JP2008535215A - Iii族窒化物白色発光ダイオード - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スペクトルの可視光範囲全てをカバーする広帯域発光を生成し得る白色発光ダイオードが、QWにおけるQDの成長のための核として働くトリメチルインジウム(TMIn)、トリエチルインジウム(TEIn)及びエチルジメチルインジウム(EDMIn)のうち少なくとも1つのバーストを導入することにより、窒化インジウム(InN)及び高インジウム濃度の窒化インジウムガリウム(InGaN)からなる量子ドット(QD)を、単一又は複数のInxGa1−xN/InyGa1−yNの量子井戸(QW)に埋め込むことによって、有機金属化学気相蒸着法(MOCVD)により形成される。したがって、ダイオードは、Inバーストパラメータを調整することによって、400nm〜750nmに亘る白色光を発光し得る。
【選択図】図1
Description
2 バッファ層
3 GaN層
4 バリヤ層
5 QD層
6 層(量子井戸)
7 バリヤ層
8 p型GaN層又はp型InGaN層
9a 第1の電極
9b 第2の電極
10 基板
20 バッファ層
30 GaN層
40 LT GaN層又はInGaN層
50 InyGa1−yNバリヤ層
60 QD
70 InxGa1−xN量子井戸
80 InyGa1−yNバリヤ層
90 p−GaN又はp−InGaNのキャップ
Claims (20)
- 基板と、
前記基板上に形成されたバッファ層であって、第1の部分及び第2の部分に分割されているバッファ層と、
前記バッファ層の前記第1の部分上に形成された、InN及び高インジウム濃度InGaNの量子ドットを取り囲むInxGa1−xN/InyGa1−yNの量子井戸/バリヤ二重層を含む少なくとも1つの量子井戸構造体と、
前記少なくとも1つの量子井戸構造体上に形成されたp型半導体と、
前記p型半導体上に形成された第1の電極と、
前記バッファ層の前記第2の部分の少なくとも一部に形成された第2の電極と
を備えたことを特徴とする白色発光ダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
前記量子ドットは、まずTMIn、TEIn及びEDMInのうち少なくとも1つを第1の流量にて第1の時間だけ供給して核を形成し、その後、TMIn、TEIn及びEDMInのうち少なくとも1つをTMG及びアンモニアと共に第2の流量にて供給して、前記核を成長させて前記量子井戸に埋め込まれたようにすることにより形成される
ことを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
前記量子井戸構造体が約1〜30個存在する
ことを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
前記InxGa1−xN量子井戸層の厚さは約1〜10nmであり、前記InyGa1−yN量子バリヤ層の厚さは約5〜30nmである
ことを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
1>x>y>0又はy=0である
ことを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
前記基板は、サファイア、SiC又はZnOである
ことを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
ビスシクロペンタジエニルマグネシウム、ジエチル亜鉛及びシランのうち少なくとも1つをドーパントとして用いる
ことを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
前記ダイオードは、約400nm〜750nmの範囲の光を発する
ことを特徴とするダイオード。 - 白色光を発光する量子井戸構造体であって、
InxGa1−xN量子井戸層と、
前記InxGa1−xN量子井戸層に埋め込まれた高インジウム濃度InGaNの量子ドットと、
前記量子ドット及び前記量子井戸層の上に設けられたInyGa1−yNの量子バリヤ層と
を備えたことを特徴とする量子井戸構造体。 - 請求項7に記載の量子井戸構造体において、
前記量子ドットは、まずTMIn、TEIn及びEDMInのうち少なくとも1つを第1の流量にて第1の時間だけ供給して核を形成し、その後、TMIn、TEIn及びEDMInのうち少なくとも1つをTMG及びアンモニアと共に第2の流量にて供給して、前記核を成長させて前記量子井戸に埋め込まれたようにすることにより形成される
ことを特徴とする量子井戸構造体。 - 請求項7に記載の量子井戸構造体において、
前記InxGa1−xN量子井戸層の厚さは約1〜10nmであり、前記InyGa1−yN量子バリヤ層の厚さは約5〜30nmである
ことを特徴とする量子井戸構造体。 - 請求項7に記載の量子井戸構造体において、
1>x>y>0又はy=0である
ことを特徴とする量子井戸構造体。 - 白色発光ダイオードを形成するプロセスであって、
基板を提供する工程と、
前記基板上にバッファ層を形成する工程であって、前記バッファ層は第1の部分及び第2の部分に分割されている、バッファ層形成工程と、
前記バッファ層の前記第1の部分上に、InN及び高インジウム濃度InGaNの量子ドットを取り囲むInxGa1−xN/InyGa1−yNの量子井戸/バリヤ二重層を含む少なくとも1つの量子井戸構造体を形成する工程と、
前記少なくとも1つの量子井戸構造体上にp型半導体を形成する工程と、
前記p型半導体上に第1の電極を形成する工程と、
前記バッファ層の前記第2の部分の少なくとも一部に第2の電極を形成する工程と
を包含することを特徴とするプロセス。 - 請求項13に記載のプロセスにおいて、
前記量子ドットは、
TMIn、TEIn及びEDMInのうち少なくとも1つを第1の流量にて第1の時間だけ供給して核を形成する工程と、
TMIn、TEIn及びEDMInのうち少なくとも1つをTMG及びアンモニアと共に第2の流量にて供給して、前記核を成長させて前記量子井戸に埋め込まれたようにする工程とにより形成される
ことを特徴とするプロセス。 - 請求項14に記載のプロセスにおいて、
異なる流量のTMIn、TEIn及びEDMInにより、異なる大きさの量子井戸が形成される
ことを特徴とするプロセス。 - 請求項13に記載のダイオードにおいて、
前記量子井戸構造体が約1〜30個存在する
ことを特徴とするダイオード。 - 請求項13に記載のダイオードにおいて、
前記InxGa1−xN量子井戸層の厚さは約1〜10nmであり、前記InyGa1−yN量子バリヤ層の厚さは約5〜30nmである
ことを特徴とするダイオード。 - 請求項13に記載のダイオードにおいて、
1>x>y>0又はy=0である
ことを特徴とするダイオード。 - 請求項13に記載のダイオードにおいて、
前記基板は、サファイア、SiC又はZnOである
ことを特徴とするダイオード。 - 請求項13に記載のダイオードにおいて、
ビスシクロペンタジエニルマグネシウム、ジエチル亜鉛及びシランのうち少なくとも1つをドーパントとして用いる
ことを特徴とするダイオード。
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