CN1934717B - 化合物半导体发光二极管 - Google Patents
化合物半导体发光二极管 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1934717B CN1934717B CN2005800080715A CN200580008071A CN1934717B CN 1934717 B CN1934717 B CN 1934717B CN 2005800080715 A CN2005800080715 A CN 2005800080715A CN 200580008071 A CN200580008071 A CN 200580008071A CN 1934717 B CN1934717 B CN 1934717B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- current
- compound semiconductor
- diffusion layer
- band gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 111
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 73
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 125
- FFBGYFUYJVKRNV-UHFFFAOYSA-N boranylidynephosphane Chemical compound P#B FFBGYFUYJVKRNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 283
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 61
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QKPDTDDCZSIQKB-UHFFFAOYSA-N [As].[P].[B] Chemical compound [As].[P].[B] QKPDTDDCZSIQKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DBQBWZSDXNFYJI-UHFFFAOYSA-N [B].[N].[P] Chemical compound [B].[N].[P] DBQBWZSDXNFYJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QPPVHTWLBDKBNX-UHFFFAOYSA-N [P].[In].[B] Chemical compound [P].[In].[B] QPPVHTWLBDKBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 10
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 6
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 5
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 5
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N gallium phosphide Chemical compound [Ga]#P HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 3
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LALRXNPLTWZJIJ-UHFFFAOYSA-N triethylborane Chemical group CCB(CC)CC LALRXNPLTWZJIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017401 Au—Ge Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000952 Be alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUWFPBLFKYUOFJ-UHFFFAOYSA-N [As].[P].[In].[B] Chemical compound [As].[P].[In].[B] VUWFPBLFKYUOFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BYDQGSVXQDOSJJ-UHFFFAOYSA-N [Ge].[Au] Chemical compound [Ge].[Au] BYDQGSVXQDOSJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aluminium arsenic Chemical compound 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- NWAIGJYBQQYSPW-UHFFFAOYSA-N azanylidyneindigane Chemical compound [In]#N NWAIGJYBQQYSPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- WGPCGCOKHWGKJJ-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenezinc Chemical compound [Zn]=S WGPCGCOKHWGKJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N trimethylindium Chemical compound C[In](C)C IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/14—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02387—Group 13/15 materials
- H01L21/02395—Arsenides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02455—Group 13/15 materials
- H01L21/02463—Arsenides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/02543—Phosphides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/0257—Doping during depositing
- H01L21/02573—Conductivity type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
一种化合物半导体发光二极管，包括由III-V族化合物半导体构成的发光层以及设置在所述发光层上并由III-V族化合物半导体构成的电流扩散层，其特征在于，所述电流扩散层由导电的基于磷化硼的半导体构成，并且所述电流扩散层的室温带隙宽于所述发光层的室温带隙。
Description
相关申请的交叉引用
根据35U.S.C.§119(e)(1)，本申请要求2004年3月23日提交的美国临时申请60/555,417的优先权。
技术领域
本发明涉及一种用III-V族化合物半导体层作为发光层的化合物半导体发光二极管(下文中可以称为化合物半导体LED)，其中该LED具有用于使LED工作电流扩散到发光层的宽区域内的电流扩散层，导致高发射强度。
背景技术
已知具有由铝镓铟磷混合晶体(组分分子式：AlXGaYInZP：0≤X，Y，Z≤1，X+Y+Z＝1)构成的发光层的LED发射具有与绿光至红光对应的波长的光(见Y.Hosokawa et al.，J.Crystal Growth，Vol.221(2000)，Holland，p.652-656)。
在上述Y.Hosokawa et al.中公开了，发射具有较短波长的可见光的发光层通常由AlXGaYInZP形成并呈现室温下约2eV的相对大的带隙。
通常，这样的发光层具有异质结构，其中接合(join)包覆层以形成异质结，用于增强辐射复合效率并获得高强度光发射。
在由AlXGaYInZP形成的发光层中，包覆层由呈现其带隙宽于发光层带隙的AlXGaYInZP形成，该包覆层用作被接合以形成异质结的势垒层。尽管获得载流子限制效应，由于包覆层由呈现宽带隙的半导体层形成，这样的包覆层通常不足以使得用于使器件工作的电流(即器件工作电流)扩散到发光层的宽范围内。
为了解决这个问题，一种现有技术采用在包覆层上的电流扩散层，以使器件工作电流扩散到发光层的宽范围内(见美国专利5,008,718)。
为了广泛地扩散器件工作电流，电流扩散层由呈现相对窄带隙(例如，小于发光层的带隙)的半导体材料构成。
例如，公开了一种发射橙光或发射红光的化合物半导体发光二极管，其中在由AlXGaYInZP构成的发光层上设置由铝镓砷(组分分子式：AlXGaYAs：0≤X，Y≤1)构成的电流扩散层(见例如日本专利申请公开号11-4020中的第4页，第[0010]段)。
然而，由本质上呈现这样窄带隙的半导体材料形成的电流扩散层吸收由发光层发射的光。因此，即使发光层具有可获得高强度光发射的异质结结构，只要LED具有常规结构，就不能始终如一地且可靠地制造高强度LED，在常规结构中，在光提取侧上的发光区域上设置电流扩散层。
同时，公开了这样一种LED，其具有由光学透明材料例如铟锡复合氧化物膜(缩写为ITO)形成的电流扩散层(见例如日本专利申请公开号2001-144330)。
由于呈现宽带隙和低电阻，透明氧化物例如ITO可以用作形成电流扩散层的材料，该电流扩散层还作为窗口层，通过该窗口层光被提取到外面。
然而，透明氧化物通常遇到在始终如一地维持与III-V族化合物半导体的欧姆接触方面的困难，并且不能获得器件工作电流在宽区域内的扩散。
为了克服以上问题，上述日本专利申请公开号2001-144330公开了一种通过采用这样的电极结构使器件工作电流扩散到发光层内的技术，在该电极结构中，多个欧姆电极被离散地设置在由III-V族化合物半导体构成的包覆层上。
然而，当欧姆电极被离散地设置时，为了制造LED或其它器件，需要繁重的步骤，这是成问题的。
要求包括在LED中的电流扩散层由光学透明材料形成，以便器件工作电流充分地扩散到发光层的宽区域内并允许由发光层发射的光被提取到外面，而不吸收发射的光。为了满足以上要求，电流扩散层必须呈现室温下宽于发光层的带隙。
然而，当电流扩散层由常规采用的AlXGaYAs(0≤X，Y≤1)形成时，很难形成呈现足够低的电阻的导体层。换言之，保持了不能可靠地形成使器件工作电流适当地扩散的电流扩散层的缺陷。
同时，包含锌(Zn)作为组分元素的II-VI族化合物半导体层容易氧化。为了制造具有优良的工作可靠性的发光器件，必须用抗氧化保护膜涂覆该II-VI族半导体层。这样的额外操作使器件制造步骤变得繁重。
用作电流扩散层的另一种材料的氧化材料例如ITO，不能可靠地获得与例如用作包覆层的III-V族化合物半导体的优良的欧姆接触。因此，包覆层与由透明氧化物材料或类似材料形成的电流扩散层之间的电阻增加，这不利于呈现低正向电压(Vf)的LED的制造。
发明内容
本发明旨在尝试解决包括在常规技术中的上述问题。因此，通过提供由化合物半导体材料形成的电流扩散层，本发明提供了一种呈现优良的电特性包括优良的正向电压的化合物半导体LED，所述化合物半导体材料可以容易地形成有利于造成器件工作电流扩散到发光层内的低电阻导体层，且所述化合物半导体材料光学透明，并获得与包括在LED中的III-V族化合物半导体的优良欧姆接触。
因此，本发明旨在以下方面。
(1)一种化合物半导体发光二极管，包括由III-V族化合物半导体构成的发光层以及设置在所述发光层上并由III-V族化合物半导体构成的电流扩散层，其特征在于，所述电流扩散层由导电的基于磷化硼的半导体构成，并且所述电流扩散层的室温带隙宽于所述发光层的室温带隙。
(2)如以上(1)所述的化合物半导体发光二极管，其中所述电流扩散层由选自一磷化硼、由组分分子式BαGaγIn1-α-γP(0<α≤1，0≤γ<1)表示的硼镓铟磷、由组分分子式BP1-δNδ(0≤δ<1)表示的硼氮磷以及由组分分子式BαP1-δAsδ表示的硼砷磷中的至少一种构成。
(3)如以上(1)或(2)所述的化合物半导体发光二极管，其中所述电流扩散层的室温带隙与所述发光层的室温带隙之间的差异为0.1eV或更大。
(4)如以上(1)至(3)中任何一项所述的化合物半导体发光二极管，其中所述电流扩散层具有2.8eV至5.0eV的室温带隙。
(5)如以上(1)至(4)中任何一项所述的化合物半导体发光二极管，其中所述电流扩散层具有大于等于1×1019cm-3的室温载流子浓度、小于等于5×10-2Ω·cm的室温电阻率，以及50nm至5,000nm的厚度。
(6)如以上(1)至(5)中任何一项所述的化合物半导体发光二极管，其中所述二极管包括在所述电流扩散层与所述发光层之间的由III-V族化合物半导体构成的包覆层，以及所述包覆层的室温带隙宽于所述发光层的室温带隙并等于或窄于所述电流扩散层的室温带隙。
(7)如以上(6)所述的化合物半导体发光二极管，其中所述包覆层由包含铝、镓和铟的III-V族化合物半导体构成，以及所述电流扩散层由包含选自铝、镓和铟中的至少一种的基于磷化硼的半导体构成。
(8)如以上(6)或(7)所述的化合物半导体发光二极管，其中所述二极管包括具有组分梯度并由基于磷化硼的半导体构成的组分渐变层，以及所述组分渐变层用作所述电流扩散层和所述包覆层。
(9)如以上(1)至(8)中任何一项所述的化合物半导体发光二极管，其中所述发光层由铝镓铟磷混合晶体(组分分子式：AlXGaYInZP：0≤X，Y，Z≤1，X+Y+Z＝1)构成，以及所述电流扩散层和所述包覆层中的至少一者由没有有意地对其添加杂质元素的未掺杂的基于磷化硼的半导体构成。
(10)如以上(1)至(9)中任何一项所述的化合物半导体发光二极管，其中欧姆接触电极被接合到所述电流扩散层或所述组分渐变层。
附图说明
图1是实例1的LED的截面示意图；以及
图2是实例2的LED的截面示意图。
参考标号的说明
10，20 LED
11 层叠结构
100 GaAs衬底
101 p型缓冲层
102 p型下包覆层
103 n型发光层
104 n型上包覆层
105 电流扩散层
106 n型欧姆电极
107 p型欧姆电极
108 组分渐变层
具体实施方式
本发明的化合物半导体发光二极管包括由III-V族化合物半导体构成的发光层和设置在发光层上的电流扩散层。
电流扩散层由属于一种III-V族化合物半导体的基于磷化硼的半导体构成，并使得用于使发光二极管工作的正向器件工作电流在发光层内扩散。
电流扩散层具有宽室温带隙并由基于磷化硼的半导体层构成，且使得器件工作电流在包覆层和发光层内扩散并有效地用作窗口层，通过该窗口层发射的光被提取到外面。
根据本发明，电流扩散层具有宽于发光层带隙的室温带隙，并由低电阻的基于磷化硼的半导体构成。因此，器件工作电流可以在宽的发光区域内扩散。另外，电流扩散层是光学透明的，呈现出与由III-V族化合物半导体构成的发光层的优良的欧姆接触特性，并可以容易地形成。
因此，可以制造一种化合物半导体发光二极管，其呈现优良的电特性包括优良的正向电压，获得在发光区域中的均匀的发射强度，且不吸收具有均匀发射强度的发射光，并将光传送到外面。
该LED还包括在电流扩散层与发光层之间的由III-V族化合物半导体构成的包覆层，并且该包覆层的室温带隙宽于发光层的带隙且等于或窄于电流扩散层的带隙。因此，该带隙可以在化合物半导体发光二极管的厚度方向上从发光层到电流扩散层逐渐变化，从而可以提供呈现低正向电压的化合物半导体发光二极管。
当电流扩散层和包覆层具有宽带隙并由低电阻的导电的基于磷化硼的半导体形成时，可以提供这样的化合物半导体发光二极管，其可以由发光层的实际上整个区域发射具有几乎均匀的强度的光。
在发光层由铝镓铟磷混合晶体(组分分子式：AlXGaYInZP：0≤X，Y，Z≤1，X+Y+Z＝1)构成的情况下，电流扩散层由包含磷作为组分元素的未掺杂的磷化硼形成。通过采用这种结构，电流扩散层的带隙增大，从而使电阻降低。
因此，可以提供一种化合物半导体发光二极管，其可以使得器件工作电流扩散到发光层的实际上整个表面内，并由发光层的实际上整个区域发射具有所关心波长的均匀强度的光。
这里采用的术语“基于磷化硼的半导体”是指具有立方闪锌矿晶体结构并包含作为必要元素的硼(B)和磷(P)的III-V族化合物半导体。其实例包括由组分分子式BαAlβGaγIn1-α-β-γP1-δAsδ(0<α≤1，0≤β<1，0≤γ<1，0<α+β+γ≤1，0≤δ<1)表示的化合物；以及由组分分子式BαAlβGaγIn1-α-β-γP1-δNδ(0<α≤1，0≤β<1，0≤γ<1，0<α+β+γ≤1，0≤δ<1)表示的化合物。
其中，本发明尤其优选采用不包含容易氧化的元素(例如，铝(Al))的半导体化合物。实例包括一磷化硼(BP)、由组分分子式BαGaγIn1-α-γP(0<α≤1，0≤γ<1)表示的硼镓铟磷、由组分分子式BP1-δNδ(0≤δ<1)表示的硼氮磷以及由组分分子式BαP1-δAsδ表示的硼砷磷，它们是包含多个V族元素的混合晶体。
根据本发明的电流扩散层由导电的基于磷化硼的半导体构成，并且其室温带隙宽于发光层的室温带隙。
电流扩散层的室温带隙与发光层的室温带隙之间的差异优选大于等于0.1eV。当该差异大于等于0.1eV时，形成的电流扩散层足以用作窗口层。
带隙可以根据吸收(＝h·ν)对光子能量的依赖关系(dependency)或根据反射系数(n)和消光系数(k)的乘积(＝2n·k)对光子能量的依赖关系确定。
例如，当发射蓝光的化合物半导体发光二极管的发光层由III-V族化合物半导体构成并具有2.7eV的室温带隙时，在发光层上设置由基于磷化硼的半导体构成的并具有2.8eV至5.0eV的室温带隙的电流扩散层。
优选地，电流扩散层由基于磷化硼的半导体构成并具有2.8eV至5.0eV的室温带隙。当满足以上条件时，电流扩散层可以将可见光(例如，红光至绿光)传送到外面，从而用作窗口层。
当由基于磷化硼的半导体构成的电流扩散层具有大于5.0eV的带隙时，电流扩散层与发光层或包覆层之间的能隙过分地增加，这对于制造呈现低正向电压或阈值电压的化合物半导体发光二极管是不优选的。
优选地，电流扩散层具有大于等于1×1019cm-3的室温载流子浓度、小于等于5×10-2Ω·cm的室温电阻率，以及50nm至5,000nm的厚度。
该基于磷化硼的低电阻的半导体层被有效地用作电流扩散层，还用作窗口层，由发光层发射的光通过该窗口层被传送到外面。
由基于磷化硼的半导体构成的电流扩散层通过气相生长方法例如卤素方法、卤化物方法或MOCVD(金属有机化学气相沉积)，或者分子束外延(见J.Solid State Chem.，133(1997)，P.269-272)形成。
例如，由n型一磷化硼(BP)构成的电流扩散层可以通过采用三乙基硼烷(分子式：(C2H5)3B)和磷化氢(分子式：PH3)作为源，通过大气压力(接近大气压力)或减压MOCVD形成。
在由n型一磷化硼(BP)构成的电流扩散层的形成期间，源供给比率(V/III比率；例如，PH3/(C2H5)3B)优选大于等于200，更优选大于等于400。
这里采用的术语“V/III比率”是指包括磷的V族元素的原子浓度与包括硼的III族元素的原子浓度的比率，这些源被供给到气相生长区域。
通过精确控制除了形成温度和V/III比率以外的形成速率，可以形成由基于磷化硼的半导体构成的电流扩散层，该电流扩散层实际上不吸收由发光层发射的光并呈现宽带隙。
n型BP层的形成温度优选700℃至1,000℃。
类似地，由p型一磷化硼(BP)构成的电流扩散层可以通过采用三乙基硼烷(分子式：(C2H5)3B)和磷化氢(分子式：PH3)作为源，通过大气压力(接近大气压力)或减压MOCVD形成。
p型BP层的形成温度优选1,000℃至1,200℃。在层形成期间，源供给比率(V/III比率；例如，PH3/(C2H5)3B)优选10至50。
尤其当将形成速率控制为2nm/min至30nm/min时，可以制造由一磷化硼构成的并呈现大于等于2.8eV的室温带隙的电流扩散层(见日本专利申请号2002-158282)。
接下来，将说明化合物半导体发光二极管的另一实施例，其中为了增强辐射复合，将由III-V族化合物半导体构成的包覆层接合到由III-V族化合物半导体构成的发光层，从而发射高强度的光。
在上述实施例中，电流扩散层被设置在包覆层上。因此，包覆层介于发光层与电流扩散层之间。
优选地，电流扩散层的室温带隙宽于包覆层的室温带隙。在这种带隙条件下，由发光层发射的光可以被传送到外面，同时尽可能有效地防止光吸收。
尤其优选地，包覆层的室温带隙宽于发光层的室温带隙且等于或窄于电流扩散层的室温带隙。在这种带隙条件下，从电流扩散层到发光层，带隙减小，从而可以防止LED的正向电压的增大和LD的阈值的增大。
当包覆层由III-V族化合物半导体例如由组分分子式AlXGaYInZP(0≤X，Y，Z≤1，X+Y+Z＝1)表示的化合物或包含作为III族元素的Al、Ga和In的类似化合物形成时，电流扩散层优选地由包含选自Al、Ga和In的至少一种的基于磷化硼的半导体构成。
在上述条件下，在包覆层上形成电流扩散层期间，存在于包覆层的表面上的III族元素(Al、Ga和In)促进了包含这些元素作为组分元素的电流扩散层的生长。因此，电流扩散层可以容易地形成，并呈现与包覆层的优良的附着。
包含选自Al、Ga和In中的至少一种的基于磷化硼的半导体的实例包括由组分分子式BαGaγIn1-α-γP(0<α≤1，0≤γ<1)表示的上述硼镓铟磷、由组分分子式BαIn1-αP(0<α<1)表示的硼铟磷，以及由组分分子式BαIn1-αP1-δAsδ(0<α<1，0<δ<1)表示的硼铟砷磷。
当提供有意对其添加一种杂质元素的掺杂的III-V族化合物半导体(例如，锌(Zn)掺杂的AlXGaYInZP)作为包覆层时，从包覆层扩散的杂质元素(锌)可以改变发光层的载流子浓度和导电类型。在这种情况下，可以施加偏离所关心的电压的正向电压(Vf)，或者可以发射其波长偏离所关心的波长的光。
比较而言，未掺杂(即n型或p型)的基于磷化硼的半导体呈现未掺杂状态下的低电阻。
因此，包覆层优选由未掺杂的基于磷化硼的半导体形成。因为包覆层具有低的杂质元素量，扩散到发光层中的杂质元素的量可以降低，从而可以防止否则将通过外部杂质元素的扩散造成的发光层特性的劣化。另外，由于低电阻，可以促进器件工作电流在发光层内的扩散。
同时，在提供未有意对其添加杂质元素的未掺杂的基于磷化硼的半导体作为电流扩散层的情况下，也可以获得与通过包覆层获得的相同的效果。
由未掺杂的基于磷化硼的半导体构成的包覆层或电流扩散层具有宽的带隙。因此，当发光层由通过组分分子式GaXIn1-XN(0≤X≤1)表示的镓铟氮或通过组分分子式GaN1-YPY(0≤Y≤1)表示的镓氮磷构成时，未掺杂的一磷化硼层可以用作n型或p型包覆层。
尤其当发光层由包含磷(P)作为组分元素的化合物半导体材料(例如，组分分子式AlXGaYInZP(0≤X，Y，Z≤1，X+Y+Z＝1))构成时，更优选地，未掺杂的一磷化硼用作包覆层。
当发光层包含大量磷作为组分元素时，发光层与用作电流扩散层或包覆层的基于磷化硼的半导体层之间的磷原子浓度的差异减小。因此，P原子从电流扩散层或包覆层向发光层的扩散被抑制，从而可以防止发光层的劣化。
在其中包覆层被接合到发光层的化合物半导体发光二极管中，优选设置具有组分梯度并由基于磷化硼的半导体构成的组分渐变层，以用作电流扩散层和包覆层。
在组分渐变层中，提供了这样的组分梯度，以使带隙在厚度增加方向(即从发光层到电流扩散层的顶部)上增加。
例如，在组分渐变层由硼镓磷(B1-XGaXP：0≤X≤1)构成的情况下，设置组分梯度，以使在厚度增加方向上硼(B)组分比(＝1-X)增加，而镓(Ga)组分比(＝X)减小。具体地说，设置组分梯度，以使与发光层接触的组分渐变层部分由磷化镓(GaP)形成，该磷化镓的硼组分比(＝1-X)为0。随着层厚度从包覆层向电流扩散层增加，硼组分比增加。电流扩散层的顶部由硼组分比为1的BP形成。
由此设置的具有组分梯度的组分渐变的基于磷化硼的半导体层可以将磷化镓的室温带隙从2.2eV提高到例如2.8eV或更大，并可以作为电流扩散层和包覆层。
通过提供具有使带隙从电流扩散层向发光层逐渐减小的组分梯度的基于磷化硼的半导体层(组分渐变层)，可以防止LED的正向电压的增加和LD的阈值的增加。
当形成用作电流扩散层和包覆层的组分渐变层时，设置组分梯度，以使带隙线性的、逐步的或曲线状变化分布地变化。
用作包覆层的组分渐变层的部分具有组分梯度，以使带隙在厚度增加的方向上逐渐增大。
在电流扩散层或组分渐变层上，设置n型或p型欧姆电极。在电流扩散层或组分渐变层由基于磷化硼的n型半导体构成的情况下，欧姆电极可以由金(Au)合金例如金(Au)-锗(Ge)形成。
在电流扩散层或组分渐变层由基于磷化硼的p型半导体构成的情况下，欧姆电极可以由常规采用的镍(Ni)、镍合金、金(Au)-锌(Zn)合金、金(Au)-铍(Be)合金等形成。
当欧姆电极具有多层结构时，为了方便焊接(bonding)，最上面的层优选地由金(Au)或铝(Al)形成。在欧姆电极具有三层结构的情况下，设置在底部与最上面的层之间的中间层可以由过渡金属(例如钛(Ti)、钼(Mo)或铂(Pt))形成。
通过采用由基于磷化硼的半导体构成的电流扩散层或组分渐变层，即使当电流扩散层或组分渐变层的带隙宽于另一层例如包覆层的带隙时，在电流扩散层或组分渐变层上可以形成呈现优良欧姆接触的电极。
可以形成该优良的欧姆电极的原因如下。与由AlXGaYAs或AlXGaYInZP构成的常规电流扩散层相比，由基于磷化硼的半导体构成的电流扩散层或组分渐变层呈现较小的离子键特性。因此，即使带隙很宽，也可以获得导电层，与常规半导体材料相比，该导电层呈现显著低的电阻。在基于磷化硼的半导体中，处于未掺杂状态的一磷化硼(BP)可以容易地提供具有1019cm-3至1020cm-3的高载流子浓度的导电层。因此，通过宽带隙，对于提取到外面的发射光，由基于磷化硼的半导体构成的电流扩散层或组分渐变层呈现优良的透射率(permeability)。在电流扩散层或组分渐变层上，可以形成低接触电阻的欧姆电极。
实例
<实例1>
接下来，将参考具有由一磷化硼半导体构成的电流扩散层的示例性磷化硼LED，详细说明本发明。
图1是具有双异质(DH)结结构和其层叠结构11的实例1的磷化硼LED10的截面示意图。因为图1是示意图，组分层的尺寸(例如厚度比例)可以不同于实际数值。
通过在锌(Zn)掺杂的p型(100)砷化镓(GaAs)单晶衬底100上顺序地层叠以下层：锌掺杂的p型GaAs缓冲层101、由锌掺杂的铝镓铟磷混合晶体((Al0.70Ga0.30)0.50In0.50P)构成的下包覆层102、由(Al0.14Ga0.86)0.50In0.50P构成的未掺杂的n型发光层103，以及由(Al0.70Ga0.30)0.50In0.50P构成的硒(Se)掺杂的n型上包覆层104，形成层叠结构11(见J.KoreanAssociation of Crystal Growth，11(5)(2001)，P.207-210)。
层101至104通过常规的减压MOCVD方法气相生长在衬底100上。
在由(Al0.70Ga0.30)0.50In0.50P构成的上包覆层104上沉积未掺杂的n型硼铟磷(B0.40In0.60P)，从而形成电流扩散层105。
由n型硼铟磷构成的电流扩散层105通过采用三乙基硼烷(分子式：(C2H5)3B)作为硼(B)源、三甲基铟(分子式：(CH3)3In)作为铟源以及磷化氢(分子式：PH3)作为磷源，通过大气压力(接近大气压力)金属有机气相外延(MOVPE)形成。
电流扩散层105在与形成其室温带隙为约4.3eV的一磷化硼(BP)期间采用的条件相同的条件下，即在V/III比率为800、生长温度为700℃以及生长速率为30nm/min的条件下形成。
将形成电流扩散层105的n型硼铟磷的硼(B)组分比率控制为0.40，以便不与GaAs晶格匹配，而是获得宽带隙。由n型硼铟磷构成的电流扩散层105的厚度为700nm。
发现由此形成的电流扩散层105由未掺杂的n型B0.40In0.60P构成并具有2.5eV的室温带隙。
发现室温下载流子浓度和电阻率为1×1020cm-3和2×10-2Ω·cm。
在电流扩散层105的整个表面上，通过常规的真空气相沉积和电子束气相沉积，顺序地沉积金-锗(Au/Ge)合金膜、镍(Ni)膜和金(Au)膜。
随后，通过已知的光刻技术选择性地构图这些金属膜，以便具有由Au-Ge合金膜形成的底面的上述三层电极仅仅保留在将要设置还用作金属丝焊接的衬垫电极的n型欧姆电极106的部分。
除了设置n型欧姆电极106的区域以外，金属膜(包括Au-Ge合金膜)被通过蚀刻去除，以使用作电流扩散层105的n型硼铟磷层的表面暴露。
在去除光致抗蚀剂材料后，再次选择性地构图n型硼铟磷层，以提供网格图形的沟槽，用于将结构切割成发光器件(芯片)。沟槽具有50μm的线宽，并设置在与衬底100的<110>晶向相同的方向上。
随后，通过采用包含氯的卤素混合气体的等离子体干法蚀刻，选择性地去除由此形成的n型硼铟磷层的网格图形。
在p型GaAs单晶衬底100的整个背面上，通过常规的真空气相沉积沉积金-铍(Au-Be)膜，从而形成p型欧姆电极107。
沿着具有50μm线宽并设置在与衬底100的<110>晶向相同的方向上的上述窄条状沟槽解理GaAs衬底100，从而制造正方形(350μm×350μm)LED芯片10。
当使器件正向工作电流(20mA)在n型欧姆电极106和p型欧姆电极107之间流动时，评价LED芯片10的发射特性。发现LED芯片10发射具有610nm发射中心波长的红色(轻微橙色)光。
在除了n型欧姆电极106的凸出区域外的发光层103的实际上整个表面中，目测到光发射。发射的光的近场图形表明除了上述凸起区域外由发光层103发射的光具有基本上均匀的强度。通过典型积分球确定的树脂模制前由各芯片发射的光的亮度为40mcd。
因为电流扩散层105具有宽带隙并由低电阻的n型硼铟磷构成，电流扩散层105还用作窗口层，通过该窗口层由发光层103发射的光被传送到外面。
因为n型欧姆电极106设置在由低电阻的n型硼铟磷构成的电流扩散层105上，正向电压(Vf)可以降低至2.3V。当施加10μA的反向电流时，反向电压超过8V。
<实例2>
接下来，将参考包括具有硼组分梯度的基于磷化硼的半导体层(组分渐变层)的示例性磷化硼半导体LED，详细说明本发明，该基于磷化硼的半导体层用作电流扩散层和包覆层。
图2是实例2的磷化硼LED20的截面示意图。与图1类似，因为图2是示意图，组分层的尺寸(例如厚度比例)可以不同于实际数值。
与在图1中所示的磷化硼LED10中采用的相同的部件由相同的参考标号表示，并省略对它们的详细说明。
在实例2中，将用于实例1的磷化硼LED10并由(Al0.70Ga0.30)0.50In0.50P构成的硒(Se)掺杂的n型上包覆层104设置为薄膜包覆层(下文中，该层由相同标号104表示)。在薄膜包覆层上，形成由未掺杂的硼镓磷混合晶体(BαGa1-αP：0<α<1)构成的组分渐变层108。
由硒(Se)掺杂的n型(Al0.70Ga0.30)0.50In0.50P构成的薄膜包覆层104通过与用于形成实例1中的上包覆层104(厚度：5μm)采用的相同的工序形成，但是将该层的厚度调整为75nm。
由BαGa1-αP(0<α<1)构成的组分渐变层108是在750℃下采用(C2H5)3B/(CH3)3Ga/PH3系统，通过减压MOCVD形成的。将厚度调整为740nm。在该层与薄膜包覆层104之间的结界面处，将组分渐变层108的硼(B)组分比(α)调整为0.05。通过随着时间的流逝和膜厚度的增加以恒定的速率对气相生长系统减少(CH3)3Ga的供给并维持(C2H5)3B的供给，硼组分比具有线性组分梯度。具体地说，如此形成组分渐变层，以使上表面的硼(B)组分比(α)变为1.0(即形成磷化硼(BP))。
发现由BαGa1-αP构成的组分渐变层108的表面部分具有8×1018cm-3的载流子浓度和6×10-2Ω·cm的电阻率。
通过采用常规偏振光椭圆率测量仪，确定组分渐变层108的折射率和消光系数，并且由确定的折射率和消光系数计算的组分渐变层108的平均带隙为约3.1eV。特别地，发现(从表面到约100nm的深度的)表面部分的室温带隙约为4.0eV。因此，组分渐变层108可以被用作作为窗口层的包覆层和用作电流扩散层。
通过常规SIMS方法确定组分渐变层108在深度方向上的磷(P)浓度分布。没有观测到包含在组分渐变层108中的大量磷(P)穿过薄膜包覆层104向发光层103的显著扩散。
以与实例1类似的方式，在组分渐变层108的中心上设置具有圆形平面图(直径：约130μm)的n型欧姆电极106。与实例1类似，在GaAs衬底100的整个背面上形成由Au-Be合金构成的p型欧姆电极107。形成p型欧姆电极107的Au-Be合金膜的厚度约为2μm。
在形成n型欧姆电极106后，沿与衬底100的[1.-1.0]和[-1.-1.0]晶向相同的方向，在(100)-GaAs单晶衬底100上设置网格状的切割线，并沿着切割线切割衬底，从而制造具有正方形平面图(400μm×400μm)的LED芯片20。
当使正向电流(20mA)在n型欧姆电极106与p型欧姆电极107之间流动时，评价LED芯片20。发现LED芯片20发射具有610nm的中心发射波长的红-橙光，这是希望的。观测到的发射光的近场图形表明由除了设置在各芯片20的中心处的n型欧姆电极106外的区域发射的光具有基本上均匀的强度。
以上结果表明，根据本发明，无需象在常规技术中为了获得器件工作电流在发光面内的扩散所采用的在包覆层的表面上有意设置多个小欧姆电极，可以在发光层103的宽区域内均匀地获得器件工作电流的扩散。通过典型的积分球确定的发射的光的亮度约为44mcd。
在用作电流扩散层和窗口层的组分渐变层108中，带隙从电流扩散层表面向发光层103逐渐地减小。因此，20mA正向电流下的正向电压降低至2.3V，并且发现10μA反向电流下的反向电压为8V。
工业适用性
本发明的LED可以用作具有各种发射波长的III-V族化合物半导体发光层的化合物半导体LED。具体地说，获得高亮度的本发明的LED可以用作用于显示设备的LED、用于电子装置例如光通信装置的LED。
Claims (8)
1.一种化合物半导体发光二极管，包括由III-V族化合物半导体构成的发光层、设置在所述发光层上并由III-V族化合物半导体构成的包覆层，以及设置在所述包覆层上并由III-V族化合物半导体构成的电流扩散层，其特征在于，
所述电流扩散层由导电的包含选自铝、镓和铟的至少一种的基于磷化硼的半导体构成，并且所述电流扩散层的室温带隙宽于所述发光层的室温带隙；以及
所述包覆层由包含选自铝、镓和铟的至少一种的III-V族化合物半导体构成，并且所述包覆层的室温带隙宽于所述发光层的室温带隙并等于或窄于所述电流扩散层的室温带隙。
2.根据权利要求1的化合物半导体发光二极管，其中所述电流扩散层由选自由组分分子式BαGaγIn1-α-γP表示的硼镓铟磷、由组分分子式BP1-δNδ表示的硼氮磷以及由组分分子式BαP1-δAsδ表示的硼砷磷中的至少一种构成，其中0＜α≤1，0≤γ＜1，0≤δ＜1。
3.根据权利要求1的化合物半导体发光二极管，其中所述电流扩散层的室温带隙与所述发光层的室温带隙之间的差异为0.1eV或更大。
4.根据权利要求1的化合物半导体发光二极管，其中所述电流扩散层具有2.8eV至5.0eV的室温带隙。
5.根据权利要求1的化合物半导体发光二极管，其中所述电流扩散层具有大于等于1×1019cm-3的室温载流子浓度、小于等于5×10-2Ω·cm的室温电阻率，以及50nm至5,000nm的厚度。
6.根据权利要求1的化合物半导体发光二极管，其中所述二极管包括具有组分梯度并由基于磷化硼的半导体构成的组分渐变层，以及所述组分渐变层用作所述电流扩散层和所述包覆层。
7.根据权利要求1的化合物半导体发光二极管，其中所述发光层由用组分分子式AlXGaYInZP表示的铝镓铟磷混合晶体构成，其中0≤X，Y，Z≤1， X+Y+Z＝1，以及所述电流扩散层和所述包覆层中的至少一者由没有有意地对其添加杂质元素的未掺杂的基于磷化硼的半导体构成。
8.根据权利要求6的化合物半导体发光二极管，其中欧姆接触电极被接合到所述电流扩散层或所述组分渐变层。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP073059/2004 | 2004-03-15 | ||
| JP2004073059 | 2004-03-15 | ||
| US55541704P | 2004-03-23 | 2004-03-23 | |
| PCT/JP2005/004894 WO2005088739A1 (en) | 2004-03-15 | 2005-03-14 | Compound semiconductor light-emitting diode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1934717A CN1934717A (zh) | 2007-03-21 |
| CN1934717B true CN1934717B (zh) | 2011-08-03 |
Family
ID=34975875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2005800080715A Expired - Fee Related CN1934717B (zh) | 2004-03-15 | 2005-03-14 | 化合物半导体发光二极管 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7732830B2 (zh) |
| KR (1) | KR100818457B1 (zh) |
| CN (1) | CN1934717B (zh) |
| WO (1) | WO2005088739A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104882522A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-09-02 | 中国科学院半导体研究所 | 无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管及制备方法 |
| US10439106B2 (en) * | 2015-06-30 | 2019-10-08 | International Business Machines Corporation | Light emitting diode with ZnO emitter |
| JP6645488B2 (ja) * | 2017-11-09 | 2020-02-14 | 信越半導体株式会社 | 半導体型蛍光体 |
| DE102018104993A1 (de) * | 2018-03-05 | 2019-09-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Bauelement mit elektrisch leitfähiger konverterschicht |
| TWI772587B (zh) * | 2018-12-28 | 2022-08-01 | 晶元光電股份有限公司 | 半導體元件 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5008718A (en) * | 1989-12-18 | 1991-04-16 | Fletcher Robert M | Light-emitting diode with an electrically conductive window |
| JPH114020A (ja) | 1997-04-15 | 1999-01-06 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法、並びに半導体発光装置 |
| JP3461112B2 (ja) * | 1997-12-19 | 2003-10-27 | 昭和電工株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子 |
| JP2000068554A (ja) * | 1998-08-21 | 2000-03-03 | Sharp Corp | 半導体発光素子 |
| US6346719B1 (en) * | 1999-06-24 | 2002-02-12 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | AlGaInP light-emitting diode |
| JP2001144330A (ja) | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Showa Denko Kk | 半導体発光ダイオード |
| US6512248B1 (en) * | 1999-10-19 | 2003-01-28 | Showa Denko K.K. | Semiconductor light-emitting device, electrode for the device, method for fabricating the electrode, LED lamp using the device, and light source using the LED lamp |
| US6531716B2 (en) * | 2000-04-21 | 2003-03-11 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Group-III nitride semiconductor light-emitting device and manufacturing method for the same |
| US6984851B2 (en) * | 2000-06-21 | 2006-01-10 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Group-III nitride semiconductor light-emitting diode, light-emitting diode lamp, light source, electrode for group-III nitride semiconductor light-emitting diode, and method for producing the electrode |
| EP1393352B1 (en) * | 2001-05-28 | 2012-08-01 | Showa Denko K.K. | Semiconductor device, semiconductor layer and production method thereof |
| JP3700609B2 (ja) | 2001-06-04 | 2005-09-28 | 昭和電工株式会社 | 化合物半導体発光素子、その製造方法、ランプ及び光源 |
| US6797990B2 (en) * | 2001-06-29 | 2004-09-28 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Boron phosphide-based semiconductor device and production method thereof |
| US6835962B2 (en) * | 2001-08-01 | 2004-12-28 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Stacked layer structure, light-emitting device, lamp, and light source unit |
| US6774402B2 (en) * | 2002-03-12 | 2004-08-10 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Pn-juction type compound semiconductor light-emitting device, production method thereof and white light-emitting diode |
| JP3567926B2 (ja) * | 2002-04-16 | 2004-09-22 | 昭和電工株式会社 | ｐｎ接合型リン化硼素系半導体発光素子、その製造方法および表示装置用光源 |
| CA2427559A1 (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | White color light emitting device |
| JP2004047760A (ja) * | 2002-07-12 | 2004-02-12 | Hitachi Cable Ltd | 発光ダイオード用エピタキシャルウェハ及び発光ダイオード |
| US6759689B2 (en) * | 2002-08-07 | 2004-07-06 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Light emitting element and method for manufacturing the same |
-
2005
- 2005-03-14 WO PCT/JP2005/004894 patent/WO2005088739A1/en active Application Filing
- 2005-03-14 CN CN2005800080715A patent/CN1934717B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-14 US US10/589,886 patent/US7732830B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-14 KR KR1020067019236A patent/KR100818457B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005088739A1 (en) | 2005-09-22 |
| KR20070007105A (ko) | 2007-01-12 |
| US20070164304A1 (en) | 2007-07-19 |
| US7732830B2 (en) | 2010-06-08 |
| KR100818457B1 (ko) | 2008-04-02 |
| CN1934717A (zh) | 2007-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7019323B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
| US6946312B2 (en) | Semiconductor light emitting device and its manufacture | |
| TWI528577B (zh) | 用於半導體發光裝置的接點 | |
| US20080135868A1 (en) | Nitride Semiconductor Light Emitting Element and Method for Manufacturing the Same | |
| CN1934717B (zh) | 化合物半导体发光二极管 | |
| CN100448036C (zh) | 发光二极管 | |
| CN102246326A (zh) | 半导体发光元件 | |
| KR100827993B1 (ko) | 질화갈륨계 반도체 소자 | |
| US6864514B2 (en) | Light emitting diode | |
| WO2005076373A1 (ja) | 半導体材料およびこれを用いた半導体素子 | |
| US7435605B2 (en) | Method for fabricating a component having an electrical contact region | |
| JP4285837B2 (ja) | 窓層を備えたＡｌＧａＩｎＰ発光素子 | |
| JPH10190056A (ja) | 半導体発光素子およびその製法 | |
| US6346719B1 (en) | AlGaInP light-emitting diode | |
| US7538361B2 (en) | Ohmic electrode structure, compound semiconductor light emitting device having the same, and LED lamp | |
| JPH09172198A (ja) | 発光ダイオードおよびその製造方法 | |
| JP4270652B2 (ja) | ＡｌＧａＩｎＰ発光ダイオード | |
| KR100638148B1 (ko) | 보론 포스파이드계 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
| JP2004356601A (ja) | 発光ダイオード | |
| JP4757514B2 (ja) | 化合物半導体発光ダイオード | |
| KR100701879B1 (ko) | 오믹 전극 구조, 그것을 포함한 화합물 반도체 발광 소자,및 ｌｅｄ 램프 | |
| JP4658643B2 (ja) | リン化硼素系半導体素子 | |
| CN118412415A (zh) | 红外led元件 | |
| TW200536155A (en) | Compound semiconductor light-emitting diode | |
| US20050227404A1 (en) | Manufacture of a semiconductor light-emitting device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110803 Termination date: 20130314 |