JP2007103712A - High brightness garium nitride light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、GaN系発光ダイオ−ドに関し、詳しく言えば、周知技術のNi/Au層の代わりに新しいAlGaInSnO透明導電酸化層を採用することで、輝度と導電率の特性を高めるGaN系発光ダイオ−ドに関するものである。 The present invention relates to a GaN-based light-emitting diode, and more particularly, a GaN-based light-emitting diode that enhances luminance and conductivity characteristics by employing a new AlGaInSnO transparent conductive oxide layer instead of the well-known Ni / Au layer. -Related to
すべてのIII−V族材料の中で直接バンドギャップエネルギ−が比較的高いのは、III−V族酸化物材料であるが、p型GaN半導体化合物のキャリア濃度は熱処理された後、1×1018cm-3以下になり、かつもっとも好ましい電気抵抗係数は1Ωcm前後である。導電性があまり好ましくないため、電極から流れた電流をチップ全体に効率的に分布させることは不可能であり、電流が滞ってしまう現象が生じる。したがって、発光効率に影響してしまう。 The relatively high direct band gap energy among all the III-V materials is the III-V oxide material, but the carrier concentration of the p-type GaN semiconductor compound is 1 × 10 after the heat treatment. It is 18 cm −3 or less, and the most preferable electric resistance coefficient is around 1 Ωcm. Since the conductivity is not so preferable, it is impossible to efficiently distribute the current flowing from the electrode over the entire chip, and a phenomenon occurs in which the current stagnates. Therefore, the luminous efficiency is affected.
1993年の年末に日本の日亜化学工業株式会社は、初めてGaNを主な材料とするp電極として金属薄膜を使用し、発光ダイオ−ドを製造することに成功したことを正式に発表した。そののち、日亜化学工業株式会社はよりいっそう好ましいAuとNiから組成された金属薄膜を発表した。そのうちNiは直接p型半導体層に形成され、そののち、AuはNi層の上に形成され、熱処理を受けた後、III−V族p型GaN系半導体化合物の光伝導層とオ−ム接触層としてNi/Au合金複合層の構造を形成可能である。 At the end of 1993, Nichia Corporation in Japan officially announced that it had succeeded in producing a light-emitting diode by using a metal thin film for the first time as a p-electrode mainly composed of GaN. After that, Nichia Corporation announced a more preferred metal thin film composed of Au and Ni. Of these, Ni is formed directly on the p-type semiconductor layer, after which Au is formed on the Ni layer, and after heat treatment, is in ohmic contact with the photoconductive layer of the III-V group p-type GaN-based semiconductor compound. A Ni / Au alloy composite layer structure can be formed as the layer.
周知の技術で図1に示すのは、日亜化学工業株式会社の特許文献1により掲示された構造である。GaN発光ダイオ−ドは、サファイア基体(Sapphire substrate)116、n型Gan束縛層15、n型Ti/Al電極14、InGaN発光層13、p型GaN束縛層12、Ni/Au薄膜11Aから構成される光伝導層及びp型Ni/Au電極10を備える。
A well-known technique shown in FIG. 1 is a structure posted by Patent Document 1 of Nichia Corporation. The GaN light emitting diode is composed of a
Ni/Au薄膜11Aは、厚さが僅か数百Angstroms(Å)で、かつ電流分布層として電流をチップ全体に効率的に分散させる。また、Ni/Au薄膜11Aの透過率は、約20%から40%である。したがって、大部分の発光層から放射された光は、電流分布層に吸収されるのに伴い、発光効率が低下してしまう。
The Ni / Au
また、周知の技術の前記Ni/Au薄膜の代わりに光伝導層として使用されたIndium Tin Oxide(ITO)は、図2に示すように、サファイア基体116、n型Gan束縛層15、n型AlGaN束縛層15A、n型電極14、InGaN発光層13、p型GaN束縛層12、高キャリア濃度のp型接触層117、ITO光伝導層11C及びp型電極10を備える。
Further, Indium Tin Oxide (ITO) used as a photoconductive layer instead of the Ni / Au thin film of the well-known technique is a
また、このタイプのような特許技術については、晶元光電社(Epistar Co)のInGaN発光ダイオ−ドの構造を参照すればわかる。GaNのキャリア濃度は、通常、1×1018cm-3以下であるため、金属またはITOとの間に良好に接触することは不可能である。したがって、晶元光電社は、GaNのキャリア濃度を5×1018cm-3以上で、厚さを500Å以下に制御した。また、使用方法は、GaN接触層117は亜鉛拡散(Zn diffusion)、マグネシウム拡散(Mg diffusion)、亜鉛イオン注入(Zn ion implantation)、マグネシウムイオン注入などの方法により表面に極めて薄くキャリア濃度が極めて高い接触層117を形成し、かつスパッタリング(sputtering)または電子銃蒸発(E−gun evaporation)によりその上にITO光伝導層11Cを形成することで、発光効率を増進可能であるということである。晶元光電社は、この方法により全体の透過率を50%から70%以上に維持することができるようになった。しかし、ITO膜層に注入したキャリアはスズ(Tin dopant)及びドナ−(donors)酸化イオンからのであるため、湿気はITO膜層に容易に散布し、ITOとGaN接触層の中間表面を破壊し、オ−ム接触電気抵抗を増大させる。したがって、高湿度の情況の下でLEDの安定性と信頼性を低下させてしまう。
上述したことをまとめてみると、GaN系発光装置に適用された先行技術の中では、良好な効率と信頼性がそろっている光導層層はまだ掲示されていない。
Further, patent technology such as this type can be understood by referring to the structure of an InGaN light emitting diode manufactured by Epistar Co. Since the carrier concentration of GaN is usually 1 × 10 18 cm −3 or less, it is impossible to make good contact with metal or ITO. Therefore, Akimoto Kogyo Co., Ltd. controlled the carrier concentration of GaN to 5 × 10 18 cm −3 or more and the thickness to 500 mm or less. In addition, the
To summarize the above, in the prior art applied to the GaN-based light emitting device, no optical layer having good efficiency and reliability has been posted yet.
本発明の主な目的は、非結晶性(Amorphous)または微結晶性(Nanocrystalline)を呈し、かつ良好な導電性を有し、導電効果が前に挙げたITO膜層よりも十倍も高い薄膜である新しいAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統透明導電酸化層(TCO)を含む高効率のGaN系発光装置の生産方法を提供することである。 The main object of the present invention is a thin film which is amorphous or nanocrystalline, has good conductivity and is ten times higher than the ITO film layer mentioned above. A new Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system transparent conductive oxide layer (TCO) production method for a highly efficient GaN-based light emitting device is provided.
本発明のもう一つの目的は、III−V族GaN系半導体発光装置と新しいAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2透明導電酸化層の間の接触電気抵抗を減少させるように富ガリウム相(Gallium rich phase)のGaN系接触層を提供することである。この接触層は、n型、p型または何も添加されていないものなどのいずれか一つである。 Another object of the present invention is to reduce the contact electrical resistance between the III-V group GaN based semiconductor light emitting device and the new Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 transparent conductive oxide layer. Thus, it is to provide a GaN-based contact layer in a gallium rich phase. This contact layer is any one of n-type, p-type, or one to which nothing is added.
本発明のまたもう一つの目的は、AlGaInN、InGaN、InNなどのいずれか一つのグル−プで成る材料から構成され、かつ束縛層と接触層の間に形成され、材料のバンドギャップエネルギ−(Band−gap energy)がGaN束縛層より低いように限定され、かつ束縛層と接触層の間の電気高峰効果(Electrical spiking effect)を低減させる中間層(Intermediate layer)を提供することである。 Another object of the present invention is made of a material composed of any one group such as AlGaInN, InGaN, InN, and the like, and is formed between the constraining layer and the contact layer. The band-gap energy is limited to be lower than that of the GaN constraining layer, and an intermediate layer is provided that reduces the electrical spiking effect between the constraining layer and the contact layer.
上述の目的を達成するために、本発明によるGaN発光体ダイオ−ドは、透光絶縁基体と、第一下束縛層として透光絶縁基体の上に形成される第一導電型GaNと、第一下束縛層の上に形成されるInGaN発光層と、第二上束縛層として発光層の上に形成される第二導電型GaNと、第二上束縛層の上に形成され、厚さが5Angstroms(Å)から1000Angstroms(Å)の間である富ガリウム相(Gallium rich phase)のGaN系接触層と、光伝導層(Light transmitting layer)として接触層の上に形成され、厚さが5Angstroms(Å)以上であるAlGaInSnO系統透明導電酸化層(TCO)と、第一導電型GaNの露出区域の上に形成される第一電極と、光伝導層の上に形成される第二電極とを備える。 In order to achieve the above object, a GaN light emitter diode according to the present invention includes a translucent insulating substrate, a first conductivity type GaN formed on the translucent insulating substrate as a first lower constraining layer, An InGaN light emitting layer formed on the lower constraining layer, a second conductivity type GaN formed on the light emitting layer as the second upper constraining layer, and formed on the second upper constraining layer and having a thickness of A GaN-based contact layer of a gallium-rich phase (Gallium rich phase) between 5 Angstroms (で) and 1000 Angstroms (Å), and a light transmitting layer formed on the contact layer, with a thickness of 5 Angstroms ( I) The AlGaInSnO system transparent conductive oxide layer (TCO) which is the above, a first electrode formed on the exposed area of the first conductivity type GaN, and a second electrode formed on the photoconductive layer. .
上述の構成により、透光絶縁基体を導電型基体に取り替え、かつ導電型基体の底縁に第一電極を形成することが可能である。
上述の構成により、AlGaInSnO光伝導層の上に透明導電酸化窓口層を形成することが可能である。
With the above-described configuration, it is possible to replace the translucent insulating base with a conductive base and to form the first electrode on the bottom edge of the conductive base.
With the above-described configuration, it is possible to form a transparent conductive oxidation window layer on the AlGaInSnO photoconductive layer.
上述の技術手段により、本発明による高輝度のGaN系発光ダイオ−ドを生産し、かつAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統光伝導層とp型GaN束縛層にオ−ム接触を生じさせ、かつ光伝導層に形成された窓口層によりいっそう発光及び電流分散効果を増進させることが可能である。
また、富ガリウム相の接触層は、Al2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統光伝導層との間に安定した接触面(Interface)を形成可能であり、接触面はオ−ム接触電気抵抗を低減させ、発光効率を増進し、信頼性を高めることが可能である。
According to the above technical means, a high-brightness GaN-based light emitting diode according to the present invention is produced, and the Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system photoconductive layer and p-type GaN constrained layer are produced. It is possible to produce an ohmic contact with the photoconductive layer and to further enhance the light emission and current dispersion effects by the contact layer formed in the photoconductive layer.
Further, the contact layer of the gallium-rich phase can form a stable contact surface (Interface) with the Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system photoconductive layer. Can reduce ohmic contact electrical resistance, increase luminous efficiency, and increase reliability.
まず厚さが同じであるITO、Ga1.6In6.4Sn2O16、Ga2.8In5.2Sn2O16及びAl0.1Ga2.7In5.2Sn2O16透明導電酸化層のサンプルを用意する。Al2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統サンプルの色は、薄青緑色(微量のアルミニウム質含有)から薄緑色(多量のガリウム質含有)、緑色(少量のガリウム質)までを含む。複結晶のITO透明導電膜の色は、任意の一つのAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統サンプルの色よりも深い緑色である。 First, samples of ITO, Ga 1.6 In 6.4 Sn 2 O 16 , Ga 2.8 In 5.2 Sn 2 O 16 and Al 0.1 Ga 2.7 In 5.2 Sn 2 O 16 transparent conductive oxide layers having the same thickness are prepared. The color of the Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system sample varies from light blue green (containing a small amount of aluminum) to light green (containing a large amount of gallium), green (small amount of gallium) ). The color of the double-crystal ITO transparent conductive film is green that is deeper than the color of any one Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 family sample.
図9に示すように、波長λが400nm以上である場合、AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物の透過率は、ややITO透明導電膜より優れている。また、AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物が紫外線区域に据えられる場合、吸収性は比較的低い。本実施例は、AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物中のガリウムの含有量を増やすか、アルミニウムの含有量を微量で増やすことで、青−緑区域において比較的高い透過率を得ることが可能である。 As shown in FIG. 9, when the wavelength λ is 400 nm or more, the transmittance of the Al x Ga 3 -xy In 5 + y Sn 2 -z O 16-2z compound is slightly superior to the ITO transparent conductive film. Further, if the Al x Ga 3-xy In 5 + y Sn 2-z O 16-2z compound is seated in the ultraviolet region, the absorbent is relatively low. In this example, by increasing the content of gallium in the Al x Ga 3-xy In 5 + y Sn 2-z O 16-2z compound or increasing the aluminum content in a minute amount, It is possible to obtain a relatively high transmittance.
透明導電酸化層の透過特性は、下波長範囲のバンドギャップエネルギ−によって決まる。その関係式は、下記の通りである。
λbg=hc/Eg
上波長は、帯電粒子の密度によって決まる。その関係式は、下記の通りである。
λp=2π[mc2/4π(N/V)e2]1/2
The transmission characteristics of the transparent conductive oxide layer are determined by the band gap energy in the lower wavelength range. The relational expression is as follows.
λ bg = hc / E g
The upper wavelength is determined by the density of the charged particles. The relational expression is as follows.
λ p = 2π [mc 2 / 4π (N / V) e 2 ] 1/2
また、透明導電酸化層の透過特性は、材質の欠陥密度と位相関係によって決まる。本実施例のAlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物中のアルミニウムの含有量をx>1になるまで増やす場合、AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物の透光性は大幅に低減してしまう。 Further, the transmission characteristics of the transparent conductive oxide layer are determined by the defect density and phase relationship of the material. When the aluminum content in the Al x Ga 3 -xy In 5 + y Sn 2 -z O 16-2z compound of this example is increased until x> 1, Al x Ga 3 -xy In 5 + y Sn The translucency of the 2-z O 16-2z compound is greatly reduced.
本実施例の結果から、AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物がx>1である場合、薄膜電気抵抗は増加し、帯電粒子の含有量は低減することがわかる。また、AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物中のアルミニウム質の含有量が高すぎる場合、欠陥密度は増加する。また、AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z化合物中のアルミニウム質の密度を増やしてx>1を超える時、単斜晶β−Gallia位相構造は破壊されてしまう。Al2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統の比較的好ましい実施例は、下記の関係式で表示される。
AlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z
但し、0≦x<2、0<y<3、0≦z<2
From the results of this example, when the Al x Ga 3-xy In 5 + y Sn 2-z O 16-2z compound is x> 1, the thin film electrical resistance increases and the charged particle content decreases. I understand. In addition, when the content of aluminum in the Al x Ga 3 -xy In 5 + y Sn 2 -z O 16-2z compound is too high, the defect density increases. In addition, when the density of aluminum in the Al x Ga 3-xy In 5 + y Sn 2-z O 16-2z compound is increased and x> 1 is exceeded, the monoclinic β-Gallia phase structure is destroyed. . A relatively preferable embodiment of the Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system is represented by the following relational expression.
Al x Ga 3-xy In 5 + y Sn 2-z O 16-2z
However, 0 ≦ x <2, 0 <y <3, 0 ≦ z <2
また、本実施例のAlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2zは、正方形の構造位相を有する。そのうち亜鉛(Sn)はITO透明導電膜内の交替性のある添加材料でなく、構造ユニットとして結合されるため、新しいAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統はITO透明導電膜よりも安定性と信頼性が比較的好ましい。 Moreover, Al x Ga 3-xy In 5 + y Sn 2-z O 16-2z of this embodiment has a square structure phase. Of these, zinc (Sn) is not an alternating additive material in the ITO transparent conductive film, but is bonded as a structural unit, so the new Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system is ITO. Stability and reliability are relatively preferred over transparent conductive films.
また、本実施例のAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統の光伝導層は、p型GaN系の束縛層に相互連接するように限定され、かつ200℃またはそれ以上の温度下でアニ−リングを受ける。これにより、衝撃式の遮断が生じ、かつAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統とp型GaN系の束縛層の間に不良な電気抵抗性の接触が生じる。図10に示すのは、本実施例のp型GaN系の束縛層に接触しているAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統光伝導層の電流と電圧の特徴を示すグラフを示す図である。
また、本実施例は、Al2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統光伝導層の導電率を考量した結果、厚さを5Å以上に限定する。
Also, the Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 photoconductive layer of this example is limited to be interconnected to the p-type GaN-based constraining layer, and is 200 ° C. or It undergoes annealing at higher temperatures. This causes an impact-type interruption and a poor electrical resistance contact between the Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 and p-type GaN constraining layers. FIG. 10 shows the current and voltage characteristics of the Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system photoconductive layer in contact with the p-type GaN-based constraining layer of this example. It is a figure which shows the graph which shows.
Moreover, as a result of considering the electrical conductivity of the Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system photoconductive layer, this example limits the thickness to 5 mm or more.
本実施例は、Al2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統とp型GaN系の束縛層の間に富ガリウム相のGaN系接触層を配置し、200℃またはそれ以上の温度下でアニ−リングを実施するために、富ガリウム相のGaN系接触層のガリウムを部分的にAlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2zの光伝導層内に拡散させ、比較的好ましいガリウムの含有量の高いAlxGa3-x-yIn5+ySn2-zO16-2z界面を形成し、かつGaN系接触層とともに良好な電気抵抗性の接触を形成する。また、GaN系接触層の厚さは5Åから1000Åである。図11に示すのは、Al2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統とp型GaN系の束縛層の間に配置された富ガリウム相のGaN系接触層の電流と電圧の特徴を示すグラフを示す図である。 In this example, a gallium-rich GaN-based contact layer is disposed between an Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system and a p-type GaN-based constrained layer at 200 ° C. Ani under temperatures above - to implement the ring, gallium GaN-based contact layer of rich gallium phase partially Al x Ga 3-xy in 5 + y Sn photoconductive layer of 2-z O 16-2z Al x Ga 3 -xy In 5 + y Sn 2 -z O 16 -2z interface with a relatively high gallium content diffused into the surface and good electrical resistance contact with the GaN-based contact layer Form. The thickness of the GaN-based contact layer is 5 to 1000 mm. FIG. 11 shows the current in a GaN-based contact layer of a gallium-rich phase disposed between an Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system and a p-type GaN-based constrained layer. It is a figure which shows the graph which shows the characteristic of a voltage.
富ガリウム相のGaN系接触層はp型GaN系の束縛層と比べて構造が高度で不規則であり、かつ電流がp型GaN系の束縛層とGaN系接触層を透過し、また、電流ピ−クが束縛層と接触層の間に現れる時、InN系中間層の厚さは5Åから500Åである。
図7に示すのは、p型束縛層12とGaN系接触層17Aの間に配置されたInN系中間層17Bである。InN系中間層17BはAlGaInN、AlInN、InGaNまたはInNなどのいずれか一つのグル−プで成る材料から構成され、かつp型、n型または何も添加されていないものなどのいずれか一つである。
The gallium-rich GaN-based contact layer is more advanced and irregular in structure than the p-type GaN-based constrained layer, and the current passes through the p-type GaN-based constrained layer and the GaN-based contact layer. When the peak appears between the constraining layer and the contact layer, the thickness of the InN-based intermediate layer is 5 to 500 mm.
FIG. 7 shows an InN-based
図12に示すのは、p型GaN系束縛層12とGaN系接触層17Aの間に配置されたInN系中間層17Bの材料の低バンドギャップエネルギ−の電流と電圧の特徴を示すグラフを示す図である。この時、電気高峰効果を低減させる機能が生じ、電流がp型GaN系の束縛層とGaN系接触層を透過する。
FIG. 12 shows a graph showing the current and voltage characteristics of the low band gap energy of the material of the InN-based
図3に示すのは、本実施例の透光絶縁基体116、例えば、Al2O3、LiGaO2、LiAlO2及びMgAl2O4基体上のAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統の光伝導層11Bと富ガリウム相のGaN系接触層17Aにより設けられた発光装置の断面図である。
Shown in FIG. 3 is a translucent
その構造は、第一下束縛層15として透光絶縁基体116に配置されるn型GaNと、第一下束縛層15の上に配置されるInGaN発光層13と、第二上束縛層12としてInGaN発光層13の上に配置されるp型GaNと、第二上束縛層12の上に形成される富ガリウム相のGaN系接触層17Aと、第一下束縛層15の一部分の露出区域に形成されるn型電極14と、Al2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統の光伝導層11Bの頂端に形成されるp型電極10とを備える。
The structure is such that the n-type GaN disposed on the translucent insulating
図4に示すのは、本実施例の第一導電型透光導電基体216、例えば、SiC、GaN、AlN基体上のAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統の光伝導層11Bと富ガリウム相のGaN系接触層17Aにより設けられた発光装置の断面図である。この実施例と図3に示す実施例との違いは、透光導電基体216下方に配置されるn型電極14にある。
FIG. 4 shows an Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 system on the first conductive type translucent
図5に示すのは、本実施例の珪素質またはZnSe基体316上のAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統の光伝導層11Bと富ガリウム相のGaN系接触層17Aにより設けられた発光装置の断面図である。
図6に示すのは、本実施例の光吸収導電基体416、例えば、GaAs、GaP基体上のAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統の光伝導層11Bと富ガリウム相のGaN系接触層17Aにより設けられた発光装置の断面図である。
FIG. 5 shows a
FIG. 6 shows a light-absorbing
図7に示すのは、本実施例のAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統の光伝導層11B、富ガリウム相のGaN系接触層17A及びInN系中間層17Bにより設けられた発光装置の断面図である。
図8に示すのは、本実施例のAl2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統の光伝導層11B、富ガリウム相のGaN系接触層17A及び、SnO2、In2O3、ITO、Cd2SnO4、ZnO、CuAlO2、CuCaO2、SrCuO2、NiOまたはAgCoO2などから構成される透明導電酸化窓口層11Dにより設けられた発光装置の断面図である。この時、光伝導電極に接触し、効率と電流拡散を改善することが可能である。また、透明導電酸化物の光効率と電流拡散を考量した結果、厚さは5Å以上が必要となる。
FIG. 7 shows the Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2
FIG. 8 shows the Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2
上述をまとめてみると、本発明により掲示される技術手段は、新規性、進歩性、産業に適用可能な点などがそろうという特許出願請求の条件を満たすと考えられる。
また、上述の図面と説明は本発明の比較的好ましい一例に過ぎないため、この技術を熟知している人が本発明の精神範疇に基づいて修飾または同等の変化をすることは、本発明の請求範囲に属するべきである。
Summarizing the above, it is considered that the technical means posted by the present invention satisfy the requirements of the patent application claim that the novelty, the inventive step, the point applicable to the industry, etc. are all the same.
In addition, since the above-described drawings and description are only a relatively preferable example of the present invention, it is understood that a person who is familiar with this technology makes modifications or equivalent changes based on the spirit category of the present invention. Should belong to the claims.
10 p型電極、12 第二上束縛層、13 発光層、14 n型電極、11B Al2O3−Ga2O3−In2O3−SnO2系統の光伝導層、11D 透明導電酸化窓口層、15 第一下束縛層、17A 富ガリウム相のGaN系接触層、116 透光絶縁基体、216 透光導電基体、316 珪素質またはZnSe基体、416 光吸収導電基体
10 p-type electrode, 12 second upper bound layer, 13 light emitting layer, 14 n-type electrode, 11B Al 2 O 3 —Ga 2 O 3 —In 2 O 3 —SnO 2 photoconductive layer, 11D transparent
Claims (18)
第一下束縛層として透光絶縁基体の上に形成される第一導電型GaNと、
第一下束縛層の上に形成されるInGaN発光層と、
第二上束縛層として発光層の上に形成される第二導電型GaNと、
第二上束縛層の上に形成され、厚さが5Åから1000Åの間である富ガリウム相(Gallium rich phase)のGaN系接触層と、
光伝導層(Light transmitting layer)として接触層の上に形成され、厚さが5Å以上であるAlGaInSnO系統の透明導電酸化層(TCO)と、
第一導電型GaNの露出区域の上に形成される第一電極と、
光伝導層の上に形成される第二電極と、
を備えることを特徴とする高輝度のGaN系発光ダイオード。 A translucent insulating substrate;
A first conductivity type GaN formed on the translucent insulating substrate as a first lower binding layer;
An InGaN light emitting layer formed on the first lower constraining layer;
A second conductivity type GaN formed on the light emitting layer as a second upper bound layer;
A gallium rich phase GaN-based contact layer formed on the second top constraining layer and having a thickness of between 5 and 1000 mm;
A transparent conductive oxide layer (TCO) of an AlGaInSnO system formed on the contact layer as a light transmitting layer and having a thickness of 5 mm or more;
A first electrode formed on the exposed area of the first conductivity type GaN;
A second electrode formed on the photoconductive layer;
A high-brightness GaN-based light-emitting diode comprising:
第一下束縛層として第一導電型基体の上に形成される第一導電型GaNと、
第一下束縛層の上に形成されるInGaN発光層と、
第二上束縛層として発光層の上に形成される第二導電型GaNと、
第二上束縛層の上に形成され、厚さが5Åから1000Åの間である富ガリウム相(Gallium rich phase)のGaN系接触層と、
光伝導層(Light transmitting layer)として接触層の上に形成され、厚さが5Å以上であるAlGaInSnO系統の透明導電酸化層(TCO)と、
第一導電型基体の底面に形成される第一電極と、
光伝導層の上に形成される第二電極と、
を備えることを特徴とする高輝度のGaN系発光ダイオード。 A first conductivity type substrate;
A first conductivity type GaN formed on the first conductivity type substrate as a first lower binding layer;
An InGaN light emitting layer formed on the first lower constraining layer;
A second conductivity type GaN formed on the light emitting layer as a second upper bound layer;
A gallium rich phase GaN-based contact layer formed on the second top constraining layer and having a thickness of between 5 and 1000 mm;
A transparent conductive oxide layer (TCO) of an AlGaInSnO system formed on the contact layer as a light transmitting layer and having a thickness of 5 mm or more;
A first electrode formed on the bottom surface of the first conductivity type substrate;
A second electrode formed on the photoconductive layer;
A high-brightness GaN-based light-emitting diode comprising:
第一下束縛層として透光絶縁基体の上に形成される第一導電型GaNと、
第一下束縛層の上に形成されるInGaN発光層と、
第二上束縛層として発光層の上に形成される第二導電型GaNと、
第二上束縛層の上に形成され、材料のバンドギャップエネルギー(Band-gap energy)が第二導電型GaNより低いように限定され、厚さが5Åから500Åの間であるAlGnInN系中間層(Intermediate layer)と、
中間層の上に形成され、厚さが5Åから1000Åの間である富ガリウム相(Gallium rich phase)のGaN系接触層と、
光伝導層(Light transmitting layer)として接触層の上に形成され、厚さが5Å以上であるAlGaInSnO系統の透明導電酸化層(TCO)と、
第一導電型GaNの露出区域の上に形成される第一電極と、
光伝導層の上に形成される第二電極と、
を備えることを特徴とする高輝度のGaN系発光ダイオード。 A translucent insulating substrate;
A first conductivity type GaN formed on the translucent insulating substrate as a first lower binding layer;
An InGaN light emitting layer formed on the first lower constraining layer;
A second conductivity type GaN formed on the light emitting layer as a second upper bound layer;
An AlGnInN-based intermediate layer formed on the second upper constraining layer, which is limited so that the band-gap energy of the material is lower than that of the second conductivity type GaN and has a thickness of 5 to 500 mm. Intermediate layer)
A gallium rich phase GaN-based contact layer formed on the intermediate layer and having a thickness of between 5 and 1000 mm;
A transparent conductive oxide layer (TCO) of an AlGaInSnO system formed on the contact layer as a light transmitting layer and having a thickness of 5 mm or more;
A first electrode formed on the exposed area of the first conductivity type GaN;
A second electrode formed on the photoconductive layer;
A high-brightness GaN-based light-emitting diode comprising:
第一下束縛層として透光絶縁基体の上に形成される第一導電型GaNと、
第一下束縛層の上に形成されるInGaN発光層と、
第二上束縛層として発光層の上に形成される第二導電型GaNと、
第二上束縛層の上に形成され、厚さが5Åから1000Åの間である富ガリウム相(Gallium rich phase)のGaN系接触層と、
光伝導層(Light transmitting layer)として接触層の上に形成され、厚さが5Å以上であるAlGaInSnO系統の透明導電酸化層(TCO)と、
光導電層の上に形成される透明導電窓酸化窓口層と、
第一導電型GaNの露出区域の上に形成される第一電極と、
透明導電酸化窓口層の上に形成される第二電極と、
を備えることを特徴とする高輝度のGaN系発光ダイオード。 A translucent insulating substrate;
A first conductivity type GaN formed on the translucent insulating substrate as a first lower binding layer;
An InGaN light emitting layer formed on the first lower constraining layer;
A second conductivity type GaN formed on the light emitting layer as a second upper bound layer;
A gallium rich phase GaN-based contact layer formed on the second top constraining layer and having a thickness of between 5 and 1000 mm;
A transparent conductive oxide layer (TCO) of an AlGaInSnO system formed on the contact layer as a light transmitting layer and having a thickness of 5 mm or more;
A transparent conductive window oxidation window layer formed on the photoconductive layer;
A first electrode formed on the exposed area of the first conductivity type GaN;
A second electrode formed on the transparent conductive oxidation window layer;
A high-brightness GaN-based light-emitting diode comprising:
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