特定實(shí)施例雖然指示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但卻是僅僅以示例的方式給出 的，因?yàn)橥ㄟ^本詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變更 和修改。


在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片(作為半導(dǎo)體器 件)的平面圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片的電路配置的 方框圖；圖3A是沿圖1中的線3A-3A截取的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片的剖面圖；圖3B是沿圖1中的線3B-3B截取的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片的剖面圖；圖4A、4B和4C是用于說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體外延膜的制造過程 的示意圖；圖5是示出比較例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片的平面圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的使用發(fā)光閘流晶體管陣列芯片(作為半導(dǎo) 體器件)的光學(xué)打印頭的剖面圖；圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的使用發(fā)光閘流晶體管陣列芯片的光學(xué)打 印頭的平面圖；圖7B是示出圖7A的光學(xué)打印頭的一部分的放大圖；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片的平面圖；以及圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的使用光學(xué)頭的圖像形成裝置的示例的示 意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例和示例。關(guān)于這一點(diǎn)，本發(fā)明不限于 實(shí)施例，而是在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行修改。第一實(shí)施例<發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A>將參照?qǐng)D1至5來描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片 1A(即半導(dǎo)體器件)。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A的平面圖。圖 2是示出發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A的電路配置的方框圖。圖3A和3B分別是沿圖1中的 線3A-3A和線3B-3B截取的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A的截面圖。如圖1所示，發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A被連接到未示出的外部驅(qū)動(dòng)電路，并包 括根據(jù)從外部驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送的控制信號(hào)發(fā)光的發(fā)光間流晶體管元件(其基本上是直線布
4置的)。發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A被用于光學(xué)打印頭等中。發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A包括IC(集成電路)基板10和提供在IC基板10上 的發(fā)光閘流晶體管陣列(即三端子發(fā)光元件陣列)20。發(fā)光閘流晶體管陣列20包括多個(gè)發(fā) 光閘流晶體管(即三端子發(fā)光元件)22、用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光閘流晶體管22發(fā)光的公共布線部分 40和將發(fā)光閘流晶體管22與公共布線部分40連接的引出布線部分50。發(fā)光閘流晶體管 陣列芯片1A具有圖2所示的電路配置。<IC 基板 10>如圖1所示，IC基板10是支撐發(fā)光閘流晶體管22、公共布線部分40和引出布線 部分50的支撐體。IC基板10由例如Si、SiC、GaN、玻璃、塑料等組成。IC基板10的材料 不受限制。為了避免IC基板10與發(fā)光閘流晶體管22之間的導(dǎo)電，如圖1、3A和3B所示，在 形成有發(fā)光間流晶體管22的一部分IC基板10上形成絕緣膜11。絕緣膜11具有高平坦度。<發(fā)光閘流晶體管陣列20>作為三端子發(fā)光元件陣列的發(fā)光閘流晶體管陣列20由稍后描述的半導(dǎo)體外延膜 100 (即半導(dǎo)體薄膜)形成。如圖1所示，發(fā)光閘流晶體管陣列20被提供在形成于IC基板 10上的絕緣膜11上。此外，發(fā)光閘流晶體管陣列20包括接合層21 (圖3)和沿IC基板10的縱向基本 上直線地布置的多個(gè)發(fā)光閘流晶體管22 (圖1)。在下文中，將IC基板10的縱向(由圖1 中的箭頭L指示)簡(jiǎn)稱為縱向。將發(fā)光閘流晶體管22的數(shù)目表示為4n，其中，n是正整數(shù)。為了如圖3A和3B所示使用分子間力將半導(dǎo)體外延膜100 (稍后描述)接合到IC 基板10上的絕緣膜11而提供接合層21。接合層21由單晶硅形成。發(fā)光閘流晶體管22是通過蝕刻已經(jīng)由接合層21被接合到絕緣膜11的半導(dǎo)體外 延膜(即半導(dǎo)體薄膜)100形成的發(fā)光元件。每個(gè)發(fā)光間流晶體管22包括如圖3A所示從底 部起依次分層的n型GaAs層23、p型GaAs層24、n型AlGaAs層25和p型AlGaAs層26。P型AlGaAs層26構(gòu)成第一端子(即陽(yáng)極)，n型GaAs層23構(gòu)成第二端子(即陰 極)，且n型AlGaAs層25構(gòu)成第三端子(即柵極)。4n個(gè)發(fā)光閘流晶體管22(其中，n是正整數(shù))被沿著縱向布置在接合層21上。發(fā) 光閘流晶體管22具有相互共用的n型GaAs層23。換言之，n型GaAs層23是發(fā)光閘流晶 體管22的公共層。關(guān)于這一點(diǎn)，發(fā)光閘流晶體管22的p型層和n型層的材料不限于上述那些，而是 可以由例如InGaP等制成。<公共布線部分40>如圖1所示，公共布線部分40在IC基板10上形成以便與外部驅(qū)動(dòng)電路(未示 出)相連。公共布線部分40包括陽(yáng)極公共布線部分41、柵極公共布線部分42和陰極公共 布線部分43。如圖1所示，陽(yáng)極公共布線部分41包括提供在IC基板10上的陽(yáng)極焊盤 44An，和分別從陽(yáng)極焊盤 44An引出的陽(yáng)極公共布線45A: 45An。陽(yáng)極焊盤44A: 44八 是為了與外部驅(qū)動(dòng)電路(未示出)連接而提供的。每個(gè)陽(yáng)極焊盤44Ai 44An用來控
5制沿縱向布置的4n個(gè)發(fā)光閘流晶體管22中的四個(gè)。陽(yáng)極焊盤 444 被沿縱向布置， 且陽(yáng)極焊盤 44An的數(shù)目是n，其中，n是正整數(shù)。陽(yáng)極公共布線 45An以T形從陽(yáng)極焊盤 44An朝著發(fā)光閘流晶體管陣 列20延伸。如圖1所示，柵極公共布線部分42包括提供在IC基板10上的四個(gè)柵極焊盤 46Gi 46G4，和從柵極焊盤46Gi 46G4起延伸并進(jìn)一步沿著IC基板10的縱向延伸的四個(gè) 柵極公共布線47Gi 47G4。如圖1所示，陰極公共布線部分43包括提供在IC基板10上的陰極焊盤48K，和從 陰極焊盤48K起延伸并進(jìn)一步沿著IC基板10的縱向延伸的陰極公共布線49K。此外，柵極公共布線部分42和陰極公共布線部分43被提供在陽(yáng)極公共布線部分 41關(guān)于IC基板10上的發(fā)光閘流晶體管陣列20的相對(duì)側(cè)?！匆霾季€部分50>引出布線部分50被配置為將發(fā)光閘流晶體管22 (通過制造半導(dǎo)體外延膜100形 成)與提供在IC基板10上的公共布線部分40相連。引出布線部分50包括陽(yáng)極引出布線 部分51A、柵極引出布線部分52G和陰極引出布線部分53K。<陽(yáng)極引出布線部分51A>如圖3B所示，陽(yáng)極弓丨出布線部分51A包括形成于發(fā)光閘流晶體管22的p型AlGaAs 層26(即陽(yáng)極區(qū))上(并與之接觸)的陽(yáng)極電極54A，和從陽(yáng)極電極54A引出的陽(yáng)極引出布 線55A。陽(yáng)極引出布線55A直線地朝著陽(yáng)極公共布線 45An延伸，并連接到陽(yáng)極公共 布線45A: 45An。陽(yáng)極電極54A由例如AlGaAs組成。然而，陽(yáng)極電極54A的材料不限于AlGaAs。如 圖1所示，陽(yáng)極引出布線55A直線地從陽(yáng)極電極54A朝著陽(yáng)極公共布線 45An延伸。 形成由氧化膜組成的絕緣層56以便防止每個(gè)陽(yáng)極引出布線55A與發(fā)光閘流晶體管22的其 它層(除P型AlGaAs層26之外)接觸。<柵極引出布線部分52G>如圖3A所示，柵極弓丨出布線部分52G包括在n型AlGaAs層25 (即柵極)上形成 (并與之接觸)的柵極電極57G，和從柵極電極57G引出的柵極引出布線58G。柵極引出布線 58G直線地朝著四個(gè)柵極公共布線 47G4延伸，并連接到柵極公共布線 47G4。 形成由氧化膜組成的絕緣層59以便防止每個(gè)柵極引出布線58G與發(fā)光閘流晶體管22的其 它層(除n型AlGaAs層25之外)接觸。此外，形成未示出的絕緣膜以防止每個(gè)柵極引出布線58G與陰極公共布線49K和 與柵極引出布線58G交叉的柵極公共布線47Gi 47G4接觸。用此類結(jié)構(gòu)，可防止柵極引出 布線58G與陰極公共布線49K或柵極公共布線 47G4之間的短路。<陰極引出布線部分53K>如圖3B所示，陰極引出布線53K包括在n型GaAs層23 (即4n個(gè)發(fā)光基板22的 公共層)上形成(并與之接觸)的陰極電極60K，和從陰極電極60K引出的陰極引出布線 61K。陰極引出布線61K直線地朝著陰極公共布線49K延伸，并連接到陰極公共布線49K。 如圖1所示，陰極電極60K被提供在n型GaAs層23上和發(fā)光閘流晶體管22之間。陰極引出布線61K直線地從陰極電極60K延伸到陰極公共布線49K，并連接到陰極公共布線49K。如圖3B所示，形成絕緣層62以便防止每個(gè)陰極引出布線61K與n型GaAs 層23接觸。如圖2所示，陽(yáng)極引出布線部分51A、柵極引出布線部分52G和陰極引出布線部分 53K構(gòu)成IC基板10上的電路。<半導(dǎo)體外延膜100的制造方法>接下來，將描述根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體閘流晶體管陣列芯片1A的制造方法。首先，將描述半導(dǎo)體外延膜100的制造方法。圖4A、4B和4C是用于說明半導(dǎo)體外 延膜100的制造過程的示意圖。如圖4A所示，使用M0CVD(金屬有機(jī)化學(xué)汽相沉積)法等將緩沖層120、犧牲層 130、接合層 21、n 型 GaAs 層 23、p 型 GaAs 層 24、n 型 AlGaAs 層 25 和 p 型 AlGaAs 層 26 依 次成層在母基板110上。緩沖層120是為了在其上面形成(生長(zhǎng))接合層21、n型GaAs層23、p型GaAs層 24、n型AlGaAs層25和p型AlGaAs層26而提供的。在本實(shí)施例中，緩沖層120的材料不 受限制。犧牲層130是為了將接合層21、n型GaAs層23、p型GaAs層24、n型AlGaAs層 25和p型AlGaAs層26 (在犧牲層130上形成)與母基板100分離而提供的。接合層21是為了接合到稍后所述的另一基板(即不同于母基板110的基板)而 提供的。n型GaAs層23、p型GaAs層24、n型AlGaAs層25和p型AlGaAs層26構(gòu)成發(fā)光 閘流晶體管22。然后，如圖4B所示，使用氟化氫(HF)液體來選擇性地蝕刻(去除)犧牲層130。 當(dāng)使用HF液體時(shí)，犧牲層130的蝕刻速度快于接合層21、n型GaAs層23、p型GaAs層24、 n型AlGaAs層25和p型AlGaAs層26的蝕刻速度，因此，可以選擇性地蝕刻犧牲層130。用 此類過程，將接合層21、n型GaAs層23、p型GaAs層24、n型AlGaAs層25和p型AlGaAs 層26的堆與母基板110分離。然后，使用水來沖(與母基板110分離的)洗接合層21、n 型GaAs層23、p型GaAs層24、n型AlGaAs層25和p型AlGaAs層26的堆以便不留下HF 液體，結(jié)果形成半導(dǎo)體外延膜100。<發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A的制造方法>接下來，如圖4C所示，抵靠著IC基板10上的絕緣膜11壓緊半導(dǎo)體外延膜100，以 便借助于分子間力將半導(dǎo)體外延膜100的接合層21接合到絕緣膜11。關(guān)于這一點(diǎn)，在經(jīng)由 絕緣膜11將半導(dǎo)體外延膜100接合到IC基板10之前，初步在IC基板10上形成具有高平 坦度的絕緣膜11和公共布線部分40。然后，使用蝕刻來制造接合到IC基板10的半導(dǎo)體外延膜100以便形成每個(gè)具有 如圖3A和3B所示的配置的4n個(gè)發(fā)光閘流晶體管22。然后，如圖3A所示，在發(fā)光閘流晶體管22上形成絕緣層56、59、陽(yáng)極電極54A和柵 極電極57G。此外，如圖1所示，形成陽(yáng)極引出布線55A以便將陽(yáng)極電極54A與陽(yáng)極公共布 線45Ai 45An相連。此外，形成柵極引出布線58G以便將柵極電極57G與柵極公共布線4761 4764相 連。如圖3B所示，在n型GaAs層23 (即陰極)上和發(fā)光閘流晶體管22之間形成陰極電極60K和絕緣層62。此外，形成陰極引出布線61K以便將陰極電極60K與陰極公共布線 49K相連。用此類過程，完成根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A。<使用發(fā)光閘流晶體管陣列芯片的方法>接下來，將描述使用發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A的方法。與發(fā)光閘流晶體管22的n型GaAs層23接觸的陰極電極60K處于地電位，這是因 為如圖2所示，陰極焊盤48K被接地。通過開啟/關(guān)閉陽(yáng)極電極54A與柵極電極57G之間 的電壓來驅(qū)動(dòng)每個(gè)發(fā)光閘流晶體管22。更確切地說，當(dāng)發(fā)光閘流晶體管22未被驅(qū)動(dòng)時(shí)，陽(yáng)極電極54A被設(shè)置為地電位。用 此類設(shè)置，電流不從陽(yáng)極電極54A流到陰極電極60K，因此，發(fā)光閘流晶體管22不發(fā)光。為了激活發(fā)光閘流晶體管22，將柵極電極57G設(shè)置為地電位，并且將陽(yáng)極電極54A 設(shè)置為較高電位。用此類設(shè)置，電流從陽(yáng)極電極54A流到陰極電極60K，因此，發(fā)光閘流晶體 管22在p-n結(jié)處發(fā)光。為了停止發(fā)光，將陽(yáng)極電極54A設(shè)置在地電位，然后將柵極電極57G設(shè)置在預(yù)定電 位。< 優(yōu)點(diǎn) >如上所述地配置根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A，因此可 以獲得以下優(yōu)點(diǎn)。圖5示出根據(jù)比較例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片200。在下文中，將通過與比較例 (圖5)的比較來描述根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A(圖1)的優(yōu)點(diǎn)。在圖5所示的比較例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片200中，陰極電極260K在n-GaAs 層223上形成并沿著IC基板210的縱向直線地延伸，并與發(fā)光閘流晶體管220接觸。因 此，陰極電極260K與柵極引出布線258G (從柵極電極257G延伸到柵極公共布線2476工 247G4)交叉。相反，在根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A(圖1)中，在n型GaAs層 23 (即公共層)上和發(fā)光閘流晶體管22之間形成陰極電極60K。因此，從陰極電極60K朝 著陰極公共布線49K直線地延伸的陰極引出布線61K不與其它引出布線(即陽(yáng)極引出布線 55A和柵極引出布線58G)交叉。此外，在根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A(圖1)中，沒有電極(即 陽(yáng)極電極54A、柵極電極57G和陰極電極60K)被設(shè)置在陽(yáng)極引出布線55A、柵極引出布線 58G和陰極引出布線61K上。因此，從各電極引出的布線(陽(yáng)極引出布線55A、柵極引出布 線58G和陰極引出布線61K)不與其它電極交叉。關(guān)于這一點(diǎn)，雖然如圖1所示柵極引出布線58G與陰極公共布線49K和柵極公共 布線47A 47G4交叉，但由上述絕緣層來防止其之間的短路。如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例，用于將發(fā)光閘流晶體管22與公共布線部分40相連的 引出布線部分50不具有引線與電極的交叉，因此可以防止短路。此外，在圖5所示的比較例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片200中，在與陰極公共布線 部分240相同的一側(cè)(在n型GaAs層223上)提供陰極電極260K，結(jié)果是發(fā)光閘流晶體管 陣列220和發(fā)光閘流晶體管陣列芯片200的尺寸需要沿IC基板10的寬度方向(圖5中的箭頭W所指示)增大。相反，在本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A中，陰極電極60K被 提供在n型GaAs層23上的發(fā)光閘流晶體管22之間。因此，不需要增大發(fā)光閘流晶體管陣 列芯片1A和發(fā)光閘流晶體管陣列芯片100的尺寸。第二實(shí)施例接下來，將參照?qǐng)D6至8來描述根據(jù)第二實(shí)施例的使用發(fā)光閘流晶體管陣列芯片 1B(作為半導(dǎo)體器件)的光學(xué)打印頭300。圖6和7A是示出根據(jù)第二實(shí)施例的使用發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B的光學(xué)打印 頭300的剖面圖和平面圖。圖7B是示出圖7A中的光學(xué)打印頭300的一部分的放大圖。圖 8是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B的平面圖。光學(xué)打印頭300被配置為用光照射感光鼓(未示出)的表面以便在其上面形成潛 像。如圖6所示，光學(xué)打印頭300包括發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B和發(fā)光閘流晶體管陣列 芯片1B被接合到其上面的C0B(即板上芯片)基板301、基礎(chǔ)基板(base substrate) 302、 透鏡陣列303、保持透鏡陣列303的透鏡保持器304和用于將基礎(chǔ)基板302和透鏡保持器 304固定于COB基板301的夾子305。如圖7A所示，沿著COB基板301的縱向在COB基板301上直線地布置多個(gè)發(fā)光閘 流晶體管陣列芯片1B。第二實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B不同于第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管 陣列芯片1A之處在于與n型GaAs層23 (即發(fā)光閘流晶體管22的公共層)接觸的陰極電 極60K的數(shù)目和位置。如圖8所示，在4n個(gè)發(fā)光閘流晶體管22之中(其中，n是正整數(shù))，陰極電極60K 被提供在第(4n-3)個(gè)發(fā)光閘流晶體管22與第(4n-2)個(gè)發(fā)光閘流晶體管22之間，并且被 提供在第(4n-l)個(gè)發(fā)光閘流晶體管22與第4n個(gè)發(fā)光閘流晶體管22之間。陰極電極60K 被以恒定的間隔沿著發(fā)光閘流晶體管22的布置方向布置。用此類布置，陰極電極60K的數(shù) 目比在第一實(shí)施例中少，并且從陰極電極60K引出的陰極引出布線61K的數(shù)目也比在第一 實(shí)施例中少。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B，陰極電極60K的數(shù)目比 在如上所述的第一實(shí)施例的發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1A中少。然而，每個(gè)發(fā)光閘流晶體管 22僅在一側(cè)(參見圖8)鄰近于陰極電極60K，因此，各發(fā)光閘流晶體管22被施加恒定的電 壓。因此，各發(fā)光閘流晶體管22的發(fā)光的量是恒定的。此配置由于以下原因是有利的。在光學(xué)打印頭300中，如圖7B所示，需要每個(gè)發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B的相鄰 發(fā)光閘流晶體管22之間的間隔D等于相鄰發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B的最末端發(fā)光閘流 晶體管22之間的間隔E。為此，可能存在以下情況每個(gè)發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B在最 末端發(fā)光閘流晶體管22的端側(cè)處不具有用于陰極電極60K的足夠空間。在這種情況下，只能在發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B的每個(gè)最末端發(fā)光閘流晶體 管22的一側(cè)提供陰極電極60K，而可以在每個(gè)其它發(fā)光間流晶體管22的兩側(cè)提供陰極電極 60K。用這種布置，發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B的最末端發(fā)光閘流晶體管22被施加比其它 發(fā)光閘流晶體管22高的電壓，因此發(fā)光閘流晶體管22的發(fā)光量不是恒定的。
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然而，根據(jù)第二實(shí)施例，每個(gè)發(fā)光閘流晶體管22僅在一側(cè)鄰近于一個(gè)陰極電極 60K，因此，發(fā)光閘流晶體管22被施加恒定電壓。因此，發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B的各個(gè) 發(fā)光閘流晶體管22發(fā)出的光量是恒定的。最后，將參照?qǐng)D9來討論使用發(fā)光閘流晶體管陣列芯片1B的圖像形成裝置的配置 示例。如圖9所示，圖像形成裝置包括分別形成黃色、品紅色、青色和黑色圖像的四個(gè)處 理單元(即圖像形成單元)400Y、400M、400C和400K。處理單元400Y、400M、400C和400K被 沿著記錄介質(zhì)P的饋送路徑420從上游向下游依次布置。每個(gè)處理單元(統(tǒng)稱為處理單元400)包括作為可沿著箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)的圖像 承載體的感光鼓401，并包括沿著感光體401的圓周設(shè)置的充電單元402、曝光單元403、顯 影單元404和清潔單元405。充電單元402對(duì)感光鼓401的表面均勻充電。曝光單元403 選擇性地用光使感光鼓401的表面曝光以形成潛像。使用第二實(shí)施例的光學(xué)打印頭300(圖 6)作為曝光單元403。顯影單元404向感光鼓401的表面供應(yīng)預(yù)定顏色的墨粉以使?jié)撓耧@ 影。清潔單元405從感光鼓401的表面去除殘余墨粉。片材盒406被安裝到圖像形成裝置的下部，其存儲(chǔ)記錄介質(zhì)P。饋送輥407被設(shè) 置在片材盒406之上，用于逐個(gè)地饋送記錄介質(zhì)P。定位輥對(duì)408和409被沿著記錄介質(zhì)P 的饋送方向設(shè)置在饋送輥407的下游側(cè)，其修正記錄介質(zhì)P的偏斜并將記錄介質(zhì)P饋送到 處理單元400Y、400M、400C和400K。各設(shè)備的鼓和輥由未示出的驅(qū)動(dòng)源和未示出的齒輪驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)印輥(即轉(zhuǎn)印單元)410被設(shè)置為面對(duì)處理單元400Y、400M、400C和400K的感 光鼓401。在感光鼓401與轉(zhuǎn)印輥410之間施加預(yù)定電位以便將墨粉圖像從感光鼓401轉(zhuǎn) 印到記錄介質(zhì)P。定影單元412包括加熱輥和支撐輥，并向已被轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)P的墨粉施加熱和 壓力，以便將墨粉定影到記錄介質(zhì)P。排出輥對(duì)413和414被設(shè)置在定影單元412的下游 側(cè)，其將記錄介質(zhì)P排除到堆疊部分415。圖像形成操作如下。首先，驅(qū)動(dòng)饋送輥407逐個(gè)地從片材盒406向外饋送記錄介 質(zhì)P。定位輥對(duì)408和409修正記錄介質(zhì)P的偏斜，并將記錄介質(zhì)P饋送到處理單元400Y。 在處理單元400Y中，由曝光單元403使感光體401 (經(jīng)充電單元402均勻充電)的表面曝 光，以便在其上面形成潛像。該潛像被顯影單元404顯影，并且已顯影墨粉圖像被轉(zhuǎn)印到記 錄介質(zhì)P的表面。同樣地，記錄介質(zhì)P通過處理單元400M、400C和400K，并且各顏色的墨粉 圖像被以重疊的方式轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)P。然后，記錄介質(zhì)P被饋送到定影單元412，在那里 將墨粉圖像定影到記錄介質(zhì)P。進(jìn)一步地，記錄介質(zhì)P被排出輥對(duì)413和414排出到圖像形 成裝置外面的堆疊部分415。用上述過程，在記錄介質(zhì)P上形成彩色圖像。由于光學(xué)打印頭300(圖6)被用作上述曝光單元403，所以圖像形成裝置具有高可 靠性。這里，光學(xué)打印頭300 (作為曝光單元403)使用發(fā)光閘流晶體管1B (圖7A、7B和 8)。然而，還可以使用發(fā)光閘流晶體管1A(圖1)而不是發(fā)光閘流晶體管1B。雖然，在上述第一和第二實(shí)施例中作為陰極(即第二端子)的n型GaAs層23是 發(fā)光閘流晶體管22的公共層，但本發(fā)明不限于此。例如，還可以n-AlGaAs層25 (即第三端子)是公共層而不是n型GaAs層23是公共層。此外，雖然在上述第一和第二實(shí)施例中發(fā)光閘流晶體管陣列20包括4n個(gè)發(fā)光閘 流晶體管22，但本發(fā)明不限于此。僅需要的是發(fā)光閘流晶體管陣列20包括至少兩個(gè)發(fā)光閘 流晶體管22。當(dāng)發(fā)光閘流晶體管陣列20包括至少兩個(gè)發(fā)光閘流晶體管22時(shí)，可以形成兩 個(gè)發(fā)光閘流晶體管22的公共層，并形成從該公共層引出的引出布線部分。用此類配置，可 以降低短路的可能性，并且不需要增大發(fā)光閘流晶體管陣列20的尺寸。雖然已詳細(xì)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)清楚的是在不脫離以下權(quán)利要求所 述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改和改善。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體器件，包括基板；三端子發(fā)光元件陣列，其提供在所述基板上并包括基本上直線地布置的多個(gè)三端子發(fā)光元件，所述多個(gè)三端子發(fā)光元件中的每一個(gè)包括第一端子、第二端子和第三端子，所述第三端子被用來控制所述第一和第二端子之間的電流；以及引出布線部分，其連接到所述多個(gè)三端子發(fā)光元件；其中，所述多個(gè)三端子發(fā)光元件陣列包括提供在相互鄰近的兩個(gè)或更多三端子發(fā)光元件之間的公共層，所述公共層將所述兩個(gè)或多個(gè)三端子發(fā)光元件的所述第二端子相互連接或?qū)⑺鰞蓚€(gè)或多個(gè)三端子發(fā)光元件的所述第三端子相互連接；以及其中，所述引出布線部分包括從所述公共層和所述多個(gè)三端子發(fā)光元件引出并沿著基本上垂直于所述多個(gè)三端子發(fā)光元件的布置方向的方向延伸的布線。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述多個(gè)三端子發(fā)光元件在半導(dǎo)體薄膜中 形成，以及其中，所述半導(dǎo)體薄膜被接合到所述基板的表面。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述公共層將所述多個(gè)三端子發(fā)光元件的 所述第二端子相互連接或?qū)⑺龆鄠€(gè)三端子發(fā)光元件的所述第三端子相互連接；其中，所述引出布線部分包括從所述公共層弓I出的布線和電極；以及其中，從所述公共層弓I出的所述布線和電極沿著所述多個(gè)三端子發(fā)光元件的所述布置 方向以恒定間隔提供。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中，從所述公共層引出的所述布線和電極僅被 提供在每個(gè)三端子發(fā)光元件的一側(cè)。
5.一種光學(xué)打印頭，包括如權(quán)利要求1所述的所述半導(dǎo)體器件。
6.一種圖像形成裝置，包括如權(quán)利要求5所述的所述光學(xué)打印頭，圖像承載體，其具有被所述光學(xué)打印頭曝光以便形成潛像的表面；顯影單元，其使所述潛像顯影；以及轉(zhuǎn)印單元，其將所述潛像轉(zhuǎn)印到介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件、光學(xué)打印頭和圖像形成裝置。一種半導(dǎo)體器件包括提供在基板上的三端子發(fā)光元件陣列，其包括基本上直線地布置的多個(gè)三端子發(fā)光元件。每個(gè)三端子發(fā)光元件包括第一、第二和第三端子。第三端子用來控制第一和第二端子之間的電流。引出布線部分被連接到所述多個(gè)三端子發(fā)光元件。三端子發(fā)光元件陣列包括提供在相互鄰近的兩個(gè)或多個(gè)三端子發(fā)光元件之間的公共層。該公共層將兩個(gè)或三個(gè)三端子發(fā)光元件的第二端子(或第三端子)相互連接。引出布線部分包括從公共層和所述多個(gè)三端子發(fā)光元件引出并沿著基本上垂直于所述多個(gè)三端子發(fā)光元件的布置方向的方向延伸的布線。
文檔編號(hào)H01L27/15GK101950753SQ20101022893
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者中井佑亮, 古田裕典, 藤原博之 申請(qǐng)人:日本沖信息株式會(huì)社