JP2001210864A - 発光ダイオードおよび半導体レーザー - Google Patents
発光ダイオードおよび半導体レーザーInfo
- Publication number
- JP2001210864A JP2001210864A JP2000024843A JP2000024843A JP2001210864A JP 2001210864 A JP2001210864 A JP 2001210864A JP 2000024843 A JP2000024843 A JP 2000024843A JP 2000024843 A JP2000024843 A JP 2000024843A JP 2001210864 A JP2001210864 A JP 2001210864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- zno
- substrate
- light emitting
- emitting diode
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 111
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 83
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 49
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 claims description 5
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910018572 CuAlO2 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 abstract 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 260
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 127
- 238000004549 pulsed laser deposition Methods 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 8
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical group [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017090 AlO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N Aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018565 CuAl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical group [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 229930192419 itoside Natural products 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/327—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIBVI compounds, e.g. ZnCdSe-laser
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0083—Processes for devices with an active region comprising only II-VI compounds
- H01L33/0087—Processes for devices with an active region comprising only II-VI compounds with a substrate not being a II-VI compound
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/28—Materials of the light emitting region containing only elements of Group II and Group VI of the Periodic Table
- H01L33/285—Materials of the light emitting region containing only elements of Group II and Group VI of the Periodic Table characterised by the doping materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S2302/00—Amplification / lasing wavelength
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＳｒＣｕ2 Ｏ2 膜上にｎ型ＺｎＯを成膜してダ
イオード特性が発現することは確認されているが、ダイ
オードからの発光は確認できていなかった。 【構成】透明基板上に積層した発光特性を示すｎ型Ｚｎ
Ｏ層上に、ＳｒＣｕ2 Ｏ 2 、ＣｕＡｌＯ2 、またはＣｕ
ＧａＯ2 からなるｐ型半導体のうちの一つを積層して形
成したｐ−ｎ接合からなることを特徴とする半導体紫外
発光素子。透明基板は、単結晶基板、特に、原子状に平
坦化したイットリア部分安定化ジルコニア（ＹＳＺ）(1
11)基板がよい。透明基板上に、基板温度２００〜１２
００℃でｎ型ＺｎＯを成膜し、さらにその上に、ＳｒＣ
ｕ2 Ｏ、ＣｕＡｌＯ2 またはＣｕＧａＯ2 からなるｐ型
半導体層を成膜する。基板を加熱することなく、ｎ型Ｚ
ｎＯを成膜し、該ＺｎＯ膜表面に紫外光を照射して結晶
化を進めることもできる。
イオード特性が発現することは確認されているが、ダイ
オードからの発光は確認できていなかった。 【構成】透明基板上に積層した発光特性を示すｎ型Ｚｎ
Ｏ層上に、ＳｒＣｕ2 Ｏ 2 、ＣｕＡｌＯ2 、またはＣｕ
ＧａＯ2 からなるｐ型半導体のうちの一つを積層して形
成したｐ−ｎ接合からなることを特徴とする半導体紫外
発光素子。透明基板は、単結晶基板、特に、原子状に平
坦化したイットリア部分安定化ジルコニア（ＹＳＺ）(1
11)基板がよい。透明基板上に、基板温度２００〜１２
００℃でｎ型ＺｎＯを成膜し、さらにその上に、ＳｒＣ
ｕ2 Ｏ、ＣｕＡｌＯ2 またはＣｕＧａＯ2 からなるｐ型
半導体層を成膜する。基板を加熱することなく、ｎ型Ｚ
ｎＯを成膜し、該ＺｎＯ膜表面に紫外光を照射して結晶
化を進めることもできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電流注入により紫
外線発光をさせられる紫外発光ダイオードおよび半導体
レーザーに関する。
外線発光をさせられる紫外発光ダイオードおよび半導体
レーザーに関する。
【０００２】
【従来の技術】高度情報化社会の発達に伴い、記録メデ
ィアの高密度化が進んでいる。例えば、光ディスクの記
録・再生はコンパクトディスクから、より高密度記録可
能なデジタルビデオディスクへと変化した。光ディスク
では、記録・再生は光を使って行うため、波長の短い光
を用いることができれば記録密度を増加させることがで
きる。このため、発光ダイオード（以下ＬＥＤ）として
は、従来、赤色を出すＧａＡｓが主力であったが、より
短波長の青色を出すＧａＮなどの実用化が進められてい
る。
ィアの高密度化が進んでいる。例えば、光ディスクの記
録・再生はコンパクトディスクから、より高密度記録可
能なデジタルビデオディスクへと変化した。光ディスク
では、記録・再生は光を使って行うため、波長の短い光
を用いることができれば記録密度を増加させることがで
きる。このため、発光ダイオード（以下ＬＥＤ）として
は、従来、赤色を出すＧａＡｓが主力であったが、より
短波長の青色を出すＧａＮなどの実用化が進められてい
る。
【０００３】さらに、ＧａＮよりも短波長の発光材料と
しては酸化亜鉛が挙げられる。酸化亜鉛（以下、Ｚｎ
Ｏ）は、高電気伝導性、可視領域での光透過性を利用し
て太陽電池用の透明導電膜として検討されているほか、
緑色の蛍光材料としても広く応用され、例えば、低速電
子線衝撃型のＥＬデバイスとして実用化されている。Ｚ
ｎＯは、室温でのバンドギャップが約３．３８ｅＶの直
接遷移型の半導体であり、紫外光励起により紫外領域
（室温では波長約３８０ｎｍ）の蛍光を示すことが知ら
れているため、ＺｎＯを使った発光ダイオードやレーザ
ーダイオードが作製できれば、蛍光体の励起光源や超高
密度記録メディアに応用できると考えられている。
しては酸化亜鉛が挙げられる。酸化亜鉛（以下、Ｚｎ
Ｏ）は、高電気伝導性、可視領域での光透過性を利用し
て太陽電池用の透明導電膜として検討されているほか、
緑色の蛍光材料としても広く応用され、例えば、低速電
子線衝撃型のＥＬデバイスとして実用化されている。Ｚ
ｎＯは、室温でのバンドギャップが約３．３８ｅＶの直
接遷移型の半導体であり、紫外光励起により紫外領域
（室温では波長約３８０ｎｍ）の蛍光を示すことが知ら
れているため、ＺｎＯを使った発光ダイオードやレーザ
ーダイオードが作製できれば、蛍光体の励起光源や超高
密度記録メディアに応用できると考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、発光ダイオ
ードやレーザーダイオードを作製するには、ｐ型半導体
とｎ型半導体を接合する必要がある。ｎ型のＺｎＯ薄膜
は容易に作成することができるが、ｐ型のＺｎＯ薄膜に
関する技術は、１９９９年に大阪大学の川合らによって
始めて報告された。これは、ＺｎＯのＺｎの一部をＧａ
で置換した焼結体ターゲットを用いて、ＰＬＤ法により
Ｎ2 Ｏガス中で成膜することにより、ｃｏ−ｄｏｐｅ効
果によりホール濃度が増加することでｐ型化できると説
明されている。
ードやレーザーダイオードを作製するには、ｐ型半導体
とｎ型半導体を接合する必要がある。ｎ型のＺｎＯ薄膜
は容易に作成することができるが、ｐ型のＺｎＯ薄膜に
関する技術は、１９９９年に大阪大学の川合らによって
始めて報告された。これは、ＺｎＯのＺｎの一部をＧａ
で置換した焼結体ターゲットを用いて、ＰＬＤ法により
Ｎ2 Ｏガス中で成膜することにより、ｃｏ−ｄｏｐｅ効
果によりホール濃度が増加することでｐ型化できると説
明されている。
【０００５】しかし、本発明の出願時において、ＺｎＯ
薄膜のｐ型特性を他の研究機関が確認したとの報告がな
い。また、そもそも、ＺｎＯは、酸素欠陥（格子間亜
鉛）によりｎ型になりやすく、ｐ型半導体を安定して作
製することが困難な材料であるため、ｐ−ｎ接合への電
流注入によるＬＥＤの作製が難しいという問題がある。
ｎ型ＺｎＯとｐ型ＺｎＯの接合によるダイオードは、こ
れまで報告されていない。
薄膜のｐ型特性を他の研究機関が確認したとの報告がな
い。また、そもそも、ＺｎＯは、酸素欠陥（格子間亜
鉛）によりｎ型になりやすく、ｐ型半導体を安定して作
製することが困難な材料であるため、ｐ−ｎ接合への電
流注入によるＬＥＤの作製が難しいという問題がある。
ｎ型ＺｎＯとｐ型ＺｎＯの接合によるダイオードは、こ
れまで報告されていない。
【０００６】ｎ型ＺｎＯとの接合に適するｐ型半導体と
してＳｒＣｕ2 Ｏ2 がある。ＳｒＣｕ2 Ｏ2 は、室温で
のバンドギャップが約３．２ｅＶの間接遷移型半導体で
あり、ｐ型伝導を示す（Kudo, Yanagi, Hosono, Kawazo
e, APL, 73, 220 (1998)）。Ｋｕｄｏらの報告による
と、パルスレーザー堆積法により作製したＳｒＣｕ2 Ｏ
2 薄膜のキャリア濃度、移動度は、それぞれ１×１０17
ｃｍ-3、０．５ｃｍ2 ／Ｖｓである。結晶系は、正方晶
系（空間群：Ｉ４１／ａ）、格子定数は、ａ＝ｂ＝０．
５４８０ｎｍ、ｃ＝０．９８２５ｎｍであり、ＺｎＯの
(0001)とＳｒＣｕ 2 Ｏ2 の(112) の格子整合性は１９％
であるため、ＺｎＯ上にヘテロエピタキシャル成長させ
ることができる。また、堆積時の基板温度が２００℃以
上であれば単一相として形成することができる。
してＳｒＣｕ2 Ｏ2 がある。ＳｒＣｕ2 Ｏ2 は、室温で
のバンドギャップが約３．２ｅＶの間接遷移型半導体で
あり、ｐ型伝導を示す（Kudo, Yanagi, Hosono, Kawazo
e, APL, 73, 220 (1998)）。Ｋｕｄｏらの報告による
と、パルスレーザー堆積法により作製したＳｒＣｕ2 Ｏ
2 薄膜のキャリア濃度、移動度は、それぞれ１×１０17
ｃｍ-3、０．５ｃｍ2 ／Ｖｓである。結晶系は、正方晶
系（空間群：Ｉ４１／ａ）、格子定数は、ａ＝ｂ＝０．
５４８０ｎｍ、ｃ＝０．９８２５ｎｍであり、ＺｎＯの
(0001)とＳｒＣｕ 2 Ｏ2 の(112) の格子整合性は１９％
であるため、ＺｎＯ上にヘテロエピタキシャル成長させ
ることができる。また、堆積時の基板温度が２００℃以
上であれば単一相として形成することができる。
【０００７】Ｋｕｄｏらは、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 膜上にｎ型
ＺｎＯを成膜してダイオード特性が発現することを確認
した(Kudo, Yanagi, Hosono, Kawazoe, Yano, APL, 75,
2851)。しかし、Ｋｕｄｏらの作製プロセスでは、基板
上にＳｒＣｕ2 Ｏ2 膜を作製した後にＺｎＯ膜を作製す
るので、結晶性の良いＺｎＯ膜を作製することができな
かった。結晶性の良いＺｎＯ膜を作製するためには、基
板温度を例えば、５００℃以上にすることが必要であ
り、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 膜が分解したり、ＺｎＯ膜と反応し
たりして、ダイオード特性が失われるからである。この
ため、Ｋｕｄｏらは、ダイオードからの発光を確認でき
ていなかった。
ＺｎＯを成膜してダイオード特性が発現することを確認
した(Kudo, Yanagi, Hosono, Kawazoe, Yano, APL, 75,
2851)。しかし、Ｋｕｄｏらの作製プロセスでは、基板
上にＳｒＣｕ2 Ｏ2 膜を作製した後にＺｎＯ膜を作製す
るので、結晶性の良いＺｎＯ膜を作製することができな
かった。結晶性の良いＺｎＯ膜を作製するためには、基
板温度を例えば、５００℃以上にすることが必要であ
り、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 膜が分解したり、ＺｎＯ膜と反応し
たりして、ダイオード特性が失われるからである。この
ため、Ｋｕｄｏらは、ダイオードからの発光を確認でき
ていなかった。
【０００８】また、ｎ型ＺｎＯとの接合に適するｐ型半
導体として、ＣｕＡｌＯ2 およびＣｕＧａＯ2 がある。
ＣｕＡｌＯ2 は、デラフォサイト型と言われる構造を持
つ結晶で、ｐ型伝導を示す半導体であり、Ｈ．Ｋａｗａ
ｚｏｅらにより発見され、報告された(Nature, vol.38
9、p.939 (1997)) 。バンドギャップは３．１ｅＶ以上
であり、１Ωｃｍ程度の抵抗率を持つ薄膜が得られてい
る。
導体として、ＣｕＡｌＯ2 およびＣｕＧａＯ2 がある。
ＣｕＡｌＯ2 は、デラフォサイト型と言われる構造を持
つ結晶で、ｐ型伝導を示す半導体であり、Ｈ．Ｋａｗａ
ｚｏｅらにより発見され、報告された(Nature, vol.38
9、p.939 (1997)) 。バンドギャップは３．１ｅＶ以上
であり、１Ωｃｍ程度の抵抗率を持つ薄膜が得られてい
る。
【０００９】また、ＣｕＧａＯ2 は、デラフォサイト型
と言われる構造を持つ結晶で、ｐ型伝導を示す半導体で
ある。これらのｐ型透明半導体は、ダイオードなどの作
製に有望であることが容易に考えられるが、現実にダイ
オードが作製された例はこれまでのところ存在しておら
ず、発光ダイオードの作製例も存在しない。
と言われる構造を持つ結晶で、ｐ型伝導を示す半導体で
ある。これらのｐ型透明半導体は、ダイオードなどの作
製に有望であることが容易に考えられるが、現実にダイ
オードが作製された例はこれまでのところ存在しておら
ず、発光ダイオードの作製例も存在しない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、結晶性の良
いｎ型ＺｎＯ膜を用い、これに、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、Ｃｕ
ＡｌＯ2 、またはＣｕＧａＯ2 膜を積層してｐ−ｎ接合
を作製し、ＺｎＯ層から紫外光を発することを特徴とし
た、発光ダイオードに関するものである。さらに、この
発光ダイオードの製造方法として、透明基板上にＺｎＯ
を結晶性良く積層し、さらにＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡｌ
Ｏ2 、またはＣｕＧａＯ2 膜を積層して、本発明の発光
ダイオードを作製する製造方法を提供する。
いｎ型ＺｎＯ膜を用い、これに、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、Ｃｕ
ＡｌＯ2 、またはＣｕＧａＯ2 膜を積層してｐ−ｎ接合
を作製し、ＺｎＯ層から紫外光を発することを特徴とし
た、発光ダイオードに関するものである。さらに、この
発光ダイオードの製造方法として、透明基板上にＺｎＯ
を結晶性良く積層し、さらにＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡｌ
Ｏ2 、またはＣｕＧａＯ2 膜を積層して、本発明の発光
ダイオードを作製する製造方法を提供する。
【００１１】すなわち、本発明は、透明基板上に積層し
たバンドギャップ付近の固有発光のみを示すｎ型ＺｎＯ
層上に、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡｌＯ2 、またはＣｕＧ
ａＯ 2 からなるｐ型半導体のうちの一つを積層して形成
したｐ−ｎ接合からなることを特徴とする紫外発光ダイ
オードである。また、本発明は、透明基板が単結晶基板
であることを特徴とする上記の発光ダイオードである。
また、本発明は、 単結晶基板は、原子状に平坦化した
イットリア部分安定化ジルコニア（ＹＳＺ）(111)基板
であることを特徴とする上記の発光ダイオーである。ま
た、本発明は、ＺｎＯ層側電極として、透明基板とＺｎ
Ｏ層の間に透明電極を挿入したことを特徴とする上記の
発光ダイオードである。また、本発明は、 ｐ型半導体
層側電極として、ｐ型半導体層上にＮｉを積層したこと
を特徴とする上記の記載の発光ダイオードである。ま
た、本発明は、透明基板上にヘテロエピタキシャル成長
したインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）層を透明負電極層と
して有し、ＩＴＯ層上にヘテロエピタキシャル成長した
ＺｎＯ層を発光層として有し、ＺｎＯ層上にｐ型半導体
層を正孔注入層として有し、ｐ型半導体層上にＮｉ層を
正電極層として有することを特徴とする上記の発光ダイ
オードである。また、本発明は、 １価金属元素をＳｒ
位置に２０原子％以下置換したＳｒＣｕ2 Ｏ2 薄膜を用
いることを特徴とする上記の発光ダイオードである。
たバンドギャップ付近の固有発光のみを示すｎ型ＺｎＯ
層上に、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡｌＯ2 、またはＣｕＧ
ａＯ 2 からなるｐ型半導体のうちの一つを積層して形成
したｐ−ｎ接合からなることを特徴とする紫外発光ダイ
オードである。また、本発明は、透明基板が単結晶基板
であることを特徴とする上記の発光ダイオードである。
また、本発明は、 単結晶基板は、原子状に平坦化した
イットリア部分安定化ジルコニア（ＹＳＺ）(111)基板
であることを特徴とする上記の発光ダイオーである。ま
た、本発明は、ＺｎＯ層側電極として、透明基板とＺｎ
Ｏ層の間に透明電極を挿入したことを特徴とする上記の
発光ダイオードである。また、本発明は、 ｐ型半導体
層側電極として、ｐ型半導体層上にＮｉを積層したこと
を特徴とする上記の記載の発光ダイオードである。ま
た、本発明は、透明基板上にヘテロエピタキシャル成長
したインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）層を透明負電極層と
して有し、ＩＴＯ層上にヘテロエピタキシャル成長した
ＺｎＯ層を発光層として有し、ＺｎＯ層上にｐ型半導体
層を正孔注入層として有し、ｐ型半導体層上にＮｉ層を
正電極層として有することを特徴とする上記の発光ダイ
オードである。また、本発明は、 １価金属元素をＳｒ
位置に２０原子％以下置換したＳｒＣｕ2 Ｏ2 薄膜を用
いることを特徴とする上記の発光ダイオードである。
【００１２】また、本発明は、 透明基板上に、基板温
度２００〜１２００℃でｎ型ＺｎＯを成膜し、さらにそ
の上に、基板温度２００〜８００℃でＳｒＣｕ2 Ｏ2 か
らなるp 型半導体層を成膜することを特徴とする上記の
発光ダイオードの製造方法である。また、本発明は、透
明基板上に、基板温度２００〜１２００℃でｎ型ＺｎＯ
を成膜し、さらにその上に、基板温度５００〜８００℃
でＣｕＡｌＯ2 またはＣｕＧａＯ2 からなるｐ型半導体
層を成膜することを特徴とする上記の発光ダイオードの
製造方法である。また、本発明は、透明基板上に、基板
を加熱することなく、ｎ型ＺｎＯを成膜し、該ＺｎＯ膜
表面に紫外光を照射して結晶化を進め、さらにその上
に、基板を加熱することなく、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡ
ｌＯ2 またはＣｕＧａＯ2 からなるｐ型半導体層を成膜
し、該ｐ型半導体層に紫外光を照射して結晶化を進める
ことを特徴とする上記の発光ダイオードの製造方法であ
る。また、本発明は、イットリア部分安定化ジルコニア
（ＹＳＺ）単結晶を光学研磨し、１０００〜１３００℃
に加熱することによって原子状平坦化構造とした透明基
板を用いることを特徴とする上記の発光ダイオードの製
造方法である。
度２００〜１２００℃でｎ型ＺｎＯを成膜し、さらにそ
の上に、基板温度２００〜８００℃でＳｒＣｕ2 Ｏ2 か
らなるp 型半導体層を成膜することを特徴とする上記の
発光ダイオードの製造方法である。また、本発明は、透
明基板上に、基板温度２００〜１２００℃でｎ型ＺｎＯ
を成膜し、さらにその上に、基板温度５００〜８００℃
でＣｕＡｌＯ2 またはＣｕＧａＯ2 からなるｐ型半導体
層を成膜することを特徴とする上記の発光ダイオードの
製造方法である。また、本発明は、透明基板上に、基板
を加熱することなく、ｎ型ＺｎＯを成膜し、該ＺｎＯ膜
表面に紫外光を照射して結晶化を進め、さらにその上
に、基板を加熱することなく、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡ
ｌＯ2 またはＣｕＧａＯ2 からなるｐ型半導体層を成膜
し、該ｐ型半導体層に紫外光を照射して結晶化を進める
ことを特徴とする上記の発光ダイオードの製造方法であ
る。また、本発明は、イットリア部分安定化ジルコニア
（ＹＳＺ）単結晶を光学研磨し、１０００〜１３００℃
に加熱することによって原子状平坦化構造とした透明基
板を用いることを特徴とする上記の発光ダイオードの製
造方法である。
【００１３】また、本発明は、透明基板上に積層したバ
ンドギャップ付近の固有発光のみを示すｎ型ＺｎＯ層上
に、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡｌＯ2 、またはＣｕＧａＯ
2 からなるｐ型半導体のうちの一つを積層して形成した
ｐ−ｎ接合であって、ｎ型ＺｎＯ層は単結晶基板上にヘ
テロエピタキシャル成長させたＭｇ置換ＺｎＯ上にヘテ
ロエピタキシャル成長させたものであり、キャリア濃度
の低いｐ型半導体を正孔注入層として有し、キャリア濃
度の低いｐ型半導体層の上にキャリア濃度の高いｐ型半
導体層を有することを特徴とする半導体レーザーであ
る。
ンドギャップ付近の固有発光のみを示すｎ型ＺｎＯ層上
に、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡｌＯ2 、またはＣｕＧａＯ
2 からなるｐ型半導体のうちの一つを積層して形成した
ｐ−ｎ接合であって、ｎ型ＺｎＯ層は単結晶基板上にヘ
テロエピタキシャル成長させたＭｇ置換ＺｎＯ上にヘテ
ロエピタキシャル成長させたものであり、キャリア濃度
の低いｐ型半導体を正孔注入層として有し、キャリア濃
度の低いｐ型半導体層の上にキャリア濃度の高いｐ型半
導体層を有することを特徴とする半導体レーザーであ
る。
【００１４】ダイオード中のＺｎＯ層が良好なバンドギ
ャップ付近の固有発光のみを示すためには、Ｘ線回折法
において、ＺｎＯ結晶相の(0002)面のロッキングカーブ
における半値幅が１度以下と十分に狭いことが必要であ
る。半値幅は、好ましくは０．５度以下であり、さらに
好ましくは０．３度以下であり、この値は、ＺｎＯ層の
結晶性の良さと相関している。
ャップ付近の固有発光のみを示すためには、Ｘ線回折法
において、ＺｎＯ結晶相の(0002)面のロッキングカーブ
における半値幅が１度以下と十分に狭いことが必要であ
る。半値幅は、好ましくは０．５度以下であり、さらに
好ましくは０．３度以下であり、この値は、ＺｎＯ層の
結晶性の良さと相関している。
【００１５】本発明の発光ダイオードは、３８０ｎｍの
紫外線を発光することに特徴があり、緑色を消して紫外
線だけとする、すなわち、バンドギャップ付近の固有発
光のみを示すようにするには、ＺｎＯ層の結晶性を十分
に高め、ＺｎＯ格子中に存在する酸素欠損や過剰Ｚｎイ
オンの濃度を十分に低めなければならない。
紫外線を発光することに特徴があり、緑色を消して紫外
線だけとする、すなわち、バンドギャップ付近の固有発
光のみを示すようにするには、ＺｎＯ層の結晶性を十分
に高め、ＺｎＯ格子中に存在する酸素欠損や過剰Ｚｎイ
オンの濃度を十分に低めなければならない。
【００１６】透明基板は、室温においてＺｎＯからの波
長３８０ｎｍの発光が良く透過するものであることが好
ましい。３８０ｎｍにおける光透過率は、好ましくは５
０〜１００％であり、より好ましくは８０〜１００％で
ある。
長３８０ｎｍの発光が良く透過するものであることが好
ましい。３８０ｎｍにおける光透過率は、好ましくは５
０〜１００％であり、より好ましくは８０〜１００％で
ある。
【００１７】透明基板としては、例えば、ポリカーボネ
ート、ポリメタクリル酸メチルなどのプラスチック基
板、石英ガラス、耐熱ガラスなどのガラス基板、イット
リア部分安定化ジルコニア（ＹＳＺ）(111) 面、サファ
イア(0001)面などの結晶性基板などが挙げられるが、Ｚ
ｎＯ層、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層、ＣｕＡｌＯ2 層、ＣｕＧａ
Ｏ2 層などの成膜プロセスに耐える化学的性質を有する
ものであることが必要である。ガラス基板や結晶性基板
は、光透過率を高めるために、両面を光学研磨してある
ことが好ましい。
ート、ポリメタクリル酸メチルなどのプラスチック基
板、石英ガラス、耐熱ガラスなどのガラス基板、イット
リア部分安定化ジルコニア（ＹＳＺ）(111) 面、サファ
イア(0001)面などの結晶性基板などが挙げられるが、Ｚ
ｎＯ層、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層、ＣｕＡｌＯ2 層、ＣｕＧａ
Ｏ2 層などの成膜プロセスに耐える化学的性質を有する
ものであることが必要である。ガラス基板や結晶性基板
は、光透過率を高めるために、両面を光学研磨してある
ことが好ましい。
【００１８】透明基板に結晶性基板を使用すると、基板
の結晶面の秩序構造がＺｎＯ層の結晶性に反映して、Ｚ
ｎＯ層の結晶性が高まり、発光特性が改善されるので好
ましい。結晶性基板には、ＹＳＺ(111) 面、サファイア
(0001)面などがあるが、ＺｎＯ結晶格子との整合性の高
いものが好ましい。
の結晶面の秩序構造がＺｎＯ層の結晶性に反映して、Ｚ
ｎＯ層の結晶性が高まり、発光特性が改善されるので好
ましい。結晶性基板には、ＹＳＺ(111) 面、サファイア
(0001)面などがあるが、ＺｎＯ結晶格子との整合性の高
いものが好ましい。
【００１９】また、後述するように、透明基板とＺｎＯ
層との間に透明負電極層を用いる場合には、透明負電極
層の材料と格子整合する結晶を基板として採用すること
が好ましい。例えば、透明負電極材料にインジウム錫酸
化物（ＩＴＯ）を用いる場合には、ＹＳＺ(111) 基板が
特に好適である。ＩＴＯの格子がＹＳＺと非常に良く適
合するからである。
層との間に透明負電極層を用いる場合には、透明負電極
層の材料と格子整合する結晶を基板として採用すること
が好ましい。例えば、透明負電極材料にインジウム錫酸
化物（ＩＴＯ）を用いる場合には、ＹＳＺ(111) 基板が
特に好適である。ＩＴＯの格子がＹＳＺと非常に良く適
合するからである。
【００２０】透明基板の上には結晶性の良いＺｎＯ層を
成膜する。ＺｎＯのキャリア濃度は１×１０17〜１×１
０20／ｃｍ3 の範囲としなくてはならない。キャリア濃
度が１×１０17／ｃｍ3 より低い場合には、接合部にお
ける空乏層の厚みが大きくなり過ぎて発光に適さず、１
×１０20／ｃｍ3 より高い場合には、空乏層の厚みが小
さくなりすぎて発光に適さない。より好ましくは、１×
１０18〜１×１０19／ｃｍ3 の範囲である。
成膜する。ＺｎＯのキャリア濃度は１×１０17〜１×１
０20／ｃｍ3 の範囲としなくてはならない。キャリア濃
度が１×１０17／ｃｍ3 より低い場合には、接合部にお
ける空乏層の厚みが大きくなり過ぎて発光に適さず、１
×１０20／ｃｍ3 より高い場合には、空乏層の厚みが小
さくなりすぎて発光に適さない。より好ましくは、１×
１０18〜１×１０19／ｃｍ3 の範囲である。
【００２１】ＺｎＯ膜の上部に、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 膜を成
膜する場合について以下に詳しく説明する。ＳｒＣｕ2
Ｏ2 層のキャリア濃度は１×１０16〜１×１０20／ｃｍ
3 の範囲である。キャリア濃度が１×１０16／ｃｍ3 よ
り低い場合には、ＺｎＯ層に注入できる正孔が少なくな
って発光に適さない。キャリア濃度が１×１０20／ｃｍ
3 より高い場合には、発光効率が落ちて、発光に適さな
い。ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層のキャリア濃度は、より好ましく
は１×１０17〜１×１０19／ｃｍ3 である。
膜する場合について以下に詳しく説明する。ＳｒＣｕ2
Ｏ2 層のキャリア濃度は１×１０16〜１×１０20／ｃｍ
3 の範囲である。キャリア濃度が１×１０16／ｃｍ3 よ
り低い場合には、ＺｎＯ層に注入できる正孔が少なくな
って発光に適さない。キャリア濃度が１×１０20／ｃｍ
3 より高い場合には、発光効率が落ちて、発光に適さな
い。ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層のキャリア濃度は、より好ましく
は１×１０17〜１×１０19／ｃｍ3 である。
【００２２】本発明の発光ダイオードでは、ＺｎＯ層に
負電圧を、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層に正電圧を加えて発光させ
る。電圧を加えるための電極は、ＺｎＯ層とオーミック
接続が取れる負電極材料を用い、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層とオ
ーミック接続が取れる正電極材料を用いればよい。Ｚｎ
Ｏ層とオーミック接続を取るための電極材料としては、
一般には、Ａｇがよく使われている。
負電圧を、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層に正電圧を加えて発光させ
る。電圧を加えるための電極は、ＺｎＯ層とオーミック
接続が取れる負電極材料を用い、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層とオ
ーミック接続が取れる正電極材料を用いればよい。Ｚｎ
Ｏ層とオーミック接続を取るための電極材料としては、
一般には、Ａｇがよく使われている。
【００２３】また、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層とオーミック接続
を取るための電極材料としては、Ｎｉ、Ｐｔなどのよう
に仕事関数の小さなものを用いる必要がある。Ａｕ、Ａ
ｇなどのように仕事関数の大きな電極材料を用いると、
ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層の仕事関数が小さいために、オーミッ
ク接続が取れないからである。
を取るための電極材料としては、Ｎｉ、Ｐｔなどのよう
に仕事関数の小さなものを用いる必要がある。Ａｕ、Ａ
ｇなどのように仕事関数の大きな電極材料を用いると、
ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層の仕事関数が小さいために、オーミッ
ク接続が取れないからである。
【００２４】これら電極材料は、各層との接続面に用い
ればよいので、例えば、Ｃｕ線の表面をＡｇで被覆した
ものを正電極に、Ｃｕの線の表面をＮｉで被覆したもの
を負電極として、例えば、半田を用いて各層に取り付け
ても良い。このとき、正電極をＺｎＯ層に取り付けるた
めにはＺｎＯ層が表面に出ているように、ＳｒＣｕ2Ｏ
2 層の一部が欠けている構造とすればよい。
ればよいので、例えば、Ｃｕ線の表面をＡｇで被覆した
ものを正電極に、Ｃｕの線の表面をＮｉで被覆したもの
を負電極として、例えば、半田を用いて各層に取り付け
ても良い。このとき、正電極をＺｎＯ層に取り付けるた
めにはＺｎＯ層が表面に出ているように、ＳｒＣｕ2Ｏ
2 層の一部が欠けている構造とすればよい。
【００２５】本発明の発光ダイオードでは、負電極層を
透明基板とＺｎＯ層との間に挟み込み、正電極層をＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ2 層の上部に設けても良い。この様な構造を取
れば、発光ダイオードに接続するリード線に適当なコー
ティングを行う必要がなく、例えば、Ｃｕ線を負電極層
と正電極層にそれぞれ接続すればよい。負電極層には透
明電極材料を用いて、ＺｎＯ層からの発光が負電極層お
よび透明基板を通して外部に取り出せるようにしてお
く。
透明基板とＺｎＯ層との間に挟み込み、正電極層をＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ2 層の上部に設けても良い。この様な構造を取
れば、発光ダイオードに接続するリード線に適当なコー
ティングを行う必要がなく、例えば、Ｃｕ線を負電極層
と正電極層にそれぞれ接続すればよい。負電極層には透
明電極材料を用いて、ＺｎＯ層からの発光が負電極層お
よび透明基板を通して外部に取り出せるようにしてお
く。
【００２６】負電極層に適した透明電極材料としては、
例えば、ＩＴＯ、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）、
ＧＺＯ（ＧａをドープしたＺｎＯ）、ＩｎＧａＯ3 （Ｚ
ｎＯ）ｍ（ｍは自然数）、Ｉｎ2 Ｏ3 （ＺｎＯ）ｍ（ｍ
は自然数）、ＳｎＯ2 、Ｇａ 2 Ｏ3 などを用いることが
できる。透明基板に単結晶基板を用いる場合には、基板
材料の格子およびＺｎＯの格子と整合する材料を用いる
ことが好ましい。例えば、透明基板にＹＳＺ(111) 単結
晶を用いる場合には、ＩＴＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩｎＧ
ａＯ3 （ＺｎＯ）ｍ、Ｉｎ2 Ｏ3 （ＺｎＯ）ｍが好適で
ある。
例えば、ＩＴＯ、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）、
ＧＺＯ（ＧａをドープしたＺｎＯ）、ＩｎＧａＯ3 （Ｚ
ｎＯ）ｍ（ｍは自然数）、Ｉｎ2 Ｏ3 （ＺｎＯ）ｍ（ｍ
は自然数）、ＳｎＯ2 、Ｇａ 2 Ｏ3 などを用いることが
できる。透明基板に単結晶基板を用いる場合には、基板
材料の格子およびＺｎＯの格子と整合する材料を用いる
ことが好ましい。例えば、透明基板にＹＳＺ(111) 単結
晶を用いる場合には、ＩＴＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩｎＧ
ａＯ3 （ＺｎＯ）ｍ、Ｉｎ2 Ｏ3 （ＺｎＯ）ｍが好適で
ある。
【００２７】本来なら、正電極層にも透明電極を用いる
ことができれば、ＺｎＯ層からの発光をＳｒＣｕ2 Ｏ2
層および正電極層を通して外部に取り出すことができる
のであるが、現在までのところ正電極層に適した透明電
極材料が見いだされていないので、例えば、ＮｉやＰｔ
などの金属材料を用いて正電極層を形成する。正電極層
の上には、さらに別の金属層を積層して、リード線等と
の接続性を高めても良い。
ことができれば、ＺｎＯ層からの発光をＳｒＣｕ2 Ｏ2
層および正電極層を通して外部に取り出すことができる
のであるが、現在までのところ正電極層に適した透明電
極材料が見いだされていないので、例えば、ＮｉやＰｔ
などの金属材料を用いて正電極層を形成する。正電極層
の上には、さらに別の金属層を積層して、リード線等と
の接続性を高めても良い。
【００２８】本発明の発光ダイオードでは、上述したＳ
ｒＣｕ2 Ｏ2 層の代わりにＣｕＡｌＯ2 層、またはＣｕ
ＧａＯ2 層を用いてもよい。すなわち、ＺｎＯ層に負電
圧を、ＣｕＡｌＯ2 層、またはＣｕＧａＯ2 層に正電圧
を加えて発光させる。このとき、正電極材料は、ＣｕＡ
ｌＯ2 層、またはＣｕＧａＯ2 層とオーミック接続を取
れるものであればよく、Ｎｉ、Ｐｔなどのように仕事関
数の小さなものを用いる。また、正電極層をＣｕＡｌＯ
2 層、またはＣｕＧａＯ2 層の上部に設けても良く、例
えば、ＮｉやＰｔなどの金属材料を用いて正電極層を形
成する。正電極層の上には、さらに別の金属層を積層し
て、リード線等の接続性を高めても良い。
ｒＣｕ2 Ｏ2 層の代わりにＣｕＡｌＯ2 層、またはＣｕ
ＧａＯ2 層を用いてもよい。すなわち、ＺｎＯ層に負電
圧を、ＣｕＡｌＯ2 層、またはＣｕＧａＯ2 層に正電圧
を加えて発光させる。このとき、正電極材料は、ＣｕＡ
ｌＯ2 層、またはＣｕＧａＯ2 層とオーミック接続を取
れるものであればよく、Ｎｉ、Ｐｔなどのように仕事関
数の小さなものを用いる。また、正電極層をＣｕＡｌＯ
2 層、またはＣｕＧａＯ2 層の上部に設けても良く、例
えば、ＮｉやＰｔなどの金属材料を用いて正電極層を形
成する。正電極層の上には、さらに別の金属層を積層し
て、リード線等の接続性を高めても良い。
【００２９】本発明の半導体レーザーにおいて、Ｍｇ置
換ＺｎＯ層とはＺｎＯ結晶のＺｎサイトをＭｇイオンに
よって置換したもので、（Ｚｎ1-xＭｇx）Ｏ2という化
学式で記述される。ｘは置換率であって、０＜ｘ＜０．
２の範囲である。キャリア濃度の低いｐ型半導体層は、
ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡｌＯ2 層、またはＣｕＧａＯ 2
からなるｐ型半導体層のうちの一つであるが、例えば、
ＳｒＣｕ2 Ｏ2 の場合、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 をそのまま用い
るか、ドーパントとして加えるＫの量を制限して、キャ
リア濃度を低く抑える。キャリア濃度は、例えば、１×
１０16／ｃｍ3〜１×１０19／ｃｍ3の範囲で選択する。
キャリア濃度の高いｐ型半導体層は、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、
ＣｕＡｌＯ2 層、またはＣｕＧａＯ2 からなるｐ型半導
体層のうちの一つであるが、キャリア濃度の低いｐ型半
導体に用いた材料と同じものであることが好ましく、例
えば、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 の場合、ドーパントとして加える
Ｋの量を多めにして、キャリア濃度を高めにする。キャ
リア濃度は、キャリア濃度の低いｐ型半導体のキャリア
濃度よりも大きい必要があり、例えば、１×１０ 17／ｃ
ｍ3〜１×１０20／ｃｍ3の範囲で選択する。
換ＺｎＯ層とはＺｎＯ結晶のＺｎサイトをＭｇイオンに
よって置換したもので、（Ｚｎ1-xＭｇx）Ｏ2という化
学式で記述される。ｘは置換率であって、０＜ｘ＜０．
２の範囲である。キャリア濃度の低いｐ型半導体層は、
ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡｌＯ2 層、またはＣｕＧａＯ 2
からなるｐ型半導体層のうちの一つであるが、例えば、
ＳｒＣｕ2 Ｏ2 の場合、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 をそのまま用い
るか、ドーパントとして加えるＫの量を制限して、キャ
リア濃度を低く抑える。キャリア濃度は、例えば、１×
１０16／ｃｍ3〜１×１０19／ｃｍ3の範囲で選択する。
キャリア濃度の高いｐ型半導体層は、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、
ＣｕＡｌＯ2 層、またはＣｕＧａＯ2 からなるｐ型半導
体層のうちの一つであるが、キャリア濃度の低いｐ型半
導体に用いた材料と同じものであることが好ましく、例
えば、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 の場合、ドーパントとして加える
Ｋの量を多めにして、キャリア濃度を高めにする。キャ
リア濃度は、キャリア濃度の低いｐ型半導体のキャリア
濃度よりも大きい必要があり、例えば、１×１０ 17／ｃ
ｍ3〜１×１０20／ｃｍ3の範囲で選択する。
【００３０】本発明の発光ダイオードは、成膜方法によ
り製造する。ＰＬＤ、ＭＢＥ、スパッタリング、真空蒸
着、ＣＶＤなどが挙げられるが、基板を変質させること
なく、かつ、充分に結晶性の良いＺｎＯ膜を形成できる
方法を選ぶことが重要である。
り製造する。ＰＬＤ、ＭＢＥ、スパッタリング、真空蒸
着、ＣＶＤなどが挙げられるが、基板を変質させること
なく、かつ、充分に結晶性の良いＺｎＯ膜を形成できる
方法を選ぶことが重要である。
【００３１】ＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ2 層を積層する方
法として、例えば、ＰＬＤ法、スパッタリング法、ＣＶ
Ｄ法、ＭＢＥ法、真空蒸着法などを選ぶことができる。
ＰＬＤ法は、ＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ2 層を結晶性良く
製造するのに適している一方、現在までに開発されてい
る装置では、成膜面積が例えば、２０ｍｍ径程度に限定
される点で量産上の課題がある。もっとも、近年は６イ
ンチ径程度の面積に均一に成膜するＰＬＤ装置が市販さ
れ始めている。
法として、例えば、ＰＬＤ法、スパッタリング法、ＣＶ
Ｄ法、ＭＢＥ法、真空蒸着法などを選ぶことができる。
ＰＬＤ法は、ＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ2 層を結晶性良く
製造するのに適している一方、現在までに開発されてい
る装置では、成膜面積が例えば、２０ｍｍ径程度に限定
される点で量産上の課題がある。もっとも、近年は６イ
ンチ径程度の面積に均一に成膜するＰＬＤ装置が市販さ
れ始めている。
【００３２】スパッタリング法は、大面積成膜に適し、
量産性の高い方法である一方、膜がプラズマに曝される
ためにＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ2 層の結晶性がＰＬＤ膜
ほどには高めることができない。もっとも、近年はヘリ
コン・スパッタ装置、イオンビーム・スパッタ装置な
ど、膜がプラズマに曝されない方式の装置が市販されて
いる。
量産性の高い方法である一方、膜がプラズマに曝される
ためにＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ2 層の結晶性がＰＬＤ膜
ほどには高めることができない。もっとも、近年はヘリ
コン・スパッタ装置、イオンビーム・スパッタ装置な
ど、膜がプラズマに曝されない方式の装置が市販されて
いる。
【００３３】ＣＶＤ法は、ＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ2 層
を大面積で均質性良く成膜するのに優れた方法である一
方、原料ガスに含まれるＣ等の不純物が層中に含まれや
すい。ＭＢＥ法は、ＰＬＤ法同様に、ＺｎＯ層とＳｒＣ
ｕ2 Ｏ2 層を結晶性良く製造するのに優れている方法で
あるが、成膜容器中に酸素ガスを導入する必要があるの
で、原料に金属を用いる場合、金属の表面が酸化されて
しまい、分子線を作りにくいという問題がある。
を大面積で均質性良く成膜するのに優れた方法である一
方、原料ガスに含まれるＣ等の不純物が層中に含まれや
すい。ＭＢＥ法は、ＰＬＤ法同様に、ＺｎＯ層とＳｒＣ
ｕ2 Ｏ2 層を結晶性良く製造するのに優れている方法で
あるが、成膜容器中に酸素ガスを導入する必要があるの
で、原料に金属を用いる場合、金属の表面が酸化されて
しまい、分子線を作りにくいという問題がある。
【００３４】真空蒸着法は、最も簡便な方法の一つであ
るが、大面積成膜がしにくく、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 の化学組
成を制御しにくいという欠点がある。各成膜法にはそれ
ぞれ特長があるので、好ましい特長に着眼して成膜法を
選べばよい。
るが、大面積成膜がしにくく、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 の化学組
成を制御しにくいという欠点がある。各成膜法にはそれ
ぞれ特長があるので、好ましい特長に着眼して成膜法を
選べばよい。
【００３５】また、成膜方法は基板材料によって制限さ
れることがある。基板にプラスチック基板を用いる場合
には、基板温度を例えば、１００℃以上に上昇させると
基板の変質が起こるので、変質が起こるよりも低い温度
で成膜しなくてはならない。ＣＶＤ法、ＭＢＥ法など、
原料の酸化反応を基板表面で進行させる必要のある方法
は適していない。
れることがある。基板にプラスチック基板を用いる場合
には、基板温度を例えば、１００℃以上に上昇させると
基板の変質が起こるので、変質が起こるよりも低い温度
で成膜しなくてはならない。ＣＶＤ法、ＭＢＥ法など、
原料の酸化反応を基板表面で進行させる必要のある方法
は適していない。
【００３６】ＰＬＤ法やスパッタリング法などは、プラ
スチック基板上にもＺｎＯやＳｒＣｕ2 Ｏ2 を成膜する
ことができる。ただし、各層の結晶性を充分に高くする
ことができないので、光照射など、適当な方法によって
結晶化を進行させてやることが好ましい。例えば、スパ
ッタリング法を用いる場合、基板を加熱することなく、
いわゆる室温成膜条件において、ＺｎＯ層を成膜する。
スチック基板上にもＺｎＯやＳｒＣｕ2 Ｏ2 を成膜する
ことができる。ただし、各層の結晶性を充分に高くする
ことができないので、光照射など、適当な方法によって
結晶化を進行させてやることが好ましい。例えば、スパ
ッタリング法を用いる場合、基板を加熱することなく、
いわゆる室温成膜条件において、ＺｎＯ層を成膜する。
【００３７】ＺｎＯは結晶化温度が低いので、室温成膜
によっても結晶性のＺｎＯ層が得られる。ただし、発光
効率を高め、より明るい発光ダイオードを製造するため
には、ＺｎＯ層の結晶性は充分高いことが好ましいの
で、例えば、ＫｒＦエキシマーレーザー光などの紫外光
をＺｎＯ層表面に照射し、結晶化を進めることが適当で
ある。
によっても結晶性のＺｎＯ層が得られる。ただし、発光
効率を高め、より明るい発光ダイオードを製造するため
には、ＺｎＯ層の結晶性は充分高いことが好ましいの
で、例えば、ＫｒＦエキシマーレーザー光などの紫外光
をＺｎＯ層表面に照射し、結晶化を進めることが適当で
ある。
【００３８】この後に、再びスパッタリング法によって
ＳｒＣｕ2 Ｏ2 膜を室温成膜し、紫外光照射して結晶化
を進める。プラスチック基板とＺｎＯ層の間に挟む透明
負電極層も同様の方法によって形成することができる。
ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層上に形成する金属正電極層は室温成膜
だけで充分である。金属層に紫外光を照射しても反射し
てしまうので、改質効果を期待することはできない。
ＳｒＣｕ2 Ｏ2 膜を室温成膜し、紫外光照射して結晶化
を進める。プラスチック基板とＺｎＯ層の間に挟む透明
負電極層も同様の方法によって形成することができる。
ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層上に形成する金属正電極層は室温成膜
だけで充分である。金属層に紫外光を照射しても反射し
てしまうので、改質効果を期待することはできない。
【００３９】どの成膜方法においても、基板にガラス基
板や単結晶基板を用いる場合には、ＺｎＯ層を積層する
際に、基板温度を例えば、１０００℃まで上昇させるこ
とができるので、その温度範囲内でＺｎＯ層の結晶性を
充分に高めることができる。ＺｎＯ層の成膜温度として
は、２００℃〜１２００℃が好ましい。２００℃以下で
は結晶化が充分に進行せず、１２００℃以上ではＺｎＯ
成分が気相中に昇華し始める。
板や単結晶基板を用いる場合には、ＺｎＯ層を積層する
際に、基板温度を例えば、１０００℃まで上昇させるこ
とができるので、その温度範囲内でＺｎＯ層の結晶性を
充分に高めることができる。ＺｎＯ層の成膜温度として
は、２００℃〜１２００℃が好ましい。２００℃以下で
は結晶化が充分に進行せず、１２００℃以上ではＺｎＯ
成分が気相中に昇華し始める。
【００４０】透明基板とＺｎＯ相との間に透明負電極層
を挟む場合には、透明電極材料とＺｎＯが界面において
反応しない温度域を選んで、ＺｎＯ層を成膜しなくては
ならない。例えば、透明電極としてＩＴＯを用いる場合
には、ＺｎＯ層の成膜温度は、２００℃〜１０００℃の
範囲に限定される。１０００℃以上ではＩＴＯとＺｎＯ
とが反応して別の相を形成し始め、ＩＴＯとＺｎＯの間
に理想的な界面を形成できないからである。
を挟む場合には、透明電極材料とＺｎＯが界面において
反応しない温度域を選んで、ＺｎＯ層を成膜しなくては
ならない。例えば、透明電極としてＩＴＯを用いる場合
には、ＺｎＯ層の成膜温度は、２００℃〜１０００℃の
範囲に限定される。１０００℃以上ではＩＴＯとＺｎＯ
とが反応して別の相を形成し始め、ＩＴＯとＺｎＯの間
に理想的な界面を形成できないからである。
【００４１】また、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層を積層する際の温
度は、２００℃から８００℃の間で選ぶことができる。
２００℃より低いとＳｒＣｕ2 Ｏ2 相が結晶化せず、８
００℃より高いと下地のＺｎＯ層との反応が進行し始
め、理想的なＺｎＯ／ＳｒＣｕ 2 Ｏ2 界面を形成するこ
とができない。
度は、２００℃から８００℃の間で選ぶことができる。
２００℃より低いとＳｒＣｕ2 Ｏ2 相が結晶化せず、８
００℃より高いと下地のＺｎＯ層との反応が進行し始
め、理想的なＺｎＯ／ＳｒＣｕ 2 Ｏ2 界面を形成するこ
とができない。
【００４２】ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層の代わりにＣｕＡｌＯ2
層またはＣｕＧａＯ2 層を形成する場合にも、ＳｒＣｕ
2 Ｏ2 層を形成する場合と同様の成膜方法を用いること
ができる。ＣｕＡｌＯ2 層またはＣｕＧａＯ2 層を形成
する際の温度は、５００℃から８００℃の範囲で選ぶこ
とができる。５００℃より低いとＣｕＡｌＯ2 層または
ＣｕＧａＯ2 層が結晶化せず、８００℃より高いと下地
のＺｎＯ層との反応が進行し始め、理想的なＺｎＯ／Ｃ
ｕＡｌＯ2 界面またはＺｎＯ／ＣｕＧａＯ2 界面を形成
することができない。
層またはＣｕＧａＯ2 層を形成する場合にも、ＳｒＣｕ
2 Ｏ2 層を形成する場合と同様の成膜方法を用いること
ができる。ＣｕＡｌＯ2 層またはＣｕＧａＯ2 層を形成
する際の温度は、５００℃から８００℃の範囲で選ぶこ
とができる。５００℃より低いとＣｕＡｌＯ2 層または
ＣｕＧａＯ2 層が結晶化せず、８００℃より高いと下地
のＺｎＯ層との反応が進行し始め、理想的なＺｎＯ／Ｃ
ｕＡｌＯ2 界面またはＺｎＯ／ＣｕＧａＯ2 界面を形成
することができない。
【００４３】特に、成膜法としてＰＬＤ法を採用し、例
えば、ＹＳＺ(111) 単結晶基板上に本発明の発光ダイオ
ードを製造する場合には、結晶性の良好なＺｎＯ層を形
成し、ＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ2 層の界面を理想的に形
成して、発光効率の良い発光ダイオードを製造すること
ができる。
えば、ＹＳＺ(111) 単結晶基板上に本発明の発光ダイオ
ードを製造する場合には、結晶性の良好なＺｎＯ層を形
成し、ＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ2 層の界面を理想的に形
成して、発光効率の良い発光ダイオードを製造すること
ができる。
【００４４】光源には、ＺｎＯおよびＳｒＣｕ2 Ｏ2 の
バンドギャップより大きな光エネルギーを持つレーザ
ー、例えば、ＫｒＦエキシマーレーザーやＡｒＦエキシ
マーレーザーを用いる。バンドギャップより小さな光エ
ネルギーをもつレーザー光は、ＺｎＯターゲットやＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ2 ターゲットに吸収されず、アブレーション現
象を起こすことができない。
バンドギャップより大きな光エネルギーを持つレーザ
ー、例えば、ＫｒＦエキシマーレーザーやＡｒＦエキシ
マーレーザーを用いる。バンドギャップより小さな光エ
ネルギーをもつレーザー光は、ＺｎＯターゲットやＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ2 ターゲットに吸収されず、アブレーション現
象を起こすことができない。
【００４５】バンドギャップより大きな光エネルギーを
持つレーザー光は、ＺｎＯターゲットやＳｒＣｕ2 Ｏ2
ターゲットに吸収されてアブレーション現象を起こし、
ターゲットに対抗して配置した基板上にターゲット物質
を堆積させ、成膜することができる。もっとも、真空紫
外光は、大気中で酸素に吸収されてしまうので、光路を
真空にする必要があって装置が複雑になり、管理が面倒
になり、高価になる。この点、ＫｒＦエキシマレーザー
光は、大気中の酸素に吸収されることが無く、充分に強
い光が得られ、レーザー装置が広く市販されているので
好適である。
持つレーザー光は、ＺｎＯターゲットやＳｒＣｕ2 Ｏ2
ターゲットに吸収されてアブレーション現象を起こし、
ターゲットに対抗して配置した基板上にターゲット物質
を堆積させ、成膜することができる。もっとも、真空紫
外光は、大気中で酸素に吸収されてしまうので、光路を
真空にする必要があって装置が複雑になり、管理が面倒
になり、高価になる。この点、ＫｒＦエキシマレーザー
光は、大気中の酸素に吸収されることが無く、充分に強
い光が得られ、レーザー装置が広く市販されているので
好適である。
【００４６】例えば、透明基板にＹＳＺ(111) 基板を用
いるならば、ＺｎＯ層を結晶性良く形成できるだけでな
く、透明電極としてＩＴＯを選択できるので、発光効率
の良い発光ダイオードを製造することができる。ＹＳＺ
(111) 面はＩＴＯ(111) 面と格子整合し、ＩＴＯ(111)
面は、ＺｎＯ(0001)面と格子整合するからである。この
様な格子整合の特長を生かすためには、ＹＳＺ(111) 面
は充分に平坦化することが好ましい。
いるならば、ＺｎＯ層を結晶性良く形成できるだけでな
く、透明電極としてＩＴＯを選択できるので、発光効率
の良い発光ダイオードを製造することができる。ＹＳＺ
(111) 面はＩＴＯ(111) 面と格子整合し、ＩＴＯ(111)
面は、ＺｎＯ(0001)面と格子整合するからである。この
様な格子整合の特長を生かすためには、ＹＳＺ(111) 面
は充分に平坦化することが好ましい。
【００４７】Ａｌ2 Ｏ3 やＳｒＴｉＯ3 単結晶基板など
では、大気中または真空中、高温で処理することによっ
て結晶のステップとテラスの構造が観察できるほどに平
坦化できることが知られている。この様な構造は、一般
に、原子状平坦化構造と呼ばれる。
では、大気中または真空中、高温で処理することによっ
て結晶のステップとテラスの構造が観察できるほどに平
坦化できることが知られている。この様な構造は、一般
に、原子状平坦化構造と呼ばれる。
【００４８】われわれは、両面を光学研磨したＹＳＺ単
結晶を１０００℃〜１３００℃で熱処理して、同様の原
子状平坦化構造が形成されることを発見し、本発明の発
光ダイオードの基板として用いると好適であることを見
いだした。原子状平坦化した基板は、ターゲットに対向
させ、例えば、３０〜７０ｍｍ離して配置する。ターゲ
ットおよび基板は自転機構により回転させることが好ま
しい。
結晶を１０００℃〜１３００℃で熱処理して、同様の原
子状平坦化構造が形成されることを発見し、本発明の発
光ダイオードの基板として用いると好適であることを見
いだした。原子状平坦化した基板は、ターゲットに対向
させ、例えば、３０〜７０ｍｍ離して配置する。ターゲ
ットおよび基板は自転機構により回転させることが好ま
しい。
【００４９】真空容器は、容器内から水蒸気成分を除く
ため、１×１０-5Ｐａ以下の到達真空度を持たせること
が適当である。水蒸気成分の除去は、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 相
が水と化学的に反応しやすい性質を持つために、製造上
の要点である。容器の真空度を充分に高めて水蒸気成分
を除去した後に、乾燥した酸素を容器内に導入する。
ため、１×１０-5Ｐａ以下の到達真空度を持たせること
が適当である。水蒸気成分の除去は、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 相
が水と化学的に反応しやすい性質を持つために、製造上
の要点である。容器の真空度を充分に高めて水蒸気成分
を除去した後に、乾燥した酸素を容器内に導入する。
【００５０】ＩＴＯ負電極層を形成する際には、１×１
０-4Ｐａ〜１００Ｐａの酸素ガスを容器内に導入する。
１×１０-4Ｐａ以下では、基板上に金属Ｉｎが析出して
好ましくない。１００Ｐａ以上では、ターゲットにレー
ザー光を照射した際に形成されるプルームが小さくな
り、効率よく成膜ができない。
０-4Ｐａ〜１００Ｐａの酸素ガスを容器内に導入する。
１×１０-4Ｐａ以下では、基板上に金属Ｉｎが析出して
好ましくない。１００Ｐａ以上では、ターゲットにレー
ザー光を照射した際に形成されるプルームが小さくな
り、効率よく成膜ができない。
【００５１】基板温度は、３００℃〜１２００℃の範囲
で選択することができる。３００℃以下では、ＩＴＯの
結晶化が充分に進まず、１２００℃以上ではＩＴＯ成分
が気相中に失われ始めて、効率よい成膜ができない。基
板温度は、より好ましくは５００℃〜９００℃の範囲で
あり、この温度範囲でＹＳＺ(111) 面上にヘテロエピタ
キシャル成長したＩＴＯ膜を製造することができる。
で選択することができる。３００℃以下では、ＩＴＯの
結晶化が充分に進まず、１２００℃以上ではＩＴＯ成分
が気相中に失われ始めて、効率よい成膜ができない。基
板温度は、より好ましくは５００℃〜９００℃の範囲で
あり、この温度範囲でＹＳＺ(111) 面上にヘテロエピタ
キシャル成長したＩＴＯ膜を製造することができる。
【００５２】ターゲットには、例えば、ＳｎＯ2 を１０
ｗｔ％含むＩＴＯ焼結体を使用する。ターゲットは充分
に緻密であることが好ましい。ＩＴＯ層の厚みは５０ｎ
ｍ〜２０００ｎｍの範囲が好ましい。５０ｎｍ以下では
ＩＴＯ層が薄すぎて抵抗が高くなり、負電極層としての
機能を充分に果たさない。２０００ｎｍ以上ではＩＴＯ
層が厚すぎて光透過率が下がり、外部に取り出せる光量
が小さくなる。
ｗｔ％含むＩＴＯ焼結体を使用する。ターゲットは充分
に緻密であることが好ましい。ＩＴＯ層の厚みは５０ｎ
ｍ〜２０００ｎｍの範囲が好ましい。５０ｎｍ以下では
ＩＴＯ層が薄すぎて抵抗が高くなり、負電極層としての
機能を充分に果たさない。２０００ｎｍ以上ではＩＴＯ
層が厚すぎて光透過率が下がり、外部に取り出せる光量
が小さくなる。
【００５３】レーザーの光量は、成膜速度を介してＩＴ
Ｏ層の結晶性、粒構造、表面平坦性、透明導電性に影響
を与えるため、適当な値に選ばなくてはならない。この
光量は装置依存の数値であるが、実施例に記載したＰＬ
Ｄ装置の場合、１〜１０Ｊ／ｃｍ2 の範囲に選べば好適
な膜が得られた。
Ｏ層の結晶性、粒構造、表面平坦性、透明導電性に影響
を与えるため、適当な値に選ばなくてはならない。この
光量は装置依存の数値であるが、実施例に記載したＰＬ
Ｄ装置の場合、１〜１０Ｊ／ｃｍ2 の範囲に選べば好適
な膜が得られた。
【００５４】ＺｎＯ層を形成する際には、１×１０-4Ｐ
ａ〜１００Ｐａの酸素ガスを容器内に導入する。１×１
０-4Ｐａ以下では、基板上に金属Znが析出して好ましく
ない。１００Ｐａ以上では、ターゲットにレーザー光を
照射した際に形成されるプルームが小さくなり、効率よ
く成膜ができない。
ａ〜１００Ｐａの酸素ガスを容器内に導入する。１×１
０-4Ｐａ以下では、基板上に金属Znが析出して好ましく
ない。１００Ｐａ以上では、ターゲットにレーザー光を
照射した際に形成されるプルームが小さくなり、効率よ
く成膜ができない。
【００５５】基板温度は３００℃〜１０００℃の範囲で
選択することができる。３００℃以下ではＺｎＯ相が充
分に結晶化せず、良好な発光特性を期待することができ
ない。１０００℃以上ではＩＴＯ層とＺｎＯ層の間で反
応が進行し始め、ＩＴＯ層とＺｎＯ層の理想的な界面を
形成することができない。基板温度は、より好ましくは
５００℃〜８００℃の範囲である。この温度範囲で、Ｉ
ＴＯ(111) 面上にＺｎＯ(0001)面をヘテロエピタキシャ
ル成長させることができる。
選択することができる。３００℃以下ではＺｎＯ相が充
分に結晶化せず、良好な発光特性を期待することができ
ない。１０００℃以上ではＩＴＯ層とＺｎＯ層の間で反
応が進行し始め、ＩＴＯ層とＺｎＯ層の理想的な界面を
形成することができない。基板温度は、より好ましくは
５００℃〜８００℃の範囲である。この温度範囲で、Ｉ
ＴＯ(111) 面上にＺｎＯ(0001)面をヘテロエピタキシャ
ル成長させることができる。
【００５６】ターゲットにはＺｎＯ焼結体を用いる。タ
ーゲットは充分に緻密であることが好ましい。ＺｎＯ層
の厚みは２０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲が好ましい。２
０ｎｍ以下ではＺｎＯ層が薄すぎて発光現象が効率よく
起こらなくなる。２０００ｎｍ以上ではＺｎＯ膜が厚す
ぎて光透過率が下がり、外部に取り出せる光量が小さく
なる。
ーゲットは充分に緻密であることが好ましい。ＺｎＯ層
の厚みは２０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲が好ましい。２
０ｎｍ以下ではＺｎＯ層が薄すぎて発光現象が効率よく
起こらなくなる。２０００ｎｍ以上ではＺｎＯ膜が厚す
ぎて光透過率が下がり、外部に取り出せる光量が小さく
なる。
【００５７】レーザーの光量は、成膜速度を介してＺｎ
Ｏ層の結晶性、粒構造、表面平坦性、透明導電性に影響
を与えるため、適当な値に選ばなくてはならない。この
光量は装置依存の数値であるが、実施例に記載したＰＬ
Ｄ装置の場合、１〜１０Ｊ／ｃｍ2 の範囲に選べば好適
な膜が得られた。
Ｏ層の結晶性、粒構造、表面平坦性、透明導電性に影響
を与えるため、適当な値に選ばなくてはならない。この
光量は装置依存の数値であるが、実施例に記載したＰＬ
Ｄ装置の場合、１〜１０Ｊ／ｃｍ2 の範囲に選べば好適
な膜が得られた。
【００５８】ＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ2 層の理想的な界
面を形成するためには、ＳｒＣｕ2Ｏ2 層を形成する段
階で、ＺｎＯ層の表面が充分に平坦化されていることが
必要である。一般に、ＰＬＤ法では、ドロップレットと
呼ばれる半球状の突起が薄膜表面に形成されやすいこと
が知られている。この様な突起はＺｎＯ層とＳｒＣｕ 2
Ｏ2 層の界面でｐｎ接合を作り、ＺｎＯ層中にＳｒＣｕ
2 Ｏ2 層中から効率よく正孔を注入して、正孔と電子の
再結合をさせる上で、大変好ましくない。
面を形成するためには、ＳｒＣｕ2Ｏ2 層を形成する段
階で、ＺｎＯ層の表面が充分に平坦化されていることが
必要である。一般に、ＰＬＤ法では、ドロップレットと
呼ばれる半球状の突起が薄膜表面に形成されやすいこと
が知られている。この様な突起はＺｎＯ層とＳｒＣｕ 2
Ｏ2 層の界面でｐｎ接合を作り、ＺｎＯ層中にＳｒＣｕ
2 Ｏ2 層中から効率よく正孔を注入して、正孔と電子の
再結合をさせる上で、大変好ましくない。
【００５９】そこで、真空容器中で８００℃〜１２００
℃でアニールしたり、ガスクラスタービームをＺｎＯ層
表面に照射したり、真空容器外に取り出して適当な研磨
材で研磨するなどの方法によりＺｎＯ層表面を平坦化す
ることが好ましい。平坦化が不十分であると、発光効率
が落ち、中には発光しないダイオードが製造されて、歩
留まりを著しく低下させることがあり得る。
℃でアニールしたり、ガスクラスタービームをＺｎＯ層
表面に照射したり、真空容器外に取り出して適当な研磨
材で研磨するなどの方法によりＺｎＯ層表面を平坦化す
ることが好ましい。平坦化が不十分であると、発光効率
が落ち、中には発光しないダイオードが製造されて、歩
留まりを著しく低下させることがあり得る。
【００６０】ＳｒＣｕ2 Ｏ2 層を形成する際には、１×
１０-4Ｐａ〜１００Ｐａの酸素ガスを容器内に導入す
る。１×１０-4Ｐａ以下では基板上に金属ＳｒやＣｕが
析出して好ましくない。１００Ｐａ以上では、ターゲッ
トにレーザー光を照射した際に形成されるプルームが小
さくなり、効率よく成膜ができない。基板温度は２５０
℃〜８００℃の範囲で選択することができる。２５０℃
以下では相が充分に結晶化せず、良好な発光特性を期待
することができない。８００℃以上ではＺｎＯ層とＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ2 層の間で反応が進行し始め、ＺｎＯ層とＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ2 層の理想的な界面を形成することができな
い。
１０-4Ｐａ〜１００Ｐａの酸素ガスを容器内に導入す
る。１×１０-4Ｐａ以下では基板上に金属ＳｒやＣｕが
析出して好ましくない。１００Ｐａ以上では、ターゲッ
トにレーザー光を照射した際に形成されるプルームが小
さくなり、効率よく成膜ができない。基板温度は２５０
℃〜８００℃の範囲で選択することができる。２５０℃
以下では相が充分に結晶化せず、良好な発光特性を期待
することができない。８００℃以上ではＺｎＯ層とＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ2 層の間で反応が進行し始め、ＺｎＯ層とＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ2 層の理想的な界面を形成することができな
い。
【００６１】基板温度は、より好ましくは３００℃〜５
５０℃の範囲である。この温度範囲で、ＺｎＯ(0001)面
上にＳｒＣｕ2 Ｏ2 層を形成することができる。特に、
５００℃付近の温度を選ぶと、ＺｎＯ(0001)面上にＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ2 層をヘテロエピタキシャル成長させることが
できる。ターゲットにはＳｒＣｕ2 Ｏ2 焼結体を用い
る。ドーパントとして１価の金属をＳｒ位置に２０原子
％以下置換することができる。例えば、Ｋを０．３〜５
ｍｏｌ％含有させると、膜中の正孔濃度を高めることが
できる。ターゲットの焼成は、Ｎ2 、Ａｒなどの不活性
ガス中で行う。
５０℃の範囲である。この温度範囲で、ＺｎＯ(0001)面
上にＳｒＣｕ2 Ｏ2 層を形成することができる。特に、
５００℃付近の温度を選ぶと、ＺｎＯ(0001)面上にＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ2 層をヘテロエピタキシャル成長させることが
できる。ターゲットにはＳｒＣｕ2 Ｏ2 焼結体を用い
る。ドーパントとして１価の金属をＳｒ位置に２０原子
％以下置換することができる。例えば、Ｋを０．３〜５
ｍｏｌ％含有させると、膜中の正孔濃度を高めることが
できる。ターゲットの焼成は、Ｎ2 、Ａｒなどの不活性
ガス中で行う。
【００６２】ターゲットは、充分に緻密であることが好
ましいが、通常は、困難であるので、ホットプレス法、
熱間静水圧プレス法などを適用すると好適である。Ｓｒ
Ｃｕ 2 Ｏ層の厚みは２０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲が好
ましい。２０ｎｍ以下ではＳｒＣｕ2 Ｏ層が薄すぎてＺ
ｎＯ層への正孔の注入が効率よく起こらなくなる。２０
００ｎｍ以上ではＳｒＣｕ2 Ｏ膜が厚すぎて、材料が無
駄である。
ましいが、通常は、困難であるので、ホットプレス法、
熱間静水圧プレス法などを適用すると好適である。Ｓｒ
Ｃｕ 2 Ｏ層の厚みは２０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲が好
ましい。２０ｎｍ以下ではＳｒＣｕ2 Ｏ層が薄すぎてＺ
ｎＯ層への正孔の注入が効率よく起こらなくなる。２０
００ｎｍ以上ではＳｒＣｕ2 Ｏ膜が厚すぎて、材料が無
駄である。
【００６３】レーザーの光量は、成膜速度を介してＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ層の結晶性、粒構造、表面平坦性、透明導電性
に影響を与えるため、適当な値に選ばなくてはならな
い。この光量は、装置依存の数値であるが、実施例に記
載したＰＬＤ装置の場合、１〜１０Ｊ／ｃｍ2 の範囲に
選べば好適な膜が得られた。
Ｃｕ2 Ｏ層の結晶性、粒構造、表面平坦性、透明導電性
に影響を与えるため、適当な値に選ばなくてはならな
い。この光量は、装置依存の数値であるが、実施例に記
載したＰＬＤ装置の場合、１〜１０Ｊ／ｃｍ2 の範囲に
選べば好適な膜が得られた。
【００６４】ＣｕＡｌＯ2 層またはＣｕＧａＯ2 層を形
成する際には、１×１０-4Ｐａ〜１００Ｐａの酸素ガス
を容器内に導入する。１×１０-4Ｐａ以下では基板上に
金属Ｃｕ、Ａｌ、Ｇａが析出して好ましくない。１００
Ｐａ以上では、ターゲットにレーザー光を照射した際に
形成されるプルームが小さくなり、効率よく成膜ができ
ない。基板温度は５００℃〜８００℃の範囲で選択する
ことができる。５００℃以下では相が充分に結晶化せ
ず、良好な発光特性を期待することができない。８００
℃以上ではＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ層の間で反応が進行
し始め、ＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ層の理想的な界面を形
成することができない。
成する際には、１×１０-4Ｐａ〜１００Ｐａの酸素ガス
を容器内に導入する。１×１０-4Ｐａ以下では基板上に
金属Ｃｕ、Ａｌ、Ｇａが析出して好ましくない。１００
Ｐａ以上では、ターゲットにレーザー光を照射した際に
形成されるプルームが小さくなり、効率よく成膜ができ
ない。基板温度は５００℃〜８００℃の範囲で選択する
ことができる。５００℃以下では相が充分に結晶化せ
ず、良好な発光特性を期待することができない。８００
℃以上ではＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ層の間で反応が進行
し始め、ＺｎＯ層とＳｒＣｕ2 Ｏ層の理想的な界面を形
成することができない。
【００６５】基板温度は、より好ましくは６５０℃〜７
５０℃の範囲である。この温度範囲で、ＺｎＯ(0001)面
上にＳｒＣｕ2 Ｏ層を形成することができる。特に、７
００℃付近の温度を選ぶと、ＺｎＯ(0001)面上にＳｒＣ
ｕ2 Ｏ層をヘテロエピタキシャル成長させることができ
る。
５０℃の範囲である。この温度範囲で、ＺｎＯ(0001)面
上にＳｒＣｕ2 Ｏ層を形成することができる。特に、７
００℃付近の温度を選ぶと、ＺｎＯ(0001)面上にＳｒＣ
ｕ2 Ｏ層をヘテロエピタキシャル成長させることができ
る。
【００６６】ターゲットには、ＣｕＡｌＯ2 焼結体また
はＣｕＧａＯ2 焼結体を用いる。ドーパントとして一価
の金属、例えば、Ｋを０．３〜５ｍｏｌ％含有させる
と、膜中の正孔濃度を高めることができる。ターゲット
の焼成は、Ｎ2 、Ａｒなどの不活性ガス中で行う。ター
ゲットは、充分に緻密であることが好ましいが、通常は
困難であるので、ホットプレス法、熱間静水圧プレス法
などを適用すると好適である。ＣｕＡｌＯ2 層またはＣ
ｕＧａＯ2 層の厚みは２０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲が
好ましい。２０ｎｍ以下ではＣｕＡｌＯ2 層またはＣｕ
ＧａＯ2 層が薄すぎてＺｎＯ層への正孔の注入が効率よ
く起こらなくなる。２０００ｎｍ以上ではＣｕＡｌＯ2
層またはＣｕＧａＯ2 層が厚すぎて、材料が無駄であ
る。
はＣｕＧａＯ2 焼結体を用いる。ドーパントとして一価
の金属、例えば、Ｋを０．３〜５ｍｏｌ％含有させる
と、膜中の正孔濃度を高めることができる。ターゲット
の焼成は、Ｎ2 、Ａｒなどの不活性ガス中で行う。ター
ゲットは、充分に緻密であることが好ましいが、通常は
困難であるので、ホットプレス法、熱間静水圧プレス法
などを適用すると好適である。ＣｕＡｌＯ2 層またはＣ
ｕＧａＯ2 層の厚みは２０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲が
好ましい。２０ｎｍ以下ではＣｕＡｌＯ2 層またはＣｕ
ＧａＯ2 層が薄すぎてＺｎＯ層への正孔の注入が効率よ
く起こらなくなる。２０００ｎｍ以上ではＣｕＡｌＯ2
層またはＣｕＧａＯ2 層が厚すぎて、材料が無駄であ
る。
【００６７】レーザーの光量は、成膜速度を介してＳｒ
Ｃｕ2 Ｏ層の結晶性、粒構造、表面平坦性、透明導電性
に影響を与えるため、適当な値に選ばなくてはならな
い。この光量は、装置依存の数値であるが、実施例に記
載したＰＬＤ装置の場合、１〜１０Ｊ／ｃｍ2 の範囲に
選べば好適な膜が得られた。
Ｃｕ2 Ｏ層の結晶性、粒構造、表面平坦性、透明導電性
に影響を与えるため、適当な値に選ばなくてはならな
い。この光量は、装置依存の数値であるが、実施例に記
載したＰＬＤ装置の場合、１〜１０Ｊ／ｃｍ2 の範囲に
選べば好適な膜が得られた。
【００６８】正電極層としてはＮｉ層が特に好適であ
る。Ｎｉ層はどの様な成膜法を用いて製造しても良い
が、Ｎｉターゲットを用いるとＰＬＤ法でも成膜するこ
とができ、この場合、Ｎｉ層成膜用の新たな設備を必要
としない。ただし、Ｎｉターゲットはレーザー光を反射
するので、成膜効率はかなり低い。成膜効率の点から見
れば、スパッタリング法、蒸着法などが、好ましい方法
である。さらに、Ｎｉ層の上には適当な金属層を形成し
て、例えば、Ｃｕのリード線との接続性を高めることが
できる。
る。Ｎｉ層はどの様な成膜法を用いて製造しても良い
が、Ｎｉターゲットを用いるとＰＬＤ法でも成膜するこ
とができ、この場合、Ｎｉ層成膜用の新たな設備を必要
としない。ただし、Ｎｉターゲットはレーザー光を反射
するので、成膜効率はかなり低い。成膜効率の点から見
れば、スパッタリング法、蒸着法などが、好ましい方法
である。さらに、Ｎｉ層の上には適当な金属層を形成し
て、例えば、Ｃｕのリード線との接続性を高めることが
できる。
【００６９】なお、Ｎｉはエッチング速度が非常に低い
材料であるため、ＳｒＣｕ2 Ｏ層とオーミック接合が取
れて、かつエッチング性の良好な電極材料があれば、こ
れを正電極層材料として用いることがより好ましい。Ｓ
ｒＣｕ2 Ｏ層の代わりにＣｕＡｌＯ2 層またはＣｕＧａ
Ｏ2 層を用いる場合にも同様である。
材料であるため、ＳｒＣｕ2 Ｏ層とオーミック接合が取
れて、かつエッチング性の良好な電極材料があれば、こ
れを正電極層材料として用いることがより好ましい。Ｓ
ｒＣｕ2 Ｏ層の代わりにＣｕＡｌＯ2 層またはＣｕＧａ
Ｏ2 層を用いる場合にも同様である。
【００７０】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００７１】実施例１ 積層膜の作製 ＳｎＯ2 を１０ｗｔ％含有したＩｎ2 Ｏ3 （以下ＩＴ
Ｏ）焼結体、ＺｎＯ焼結体、Ｓｒ1-x Ｋx Ｃｕ2 Ｏ
2 （ｘは、Ｓｒサイトに置換したＫイオンの置換率であ
り、ｘ≦０．２である）焼結体、金属Ｎｉをターゲット
として用いた。これらの焼結体ターゲットをＰＬＤチャ
ンバー内に導入し、チャンバー内を１×１０-6Ｐａの真
空状態にした。
Ｏ）焼結体、ＺｎＯ焼結体、Ｓｒ1-x Ｋx Ｃｕ2 Ｏ
2 （ｘは、Ｓｒサイトに置換したＫイオンの置換率であ
り、ｘ≦０．２である）焼結体、金属Ｎｉをターゲット
として用いた。これらの焼結体ターゲットをＰＬＤチャ
ンバー内に導入し、チャンバー内を１×１０-6Ｐａの真
空状態にした。
【００７２】次に、表面荒さ１ｎｍ以下に研磨されたＹ
ＳＺ(111) 基板をターゲットに対向した３０ｍｍ上方に
セットした。雰囲気ガスとして酸素ガスを２×１０-3Ｐ
ａ導入した。基板を９００℃に加熱した後、石英ガラス
窓を通してＫｒＦ(248nm) エキシマレーザーパルスをＩ
ＴＯターゲット表面に１パルスのエネルギー密度が６Ｊ
／ｃｍ2 となるように照射して成膜を行った。
ＳＺ(111) 基板をターゲットに対向した３０ｍｍ上方に
セットした。雰囲気ガスとして酸素ガスを２×１０-3Ｐ
ａ導入した。基板を９００℃に加熱した後、石英ガラス
窓を通してＫｒＦ(248nm) エキシマレーザーパルスをＩ
ＴＯターゲット表面に１パルスのエネルギー密度が６Ｊ
／ｃｍ2 となるように照射して成膜を行った。
【００７３】ＩＴＯ薄膜の膜厚が８００ｎｍとなったと
ころでレーザーを止め、基板温度を８００℃に設定し
た。次に、ＺｎＯ薄膜を１パルスのエネルギー密度が５
Ｊ／ｃｍ2 となるようにして成膜を行った。ＺｎＯ薄膜
の膜厚が４００ｎｍとなったところでレーザー照射を中
断し、基板温度を３５０℃に設定した。
ころでレーザーを止め、基板温度を８００℃に設定し
た。次に、ＺｎＯ薄膜を１パルスのエネルギー密度が５
Ｊ／ｃｍ2 となるようにして成膜を行った。ＺｎＯ薄膜
の膜厚が４００ｎｍとなったところでレーザー照射を中
断し、基板温度を３５０℃に設定した。
【００７４】次に、ＳｒＣｕ2 Ｏ薄膜を１パルスのエネ
ルギー密度が２Ｊ／ｃｍ2 となるようにして成膜を行っ
た。ＳｒＣｕ2 Ｏ薄膜の膜厚が２００ｎｍとなったとこ
ろでレーザー照射を中断し、基板温度を２５℃に設定
し、Ｎｉターゲットにレーザー光を照射し、Ｎｉ薄膜を
成膜した。Ｎｉ薄膜の厚みが２０ｎｍとなったところで
レーザー照射を中断し、積層膜を大気中に取り出した。
さらに電流注入用のリード線として、Ａｕを被覆したＷ
針を用いるために、積層膜のＮｉ表面にスパッタリング
法によりＡｕコーティングを行った。Ａｕ薄膜の厚みは
１００ｎｍである。
ルギー密度が２Ｊ／ｃｍ2 となるようにして成膜を行っ
た。ＳｒＣｕ2 Ｏ薄膜の膜厚が２００ｎｍとなったとこ
ろでレーザー照射を中断し、基板温度を２５℃に設定
し、Ｎｉターゲットにレーザー光を照射し、Ｎｉ薄膜を
成膜した。Ｎｉ薄膜の厚みが２０ｎｍとなったところで
レーザー照射を中断し、積層膜を大気中に取り出した。
さらに電流注入用のリード線として、Ａｕを被覆したＷ
針を用いるために、積層膜のＮｉ表面にスパッタリング
法によりＡｕコーティングを行った。Ａｕ薄膜の厚みは
１００ｎｍである。
【００７５】メサ型構造の作製 上記の積層膜の表面に市販のフォトレジスト（AZ製 P4
620 ）を厚みが５μｍとなるようにスピンコーティング
(2000r.p.m. 、20s)し、９０℃で３０分乾燥させた。次
に、直径５００μｍの円型のフォトマスクを通して紫外
光を照射（20mW、10s ）し、市販の現像液（AZ製 デベ
ロッパー）に浸してパターンを形成した。この状態で
は、パターンの密着性、エッチング耐性が不十分である
ため大気中で１１０℃、３０分、次いで、２００℃、１
ｈの加熱処理を行った。
620 ）を厚みが５μｍとなるようにスピンコーティング
(2000r.p.m. 、20s)し、９０℃で３０分乾燥させた。次
に、直径５００μｍの円型のフォトマスクを通して紫外
光を照射（20mW、10s ）し、市販の現像液（AZ製 デベ
ロッパー）に浸してパターンを形成した。この状態で
は、パターンの密着性、エッチング耐性が不十分である
ため大気中で１１０℃、３０分、次いで、２００℃、１
ｈの加熱処理を行った。
【００７６】反応性イオンエッチング ＣＦ4 ガスおよびＡｒガスを用いて反応性イオンエッチ
ング法によりメサ型構造の素子を作製した。まず、Ａｕ
層およびＮｉ層をＣＦ4 ガスを用いて、ガス圧４．５Ｐ
ａ、ＲＦ出力２５０Ｗでエッチングした。引き続き、Ｓ
ｒＣｕ2 Ｏ層、ＺｎＯ層、ＩＴＯ層をＡｒガスを用い
て、ガス圧４．５Ｐａ、ＲＦ出力２５０Ｗでエッチング
した。この時、ＩＴＯ層は２００ｎｍエッチングした。
ング法によりメサ型構造の素子を作製した。まず、Ａｕ
層およびＮｉ層をＣＦ4 ガスを用いて、ガス圧４．５Ｐ
ａ、ＲＦ出力２５０Ｗでエッチングした。引き続き、Ｓ
ｒＣｕ2 Ｏ層、ＺｎＯ層、ＩＴＯ層をＡｒガスを用い
て、ガス圧４．５Ｐａ、ＲＦ出力２５０Ｗでエッチング
した。この時、ＩＴＯ層は２００ｎｍエッチングした。
【００７７】電気特性および発光特性 上記のメサ型構造デバイスのＩＴＯ部分およびＡｕ上に
Ｗ製の探針を接触させ、ＩＴＯ側を負極、Ａｕ側を正極
につないで電流を流したところ、印加電圧０．３Ｖ以上
で急激に電流値が増加した。また、負の電圧を印加した
場合には電流が流れなかった。これはｐ−ｎ接合ダイオ
ードの特性である。発光は０．３Ｖ以上で急激に増加し
た。発光波長は約３８０ｎｍであった。
Ｗ製の探針を接触させ、ＩＴＯ側を負極、Ａｕ側を正極
につないで電流を流したところ、印加電圧０．３Ｖ以上
で急激に電流値が増加した。また、負の電圧を印加した
場合には電流が流れなかった。これはｐ−ｎ接合ダイオ
ードの特性である。発光は０．３Ｖ以上で急激に増加し
た。発光波長は約３８０ｎｍであった。
【００７８】実施例２ 実施例１におけるＳｒＣｕ2 Ｏ膜の代わりにＣｕＡｌＯ
2 膜を形成した他は、実施例１と同様のプロセスで積層
膜を作製した。ＣｕＧａＯ2 膜を形成する段階では、基
板温度を７００℃に設定し、１．３Ｐａの酸素を導入、
１パルスのエネルギー密度が５Ｊ／ｃｍ2 となるように
レーザー光をＣｕＡｌＯ2 ターゲットに照射して成膜を
行った。作製した積層膜をメサ型加工し、電流電圧特性
を測定したところ、ｐｎ接合を反映した非線形性が現
れ、波長３８０ｎｍの発光が認められた。
2 膜を形成した他は、実施例１と同様のプロセスで積層
膜を作製した。ＣｕＧａＯ2 膜を形成する段階では、基
板温度を７００℃に設定し、１．３Ｐａの酸素を導入、
１パルスのエネルギー密度が５Ｊ／ｃｍ2 となるように
レーザー光をＣｕＡｌＯ2 ターゲットに照射して成膜を
行った。作製した積層膜をメサ型加工し、電流電圧特性
を測定したところ、ｐｎ接合を反映した非線形性が現
れ、波長３８０ｎｍの発光が認められた。
【００７９】実施例３ 実施例１におけるＳｒＣｕ2 Ｏ膜の代わりにＣｕＧａＯ
2 膜を形成した他は、実施例１と同様のプロセスで積層
膜を作製した。ＣｕＧａＯ2 膜を形成する段階では、基
板温度を７００℃に設定し、９Ｐａの酸素を導入、１パ
ルスのエネルギー密度が６Ｊ／ｃｍ2 となるようにレー
ザー光をＣｕＧａＯ2 ターゲットに照射して成膜を行っ
た。作製した積層膜をメサ型加工し、電流電圧特性を測
定したところ、ｐｎ接合を反映した非線形性が現れ、波
長３８０ｎｍの発光が認められた。
2 膜を形成した他は、実施例１と同様のプロセスで積層
膜を作製した。ＣｕＧａＯ2 膜を形成する段階では、基
板温度を７００℃に設定し、９Ｐａの酸素を導入、１パ
ルスのエネルギー密度が６Ｊ／ｃｍ2 となるようにレー
ザー光をＣｕＧａＯ2 ターゲットに照射して成膜を行っ
た。作製した積層膜をメサ型加工し、電流電圧特性を測
定したところ、ｐｎ接合を反映した非線形性が現れ、波
長３８０ｎｍの発光が認められた。
【００８０】比較例 積層膜の作製 実施例とは成膜順序を逆にし、基板上にＳｒＣｕ2 Ｏを
先に成膜し、その上にＺｎＯを成膜した。なお、この場
合、高導電性を示すｐ型透明電極材料が存在しないため
に、電極としてＮｉを被覆したガラス基板を用いた。
先に成膜し、その上にＺｎＯを成膜した。なお、この場
合、高導電性を示すｐ型透明電極材料が存在しないため
に、電極としてＮｉを被覆したガラス基板を用いた。
【００８１】まず、ＳｎＯ2 を１０ｗｔ％含有したＩｎ
2 Ｏ3 （以下ＩＴＯ）焼結体、ＺｎＯ焼結体、Ｓｒ1-x
Ｋx Ｃｕ2 Ｏ2 焼結体、金属Ｎｉをターゲットとして用
いた。これらの焼結体ターゲットをＰＬＤチャンバー内
に導入し、チャンバー内を１×１０-6Ｐａの真空状態に
した。次に、Ｎｉを蒸着したＳｉＯ2 ガラス基板をター
ゲットに対向した３０ｍｍ上方にセットし、雰囲気ガス
として酸素ガスを２×１０-3Ｐａ導入した。基板を３５
０℃に加熱した後、石英ガラス窓を通してＫｒＦ（248n
m)エキシマレーザーパルスをＳｒＣｕ2 Ｏターゲット表
面に１パルスのエネルギー密度が２Ｊ／ｃｍ2 となるよ
うに照射して成膜を行った。
2 Ｏ3 （以下ＩＴＯ）焼結体、ＺｎＯ焼結体、Ｓｒ1-x
Ｋx Ｃｕ2 Ｏ2 焼結体、金属Ｎｉをターゲットとして用
いた。これらの焼結体ターゲットをＰＬＤチャンバー内
に導入し、チャンバー内を１×１０-6Ｐａの真空状態に
した。次に、Ｎｉを蒸着したＳｉＯ2 ガラス基板をター
ゲットに対向した３０ｍｍ上方にセットし、雰囲気ガス
として酸素ガスを２×１０-3Ｐａ導入した。基板を３５
０℃に加熱した後、石英ガラス窓を通してＫｒＦ（248n
m)エキシマレーザーパルスをＳｒＣｕ2 Ｏターゲット表
面に１パルスのエネルギー密度が２Ｊ／ｃｍ2 となるよ
うに照射して成膜を行った。
【００８２】ＳｒＣｕ2 Ｏ薄膜の膜厚が２００ｎｍとな
ったところでレーザーを止め、次に、ＺｎＯ薄膜を１パ
ルスのエネルギー密度が５Ｊ／ｃｍ2 となるようにして
成膜を行った。ＺｎＯ薄膜の膜厚が４００ｎｍとなった
ところでレーザー照射を中断した。次に、ＩＴＯ薄膜を
１パルスのエネルギー密度が６Ｊ／ｃｍ2 となるように
して成膜を行った。ＩＴＯ薄膜の膜厚が８００ｎｍとな
ったところでレーザー照射を中断し、積層膜を大気中に
取り出した。作製した積層膜をメサ型加工し、電流−電
圧特性を測定したところ、ｐｎ接合を反映した非線形特
性が得られた。しかし、発光を認めることはできなかっ
た。
ったところでレーザーを止め、次に、ＺｎＯ薄膜を１パ
ルスのエネルギー密度が５Ｊ／ｃｍ2 となるようにして
成膜を行った。ＺｎＯ薄膜の膜厚が４００ｎｍとなった
ところでレーザー照射を中断した。次に、ＩＴＯ薄膜を
１パルスのエネルギー密度が６Ｊ／ｃｍ2 となるように
して成膜を行った。ＩＴＯ薄膜の膜厚が８００ｎｍとな
ったところでレーザー照射を中断し、積層膜を大気中に
取り出した。作製した積層膜をメサ型加工し、電流−電
圧特性を測定したところ、ｐｎ接合を反映した非線形特
性が得られた。しかし、発光を認めることはできなかっ
た。
【００８３】
【発明の効果】結晶性の良好なＺｎＯ層の上にＳｒＣｕ
2 Ｏ、ＣｕＡｌＯ2 、ＣｕＧａＯ2 を積層して形成した
ｐ−ｎ接合を持つことを特徴とする本発明の発光ダイオ
ードにより、室温で波長３８０ｎｍの紫外光が容易に得
られるようになった。
2 Ｏ、ＣｕＡｌＯ2 、ＣｕＧａＯ2 を積層して形成した
ｐ−ｎ接合を持つことを特徴とする本発明の発光ダイオ
ードにより、室温で波長３８０ｎｍの紫外光が容易に得
られるようになった。
【００８４】本発明の発光ダイオードは、微細加工によ
り非常に小型化できるので、光記録メディアとして好適
であり、従来の発光ダイオードより波長が短いので、よ
り記録密度の高い光記録メディアが実現可能となった。
り非常に小型化できるので、光記録メディアとして好適
であり、従来の発光ダイオードより波長が短いので、よ
り記録密度の高い光記録メディアが実現可能となった。
【００８５】また、本発明の発光ダイオードは紫外光を
発するので、あらゆる可視蛍光体用励起光源として適し
ており、超小型もしくは超大型で薄板型の光源が実現可
能となり、照明やディスプレイへ応用が可能になった。
発するので、あらゆる可視蛍光体用励起光源として適し
ており、超小型もしくは超大型で薄板型の光源が実現可
能となり、照明やディスプレイへ応用が可能になった。
【００８６】また、本発明の発光ダイオードは紫外光を
発するので、近年開発が進んでいる水素発生用光触媒の
励起光源として適しており、例えば、自動車エンジン用
水素源システムへの応用が可能となった。本発明の発光
ダイオードは、省資源、低環境負荷であるので、社会の
永続的発展に寄与するものである。
発するので、近年開発が進んでいる水素発生用光触媒の
励起光源として適しており、例えば、自動車エンジン用
水素源システムへの応用が可能となった。本発明の発光
ダイオードは、省資源、低環境負荷であるので、社会の
永続的発展に寄与するものである。
フロントページの続き (72)発明者 細野 秀雄 神奈川県大和市鶴間2786−４−212 (72)発明者 太田 裕道 神奈川県川崎市高津区千年1184 グランド ールＢ・202 (72)発明者 折田 政寛 千葉県船橋市三山５−７−９ (72)発明者 河村 賢一 神奈川県相模原市東林間３−８−２ メゾ ンイースト 203 (72)発明者 猿倉 信彦 愛知県岡崎市竜美南２−３−１ 明大寺住 宅６−403 (72)発明者 平野 正浩 東京都世田谷区松原５−５−６ Ｆターム(参考） 5F041 CA03 CA41 CA46 CA77 CA88 CA98 CB11 5F073 CA22 CA23 CA24 CB05 CB22 DA35
Claims (12)
- 【請求項１】 透明基板上に積層したバンドギャップ付
近の固有発光のみを示すｎ型ＺｎＯ層上に、ＳｒＣｕ2
Ｏ2 、ＣｕＡｌＯ2 、またはＣｕＧａＯ2 からなるｐ型
半導体のうちの一つを積層して形成したｐ−ｎ接合から
なることを特徴とする紫外発光ダイオード。 - 【請求項２】 透明基板は、単結晶基板であることを特
徴とする請求項１記載の発光ダイオード。 - 【請求項３】 単結晶基板は、原子状に平坦化したイッ
トリア部分安定化ジルコニア（ＹＳＺ）(111)基板であ
ることを特徴とする請求項２記載の発光ダイオード。 - 【請求項４】 ＺｎＯ層側電極として、透明基板とＺｎ
Ｏ層の間に透明電極を挿入したことを特徴とする請求項
１記載の発光ダイオード。 - 【請求項５】 ｐ型半導体層側電極として、ｐ型半導体
層上にＮｉを積層したことを特徴とする請求項１記載の
発光ダイオード。 - 【請求項６】 透明基板上にヘテロエピタキシャル成長
したインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）層を透明負電極層と
して有し、ＩＴＯ層上にヘテロエピタキシャル成長した
ＺｎＯ層を発光層として有し、ＺｎＯ層上にｐ型半導体
層を正孔注入層として有し、ｐ型半導体層上にＮｉ層を
正電極層として有することを特徴とする請求項１記載の
発光ダイオード。 - 【請求項７】 １価金属元素をＳｒ位置に２０原子％以
下置換したＳｒＣｕ 2 Ｏ2 薄膜を用いることを特徴とす
る請求項１記載の発光ダイオード。 - 【請求項８】 透明基板上に、基板温度２００〜１２０
０℃でｎ型ＺｎＯを成膜し、さらにその上に、基板温度
２００〜８００℃でＳｒＣｕ2 Ｏ2 からなるp 型半導体
層を成膜することを特徴とする請求項１記載の発光ダイ
オードの製造方法。 - 【請求項９】 透明基板上に、基板温度２００〜１２０
０℃でｎ型ＺｎＯを成膜し、さらにその上に、基板温度
５００〜８００℃でＣｕＡｌＯ2 またはＣｕＧａＯ2 か
らなるｐ型半導体層を成膜することを特徴とする請求項
１記載の発光ダイオードの製造方法。 - 【請求項１０】 透明基板上に、基板を加熱することな
く、ｎ型ＺｎＯを成膜し、該ＺｎＯ膜表面に紫外光を照
射して結晶化を進め、さらにその上に、基板を加熱する
ことなく、ＳｒＣｕ2 Ｏ2 、ＣｕＡｌＯ2 またはＣｕＧ
ａＯ2 からなるｐ型半導体層を成膜し、該ｐ型半導体層
に紫外光を照射して結晶化を進めることを特徴とする請
求項１記載の発光ダイオードの製造方法。 - 【請求項１１】 イットリア部分安定化ジルコニア（Ｙ
ＳＺ）単結晶を光学研磨し、１０００〜１３００℃に加
熱することによって原子状平坦化構造とした透明基板を
用いることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一に
記載の発光ダイオードの製造方法。 - 【請求項１２】 透明基板上に積層したバンドギャップ
付近の固有発光のみを示すｎ型ＺｎＯ層上に、ＳｒＣｕ
2 Ｏ2 、ＣｕＡｌＯ2 、またはＣｕＧａＯ2からなるｐ
型半導体のうちの一つを積層して形成したｐ−ｎ接合で
あって、ｎ型ＺｎＯ層は単結晶基板上にヘテロエピタキ
シャル成長させたＭｇ置換ＺｎＯ上にヘテロエピタキシ
ャル成長させたものであり、キャリア濃度の低いｐ型半
導体を正孔注入層として有し、キャリア濃度の低いｐ型
半導体層の上にキャリア濃度の高いｐ型半導体層を有す
ることを特徴とする半導体レーザー。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000024843A JP3398638B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 発光ダイオードおよび半導体レーザーとそれらの製造方法 |
| PCT/JP2001/000465 WO2001056088A1 (fr) | 2000-01-28 | 2001-01-24 | Diode electroluminescente et laser a semiconducteur |
| CNB018042406A CN1189952C (zh) | 2000-01-28 | 2001-01-24 | 发光二极管及半导体激光 |
| KR1020027009406A KR100582250B1 (ko) | 2000-01-28 | 2001-01-24 | N형 산화아연층과 p형 반도체 층을 가지는 발광 다이오드 및 레이저 다이오드 |
| US10/169,767 US6806503B2 (en) | 2000-01-28 | 2001-01-24 | Light-emitting diode and laser diode having n-type ZnO layer and p-type semiconductor laser |
| EP01946982.4A EP1258928B1 (en) | 2000-01-28 | 2001-01-24 | Ultraviolet light emitting diode and ultraviolet laser diode |
| CA002398377A CA2398377C (en) | 2000-01-28 | 2001-01-24 | Light emitting diode and semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000024843A JP3398638B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 発光ダイオードおよび半導体レーザーとそれらの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001210864A true JP2001210864A (ja) | 2001-08-03 |
| JP3398638B2 JP3398638B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=18550773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000024843A Expired - Fee Related JP3398638B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 発光ダイオードおよび半導体レーザーとそれらの製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6806503B2 (ja) |
| EP (1) | EP1258928B1 (ja) |
| JP (1) | JP3398638B2 (ja) |
| KR (1) | KR100582250B1 (ja) |
| CN (1) | CN1189952C (ja) |
| CA (1) | CA2398377C (ja) |
| WO (1) | WO2001056088A1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003049205A1 (fr) * | 2001-11-30 | 2003-06-12 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Element emetteur de lumiere et procede de fabrication correspondant |
| JP2008050654A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Bridgestone Corp | ｐ型Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜の成膜方法 |
| JP2009070756A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Oki Data Corp | Ｌｅｄバックライト装置及び液晶表示装置 |
| JP2009094535A (ja) * | 2009-01-05 | 2009-04-30 | Casio Comput Co Ltd | 酸化亜鉛半導体膜 |
| JP2010206190A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-09-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | トランジスタ及び当該トランジスタの作製方法 |
| JP2011035396A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-17 | Samsung Corning Precision Materials Co Ltd | 太陽電池基板及び太陽電池基板の製造方法 |
| JP2013153178A (ja) * | 2013-03-01 | 2013-08-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| WO2020066926A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 国立大学法人名古屋工業大学 | デラフォサイト型Ｃｕ系複合酸化物膜及び複合材料 |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7390689B2 (en) * | 2001-05-25 | 2008-06-24 | President And Fellows Of Harvard College | Systems and methods for light absorption and field emission using microstructured silicon |
| US7057256B2 (en) * | 2001-05-25 | 2006-06-06 | President & Fellows Of Harvard College | Silicon-based visible and near-infrared optoelectric devices |
| US7442629B2 (en) * | 2004-09-24 | 2008-10-28 | President & Fellows Of Harvard College | Femtosecond laser-induced formation of submicrometer spikes on a semiconductor substrate |
| EP1443130B1 (en) * | 2001-11-05 | 2011-09-28 | Japan Science and Technology Agency | Natural superlattice homologous single crystal thin film, method for preparation thereof, and device using said single crystal thin film |
| WO2003098699A1 (en) * | 2002-05-22 | 2003-11-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and display comprising same |
| TW589672B (en) * | 2002-12-31 | 2004-06-01 | Ind Tech Res Inst | Method of manufacturing p-type transparent conductive film and its system |
| JP3720341B2 (ja) * | 2003-02-12 | 2005-11-24 | ローム株式会社 | 半導体発光素子 |
| JP4034208B2 (ja) * | 2003-02-25 | 2008-01-16 | ローム株式会社 | 透明電極 |
| DE10323625B3 (de) * | 2003-05-21 | 2005-01-05 | Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh | Verfahren zur Herstellung von transparentem p-leitendem CuAIO2 und seine Verwendung |
| KR100593264B1 (ko) * | 2003-06-26 | 2006-06-26 | 학교법인 포항공과대학교 | ｐ-타입 반도체 박막과 ｎ-타입 산화아연(ＺｎＯ)계나노막대의 이종접합 구조체, 이의 제법 및 이를 이용한소자 |
| EP1646077A1 (en) * | 2003-07-15 | 2006-04-12 | Kanagawa Academy of Science and Technology | Nitride semiconductor element and method for manufacturing thereof |
| JP2005082684A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Fuji Photo Film Co Ltd | エレクトロルミネッセンス材料 |
| US7026713B2 (en) * | 2003-12-17 | 2006-04-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Transistor device having a delafossite material |
| US7417264B2 (en) * | 2003-12-22 | 2008-08-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Top-emitting nitride-based light emitting device and method of manufacturing the same |
| US20060049425A1 (en) * | 2004-05-14 | 2006-03-09 | Cermet, Inc. | Zinc-oxide-based light-emitting diode |
| WO2006061964A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Asahi Glass Company, Limited | 導電膜付き基体およびその製造方法 |
| EP1993776A2 (en) * | 2006-02-23 | 2008-11-26 | Picodeon Ltd OY | Coating on a plastic substrate and a coated plastic product |
| US20080053518A1 (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-06 | Pen-Hsiu Chang | Transparent solar cell system |
| US8603902B2 (en) * | 2008-01-31 | 2013-12-10 | President And Fellows Of Harvard College | Engineering flat surfaces on materials doped via pulsed laser irradiation |
| CN102099976B (zh) | 2008-05-30 | 2013-06-12 | 加利福尼亚大学董事会 | 在降低的温度下制造的(Al、Ga、In)N二极管激光器 |
| TWI431130B (zh) * | 2008-12-19 | 2014-03-21 | Applied Materials Inc | 銅黑銅鐵礦透明ｐ型半導體之製造及應用方法 |
| TWI396314B (zh) * | 2009-07-27 | 2013-05-11 | Au Optronics Corp | 畫素結構、有機電激發光顯示單元及其製造方法 |
| KR101182737B1 (ko) * | 2009-12-30 | 2012-09-13 | 한국세라믹기술원 | ｐ형 전도성을 나타내는 ＳｒＣｕ２Ｏ２계 투명 산화물 반도체 조성물 및 그 제조방법 |
| US8692198B2 (en) | 2010-04-21 | 2014-04-08 | Sionyx, Inc. | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| WO2011160130A2 (en) | 2010-06-18 | 2011-12-22 | Sionyx, Inc | High speed photosensitive devices and associated methods |
| WO2012095920A1 (ja) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | パナソニック株式会社 | 紫外発光材料とその製造方法およびこれを用いた発光素子 |
| JP2012216780A (ja) | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Ricoh Co Ltd | ｐ型酸化物、ｐ型酸化物製造用組成物、ｐ型酸化物の製造方法、半導体素子、表示素子、画像表示装置、及びシステム |
| US9496308B2 (en) | 2011-06-09 | 2016-11-15 | Sionyx, Llc | Process module for increasing the response of backside illuminated photosensitive imagers and associated methods |
| WO2013010127A2 (en) | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Sionyx, Inc. | Biometric imaging devices and associated methods |
| JP2016027065A (ja) * | 2012-12-04 | 2016-02-18 | 旭硝子株式会社 | 波長変換材料、波長変換機能付き基材、太陽電池用封止材および太陽電池モジュール |
| WO2014209421A1 (en) | 2013-06-29 | 2014-12-31 | Sionyx, Inc. | Shallow trench textured regions and associated methods |
| DE102014114834A1 (de) * | 2014-10-13 | 2016-04-14 | Centrum Für Angewandte Nanotechnologie (Can) Gmbh | Nanopartikel enthaltende Polymermizellen in nicht-wässriger Lösung, Methoden zu ihrer Herstellung und ihrer Anwendung |
| CN104882534B (zh) * | 2015-05-20 | 2017-12-29 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种钇掺杂氧化锆单晶衬底的处理方法 |
| KR102044601B1 (ko) | 2017-01-26 | 2019-11-13 | 경희대학교 산학협력단 | 갈륨을 포함하는 p형 산화물 반도체를 이용한 유기 발광 다이오드 및 이의 제조 방법 |
| CN109860058B (zh) * | 2018-12-19 | 2021-04-20 | 大连理工大学 | 一种氧化镓/铜镓氧异质结的制备方法 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3104979B2 (ja) * | 1990-07-27 | 2000-10-30 | 株式会社東芝 | 紫外域半導体レーザ，半導体素子およびこれらの製造方法 |
| US5192987A (en) * | 1991-05-17 | 1993-03-09 | Apa Optics, Inc. | High electron mobility transistor with GaN/Alx Ga1-x N heterojunctions |
| JP2861559B2 (ja) * | 1991-11-30 | 1999-02-24 | 住友電気工業株式会社 | 成膜用基板の成膜面の仕上げ方法 |
| US5661074A (en) * | 1995-02-03 | 1997-08-26 | Advanced Technology Materials, Inc. | High brightness electroluminescent device emitting in the green to ultraviolet spectrum and method of making the same |
| JPH08319138A (ja) * | 1995-05-19 | 1996-12-03 | Asahi Glass Co Ltd | 金属酸化物系の透明導電膜の製造方法 |
| JPH1012060A (ja) * | 1996-06-26 | 1998-01-16 | Casio Comput Co Ltd | 透明導電膜の形成方法 |
| CN1150288C (zh) * | 1996-06-27 | 2004-05-19 | 日石三夌株式会社 | 紫外线吸收材料和紫外线吸收板 |
| US5834331A (en) * | 1996-10-17 | 1998-11-10 | Northwestern University | Method for making III-Nitride laser and detection device |
| US5739545A (en) * | 1997-02-04 | 1998-04-14 | International Business Machines Corporation | Organic light emitting diodes having transparent cathode structures |
| JPH10294531A (ja) * | 1997-02-21 | 1998-11-04 | Toshiba Corp | 窒化物化合物半導体発光素子 |
| US6057561A (en) | 1997-03-07 | 2000-05-02 | Japan Science And Technology Corporation | Optical semiconductor element |
| JP3813740B2 (ja) * | 1997-07-11 | 2006-08-23 | Ｔｄｋ株式会社 | 電子デバイス用基板 |
| JP4503110B2 (ja) * | 1998-02-12 | 2010-07-14 | Ｈｏｙａ株式会社 | 透明導電膜の形成方法 |
| JP2000022205A (ja) * | 1998-07-03 | 2000-01-21 | Tdk Corp | 半導体発光素子 |
| JP3289683B2 (ja) * | 1998-09-04 | 2002-06-10 | 株式会社村田製作所 | 半導体発光素子 |
| TW418547B (en) * | 1998-12-23 | 2001-01-11 | Ind Tech Res Inst | Manufacturing method of ridge waveguide semiconductor light emitting device |
| JP2000228516A (ja) | 1999-02-08 | 2000-08-15 | Tdk Corp | 半導体積層薄膜、電子デバイスおよびダイオード |
| JP2000285752A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Hoya Corp | 透明電極及びその形成方法 |
| JP4237861B2 (ja) * | 1999-03-30 | 2009-03-11 | Ｈｏｙａ株式会社 | 高単結晶性酸化亜鉛薄膜及び製造方法 |
| JP4480809B2 (ja) * | 1999-03-30 | 2010-06-16 | Ｈｏｙａ株式会社 | 酸化インジウム薄膜及びその製造方法 |
| US6366017B1 (en) * | 1999-07-14 | 2002-04-02 | Agilent Technologies, Inc/ | Organic light emitting diodes with distributed bragg reflector |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000024843A patent/JP3398638B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-01-24 KR KR1020027009406A patent/KR100582250B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-01-24 CN CNB018042406A patent/CN1189952C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-01-24 US US10/169,767 patent/US6806503B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-24 WO PCT/JP2001/000465 patent/WO2001056088A1/ja active IP Right Grant
- 2001-01-24 EP EP01946982.4A patent/EP1258928B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-24 CA CA002398377A patent/CA2398377C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003049205A1 (fr) * | 2001-11-30 | 2003-06-12 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Element emetteur de lumiere et procede de fabrication correspondant |
| US7091526B2 (en) | 2001-11-30 | 2006-08-15 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Light emitting device and method of fabricating the same |
| JP2008050654A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Bridgestone Corp | ｐ型Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜の成膜方法 |
| JP2009070756A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Oki Data Corp | Ｌｅｄバックライト装置及び液晶表示装置 |
| JP2009094535A (ja) * | 2009-01-05 | 2009-04-30 | Casio Comput Co Ltd | 酸化亜鉛半導体膜 |
| JP2010206190A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-09-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | トランジスタ及び当該トランジスタの作製方法 |
| US8822991B2 (en) | 2009-02-05 | 2014-09-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor and method for manufacturing the transistor |
| JP2011035396A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-17 | Samsung Corning Precision Materials Co Ltd | 太陽電池基板及び太陽電池基板の製造方法 |
| JP2013153178A (ja) * | 2013-03-01 | 2013-08-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| WO2020066926A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 国立大学法人名古屋工業大学 | デラフォサイト型Ｃｕ系複合酸化物膜及び複合材料 |
| JPWO2020066926A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2021-08-30 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | デラフォサイト型Ｃｕ系複合酸化物膜及び複合材料 |
| JP7007618B2 (ja) | 2018-09-28 | 2022-02-10 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | デラフォサイト型Ｃｕ系複合酸化物膜及び複合材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1189952C (zh) | 2005-02-16 |
| CN1397095A (zh) | 2003-02-12 |
| EP1258928A4 (en) | 2008-10-01 |
| CA2398377C (en) | 2006-04-11 |
| EP1258928A1 (en) | 2002-11-20 |
| EP1258928B1 (en) | 2016-03-30 |
| KR20020077890A (ko) | 2002-10-14 |
| KR100582250B1 (ko) | 2006-05-23 |
| WO2001056088A1 (fr) | 2001-08-02 |
| US6806503B2 (en) | 2004-10-19 |
| US20030132449A1 (en) | 2003-07-17 |
| JP3398638B2 (ja) | 2003-04-21 |
| CA2398377A1 (en) | 2001-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3398638B2 (ja) | 発光ダイオードおよび半導体レーザーとそれらの製造方法 | |
| Rahman | Zinc oxide light-emitting diodes: a review | |
| US7323356B2 (en) | LnCuO(S,Se,Te)monocrystalline thin film, its manufacturing method, and optical device or electronic device using the monocrystalline thin film | |
| US8395152B2 (en) | Stable P-type semiconducting behaviour in Li and Ni codoped ZnO | |
| US9666758B2 (en) | Method for producing light emitting semiconductor device | |
| JP2006228732A (ja) | シリコンエレクトロルミネセンス素子およびその製造方法、並びに短波長光を放射させる方法。 | |
| US20080142810A1 (en) | Self assembled controlled luminescent transparent conductive photonic crystals for light emitting devices | |
| JP2004221132A (ja) | 酸化物半導体発光素子 | |
| JP4278405B2 (ja) | 酸化物半導体発光素子およびその製造方法 | |
| JP3969959B2 (ja) | 透明酸化物積層膜及び透明酸化物ｐ−ｎ接合ダイオードの作製方法 | |
| JP2004214434A (ja) | 酸化物半導体発光素子ならびに製造方法 | |
| CN113113520B (zh) | 一种基于铯铜碘(CsCuI)半导体的全固态光源及其制备方法 | |
| JP2009188085A (ja) | 単結晶オキシカルコゲナイド系薄膜の成長方法、半導体積層構造体、半導体装置の製造方法および半導体装置 | |
| JP2004228318A (ja) | 酸化物半導体発光素子 | |
| CN114765343A (zh) | 一种基于铒掺杂的氧化钽薄膜电致发光器件及其制备方法 | |
| CN110364592A (zh) | 氧化锌同质结及其制备方法 | |
| JPH0636876A (ja) | エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JP2004193240A (ja) | 酸化物半導体発光素子 | |
| JP2002245871A (ja) | 透明導電基板 | |
| WO2009036642A1 (fr) | Couche conductrice transparente de puce del a base de gan et procede de fabrication associe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3398638 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090214 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100214 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110214 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120214 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130214 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140214 Year of fee payment: 11 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |