JP2604019B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JP2604019B2 JP2604019B2 JP24386988A JP24386988A JP2604019B2 JP 2604019 B2 JP2604019 B2 JP 2604019B2 JP 24386988 A JP24386988 A JP 24386988A JP 24386988 A JP24386988 A JP 24386988A JP 2604019 B2 JP2604019 B2 JP 2604019B2
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- JP
- Japan
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- emitting device
- light emitting
- semiconductor light
- light
- luminous efficiency
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、セレン化硫化亜鉛を材料にした半導体発光
素子の構造に関するものである。
素子の構造に関するものである。
(従来の技術) 従来ZnSXSe1-Xのpn接合を用いた青色発光素子に於け
る素子構造は、様々に検討されている。特願昭62−1652
96において、n型にVII族、p型にI族元素をドナー及
びアクセプターとして添加する方法により良質の発光素
子を得る方法を提案している。しかるに産業上の様々な
応用を考えていくと従来の方法や構造による発光素子だ
けではまだまだ十分な輝度が得られていない。すなわ
ち、pn接合領域に於ける発光効率が非常に低いことが明
らかになった。特に、p型層に於ける発光効率が異常に
低いことが判明した。この低発光効率の原因として、成
長層中の格子欠陥が非発光中心として働いているためpn
接合界面から拡散してくる少数キャリアが、格子欠陥に
捕獲されて非発光再結合過程により緩和してしまう。特
に、p型層に於ける少数キャリアである電子は、その寿
命と易動溶から凡そ数10μmの拡散長を持つと推測され
る。従って、格子欠陥濃度が高いと発光中心に捕獲され
るよりも非発光過程で緩和する確率の方が増大し発光効
率の低下を引き起こしているものと考えられる。また、
n型層に於ける少数キャリアであるホールの拡散長はp
型層中の電子より短かくせいぜい数μmであると考えら
れp型層ほどには格子欠陥の影響を受けない。この様な
格子欠陥は成長層中の転位に対応し成長層をエッチング
することにより現れるエッチピットの数を評価すること
によりその数を見積もることができる。
る素子構造は、様々に検討されている。特願昭62−1652
96において、n型にVII族、p型にI族元素をドナー及
びアクセプターとして添加する方法により良質の発光素
子を得る方法を提案している。しかるに産業上の様々な
応用を考えていくと従来の方法や構造による発光素子だ
けではまだまだ十分な輝度が得られていない。すなわ
ち、pn接合領域に於ける発光効率が非常に低いことが明
らかになった。特に、p型層に於ける発光効率が異常に
低いことが判明した。この低発光効率の原因として、成
長層中の格子欠陥が非発光中心として働いているためpn
接合界面から拡散してくる少数キャリアが、格子欠陥に
捕獲されて非発光再結合過程により緩和してしまう。特
に、p型層に於ける少数キャリアである電子は、その寿
命と易動溶から凡そ数10μmの拡散長を持つと推測され
る。従って、格子欠陥濃度が高いと発光中心に捕獲され
るよりも非発光過程で緩和する確率の方が増大し発光効
率の低下を引き起こしているものと考えられる。また、
n型層に於ける少数キャリアであるホールの拡散長はp
型層中の電子より短かくせいぜい数μmであると考えら
れp型層ほどには格子欠陥の影響を受けない。この様な
格子欠陥は成長層中の転位に対応し成長層をエッチング
することにより現れるエッチピットの数を評価すること
によりその数を見積もることができる。
本発明者は発光素子の発光効率とエッチピット密度を
詳細に検討し、本発明に至った。
詳細に検討し、本発明に至った。
(本発明が解決する課題) 本発明は、上記の事情に鑑み為されたもので、高輝度
青色発光素子を提供することに主眼を起き、その一方法
としてセレン化硫化亜鉛のエッチピット密度に着目した
ものである。
青色発光素子を提供することに主眼を起き、その一方法
としてセレン化硫化亜鉛のエッチピット密度に着目した
ものである。
(課題を解決するための手段) 本発明の骨子とするところは、発光層となる領域、特
にp型結晶層のエッチピット密度を3×105cm-2以下に
するところにある。
にp型結晶層のエッチピット密度を3×105cm-2以下に
するところにある。
(作 用) 前述したように、青色LEDの応用を考えると、高輝度
化が是非必要である。本発明によればこれが可能にな
る。すなわち、エッチピット密度の低減により結果的に
非発光中心の濃度を減少させることができる。それによ
り青色発光の効率が向上する。特にp型層での効果が著
しく認められる。
化が是非必要である。本発明によればこれが可能にな
る。すなわち、エッチピット密度の低減により結果的に
非発光中心の濃度を減少させることができる。それによ
り青色発光の効率が向上する。特にp型層での効果が著
しく認められる。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例を説明するための図であ
る。本実験によると、p型結晶のエッチピット密度(EP
D)の増大と共にPLの発光効率が減少し、3×105cm-2を
超えたところでの減少率が急激になっている。n型結晶
においても同様の傾向がみられる。EPDが5×104cm-2以
下の領域では発光効率にほとんど変化は見られない。こ
のエッチピットは、メタノールに0.02〜0.1体積%の臭
素を溶かした液により2〜4℃で約2000〜3000Åの深さ
エッチングして評価した。
る。本実験によると、p型結晶のエッチピット密度(EP
D)の増大と共にPLの発光効率が減少し、3×105cm-2を
超えたところでの減少率が急激になっている。n型結晶
においても同様の傾向がみられる。EPDが5×104cm-2以
下の領域では発光効率にほとんど変化は見られない。こ
のエッチピットは、メタノールに0.02〜0.1体積%の臭
素を溶かした液により2〜4℃で約2000〜3000Åの深さ
エッチングして評価した。
このようにエッチピットを減少させることが発光効率
の向上に非常に有効であることは判ったが、EPDを減ら
す方法には幾つか考えられる。例えば、基板結晶と格子
整合をとることにより界面に発生するミスフィット転位
を低減することも有効であるし、格子不整合を超格子バ
ッファ層を数層挿入することも有効である。いずれにせ
よ発光領域となるpn型領域に於けるEPDを3×105cm-2以
下にすることが必要である。
の向上に非常に有効であることは判ったが、EPDを減ら
す方法には幾つか考えられる。例えば、基板結晶と格子
整合をとることにより界面に発生するミスフィット転位
を低減することも有効であるし、格子不整合を超格子バ
ッファ層を数層挿入することも有効である。いずれにせ
よ発光領域となるpn型領域に於けるEPDを3×105cm-2以
下にすることが必要である。
以上述べたように、本発明によればセレン化硫化亜鉛
結晶層のEPDを3×105cm-2以下にすることにより、高輝
度のpn接合型青色発光素子を得ることができる。
結晶層のEPDを3×105cm-2以下にすることにより、高輝
度のpn接合型青色発光素子を得ることができる。
第1図は本発明の一実施例によるp型層のエッチピット
密度と発光素子の発光効率関係を示した図である。
密度と発光素子の発光効率関係を示した図である。
Claims (1)
- 【請求項1】セレン化硫化亜鉛を材料とした半導体発光
素子において、該発光素子がpn接合により構成され、さ
らに、p型層のエッチピット密度が3×105cm-2を越え
ないことを特徴とする半導体発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24386988A JP2604019B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24386988A JP2604019B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 半導体発光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0294480A JPH0294480A (ja) | 1990-04-05 |
JP2604019B2 true JP2604019B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=17110189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24386988A Expired - Lifetime JP2604019B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2604019B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01175778A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Inkiyuubeetaa Japan:Kk | 発光素子の製造法 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP24386988A patent/JP2604019B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01175778A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Inkiyuubeetaa Japan:Kk | 発光素子の製造法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0294480A (ja) | 1990-04-05 |
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