JP2001007385A - Ultraviolet ray emitting device and manufacture thereof - Google Patents

Ultraviolet ray emitting device and manufacture thereof

Info

Publication number
JP2001007385A
JP2001007385A JP17472399A JP17472399A JP2001007385A JP 2001007385 A JP2001007385 A JP 2001007385A JP 17472399 A JP17472399 A JP 17472399A JP 17472399 A JP17472399 A JP 17472399A JP 2001007385 A JP2001007385 A JP 2001007385A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor crystal
emitting device
ultraviolet light
light emitting
type
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
JP17472399A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3590883B2 (en
Inventor
Hisahiro Ando
寿浩 安藤
Yoichiro Sato
洋一郎 佐藤
Mika Gamo
美香 蒲生
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.)
Japan Science and Technology Agency
National Institute for Research in Inorganic Material
Original Assignee
National Institute for Research in Inorganic Material
Japan Science and Technology Corp
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 National Institute for Research in Inorganic Material, Japan Science and Technology Corp filed Critical National Institute for Research in Inorganic Material
Priority to JP17472399A priority Critical patent/JP3590883B2/en
Publication of JP2001007385A publication Critical patent/JP2001007385A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3590883B2 publication Critical patent/JP3590883B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultraviolet ray emitting device capable of emitting ultraviolet rays from a semiconductor p-n junction, and a manufacturing method thereof. SOLUTION: An n-type diamond semiconductor crystal layer 4, doped with S which are to become donor atoms, is grown, e.g. by a plasma CVD on a p-type diamond semiconductor crystal 2 made of a B-doped high-pressure synthesized diamond or natural (IIb) type diamond, thereby forming a p-n junction 6. A forward voltage is applied from the p-n junction 6 to emit ultraviolet rays.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は紫外線の発光、紫
外線の照射及び紫外線による消去等に利用し、特にダイ
ヤモンドのpn接合により、紫外線を発光する紫外線発
光デバイス及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultraviolet light emitting device which emits ultraviolet light, emits ultraviolet light, erases with ultraviolet light, and emits ultraviolet light through pn junction of diamond, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイヤモンド半導体は5.5eVという
広いバンドギャップを持つ極めて特殊な半導体結晶であ
り、このバンドギャップが広いことから、シリコンデバ
イスにみられるような熱による半導体特性の変化が少な
いため、かなりの高温で動作するデバイス作製が可能で
ある。
2. Description of the Related Art A diamond semiconductor is a very special semiconductor crystal having a wide band gap of 5.5 eV. Since the band gap is wide, a change in semiconductor characteristics due to heat as seen in a silicon device is small. It is possible to make devices that operate at very high temperatures.

【0003】p型ダイヤモンド半導体に関しては非常に
高品質なダイヤモンド半導体薄膜が得られている。その
代表的な特性である正孔移動度は1500cm2 -1
-1程度のものが再現性よく得られており、高速、大電流
デバイスの作製に十分なものである。
With respect to p-type diamond semiconductors, very high quality diamond semiconductor thin films have been obtained. Its typical characteristic, hole mobility, is 1500 cm 2 V −1 s.
Approximately -1 is obtained with good reproducibility, which is sufficient for fabricating high-speed, large-current devices.

【0004】これに対してn型ダイヤモンド半導体に関
しては、従来、適当なドナー原子が見いだされていない
ことから良質のn型のダイヤモンド半導体を得るのが困
難であり、したがって、その応用に限界があり、特にp
n接合を用いた実用デバイスは現在に至るまでまで作製
できなかった。
On the other hand, it has been difficult to obtain a high-quality n-type diamond semiconductor because an appropriate donor atom has not been found in the past, and therefore its application is limited. , Especially p
A practical device using an n-junction could not be manufactured up to the present.

【0005】最近、このダイヤモンド半導体の応用に関
する最大の解決課題となっていたn型ダイヤモンド半導
体の合成が本発明者らにより提案された(特願平11−
124682号)。この提案では、マイクロ波プラズマ
CVDにおいてイオウ化合物、代表的には硫化水素を添
加することによってダイヤモンド半導体結晶中にイオウ
原子をドナーとして導入すことにより、良質なn型ダイ
ヤモンド半導体が得られている。その代表的な特性であ
る電子移動度は約600cm2 -1-1であり、活性化
エネルギー(不純物レベル)は0.38eV程度であ
る。現在のところp型ダイヤモンド半導体のものには及
ばないが、それでも十分にデバイスに適応することが期
待できる。
Recently, the present inventors have proposed the synthesis of an n-type diamond semiconductor, which has been the biggest problem to be solved for the application of the diamond semiconductor (Japanese Patent Application No. Hei 11-1999).
124682). In this proposal, a high-quality n-type diamond semiconductor is obtained by introducing a sulfur atom as a donor into a diamond semiconductor crystal by adding a sulfur compound, typically hydrogen sulfide, in microwave plasma CVD. The electron mobility, which is a typical characteristic, is about 600 cm 2 V −1 s −1 , and the activation energy (impurity level) is about 0.38 eV. At present, it is inferior to that of a p-type diamond semiconductor, but it can still be expected to be sufficiently applied to devices.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、未だ良
好なpn接合を形成したダイヤモンド半導体デバイスは
得られておらず、またダイヤモンド半導体のpn接合を
利用した半導体発光デバイスもない。一方、半導体発光
デバイスとしては紫外から赤外域までの広い波長範囲に
渡って発光ダイオード(以下、「LED」と記す)、半
導体レーザ(以下、「LD」と記す)を製作する努力が
続けられているが、紫外線を発光する半導体発光デバイ
スは未だない。
However, a diamond semiconductor device having a good pn junction has not yet been obtained, and there is no semiconductor light emitting device utilizing a pn junction of a diamond semiconductor. On the other hand, as a semiconductor light emitting device, efforts have been made to manufacture a light emitting diode (hereinafter, referred to as “LED”) and a semiconductor laser (hereinafter, referred to as “LD”) over a wide wavelength range from ultraviolet to infrared. However, there are still no semiconductor light emitting devices that emit ultraviolet light.

【0007】そこで、この発明は半導体のpn接合から
紫外線が発光可能な紫外線発光デバイス及びその製造方
法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultraviolet light emitting device capable of emitting ultraviolet light from a pn junction of a semiconductor and a method of manufacturing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のうち請求項1記載の発明の紫外線発光デ
バイスは、紫外線領域に対応するバンドギャップエネル
ギーを有する半導体結晶であって、アクセプター原子を
有するp型半導体結晶とドナー原子を有するn型半導体
結晶とで形成したpn接合を備え、pn接合に順方向電
圧を印加することにより紫外線を発光する構成とした。
請求項2記載の発明は、上記構成に加え、半導体結晶が
ダイヤモンドであり、p型半導体結晶がp型ダイヤモン
ド半導体結晶であり、n型半導体結晶がドナー原子とし
てイオウをドープしたn型ダイヤモンド半導体結晶であ
ることを特徴とする。請求項3記載の発明は、p型半導
体結晶がホウ素をアクセプター原子としてドープしたp
型ダイヤモンド半導体結晶であることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an ultraviolet light emitting device according to the present invention, which is a semiconductor crystal having a band gap energy corresponding to an ultraviolet region. A pn junction formed of a p-type semiconductor crystal having atoms and an n-type semiconductor crystal having donor atoms is provided, and ultraviolet light is emitted by applying a forward voltage to the pn junction.
The invention according to claim 2 is an n-type diamond semiconductor crystal in which the semiconductor crystal is diamond, the p-type semiconductor crystal is a p-type diamond semiconductor crystal, and the n-type semiconductor crystal is doped with sulfur as a donor atom. It is characterized by being. According to a third aspect of the present invention, in the p-type semiconductor crystal, p-type semiconductor crystal is doped with boron as an acceptor atom.
It is a diamond semiconductor crystal.

【0009】請求項4記載の発明は上記構成に加え、p
型ダイヤモンド半導体結晶がホウ素をドープした高圧合
成ダイヤモンドであることを特徴とする。請求項5記載
の発明は、p型ダイヤモンド半導体結晶が天然のIIb
型ダイヤモンドであることを特徴とする。請求項6記載
の発明は、p型ダイヤモンド半導体結晶とp型ダイヤモ
ンド半導体結晶とを絶縁体ダイヤモンド基板に積層した
構造を有することを特徴とする。請求項7記載の発明
は、ドナー原子濃度が1013/cm3 〜1021/cm3
の範囲であることを特徴とする。また、請求項8記載の
発明は、pn接合が原子オーダーの急峻さで接合した構
造であることを特徴とする。
The invention according to claim 4 has, in addition to the above arrangement, p
The diamond semiconductor crystal is a high-pressure synthetic diamond doped with boron. The invention according to claim 5 is characterized in that the p-type diamond semiconductor crystal is a natural IIb
It is a shaped diamond. The invention according to claim 6 is characterized in that it has a structure in which a p-type diamond semiconductor crystal and a p-type diamond semiconductor crystal are laminated on an insulating diamond substrate. According to a seventh aspect of the present invention, the donor atom concentration is 10 13 / cm 3 to 10 21 / cm 3.
It is characterized by being in the range. An eighth aspect of the present invention is characterized in that the pn junction has a structure in which the pn junction is formed with a steepness of an atomic order.

【0010】このような構成により、本発明の紫外線発
光デバイスでは良質かつ急峻なpn接合を有し、順方向
電圧の印加により紫外線が発光する。
With such a configuration, the ultraviolet light emitting device of the present invention has a high-quality and steep pn junction, and emits ultraviolet light when a forward voltage is applied.

【0011】さらに、請求項9記載の発明のダイヤモン
ド半導体デバイス製造方法は、原料ガスの活性化に基づ
き薄膜が成長する気相合成法において、p型ダイヤモン
ド半導体結晶層を形成する第1工程と、ドナー原子がイ
オウであるn型ダイヤモンド半導体結晶層を形成する第
2工程とを備え、原子オーダーの急峻さでpn接合した
構造を形成することを特徴とする。請求項10記載の発
明は、上記構成に加え、第1工程において、p型ダイヤ
モンド半導体結晶のドーパントがホウ素であって、ホウ
素とp型ダイヤモンド半導体結晶の構成原子のソースと
なる炭化水素の炭素との比が20〜20000ppmで
あることを特徴とする。また請求項11記載の発明は、
第2工程において、イオウとダイヤモンド半導体結晶の
構成原子のソースとなる炭化水素の炭素との比が100
0〜10000ppmであることを特徴とするものであ
る。さらに、請求項12記載の発明は、気相合成法にお
いて、原料ガスの活性化に電気、熱及び光のうち少なく
とも一種類を使用したことを特徴としている。
Further, in the method of manufacturing a diamond semiconductor device according to the present invention, a first step of forming a p-type diamond semiconductor crystal layer in a vapor phase synthesis method in which a thin film is grown based on activation of a source gas, A second step of forming an n-type diamond semiconductor crystal layer in which donor atoms are sulfur, wherein a pn junction is formed with a steepness on the order of atoms. In a tenth aspect of the present invention, in addition to the above-described configuration, in the first step, the dopant of the p-type diamond semiconductor crystal is boron, and boron and carbon of a hydrocarbon serving as a source of constituent atoms of the p-type diamond semiconductor crystal. Is 20 to 20,000 ppm. The invention according to claim 11 is
In the second step, the ratio of sulfur to carbon of hydrocarbon which is a source of constituent atoms of the diamond semiconductor crystal is 100
It is characterized by being 0 to 10000 ppm. Further, the twelfth aspect of the present invention is characterized in that, in the vapor phase synthesis method, at least one of electricity, heat and light is used for activating the source gas.

【0012】このような構成により、本発明の紫外線発
光デバイスの製造方法では、良質かつ急峻なpn接合を
有する紫外線発光デバイスの製造ができる。
With such a configuration, the method for manufacturing an ultraviolet light emitting device of the present invention can manufacture an ultraviolet light emitting device having good quality and a steep pn junction.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図8に基づきこの発
明による好適な実施の形態を説明する。ダイヤモンドの
バンドギャップは5.5eV(225nm)であり、紫
外線領域のエネルギー幅である。さらに図1及び図2に
示すように、ドナー原子としてイオウをドープしたn型
ダイヤモンド半導体のカソードルミネッセンス及びフォ
トルミネッセンスから、5.22eV(237.7n
m)に発光ピークを有していることが分かる。また良質
のp型ダイヤモンド半導体においても同様の発光ピーク
を有することが分かる。したがって紫外線発光材料とし
てダイヤモンド半導体が最適である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. The band gap of diamond is 5.5 eV (225 nm), which is the energy width in the ultraviolet region. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the cathodoluminescence and photoluminescence of an n-type diamond semiconductor doped with sulfur as a donor atom indicate 5.22 eV (237.7 n).
m) has an emission peak. It can also be seen that a good quality p-type diamond semiconductor also has a similar emission peak. Therefore, a diamond semiconductor is most suitable as the ultraviolet light emitting material.

【0014】図3(a)〜(c)はこの発明に係るダイ
ヤモンド半導体のpn接合を利用して紫外線を発光する
紫外線発光デバイスの概略断面図である。なお、図中、
矢印はpn接合からの紫外線発光を示す。図3(a)を
参照すると、この発明の紫外線発光デバイス10は、ホ
ウ素をドープした高圧合成ダイヤモンド又は天然のII
b型ダイヤモンドから形成されたp型ダイヤモンド半導
体結晶2上に、例えばプラズマCVD法によってドナー
原子となるイオウをドープしたn型ダイヤモンド半導体
結晶層4を成長させてpn接合6を形成したものであ
る。
FIGS. 3A to 3C are schematic cross-sectional views of an ultraviolet light emitting device that emits ultraviolet light using a pn junction of a diamond semiconductor according to the present invention. In the figure,
Arrows indicate ultraviolet light emission from the pn junction. Referring to FIG. 3 (a), the ultraviolet light emitting device 10 of the present invention is a high pressure synthetic diamond or natural II doped with boron.
An n-type diamond semiconductor crystal layer 4 doped with sulfur serving as a donor atom is grown on a p-type diamond semiconductor crystal 2 formed of b-type diamond by, for example, a plasma CVD method to form a pn junction 6.

【0015】ホウ素ドープした高圧合成ダイヤモンド
は、例えば50kbar、1500℃以上の超高圧高温
法により作製可能であり、また天然に産出するIIb型
と呼ばれるダイヤモンド結晶はホウ素を含みp型のダイ
ヤモンド半導体である。
The boron-doped high-pressure synthetic diamond can be produced by, for example, an ultra-high-pressure high-temperature method of 50 kbar or 1500 ° C. or more. The naturally produced diamond crystal called IIb type is a p-type diamond semiconductor containing boron. .

【0016】図3(b)に示す紫外線発光デバイス20
は、通常の合成ダイヤモンド又は天然ダイヤモンドから
形成した絶縁体ダイヤモンド基板3上に、例えばプラズ
マCVD法で形成されたホウ素ドープしたp型ダイヤモ
ンド半導体結晶層5と、この上に例えばプラズマCVD
法によってイオウドープしたn型ダイヤモンド半導体結
晶層7を成長させて、pn接合8を形成したものであ
る。図3(c)に示す紫外線発光デバイス30は図3
(b)に示した紫外線発光デバイス20の導電型を逆に
して形成されたものである。
The ultraviolet light emitting device 20 shown in FIG.
Is a p-type diamond semiconductor crystal layer 5 doped with boron, for example, formed by a plasma CVD method on an insulating diamond substrate 3 formed of ordinary synthetic diamond or natural diamond, and a plasma CVD method, for example.
A pn junction 8 is formed by growing an n-type diamond semiconductor crystal layer 7 doped with sulfur by a method. The ultraviolet light emitting device 30 shown in FIG.
It is formed by inverting the conductivity type of the ultraviolet light emitting device 20 shown in FIG.

【0017】p型ダイヤモンド半導体結晶層5は厚さが
1μm程度であるが、1nm程度以上であればよい。ま
たドープされたホウ素濃度は1013cm-3以上であれば
よく、上限は1021cm-3程度である。ホウ素ドープし
た高圧合成ダイヤモンド又は天然のIIb型ダイヤモン
ドで形成されたp型ダイヤモンド半導体結晶では、厚さ
が500μm程度であるが、形成可能な厚さでもよい。
また、ホウ素濃度はp型ダイヤモンド半導体を呈すれば
よく、1013cm-3以上であればよい。
The thickness of the p-type diamond semiconductor crystal layer 5 is about 1 μm, but may be about 1 nm or more. Further, the concentration of the doped boron may be 10 13 cm −3 or more, and the upper limit is about 10 21 cm −3 . The thickness of a p-type diamond semiconductor crystal formed of boron-doped high-pressure synthetic diamond or natural IIb type diamond is about 500 μm, but may be any thickness that can be formed.
The boron concentration may be a p-type diamond semiconductor, and may be 10 13 cm −3 or more.

【0018】また、n型ダイヤモンド半導体結晶層4,
7は厚さが1μm程度であるが、1nm程度以上であれ
ばよい。またドナーとしてドープされたイオウ濃度は1
13cm-3以上であり、上限は1021cm-3程度であ
る。
The n-type diamond semiconductor crystal layer 4,
7 has a thickness of about 1 μm, but may have a thickness of about 1 nm or more. The concentration of sulfur doped as a donor is 1
0 13 cm −3 or more, and the upper limit is about 10 21 cm −3 .

【0019】図3(a)〜(c)中、11,13,2
1,23,31,33は電極を示す。これらの電極はダ
イヤモンド上にチタン(Ti)を蒸着し、そのチタンの
酸化防止のため、さらにその上に金(Au)を蒸着し電
極としたものである。なお、図3(b)、(c)の電極
23,33は絶縁体ダイヤモンド基板の裏面側(露出
側)に形成されていてもよい。
In FIGS. 3A to 3C, 11, 13, and 2
Reference numerals 1, 23, 31, and 33 indicate electrodes. These electrodes are obtained by depositing titanium (Ti) on diamond, and further depositing gold (Au) thereon to prevent oxidation of the titanium. The electrodes 23 and 33 in FIGS. 3B and 3C may be formed on the back side (exposed side) of the insulating diamond substrate.

【0020】次に、この発明の紫外線発光デバイスの特
性について説明する。図4は図3(b)で示したダイヤ
モンド半導体デバイスにおける不純物の深さ方向の分析
結果を示す図である。紫外線発光デバイス20を二次イ
オン質量分析法(以下、「SIMS」と称する。)で分
析し、その深さ方向プロファイルは、第一層の表面から
イオウドープしたn型ダイヤモンド半導体結晶層7と、
第二層のホウ素ドープしたp型ダイヤモンド半導体結晶
層5と、図中矢印で示した範囲の絶縁体ダイヤモンド基
板3とが図4に示されている。なお、図4中、a、bで
示したプロファイルはバックグラウンドである。
Next, the characteristics of the ultraviolet light emitting device of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing the results of analysis of impurities in the depth direction in the diamond semiconductor device shown in FIG. The ultraviolet light emitting device 20 is analyzed by secondary ion mass spectrometry (hereinafter, referred to as “SIMS”), and the profile in the depth direction includes the n-type diamond semiconductor crystal layer 7 doped with sulfur from the surface of the first layer;
FIG. 4 shows the boron-doped p-type diamond semiconductor crystal layer 5 of the second layer and the insulator diamond substrate 3 in the range indicated by the arrow in the figure. In FIG. 4, the profiles indicated by a and b are backgrounds.

【0021】ダイヤモンドの場合、その結晶中を異種原
子、例えばホウ素(B)、イオウ(S)などが極めて拡
散しにくいという特徴を有しており、これがpn接合の
形成には有利に働き、図4に示すように、界面の不純物
濃度の変化が極めて急峻である。すなわち、p型ダイヤ
モンド半導体結晶層とn型ダイヤモンド半導体結晶層と
が原子オーダーで切り替わってpn接合が形成されてい
る。したがって本発明の紫外線発光デバイスで形成され
たpn接合は、非常に良質かつ原子オーダーで急峻であ
る。
In the case of diamond, different atoms, such as boron (B) and sulfur (S), are very difficult to diffuse in the crystal, and this is advantageous for the formation of a pn junction. As shown in FIG. 4, the change in the impurity concentration at the interface is extremely steep. That is, the p-type diamond semiconductor crystal layer and the n-type diamond semiconductor crystal layer are switched in the atomic order to form a pn junction. Therefore, the pn junction formed by the ultraviolet light emitting device of the present invention is very good and steep in atomic order.

【0022】図5はこの発明に係るダイヤモンド半導体
pn接合に順方向に電流を流したときの発光スペクトル
を示す図である。室温で紫外線領域の237nm(5.
23eV)に強い発光を示し、同時に可視領域にもブロ
ードな発光が生じているが、その強度は237nmのピ
ークよりかなり弱い。したがって、ダイヤモンド半導体
のpn接合界面から紫外線が発光する。
FIG. 5 is a diagram showing an emission spectrum when a current is applied in the forward direction to the diamond semiconductor pn junction according to the present invention. At room temperature, 237 nm (5.
At 23 eV), strong emission was observed, and at the same time, broad emission occurred in the visible region, but the intensity was considerably weaker than the peak at 237 nm. Therefore, ultraviolet light is emitted from the pn junction interface of the diamond semiconductor.

【0023】なお、この発明の紫外線発光デバイスは順
方向には電流が流れるが、逆方向には電流が流れない良
好な整流特性を有している。また400℃、500℃と
いう高温においても良好な整流特性を有する。
The ultraviolet light emitting device of the present invention has a good rectifying characteristic in which a current flows in the forward direction but no current flows in the reverse direction. It also has good rectification characteristics at high temperatures of 400 ° C. and 500 ° C.

【0024】次に、この発明の紫外線発光デバイスの製
造方法について説明する。この発明の紫外線発光デバイ
スは気相合成法により製造可能である。気相合成法とし
ては、原料ガスを活性化する方法に応じ、電気、熱及び
光エネルギーの少なくともいずれかを利用すればよい
が、本実施形態では電気エネルギー及び熱エネルギーを
利用したマイクロ波プラズマCVD法による例を示す。
なお、イオウドープn型ダイヤモンド半導体は、本発明
者らによる特願平11−124682号に開示した製造
方法により製造する。
Next, a method of manufacturing the ultraviolet light emitting device of the present invention will be described. The ultraviolet light emitting device of the present invention can be manufactured by a gas phase synthesis method. As the gas phase synthesis method, at least one of electricity, heat, and light energy may be used depending on the method of activating the source gas. In the present embodiment, microwave plasma CVD using electric energy and heat energy is used. Here is an example by the method.
The sulfur-doped n-type diamond semiconductor is manufactured by the manufacturing method disclosed in Japanese Patent Application No. 11-124682 by the present inventors.

【0025】図6はこの実施形態で使用したマイクロ波
プラズマCVD装置の概略構成図である。図6に示すよ
うに、マイクロ波プラズマCVD装置40は、例えば
2.45GHzのマイクロ波発生装置41と、アイソレ
ータ及びパワーモニター43と、チューナー45とを有
し、マイクロ波が照射される反応管47と、この反応管
47を真空排気する真空ポンプ(図示しない)と、反応
管47に原料ガスである混合ガス又はパージ用ガスを切
り換えて供給するガス供給ライン49と、複数の光学窓
51,51と、反応管内に設けられた基板ホルダー53
と、この基板ホルダー53上に設置された絶縁体ダイヤ
モンド基板55を加熱又は冷却する温度制御システム5
7とを備え、基板上にガスが供給されてマイクロ波プラ
ズマ59が発生するようになっている。なお、基板温度
は光高温計でモニターしている。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a microwave plasma CVD apparatus used in this embodiment. As shown in FIG. 6, the microwave plasma CVD apparatus 40 includes, for example, a microwave generator 41 of 2.45 GHz, an isolator and a power monitor 43, and a tuner 45, and a reaction tube 47 irradiated with microwaves. A vacuum pump (not shown) for evacuating the reaction tube 47, a gas supply line 49 for selectively supplying a mixed gas or a purge gas to the reaction tube 47, and a plurality of optical windows 51, 51. And a substrate holder 53 provided in the reaction tube.
And a temperature control system 5 for heating or cooling the insulator diamond substrate 55 installed on the substrate holder 53.
And a gas is supplied onto the substrate to generate microwave plasma 59. The substrate temperature is monitored by an optical pyrometer.

【0026】次に、n型ダイヤモンド半導体結晶の成長
条件の一例を図7に示す。図7を参照すると、本実施形
態ではアルカン、アルケン等の揮発性炭化水素/イオウ
化合物/水素の混合ガスを原料ガスとして使用する。炭
化水素はダイヤモンドの構成元素である炭素のソースと
して、イオウ化合物はドナー原子のソースとして、また
水素はキャリアガスとして使用している。
Next, an example of the growth conditions for the n-type diamond semiconductor crystal is shown in FIG. Referring to FIG. 7, in the present embodiment, a mixed gas of volatile hydrocarbon / sulfur compound / hydrogen such as alkane and alkene is used as a source gas. Hydrocarbons are used as a source of carbon which is a constituent element of diamond, sulfur compounds are used as a source of donor atoms, and hydrogen is used as a carrier gas.

【0027】イオウ化合物としては、例えば硫化水素
(H2 S)、二硫化炭素(CS2 )等の無機イオウ化合
物、低級アルキルメルカプタン等の有機イオウ化合物が
挙げられるが、硫化水素が最も好ましい。したがって、
混合ガスとしては、メタン/硫化水素/水素を使用する
のが好ましい。
Examples of the sulfur compound include inorganic sulfur compounds such as hydrogen sulfide (H 2 S) and carbon disulfide (CS 2 ), and organic sulfur compounds such as lower alkyl mercaptan. Hydrogen sulfide is most preferred. Therefore,
As the mixed gas, it is preferable to use methane / hydrogen sulfide / hydrogen.

【0028】混合ガス中の揮発性炭化水素の濃度は0.
1%〜5%、好ましくは0.5%〜3.0%で使用する
のがよい。混合ガス中のイオウ化合物の濃度は1ppm
〜2000ppm、好ましくは5ppm〜200ppm
で使用するのがよい。
The concentration of volatile hydrocarbons in the mixed gas is 0.1.
It is good to use 1% to 5%, preferably 0.5% to 3.0%. The concentration of sulfur compounds in the mixed gas is 1 ppm
~ 2000ppm, preferably 5ppm ~ 200ppm
Good to use in.

【0029】本実施形態ではメタン濃度1%、硫化水素
10〜100ppmである。硫化水素の濃度が増加する
とキャリア濃度が増加するが、この範囲では移動度は硫
化水素の添加量が50ppmで最大となるところから5
0ppmが最も好ましい。
In this embodiment, the methane concentration is 1% and the hydrogen sulfide is 10 to 100 ppm. As the concentration of hydrogen sulfide increases, the carrier concentration increases. In this range, the mobility is 5 from the point where the addition amount of hydrogen sulfide becomes maximum at 50 ppm.
0 ppm is most preferred.

【0030】全ガス流量は装置の規模、例えば反応管部
の体積、供給ガス流量及び排気量等によるが、本実施形
態では200ml/minである。ガス流量は各ガス種
に対応したマスフローコントローラで制御するが、硫化
水素の添加量は、例えば100ppm硫化水素/水素の
混合ガスボンベを用い、キャリア水素で希釈してマスフ
ローコントローラで流量制御して所定の添加量の割合に
制御している。
The total gas flow rate depends on the scale of the apparatus, for example, the volume of the reaction tube, the supply gas flow rate, the exhaust volume, and the like. In this embodiment, it is 200 ml / min. The gas flow rate is controlled by a mass flow controller corresponding to each gas type. The addition amount of hydrogen sulfide is determined by diluting with a carrier hydrogen using a mixed gas cylinder of 100 ppm hydrogen sulfide / hydrogen and controlling the flow rate by a mass flow controller to a predetermined amount. It is controlled to the ratio of the amount added.

【0031】本実施形態では100ppm硫化水素/水
素の混合ガスボンベを使用する。硫化水素濃度を50p
pmに設定しているので、全流量が200ml/min
の場合、キャリア水素ガスを100ml/minとして
100ppm硫化水素/水素の混合ガスボンベから10
0ml/minを流すと全体で硫化水素濃度が50pp
mに設定できる。
In this embodiment, a mixed gas cylinder of 100 ppm hydrogen sulfide / hydrogen is used. Hydrogen sulfide concentration 50p
pm, the total flow rate is 200 ml / min
In the case of (1), the carrier hydrogen gas was set to 100 ml / min, and 10
Flowing 0 ml / min results in a total hydrogen sulfide concentration of 50 pp
m.

【0032】マイクロ波プラズマCVDでは気圧がだい
たい30〜60Torr内であり、本実施形態では40
Torrとした。マイクロ波放電では比較的高い圧力で
グロー放電を維持する。ダイヤモンドを析出する基板の
温度は700℃〜1100℃とするが、本実施形態では
830℃である。また絶縁体ダイヤモンド基板の(10
0)面にダイヤモンド半導体層をホモエピタキシャル成
長させるが、(100)面に限らず、例えば(111)
面や(110)面でもよい。
In the case of microwave plasma CVD, the atmospheric pressure is within a range of about 30 to 60 Torr.
Torr. The microwave discharge maintains the glow discharge at a relatively high pressure. The temperature of the substrate on which diamond is deposited is 700 ° C. to 1100 ° C., but is 830 ° C. in the present embodiment. Insulating diamond substrate (10
The diamond semiconductor layer is homoepitaxially grown on the (0) plane, but is not limited to the (100) plane.
Plane or (110) plane.

【0033】次に、p型ダイヤモンド半導体結晶の成長
条件の一例を図8に示す。図8を参照して、本実施形態
では混合ガスとしてCH4 /B2 6 /H2 を使用する
のが好ましい。ホウ素化合物のジボラン(B2 6 )は
アクセプター原子のソースとして使用している。混合ガ
ス中のCH4 は1.0%、B2 6 は0.1〜100p
pm、B/C比は20〜20000ppmである。
Next, an example of the growth conditions for the p-type diamond semiconductor crystal is shown in FIG. Referring to FIG. 8, in the present embodiment, it is preferable to use CH 4 / B 2 H 6 / H 2 as a mixed gas. The boron compound diborane (B 2 H 6 ) is used as the source of the acceptor atom. CH 4 1.0% of the mixed gas, B 2 H 6 is 0.1~100p
pm, B / C ratio is 20 to 20000 ppm.

【0034】本実施形態では100ppmジボラン(B
2 6 )/水素の混合ガスボンベを使用し、反応管に導
入するジボラン濃度を50ppmに設定する。全ガス流
量は200〜500ml/minであるが、本実施形態
ではn型ダイヤモンド半導体のプロセスと連続させるた
め、全ガス流量を200ml/minにしている。
In this embodiment, 100 ppm diborane (B
Using a mixed gas cylinder of 2 H 6 ) / hydrogen, the concentration of diborane introduced into the reaction tube is set to 50 ppm. The total gas flow rate is 200 to 500 ml / min, but in this embodiment, the total gas flow rate is 200 ml / min in order to continue the process with the n-type diamond semiconductor.

【0035】成長圧力は40〜50Torrであるが、
n型ダイヤモンド半導体のプロセスと連続させるため同
じ圧力の40Torrに設定する。基板温度は700℃
〜950℃であるが、n型ダイヤモンド半導体のプロセ
スと連続させるため同じ温度の830℃である。
The growth pressure is 40 to 50 Torr,
The pressure is set to 40 Torr at the same pressure in order to continue the process with the n-type diamond semiconductor. Substrate temperature is 700 ° C
950 ° C., but the same temperature of 830 ° C. in order to continue the process with the n-type diamond semiconductor.

【0036】次に、図3(b)に示した構造の紫外線発
光デバイスの製造方法について説明する。先ず、基板ホ
ルダーに表面を洗浄処理した(100)絶縁体ダイヤモ
ンド基板を設置して、ガス供給ラインから水素パージを
数回繰り返し真空容器内の窒素や酸素を除去後、基板ホ
ルダーを加熱しつつ基板表面温度が830℃となるよう
に制御するとともに40Torrに圧力制御する。な
お、基板表面温度は例えば光高温計で測定する。
Next, a method of manufacturing the ultraviolet light emitting device having the structure shown in FIG. 3B will be described. First, a (100) insulative diamond substrate whose surface has been cleaned is placed on a substrate holder, and hydrogen purge is repeated several times from a gas supply line to remove nitrogen and oxygen from the vacuum vessel. The surface temperature is controlled to be 830 ° C. and the pressure is controlled to 40 Torr. The substrate surface temperature is measured by, for example, an optical pyrometer.

【0037】次に、40Torrの圧力制御の下にマイ
クロ波放電させるとともに、ガス供給ラインでパージ用
水素ガスと混合ガスとを切り換えて、反応管にメタン1
%/ジボラン50ppm/水素の混合ガス200ml/
minを導入すると、基板上方にプラズマが発生し、こ
のプラズマ流が絶縁体ダイヤモンド基板に供給され、p
型ダイヤモンド半導体結晶層がエピタキシャル成長す
る。
Next, while performing microwave discharge under a pressure control of 40 Torr, the gas supply line was switched between a hydrogen gas for purging and a mixed gas, and methane 1 was supplied to the reaction tube.
% / Diborane 50 ppm / hydrogen mixed gas 200 ml /
min, plasma is generated above the substrate, and this plasma flow is supplied to the insulating diamond substrate, and p
The epitaxial diamond semiconductor crystal layer grows epitaxially.

【0038】所定膜厚になったらガス供給ラインを切り
換えて、反応管にメタン1%/硫化水素50ppm/水
素の混合ガス200ml/minを導入し、発生したプ
ラズマ流が、成長したp型ダイヤモンド半導体層上に供
給され、n型ダイヤモンド半導体層がエピタキシャル成
長する。
When the film thickness reaches a predetermined value, the gas supply line is switched, and a mixed gas of methane 1% / hydrogen sulfide 50 ppm / hydrogen 200 ml / min is introduced into the reaction tube. The n-type diamond semiconductor layer is supplied on the layer and epitaxially grows.

【0039】所定膜厚になったら、ガス供給ラインを水
素パージに切り換えるとともに、マイクロ波放電を停止
し、基板加熱を停止又は冷却する。最後に室温に戻った
ら、常圧復帰した反応管の基板ホルダーから、絶縁体ダ
イヤモンド基板上にp型ダイヤモンド半導体結晶層とn
型ダイヤモンド半導体結晶層とが積層した紫外線発光デ
バイスを取り出し、電極を蒸着する。
When the film thickness reaches a predetermined value, the gas supply line is switched to hydrogen purge, the microwave discharge is stopped, and the heating of the substrate is stopped or cooled. Finally, when the temperature returns to room temperature, the p-type diamond semiconductor crystal layer and the n-type
The ultraviolet light emitting device having the stacked diamond semiconductor crystal layer is taken out, and electrodes are deposited.

【0040】このようにして製造した紫外線発光デバイ
スでは、高品質のp型ダイヤモンド半導体と最適なドナ
ーとなるイオウをドープした高品質のn型ダイヤモンド
半導体とでpn接合を形成しているので、良質なpn接
合デバイスができ、順電流を流すとpn接合界面から紫
外線が発光する。したがって、pn接合界面から紫外線
が発光する非常に良好な紫外線発光デバイスを作製する
ことができる。
In the ultraviolet light emitting device manufactured in this manner, a pn junction is formed by a high-quality p-type diamond semiconductor and a high-quality n-type diamond semiconductor doped with sulfur, which is an optimum donor. When a forward current is applied, ultraviolet light is emitted from the pn junction interface. Therefore, a very good ultraviolet light emitting device that emits ultraviolet light from the pn junction interface can be manufactured.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の紫外線
発光デバイスでは、良質かつ急峻なpn接合を有し、順
方向電圧の印加によりpn接合から紫外線が発光すると
いう効果を有する。また、この発明の紫外線発光デバイ
ス製造方法では、良質かつ急峻なpn接合を有する紫外
線発光デバイスの製造ができるという効果を有する。
As described above, the ultraviolet light emitting device of the present invention has a high-quality and steep pn junction, and has an effect that ultraviolet light is emitted from the pn junction when a forward voltage is applied. Further, the method for manufacturing an ultraviolet light emitting device of the present invention has an effect that an ultraviolet light emitting device having good quality and a steep pn junction can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係るイオウドープによるn型ダイヤ
モンド半導体のカソードルミネッセンスのスペクトルを
示す図である。温度は112K、試料はイオウドープ
(100)ダイヤモンド、ホール移動度が580cm2
-1-1のものである。なお、励起エネルギーは25k
Vである。
FIG. 1 is a diagram showing a cathodoluminescence spectrum of a sulfur-doped n-type diamond semiconductor according to the present invention. The temperature was 112 K, the sample was sulfur-doped (100) diamond, and the hole mobility was 580 cm 2.
V −1 s −1 . The excitation energy is 25k
V.

【図2】この発明に係るイオウドープによるn型ダイヤ
モンド半導体のフォトルミネッセンスのスペクトルを示
す図であり、(a)は硫化水素50ppm添加、(b)
は硫化水素100ppm添加したn型ダイヤモンド半導
体のスペクトルを示す。なお、温度は77K、励起レー
ザは211.3nmである。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a photoluminescence spectrum of an n-type diamond semiconductor doped with sulfur according to the present invention, wherein FIG.
Shows the spectrum of an n-type diamond semiconductor to which 100 ppm of hydrogen sulfide is added. The temperature was 77 K and the excitation laser was 211.3 nm.

【図3】この発明に係るpn接合を形成した紫外線発光
デバイスの概略断面図であり、(a)はp型ダイヤモン
ド半導体結晶上にn型ダイヤモンド半導体結晶層を成長
させて形成した紫外線発光デバイス、(b)は絶縁体ダ
イヤモンド基板上にp型ダイヤモンド半導体結晶層とn
型ダイヤモンド半導体結晶層とを積層させて形成した紫
外線発光デバイス、(c)は(b)と逆導電型に形成し
た紫外線発光デバイスを示す図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of an ultraviolet light emitting device having a pn junction according to the present invention, wherein (a) shows an ultraviolet light emitting device formed by growing an n-type diamond semiconductor crystal layer on a p-type diamond semiconductor crystal; (B) shows a p-type diamond semiconductor crystal layer and an n-type
FIG. 3C is a diagram showing an ultraviolet light emitting device formed by laminating a diamond semiconductor crystal layer, and FIG. 3C is a diagram showing an ultraviolet light emitting device formed to have a conductivity type opposite to that of FIG.

【図4】図3(b)で示した紫外線発光デバイスにおけ
る不純物の深さ方向分析結果を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a result of an analysis of impurities in a depth direction in the ultraviolet light emitting device shown in FIG. 3 (b).

【図5】この発明に係るダイヤモンド半導体pn接合に
順方向に電流を流したときの発光スペクトルを示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing an emission spectrum when a current flows in a forward direction through a diamond semiconductor pn junction according to the present invention.

【図6】本実施形態で使用したマイクロ波プラズマCV
D装置の概略構成図である。
FIG. 6 shows a microwave plasma CV used in the present embodiment.
It is a schematic structure figure of D apparatus.

【図7】本発明に係るn型ダイヤモンド半導体結晶の成
長条件の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of conditions for growing an n-type diamond semiconductor crystal according to the present invention.

【図8】本発明に係るp型ダイヤモンド半導体結晶の成
長条件の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a growth condition of a p-type diamond semiconductor crystal according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 p型ダイヤモンド半導体結晶 4,7 n型ダイヤモンド半導体結晶層 6,8,12 pn接合 5 p型ダイヤモンド半導体結晶層 10,20,30 紫外線発光デバイス 11,13,21,23,31,33 電極 40 マイクロ波プラズマCVD装置 41 マイクロ波発生装置 45 チューナー 47 反応管 49 ガス供給ライン 51 光学窓 53 基板ホルダー 55 絶縁体ダイヤモンド基板 57 温度制御システム 59 マイクロ波プラズマ 2 p-type diamond semiconductor crystal 4,7 n-type diamond semiconductor crystal layer 6,8,12 pn junction 5 p-type diamond semiconductor crystal layer 10,20,30 ultraviolet light emitting device 11,13,21,23,31,33 electrode 40 Microwave plasma CVD device 41 Microwave generator 45 Tuner 47 Reaction tube 49 Gas supply line 51 Optical window 53 Substrate holder 55 Insulator diamond substrate 57 Temperature control system 59 Microwave plasma

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 洋一郎 茨城県つくば市並木1−1 無機材質研究 所内 (72)発明者 蒲生 美香 茨城県つくば市二の宮1−25−13 ルネス 柳橋302 Fターム(参考) 4G077 AA03 AB02 BA03 DB16 EB01 EB04 ED06 EF04 EH05 HA01 HA06 5F041 AA11 CA02 CA14 CA33 CA49 CA57 CA64 CA82 CA92 5F045 AA09 AB07 AC19 AD12 AE23 BB05 BB16 CA09 DA60 DA63 DP04 EB02 EB09 EC03 EH03 EH18 5F073 CA24 CB04 CB17 CB22 DA04 EA07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoichiro Sato 1-1 Namiki, Tsukuba, Ibaraki Pref. Inorganic Materials Research Laboratory (72) Inventor Mika Gamo 1-2-25-13, Ninomiya, Tsukuba, Ibaraki Pref. 4G077 AA03 AB02 BA03 DB16 EB01 EB04 ED06 EF04 EH05 HA01 HA06 5F041 AA11 CA02 CA14 CA33 CA49 CA57 CA64 CA82 CA92 5F045 AA09 AB07 AC19 AD12 AE23 BB05 BB16 CA09 DA60 DA63 DP04 EB02 EB09 CB07 E03 CB09 E03 CB09

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 紫外線領域に対応するバンドギャップエ
ネルギーを有する半導体結晶であって、アクセプター原
子を有するp型半導体結晶とドナー原子を有するn型半
導体結晶とで形成したpn接合を備え、 上記pn接合に順方向電圧を印加することにより紫外線
を発光する、紫外線発光デバイス。
1. A semiconductor crystal having a band gap energy corresponding to an ultraviolet region, comprising a pn junction formed of a p-type semiconductor crystal having an acceptor atom and an n-type semiconductor crystal having a donor atom. An ultraviolet light emitting device that emits ultraviolet light by applying a forward voltage to the device.
【請求項2】 前記半導体結晶がダイヤモンドであり、
前記p型半導体結晶がp型ダイヤモンド半導体結晶であ
り、前記n型半導体結晶がドナー原子としてイオウをド
ープしたn型ダイヤモンド半導体結晶であることを特徴
とする、請求項1に記載の紫外線発光デバイス。
2. The semiconductor crystal is diamond,
The ultraviolet light emitting device according to claim 1, wherein the p-type semiconductor crystal is a p-type diamond semiconductor crystal, and the n-type semiconductor crystal is an n-type diamond semiconductor crystal doped with sulfur as a donor atom.
【請求項3】 前記p型半導体結晶がホウ素をアクセプ
ター原子としてドープしたp型ダイヤモンド半導体結晶
であることを特徴とする、請求項2に記載の紫外線発光
デバイス。
3. The ultraviolet light emitting device according to claim 2, wherein the p-type semiconductor crystal is a p-type diamond semiconductor crystal doped with boron as an acceptor atom.
【請求項4】 前記p型ダイヤモンド半導体結晶がホウ
素をドープした高圧合成ダイヤモンドであることを特徴
とする、請求項2に記載の紫外線発光デバイス。
4. The ultraviolet light emitting device according to claim 2, wherein the p-type diamond semiconductor crystal is a high-pressure synthetic diamond doped with boron.
【請求項5】 前記p型ダイヤモンド半導体結晶が天然
のIIb型ダイヤモンドであることを特徴とする、請求
項2に記載の紫外線発光デバイス。
5. The ultraviolet light emitting device according to claim 2, wherein the p-type diamond semiconductor crystal is a natural IIb type diamond.
【請求項6】 前記p型ダイヤモンド半導体結晶と前記
p型ダイヤモンド半導体結晶とを絶縁体ダイヤモンド基
板に積層した構造を有することを特徴とする請求項2に
記載の紫外線発光デバイス。
6. The ultraviolet light emitting device according to claim 2, wherein the ultraviolet light emitting device has a structure in which the p-type diamond semiconductor crystal and the p-type diamond semiconductor crystal are laminated on an insulating diamond substrate.
【請求項7】 前記ドナー原子濃度が1013/cm3
1021/cm3 の範囲であることを特徴とする、請求項
1〜6のいずれかに記載の紫外線発光デバイス。
7. The method according to claim 1, wherein the donor atom concentration is 10 13 / cm 3 or less.
The ultraviolet light emitting device according to claim 1, wherein the ultraviolet light emitting device has a range of 10 21 / cm 3 .
【請求項8】 前記pn接合が原子オーダーの急峻さで
接合した構造であることを特徴とする、請求項1〜7の
いずれかに記載の紫外線発光デバイス。
8. The ultraviolet light emitting device according to claim 1, wherein said pn junction has a structure in which said pn junction is joined at a steepness of an atomic order.
【請求項9】 原料ガスの活性化に基づき薄膜が成長す
る気相合成法であって、 p型ダイヤモンド半導体結晶層を形成する第1工程と、
ドナー原子がイオウであるn型ダイヤモンド半導体結晶
層を形成する第2工程とを備え、原子オーダーの急峻さ
でpn接合した構造を形成することを特徴とする、紫外
線発光デバイス製造方法。
9. A vapor phase synthesis method in which a thin film is grown based on activation of a source gas, a first step of forming a p-type diamond semiconductor crystal layer;
A second step of forming an n-type diamond semiconductor crystal layer in which donor atoms are sulfur, and forming a pn junction structure with a steepness of an atomic order.
【請求項10】 前記第1工程において、p型ダイヤモ
ンド半導体結晶のドーパントがホウ素であって、このホ
ウ素とp型ダイヤモンド半導体結晶の構成原子のソース
となる炭化水素の炭素との比が20〜20000ppm
であることを特徴とする、請求項9に記載の紫外線発光
デバイス製造方法。
10. The p-type diamond semiconductor crystal according to claim 1, wherein the dopant of the p-type diamond semiconductor crystal is boron, and the ratio of boron to the carbon of a hydrocarbon serving as a source of constituent atoms of the p-type diamond semiconductor crystal is 20 to 20,000 ppm.
The method for manufacturing an ultraviolet light emitting device according to claim 9, wherein:
【請求項11】 前記第2工程において、前記イオウと
ダイヤモンド半導体結晶の構成原子のソースとなる炭化
水素の炭素との比が1000〜10000ppmである
ことを特徴とする、請求項9に記載の紫外線発光デバイ
ス製造方法。
11. The ultraviolet ray according to claim 9, wherein in the second step, a ratio of the sulfur to carbon of a hydrocarbon which is a source of a constituent atom of the diamond semiconductor crystal is 1,000 to 10,000 ppm. Light emitting device manufacturing method.
【請求項12】 前記気相合成法において、前記原料ガ
スの活性化に電気、熱及び光のうち少なくとも一種類を
使用したことを特徴とする、請求項9に記載の紫外線発
光デバイス製造方法。
12. The method according to claim 9, wherein at least one of electricity, heat and light is used to activate the source gas in the vapor phase synthesis method.
JP17472399A 1999-06-21 1999-06-21 Ultraviolet light emitting device and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3590883B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17472399A JP3590883B2 (en) 1999-06-21 1999-06-21 Ultraviolet light emitting device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17472399A JP3590883B2 (en) 1999-06-21 1999-06-21 Ultraviolet light emitting device and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001007385A true JP2001007385A (en) 2001-01-12
JP3590883B2 JP3590883B2 (en) 2004-11-17

Family

ID=15983538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17472399A Expired - Fee Related JP3590883B2 (en) 1999-06-21 1999-06-21 Ultraviolet light emitting device and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3590883B2 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004243548A (en) * 2003-02-12 2004-09-02 Konica Minolta Holdings Inc Image forming method, ink jet recording apparatus and active ray curable ink used therein
WO2004075273A1 (en) * 2003-02-24 2004-09-02 Tokyo Gas Company Limited N-type diamond semiconductor and its manufacturing method
WO2006137401A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-28 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Diamond semiconductor element and method for manufacturing same
JPWO2005116306A1 (en) * 2004-05-27 2008-04-03 凸版印刷株式会社 Nanocrystal diamond film, method for producing the same, and apparatus using nanocrystal diamond film
CN100456490C (en) * 2003-11-25 2009-01-28 住友电气工业株式会社 Diamond n-type semiconductor, manufacturing method thereof, semiconductor element, and electron emitting element
JP2012252965A (en) * 2011-06-06 2012-12-20 Research Institute Of Nanophotonics Light emission controller and light emission control method for electroluminescent element
US8859058B2 (en) 2010-12-23 2014-10-14 Element Six Limited Microwave plasma reactors and substrates for synthetic diamond manufacture
US8955456B2 (en) 2010-12-23 2015-02-17 Element Six Limited Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
US9142389B2 (en) 2010-12-23 2015-09-22 Element Six Technologies Limited Microwave power delivery system for plasma reactors
US9410242B2 (en) 2010-12-23 2016-08-09 Element Six Technologies Limited Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
US9637838B2 (en) 2010-12-23 2017-05-02 Element Six Limited Methods of manufacturing synthetic diamond material by microwave plasma enhanced chemical vapor deposition from a microwave generator and gas inlet(s) disposed opposite the growth surface area
US10403477B2 (en) 2010-12-23 2019-09-03 Element Six Technologies Limited Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
US11371147B2 (en) 2010-12-23 2022-06-28 Element Six Technologies Limited Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004243548A (en) * 2003-02-12 2004-09-02 Konica Minolta Holdings Inc Image forming method, ink jet recording apparatus and active ray curable ink used therein
WO2004075273A1 (en) * 2003-02-24 2004-09-02 Tokyo Gas Company Limited N-type diamond semiconductor and its manufacturing method
CN100456490C (en) * 2003-11-25 2009-01-28 住友电气工业株式会社 Diamond n-type semiconductor, manufacturing method thereof, semiconductor element, and electron emitting element
JP4719909B2 (en) * 2004-05-27 2011-07-06 凸版印刷株式会社 Method for producing nanocrystal diamond film
JPWO2005116306A1 (en) * 2004-05-27 2008-04-03 凸版印刷株式会社 Nanocrystal diamond film, method for producing the same, and apparatus using nanocrystal diamond film
US8420043B2 (en) 2004-05-27 2013-04-16 Toppan Printing Co., Ltd. Nano-crystal diamond film, manufacturing method thereof, and device using nano-crystal diamond film
US7973339B2 (en) 2005-06-20 2011-07-05 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Diamond semiconductor element and process for producing the same
US8486816B2 (en) 2005-06-20 2013-07-16 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Diamond semiconductor element and process for producing the same
US8221548B2 (en) 2005-06-20 2012-07-17 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Diamond semiconductor element and process for producing the same
US8242511B2 (en) 2005-06-20 2012-08-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Field effect transistor using diamond and process for producing the same
US8328936B2 (en) 2005-06-20 2012-12-11 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Producing a diamond semiconductor by implanting dopant using ion implantation
WO2006137401A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-28 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Diamond semiconductor element and method for manufacturing same
US8487319B2 (en) 2005-06-20 2013-07-16 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Diamond semiconductor element and process for producing the same
US8955456B2 (en) 2010-12-23 2015-02-17 Element Six Limited Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
US8859058B2 (en) 2010-12-23 2014-10-14 Element Six Limited Microwave plasma reactors and substrates for synthetic diamond manufacture
US9142389B2 (en) 2010-12-23 2015-09-22 Element Six Technologies Limited Microwave power delivery system for plasma reactors
US9410242B2 (en) 2010-12-23 2016-08-09 Element Six Technologies Limited Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
US9637838B2 (en) 2010-12-23 2017-05-02 Element Six Limited Methods of manufacturing synthetic diamond material by microwave plasma enhanced chemical vapor deposition from a microwave generator and gas inlet(s) disposed opposite the growth surface area
US9738970B2 (en) 2010-12-23 2017-08-22 Element Six Limited Microwave plasma reactors and substrates for synthetic diamond manufacture
US10403477B2 (en) 2010-12-23 2019-09-03 Element Six Technologies Limited Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
US11371147B2 (en) 2010-12-23 2022-06-28 Element Six Technologies Limited Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
US11488805B2 (en) 2010-12-23 2022-11-01 Element Six Technologies Limited Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material
JP2012252965A (en) * 2011-06-06 2012-12-20 Research Institute Of Nanophotonics Light emission controller and light emission control method for electroluminescent element

Also Published As

Publication number Publication date
JP3590883B2 (en) 2004-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5210051A (en) High efficiency light emitting diodes from bipolar gallium nitride
Gupta et al. Infrared electroluminescence from GeSn heterojunction diodes grown by molecular beam epitaxy
JP4114709B2 (en) Diamond film formation method
Davis Thin films and devices of diamond, silicon carbide and gallium nitride
US5243204A (en) Silicon carbide light emitting diode and a method for the same
Xu et al. ZnO light-emitting diode grown by plasma-assisted metal organic chemical vapor deposition
US7824955B2 (en) Hybrid beam deposition system and methods for fabricating metal oxide-ZnO films, p-type ZnO films, and ZnO-based II-VI compound semiconductor devices
JP4913375B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP3945782B2 (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
Münch et al. Silicon carbide light-emitting diodes with epitaxial junctions
JP3590883B2 (en) Ultraviolet light emitting device and method of manufacturing the same
Okumura et al. Lithium doping and photoemission of diamond thin films
US5895938A (en) Semiconductor device using semiconductor BCN compounds
Ravi Low pressure diamond synthesis for electronic applications
JP4504309B2 (en) Light emitting diode
KR100525792B1 (en) N-type semiconductor diamond and its fabrication method
Luong et al. Making germanium, an indirect band gap semiconductor, suitable for light-emitting devices
US5329141A (en) Light emitting diode
Wang et al. Highly oriented growth of n-type ZnO films on p-type single crystalline diamond films and fabrication of high-quality transparent ZnO/diamond heterojunction
US5903015A (en) Field effect transistor using diamond
Yokoyama et al. Growth and characterization of ZnSe on Si by atomic layer epitaxy
JP2002231996A (en) Ultraviolet light emitting diamond device
Li et al. Blue electroluminescence from ZnO based heterojunction diodes with CdZnO active layers
Lagerstedt et al. Properties of GaN tunneling MIS light‐emitting diodes
JP4002955B2 (en) Method for manufacturing diamond semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20031210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040803

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040809

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees