DE19808446A1 - Halbleiter-Lichtemissionselement und Verfahren zum Herstellen desselben - Google Patents
Halbleiter-Lichtemissionselement und Verfahren zum Herstellen desselbenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halblei
ter-Lichtemissionselement, wie beispielsweise eine
Leuchtdiode, und ein Verfahren zum Herstellen desselben.
Gewöhnlich wird ein Halbleiter-Lichtemissionselement, das
aus AlGaInP-Halbleitermaterial hergestellt ist, als ein
Emissionselement für sichtbares Licht aus verschiedenen
Gründen eingesetzt. Das heißt, das AlGaInP-Material hat
vorteilhafte Eigenschaften, indem es mit einem GaAs-Sub
strat gitteranpaßbar ist und einen großen Bandabstand bei
einem Direktübergang unter den III-V-Gruppe-Verbindungs
halbleitern und dergleichen aufweist. Insbesondere kann
bei einer Leuchtdiode (LED), die Licht in dem direkten
Übergang in dem Bereich von 550 bis 690 nm emittiert, ei
ne hohe Emissionswirksamkeit erhalten werden.
Jedoch weist ein herkömmliches Halbleiter-Lichtemissions
element eines Oberflächenemissionstyps, das aus AlGaInP-
Material hergestellt ist, ein Problem hinsichtlich der
Lichtausgangswirksamkeit auf. Dieses Problem wird mittels
einer in Fig. 12 als ein Beispiel gezeigten herkömmlichen
LED beschrieben.
Die in Fig. 12 gezeigte herkömmliche LED umfaßt eine
Halbleiter-Mehrschichtstruktur 1212 aus einer ersten
Überzugschicht 123 aus n-Typ-AlGaInP, einer GaInP-Aktiv
schicht 124 und einer zweiten Überzugschicht 125 aus p-
Typ-AlGaInP, gebildet auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 121.
Eine p-Seitenelektrode 1211 ist auf dem Mittenteil der p-
Typ-Überzugschicht 125 gebildet, und eine n-Seitenelek
trode 1210 ist auf der Rückfläche des n-Typ-Substrates
121 gebildet.
Licht, das in der GaInP-Aktivschicht 124 erzeugt ist, die
einen Lichtemissionsteil der LED bildet, wird über den
Teil der Oberfläche der p-Typ-Überzugschicht 125 abgege
ben, wo die p-Seitenelektrode 1211 nicht gebildet ist. Um
die Emissionswirksamkeit dieser LED zu steigern, muß ein
von der p-Seitenelektrode 1211 fließender Strom durch die
GaInP-Aktivschicht 124 streuen. Da jedoch tatsächlich der
spezifische Widerstand der p-Typ-AlGaInP-Überzugschicht
125 groß ist, streut der Strom lediglich in einem kleinen
Bereich der p-Typ-Überzugschicht 125, und somit emittiert
lediglich der Teil der GaInP-Aktivschicht 124, der direkt
unter der p-Seitenelektrode 1211 gelegen ist, Licht. Als
ein Ergebnis ist in der in Fig. 12 gezeigten herkömmli
chen LED die Lichtausgangswirksamkeit über die obere
Oberfläche der LED extrem niedrig.
Zum Überwindung des obigen Problems schlägt die US 5 008 718
ein Halbleiter-Lichtemissionselement vor, bei
dem eine GaP-Stromdiffusionsschicht vorgesehen ist, um
ein Streuen des Stromes in einem weiteren Bereich zu er
lauben. Das in dieser Publikation vorgeschlagene Halblei
ter-Lichtemissionselement wird anhand der Fig. 13 näher
beschrieben.
Dieses Halbleiter-Lichtemissionselement ist eine LED, die
eine Halbleiter-Mehrschichtstruktur 1312 aus einer ersten
Überzugschicht 133 aus n-Typ-AlGaInP, einer GaInP-Aktiv
schicht 134 und einer zweiten Überzugschicht 135 aus p-
Typ-AlGaInP, gebildet auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 131,
umfaßt. Die P-Typ-GaP-Stromdiffusionsschicht 136 ist auf
der Halbleiter-Mehrschichtstruktur 1312 gebildet. Eine p-
Seitenelektrode 1311 ist auf dem Mittenteil der p-Typ-
GaP-Stromdiffusionsschicht 136 angeordnet, und eine n-
Seitenelektrode 1310 ist auf der gesamten Rückfläche des
n-Typ-Substrates 131 vorgesehen.
In einem derartigen Halbleiter-Lichtemissionselement ist
der spezifische Widerstand der p-Typ-GaP-Stromdiffusions
schicht 136 kleiner als derjenige der zweiten Überzug
schicht 135 aus dem p-Typ-AlGaInP, und somit kann ein
Strom in die p-Typ-Stromdiffusionsschicht streuen. Eine
Lichtemission wird daher in einem weiteren Bereich der
GaInP-Aktivschicht 134 erhalten, was die Emissionswirk
samkeit steigert. Darüber hinaus ist der Bandabstand der
p-Typ-GaP-Stromdiffusionsschicht 136 größer als derjenige
der zweiten Überzugschicht 135 aus p-Typ-AlGaInP. Wenn
demgemäß in der Aktivschicht 134 erzeugtes Licht von der
Seite der p-Seitenelektrode 1311 auszugeben ist, verläuft
das emittierte Licht durch die p-Typ-Stromdiffusions
schicht 136, ohne absorbiert zu werden. Dies steigert
weiter die Emissionswirksamkeit.
Jedoch verursacht die Verwendung von GaP für die Strom
diffusionsschicht in dem in der Fig. 13 gezeigten her
kömmlichen Halbleiter-Lichtemissionselement die folgenden
Probleme.
Das erste Problem liegt darin, daß die GaP-Schicht nicht
in der Lage ist, eine gute Kristallinität zu liefern. Da
sich Ga-Atome stark mit P-Atomen in dem GaP-Kristall bin
den, diffundieren (wandern) die Ga-Atome geringfügig auf
der Wachstumsoberfläche des Kristalles, was zu einem in
selartigen Wachstum und nicht einem guten schichtartigem
Wachstum des Kristalles führt. Dies begünstigt die Erzeu
gung von Kristalldefekten, was die Kristallinität der
GaP-Schicht vermindert und somit deren spezifischen Wi
derstand erhöht. Als ein Ergebnis nehmen die Emissions
wirksamkeit und die Zuverlässigkeit des sich ergebenden
Halbleiter-Lichtemissionselementes ab.
Das zweite Problem liegt darin, daß die Gitterkonstante
der GaP-Schicht merklich von derjenigen des GaAs-Substra
tes und der AlGaInP-Halbleiterschichten verschieden ist,
welche mit dem GaAs-Substrat gitterangepaßt sind. Während
die Gitterkonstante von GaAs den Wert 5,65 Å hat, ist
diejenige von GaP durch 5,45 Å gegeben, was eine Gitter
fehlanpassung von -3,54% hervorruft. Diese Gitterfehl
anpassung führt zu dem oben beschriebenen ersten Problem.
Das heißt, es werden Kristalldefekte in dem GaP-Kristall
erzeugt, und somit ist die Kristallinität vermindert. Als
ein Ergebnis nehmen hinsichtlich des ersten Problemes die
Emissionswirksamkeit und die Zuverlässigkeit des sich er
gebenden Halbleiter-Lichtemissionselementes ab.
Das dritte Problem liegt darin, daß die Gitterfehlanpas
sung von GaP mit GaAs, die oben als das zweite Problem
erwähnt ist, nachteilhaft den Lichtemissionsteil beein
trächtigt. Da Versetzungen aufgrund der Gitterfehlanpas
sung von -3,54% auftreten, werden Kristalldefekte in der
Aktivschicht als dem Lichtemissionsteil, den Überzug
schichten und dergleichen erzeugt. Dies bewirkt die Er
zeugung von Rekombinationszentren ohne Emission. Als ein
Ergebnis nehmen die Emissionswirksamkeit und die Zuver
lässigkeit des sich ergebenden Halbleiter-Lichtemissions
elementes merklich ab.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Halbleiter-Lichtemissionselement zu schaffen, das die
obigen Schwierigkeiten auf einfache Weise überwindet; au
ßerdem soll ein Verfahren zum Herstellen eines solchen
Halbleiter-Lichtemissionselementes angegeben werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Halbleiter-
Lichtemissionselement mit den Merkmalen des Patentanspru
ches 1 bzw. 4 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Patentanspruches 15 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels umfaßt: ein Substrat, eine Halblei
ter-Mehrschichtstruktur mit wenigstens einer ersten Über
zugschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, einer Aktiv
schicht und einer zweiten Überzugschicht eines zweiten
Leitfähigkeitstyps, gebildet in dieser Reihenfolge auf
dem Substrat, und eine Stromdiffusionsschicht, die aus
einem Material einschließlich Ga1-xInxP (0 < x < 1) des
zweiten Leitfähigkeitstyps, gebildet auf der Halbleiter-
Mehrschichtstruktur, hergestellt ist.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt der In-
Molenbruch x der Stromdiffusionsschicht in dem Bereich
von 0 < x < 0,49.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt
der In-Molenbruch x der Stromdiffusionsschicht in dem Be
reich von etwa 0 < x < 0,27.
Alternativ umfaßt das Halbleiter-Lichtemissionselement
der vorliegenden Erfindung: ein Substrat, eine Halblei
ter-Mehrschichtstruktur aus wenigstens einer ersten Über
zugschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, einer Aktiv
schicht und einer zweiten Überzugschicht eines zweiten
Leitfähigkeitstyps, gebildet in dieser Reihenfolge auf
dem Substrat, und eine Stromdiffusionsschicht, herge
stellt aus einem Material einschließlich Ga1-xInxP (0 < x
< 1) des zweiten Leitfähigkeitstyps, gebildet auf der
Halbleiter-Mehrschichtstruktur, wobei sich der In-Molen
bruch x der Stromdiffusionsschicht in der Dickenrichtung
verändert.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung liegen die
veränderten In-Molenbrüche x der Stromdiffusionsschicht
in dem Bereich von etwa 0 < x < 0,49.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung liegen
die veränderten In-Molenbrüche x der Stromdiffusions
schicht in dem Bereich von etwa 0 < x < 0,27.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist die Aktivschicht aus (AlyGa1-y)zIn1-zP (0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦
z ≦ 1), (AlpGa1-p)zAs (0 ≦ p ≦ 1) oder InqGa1-qAs (0 ≦ q ≦
1) hergestellt.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind ein Paar von Elektroden gebildet, wobei das
Substrat, die Halbleiter-Mehrschichtstruktur und die
Stromdiffusionsschicht dazwischen gelegen sind, und eine
Stromsperrschicht ist vorgesehen, um einer der Elektroden
gegenüberzuliegen, die auf der Seite der Stromdiffusions
schicht ist, wobei die Stromdiffusionsschicht zwischen
der einen der Elektroden und der Stromsperrschicht ange
ordnet ist.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist die Elektrode auf der Seite der Stromdiffusions
schicht auf einem Mittenteil der Stromdiffusionsschicht
gebildet, um Licht über einen Randteil der Stromdiffusi
onsschicht aus zugeben.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist die Elektrode auf der Seite der Stromdiffusions
schicht auf einem Randteil der Stromdiffusionsschicht ge
bildet, die einen Mittenteil hiervon umgibt, um Licht
über den Mittenteil der Stromdiffusionsschicht auszuge
ben.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist die Stromsperrschicht aus einem Material einschließ
lich Ga1-aInaP (0 < a < 1) hergestellt.
Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfin
dung ist die Stromsperrschicht aus einem Al enthaltenden
Verbindungshalbleiter hergestellt.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist die Stromsperrschicht aus AlbGa1-bAs (0 ≦ b ≦ 1) oder
(AlcGa1-c)dIn1-dP (0 ≦ c ≦ 1, 0 ≦ d ≦ 1) hergestellt.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Verfah
ren zum Herstellen eines Halbleiter-Lichtemissionselemen
tes vorgesehen. Das Halbleiter-Lichtemissionselement um
faßt: ein Substrat, eine Halbleiter-Mehrschichtstruktur
mit wenigstens einer ersten Überzugschicht eines ersten
Leitfähigkeitstyps, einer aktiven Schicht und einer zwei
ten Überzugschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, ge
bildet in dieser Reihenfolge auf dem Substrat, eine
Stromsperrschicht des ersten Leitfähigkeitstyps, gebildet
auf einem Teil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur, eine
Stromdiffusionsschicht aus einem Material einschließlich
Ga1-xInxP (0 < x < 1) des zweiten Leitfähigkeitstyps, ge
bildet auf der die Stromsperrschicht bedeckenden Halblei
ter-Mehrschichtstruktur, und zwei Elektroden, von denen
eine auf der Stromdiffusionsschicht gebildet ist, um der
Stromsperrschicht über die Stromdiffusionsschicht gegen
überzuliegen, und von denen die andere auf einer Oberflä
che des Substrates vorgesehen ist. Das Verfahren umfaßt
die folgenden Schritte: Bilden der Halbleiter-Mehr
schichtstruktur auf dem Substrat und Erzeugen einer
Schutzschicht aus einem Material, das kein Al enthält,
und einer Schicht zum Erzeugen der Stromsperrschicht,
hergestellt aus einem Al enthaltenden Verbindungshalblei
ter, auf der Halbleiter-Mehrschichtstruktur und Bilden
der Stromsperrschicht auf einem Teil der Halbleiter-Mehr
schichtstruktur durch selektives Ätzen der Schicht zum
Erzeugen der Stromsperrschicht.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der
Schritt des Ätzens der Schicht zum Bilden der Stromsperr
schicht so durchgeführt, daß die Stromsperrschicht auf
einem Mittenteil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur er
zeugt wird.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
der Schritt des Ätzens der Schicht zum Bilden der Strom
sperrschicht so durchgeführt, daß die Stromsperrschicht
auf einem Randteil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur ge
bildet wird, die den Mittenteil hiervon umgibt.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird eine AlbGa1-bAs-Schicht (0 ≦ b ≦ 1) oder eine
(AlcGa1-c)dIn1-dP-Schicht (0 ≦ c ≦ 1, 0 ≦ d ≦ 1) als die
Stromsperrschicht verwendet.
Somit ermöglicht die hier beschriebene Erfindung die Vor
teile von (1) Vorsehen eines Halbleiter-Lichtemissions
elementes, das stark die Emissionswirksamkeit und die Zu
verlässigkeit des Elements steigern kann, und (2) Vorse
hen eines Verfahrens zum Herstellen eines solchen Halb
leiter-Lichtemissionselementes.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen nä
her erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung des Halbleiter-
Lichtemissionselementes von Beispiel 1
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 einen Graph, der die Beziehung zwischen
dem In-Molenbruch x von Ga1-xInxP und der
Gitterfehlanpassung mit GaAs veranschau
licht,
Fig. 3 einen Graph, der die Beziehung zwischen
dem In-Molenbruch x von Ga1-xInxP und dem
Bandabstand Eg veranschaulicht,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Halbleiter-
Lichtemissionselementes von Beispiel 2
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Halbleiter-
Lichtemissionselementes von Beispiel 3
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Halbleiter-
Lichtemissionselementes von Beispiel 4
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 eine Schnittdarstellung eines Halbleiter-
Lichtemissionselementes von Beispiel 5
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 eine Schnittdarstellung eines Halbleiter-
Lichtemissionselementes von Beispiel 6
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 9 eine Schnittdarstellung eines Halbleiter-
Lichtemissionselementes von Beispiel 7
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 10A bis 10C Schnittdarstellungen, die einen Her
stellungsprozeß eines Halbleiter-Licht
emissionselementes von Beispiel 8 gemäß
der vorliegenden Erfindung veranschauli
chen,
Fig. 11A bis 11C Schnittdarstellungen, die einen Her
stellungsprozeß eines Halbleiter-Licht
emissionselementes von Beispiel 9 gemäß
der vorliegenden Erfindung veranschauli
chen,
Fig. 12 eine Schnittdarstellung eines herkömmli
chen Halbleiter-Lichtemissionselementes,
und
Fig. 13 eine Schnittdarstellung eines anderen
herkömmlichen Halbleiter-Lichtemissions
elementes.
Zunächst wird die Funktion der vorliegenden Erfindung nä
her erläutert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung streut ein Strom in ei
ner auf einer Halbleiter-Mehrschichtstruktur gebildeten
Ga1-xInxP-Stromdiffusionsschicht (0 < x < 1), so daß Licht
in einem weiteren Bereich einer Aktivschicht erzeugt
wird. Die GaInP-Stromdiffusionsschicht umfaßt In-Atome
mit einem Radius, der größer als der der P-Atome ist.
Derart große In-Atome blockieren leicht eine Bewegung der
P-Atome während des Kristallwachstums von GaInP, und so
mit wird eine leichte Erzeugung von Kristalldefekten ver
hindert. Darüber hinaus ist die Gitterfehlanpassung von
GaInP mit einem GaAs-Substrat und einer auf dem GaAs-Sub
strat gebildeten Halbleiterschicht klein im Vergleich mit
derjenigen von GaP. Dies verhindert eine leichte Erzeu
gung von Kristalldefekten nicht nur in der Stromdiffusi
onsschicht selbst, sondern auch in der Aktivschicht als
dem Lichtemissionsteil, den Überzugschichten und derglei
chen.
Wenn der In-Molenbruch x der Stromdiffusionsschicht 0 < x
< 0,49 beträgt, kann von der GaInP- oder AlGaInP-Aktiv
schicht emittiertes Licht durch die Stromdiffusions
schicht verlaufen, ohne absorbiert zu werden. Darüber
hinaus kann die Erzeugung von Kristalldefekten aufgrund
der Gitterfehlanpassung mit dem GaAs-Substrat und der auf
dem GaAs-Substrat gebildeten Halbleiterschicht reduziert
werden.
Wenn der In-Molenbruch x der Stromdiffusionsschicht 0 < x
< 0,27 beträgt, ist der Bandabstand der Stromdiffusions
schicht im wesentlichen der gleiche wie derjenige von
GaP. Demgemäß wird von der Aktivschicht emittiertes Licht
nicht in der Stromdiffusionsschicht absorbiert. Die
Stromdiffusionsschicht verschlechtert sich daher nicht
aufgrund einer Lichtabsorption.
Durch graduelles Verändern des In-Molenbruches x der
Stromdiffusionsschicht in der Dickenrichtung wird eine
Gitterverzerrung graduell entlastet. Auf diese Weise kann
die Gitterverzerrung reduziert werden.
Wenn das graduelle Verändern der In-Molenbrüche x der
Stromdiffusionsschicht 0 < x < 0,49 beträgt, kann von der
GaInP- oder AlGaInP-Aktivschicht emittiertes Licht durch
die Stromdiffusionsschicht verlaufen, ohne absorbiert zu
werden. Darüber hinaus kann die Erzeugung von Kristallde
fekten aufgrund der Gitterfehlanpassung mit dem GaAs-Sub
strat und der auf dem GaAs-Substrat gebildeten Halblei
terschicht reduziert werden.
Wenn die graduell veränderten In-Molenbrüche x der Strom
diffusionsschicht 0 < x < 0,27 betragen, ist der Bandab
stand der Stromdiffusionsschicht im wesentlichen der
gleiche wie derjenige von GaP. Demgemäß wird von der Ak
tivschicht emittiertes Licht nicht in der Stromdiffusi
onsschicht absorbiert. Die Stromdiffusionsschicht wird
daher aufgrund der Lichtabsorption nicht verschlechtert.
Für die Aktivschicht können Verbindungshalbleiter, bei
spielsweise (AlyGa1-y)zIn1-zP (0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1),
AlpGa1-pAs (0 ≦ p ≦ 1) und InqGa1-qAs (0 ≦ q ≦ 1) verwendet
werden. Durch Verwenden dieser Materialien kann der Lich
temissionsteil mit einer verringerten Anzahl von Kri
stalldefekten erhalten werden.
Eine Stromsperrschicht kann gebildet werden, um einer
Elektrode gegenüberzuliegen, die auf der Stromdiffusions
schicht als eine Elektrode des Paares von Elektroden ge
bildet ist, die angeordnet sind, um das Substrat, die
Halbleiter-Mehrschichtstruktur und die Stromdiffusions
schicht einzuschließen, wobei die Stromdiffusionsschicht
zwischen der Stromsperrschicht und der Elektrode gelegen
ist. Bei dieser Anordnung fließt ein Strom zu dem Teil
der Stromdiffusionsschicht, wo die Stromdiffusionsschicht
nicht darunter gebildet ist. Da somit ein Strom wirksam
zu dem gewünschten Bereich der Aktivschicht geleitet ist,
ist die Emissionswirksamkeit in dem Bereich erhöht. Da
keine Elektrode über dem Bereich gebildet ist, wo Licht
emittiert wird, ist die Lichtausgabewirksamkeit über den
Teil der Stromdiffusionsschicht, auf dem keine Elektrode
gebildet ist, gesteigert.
Wenn beispielsweise die Elektrode auf dem Mittenteil der
Stromdiffusionsschicht gebildet wird und die Stromsperr
schicht gestaltet ist, um der Elektrode über die Strom
diffusionsschicht gegenüberzuliegen, wird ein Strom zu
dem Randteil der Aktivschicht geleitet, was die Emissi
onswirksamkeit in dem Randteil steigert und somit die
Lichtausgabewirksamkeit über den Randteil der Stromdiffu
sionsschicht, auf dem keine Elektrode gebildet ist, er
höht.
Wenn alternativ die Elektrode auf dem Randteil der Strom
diffusionsschicht, der den Mittenteil hiervon umgibt, ge
bildet ist und die Stromsperrschicht vorgesehen ist, um
der Elektrode über die Stromdiffusionsschicht gegenüber
zuliegen, wird ein Strom zu dem Mittenteil der Aktiv
schicht geleitet, was die Emissionswirksamkeit in dem
Mittenteil erhöht und somit die Lichtausgabewirksamkeit
über den Mittenteil der Stromdiffusionsschicht, auf dem
keine Elektrode gebildet ist, steigert.
Wenn die Stromsperrschicht aus Ga1-aInaP (0 < a < 1) her
gestellt ist, nimmt die Gitterfehlanpassung der Strom
sperrschicht mit dem GaAs-Substrat und der auf dem GaAs-
Substrat gebildeten Halbleiterschicht ab, um so die Er
zeugung von Kristalldefekten zu reduzieren.
Alternativ kann die Stromsperrschicht aus einem Verbin
dungshalbleiter, der Al enthält, hergestellt sein, wie
beispielsweise aus AlbGa1-bAs (0 ≦ b ≦ 1) und
(AlcGa1-c)dIn1-dP (0 ≦ c ≦ 1, 0 ≦ d ≦ 1), und eine derarti
ge Stromsperrschicht kann auf der Halbleiter-Mehrschicht
struktur über eine Schutzschicht gebildet sein, die aus
einem Material hergestellt ist, das nicht Al enthält.
Dies ermöglicht es, die Stromsperrschicht an einer ge
wünschten Stelle durch selektives Ätzen der Schutzschicht
und der Stromsperrschicht zu bilden.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von
Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun
gen beschrieben.
In Beispiel 1 wird ein AlGaInp-Halbleiter-Lichtemissions
element beschrieben, das eine Ga1-xInxP-Stromdiffusions
schicht (0 < x < 1) enthält. Fig. 1 ist eine Schnittdar
stellung des Halbleiter-Lichtemissionselementes von Bei
spiel 1.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement ist eine LED, die
eine n-Typ-GaAs-Pufferschicht 2 (beispielsweise Si-Kon
zentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa 0,5 µm) enthält,
gebildet auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 1. Auf der Puffer
schicht 2 ist eine Halbleiter-Mehrschichtstruktur 12 aus
einer n-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-z (0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Über
zugschicht 3 (beispielsweise y = 0,5, z = 0,5, Si-Konzen
tration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm), einer
(AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Aktivschicht 4
(beispielsweise y = 0, z = 0,5, Dicke: etwa 0,5 µm) und
einer p-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Über
zugschicht 5 (beispielsweise y = 0,5, z = 0,5, Zn-Konzen
tration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm) gebildet. Eine
p-Typ-Ga1-xInxP-(0 < x < 1)Stromdiffusionsschicht 6 (bei
spielsweise x = 0,40, Zn-Konzentration: 5 × 1018 cm-3,
Dicke: etwa 5,0 µm) ist auf der Halbleiter-Mehrschicht
struktur 12 gebildet. Eine p-Seitenelektrode 11 ist auf
dem Mittenteil der p-Typ-Stromdiffusionsschicht 6 gebil
det, und eine n-Seitenelektrode 10 ist auf der gesamten
Rückfläche des n-Typ-Substrates 1 gebildet.
Da das Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels
die Ga1-xInxP-(x = 0,40)Stromdiffusionsschicht 6 umfaßt,
kann die Gitterverzerrung reduziert werden, wie dies un
ten anhand der Fig. 2 beschrieben ist.
Fig. 2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem In-
Molenbruch x von Ga1-xInxP und der Gitterfehlanpassung von
Ga1-xInxP bezüglich GaAs veranschaulicht. Wie aus der
Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Gitterkonstante von
Ga1-xInxP an diejenige von GaAs angepaßt, d. h., die Git
terfehlanpassung dazwischen beträgt 0, wenn der In-Molen
bruch x etwa 0,49 mißt. Die Gitterfehlanpassung der
Ga1-xInxP-Stromdiffusionsschicht 6 mit GaAs beträgt in
diesem Beispiel (x = 0,40) etwa -0,6%. Somit ist in die
sem Beispiel die Gitterverzerrung um etwa 83% im Ver
gleich mit dem in Fig. 13 gezeigten herkömmlichen Halb
leiter-Lichtemissionselement reduziert, in welchem die
Gitterfehlanpassung der GaP-Stromdiffusionsschicht mit
GaAs etwa -3,54% beträgt.
In dem Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels
ist die Stromdiffusionsschicht 6 aus Ga1-xInxP (x = 0,40)
hergestellt, während die Aktivschicht 4 aus
(AlyGa1-y)zIn1-zP (y = 0, z = 0,5) hergestellt ist. Bei
dieser Anordnung wird in der Aktivschicht 4 erzeugtes
Licht nicht in der Stromdiffusionsschicht 6 absorbiert.
Dies wird im folgenden anhand der Fig. 3 beschrieben.
Fig. 3 ist ein Graph, der den In-Molenbruch x von
Ga1-xInxP und den Bandabstand Eg von Ga1-xInxP veranschau
licht. Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, ist, wenn der
In-Molenbruch x von Ga1-xInxP durch 0 < x < 0,27 gegeben
ist, der X-Übergang, der ein indirekter Übergang ist,
freigelegt. Daher wird der im wesentlichen gleiche
Bandabstand wie derjenige von GaP, d. h. Eg = 2,27 eV, er
halten. Wenn der In-Molenbruch x von Ga1-xInxP durch 0,27
< x < 1 gegeben ist, wird ein F-Übergang, der ein direk
ter Übergang ist, freigelegt. Daher ist der Bandabstand
kleiner als derjenige von GaP. In diesem Beispiel beträgt
der Bandabstand Eg der Ga1-xInxP-(x = 0,40)Stromdiffusi
onsschicht 6 etwa 2,0 eV, was größer als der Bandabstand
der Aktivschicht 4, d. h. Eg = 1,9 eV, ist. Somit kann das
in der Aktivschicht 4 erzeugte Licht über die Oberseite
des Halbleiter-Lichtemissionselementes ausgegeben werden,
ohne durch die Stromdiffusionsschicht 6 absorbiert zu
werden.
Damit kann in dem Halbleiter-Lichtemissionselement dieses
Beispiels die Anzahl der Kristalldefekte in der Stromdif
fusionsschicht 6 reduziert werden, und die Anzahl der
aufgrund einer Versetzung in der Aktivschicht 4 als dem
Lichtemissionsteil erzeugten Defekte und dergleichen kann
merklich verringert werden. Dies steigert stark die Emis
sionswirksamkeit und die Zuverlässigkeit des Elementes.
Da darüber hinaus das in der Aktivschicht 4 erzeugte
Licht nicht in der Stromdiffusionsschicht 6 absorbiert
wird, nimmt die Emissionswirksamkeit nicht ab, und auch
die Kennlinien oder Eigenschaften des Halbleiter-Licht
emissionselementes aufgrund einer Lichtabsorption werden
nicht verschlechtert. Wenn tatsächlich das Halbleiter-
Lichtemissionselement eine Rot-LED mit einer Wellenlänge
von 650 nm ist, wird die Emissionswirksamkeit um etwa
20% im Vergleich mit einem herkömmlichen Element gestei
gert, und die Zuverlässigkeit wird erhöht, da die Zeit,
die erforderlich ist, bis sich die Leuchtstärke auf eine
Hälfte unter einer Ansteuerung von 20 mA bei 60°C redu
ziert, auf etwa das 1,5-fache vergrößert ist.
In diesem Beispiel können die Molenbrüche y und z von dem
die n-Typ-Überzugschicht bildenden (AlyGa1-y)zIn1-zP, der
Aktivschicht und der p-Typ-Überzugschicht geeignet geän
dert werden. Dies gilt auch für die folgenden Beispiele.
Das erfindungsgemäße Halbleiter-Lichtemissionselement ist
nicht auf die in diesem Beispiel beschriebenen LEDs be
schränkt, sondern kann auch, wie in den folgenden Bei
spielen beschrieben werden wird, auf eine beliebige ande
re Form angewandt werden, solange es ein Oberflächenemis
sionstyp-Halbleiter-Lichtemissionselement ist, das ein
Verbindungshalbleitermaterial verwendet, das eine Git
teranpassung mit dem GaAs-Substrat hat.
In einem Halbleiter-Lichtemissionselement von Beispiel 2
ist der In-Molenbruch x der Ga1-xInxP-Stromdiffusions
schicht verschieden von demjenigen in Beispiel 1. Fig. 4
ist eine Schnittdarstellung des Halbleiter-Lichtemissi
onselementes von Beispiel 2.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement von diesem Beispiel
ist eine LED, die eine n-Typ-GaAs-Pufferschicht 22 (bei
spielsweise Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
0,5 µm) umfaßt, die auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 21 ge
bildet ist. Auf der Pufferschicht 22 ist eine Halbleiter-
Mehrschichtstruktur 212 aus einer n-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-(0
≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 23 (beispielsweise y
= 1,0, z = 0,5, Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke:
etwa 1,0 µm), einer (AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦
1) Aktivschicht 24 (beispielsweise y = 0,45, z = 0,5, Dicke:
etwa 0,5 µm) und einer p-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦ y ≦
1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 25 (beispielsweise y = 1,0, z
= 0,5, Zn-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
1,0 µm) gebildet. Eine p-Typ-Ga1-xInxP-(0 < x < 1)Strom
diffusionsschicht 26 (beispielsweise x = 0,2, Zn-Konzen
tration: 5 × 1018 cm-3, Dicke: etwa 5,0 µm) ist auf der
Halbleiter-Mehrschichtstruktur 212 gebildet. Eine p-Sei
tenelektrode 211 ist auf dem Mittenteil der p-Typ-Strom
diffusionsschicht 26 gebildet, und eine n-Seitenelektrode
210 ist auf der gesamten Rückfläche des n-Typ-Substrates
21 gebildet.
Da das Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispieles
die Ga1-xInxP-(x = 0,2)Stromdiffusionsschicht 26 umfaßt,
beträgt die Gitterfehlanpassung etwa -2,1%, wie dies aus
der Fig. 2 zu ersehen ist. Dies bedeutet, daß die Gitter
verzerrung von diesem Beispiel um etwa 40% im Vergleich
mit dem Fall des in Fig. 13 gezeigten herkömmlichen Halb
leiter-Lichtemissionselementes reduziert ist, bei welchem
die Gitterfehlanpassung der GaP-Stromdiffusionsschicht
mit GaAs etwa -3,54% beträgt.
Obwohl der Effekt der Reduzierung der Gitterverzerrung in
diesem Beispiel kleiner als derjenige ist, der in Bei
spiel 1 erhalten wird, kann in diesem Beispiel der
Bandabstand der Stromdiffusionsschicht größer gemacht
werden als in Beispiel 1. Wie aus der Fig. 3 zu beobach
ten ist, ist der Bandabstand Eg der Ga1-xInxP-(x = 0,2)-
Stromdiffusionsschicht 26 im wesentlichen der gleiche wie
derjenige von GaP, d. h. 2,27 eV, was größer als der
Bandabstand Eg der Aktivschicht 24, d. h. 2,18 eV, ist.
Demgemäß wird in der Aktivschicht 24 erzeugtes grünes
Licht nicht in der Stromdiffusionsschicht 26 absorbiert,
sondern über die Oberseite des Halbleiter-Lichtemissions
elementes ausgegeben.
Somit kann in dem Halbleiter-Lichtemissionselement von
diesem Beispiel die Erzeugung von Kristalldefekten in der
Stromdiffusionsschicht 26 reduziert werden. Diese stei
gert stark die Emissionswirksamkeit und die Zuverlässig
keit des Elementes. Da darüber hinaus grünes Licht, das
in der Aktivschicht 24 erzeugt ist, in der Stromdiffusi
onsschicht 26 nicht absorbiert wird, nimmt die Emissions
wirksamkeit nicht ab, und auch die Eigenschaften des
Halbleiter-Lichtemissionselementes verschlechtern sich
nicht aufgrund einer Lichtabsorption. Wenn tatsächlich
das Halbleiter-Lichtemissionselement eine Grün-LED mit
einer Wellenlänge von 550 nm ist, ist die Emissionswirk
samkeit um etwa 30% im Vergleich mit einem herkömmlichen
Element verbessert, und die Zuverlässigkeit ist gestei
gert, da die Zeit, die erforderlich ist, bis sich die
Leuchtstärke auf eine Hälfte unter einer Ansteuerung von
20 mA bei 60°C verringert, um etwa das Zweifache erhöht
ist.
In einem Halbleiter-Lichtemissionselement von Beispiel 3
ist der In-Molenbruch x der Ga1-xInxP-Stromdiffusions
schicht verschieden von denjenigen in den Beispielen 1
und 2. Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung des Halbleiter-
Lichtemissionselementes von Beispiel 3.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement von diesem Beispiel
ist eine LED, die eine n-Typ-GaAs-Pufferschicht 32 (bei
spielsweise Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
0,5 µm) umfaßt, die auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 21 ge
bildet ist. Auf der Pufferschicht 32 ist eine Halbleiter-
Mehrschichtstruktur 312 aus einer n-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-
(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 33 (beispielsweise y
= 1,0, z = 0,5, Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke:
etwa 1,0 µm), einer (AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦
1) Aktivschicht 34 (beispielsweise y = 0,30, z = 0,5, Dicke:
etwa 0,5 µm) und einer p-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦ y ≦
1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 35 (beispielsweise y = 1,0, z
= 0,5, Zn-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
1,0 µm) gebildet. Eine P-Typ-Ga1-xInxP-(0 < x < 1) Strom
diffusionsschicht 36 (beispielsweise x = 0,01, Zn-Kon
zentration: 5 × 1018 cm-3, Dicke: etwa 5,0 µm) ist auf der
Halbleiter-Mehrschichtstruktur 312 gebildet. Eine p-Sei
tenelektrode 311 ist auf dem Mittenteil der p-Typ-Strom
diffusionsschicht 36 gebildet, und eine n-Seitenelektrode
310 ist auf der gesamten Rückfläche des n-Typ-Substrates
31 gebildet.
Da das Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispieles
die Ga1-xInxP-(x = 0,01) Stromdiffusionsschicht 36 umfaßt,
ist, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, die Gitterfehlanpas
sung leicht bezüglich des Falles des herkömmlichen Halb
leiter-Lichtemissionselementes reduziert, das in Fig. 13
gezeigt ist, und in welchem die Gitterfehlanpassung der
GaP-Stromdiffusionsschicht mit GaAs etwa -3,54% beträgt.
In diesem Beispiel dient jedoch die Verwendung der
Ga1-xInxP-(x = 0,01)Stromdiffusionsschicht 36 zur Steige
rung der Kristallinität im Vergleich mit der Verwendung
der GaP-Schicht aus dem weiter unten beschriebenen Grund.
Da in der GaP-Schicht Ga-Atome stark mit P-Atomen in dem
GaP-Kristall gebunden sind, diffundieren (wandern) die
Ga-Atome lediglich geringfügig auf der Wachstumsoberflä
che des Kristalles, was zu einem inselartigen Wachstum
und nicht gut schichtartigem Wachstum des Kristalles
führt. Dies neigt zum Erzeugen von Kristalldefekten. Da
gegen ist in der GaInP-Schicht, die In-Atome enthält, die
Erzeugung der Kristalldefekte merklich reduziert, selbst
wenn die Menge der In-Atome klein ist. Dies beruht dar
auf, daß In-Atome eine schwache Bindungsenergie mit P-
Atomen haben, das es den In-Atomen erlaubt, auf der
Wachstumsoberfläche des Kristalles zu diffundieren (zu
wandern). Mit dieser Diffusion der In-Atome neigen auch
die Ga-Atome zu einem Diffundieren. Dies schafft ein gu
tes schichtartiges Wachstum des Kristalles, verringert
die Erzeugung von Kristalldefekten und liefert so eine
gute Kristallinität.
In dem Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels
ist, wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, der Bandabstand
Eg der Ga1-xInxP-(x= 0,01)Stromdiffusionsschicht 36 im we
sentlichen der gleiche wie derjenige von GaP, d. h.
2,27 eV, was größer als der Bandabstand der
(AlyGa1-y)zIn1-zP-(y = 0,30, z = 0,5)Aktivschicht 34 ist.
Demgemäß wird gelbes Licht, das in der Aktivschicht 34
erzeugt ist, nicht in der Stromdiffusionsschicht 36 ab
sorbiert, sondern über die Oberseite des Halbleiter-
Lichtemissionselementes ausgegeben.
Somit kann in dem Halbleiter-Lichtemissionselement dieses
Beispiels die Erzeugung von Kristalldefekten in der
Stromdiffusionsschicht 36 reduziert werden. Dies steigert
stark die Emissionswirksamkeit und die Zuverlässigkeit
des Elementes. Da darüber hinaus in der Aktivschicht 34
erzeugtes gelbes Licht nicht in der Stromdiffusions
schicht 36 absorbiert wird, nimmt die Emissionswirksam
keit nicht ab, und auch die Eigenschaften des Halbleiter-
Lichtemissionselementes verschlechtern sich nicht auf
grund einer Lichtabsorption. Wenn tatsächlich das Halb
leiter-Lichtemissionselement eine Gelb-LED mit einer Wel
lenlänge von 590 nm ist, wird die Emissionswirksamkeit um
etwa 20% gesteigert, und die Zuverlässigkeit ist erhöht,
da die Zeit, die erforderlich ist, bis sich die Leucht
stärke auf eine Hälfte unter der Ansteuerung von 20 mA
bei 60°C reduziert, auf etwa das 1,5-fache erhöht ist.
In einem Halbleiter-Lichtemissionselement von Beispiel 4
wird der In-Molenbruch x der Ga1-xInxP-Stromdiffusions
schicht graduell in der Dickenrichtung verändert, und
InqGa1-qAs (0 ≦ y ≦ 1) wird als Aktivschicht verwendet.
Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung des Halbleiter-Licht
emissionselementes von Beispiel 4.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement von diesem Beispiel
ist eine LED, die eine n-Typ-GaAs-Pufferschicht 62 (bei
spielsweise Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
0,5 µm) umfaßt, die auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 61 ge
bildet ist. Auf der Pufferschicht 62 ist eine Halbleiter-
Mehrschichtstruktur 612 aus einer n-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-
(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1)Überzugschicht 63 (beispielsweise
y = 0,5, z = 0,5, Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke:
etwa 1,0 µm), einer InqGa1-qAs-(0 ≦ q ≦ 1) Aktivschicht 64
(beispielsweise q = 0,6, Dicke: etwa 0,5 µm) und einer p-
Typ(AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht
65 (beispielsweise y = 0,5, z = 0,5, Zn-Konzentration: 5
× 1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm) gebildet. Eine p-Typ-
Ga1-xInxP-(0 < x < 1) Stromdiffusionsschicht 66 (beispiels
weise x = 0,4 → 0,2, Zn-Konzentration: 5 × 1018 cm-3,
Dicke: etwa 5,0 µm) ist auf der Halbleiter-Mehrschicht
struktur 612 gebildet. Eine p-Seitenelektrode 611 ist auf
dem Mittenteil der p-Typ-Stromdiffusionsschicht 66 gebil
det, und eine n-Seitenelektrode 610 ist auf der gesamten
Rückfläche des n-Typ-Substrates 61 gebildet.
In diesem Beispiel wird der In-Molenbruch x der Ga1-xInxP-
Stromdiffusionsschicht 66 graduell von etwa 0,4 bis etwa
0,2 in der Dickenrichtung ausgehend von der Seite der p-
Typ-Überzugschicht 65 verändert. Die Gitterverzerrung
aufgrund einer Gitterfehlanpassung kann daher graduell
reduziert werden, so daß das Auftreten einer Gitterver
zerrung in dem Lichtemissionsteil minimiert werden kann.
In dem Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels
ist der Bandabstand Eg der Ga1-xInxP-(x = 0,4 → 0,2)-Strom
diffusionsschicht 66 größer als derjenige der
InqGa1-qAs-(q = 0,6)Aktivschicht 64. Daher kann in der Ak
tivschicht 64 erzeugtes Infrarotlicht über die Oberseite
des Halbleiter-Lichtemissionselementes ausgegeben werden,
ohne in der Stromdiffusionsschicht 66 absorbiert zu wer
den.
Somit ist in dem Halbleiter-Lichtemissionselement dieses
Beispiels die Gitterverzerrung verringert, und die Emis
sionswirksamkeit sowie die Zuverlässigkeit sind merklich
verbessert. Da darüber hinaus das in der Aktivschicht 64
erzeugte Infrarotlicht nicht in der Stromdiffusions
schicht 66 absorbiert wird, nimmt die Emissionswirksam
keit nicht ab, und auch die Eigenschaften des Halbleiter-
Lichtemissionselementes verschlechtern sich nicht auf
grund der Lichtabsorption. Wenn tatsächlich das Halblei
ter-Lichtemissionselement eine Infrarot-LED mit einer
Wellenlänge von 950 nm ist, ist die Emissionswirksamkeit
um etwa 30% gesteigert, und die Zuverlässigkeit ist er
höht, da die Zeit, die erforderlich ist, bis sich die
Leuchtstärke auf eine Hälfte unter der Ansteuerung bei
20 mA bei 60°C reduziert, auf das etwa 1,8-fache erhöht
ist.
In diesem Beispiel kann der Molenbruch q von dem die Ak
tivschicht bildenden InqGa1-qAs in geeigneter Weise verän
dert werden. Eine InqGa1-qAs-(0 ≦ q ≦ 1) Schicht kann als
die n-Typ- und p-Typ-Überzugschichten verwendet werden.
Im Beispiel 5 wird ein AlGaAs-Halbleiter-Lichtemissions
element beschrieben, in welchem der In-Molenbruch x der
Ga1-xInxP-Stromdiffusionsschicht graduell in der Dicken
richtung verändert wird. Fig. 7 ist eine Schnittdarstel
lung des Halbleiter-Lichtemissionselementes von Beispiel
5.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels ist
eine LED, die eine n-Typ-GaAs-Pufferschicht 72 (bei
spielsweise Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
0,5 µm) umfaßt, die auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 71 ge
bildet ist. Auf der Pufferschicht 72 ist eine Halbleiter-
Mehrschichtstruktur 712 aus einer n-Typ-AlpGa1-pAs-(0 ≦ p
< 1) Überzugschicht 73 (beispielsweise p = 0,7, Si-Konzen
tration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm), einer
AlpGa1pAs-(0 ≦ p ≦ 1)Aktivschicht 74 (beispielsweise p =
0, Dicke: etwa 0,5 µm) und einer p-Typ-AlpGa1-pAs-(0 ≦ p ≦
1)Überzugschicht 75 (beispielsweise p = 0,7, Zn-Konzen
tration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm) gebildet. Eine
p-Typ-Ga1-xInxP-(0 < x < 1) Stromdiffusionsschicht 76 (bei
spielsweise x = 0,2 → 0,01, Zn-Konzentration: 5 ×
1018 cm-3, Dicke: etwa 5,0 µm) ist auf der Halbleiter-
Mehrschichtstruktur 712 gebildet. Weiterhin ist eine p-
Typ-Ga1-xInxP-(0 < x < 1)Stromdiffusionsschicht 77 (bei
spielsweise x = 0,01, Zn-Konzentration: 5 × 1018 cm-3,
Dicke: etwa 2,0 µm) auf der Stromdiffusionsschicht 76 ge
bildet. Eine p-Seitenelektrode 711 ist auf dem Mittenteil
der p-Typ-Stromdiffusionsschicht 77 gebildet, und eine n-
Seitenelektrode 710 ist auf der gesamten Rückfläche des
n-Typ-Substrates 71 gebildet.
In diesem Beispiel wird der In-Molenbruch x der Ga1-xInxP-
Stromdiffusionsschicht 76 graduell von 0,2 auf 0,01 in
der Dickenrichtung ausgehend von der Seite der p-Typ-
Überzugschicht 75 verändert. Die Gitterverzerrung wird
daher graduell reduziert, so daß das Auftreten einer Git
terverzerrung in dem Lichtemissionsteil minimiert ist.
In dem Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels
ist der Bandabstand Eg der Ga1-xInxP-(x = 0,2 → 0,01)
Stromdiffusionsschicht 76 größer als derjenige der
AlpGa1-pAs-(p = 0) Aktivschicht 74. Demgemäß kann in der
Aktivschicht 74 erzeugtes Infrarotlicht über die Obersei
te des Halbleiter-Lichtemissionselementes ausgegeben wer
den, ohne in der Stromdiffusionsschicht 76 absorbiert zu
werden.
Somit ist in dem Halbleiter-Lichtemissionselement dieses
Beispiels die Gitterverzerrung reduziert, und die Emissi
onswirksamkeit und die Zuverlässigkeit sind verbessert.
Da darüber hinaus in der Aktivschicht 74 erzeugtes Infra
rotlicht nicht in der Stromdiffusionsschicht 76 absor
biert wird, nimmt die Emissionswirksamkeit nicht ab, und
auch die Eigenschaften des Halbleiter-Lichtemissionsele
mentes verschlechtern sich nicht aufgrund einer Lichtab
sorption. Wenn tatsächlich das Halbleiter-Lichtemissions
element eine Infrarot-LED mit einer Wellenlänge von
850 nm ist, so ist die Emissionswirksamkeit um etwa 10%
gesteigert, und die Zuverlässigkeit ist verbessert, da
die Zeit, die erforderlich ist, bis sich die Leuchtstärke
auf eine Hälfte unter einer Ansteuerung von 20 mA bei
60°C verringert, auf etwa das 1,3-fache gesteigert ist.
In diesem Beispiel kann der Molenbruch p von dem die n-
Typ-Überzugschicht, die Aktivschicht und die p-Typ-Über
zugschicht bildenden AlpGa1-pAs in geeigneter Weise verän
dert werden.
In Beispiel 6 wird ein AlGaInp-Halbleiter-Lichtemissions
element beschrieben, in welchem eine Stromsperrschicht
auf dem Mittenteil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur ge
bildet ist und in welchem die Ga1-xInxP-(0 < x < 1) Strom
diffusionsschicht über der Stromsperrschicht gebildet
ist. Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung des Halbleiter-
Lichtemissionselementes von Beispiel 6.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels ist
eine LED, die eine n-Typ-GaAs-Pufferschicht 82 (bei
spielsweise Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
0,5 µm) umfaßt, die auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 81 ge
bildet ist. Auf der Pufferschicht 28 ist eine Halbleiter-
Mehrschichtstruktur 812 aus einer n-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-
(0 ≦ y ≦ 1, a ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 83 (beispielsweise y
= 1,0, z = 0,5, Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke:
etwa 1,0 µm), einer (AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦
1) Aktivschicht 84 (beispielsweise y = 0,15, z = 0,5, Dicke:
etwa 0,5 µm) und einer p-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP(0 ≦ y ≦
1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 85 (beispielsweise y = 1,0, z
= 0,5, Zn-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
1,0 µm) gebildet.
Eine n-Typ-Ga1-aInaP-(0 < a < 1) Stromsperrschicht 88 (bei
spielsweise a = 0,2, Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke:
etwa 0,5 µm) ist auf dem Mittenteil der Halbleiter-
Mehrschichtstruktur 812 gebildet. Eine p-Typ-Ga1-xInxP-(0
< x < 1)Stromdiffusionsschicht 86 (beispielsweise x =
0,2, Zn-Konzentration: 5 × 1018 cm-3, Dicke: etwa 5,0 µm)
ist über der Halbleiter-Mehrschichtstruktur 812 gebildet,
um dadurch die Stromsperrschicht 88 zu bedecken. Eine p-
Seitenelektrode 811 ist auf dem Mittenteil der p-Typ-
Stromdiffusionsschicht 86 gegenüber zu der Stromsperr
schicht 88 über die Stromdiffusionsschicht 86 gebildet,
und eine n-Seitenelektrode 810 ist auf der gesamten Rück
fläche des n-Typ-Substrates 81 gebildet.
In diesem Beispiel ist die Stromsperrschicht 88 auf dem
Mittenteil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur 812 gebil
det, und die Stromdiffusionsschicht 86 ist über der
Stromsperrschicht 88 gebildet. Bei dieser Anordnung
streut ein von der p-Seitenelektrode 811 fließender Strom
zu dem Randteil der Stromdiffusionsschicht 86. Dies stei
gert weiter die Lichtausgabewirksamkeit über den Randteil
der Stromdiffusionsschicht 86, auf dem die p-Seitenelek
trode 811 nicht gebildet ist. Da darüber hinaus die
Stromsperrschicht 88 aus n-Typ-Ga1-aInaP (0 < a < 1) her
gestellt ist, dient sie zum Verringern der Gitterverzer
rung und zum Steigern der Emissionswirksamkeit und der
Zuverlässigkeit des Elementes, ähnlich wie die Stromdif
fusionsschicht 86. Wenn tatsächlich das Halbleiter-Licht
emissionselement eine Orange-LED mit einer Wellenlänge
von 610 nm ist, ist die Emissionswirksamkeit um etwa 30%
gesteigert, und die Zuverlässigkeit ist erhöht, da die
Zeit, die erforderlich ist, bis sich die Leuchtstärke auf
eine Hälfte unter einer Ansteuerung von 20 mA bei 60°C
verringert, auf etwa das 2,5-fache erhöht ist.
In diesem Beispiel ist die Stromsperrschicht auf dem Mit
tenteil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur gebildet, um
einen Strom daran zu hindern, zu dem Mittenteil des Lich
temissionsteiles zu fließen. Alternativ kann die Halblei
ter-Mehrschichtstruktur in dem Mittenteil des Substrates
gebildet werden, und die Stromsperrschicht kann gebildet
werden, um den Teil um die Halbleiter-Mehrschichtstruktur
herum zu vergraben. In diesem Beispiel ist die Strom
sperrschicht leitend mit dem gleichen Leitfähigkeitstyp
wie derjenige des Substrates. Alternativ kann die Strom
sperrschicht aus einem isolierenden Material hergestellt
sein. Dies gilt auch für das weiter unten zu beschreiben
de Beispiel 8.
In Beispiel 7 wird ein AlGaInP-Halbleiter-Lichtemissions
element beschrieben, bei dem eine Stromsperrschicht auf
dem Randteil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur gebildet
ist, die den Mittenteil hiervon umgibt, und bei dem die
Ga1-xInxP-(0 < x < 1) Stromdiffusionsschicht ist über der
Stromsperrschicht gebildet. Fig. 9 ist eine Schnittdar
stellung des Halbleiter-Lichtemissionselementes von
Fig. 7.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement von diesem Beispiel
ist eine LED, die eine n-Typ-GaAs-Pufferschicht 92 (bei
spielsweise Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
0,5 µm) umfaßt, welche auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 91
gebildet ist. Auf der Pufferschicht 92 ist eine Halblei
ter-Mehrschichtstruktur 912 aus einer n-Typ-
(AlyGa1-y)zIn1-zP(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 93
(beispielsweise y = 1,0, z = 0,5, Si-Konzentration: 5 ×
1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm), einer (AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦
y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1)Aktivschicht 94 (beispielsweise y = 0,4,
z = 0,5, Dicke: etwa 0,5 µm) und einer p-Typ-
(AlyGa1-y)zIn1-zP(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 95
(beispielsweise y = 1,0, z = 0,5, Zn-Konzentration: 5 ×
1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm) gebildet.
Eine n-Typ-Ga1-aInaP-(0 < a < 1)Stromsperrschicht 98 (bei
spielsweise a = 0,2, Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke:
etwa 0,5 µm) wird auf dem Randteil der Halbleiter-
Mehrschichtstruktur 912 gebildet, die den Mittenteil
hiervon umgibt. Eine p-Typ-Ga1-xInxP-(0 < x < 1)Stromdif
fusionsschicht 96 (beispielsweise x = 0,2, Zn-Konzentra
tion: 5 × 1018 cm-3, Dicke: etwa 5,0 µm) wird über der
Halbleiter-Mehrschichtstruktur 912 gebildet, die die
Stromsperrschicht 98 bedeckt. Eine p-Seitenelektrode 911
wird auf dem Randteil der p-Typ-Stromdiffusionsschicht 96
gebildet, die den Mittenteil hiervon umgibt, und eine n-
Seitenelektrode 910 wird auf der gesamten Rückfläche des
n-Typ-Substrates 91 gebildet.
Bei diesem Beispiel wird die Stromsperrschicht 98 auf dem
Randteil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur 912 gebildet,
die den Mittenteil hiervon umgibt, und die Stromdiffusi
onsschicht 96 ist über der Stromsperrschicht 98 gebildet.
Bei dieser Anordnung wird ein von der p-Seitenelektrode
911 fließender Strom in den Mittenteil der Stromdiffusi
onsschicht 96 konzentriert. Dies steigert weiter die
Lichtausgabewirksamkeit über dem Mittenteil der Stromdif
fusionsschicht 96, auf dem die p-Seitenelektrode 911
nicht gebildet ist. Da darüber hinaus die Stromsperr
schicht 98 aus n-Typ-Ga1-aIn-P (0 < a < 1) hergestellt
ist, dient sie zum Verringern der Gitterverzerrung und
zum Steigern der Emissionswirksamkeit sowie der Zuverläs
sigkeit des Elementes, ähnlich wie die Stromdiffusions
schicht 96. Wenn tatsächlich das Halbleiter-Lichtemis
sionselement eine Grün-LED mit einer Wellenlänge von
550 nm ist, wird die Emissionswirksamkeit um etwa 35%
gesteigert, und die Zuverlässigkeit ist erhöht, da die
Zeit, die erforderlich ist, bis sich die Leuchtstärke auf
eine Hälfte unter der Ansteuerung bei 20 mA bei 60°C ver
ringert, auf etwa das 2-7fache gesteigert ist.
In diesem Beispiel wird die Stromsperrschicht auf dem
Randteil der den Mittenteil hiervon umgebenden Halblei
ter-Mehrschichtstruktur gebildet, um einen Strom daran zu
hindern, zu dem Randteil des Lichtemissionsteiles zu
fließen. Alternativ kann die Halbleiter-Mehrschichtstruk
tur in dem Randteil des den Mittenteil hiervon umgebenden
Substrates gebildet werden, und die Stromsperrschicht
kann erzeugt werden, um den durch die Halbleiter-Mehr
schichtstruktur umgebenen Teil zu vergraben. In diesem
Beispiel ist die Stromsperrschicht mit dem gleichen Leit
fähigkeitstyp wie demjenigen des Substrates leitend. Al
ternativ kann die Stromsperrschicht aus einem isolieren
den Material hergestellt sein. Dies gilt auch für das
weiter unten zu beschreibende Beispiel 9.
Im Beispiel 8 wird ein AlGaInP-Halbleiter-Lichtemissions
element beschrieben, bei dem eine Stromsperrschicht aus
einem Al enthaltenden Verbindungshalbleiter, wie bei
spielsweise (AlcGa1-c)dIn1-dP-(0 ≦ c ≦ 1, 0 ≦ d ≦ 1) auf
dem Mittenteil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur gebil
det ist, und die Ga1-xInxP-(0 < x < 1)Stromdiffusions
schicht ist über der Stromsperrschicht gebildet. Fig. 10C
ist eine Schnittdarstellung des Halbleiter-Lichtemis
sionselementes von Beispiel 8.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels ist
eine LED, die eine n-Typ-GaAs-Pufferschicht 102 (bei
spielsweise Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
0,5 µm) aufweist, die auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 101
angeordnet ist. Auf der Pufferschicht 102 ist eine Halb
leiter-Mehrschichtstruktur 1012 aus einer n-Typ-
(AlyGa1-y)zIn1-zP(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 103
(beispielsweise y = 1,0, z = 0,5, Si-Konzentration: 5 ×
1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm), einer (AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦
y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1)Aktivschicht 104 (beispielsweise y =
0,45, z = 0,5, Dicke: etwa 0,5 µm) und einer p-Typ-
(AlyGa1-y)zIn1-zP(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 105
(beispielsweise y = 1,0, z = 0,5, Zn-Konzentration: 5 ×
1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm) gebildet.
Eine p-Typ-Ga1-rInrP-(0 < r < 1) Schutzschicht 109 (bei
spielsweise r = 0,2, Zn-Konzentration: 5 × 1018 cm-3, Dicke:
etwa 0,5 µm) ist auf der Halbleiter-Mehrschichtstruk
tur 1012 gebildet. Eine n-Typ-(AlcGa1-c)-In1-dP-(0 ≦ c ≦ 1,
0 ≦ d ≦ 1)Stromsperrschicht 108 (beispielsweise c = 0,2,
d = 0,5, Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
0,5 µm) ist auf der Schutzschicht 109 gebildet. Eine p-
Typ-Ga1-xInxP-(0 < x < 1)Stromdiffusionsschicht 106 (bei
spielsweise x = 0,2, Zn-Konzentration: 5 × 1018 cm-3, Dicke:
etwa 5,0 µm) ist über der Halbleiter-Mehrschicht
struktur 1012 gebildet, die die Stromsperrschicht 108
überdeckt. Eine p-Seitenelektrode 1011 ist auf dem Mit
tenteil der p-Typ-Stromdiffusionsschicht 106 gebildet,
die der Stromsperrschicht 108 über die Stromdiffusions
schicht 106 gegenüberliegt, und eine n-Seitenelektrode
1010 ist auf der gesamten Rückfläche des n-Typ-Substrates
101 gebildet.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels
wird beispielsweise in der folgenden Weise hergestellt:
Zunächst werden, wie in Fig. 10A gezeigt ist, die n-Typ-
GaAs-Pufferschicht 102, die n-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-Über
zugschicht 103, die (AlyGa1y)zIn1-zP-Aktivschicht 104, die
p-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-Überzugschicht 105, die p-Typ-
Ga1-rInrP-Schutzschicht 109 und eine Schicht 108a zum Bil
den der Stromsperrschicht, die aus n-Typ-(AlcGa1-c)dIn1-dP
hergestellt ist, sequentiell auf dem n-Typ-GaAs-Substrat
101 erzeugt.
Dann wird, wie in Fig. 10B gezeigt ist, die Schicht 108a
zum Bilden der Stromsperrschicht geätzt, um lediglich den
Teil zurückzulassen, der auf dem Mittenteil der Schutz
schicht 109 gelegen ist, damit so die Stromsperrschicht
108 gebildet wird. Bei diesem Ätzen wird ein Ätzmittel
mit einer von Al abhängigen Ätzgeschwindigkeit, wie bei
spielsweise ein Phosphorsäure-(H3PO4-)Ätzmittel verwen
det. Durch Verwenden eines derartigen Ätzmittels können
die Schicht 108a zum Bilden der Stromsperrschicht, die
aus einem Al enthaltenden Verbindungshalbleiter herge
stellt ist, und die Schutzschicht 109, die aus einem Ma
terial hergestellt ist, das kein AI enthält, selektiv ge
ätzt werden, um das Ätzen zu stoppen, wenn es die Schutz
schicht 109 erreicht.
Danach wird, wie in Fig. 10C gezeigt ist, die p-Typ-
Ga1-xInxP-Stromdiffusionsschicht 106 auf der sich ergeben
den Struktur aufgewachsen, und die n-Seitenelektrode 1010
sowie die p-Seitenelektrode 1011 werden gebildet, um so
das Halbleiter-Lichtemissionselement zu vervollständigen.
Somit ist in dem Halbleiter-Lichtemissionselement dieses
Beispiels die Stromsperrschicht 108 aus Al enthaltendem
(AlcGa1-c)dIn1-dP (c = 0,2, d = 0,5) hergestellt. Ein se
lektives Ätzen ist daher zwischen der Stromsperrschicht
108 und der Ga1-rInrP-(r = 0,2) Schutzschicht 109 möglich.
Dies steigert merklich die Ausbeute bei dem Fertigungs
prozeß und verringert die Herstellungskosten.
Im Beispiel 9 wird ein AlGaInP-Halbleiter-Lichtemissions
element beschrieben, bei dem eine Stromsperrschicht aus
einem Al enthaltenden Verbindungshalbleiter, wie bei
spielsweise AlbGa1-bAs (0 ≦ b ≦ 1) auf dem Randteil der
Halbleiter-Mehrschichtstruktur gebildet ist, die den Mit
tenteil hiervon umgibt, und die Ga1-xInxP-(0 < x < 1)
Stromdiffusionsschicht wird über der Stromsperrschicht
gebildet. Fig. 11 ist eine Schnittdarstellung des Halb
leiter-Lichtemissionselementes von Beispiel 9.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels ist
eine LED, die eine n-Typ-GaAs-Pufferschicht 112 (bei
spielsweise Si-Konzentration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa
0,5 µm) umfaßt, die auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 111 ge
bildet ist. Auf der Pufferschicht 112 wird eine Halblei
ter-Mehrschichtstruktur 1112 aus einer n-Typ-
(AlyGa1-y)zIn1-zP(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 113
(beispielsweise y = 1,0, z = 0,5, Si-Konzentration: 5 ×
1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm), einer (AlyGa1-y)zIn1-zP-(0 ≦
y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1)Aktivschicht 114 (beispielsweise y =
0,4, z = 0,5, Dicke: etwa 0,5 µm) und einer p-Typ-
(AlyGa1-y)zIn1-zP(0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1) Überzugschicht 115
(beispielsweise y = 1,0, z = 0,5, Zn-Konzentration: 5 ×
1017 cm-3, Dicke: etwa 1,0 µm) gebildet.
Eine p-Typ-Ga1-rInrP-(0 < r < 1) Schutzschicht 119 (bei
spielsweise r = 0,2, Zn-Konzentration: 5 × 1018 cm-3, Dicke:
etwa 0,5 µm) wird auf der Halbleiter-Mehrschicht
struktur 1112 gebildet. Eine n-Typ-Al-Ga1-bAs-(0 ≦ b ≦ 1)
Stromsperrschicht 118 (beispielsweise b = 0,2, Si-Konzen
tration: 5 × 1017 cm-3, Dicke: etwa 0,5 µm) wird auf dem
den Mittenteil hiervon umgebenden Randteil der Schutz
schicht 119 gebildet. Eine p-Typ-Ga1-xInxP-(0 < x < 1)
Stromdiffusionsschicht 116 (beispielsweise x = 0,2, Zn-
Konzentration: 5 × 1018 cm-3, Dicke: etwa 5,0 µm) wird
über der die Stromsperrschicht 118 bedeckenden Halblei
ter-Mehrschichtstruktur 1112 gebildet. Eine p-Seiten
elektrode 1111 wird auf dem Randteil der p-Typ-Stromdif
fusionsschicht 116 gebildet, der den Mittenteil hiervon
umgibt, gegenüber zu der Stromsperrschicht 118 über die
Stromdiffusionsschicht 116, und eine n-Seitenelektrode
1110 wird auf der gesamten Rückfläche des n-Typ-Substra
tes 111 gebildet.
Das Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels
wird beispielsweise in der folgenden Weise hergestellt.
Zunächst werden, wie in Fig. 11A gezeigt ist, die n-Typ-
GaAs-Pufferschicht 112, die n-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-Über
zugschicht 113, die (AlyGa1-y)zIn1-zP-Aktivschicht 114, die
p-Typ-(AlyGa1-y)zIn1-zP-Überzugschicht 115, die p-Typ-
Ga1-rInrP-Schutzschicht 119 und eine Schicht 118a zum Bil
den der Stromsperrschicht, hergestellt aus n-Typ-
AlGa1-bAs, sequentiell auf dem n-Typ-GaAs-Substrat 111
erzeugt.
Dann wird, wie in Fig. 11B gezeigt ist, die Schicht 118a
zum Bilden der Stromsperrschicht geätzt, um lediglich den
auf dem Randteil der Schutzschicht 119, der den Mitten
teil hiervon umgibt, gelegenen Teil zurückzulassen, damit
die Stromsperrschicht 118 gebildet wird. Bei diesem Ätzen
wird ein Ätzmittel mit einer von Al abhängigen Ätzge
schwindigkeit, wie beispielsweise ein Phosphorsäure-
(H3PO4)-Ätzmittel verwendet. Unter Verwendung eines der
artigen Ätzmittels können die Schicht 118a zum Erzeugen
der Stromsperrschicht, die aus einem Al enthaltenden Ver
bindungshalbleiter hergestellt ist, und die Schutzschicht
119, die aus einem Material hergestellt ist, das kein Al
enthält, selektiv geätzt werden, um das Ätzen zu stoppen,
wenn es die Schutzschicht 119 erreicht.
Danach wird, wie in Fig. 11C gezeigt ist, die p-Typ-
Ga1-xInxPStr0mdiffusionsschicht 116 auf der sich ergeben
den Struktur aufgewachsen, und die n-Seitenelektrode 1110
sowie die p-Seitenelektrode 1111 werden gebildet, um das
Halbleiter-Lichtemissionselement zu vervollständigen.
In dem Halbleiter-Lichtemissionselement dieses Beispiels
ist die Stromsperrschicht 118 aus einem Al enthaltenden
AlbGa1-bAs (b = 0,2) hergestellt. Ein selektives Ätzen ist
daher möglich zwischen der Al enthaltenden Stromsperr
schicht 118 und der Ga1-rInrP-(r = 0,2)Schutzschicht 119,
die kein Al enthält. Dies steigert merklich die Ausbeute
in dem Fertigungsprozeß und reduziert die Herstellungsko
sten.
Wie oben beschrieben ist, kann erfindungsgemäß die Git
terverzerrung in der Stromdiffusionsschicht vermindert
werden. Dies reduziert nicht nur die Erzeugung von Kri
stalldefekten in der Stromdiffusionsschicht selbst, son
dern verhindert auch die Erzeugung von Kristalldefekten
in dem Lichtemissionsteil der Aktivschicht und derglei
chen. Als ein Ergebnis sind die Emissionswirksamkeit und
die Zuverlässigkeit merklich gesteigert.
Durch Einstellen des In-Molenbruches der Stromdiffusions
schicht auf 0 < x < 0,49 kann das von der GaInP-Schicht
oder der AlGaInP-Schicht emittierte Licht durch die
Stromdiffusionsschicht verlaufen, ohne absorbiert zu wer
den. Auch ist die Erzeugung von Kristalldefekten in der
Stromdiffusionsschicht reduziert. Als Ergebnis sind die
Emissionswirksamkeit und die Zuverlässigkeit weiter er
höht.
Durch Einstellen des In-Molenbruches der Stromdiffusions
schicht auf 0 < x < 0,27 wird Licht in der Stromdiffusi
onsschicht nicht absorbiert, und die Kristallinität der
Stromdiffusionsschicht ist gesteigert. Als ein Ergebnis
sind die Emissionswirksamkeit und die Zuverlässigkeit
weiter erhöht.
Die Gitterverzerrung wird graduell entlastet, indem gra
duell der In-Molenbruch x der Stromdiffusionsschicht in
der Dickenrichtung verändert wird. Dies reduziert weiter
die Gitterverzerrung, und somit steigen die Emissions
wirksamkeit und die Zuverlässigkeit an.
Durch Einstellen des graduell veränderten In-Molenbruches
x der Stromdiffusionsschicht auf 0 < x < 0,49 kann das
von der GaInP-Schicht oder der AlGaInP-Schicht emittierte
Licht durch die Stromdiffusionsschicht verlaufen, ohne
absorbiert zu werden. Auch ist die Erzeugung von Kri
stalldefekten vermindert. Als ein Ergebnis steigen die
Emissionswirksamkeit und die Zuverlässigkeit weiter an.
Durch Einstellen des graduell veränderten In-Molenbruches
der Stromdiffusionsschicht auf 0 < x < 0,27 wird Licht
nicht in der Stromdiffusionsschicht absorbiert, und die
Kristallinität der Stromdiffusionsschicht steigt an. Als
ein Ergebnis sind die Emissionswirksamkeit und die Zuver
lässigkeit weiter verbessert.
Durch Verwenden der obigen Stromdiffusionsschicht für das
Halbleiter-Lichtemissionselement einschließlich des Lich
temissionsteiles, der aus (AlyGa1-y)zIn1-zP (0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦
z ≦ 1), AlpGa1-pAs (0 ≦ p ≦ 1), InqGa1-qAs (0 ≦ q ≦ 1) oder
dergleichen hergestellt ist, kann verhindert werden, daß
der Lichtemissionsteil Kristalldefekte erzeugt. Dies
steigert die Emissionswirksamkeit des Elementes.
Indem die Stromsperrschicht so gebildet wird, daß sie der
Elektrode über die Stromdiffusionsschicht gegenüberliegt,
wird ein Strom wirksam zu dem Teil der Stromdiffusions
schicht geleitet, wo die Stromsperrschicht nicht darunter
gebildet ist. Dies steigert die Emissionswirksamkeit und
auch die Lichtausgabewirksamkeit über den Teil der Strom
diffusionsschicht, auf dem die Elektrode nicht gebildet
ist.
Beispielsweise kann die Elektrode auf dem Mittenteil der
Stromdiffusionsschicht gebildet werden, und die Strom
sperrschicht kann erzeugt werden, indem sie der Elektrode
über die Stromdiffusionsschicht gegenüberliegt. In diesem
Fall steigt die Lichtausgabewirksamkeit über dem Randteil
der Stromdiffusionsschicht an, auf dem die Elektrode
nicht gebildet ist.
Alternativ kann die Elektrode auf dem den Mittenteil
hiervon umgebenden Randteil der Stromdiffusionsschicht
gebildet werden, und die Stromsperrschicht kann gebildet
werden, indem sie der Elektrode über die Stromdiffusions
schicht gegenüberliegt. In diesem Fall ist die Lichtaus
gabewirksamkeit über den Mittenteil der Stromdiffusions
schicht, auf dem Elektrode nicht gebildet ist, erhöht.
Durch Verwenden von Ga1-aInaP (0 < a < 1) für die Strom
sperrschicht ist die Gitterverzerrung in der Stromsperr
schicht vermindert. Dies steigert die Emissionswirksam
keit und die Zuverlässigkeit des Elementes.
Durch Verwenden eines Al enthaltenden Verbindungshalblei
ters, wie beispielsweise Alb-Ga1-bAs (0 ≦ b ≦ 1) und
(AlcGa1-c)dIn1-dP (0 ≦ c ≦ 1, 0 ≦ d ≦ 1) für die Strom
sperrschicht kann die Stromsperrschicht an einer ge
wünschten Stelle durch selektives Ätzen erzeugt werden.
Dies erhöht merklich die Ausbeute in dem Fertigungsprozeß
und reduziert die Herstellungskosten.
Claims (18)
1. Halbleiter-Lichtemissionselement, umfassend:
ein Substrat (1),
eine Halbleiter-Mehrschichtstruktur (12) mit we nigstens einer ersten Überzugschicht (3) eines ersten Leitfähigkeitstyps, einer Aktivschicht (4) und einer zweiten Überzugschicht (5) eines zweiten Leitfähig keitstyps, die in dieser Reihenfolge auf dem Substrat (1) gebildet sind, und
eine Stromdiffusionsschicht (6) aus einem Ga1-xInxP (0 < x < 1) enthaltenden Material des zweiten Leitfä higkeitstyps, das auf der Halbleiter-Mehrschicht struktur (12) vorgesehen ist.
ein Substrat (1),
eine Halbleiter-Mehrschichtstruktur (12) mit we nigstens einer ersten Überzugschicht (3) eines ersten Leitfähigkeitstyps, einer Aktivschicht (4) und einer zweiten Überzugschicht (5) eines zweiten Leitfähig keitstyps, die in dieser Reihenfolge auf dem Substrat (1) gebildet sind, und
eine Stromdiffusionsschicht (6) aus einem Ga1-xInxP (0 < x < 1) enthaltenden Material des zweiten Leitfä higkeitstyps, das auf der Halbleiter-Mehrschicht struktur (12) vorgesehen ist.
2. Halbleiter-Lichtemissionselement nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der In-Molenbruch x der
Stromdiffusionsschicht (6) in dem Bereich von etwa 0
< x < 0,49 liegt.
3. Halbleiter-Lichtemissionselement nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der In-Molenbruch x der
Stromdiffusionsschicht (6) in dem Bereich von etwa 0
< x < 0,27 liegt.
4. Halbleiter-Lichtemissionselement, umfassend:
ein Substrat (21),
eine Halbleiter-Mehrschichtstruktur (212) mit we nigstens einer ersten Überzugschicht (23) eines er sten Leitfähigkeitstyps, einer Aktivschicht (24) und einer zweiten Überzugschicht (25) eines zweiten Leit fähigkeitstyps, die in dieser Reihenfolge auf dem Substrat (21) gebildet sind, und
eine Stromdiffusionsschicht (26) aus einem Ga1-xInxP (0 < x < 1) enthaltenden Material des zwei ten Leitfähigkeitstyps, das auf der Halbleiter-Mehr schichtstruktur (212) gebildet ist, wobei sich der In-Molenbruch x der Stromdiffusionsschicht (26) in einer Dickenrichtung verändert.
ein Substrat (21),
eine Halbleiter-Mehrschichtstruktur (212) mit we nigstens einer ersten Überzugschicht (23) eines er sten Leitfähigkeitstyps, einer Aktivschicht (24) und einer zweiten Überzugschicht (25) eines zweiten Leit fähigkeitstyps, die in dieser Reihenfolge auf dem Substrat (21) gebildet sind, und
eine Stromdiffusionsschicht (26) aus einem Ga1-xInxP (0 < x < 1) enthaltenden Material des zwei ten Leitfähigkeitstyps, das auf der Halbleiter-Mehr schichtstruktur (212) gebildet ist, wobei sich der In-Molenbruch x der Stromdiffusionsschicht (26) in einer Dickenrichtung verändert.
5. Halbleiter-Lichtemissionselement nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß die veränderten In-Molen
brüche x der Stromdiffusionsschicht (26) in dem Be
reich von etwa 0 < x < 0,49 liegen.
6. Halbleiter-Lichtemissionselement nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß die veränderten In-Molen
brüche x der Stromdiffusionsschicht (26) in dem Be
reich von etwa 0 < x < 0,27 liegen.
7. Halbleiter-Lichtemissionselement nach einem der An
sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ak
tivschicht (4, 24) aus (AlyGa1-y)zIn1-zP (0 ≦ y ≦ 1, 0
≦ z ≦ 1), (AlpGa1-p)zAs (0 ≦ p ≦ 1) oder InqGa1-qAs (0 ≦
q ≦ 1) hergestellt ist.
8. Halbleiter-Lichtemissionselement nach einem der An
sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar
von Elektroden vorgesehen sind, wobei das Substrat
(1), der Halbleiter-Mehrschichtstruktur (12) und die
Stromdiffusionsschicht (6) dazwischen gelegen sind,
und daß eine Stromsperrschicht so angeordnet ist, daß
sie einer der Elektroden gegenüberliegt, die auf der
Seite der Stromdiffusionsschicht gelegen ist, wobei
die Stromdiffusionsschicht zwischen der einen Elek
trode und der Stromsperrschicht angeordnet ist.
9. Halbleiter-Lichtemissionselement nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß ein Paar von Elektroden
vorgesehen sind, wobei das Substrat, die Halbleiter-
Mehrschichtstruktur und die Stromdiffusionsschicht
dazwischen angeordnet sind, und daß eine Stromsperr
schicht so vorgesehen ist, daß sie einer der Elektro
den gegenüberliegt, die auf der Seite der Stromdiffu
sionsschicht gelegen ist, wobei die Stromdiffusions
schicht zwischen der einen Elektrode und der Strom
sperrschicht angeordnet ist.
10. Halbleiter-Lichtemissionselement nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Elektrode auf der Seite
der Stromdiffusionsschicht auf einem Mittenteil der
Stromdiffusionsschicht gebildet ist, um Licht über
einen Randteil der Stromdiffusionsschicht auszugeben.
11. Halbleiter-Lichtemissionselement nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Elektrode auf der Seite
der Stromdiffusionsschicht auf einem einen Mittenteil
hiervon umgebenden Randteil der Stromdiffusions
schicht gebildet ist, um Licht über den Mittenteil
der Stromdiffusionsschicht auszugeben.
12. Halbleiter-Lichtemissionselement nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Stromsperrschicht aus
einem Ga1-aInaP (0 < a < 1) enthaltenden Material her
gestellt ist.
13. Halbleiter-Lichtemissionselement nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Stromsperrschicht aus
einem Al enthaltenden Verbindungshalbleiter herge
stellt ist.
14. Halbleiter-Lichtemissionselement nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsperrschicht aus
AlbGa1-bAs (0 ≦ b ≦ 1) oder (AlcGa1-c)dIn1-dP (0 ≦ c ≦ 1,
0 ≦ d ≦ 1) hergestellt ist.
15. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Lichtemis
sionselementes umfassend: ein Substrat (1), eine
Halbleiter-Mehrschichtstruktur (12) mit wenigstens
einer ersten Überzugschicht (3) eines ersten Leitfä
higkeitstyps, einer Aktivschicht (4) und einer zwei
ten Überzugschicht (5) eines zweiten Leitfähigkeits
typs, die in dieser Reihenfolge auf dem Substrat (1)
gebildet sind, eine Stromsperrschicht eines ersten
Leitfähigkeitstyps, die auf einem Teil der Halblei
ter-Mehrschichtstruktur (12) gebildet ist, einer
Stromdiffusionsschicht, die aus einem Ga1-xInxP (0 < x
< 1) enthaltenden Material eines zweiten Leitfähig
keitstyps hergestellt ist, das auf der die Strom
sperrschicht bedeckenden Halbleiter-Mehrschichtstruk
tur gebildet ist, und ein Paar von Elektroden, von
denen eine auf der Stromdiffusionsschicht gebildet
ist, um der Stromsperrschicht über die Stromdiffusi
onsschicht gegenüberzuliegen und von denen die andere
Elektrode auf einer Oberfläche des Substrates gebil
det ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte
aufweist:
Erzeugen der Halbleiter-Mehrschichtstruktur auf dem Substrat und Bilden einer Schutzschicht aus einem Material, das kein Al enthält, und einer Schicht zum Erzeugen der Stromsperrschicht aus einem Al enthal tenden Verbindungshalbleiter auf der Halbleiter-Mehr schichtstruktur, und
Bilden der Stromsperrschicht auf einem Teil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur durch selektives Ätzen der Schicht zum Erzeugen der Stromsperrschicht.
Erzeugen der Halbleiter-Mehrschichtstruktur auf dem Substrat und Bilden einer Schutzschicht aus einem Material, das kein Al enthält, und einer Schicht zum Erzeugen der Stromsperrschicht aus einem Al enthal tenden Verbindungshalbleiter auf der Halbleiter-Mehr schichtstruktur, und
Bilden der Stromsperrschicht auf einem Teil der Halbleiter-Mehrschichtstruktur durch selektives Ätzen der Schicht zum Erzeugen der Stromsperrschicht.
16. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Lichtemis
sionselementes nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß der Schritt des Ätzens der Schicht zum Bil
den der Stromsperrschicht so durchgeführt wird, daß
die Stromsperrschicht auf einem Mittenteil der Halb
leiter-Mehrschichtstruktur gebildet wird.
17. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Lichtemis
sionselementes nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schritt zum Ätzen der Schicht
zum Bilden der Stromsperrschicht so durchgeführt
wird, daß die Stromsperrschicht auf einem Randteil
der einen Mittenteil hiervon umgebenden Halbleiter-
Mehrschichtstruktur gebildet wird.
18. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Lichtemis
sionselementes nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß eine AlbGa1-bAs-(0 ≦ b ≦
1) Schicht oder eine (AlcGa1-c)dIn1-dP-(0 ≦ c ≦ 1, 0 ≦ d
≦ 1) Schicht als die Stromsperrschicht verwendet wird.
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Cited By (3)
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DE10306309A1 (de) * | 2003-02-14 | 2004-09-09 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetische Strahlung emittierenden Halbleiterchips und elektromagnetische Strahlung emittierender Halbleiterchip |
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JP2831667B2 (ja) * | 1988-12-14 | 1998-12-02 | 株式会社東芝 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
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JP3143040B2 (ja) * | 1995-06-06 | 2001-03-07 | 三菱化学株式会社 | エピタキシャルウエハおよびその製造方法 |
-
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6936858B1 (en) | 1998-08-21 | 2005-08-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light-emitting diode |
US6984850B2 (en) | 1998-08-21 | 2006-01-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light-emitting diode |
DE19939471B4 (de) * | 1998-08-21 | 2008-03-20 | Sharp K.K. | Halbleiterleuchtdiode mit Stromdiffusionsschicht |
US6468818B2 (en) | 1999-01-25 | 2002-10-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for producing a high-luminance semiconductor light-emitting device capable of operating at a low voltage |
DE10003065B4 (de) * | 1999-01-25 | 2006-10-26 | Sharp K.K. | Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit beim Ausbilden einer Stromdiffusionsschicht aktiv geänderter Wachstumsrate |
DE10306309A1 (de) * | 2003-02-14 | 2004-09-09 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetische Strahlung emittierenden Halbleiterchips und elektromagnetische Strahlung emittierender Halbleiterchip |
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