JP2003060236A - 絶縁基板を有する発光ダイオード - Google Patents
絶縁基板を有する発光ダイオードInfo
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Abstract
オーミック電極とn形のオーミック電極を有するLED
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明では、LEDは、絶縁基板、絶縁
基板上に配置されるバッファ層、バッファ層上に配置さ
れ、第1の表面及び第2の表面を有するn+形コンタク
ト層、n+形コンタクト層の第1の表面上に配置される
n形クラッド層、n形クラッド層上に配置される発光
層、発光層上に配置されるp形クラッド層、p形クラッ
ド層上に配置されるp形コンタクト層、p形コンタクト
層上に配置されるn+形逆方向トンネリング層、n+形
逆方向トンネリング層上に配置されるp形の透明オーミ
ック電極、及び、n+形コンタクト層の第2の表面に配
置されるn形の透明オーミック電極を含む。p形の透明
オーミック電極とn形の透明オーミック電極は同一の材
料から形成される。
Description
(LED)に関わり、より詳細には、絶縁基板を有する
発光ダイオードに関する。
プレイ装置、信号機、データ記憶機器、通信装置、照明
装置、及び、医療機器を含む様々な用途に使用されてい
る。LEDを設計するエンジニアの主な目的の1つは、
LEDから発される光の輝度を増加することである。
0に窒化ガリウム(GaN)系のLEDを開示する。こ
のLEDは、ニッケル、金、又は、ニッケル‐金合金か
ら形成されるp形のオーミック電極56を有する。この
LEDは更に、チタン、アルミニウム、又は、チタン‐
アルミニウム合金から形成されるn形のオーミック電極
57を有する。電極56と電極57が異なる材料から形
成されるので、電極56及び電極57をそれぞれ形成す
るために2つの蒸着処理と2つのフォトリソグラフィッ
ク処理を必要とする。
から形成されるp形のオーミック電極とn形のオーミッ
ク電極を有するLEDを提供することを目的とする。
サファイア絶縁基板、絶縁基板上に配置されるGaNバ
ッファ層、バッファ層上に配置され、第1の表面及び第
2の表面を有するn+形コンタクト層、n+形コンタク
ト層の第1の表面上に配置されるn形クラッド層、n形
クラッド層上に配置される発光層、発光層上に配置され
るp形クラッド層、p形クラッド層上に配置されるp形
コンタクト層、p形コンタクト層上に配置されるn+形
逆方向トンネリング層、n+形逆方向トンネリング層上
に配置されるp形透明オーミック電極、及び、n+形コ
ンタクト層の第2の表面に配置されるn形透明オーミッ
ク電極を含む。p形の透明オーミック電極とn形の透明
オーミック電極は同一の材料から形成される。
極とn形の透明オーミック電極は同一の材料から形成さ
れるので、1つの蒸着処理及び1つのフォトリソグラフ
ィック処理だけが、p形の透明オーミック電極とn形の
透明オーミック電極を同時に形成するには必要となり、
その結果、LEDの製造費を少なくすることができる。
業者は、様々な図面に示す好適な実施例の以下に示す詳
細な説明を読むことにより明らかとなるであろう。
である絶縁基板を有するLEDを示す。LEDは、スタ
ック構造を有し、サファイア絶縁基板10、絶縁基板1
0上に配置されるGaNバッファ層11、バッファ層1
1上に配置されるn+形GaNコンタクト層12、n+
形コンタクト層12上に配置されるn形AlGaNクラ
ッド層13、n形クラッド層13上に配置され、多重量
子井戸(MQW)構造を有するInGaN発光層14、
発光層14上に配置されるp形AlGaNクラッド層1
5、p形クラッド層15上に配置されるp形GaNコン
タクト層16、及び、p形コンタクト層16上に配置さ
れるn+形InGaN逆方向トンネリング層20から構
成される。
スタック構造の一部がエッチングされなければならず、
n+形コンタクト層12の一部が露出される。この次
に、LEDの露出された表面にITO層が形成される。
その次に、フォトリソグラフィック処理を使用して、n
+形逆方向トンネリング層20上にp形の透明オーミッ
ク電極17が、n+形コンタクト層12の露出された部
分の上にn形の透明オーミック電極19がそれぞれ形成
される。
トンネリング層20は、約1.5×1020cm−3の
高いキャリア濃度と、約20オングストロームの厚さを
有し、高い透明度を与える。逆方向トンネリング層20
とコンタクト層16との間のpn接合、及び、クラッド
層15とクラッド層13との間のpn接合は、トンネル
効果によって逆方向トンネリング層20を電子がトンネ
リングすることを誘導するために反対のバイアス状態で
なければならない。例えば、逆方向トンネリング層20
とコンタクト層16との間のpn接合が順方向バイアス
状態である場合は、クラッド層15とクラッド層13と
の間のpn接合は、逆方向バイアス状態でなければなら
ない。或いは、逆方向トンネリング層20とコンタクト
層16との間のpn接合が逆方向バイアス状態である場
合は、クラッド層15とクラッド層13との間のpn接
合は、順方向バイアス状態でなければならない。
N発光層14の多重量子井戸構造は、単一量子井戸構造
によって置き換えられることも可能である。GaNバッ
ファ層11及び/又はp形コンタクト層16は選択的
に、このLED構造から取り除かれても良い。n+形G
aN材料は、n形GaN材料によって置き換えられるこ
とが可能である。
p形の透明オーミック電極17及びn形の透明オーミッ
ク電極19は、ITO、CTO、又は、TiWNといっ
た同一の材料から形成される。従って、本発明では、L
EDの製造手順は単純化され、製造費も効果的に少なく
なる。
置の多数の変更及び変形を容易に気が付くであろう。従
って、上記の開示は、特許請求の範囲によってのみその
範囲が制限されるものと理解するべきである。
LEDを示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 絶縁基板と、 上記絶縁基板上に配置され、第1の表面及び第2の表面
を含む半導体からなる多層と、 上記第1の表面上に配置される第1の透明オーミック電
極と、 上記第2の表面上に配置される第2の透明オーミック電
極とを含み、 上記第1の表面と上記絶縁基板との間の距離は、上記第
2の表面と上記絶縁基板との間の距離より大きく、 上記第1の透明オーミック電極及び上記第2の透明オー
ミック電極は、同一の材料を含む発光ダイオード。 - 【請求項2】 上記絶縁基板は、サファイアを含む請求
項1記載の発光ダイオード。 - 【請求項3】 上記第1の透明オーミック電極及び上記
第2の透明オーミック電極は、酸化インジウムスズ(I
TO)、酸化カドミウムスズ(CTO)、及び、窒化チ
タンタングステン(TiWN)からなるグループから選
択される少なくとも1つの化合物から形成される請求項
1記載の発光ダイオード。 - 【請求項4】 絶縁基板と、 上記絶縁基板上に配置され、窒化ガリウム(GaN)系
の化合物からなるn形又はn+形のコンタクト層と、 上記コンタクト層上に配置される透明オーミック電極と
を含み、 上記透明オーミック電極は、酸化インジウムスズ、酸化
カドミウムスズ、及び、窒化チタンタングステンからな
るグループから選択される少なくとも1つの化合物から
形成される発光ダイオード。 - 【請求項5】 絶縁基板と、 上記絶縁基板上に配置されるバッファ層と、 上記バッファ層上に配置され、第1の表面及び第2の表
面を含むn+形コンタクト層と、 上記n+形コンタクト層の上記第1の表面上に配置され
るn形のクラッド層と、 上記n形のクラッド層上に配置される発光層と、 上記発光層上に配置されるp形クラッド層と、 上記p形クラッド層上に配置されるp形コンタクト層
と、 上記p形コンタクト層上に配置されるn+形の逆方向ト
ンネリング層と、 上記n+形の逆方向トンネリング層上に配置されるp形
の透明オーミック電極と、 上記n+形コンタクト層の上記第2の表面上に配置され
るn形の透明オーミック電極とを含み、 上記p形の透明オーミック電極及びn形の透明オーミッ
ク電極は、同一の材料を含む発光ダイオード。 - 【請求項6】 上記絶縁基板は、サファイアを含む請求
項5記載の発光ダイオード。 - 【請求項7】 上記p形の透明オーミック電極及びn形
の透明オーミック電極は、酸化インジウムスズ、酸化カ
ドミウムスズ、及び、窒化チタンタングステンからなる
グループから選択される少なくとも1つの化合物から形
成される請求項5記載の発光ダイオード。
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