JP2002170985A - 緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents
緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオード及びその製造方法Info
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- JP2002170985A JP2002170985A JP2000387182A JP2000387182A JP2002170985A JP 2002170985 A JP2002170985 A JP 2002170985A JP 2000387182 A JP2000387182 A JP 2000387182A JP 2000387182 A JP2000387182 A JP 2000387182A JP 2002170985 A JP2002170985 A JP 2002170985A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 欠陥が少なく、特性が優れたｐ−ｉ−ｎ構造
の非晶質薄膜発光ダイオードを提供する。 【解決手段】 本発明の非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイ
オードの発光層はp-iの界面にあり、デバイスの発光光
度を上げ、必要な操作電圧を下げる。本発明では連続成
長の方法で新規の傾斜バンドギャップのｐ−ｉとｉ−ｎ
界面層を製造しており、接合面の特性を改善することで
接触電気抵抗を減少させる。ｉ層部分での高光バンドギ
ャップの材料として、非晶質窒化ケイ素水素、非晶質酸
化ケイ素水素、非晶質窒化炭素水素、非晶質窒化ケイ素
炭素水素、或いは非晶質炭素水素などを使用している。
価電子がｉ層に注入される時比較的高いエネルギー状態
を占めるようにさせ、比較的大きなエネルギー差を持た
せ、高エネルギーの緑、青、或いは白の発光をさせる。
の非晶質薄膜発光ダイオードを提供する。 【解決手段】 本発明の非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイ
オードの発光層はp-iの界面にあり、デバイスの発光光
度を上げ、必要な操作電圧を下げる。本発明では連続成
長の方法で新規の傾斜バンドギャップのｐ−ｉとｉ−ｎ
界面層を製造しており、接合面の特性を改善することで
接触電気抵抗を減少させる。ｉ層部分での高光バンドギ
ャップの材料として、非晶質窒化ケイ素水素、非晶質酸
化ケイ素水素、非晶質窒化炭素水素、非晶質窒化ケイ素
炭素水素、或いは非晶質炭素水素などを使用している。
価電子がｉ層に注入される時比較的高いエネルギー状態
を占めるようにさせ、比較的大きなエネルギー差を持た
せ、高エネルギーの緑、青、或いは白の発光をさせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオード
（ＬＥＤ）の構造に関する。さらに、詳しくは、緑―青
―白の非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオードの構造であ
り、これは、発光ダイオードの製造において、フルカラ
ーのディスプレイパネルに役立つものである。
（ＬＥＤ）の構造に関する。さらに、詳しくは、緑―青
―白の非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオードの構造であ
り、これは、発光ダイオードの製造において、フルカラ
ーのディスプレイパネルに役立つものである。
【０００２】現在、市場で見られる発光ダイオードは大
部分が赤、黄、緑で、青の発光ダイオードは比較的値段
が高く、全面的にフルカラーディスプレイパネルに応用
するのは難しい状況である。Wirote Boonkosum 等が19
93年Mat.Res.Soc.Symp.Proc.第 297巻第 1005-1010頁
に、従来の青−白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオード
の構造断面図を開示した。それを図１に示した。図２に
その製造過程における断面図を示す。製造時におのおの
ｐ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈ（３）、固有のｉ−ａ−ＳｉＮ：
Ｈ（４）及びｎ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈ（５）を成膜させ
る。ｐ−ｉ及びｉ−ｎ界面に多くの欠陥が生じることか
ら、成膜時に段階別に成長させる方法を採用していた。
さらに、アルミニウム電極とｎ+ 型非晶質炭化ケイ素窒
素（ｎ+ −ａ−ＳｉＣ：Ｈ）の仕事関数(work functio
n)の差が比較的大きくｐ−ｉ界面にも不連続に原子価帯
がある。従って電子とホールを発光層に注入するのがや
や難しく、また価電子輻射性複合の確率も減少し、発光
光度も弱まる。また操作電圧も高く、デバイスの安定性
も不確かで、実際的な商用価値は高いとは言えない。
部分が赤、黄、緑で、青の発光ダイオードは比較的値段
が高く、全面的にフルカラーディスプレイパネルに応用
するのは難しい状況である。Wirote Boonkosum 等が19
93年Mat.Res.Soc.Symp.Proc.第 297巻第 1005-1010頁
に、従来の青−白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオード
の構造断面図を開示した。それを図１に示した。図２に
その製造過程における断面図を示す。製造時におのおの
ｐ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈ（３）、固有のｉ−ａ−ＳｉＮ：
Ｈ（４）及びｎ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈ（５）を成膜させ
る。ｐ−ｉ及びｉ−ｎ界面に多くの欠陥が生じることか
ら、成膜時に段階別に成長させる方法を採用していた。
さらに、アルミニウム電極とｎ+ 型非晶質炭化ケイ素窒
素（ｎ+ −ａ−ＳｉＣ：Ｈ）の仕事関数(work functio
n)の差が比較的大きくｐ−ｉ界面にも不連続に原子価帯
がある。従って電子とホールを発光層に注入するのがや
や難しく、また価電子輻射性複合の確率も減少し、発光
光度も弱まる。また操作電圧も高く、デバイスの安定性
も不確かで、実際的な商用価値は高いとは言えない。
【０００３】
【従来の技術】上述のような様々な欠点に対して、以下
に挙げた従来の方法によってエレメントの特性を改良す
ることができた。P. Roca i Cabarrocas等が1990年IEEE
Photovoltaic Specialists Conference第２巻第161
0-1613頁でモリブデンクッション層に関して提示してい
る：インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）透明電極の上に非
常に薄い膜のモリブデン金属膜被覆を施し、各エレメン
トが必要とする各層薄膜を成長させた。その目的はＩＴ
Ｏ電極の酸素が非晶質薄膜に浸入し酸化させるのを防止
し、デバイスの特性が影響を受けるのを防止することで
あった。さらに、デバイスの発光スレショールド電圧を
下げ、デバイスの発光特性を高めることであった。例え
ば、光度を増加させることであった。 注入した傾斜バンドギャップの界面層：電子とホールが
発光層に容易に注入され、発光界面層の欠陥密度を減少
させるため、Yen-Ann Chen 等が1996年Jpn.J.Appl.Phy
s.第35巻第２号第1018-1021 頁、及び1997年IEEE Tran
s. Electron Devices 第44巻第９号第1360-1366 頁で
示した傾斜バンドギャップ層を採用している。 ｎ+−ａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈ 低抵抗反射層の利用：Yen-A
nn Chen 等が1997年IEEE Trans. Electron Devices
第44巻第９号第 1360-1366頁で示したように、この層は
抵抗が低く光反射係数が高いので、発光領域から発せら
れる光はこの反射で反射し、反射光はＩＴＯ透明電極へ
向かい、デバイスの発光光度を増加させることができ
る。
に挙げた従来の方法によってエレメントの特性を改良す
ることができた。P. Roca i Cabarrocas等が1990年IEEE
Photovoltaic Specialists Conference第２巻第161
0-1613頁でモリブデンクッション層に関して提示してい
る：インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）透明電極の上に非
常に薄い膜のモリブデン金属膜被覆を施し、各エレメン
トが必要とする各層薄膜を成長させた。その目的はＩＴ
Ｏ電極の酸素が非晶質薄膜に浸入し酸化させるのを防止
し、デバイスの特性が影響を受けるのを防止することで
あった。さらに、デバイスの発光スレショールド電圧を
下げ、デバイスの発光特性を高めることであった。例え
ば、光度を増加させることであった。 注入した傾斜バンドギャップの界面層：電子とホールが
発光層に容易に注入され、発光界面層の欠陥密度を減少
させるため、Yen-Ann Chen 等が1996年Jpn.J.Appl.Phy
s.第35巻第２号第1018-1021 頁、及び1997年IEEE Tran
s. Electron Devices 第44巻第９号第1360-1366 頁で
示した傾斜バンドギャップ層を採用している。 ｎ+−ａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈ 低抵抗反射層の利用：Yen-A
nn Chen 等が1997年IEEE Trans. Electron Devices
第44巻第９号第 1360-1366頁で示したように、この層は
抵抗が低く光反射係数が高いので、発光領域から発せら
れる光はこの反射で反射し、反射光はＩＴＯ透明電極へ
向かい、デバイスの発光光度を増加させることができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、連続成長
の方法により新規な傾斜バンドギャップ(graded-gap)の
ｐ−ｉとｉ−ｎ界面層を製造し、接合面の特性を改善す
ることで、不発光欠陥の密度を減少させ、デバイスの内
部抵抗と横断する電極の接触電気抵抗を減少させること
を課題とするものである。この発明で提示した新規な傾
斜バンドギャップは、非晶質炭化ケイ素水素（ａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ）を利用して成長する他に、ｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ
（１５）発光層と隣合う傾斜バンドギャップ層に混合の
ｐ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ（１０）を用いており、これが複合
発光領域Ｐ−ｉ界面の欠陥を減少させ、デバイスの発光
光度を増加させる（なお、（ ）中の数字は、図中の符
号を示す。以下同じ）。
の方法により新規な傾斜バンドギャップ(graded-gap)の
ｐ−ｉとｉ−ｎ界面層を製造し、接合面の特性を改善す
ることで、不発光欠陥の密度を減少させ、デバイスの内
部抵抗と横断する電極の接触電気抵抗を減少させること
を課題とするものである。この発明で提示した新規な傾
斜バンドギャップは、非晶質炭化ケイ素水素（ａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ）を利用して成長する他に、ｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ
（１５）発光層と隣合う傾斜バンドギャップ層に混合の
ｐ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ（１０）を用いており、これが複合
発光領域Ｐ−ｉ界面の欠陥を減少させ、デバイスの発光
光度を増加させる（なお、（ ）中の数字は、図中の符
号を示す。以下同じ）。
【０００５】
【課題を解決するたの手段】この発明の新規な傾斜バン
ドギャップ成長方法はケイ素（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）及び
窒素（Ｎ）の三種の主要な元素と適当な不純物（ドーパ
ント）を利用し傾斜バンドギャップを製造するが、従来
の技術ではＳｉとＣの２種の主要元素を使用するだけで
あった。その他に複合発光領域の電子とホールは主に光
バンドギャップが比較的低く、容易に混合されるｎ+−
ａ−Ｓｉ：Ｈ（またはｎ+−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ）及びｐ+
−ａ−Ｓｉ：Ｈ（またはｐ+−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ）を分
けて注入しており、光バンドギャップが高く混合が難し
いｎ+−ａ−ＳｉＮ：Ｈ（またはｎ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈ）
及びｐ+−ａ−ＳｉＮ：Ｈ（またはｐ+−ａ−ＳｉＣ：
Ｈ）から産出されない。そのためｎ+−ａ−ＳｉＮ：Ｈ
及びｐ+−ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜は発光デバイスに対する影
響が比較的小さい。ｉ層部分に関しては、高光バンドギ
ャップの材料にａ−ＳｉＮ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、ａ−
ＣＮ：Ｈ、ａ−ＳｉＣＮ：Ｈ、ａ−Ｃ：Ｈなどを使用し
た。デバイスに外からバイアスが加わった場合、大部分
の電圧は高光バンドギャップのｉ層にシフトし、ｉ層で
は比較的強い電場が発生する。これにより価電子はｉ層
に注入された時、比較的高いエネルギー状態に置かれ、
価電子が輻射性複合をする時、比較的大きなエネルギー
差を持たせ、高エネルギーの緑、青、或いは白の発光を
させる。
ドギャップ成長方法はケイ素（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）及び
窒素（Ｎ）の三種の主要な元素と適当な不純物（ドーパ
ント）を利用し傾斜バンドギャップを製造するが、従来
の技術ではＳｉとＣの２種の主要元素を使用するだけで
あった。その他に複合発光領域の電子とホールは主に光
バンドギャップが比較的低く、容易に混合されるｎ+−
ａ−Ｓｉ：Ｈ（またはｎ+−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ）及びｐ+
−ａ−Ｓｉ：Ｈ（またはｐ+−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ）を分
けて注入しており、光バンドギャップが高く混合が難し
いｎ+−ａ−ＳｉＮ：Ｈ（またはｎ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈ）
及びｐ+−ａ−ＳｉＮ：Ｈ（またはｐ+−ａ−ＳｉＣ：
Ｈ）から産出されない。そのためｎ+−ａ−ＳｉＮ：Ｈ
及びｐ+−ａ−ＳｉＮ：Ｈ膜は発光デバイスに対する影
響が比較的小さい。ｉ層部分に関しては、高光バンドギ
ャップの材料にａ−ＳｉＮ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、ａ−
ＣＮ：Ｈ、ａ−ＳｉＣＮ：Ｈ、ａ−Ｃ：Ｈなどを使用し
た。デバイスに外からバイアスが加わった場合、大部分
の電圧は高光バンドギャップのｉ層にシフトし、ｉ層で
は比較的強い電場が発生する。これにより価電子はｉ層
に注入された時、比較的高いエネルギー状態に置かれ、
価電子が輻射性複合をする時、比較的大きなエネルギー
差を持たせ、高エネルギーの緑、青、或いは白の発光を
させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ
薄膜発光ダイオードは以下のものを含む：三種の主要元
素及び不純物で構成されたｐ−ｉ傾斜バンドギャップ構
造を含み、この構造はすぐ隣のｉ層のｐ−ｉ界面に同質
の接合面を形成する；本発明のｐ+ −ａ−ＳｉＣＮ：Ｈ
（９）とｐ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ（１０）は傾斜バンドギャ
ップを組成し、価電子注入効率を向上させ、その上ｐ−
ａ−ＳｉＮ：Ｈ（１０）とｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ（１５）
界面は傾斜バンドギャップを持ち同質接合面である、
これらの界面発光層は界面に多く発生する欠陥と言う欠
点を改良する。ゲルマニウム（Ｇｅ）などのより多種の
元素を利用して、傾斜バンドギャップを構成し、エレメ
ントの発光特性を改善する。またより多くの金属層を応
用して非晶質膜と外部電極のオーム接触を改善する。例
として、ｎ+−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ或いはｎ+ −ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ（１４）とマグネシウム金属の仕事関数の差が比
較的小さいので、マグネシウム金属被覆をｎ+−ａ−Ｓ
ｉＧｅ：Ｈ或いはｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈに施した後、再度
アルミニウム（６）を被覆すると、優良なデバイスの特
性が得られる。デバイス中の発光層と複合発光領域の材
料は本発明の実施例に採用されているａ−ＳｉＮ：Ｈ以
外に、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、ａ−ＳｉＯＮ：Ｈ、ａ−ＣＮ：
Ｈ、ａ−ＳｉＣＮ：Ｈ、或いはａ−Ｃ：Ｈなど一種のデ
バイス、或いは数種のデバイスを併用して組成した非晶
質膜も使用できる。
薄膜発光ダイオードは以下のものを含む：三種の主要元
素及び不純物で構成されたｐ−ｉ傾斜バンドギャップ構
造を含み、この構造はすぐ隣のｉ層のｐ−ｉ界面に同質
の接合面を形成する；本発明のｐ+ −ａ−ＳｉＣＮ：Ｈ
（９）とｐ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ（１０）は傾斜バンドギャ
ップを組成し、価電子注入効率を向上させ、その上ｐ−
ａ−ＳｉＮ：Ｈ（１０）とｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ（１５）
界面は傾斜バンドギャップを持ち同質接合面である、
これらの界面発光層は界面に多く発生する欠陥と言う欠
点を改良する。ゲルマニウム（Ｇｅ）などのより多種の
元素を利用して、傾斜バンドギャップを構成し、エレメ
ントの発光特性を改善する。またより多くの金属層を応
用して非晶質膜と外部電極のオーム接触を改善する。例
として、ｎ+−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ或いはｎ+ −ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ（１４）とマグネシウム金属の仕事関数の差が比
較的小さいので、マグネシウム金属被覆をｎ+−ａ−Ｓ
ｉＧｅ：Ｈ或いはｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈに施した後、再度
アルミニウム（６）を被覆すると、優良なデバイスの特
性が得られる。デバイス中の発光層と複合発光領域の材
料は本発明の実施例に採用されているａ−ＳｉＮ：Ｈ以
外に、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、ａ−ＳｉＯＮ：Ｈ、ａ−ＣＮ：
Ｈ、ａ−ＳｉＣＮ：Ｈ、或いはａ−Ｃ：Ｈなど一種のデ
バイス、或いは数種のデバイスを併用して組成した非晶
質膜も使用できる。
【０００７】そのため、実施例に示した方法でデバイス
の特性を改良する以外に、本発明では以下の改良方法を
採用した。 ｎ+−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ とアルミニウム電極のオーム
接触：ｎ+−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈは従来のｎ型非晶質膜に
代えて、エレメントの発光電圧を下げ、デバイスに実用
性を持たせることができる。 発光層と複合発光領域の材料の選択：例としてａ−Ｓｉ
ＯＮ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、ａ−ＳｉＮ：Ｈ、ａ−Ｓｉ
ＣＮ：Ｈ、ａ−ＣＮ：Ｈ、またはａ−Ｃ：Ｈなどのバン
ドギャップの高い材料を発光層に使用し、注入された電
子とホールは比較的高いエネルギー状態を占めるように
する。また、複合発光領域ｐ−ｉ界面と発光層の材料は
等しく、界面欠陥の影響を減少させる。実施例において
製作したデバイスにはａ−ＳｉＮ：Ｈ が採用されてい
る。多重金属層（マグネシウム／アルミニウムなど）を
ｎ型、またはｐ型のオーム接触を改良するために挿入：
上述のマグネシウムとｎ+ −ａ−Ｓｉ：Ｈ、またはｎ+
−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈの仕事関数差は比較的小さいので、
アルミニウムとｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ或いはｎ+−ａ−Ｓｉ
Ｇｅ：Ｈの間にマグネシウム金属を加え、デバイスの電
気的特質を更に改良する。
の特性を改良する以外に、本発明では以下の改良方法を
採用した。 ｎ+−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ とアルミニウム電極のオーム
接触：ｎ+−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈは従来のｎ型非晶質膜に
代えて、エレメントの発光電圧を下げ、デバイスに実用
性を持たせることができる。 発光層と複合発光領域の材料の選択：例としてａ−Ｓｉ
ＯＮ：Ｈ、ａ−ＳｉＯ：Ｈ、ａ−ＳｉＮ：Ｈ、ａ−Ｓｉ
ＣＮ：Ｈ、ａ−ＣＮ：Ｈ、またはａ−Ｃ：Ｈなどのバン
ドギャップの高い材料を発光層に使用し、注入された電
子とホールは比較的高いエネルギー状態を占めるように
する。また、複合発光領域ｐ−ｉ界面と発光層の材料は
等しく、界面欠陥の影響を減少させる。実施例において
製作したデバイスにはａ−ＳｉＮ：Ｈ が採用されてい
る。多重金属層（マグネシウム／アルミニウムなど）を
ｎ型、またはｐ型のオーム接触を改良するために挿入：
上述のマグネシウムとｎ+ −ａ−Ｓｉ：Ｈ、またはｎ+
−ａ−ＳｉＧｅ：Ｈの仕事関数差は比較的小さいので、
アルミニウムとｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ或いはｎ+−ａ−Ｓｉ
Ｇｅ：Ｈの間にマグネシウム金属を加え、デバイスの電
気的特質を更に改良する。
【０００８】本発明の緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光
ダイオードの製造方法は、それはｐ−ｉ或いはｉ−ｎ、
またはｎ型の傾斜バンドギャップ構造を製造する方法
で、以下のような工程からなる: （ａ）先ず、電極上に容易にドープされ、且つ比較的低
い光バンドギャップのｐ型、またはｎ型非晶質膜を成膜
させ、良好な電気的接触を得る工程； （ｂ）そして適当な材料と不純物の混合の方法を利用
し、光バンドギャップを徐々に高くしてｐ型、またはｎ
型の非晶質膜を連続して成膜させる工程； （ｃ）そしてガス源と不純物を変更し、高光バンドギャ
ップ発光層の材質と同じｐ型、またはｎ型の非晶質膜を
一層成膜させる工程； （ｄ）最後に成膜に必要なｉ型高光バンドギャップ非晶
質膜を成膜させる工程;
ダイオードの製造方法は、それはｐ−ｉ或いはｉ−ｎ、
またはｎ型の傾斜バンドギャップ構造を製造する方法
で、以下のような工程からなる: （ａ）先ず、電極上に容易にドープされ、且つ比較的低
い光バンドギャップのｐ型、またはｎ型非晶質膜を成膜
させ、良好な電気的接触を得る工程； （ｂ）そして適当な材料と不純物の混合の方法を利用
し、光バンドギャップを徐々に高くしてｐ型、またはｎ
型の非晶質膜を連続して成膜させる工程； （ｃ）そしてガス源と不純物を変更し、高光バンドギャ
ップ発光層の材質と同じｐ型、またはｎ型の非晶質膜を
一層成膜させる工程； （ｄ）最後に成膜に必要なｉ型高光バンドギャップ非晶
質膜を成膜させる工程;
【０００９】本発明の実施例で採用された非晶質薄膜発
光ダイオードの構造断面図を図３に示す。製造工程と各
種改良方法を明確にするため、製造工程の種々の段階に
おける断面図を図４（ａ）〜図４（ｊ）に示した。新規な傾斜バンドギャップの連続成長 連続成長の採用により、ｐ−ｉ、ｉ−ｎ界面またはその
他の界面の欠陥密度を減少させる。その連続成長とは、
各層の薄膜が成長する時、高周波出力が中断しないこと
である。傾斜バンドギャップを採用すると電子とホール
が発光層へ注入され易く、輻射性複合を行い発光する。
然るにデバイスの発光光度が大幅に上がる。成長時にＳ
ｉＨ4、Ｃ2Ｈ2、ＰＨ3、Ｂ2Ｈ6及びＮＨ3 などの気体流
量を適宜調整することができる。Wirote Boonkosum 等
が1993年Mat.Res.Soc.Symp.Proc.第 297巻第 1005-1010
頁に記した従来のデバイスの発光層は異質なｐ−ａ−Ｓ
ｉＣ：Ｈとｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈの間に介在するので、こ
の発光界面の欠陥密度は高く、デバイスの光度は下が
る。そのため本発明では隣接発光層の材料にはｐ−ａ−
ＳｉＮ：Ｈを採用し、同質の接合面を形成した。
光ダイオードの構造断面図を図３に示す。製造工程と各
種改良方法を明確にするため、製造工程の種々の段階に
おける断面図を図４（ａ）〜図４（ｊ）に示した。新規な傾斜バンドギャップの連続成長 連続成長の採用により、ｐ−ｉ、ｉ−ｎ界面またはその
他の界面の欠陥密度を減少させる。その連続成長とは、
各層の薄膜が成長する時、高周波出力が中断しないこと
である。傾斜バンドギャップを採用すると電子とホール
が発光層へ注入され易く、輻射性複合を行い発光する。
然るにデバイスの発光光度が大幅に上がる。成長時にＳ
ｉＨ4、Ｃ2Ｈ2、ＰＨ3、Ｂ2Ｈ6及びＮＨ3 などの気体流
量を適宜調整することができる。Wirote Boonkosum 等
が1993年Mat.Res.Soc.Symp.Proc.第 297巻第 1005-1010
頁に記した従来のデバイスの発光層は異質なｐ−ａ−Ｓ
ｉＣ：Ｈとｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈの間に介在するので、こ
の発光界面の欠陥密度は高く、デバイスの光度は下が
る。そのため本発明では隣接発光層の材料にはｐ−ａ−
ＳｉＮ：Ｈを採用し、同質の接合面を形成した。
【００１０】ｎ + −ａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈ Yen-Ann Chen 等が1997年 IEEE Trans. Electron Devi
ces第44巻第９号第1360-1366 頁に示したように、この
薄膜層を加えた主な原因はｎ+−ａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈが
低抵抗であり、ｎ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈより低く、且つ高
反射係数を持つ薄膜で、該デバイスの光電気特性を良好
にさせ、発光光度を向上させるからである。
ces第44巻第９号第1360-1366 頁に示したように、この
薄膜層を加えた主な原因はｎ+−ａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈが
低抵抗であり、ｎ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈより低く、且つ高
反射係数を持つ薄膜で、該デバイスの光電気特性を良好
にさせ、発光光度を向上させるからである。
【００１１】この薄膜発光ダイオードの製造に必要な設
備 ｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈを発光層とする非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄
膜発光ダイオードを例にとって見ると、成膜に必要な薄
膜はａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＮ：Ｈ、
及びａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈなどであり、これらの薄膜を成
膜させる設備は、図５に示したようなＰＥＣＶＤシステ
ム（plasmas-enhanced chemical vapordeposition syst
em ）（例えば、ＵＬＶＡＣ ＣＰＤ−１１０８Ｄ）で
ある。その他類似した設備としてはＥＣＲ−ＣＶＤ、マ
イクロ波−ＣＶＤなどがある。これらの薄膜発光ダイオ
ードを成膜製造するのに必要な気体、基板温度、及び各
層成長時に参考とする工程条件は表１及び表２に示すと
おりである。
備 ｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈを発光層とする非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄
膜発光ダイオードを例にとって見ると、成膜に必要な薄
膜はａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ、ａ−ＳｉＮ：Ｈ、
及びａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈなどであり、これらの薄膜を成
膜させる設備は、図５に示したようなＰＥＣＶＤシステ
ム（plasmas-enhanced chemical vapordeposition syst
em ）（例えば、ＵＬＶＡＣ ＣＰＤ−１１０８Ｄ）で
ある。その他類似した設備としてはＥＣＲ−ＣＶＤ、マ
イクロ波−ＣＶＤなどがある。これらの薄膜発光ダイオ
ードを成膜製造するのに必要な気体、基板温度、及び各
層成長時に参考とする工程条件は表１及び表２に示すと
おりである。
【００１２】
【表１】 薄膜発光ダイオード成膜製作の参考製造工程条件 高周波出力＝５Ｗ 高周波密度＝７ｍＷ／ｃｍ2 基板温度 ＝１８０℃ 使用気体：１：ＳｉＨ4 ：４％ ＳｉＨ4 ＋ ９６％ Ｈ2 ２：Ｂ2Ｈ6 ：１％ Ｂ2Ｈ6 ＋ ９９％ Ｈ2 ３：ＰＨ3 ：１％ ＰＨ3 ＋ ９９％ Ｈ2 ４：Ｃ2Ｈ2 ：１００％ ５：ＮＨ3 ：１００％ ６：ＧｅＨ4 ：１０％ ＧｅＨ4＋ ９０％ Ｈ2
【００１３】
【表２】
【００１４】デバイス製造工程：図３及び図４（ａ）〜
（ｊ）参照 １．ＩＴＯ（２）被覆したガラス（１）(例えば、Corni
ng 7059)を標準作業手順に従い洗浄した後、PECVD シス
テムに入れる。最初に窒素を利用して気体チューブとチ
ャンバーを清浄する。そしてチャンバーを５．３３×１
０-4Ｐａ（４×１０-6torr）以下の状態にして、基板を
１８０℃に熱し、酸素または水素を導入する。そしてプ
ラズマを生じさせ、ＩＴＯ表面に衝突させる。これによ
りＩＴＯ表面の有機不純物を除去し、ＩＴＯ表面とｐ型
薄膜に比較的良好な接触を持たせる。ＩＴＯ表面に衝突
させる条件は酸素流量は１００ｓｃｃｍ、真空チャンバ
ー圧力は５３．３Ｐａ（０．４torr）とし、高周波出力
は１５０ワット、５分間とする。 ２．デバイスの薄膜成膜を開始する: 最初にｐ型非晶質
ケイ素窒素（ｐ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ）薄膜（７）を成膜さ
せる。ＳｉＨ4（４％、１００ｓｃｃｍ）及びＢ2Ｈ
6（１％，３６ｓｃｃｍ） をチャンバーに導入し、圧
力を４６．７Ｐａ（０．３５torr）、基板の温度を １
８０℃に調整する。連続成長のために、５Ｗの高周波出
力で、全ての薄膜成膜が完成するまで中断しないように
維持し、各層薄膜間が良好な界面特性を得られるようす
る。ｐ−ａ−Ｓｉ：Ｈの成膜が８ｎｍになった後、Ｃ2
Ｈ2（１００％）を導入し、ゆっくりその流量を増加さ
せる。１ｓｃｃｍから３ｓｃｃｍまで１５ｎｍの成長で
傾斜バンドギャップのａ−ＳｉＣ：Ｈ（８）を組成す
る。その後Ｃ2Ｈ2の導入を閉じ、ＮＨ3（１００％、４
ｓｃｃｍ）を導入し、厚さ５ｎｍのｐ+−ａ−ＳｉＣ
Ｎ：Ｈ（９）を５ｎｍに成長させ、Ｂ2Ｈ6の導入を閉じ
る。真空チャンバーに残っているＢ2Ｈ6を利用して、２
ｎｍのドープされた傾斜バンドギャップ層ｐ−ａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ（１０）を約２０秒間、２ｎｍに成長させる。そ
の後すぐにＮＨ3 の気体流量を４ｓｃｃｍから１８ｓｃ
ｃｍに調整し、３０ｎｍの広いギャップのｉ−ａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ（１５）を３０ｎｍに成長させる。その後ＮＨ3
の気体流量を１０秒間以内に１８ｓｃｃｍから４ｓｃｃ
ｍに調整し、ＰＨ3（１％）の気体を導入する。１５秒
間で、０ｓｃｃｍから７２ｓｃｃｍに調整し、窒素含量
を低下させてドープされた傾斜バンドギャップのａ−Ｓ
ｉＮ：Ｈ（１１）層を２ｎｍ形成させ、５ｎｍのｎ+−
ａ−ＳｉＮ：Ｈ（１２）が成長したら、ＮＨ3を閉じ、
Ｃ2Ｈ2（１００％，３ｓｃｃｍ）、ＧｅＨ4（１０％）
を導入する。そしてｎ+−ａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈ（１３）
を成長させ、ＧｅＨ4 の気体を１ｓｃｃｍから５ｓｃｃ
ｍまで一定時間ごとに１ｓｃｃｍずつ増加させ、薄膜を
２３．５ｎｍまで成長させる。この膜のｎ+−ａ−Ｓｉ
ＣＧｅ：Ｈが低抵抗と高反射係数を有するからである。
その後Ｃ2Ｈ2とＧｅＨ4の流入を停止し、残りのＳｉＨ4
（４％）とＰＨ3（１％）を使い、続けて７．５ｎｍの
ｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ（１４）を成長させる。 ３．成膜が完成した薄膜の基板を蒸着装置（ULVAC MB62
−4502）を用い、基板を１７０℃に加熱し、厚さ５００
ｎm のＡｌ（６） をｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈの上に被覆す
る。 ４．完成したデバイスを急速アニーリングシステムにお
いて、水素または窒素を導入した後、毎秒１０℃の加熱
速度で３６０℃まで熱し、２０分間保持してから、室温
に下げる。アニーリングの目的は被覆されたＡｌ（６）
とｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ（１４）の間に良好なオーム接触
を持たせ、また窒化によって良好な薄膜を生じさせるた
めである。
（ｊ）参照 １．ＩＴＯ（２）被覆したガラス（１）(例えば、Corni
ng 7059)を標準作業手順に従い洗浄した後、PECVD シス
テムに入れる。最初に窒素を利用して気体チューブとチ
ャンバーを清浄する。そしてチャンバーを５．３３×１
０-4Ｐａ（４×１０-6torr）以下の状態にして、基板を
１８０℃に熱し、酸素または水素を導入する。そしてプ
ラズマを生じさせ、ＩＴＯ表面に衝突させる。これによ
りＩＴＯ表面の有機不純物を除去し、ＩＴＯ表面とｐ型
薄膜に比較的良好な接触を持たせる。ＩＴＯ表面に衝突
させる条件は酸素流量は１００ｓｃｃｍ、真空チャンバ
ー圧力は５３．３Ｐａ（０．４torr）とし、高周波出力
は１５０ワット、５分間とする。 ２．デバイスの薄膜成膜を開始する: 最初にｐ型非晶質
ケイ素窒素（ｐ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ）薄膜（７）を成膜さ
せる。ＳｉＨ4（４％、１００ｓｃｃｍ）及びＢ2Ｈ
6（１％，３６ｓｃｃｍ） をチャンバーに導入し、圧
力を４６．７Ｐａ（０．３５torr）、基板の温度を １
８０℃に調整する。連続成長のために、５Ｗの高周波出
力で、全ての薄膜成膜が完成するまで中断しないように
維持し、各層薄膜間が良好な界面特性を得られるようす
る。ｐ−ａ−Ｓｉ：Ｈの成膜が８ｎｍになった後、Ｃ2
Ｈ2（１００％）を導入し、ゆっくりその流量を増加さ
せる。１ｓｃｃｍから３ｓｃｃｍまで１５ｎｍの成長で
傾斜バンドギャップのａ−ＳｉＣ：Ｈ（８）を組成す
る。その後Ｃ2Ｈ2の導入を閉じ、ＮＨ3（１００％、４
ｓｃｃｍ）を導入し、厚さ５ｎｍのｐ+−ａ−ＳｉＣ
Ｎ：Ｈ（９）を５ｎｍに成長させ、Ｂ2Ｈ6の導入を閉じ
る。真空チャンバーに残っているＢ2Ｈ6を利用して、２
ｎｍのドープされた傾斜バンドギャップ層ｐ−ａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ（１０）を約２０秒間、２ｎｍに成長させる。そ
の後すぐにＮＨ3 の気体流量を４ｓｃｃｍから１８ｓｃ
ｃｍに調整し、３０ｎｍの広いギャップのｉ−ａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ（１５）を３０ｎｍに成長させる。その後ＮＨ3
の気体流量を１０秒間以内に１８ｓｃｃｍから４ｓｃｃ
ｍに調整し、ＰＨ3（１％）の気体を導入する。１５秒
間で、０ｓｃｃｍから７２ｓｃｃｍに調整し、窒素含量
を低下させてドープされた傾斜バンドギャップのａ−Ｓ
ｉＮ：Ｈ（１１）層を２ｎｍ形成させ、５ｎｍのｎ+−
ａ−ＳｉＮ：Ｈ（１２）が成長したら、ＮＨ3を閉じ、
Ｃ2Ｈ2（１００％，３ｓｃｃｍ）、ＧｅＨ4（１０％）
を導入する。そしてｎ+−ａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈ（１３）
を成長させ、ＧｅＨ4 の気体を１ｓｃｃｍから５ｓｃｃ
ｍまで一定時間ごとに１ｓｃｃｍずつ増加させ、薄膜を
２３．５ｎｍまで成長させる。この膜のｎ+−ａ−Ｓｉ
ＣＧｅ：Ｈが低抵抗と高反射係数を有するからである。
その後Ｃ2Ｈ2とＧｅＨ4の流入を停止し、残りのＳｉＨ4
（４％）とＰＨ3（１％）を使い、続けて７．５ｎｍの
ｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ（１４）を成長させる。 ３．成膜が完成した薄膜の基板を蒸着装置（ULVAC MB62
−4502）を用い、基板を１７０℃に加熱し、厚さ５００
ｎm のＡｌ（６） をｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈの上に被覆す
る。 ４．完成したデバイスを急速アニーリングシステムにお
いて、水素または窒素を導入した後、毎秒１０℃の加熱
速度で３６０℃まで熱し、２０分間保持してから、室温
に下げる。アニーリングの目的は被覆されたＡｌ（６）
とｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ（１４）の間に良好なオーム接触
を持たせ、また窒化によって良好な薄膜を生じさせるた
めである。
【００１５】エレメントの特性：図６に本発明のデバイ
ス (エレメント) のＪ−Ｖ（電流密度―印加電圧）及び
Ｂ−Ｖ（光度―電圧特性曲線）を示す。図７にエレメン
トの電子発光（ＥＬ）スペクトルを示す。その発光光度
は約２００ｃｄ／ｍ2 になっている。図８に本発明のデ
バイスの発光を示す。
ス (エレメント) のＪ−Ｖ（電流密度―印加電圧）及び
Ｂ−Ｖ（光度―電圧特性曲線）を示す。図７にエレメン
トの電子発光（ＥＬ）スペクトルを示す。その発光光度
は約２００ｃｄ／ｍ2 になっている。図８に本発明のデ
バイスの発光を示す。
【００１６】
【発明の効果】従来のｐ−ｉ−ｎ構造非晶質薄膜ダイオ
ード（ＬＥＤ）は各層の接合面に多くの欠陥が存在し、
ｉ層の光バンドギャップがｎ層及びｐ層の光バンドギャ
ップより高く、ホールと電子が発光層に注入され難かっ
た。そのため従来のｐ−ｉ−ｎ構造の非晶質薄膜発光ダ
イオードは発光光度、操作電圧、またエレメントの安定
性等の光電気特性の全面において本発明のエレメント構
造によって得られる特性に比べ劣っていた。市場が発達
を遂げている今日、消費者のニーズに合致した光電気製
品は、できるだけ小さく安価であることが絶対条件であ
る。本発明では発光層の材料構成、或いは印加電圧を調
整することで、エレメントに緑、青、白の発光を可能に
させ、ＬＥＤフルカラー表示製品の発展に大きな貢献を
する。
ード（ＬＥＤ）は各層の接合面に多くの欠陥が存在し、
ｉ層の光バンドギャップがｎ層及びｐ層の光バンドギャ
ップより高く、ホールと電子が発光層に注入され難かっ
た。そのため従来のｐ−ｉ−ｎ構造の非晶質薄膜発光ダ
イオードは発光光度、操作電圧、またエレメントの安定
性等の光電気特性の全面において本発明のエレメント構
造によって得られる特性に比べ劣っていた。市場が発達
を遂げている今日、消費者のニーズに合致した光電気製
品は、できるだけ小さく安価であることが絶対条件であ
る。本発明では発光層の材料構成、或いは印加電圧を調
整することで、エレメントに緑、青、白の発光を可能に
させ、ＬＥＤフルカラー表示製品の発展に大きな貢献を
する。
【図１】従来の非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオードの
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図２(a)】従来の製造工程を示す断面図であり、ＩＴ
Ｏ被覆したガラス基板上に成長するｐ+−ａ−ＳｉＣ：
Ｈ層を示す。
Ｏ被覆したガラス基板上に成長するｐ+−ａ−ＳｉＣ：
Ｈ層を示す。
【図２(b)】従来の製造工程を示す断面図であり、図２
(a)に引き続き、成長するｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ層を示
す。
(a)に引き続き、成長するｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ層を示
す。
【図２(c)】図２(b)に引き続き、成長するｎ+−ａ−Ｓ
ｉＣ：Ｈ層を示す。
ｉＣ：Ｈ層を示す。
【図２(d)】図２(c) に引き続き、沈着するアルミニウ
ム電極を示す。
ム電極を示す。
【図３】本発明の緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイ
オードの構造を示す断面図である。
オードの構造を示す断面図である。
【図４(a)】図３の緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダ
イオードの製造工程における各主要工程におけるエレメ
ントの断面図であり、ＩＴＯ被覆したガラス基板で成長
したｐ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ層を示す。
イオードの製造工程における各主要工程におけるエレメ
ントの断面図であり、ＩＴＯ被覆したガラス基板で成長
したｐ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ層を示す。
【図４(b)】図４(a)に引き続き、成長するｐ+−ａ−Ｓ
ｉＣ：Ｈ傾斜バンドギャップ層を示す。
ｉＣ：Ｈ傾斜バンドギャップ層を示す。
【図４(c)】図４(b)に引き続き、成長するｐ+−ａ−Ｓ
ｉＣＮ：Ｈ層を示す。
ｉＣＮ：Ｈ層を示す。
【図４(d)】図４(c)に引き続き、成長するａ−ＳｉＮ：
Ｈ ｐ−ｉドープされた傾斜バンドギャップ層を示す。
Ｈ ｐ−ｉドープされた傾斜バンドギャップ層を示す。
【図４(e)】図４(d)に引き続き、成長するｉ−ａ−Ｓｉ
Ｎ：Ｈ層を示す。
Ｎ：Ｈ層を示す。
【図４(f)】図４(e)に引き続き、成長するａ−ＳｉＮ：
Ｈのｉ−ｎドープされた傾斜バンドギャップ層を示す。
Ｈのｉ−ｎドープされた傾斜バンドギャップ層を示す。
【図４(g)】図４(f)に引き続き、成長するｎ+−ａ−Ｓ
ｉＮ：Ｈ層を示す。
ｉＮ：Ｈ層を示す。
【図４(h)】図４(g)に引き続き、成長するｎ+−ａ−Ｓ
ｉＣＧｅ：Ｈ傾斜バンドギャップ反射層を示す。
ｉＣＧｅ：Ｈ傾斜バンドギャップ反射層を示す。
【図４(i)】図４(h)に引き続き、成長するｎ+−ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ層を示す。
ｉ：Ｈ層を示す。
【図４(j)】図４(i)に引き続き、沈着するアルミ電極膜
を示す。
を示す。
【図５】本発明のデバイスのためのＰＥＣＶＤシステム
（ULVAC CPD-1108D）の概念図を示す。
（ULVAC CPD-1108D）の概念図を示す。
【図６】本発明のデバイスの電流密度―電圧及び光度―
電圧特性曲線図を示す。 (ａ) 電流密度―電圧特性曲線（Ｊ−Ｖ）を示す。 (ｂ) 光度―電圧特性曲線（Ｂ−Ｖ）を示す。
電圧特性曲線図を示す。 (ａ) 電流密度―電圧特性曲線（Ｊ−Ｖ）を示す。 (ｂ) 光度―電圧特性曲線（Ｂ−Ｖ）を示す。
【図７】種々のバイアス下における本発明のデバイスの
ＥＬ発光スペクトルを示す。
ＥＬ発光スペクトルを示す。
【図８】本発明のデバイスのルミネエッセンスを示す。
１…ガラス基板 ２…ＩＴＯ透明電極 ３…ｐ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈ ４…ｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ ５…ｎ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈ ６…アルミ電極 ７…ｐ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ ８…ｐ+−ａ−ＳｉＣ：Ｈ ９…ｐ+−ａ−ＳｉＣＮ：Ｈ １０…ａ−ＳｉＮ：Ｈ ｐ−ｉドープされた傾斜バンド
ギャップ層 １１…ａ−ＳｉＮ：Ｈ ｉ−ｎ界面傾斜バンドギャップ
層 １２…ｎ+−ａ−ＳｉＮ：Ｈ １３…ｎ+−ａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈ 低抵抗反射層 １４…ｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ １５…ｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ １６…加熱器 １７…基板 １８…機械的真空ポンプへ １９…拡散ポンプへ ２０…気体入口 ２１…整合ネットワーク ２２…高周波発生器
ギャップ層 １１…ａ−ＳｉＮ：Ｈ ｉ−ｎ界面傾斜バンドギャップ
層 １２…ｎ+−ａ−ＳｉＮ：Ｈ １３…ｎ+−ａ−ＳｉＣＧｅ：Ｈ 低抵抗反射層 １４…ｎ+−ａ−Ｓｉ：Ｈ １５…ｉ−ａ−ＳｉＮ：Ｈ １６…加熱器 １７…基板 １８…機械的真空ポンプへ １９…拡散ポンプへ ２０…気体入口 ２１…整合ネットワーク ２２…高周波発生器
Claims (10)
- 【請求項１】 緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオ
ードにおいて、三種の元素、及び不純物によって構成さ
れたｐ−ｉ傾斜バンドギャップ構造を含み、この構造
は、隣接するｉ層のｐ−ｉ界面に固有の同種の接合面を
形成するとともに、ｐ+ −ａ−ＳｉＣＮ：Ｈ及びｐ−ａ
−ＳｉＮ：Ｈからなる傾斜バンドギャップが形成し、価
電子注入効率を向上させてｐ−ａ−ＳｉＮ：Ｈとｉ−ａ
−ＳｉＮ：Ｈ界面はドープされた傾斜バンドギャップを
持つ同質接合面であって、界面発光層は界面に発生する
欠陥を改良したことを特徴とする薄膜発光ダイオード。 - 【請求項２】 薄膜発光ダイオード構造の傾斜バンドギ
ャップ層はゲルマニウムを加えることによってデバイス
の光学特性を改善した請求項１に記載の薄膜発光ダイオ
ード。 - 【請求項３】 マグネシウム、アルミニウムからなる金
属層を導入して非晶質膜と外部電極のオーム接触を改善
した請求項１に記載の薄膜発光ダイオード。 - 【請求項４】 発光層の材料はａ−ＳｉＯ：Ｈ、ａ−Ｓ
ｉＯＮ：Ｈ、ａ−ＣＮ：Ｈ、ａ−ＳｉＣＮ：Ｈ、ａ−
Ｃ：Ｈから選ばれる群の少なくとも１種からなる非晶質
である請求項１に記載の薄膜発光ダイオード。 - 【請求項５】 発光層の材料はａ−ＳｉＯ：Ｈ、ａ−Ｓ
ｉＯＮ：Ｈ、ａ−ＳｉＣＮ：Ｈ、ａ−Ｃ：Ｈから選ばれ
る群の少なくとも１種からなる非晶質である請求項２ま
たは３に記載の薄膜発光ダイオード。 - 【請求項６】 緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオ
ードの製造方法において、 電気的接触を形成するために電極上に容易にドープされ
得る比較的狭い光バンドギャップのｐ−型 またはｎ−
型の非晶質膜を成膜させる工程、 ドーパントを用いて光バンドギャップを徐々に高くして
ｐ型またはｎ型の非晶質膜を連続して成膜させる工程；
原料気体とドーパントを変化させて高光バンドギャップ
発光層の材質と同じｐ−型、またはｎ型の非晶質膜を一
層成膜させる工程、 次いで、成膜に必要なｉ型高光バンドギャップ非晶質膜
を成膜させる工程からなることを特徴とする薄膜発光ダ
イオードの製造方法。 - 【請求項７】 製造された単結晶もしくは多結晶のＬＥ
Ｄ、または単結晶、もしくは多結晶の基板が使われて、
デバイスの光電気特性を向上させる請求項１から５のい
ずれかに記載の薄膜発光ダイオード。 - 【請求項８】 ケイ素基板上に成長させる請求項７に記
載の薄膜発光ダイオード。 - 【請求項９】 結晶半導体発光ダイオードを製造し、或
いは結晶基板上に成長させ、デバイスの光電気特性を向
上させる請求項６に記載の薄膜発光ダイオードの製造方
法。 - 【請求項１０】 ケイ素基板上に成長させる請求項９に
記載の薄膜発光ダイオード製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387182A JP2002170985A (ja) | 2000-09-19 | 2000-12-20 | 緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオード及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-326228 | 2000-09-19 | ||
| JP2000326228 | 2000-09-19 | ||
| JP2000387182A JP2002170985A (ja) | 2000-09-19 | 2000-12-20 | 緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオード及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002170985A true JP2002170985A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=26602783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000387182A Pending JP2002170985A (ja) | 2000-09-19 | 2000-12-20 | 緑青白非晶質ｐ−ｉ−ｎ薄膜発光ダイオード及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002170985A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004095591A1 (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-04 | Hoya Corporation | 発光ダイオード |
| JP2005303259A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Korea Electronics Telecommun | シリコン発光素子及びその製造方法 |
| US7161301B2 (en) * | 2003-01-30 | 2007-01-09 | Epistar Corporation | Nitride light-emitting device having an adhesive reflecting layer |
| CN100446290C (zh) * | 2007-02-09 | 2008-12-24 | 南京大学 | 掺氧硅基氮化物薄膜黄绿波段发光二极管及制备方法 |
-
2000
- 2000-12-20 JP JP2000387182A patent/JP2002170985A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7161301B2 (en) * | 2003-01-30 | 2007-01-09 | Epistar Corporation | Nitride light-emitting device having an adhesive reflecting layer |
| WO2004095591A1 (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-04 | Hoya Corporation | 発光ダイオード |
| JP2005303259A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Korea Electronics Telecommun | シリコン発光素子及びその製造方法 |
| CN100446290C (zh) * | 2007-02-09 | 2008-12-24 | 南京大学 | 掺氧硅基氮化物薄膜黄绿波段发光二极管及制备方法 |
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