DE4336891A1 - Lichtemittierende Halbleitervorrichtung mit einer Stickstoff-Gruppe-III-Verbindung - Google Patents

Lichtemittierende Halbleitervorrichtung mit einer Stickstoff-Gruppe-III-Verbindung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die blaues Licht emittiert und für die eine Stickstoff-Gruppe-III-Verbindung verwendet wird.
Es war bekannt, daß ein Halbleiter einer GaN-Verbindung verwendet werden kann, um eine lichtemittierende Diode (LED) zu erhalten, die blaues Licht emittiert. Diese Halbleitervorrichtung ist aufgrund ihrer hohen Lichtaus­ beute, die aus direkten Elektronenübergang resultiert, und ihrer Fähigkeit, blaues Licht zu emittieren, das eine der drei Primärfarben ist, nützlich.
Vor kurzem wurde gefunden, daß eine GaN-Schicht in eine GaN-Schicht vom P-Typ übergeführt werden kann, indem Mg als Verunreinigung dotiert wird und Elektronen in die GaN-Schicht eingestrahlt werden. Als Ergebnis wird die Verwendung einer GaN-lichtemitterenden Diode mit einem PN-Übergang anstelle eines Übergangs zwischen einer N- Schicht und einer semiisolierenden I-Schicht vorgeschla­ gen.
Jedoch gibt es bei der vorstehenden Vorrichtung ein Wellenlängenproblem. Die Wellenlänge des Lichts einer solchen LED mit einem PN-Übergang beträgt etwa 430 nm oder ist kürzer als die des blauen Lichts.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Lichtspek­ trum zu erzeugen, das von einem Halbleiter einer Stick­ stoff-Gruppe-III-Verbindung der Formel AlxGayIn1-x-yN einschließlich x=0, y=0 und x=y=0 emittiert wird, das dichter an dem vom blauen Licht liegt.
Das erfindungsgemäße neuartige Merkmal beruht auf einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung enthaltend eine N-Schicht eines N-Typ-Halbleiters einer stickstoff- Gruppe-III-Verbindung der Formel AlxGayIn1-x-yN ein­ schließlich x=0, y=0 und x=y=0, eine P-Schicht eines P- Typ-Halbleiters einer Stickstoff-Gruppe-III-Verbindung der Formel AlxGayIn1-x-yN einschließlich x=0, y=0 und x=y=0 und eine Zn dotierte semiisolierende I-Schicht eines Stickstoff-Gruppe-III-Halbleiters der Formel AlxGayIn1-x-yN einschließlich x=0, y=0 und x=y=0, die zwischen der N-Schicht und der P-Schicht gebildet ist.
Erfindungsgemäß hat die semiisolierende I-Schicht vor­ zugsweise eine Dicke von 20 bis 3000 Å und enthält vor­ zugsweise Zn-Verunreinigungen in einer Konzentration von etwa 1×1019/cm3 bis 1×1021/cm3. Die Dicke der I- Schicht soll nicht weniger als 20 Å betragen, da sonst die semiisolierende I-Schicht eine geringe Luminanz hat. Die Dicke der I-Schicht soll 3000 Å nicht übersteigen, da sonst die Elektronenkonzentration, die in die P-Schicht eingestrahlt wird, verringert wird. Die Konzentration an Zn-Verunreinigungen soll nicht größer als 1×1021/cm3 sein, da sonst als Folge eine schlechte Kristallisa­ tionsqualität auftritt. Die Konzentration an Zn-Verunrei­ nigungen soll nicht niedriger als 1×1019/cm3 sein, da sonst als Folge die Leuchtkraft der lichtemittierenden Diode abnimmt.
Wenn an die Diode eine Spannung angelegt wird, so daß das Potential der P-Schicht gegenüber dem der N-Schicht posi­ tiv ist, wurde für den Übergang zwischen der N-Schicht und der I-Schicht und für die I-Schicht eine Emission mit einem Wellenlängenmaximum von 492 nm beobachtet, und für den Übergang zwischen der I-Schicht und der P-Schicht wurde eine Emission mit einem Wellenlängenmaximum von 430 nm beobachtet. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kön­ nen für eine LED die langwelligen Anteile insgesamt er­ höht und die Leuchtkraft des blauen Lichts erhöht werden.
Zu den beigefügten Zeichnungen:
Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Struktur einer LED nach Beispiel 1 zeigt;
Fig. 2 bis 7 sind Schnittansichten, die die aufeinander­ folgenden Herstellungsstufe der LED nach Beispiel 1 zei­ gen;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Struktur der LED nach Beispiel 2 zeigt;
Fig. 9 bis 15 sind Schnittansichten, die die aufeinander­ folgenden Herstellungsstufen der LED nach Beispiel 2 zei­ gen.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine LED 10 mit einem Saphirsubstrat 1, die fünf Schichten hat, die aufeinanderfolgend darauf gebil­ det sind: eine 500 Å dicke AlN-Pufferschicht 2, eine 2,2 µm dicke GaN-N⁺-Schicht 3 mit einer großen Ladungskon­ zentration (N-Typ), eine 1,5 µm dicke GaN-N-Schicht 4 mit einer geringen Ladungskonzentration (N-Typ), eine etwa 400 Å dicke GaN-I-Schicht 6, und eine 0,2 µm dicke P- Schicht 5. Aluminiumelektroden 7 und 8 sind mit der P- Schicht 5 bzw. der N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzen­ tration verbunden. Sie sind durch einen Einschnitt 9 elektrisch isoliert.
Die LED 10 wurde durch Gasphasenwachstum, der sogenannten metallorganischen Dampfphasenepitaxie, hergestellt. Die­ ses Verfahren wird im folgenden MOVPE bezeichnet.
Die Gase die für dieses Verfahren verwendet wurden, waren NH3, ein Trägergas (H2), Trimethylgallium (Ga(CH3)3) (im folgenden TMG), Trimethylaluminium (AL(CH3)3) (im folgen­ den TMA), Silan (SiH4), Dicyclopentadienylmagnesium (Mg(C5H5)2) (im folgenden CP2Mg) und Diethylzink (im fol­ genden DEZ).
Das monokristalline Saphirsubstrat 1, dessen Hauptober­ fläche "a" mit einem organischen Reinigungsmittel und Wärmebehandlung gereinigt worden war, wurde auf eine Halterung in einer Reaktionskammer für die MOVPE-Behand­ lung gegeben. Anschließend wurde das Saphirsubstrat 1 bei 1100°C mit H2-Dampf geätzt, der der Kammer mit einem Durchsatz von 2 l/min unter Normaldruck zugeführt wurde.
Auf dem Saphirsubstrat 1 wurde die 500 Å dicke AlN-Puf­ ferschicht 2 bei Bedingungen gebildet, gemäß denen die Temperatur in der Kammer auf 400°C erniedrigt wurde, sie konstant gehalten wurde und H2, NH3 und TMA mit einem Durchsatz von 20 l/min, 10 l/min bzw. 1,8×10-5 mol/min zugeführt wurden. Auf der Pufferschicht 2 wurde eine etwa 2,2 µm dicke GaN-N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzen­ tration mit einer Elektronenkonzentration von 1,5×1018/cm3 bei Bedingungen gebildet, gemäß denen die Tempe­ ratur des Saphirsubstrats 1 bei 1150°C gehalten wurde und H₂, NH3, TMG und Silan, das mit H2 auf 0,86 ppm ver­ dünnt worden war, 30 Minuten lang mit einem Durchsatz von 20 l/min, 10 l/min, 1,7×10-4 mol/min bzw. 200 ml/min zu­ geführt wurden.
Auf der N⁺-Schicht 3 wurde eine etwa 1,5 µm dicke GaN-N- Schicht 4 mit geringer Ladungskonzentration mit einer Elektronenkonzentration von 1×1015/cm3 bei Bedingungen gebildet, gemäß denen die Temperatur des Saphirsubstrats 1 bei 1150°C gehalten wurde, und H2, NH3 und TMG 20 Minu­ ten lang mit einem Durchsatz von 20 l/min, 10 l/min bzw. 1,7×10-4 mol/min zugeführt wurden.
Auf der N-Schicht 4 wurde eine 400 Å dicke GaN-I-Schicht 6 mit einer Zn-Konzentration von 3×1020/cm3 bei Bedin­ gungen gebildet, gemäß denen die Temperatur des Sap­ hirsubstrats 1 bei 900°C gehalten wurde und H2, NH3, TMG und DEZ 30 Sekunden lang mit einem Durchsatz von 20 l/min, 10 l/min 1,7×10-4 mol/min bzw. 1,5×10-4 mol/min zugeführt wurden.
Auf der I-Schicht 6, wurde eine 0,2 µm dicke GaN-I- Schicht 5 bei Bedingungen gebildet, gemäß denen die Tem­ peratur des Saphirsubstrats 1 bei 900°C gehalten wurde und H2, NH3, TMG und CP2Mg 3 Minuten lang mit einem Durchsatz von 20 l/min, 10 l/min, 1,7×10-4 mol/min bzw. 2×10-7 mol/min zugeführt wurden. Die I-Schicht 5 blieb nicht leitend.
Anschließend wurde eine P-Schicht 5 mit P-Typ-Leitung, wie nachstehend beschrieben, hergestellt. Elektronen­ strahlen wurden einheitlich in die I-Schicht 5 einge­ strahlt, indem eine Vorrichtung zur Reflexionsbeugung von Elektronen verwendet wurde. Die Bestrahlungsbedingungen waren Beschleunigungsspannung 10 kV, Probenstrom 1 µA, Geschwindigkeit der Strahlablenkung 0,2 mm/sek, Strahl­ öffnung 60 µmΦ und Vakuum 2,1×10-5 Torr. Diese Be­ strahlung führte die nicht leitende I-Schicht 5 mit einem Widerstand von 108Ω · cm oder mehr in einen leitenden Halbleiter vom P-Typ mit einem Widerstand von 40 Ω·cm über.
Auf diese Weise wurde ein Wafer mit Multistrukturschich­ ten, wie in Fig. 2 gezeigt, erhalten.
Die folgenden Fig. 3 bis 7 zeigen Schnittansichten eines Elements auf dem Wafer.
Eine 2000 Å dicke SiO2-Schicht 11 wurde auf der P-Schicht 5 durch Zerstäuben wie in Fig. 3 gezeigt gebildet. Die SiO2-Schicht 11 wurde mit einer Fotoresistschicht 12 be­ schichtet. Zwei ausgewählte Bereiche des Fotoresists, A und B bezeichnet, wurden von der P-Schicht 5 mittels Fo­ tolithographie entfernt. Der Elektroden bildende Bereich A entspricht einer Stelle, an der ein Loch 15 (in Fig. 5 und 6 gezeigt) gebildet ist, das bis zur N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration reicht. Der Bereich B ent­ spricht einer Stelle, an der ein Einschnitt 9, (ebenfalls in Fig. 5 und 6 gezeigt) gebildet ist, um den Bereich A von einer Elektrode der P-Schicht 5 zu isolieren.
Die Bereiche der SiO2-Schicht 11, die nicht von dem Foto­ resist 12 bedeckt sind, wurden mit einer Ätzflüssigkeit wie Fluorwasserstoffsäure wie in Fig. 4 gezeigt, wegge­ ätzt. Die ungeschützten Bereiche der folgenden, von der Oberfläche der Vorrichtung her aufeinanderfolgenden, 4 Schichten, nämlich der P-Schicht 5, der I-Schicht 6, der N-Schicht 4 mit geringer Ladungskonzentration und der obere Bereich der N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzen­ tration wurden mittels Trockenätzung oder unter Anwendung einer hochfrequenten Leistungsdichte von 0,44 W/cm2 und BCl3-Gas mit 10 ml/min bei einem Vakuumgrad von 0,04 Torr wie in Fig. 5 gezeigt entfernt. Danach wurde Trockenätzen mit Ar an der Vorrichtung durchgeführt. So wurden sowohl das Loch 15 für eine Elektrode, die bis zur N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration reicht, als auch der Ein­ schnitt 9 zur Isolierung des Bereichs A von einer Elek­ trode der P-Schicht 5 gebildet.
Die SiO2-Schicht 11, die auf der P-Schicht 5 verblieb, wurde mit Fluorwasserstoffsäure wie in Fig. 6 gezeigt entfernt. Eine Al-Schicht 13 wurde auf die gesamte Ober­ fläche der Vorrichtung mittels Dampfablagerung wie in Fig. 7 gezeigt laminiert. So wurde die Al-Schicht 13 ge­ bildet, die mit der N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzen­ tration über das Loch 15 in elektrischem Kontakt steht. Anschließend wurde ein Fotoresist 14 auf die Al-Schicht 13 laminiert. Dies wurde mittels Fotolithographie wegge­ ätzt, wobei Konfigurationsmuster für die zwei Elektroden, die mit der N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration bzw. der P-Schicht 5 verbunden sind, verblieben.
Der ungeschützte Bereich der Al-Schicht 13, der nicht von dem Fotoresist 14 als Maske bedeckt war, wurde mit einer Ätzflüssigkeit wie Salpetersäure weggeätzt. Jetzt wurde die Al-Schicht 13, die in dem Einschnitt 9 eingelagert war, vollständig zur Isolierung entfernt. Nachdem das Fo­ toresist 14 mittels einer Fotoresistentfernungsflüssig­ keit vollständig entfernt worden war, wurden zwei Elek­ troden, die Elektrode 8 für die N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration und die Elektrode 7 für die P- Schicht 5 gebildet. Ein Wafer, der nach dem vorstehenden Verfahren behandelt worden war, wurde in einzelne Ele­ mente aufgeteilt, die eine Galliumnitrid lichtemittie­ rende Diode mit PN-Struktur wie in Fig. 1 gezeigt auf­ wies.
Es wurde festgestellt, daß die erhaltene LED 10 eine Leuchtkraft von 10 mcd und eine Wellenlänge von 460 bis 470 nm aufwies. Im Gegensatz zu herkömmlichen LED′s hat die erfindungsgemäße ein Emissionsspektrum, das um 20 bis 50 nm in Richtung langwelligen Endes verschoben ist und sie emittiert blaues Licht.
Alternativ kann Methyldicyclopentadienylmagnesium (Mg(C6H7)2) verwendet werden, um Mg zuzuführen.
Obwohl in Beispiel 1 eine N-Schicht mit Doppelstruktur verwendet wird, die eine N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungs­ konzentration und eine N-Schicht 4 mit geringer Ladungs­ konzentration enthält, kann alternativ eine N-Schicht mit Einfachstruktur verwendet werden.
Eine LED mit einer N-Schicht mit Doppelstruktur ist hel­ ler als eine vergleichbare LED mit einer N-Schicht mit Einfachstruktur. Die wünschenswerte Elektronenkonzentra­ tion und Dicke der zwei Schichten der Doppelstruktur wer­ den in den nächsten zwei Abschnitten beschrieben.
Die N-Schicht 4 mit geringer Ladungskonzentration enthält vorzugsweise eine Elektronenkonzentration von 1×1014/cm3 bis 1×1017/cm3 und hat eine Dicke von 0,5 bis 2 µm. Die Elektronenkonzentration der N-Schicht 4 soll nicht höher als 1×1017/cm3 sein, da sonst die Leucht­ kraft der LED verringert wird. Die Elektronenkonzentra­ tion der N-Schicht soll nicht geringer als 1×1014/cm3 sein, da sonst der serielle Widerstand der LED erhöht wird und folglich Wärme abgestrahlt wird. Die N-Schicht­ dicke soll nicht größer als 2 µm sein, da sonst der seri­ elle Widerstand der LED erhöht wird und folglich Wärme abgestrahlt wird. Die N-Schichtdicke soll nicht kleiner als 0,5 µm sein, da sonst die Leuchtkraft der LED verrin­ gert wird.
Die N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration enthält vorzugsweise eine Elektronenkonzentration von 1×1017/cm3 bis 1×1019/cm3 und hat eine Dicke von 2 bis 10 µm. Die Elektronenkonzentration der N⁺-Schicht 3 soll nicht höher als 1×1019/cm3 sein, da sonst die resultie­ rende LED eine schlechte kristalline Qualität hat. Die Elektronenkonzentration der N⁺-Schicht soll nicht gerin­ ger als 1×1017/cm3 sein, da sonst der serielle Wider­ stand der LED erhöht wird und folglich Wärme abgestrahlt wird. Die N-Schichtdicke soll nicht größer als 10 µm sein, da sonst das Saphirsubstrat der LED gebogen wird. Die N⁺-Schichtdicke soll nicht geringer als 2 µm sein, da sonst der serielle Widerstand der LED erhöht wird und folglich Wärme abgestrahlt wird.
Beispiel 2
Fig. 8 zeigt eine LED mit einem Saphirsubstrat 1, worauf aufeinanderfolgend 5 Schichten gebildet sind: eine 500 Å dicke AlN-Pufferschicht 2, eine 2,2 µm dicke GaN-N⁺- Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration, eine 1,5 µm dicke GaN-N-Schicht 4 mit geringer Ladungskonzentration, eine etwa 400 Å dicke GaN-I-Schicht 6 und eine 0,2 µm dicke GaN-I-Schicht 50. Die I-Schicht 50 beinhaltet in einer bestimmten Position eine P-Schicht 5 vom P-Typ.
Ein Loch 15, das bis zur N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungs­ konzentration reicht, ist von der Oberfläche der I- Schicht 50 aus durch 3 Schichten hindurch, der I-Schicht 50, der I-Schicht 6 und der N-Schicht 4 mit geringer La­ dungskonzentration gebildet. Eine Aluminiumelektrode 52, die bis zur N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration reicht, ist auf der I-Schicht 50 durch das Loch 15 gebil­ det. Eine andere Aluminiumelektrode 51 ist auf der P- Schicht 5 gebildet und steht mit ihr in Kontakt. Die Elektrode 52 für die N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskon­ zentration ist von der P-Schicht 5 durch die I-Schicht 50 elektrisch isoliert.
Fig. 9 bis 15 zeigen Schnittansichten eines Elements auf einem Wafer. In Praxis werden Elemente, die so in Folge gebildet werden, in einzelne Elemente aufgeteilt, nachdem die folgenden Verfahren durchgeführt worden sind, um die in Fig. 8 gezeigte Struktur auszubilden. Ein Wafer, der in Fig 9 gezeigt ist, wird auf dieselbe Weise wie der Wafer nach Beispiel 1 hergestellt. Auf der GaN-I-Schicht 50 wurde eine 2000 Å dicke SiO2-Schicht 11 durch Zerstäu­ ben gebildet, wie in Fig. 10 gezeigt. Eine Fotoresist­ schicht 12 wurde auf die SiO2-Schicht 11 laminiert. Ein ausgewählter Bereich des Fotoresists, mit A bezeichnet, wurde mittels Fotolithographie entfernt. Aus dem Bereich A wird ein Loch 15 auf der I-Schicht 50 gebildet, das bis zur N⁺-Schicht 3 reicht.
Die SiO2-Schicht 11, die nicht mit der Fotoresistschicht 12 bedeckt ist, wurde mit einer Ätzflüssigkeit wie Fluor­ wasserstoffsäure weggeätzt, wie in Fig. 11 gezeigt. An­ schließend wurden die ungeschützten Bereiche der folgen­ den, von der Oberfläche der Vorrichtung her aufeinander­ folgend vier Schichten, nämlich der I-Schicht 50, der I- Schicht 6, der N-Schicht 4 mit geringer Ladungskonzentra­ tion und der obere Bereich der N⁺-Schicht 3 mittels Troc­ kenätzung entfernt, indem eine hochfrequente Leistungs­ dichte von 0,44 W/cM2 und BCl3 Gas mit 10 ml/min bei einem Vakuumgrad von 0,04 Torr zugeführt wurden, wie in Fig. 12 gezeigt. Danach wurde Trockenätzung mit Ar an der Vorrichtung durchgeführt. Dadurch wurde das Loch 15 für die Elektrode 52 gebildet, das bis zur N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration reicht. Anschließend wurde der Anteil SiO2-Schicht 11, der auf der I-Schicht 50 verblie­ ben war, mittels Fluorwasserstoffsäure entfernt, wie in Fig. 13 gezeigt.
Der P-Typbereich 5, der aus einem P-Typ-Halbleiter be­ steht, wurde hergestellt, indem gleichförmig Elektronen in den ausgewählten Bereich der I-Schicht 50 unter Ver­ wendung einer Vorrichtung zur Reflexionsbeugung von Elektronen eingestrahlt wurde. Die Bedingungen der Be­ strahlung waren: Beschleunigungsspannung 10 kV, Proben­ strom 1 µA, Geschwindigkeit der Strahlablenkung 0,2 mm/sek, Strahlöffnung 60 µmΦ und Vakuumgrad 2,1×10-5 Torr. Diese Bestrahlung führte den bestrahlten Bereich der nicht leitenden-I-Schicht 5 mit einem Widerstand von 108 Ω · cm oder mehr in einen P-Typ Halbleiter mit einem Widerstand von 35 Ω · cm über. Dabei blieben die Bereiche der I-Schicht 50, die nicht mit Elektronenstrahlen be­ strahlt worden waren, nicht leitend. So bildete der P-Typ Bereich 5 vertikal mit der N-Schicht 4 mit geringer La­ dungskonzentration einen PN-Übergang, indem zwischen der P-Schicht 5 und der N-Schicht 4 eine dünne I-Schicht 6 angeordnet wurde.
Horizontal war der P-Typ Bereich 5 von seiner Umgebung durch die I-Schicht 50 elektrisch isoliert.
Eine Al-Schicht 20 wurde auf die Oberfläche des P-Typ Be­ reichs 5, der I-Schicht 50 und durch das Loch 15 auf der der N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration mittels Dampfablagerung laminiert, wie in Fig. 15 gezeigt.
Eine Fotoresistschicht 21 wurde auf die Al-Schicht 20 la­ miniert. Diese wurde mittels Fotolithographie weggeätzt, wobei Muster für zwei Elektroden verblieben, die mit der N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration beziehungs­ weise mit dem P-Typ Bereich 5 verbunden sind. Der unge­ schützte Bereich der Al-Schicht 20, der nicht von dem Fotoresist 21 als Maske bedeckt war, wurde mit einem Ätzmittel wie Salpetersäure weggeätzt. Nachdem das Fotoresist 21 mit Aceton vollständig entfernt worden war, wurden zwei Elektroden, die Elektrode 52 für die N⁺- Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration und die Elek­ trode 51 für die P-Schicht 5 gebildet, wie in Fig. 8 ge­ zeigt. Der Wafer, der nach dem zuvor erwähnten Verfahren behandelt worden war, wurde anschließend in einzelne Ele­ mente aufgeteilt.
Es wurde festgestellt, daß die so erhaltene LED 10 eine Leuchtkraft von 10 mcd und Wellenlänge von 460 bis 470 nm hat. Diese Ergebnisse waren dieselben wie die in Beispiel 1. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen. LED zeigt die Erfindungsgemäße ein Spektrum, das um 20 bis 50 nm zum langwelligen Ende hin verschoben ist und emittiert blaues Licht.
Beispiel 3
Für die LED 10 im Beispiel 3 wurde die Formel für die jeweiligen vier Schichten, einer N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration und N-Schicht 4 mit geringer Ladungskonzentration, einer I-Schicht 6 und einer P- Schicht 5 in Al0,2Ga0,5In0,3N geändert. Die N⁺-Schicht 3 mit hoher Ladungskonzentration wurde so gebildet, daß sie eine Elektronenkonzentration von 2×1018/cm3 dotiert mit Silikonverunreinigungen hatte. Die N-Schicht 4 mit geringer Elektronenkonzentration wurde so gebildet, daß sie eine Elektronenkonzentration von 1×1016/cm3 ohne Verunreinigungen hatte. Die I-Schicht wurde so gebildet, daß sie eine Zn-Konzentration von 3×1020/cm3 und eine Dicke von 400 Å hatte. Die P-Schicht 5 wurde so gebildet, daß sie eine Lochkonzentration von 2×1017/cm3 dotiert mit Mg hatte und wurde mit Elektronenstrahlen bestrahlt. Zwei Aluminiumelektroden 7 und 8 wurde so gebildet, daß sie mit der P-Schicht 5 bzw. der N⁺-Schicht 3 Kontakt hatten.
Die LED 10 kann auf die gleiche Weise wie die in Beispiel 1 hergestellt werden. Trimethylindium (In(CH3)3) wurde als eines der Gase zusätzlich zu TMG, TMA, Silan und CP2Mg für das Verfahren verwendet. Die Wachstumstempera­ tur und der Durchsatz der Gase in dem Verfahren waren die gleichen wie im Beispiel 1. Trimethylindium wurde mit einem Durchsatz von 1,7×10-4 mol/min zugeführt.
Ein leitender Halbleiter vom P-Typ wurde wie in Beispiel 1 erhalten, mit einer Vorrichtung zur Reflexionsbeugung von Elektronen gleichförmig auf die P-Schicht aufge­ strahlt wurden.
Es wurde gefunden, daß die dadurch erhaltene LED 10 eine Leuchtkraft von 10 mcd und Wellenlängen von 460 bis 480 nm hatte. Verglichen mit einer herkömmlichen LED hat die erfindungsgemäße ein Spektrum, das um 20 bis 60 nm in Richtung langwelliges Ende verschoben ist und kann blaues Licht emittieren.

Claims (6)

1. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung enthaltend:
eine N-Schicht eines N-Typ-Halbleiters einer Stickstoff- Gruppe-III-Verbindung der Formel AlxGayIn1-x-yN einschließlich x=0, y=0 und x=y=0;
eine P-Schicht eines P-Typ-Halbleiters einer Stickstoff- Gruppe-III-Verbindung der Formel AlxGayIn1-x-yN einschließlich x=0, y=0 und x=y=0, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine erste Zn dotierte semiisolierende I-Schicht eines semiisolierenden Halbleiters einer Stickstoff-Grupp-III-Verbindung der Formel AlxGayIn1-x-yN einschließlich x=0, y=0 und x=y=0 zwischen der N-Schicht und der P-Schicht enthält, und daß diese mit der N- Schicht und der P-Schicht Kontakt hat.
2. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste semiisolierende I-Schicht eine Dicke im Bereich von 20 bis 3000 Å hat.
3. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste semiisolierende I-Schicht Zn- Verunreinigungen in einer Konzentration im Bereich von 1×1019/cm3 bis 1×1021/cm³ enthält.
4. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die P-Schicht innerhalb einer zweiten Zn dotierten se­ miisolierenden I-Schicht eines semiisolierenden Halb­ leiters einer Stickstoff-Gruppe-III-Verbindung der Formel AlxGayIn1-x-yN einschließlich x=0, y=0 und x=y=0 angeordnet ist, wobei die zweite I-Schicht mit der ersten I-Schicht an einer Oberfläche Kontakt hat, die auch mit der P-Schicht Kontakt hat.
5. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste semiisolierende I-Schicht eine Dicke von 20 bis 3000 Å hat.
6. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste semiisolierende I-Schicht Zn- Verunreinigungen in einer Konzentration von 1×1019/cm3 bis 1×1021/cm3 enthält.
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