DE2048189A1 - Photo emissive diode - in group iii-v compound substrate with transparent metal or semiconductor window - Google Patents

Photo emissive diode - in group iii-v compound substrate with transparent metal or semiconductor window

Info

Publication number
DE2048189A1
DE2048189A1 DE19702048189 DE2048189A DE2048189A1 DE 2048189 A1 DE2048189 A1 DE 2048189A1 DE 19702048189 DE19702048189 DE 19702048189 DE 2048189 A DE2048189 A DE 2048189A DE 2048189 A1 DE2048189 A1 DE 2048189A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
diode
semiconductor
layer
zone
light
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.)
Granted
Application number
DE19702048189
Other languages
German (de)
Other versions
DE2048189C2 (en
Inventor
Wolfgang Dipl Phys Dr 8000 München HOIf 5-00 Touchy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19702048189 priority Critical patent/DE2048189C2/en
Publication of DE2048189A1 publication Critical patent/DE2048189A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2048189C2 publication Critical patent/DE2048189C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/44Semiconductor 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 coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/36Semiconductor 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 electrodes
    • H01L33/40Materials therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/36Semiconductor 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 electrodes
    • H01L33/40Materials therefor
    • H01L33/42Transparent materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

A single crystal of e.g. GaAs has two parallel doped zones, each with ohmic contacts. The light emitting surface is covered by a stabilizing layer for protection of the semiconductor material from the effects of heat, and atmos impurities. This layer may be of evaporated metal esp. Sn, Au or Ag or of semiconductor material of the same conductivity type as the emissive zone and is formed by diffusion. When a metal layer is used its thickness is half the wavelength of the light emitted.

Description

Lichtaussendende Halbleiterdiode Die Erfindung betrifft eine lichtaussehende Halbleiterdiode mit zwei entgegengesetzt dotierten, mit Kontakten versehenen Zonen in einem AIIIBVHalbleitereinkristall. Light-Emitting Semiconductor Diode The invention relates to a light-looking Semiconductor diode with two oppositely doped zones provided with contacts in an AIIIBV semiconductor single crystal.

Lichtaussendende Halbleiterdioden, beispielsweise Lumineszenzdioden, mit zwei entgegengesetzt dotierten Zonen in einem AIIIBV-Halbleitereinkristall, beispielsweise aus Galliumarßonid, GaA51.xPx oder anderen ternären Verbindungen, sind bereits bekannt.Light-emitting semiconductor diodes, for example luminescence diodes, with two oppositely doped zones in an AIIIBV semiconductor single crystal, for example from gallium arsonide, GaA51.xPx or other ternary compounds, are already known.

Die Funktion von lichtaussendenden Halbleiterdioden wird durch die beim Betrieb entstehende Temperaturerhöhung begrenzt zumal sich beispielsweise bei Galliumarsenid- Lumineszenzdioden die schädliche Einwirkung der umgebenden Atmosphäre mit steigender Temperatur noch erhöht.The function of light-emitting semiconductor diodes is through the The temperature increase that occurs during operation is limited, for example, at Gallium arsenide luminescence diodes the harmful effects of the surrounding atmosphere increased with increasing temperature.

Bisher wurde die Galliumarseflidoberfläche mit einer Oberfläche aus Siliciumdioxid oder Siliciumnitrid überzogen, um eine ähnliche Planartechnik durchführen zu kunden wie bei bekannten Silicium-Halbleiterbauelement. Der Schutz der Oberfläche ist Jedoch nicht vollkomsen. Außerdem ist auf diese Weise bei Leuchtdioden ein Anschluß eines hochbrechenden optischen Mediums wirkungslos und damit sind diese Dioden für optoelektronische Koppelelemente praktisch nicht brauchbar.So far, the gallium arse flid surface has been made with a surface Silicon dioxide or silicon nitride coated to perform a similar planar technique to customers as with well-known silicon semiconductor component. The protection of the surface However, it is not perfect. In addition, in this way there is a connection in the case of light-emitting diodes of a high refractive optical medium and therefore these diodes are ineffective for optoelectronic coupling elements practically unusable.

Wegen der gering zu haltenden Absorption des am pn-Uber gang einer lichtausstrahlenden Halbleiterdiode erzeugten Lichtes soll die vom Licht zu durchdringende Diodenzone relativ hochohmig sein. Hochohmige Oberflächen sind Jedoch immer sehr emptindlich. Beispielsweise übt Jede Art von auf dieser Oberfläche vorhandenen Ladungsträgern eine sehr starke nachteilige fiefenwlrkung auf die Halbleiterdiode aus.Because of the low absorption of the at the pn junction a light emitting semiconductor diode generated Light should be the from Light to penetrate diode zone be relatively high resistance. High resistance surfaces However, they are always very sensitive. For example, any kind of exercises on this surface existing charge carriers have a very strong adverse effect on the semiconductor diode the end.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die im Vorstehenden diskutierten Nachteile zu vermeiden und eine lichtaussendende Halbleiterdiode anzugeben, bei der die Alterung verhindert wird.The invention is therefore based on the object in the above to avoid the disadvantages discussed and to specify a light-emitting semiconductor diode, which prevents aging.

Bei einer lichtaussendenden Halbleiterdiode der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgesehen1 daß zumindest auf der die Lichtaustrittsoberfläche der Diode bildenden Zone zur Stabilisierung eine dünne lichtdurchlässige Metallschicht oder eine dünne niederohmige Halbleiterschicht vorgesehen ist, die den gleichen Leitfähigkeitstyp aufweist wie das Halbleitermaterial der die Lichtaustrittsoberfläche bildenden Zone.In the case of a light-emitting semiconductor diode of the type mentioned at the beginning Art is provided according to the invention to solve the above problem that at least on the zone forming the light exit surface of the diode for stabilization a thin transparent metal layer or a thin, low-resistance semiconductor layer is provided which has the same conductivity type as the semiconductor material the zone forming the light exit surface.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Oberfläche einer lichtaussendenden Halbleiterdiode, beispielsweise aus Gallilmarsenid, das wegen der gering zu haltenden Absorption des vom pn-Übergang emittierten Bichtea relativ hochohmig ist, in einer dünnen Oberflächenschicht durch Diffusion oder ILetallbedampfung niederohmig gefacht und dadurch die Oberfläche stabilisiert wird. Zugleich wird ein Getter gegen werschiedene, die Oberfläche und das Volumen beeinflussende Elemente geschaffen, die die Alterung der lichtaussendenden Halbleiterdiode hervorrufen.The invention achieves that the surface of a light emitting Semiconductor diode, for example made of gallil marsenide, which has to be kept low because of the Absorption of the Bichtea emitted by the pn junction is relatively high resistance, in one thin surface layer by diffusion or metal vapor deposition with low resistance and thereby the surface is stabilized. At the same time, a getter is used against different, the surface and the volume influencing elements created that the aging the light-emitting semiconductor diode.

Wie bereits erwähnt, kann die dünne niederohmige Halbleiterschicht eine in die die Lichtaustrittsoberfläche bildende Zone der Diode eindiffundierte Schicht sein, die beispielsweise durch Binditfusisn von Selen oder Tellur herstellbar ist.As already mentioned, the thin, low-resistance semiconductor layer one in which the light exit surface forms Zone of the diode be diffused layer, for example by binding of selenium or Tellurium can be produced.

Statt der dllnnen niederohmigen Halbleiterschicht kann auch eine silane lichtdurchlässige Ietallschicht auf die die Lichtaustrittsoberfläche bildende Zone der Diode aufgedampft sein. Diese dflnne Metallschicht besteht vorzugsweise aus Zinn, Gold oder Silber und hat zweckmäßig eine Dicke von ungefähr einer halben Wellenlänge des ton der Diode emittierten Lichtes.Instead of the thin, low-resistance semiconductor layer, a silane can also be used light-permeable metal layer on the zone forming the light exit surface the diode may be vapor deposited. This thin metal layer is preferably made of Tin, gold or silver and is expediently about half a wavelength thick the tone of the light emitted by the diode.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels an Hand der Figur.Further features and details of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment with reference to the figure.

Die in der Figur schematisch im Schnitt dargestellte lichtaussendende Halbleiterdiode besteht aus einer einen lichtaussendenden pn-Übergang bildenden p-Zone 2 und einer n-Zone 1. Zur Verhinderung der Absorptionsverluste wird ein A111B-Halbleiteriaterial verwendet, dessen effektiver Bandabstand größer ist, als der Energie des am pn-Übergang entstandenen Lumineszenzlichtes entspricht. Diese Energie wird durch den effektiven Bandabstand in der p-Zone bestimmt und das Licht dringt durch die n-Zone 1 der Diode nach außen. Auf der die Lichtaustrittsoberfläche der die Diode bildenden Zone, in diesem Ausftlhrungsbeispiel also der n-Zone 1 der Diode, ist zur Stabilisierung dieser Diodenoberfläche eine dilnne lichtdurchlässige niederohmige Halbleiterschicht aufgebracht, die den gleichen Leitfähigkeitstyp aufweist wie das Material der die Lichtaustrittsoberfläche bildenden Zone. In diesemAusführungsbeispiel ist die dünne niederohmige Halbleiterschicht daher eine eindiffundierte n+-Schicht, die durch Eindiffusion von beispielsweise Selen oder Tellur erzeugbar und in der Figur mit dem Bezugszeichen 3 versehen ist. Sowohl die dUnne niederohmige Halbleiterschicht 3 als auch die p-Zone 2 der Diode ist mit Metallkontakten zum Anlegen einer Spannung in Flußrichtung versehen. Da das im pn-Übergang der Halbleiterdiode erzeugte Licht durch die n-Zone 1 und die n+-Schicht 3 nach außen gelangt, ist der auf die niederohmige Halbleiterschicht 3 aufgebrachte Metallkontakt am Rand der die Lichtaustrittsoberfläche der n-Zone 1 bedeckenden n+-Schicht 3 vorgesehen und ist entweder ein Punktkontakt oder ein Ringkontakt, der beispielsweise aus Zinn, Gold oder Silber besteht. Da durch die p-Zone 2 der Diode kein Licht nach außen gelangt, ist die Oberfläche dieser Zone mit einem Metallkontakt 4 versehen, der die Oberfläche der p-Zone 2 ganzflächig bedeckt. Dieser Flächenkontakt 4 ist beispielsweise eine vergoldete Grundplatte, die gleichzeitig zur Abführung der beim Betrieb der Diode entstehenden Wärme dient.The light emitting device shown schematically in section in the figure Semiconductor diode consists of a light-emitting pn junction forming p-zone 2 and an n-zone 1. An A111B semiconductor material is used to prevent absorption losses is used, the effective band gap of which is greater than the energy of the pn junction resulting luminescent light corresponds. This energy is effective through the Band gap is determined in the p-zone and the light penetrates through the n-zone 1 of the diode outward. On which the light exit surface of the zone forming the diode, in In this exemplary embodiment, the n-zone 1 of the diode is used for stabilization this diode surface is a thin, light-permeable, low-resistance semiconductor layer applied, which has the same conductivity type as the material of the Zone forming the light exit surface. In this embodiment, the thin low-resistance semiconductor layer therefore a diffused n + layer, which through Diffusion of for example Selenium or tellurium can be produced and is provided with the reference number 3 in the figure. Both the thin, low-resistance Semiconductor layer 3 as well as the p-zone 2 of the diode is provided with metal contacts Apply a voltage in the direction of flow. Since that in the pn junction of the semiconductor diode generated light passes through the n-zone 1 and the n + -layer 3 to the outside, is the on the low-resistance semiconductor layer 3 applied metal contact at the edge of the the light exit surface of the n-zone 1 covering n + -layer 3 is provided and is either a point contact or a ring contact, for example made of tin, Gold or silver. Since there is no light to the outside through the p-zone 2 of the diode reaches, the surface of this zone is provided with a metal contact 4, the the entire surface of the p-zone 2 is covered. This surface contact 4 is for example a gold-plated base plate, which is also used to discharge the when operating the The heat generated by the diode is used.

Wie bereits erwähnt, kann statt der eindiffundierten niederohmigen Schicht 3 eine dünne lichtdurchlässige Metallschicht verwendet werden, die auf die die Lichtaustrittsoberfläche der Diode bildende Zone aufgedampft wird und vorzugsweise aus Zinn, Gold oder Silber besteht.As already mentioned, instead of the diffused low resistance Layer 3 a thin translucent metal layer used on the the light exit surface of the diode forming zone is vapor deposited and preferably made of tin, gold or silver.

5 Fatentansprüche 1 Figur5 claims 1 figure

Claims (5)

P a t e n t a n e D r ü c h e 1. Lichtaussendende Haibleiterdiode mit zwei entgegengesetzt dotierten, mit Kontakten versehenen Zonen in einem AIIIBV-Halbleitereinkristall, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf der die Lichtaustrittsoberfläche der Diode bildenden Zone zur Stabilisierung ein. dünne lichtdurchlässige Metall schicht oder eine dünne niederohmige Halbleiterschicht vorgesehen ist, die den gleichen Leitfähigkeitstyp aufweist wie das Halbleitermaterial der die Lichtaustrittsoberflche bildenden Zone. P a t e n t a n e PRINTING 1. Light emitting semiconductor diode with two oppositely doped zones provided with contacts in an AIIIBV semiconductor single crystal, characterized in that at least on the the light exit surface of the diode forming zone for stabilization. thin translucent metal layer or a thin, low-resistance semiconductor layer is provided which has the same conductivity type like the semiconductor material of the zone forming the light exit surface. 2. Halbleiterdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne niederohmige Halbleiterschicht eine in die die Lichtaustrittsoberfiäche bildende Zone der Diode eindiffundierte Schicht ist. 2. Semiconductor diode according to claim 1, characterized in that the thin, low-resistance semiconductor layer that forms the light exit surface Zone of the diode diffused layer is. 3. Halbleiterdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne lichtdurchlässige Metallschicht auf die die Licht austrittsoberfläche bildende Zone der Diode aufgedampft ist. 3. Semiconductor diode according to claim 1, characterized in that the thin translucent metal layer on the light exit surface forming Zone of the diode is evaporated. 4. Halbleiterdiode nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Metallechicht eine Zinn-, Gold- oder Silbarschicht ist. 4. Semiconductor diode according to claim 1 or 5, characterized in that that the thin metal layer is a tin, gold or silver layer. 5. Halbleiterdiode nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Metallschicht eine Dicke von ungefahr einer halben Wellenlänge des von der Diode emittierten Lichtes aufweist. 5. Semiconductor diode according to claim 1, 3 or 4, characterized in that that the transparent metal layer has a thickness of about half a wavelength of the light emitted by the diode. L e e r s e i t eL e r s e i t e
DE19702048189 1970-09-30 1970-09-30 Electroluminescent semiconductor diode Expired DE2048189C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702048189 DE2048189C2 (en) 1970-09-30 1970-09-30 Electroluminescent semiconductor diode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702048189 DE2048189C2 (en) 1970-09-30 1970-09-30 Electroluminescent semiconductor diode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2048189A1 true DE2048189A1 (en) 1972-04-06
DE2048189C2 DE2048189C2 (en) 1984-07-05

Family

ID=5783870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702048189 Expired DE2048189C2 (en) 1970-09-30 1970-09-30 Electroluminescent semiconductor diode

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2048189C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2371780A1 (en) * 1976-11-22 1978-06-16 Mitsubishi Monsanto Chem ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND ITS MANUFACTURING PROCESS
DE3043581A1 (en) * 1980-11-19 1982-06-03 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Semiconductor devices, esp. opto-electronic components - where metal layer with high work function forms enhancement zone in semiconductor, esp. for laser diodes or Leds

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1194493B (en) * 1962-02-09 1965-06-10 Telefunken Patent Coating-free surface electrode for a pn-electroluminescent light source

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1194493B (en) * 1962-02-09 1965-06-10 Telefunken Patent Coating-free surface electrode for a pn-electroluminescent light source

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Phys.Rev." 137(1965) A 1583-A1590 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2371780A1 (en) * 1976-11-22 1978-06-16 Mitsubishi Monsanto Chem ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND ITS MANUFACTURING PROCESS
DE3043581A1 (en) * 1980-11-19 1982-06-03 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Semiconductor devices, esp. opto-electronic components - where metal layer with high work function forms enhancement zone in semiconductor, esp. for laser diodes or Leds

Also Published As

Publication number Publication date
DE2048189C2 (en) 1984-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69214423T2 (en) Using a semiconductor structure as a light emitting diode
DE2714682C2 (en) Luminescent device
DE68921805T2 (en) AlGaAs electroluminescent diode with double heterojunction and with p-type upwards.
DE68910906T2 (en) Luminous device.
DE102010014667A1 (en) LED chip with current spreading layer
DE1915290A1 (en) Light emitting device
DE1806624B2 (en)
DE2915888C2 (en)
DE102015120323A1 (en) LED chip with a reflective layer sequence
DE2311646C3 (en) Electroluminescent diode array
DE2357376A1 (en) MESA THYRISTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING MESA THYRISTORS
DE2538248B2 (en) Electroluminescent diode and process for its manufacture
DE1964837C3 (en) Method for manufacturing a light emitting semiconductor diode
DE2048189A1 (en) Photo emissive diode - in group iii-v compound substrate with transparent metal or semiconductor window
DE1266891B (en) Radiation-sensitive P + NN + _ semiconductor component
DE1933734A1 (en) Highly selective electromagnetic radiation measuring device
DE1564940B1 (en) A method for producing a semiconductor arrangement and an arrangement made therefrom, in particular a transistor
DE2629785C2 (en) Semiconductor component
EP1547164A2 (en) Radiation-emitting semiconductor component and method for the production thereof
DE2347847A1 (en) ELECTROLUMINESCENT SEMICONDUCTOR ELEMENT
EP0057958A2 (en) Photosensitive semiconductor resistor
DE10261675B4 (en) Optoelectronic component with radiation-permeable electrical contact layer
DE4338187A1 (en) Light-emitting semiconductor component
DE1489517A1 (en) Light-emitting diode with an A? -Semiconductor single crystal and a planar pn-junction produced by alloying
DE1439687C3 (en) Solid-state image converter

Legal Events

Date Code Title Description
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee