JP3590883B2 - 紫外線発光デバイス及びその製造方法 - Google Patents
紫外線発光デバイス及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3590883B2 JP3590883B2 JP17472399A JP17472399A JP3590883B2 JP 3590883 B2 JP3590883 B2 JP 3590883B2 JP 17472399 A JP17472399 A JP 17472399A JP 17472399 A JP17472399 A JP 17472399A JP 3590883 B2 JP3590883 B2 JP 3590883B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type diamond
- diamond semiconductor
- semiconductor crystal
- light emitting
- ultraviolet light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は紫外線の発光、紫外線の照射及び紫外線による消去等に利用し、特にダイヤモンドのｐｎ接合により、紫外線を発光する紫外線発光デバイス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイヤモンド半導体は５．５ｅＶという広いバンドギャップを持つ極めて特殊な半導体結晶であり、このバンドギャップが広いことから、シリコンデバイスにみられるような熱による半導体特性の変化が少ないため、かなりの高温で動作するデバイス作製が可能である。
【０００３】
ｐ型ダイヤモンド半導体に関しては非常に高品質なダイヤモンド半導体薄膜が得られている。その代表的な特性である正孔移動度は１５００ｃｍ２ Ｖ−１ｓ−１程度のものが再現性よく得られており、高速、大電流デバイスの作製に十分なものである。
【０００４】
これに対してｎ型ダイヤモンド半導体に関しては、従来、適当なドナー原子が見いだされていないことから良質のｎ型のダイヤモンド半導体を得るのが困難であり、したがって、その応用に限界があり、特にｐｎ接合を用いた実用デバイスは現在に至るまでまで作製できなかった。
【０００５】
最近、このダイヤモンド半導体の応用に関する最大の解決課題となっていたｎ型ダイヤモンド半導体の合成が本発明者らにより提案された（特願平１１−１２４６８２号）。
この提案では、マイクロ波プラズマＣＶＤにおいてイオウ化合物、代表的には硫化水素を添加することによってダイヤモンド半導体結晶中にイオウ原子をドナーとして導入すことにより、良質なｎ型ダイヤモンド半導体が得られている。
その代表的な特性である電子移動度は約６００ｃｍ２ Ｖ−１ｓ−１であり、活性化エネルギー（不純物レベル）は０．３８ｅＶ程度である。現在のところｐ型ダイヤモンド半導体のものには及ばないが、それでも十分にデバイスに適応することが期待できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、未だ良好なｐｎ接合を形成したダイヤモンド半導体デバイスは得られておらず、またダイヤモンド半導体のｐｎ接合を利用した半導体発光デバイスもない。
一方、半導体発光デバイスとしては紫外から赤外域までの広い波長範囲に渡って発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と記す）、半導体レーザ（以下、「ＬＤ」と記す）を製作する努力が続けられているが、紫外線を発光する半導体発光デバイスは未だない。
【０００７】
そこで、この発明は半導体のｐｎ接合から紫外線が発光可能な紫外線発光デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の紫外線発光デバイスは、半導体ｐｎ接合に順方向電圧を印加することにより発光する発光デバイスにおいて、ダイヤモンド（１００）基板上に、０．３８ｅＶのドナーレベルを有するイオウドープｎ型ダイヤモンド半導体結晶とｐ型ダイヤモンド半導体結晶とからなるｐｎ接合を備えており、上記ｎ型ダイヤモンド半導体結晶が、揮発性炭化水素とイオウ化合物と水素とから成る混合ガスを原料ガスとしたマイクロ波プラズマＣＶＤによりエピタキシャル成長して形成されていて、紫外線を発光する。ｐ型ダイヤモンド半導体結晶はホウ素をアクセプター原子としてドープしたｐ型ダイヤモンド半導体結晶であっても良い。
【０００９】
ｐ型ダイヤモンド半導体結晶はホウ素をドープした高圧合成ダイヤモンドであっても良く、また、天然のＩＩｂ型ダイヤモンドであってもよい。
ダイヤモンド（１００）基板上に、揮発性炭化水素とイオウ化合物と水素とから成る混合ガスを原料ガスとしたマイクロ波プラズマＣＶＤによりエピタキシャル成長して形成した０．３８ｅＶのドナーレベルを有するイオウドープｎ型ダイヤモンド半導体結晶とｐ型ダイヤモンド半導体結晶は、絶縁体のダイヤモンド（１００）基板面に積層した構造を有していても良い。また、ドナー原子濃度は、１０13／ｃｍ3 〜１０21／ｃｍ3 の範囲であることが好ましい。
【００１０】
本発明の紫外線発光デバイスは、良質なｐｎ接合を有し、順方向電圧の印加により紫外線が発光する。
【００１１】
本発明の紫外線発光デバイスの製造方法は、第１工程としてメタンとジボランと水素との混合ガスを原料ガスとする、圧力が３０〜６０Ｔｏｒｒ且つ基板温度が７００℃〜１１００℃のマイクロ波プラズマＣＶＤ法により、絶縁体ダイヤモンド（１００）基板面にｐ型ダイヤモンド半導体結晶層を形成し、第２工程としてメタンと硫化水素と水素との混合ガスを原料ガスとする、圧力が３０〜６０Ｔｏｒｒ且つ基板温度が７００℃〜１１００℃のマイクロ波プラズマＣＶＤ法により、ドナー原子がイオウであるｎ型ダイヤモンド半導体結晶層を上記ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層上に形成することを特徴とする。
前記第１工程において、ジボランのホウ素原子数とメタンの炭素原子数との比は２０〜２００００ｐｐｍの範囲でマイクロ波プラズマＣＶＤを行うことが好ましい。
また、第２工程において、硫化水素のイオウ原子数とメタンの炭素原子数との比は１０００〜１００００ｐｐｍの範囲でマイクロ波プラズマＣＶＤを行うことが好ましい。
【００１２】
本発明の紫外線発光デバイスの製造方法によれば良質なｐｎ接合を有する紫外線発光デバイスが製造できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図８に基づきこの発明による好適な実施の形態を説明する。
ダイヤモンドのバンドギャップは５．５ｅＶ（２２５ｎｍ）であり、紫外線領域のエネルギー幅である。
さらに図１及び図２に示すように、ドナー原子としてイオウをドープしたｎ型ダイヤモンド半導体のカソードルミネッセンス及びフォトルミネッセンスから、５．２２ｅＶ（２３７．７ｎｍ）に発光ピークを有していることが分かる。また良質のｐ型ダイヤモンド半導体においても同様の発光ピークを有することが分かる。
したがって紫外線発光材料としてダイヤモンド半導体が最適である。
【００１４】
図３（ａ）〜（ｃ）はこの発明に係るダイヤモンド半導体のｐｎ接合を利用して紫外線を発光する紫外線発光デバイスの概略断面図である。なお、図中、矢印はｐｎ接合からの紫外線発光を示す。
図３（ａ）を参照すると、この発明の紫外線発光デバイス１０は、ホウ素をドープした高圧合成ダイヤモンド又は天然のＩＩｂ型ダイヤモンドから形成されたｐ型ダイヤモンド半導体結晶２上に、例えばプラズマＣＶＤ法によってドナー原子となるイオウをドープしたｎ型ダイヤモンド半導体結晶層４を成長させてｐｎ接合６を形成したものである。
【００１５】
ホウ素ドープした高圧合成ダイヤモンドは、例えば５０ｋｂａｒ、１５００℃以上の超高圧高温法により作製可能であり、また天然に産出するＩＩｂ型と呼ばれるダイヤモンド結晶はホウ素を含みｐ型のダイヤモンド半導体である。
【００１６】
図３（ｂ）に示す紫外線発光デバイス２０は、通常の合成ダイヤモンド又は天然ダイヤモンドから形成した絶縁体ダイヤモンド基板３上に、例えばプラズマＣＶＤ法で形成されたホウ素ドープしたｐ型ダイヤモンド半導体結晶層５と、この上に例えばプラズマＣＶＤ法によってイオウドープしたｎ型ダイヤモンド半導体結晶層７を成長させて、ｐｎ接合８を形成したものである。
図３（ｃ）に示す紫外線発光デバイス３０は図３（ｂ）に示した紫外線発光デバイス２０の導電型を逆にして形成されたものである。
【００１７】
ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層５は厚さが１μｍ程度であるが、１ｎｍ程度以上であればよい。またドープされたホウ素濃度は１０１３ｃｍ−３以上であればよく、上限は１０２１ｃｍ−３程度である。
ホウ素ドープした高圧合成ダイヤモンド又は天然のＩＩｂ型ダイヤモンドで形成されたｐ型ダイヤモンド半導体結晶では、厚さが５００μｍ程度であるが、形成可能な厚さでもよい。また、ホウ素濃度はｐ型ダイヤモンド半導体を呈すればよく、１０１３ｃｍ−３以上であればよい。
【００１８】
また、ｎ型ダイヤモンド半導体結晶層４，７は厚さが１μｍ程度であるが、１ｎｍ程度以上であればよい。またドナーとしてドープされたイオウ濃度は１０１３ｃｍ−３以上であり、上限は１０２１ｃｍ−３程度である。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｃ）中、１１，１３，２１，２３，３１，３３は電極を示す。これらの電極はダイヤモンド上にチタン（Ｔｉ）を蒸着し、そのチタンの酸化防止のため、さらにその上に金（Ａｕ）を蒸着し電極としたものである。
なお、図３（ｂ）、（ｃ）の電極２３，３３は絶縁体ダイヤモンド基板の裏面側（露出側）に形成されていてもよい。
【００２０】
次に、この発明の紫外線発光デバイスの特性について説明する。
図４は図３（ｂ）で示したダイヤモンド半導体デバイスにおける不純物の深さ方向の分析結果を示す図である。
紫外線発光デバイス２０を二次イオン質量分析法（以下、「ＳＩＭＳ」と称する。）で分析し、その深さ方向プロファイルは、第一層の表面からイオウドープしたｎ型ダイヤモンド半導体結晶層７と、第二層のホウ素ドープしたｐ型ダイヤモンド半導体結晶層５と、図中矢印で示した範囲の絶縁体ダイヤモンド基板３とが図４に示されている。なお、図４中、ａ、ｂで示したプロファイルはバックグラウンドである。
【００２１】
ダイヤモンドの場合、その結晶中を異種原子、例えばホウ素（Ｂ）、イオウ（Ｓ）などが極めて拡散しにくいという特徴を有しており、これがｐｎ接合の形成には有利に働き、図４に示すように、界面の不純物濃度の変化が極めて急峻である。すなわち、ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層とｎ型ダイヤモンド半導体結晶層とが原子オーダーで切り替わってｐｎ接合が形成されている。
したがって本発明の紫外線発光デバイスで形成されたｐｎ接合は、非常に良質かつ原子オーダーで急峻である。
【００２２】
図５はこの発明に係るダイヤモンド半導体ｐｎ接合に順方向に電流を流したときの発光スペクトルを示す図である。
室温で紫外線領域の２３７ｎｍ（５．２３ｅＶ）に強い発光を示し、同時に可視領域にもブロードな発光が生じているが、その強度は２３７ｎｍのピークよりかなり弱い。
したがって、ダイヤモンド半導体のｐｎ接合界面から紫外線が発光する。
【００２３】
なお、この発明の紫外線発光デバイスは順方向には電流が流れるが、逆方向には電流が流れない良好な整流特性を有している。また４００℃、５００℃という高温においても良好な整流特性を有する。
【００２４】
次に、この発明の紫外線発光デバイスの製造方法について説明する。
この発明の紫外線発光デバイスは気相合成法により製造可能である。気相合成法としては、原料ガスを活性化する方法に応じ、電気、熱及び光エネルギーの少なくともいずれかを利用すればよいが、本実施形態では電気エネルギー及び熱エネルギーを利用したマイクロ波プラズマＣＶＤ法による例を示す。なお、イオウドープｎ型ダイヤモンド半導体は、本発明者らによる特願平１１−１２４６８２号に開示した製造方法により製造する。
【００２５】
図６はこの実施形態で使用したマイクロ波プラズマＣＶＤ装置の概略構成図である。
図６に示すように、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置４０は、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波発生装置４１と、アイソレータ及びパワーモニター４３と、チューナー４５とを有し、マイクロ波が照射される反応管４７と、この反応管４７を真空排気する真空ポンプ（図示しない）と、反応管４７に原料ガスである混合ガス又はパージ用ガスを切り換えて供給するガス供給ライン４９と、複数の光学窓５１，５１と、反応管内に設けられた基板ホルダー５３と、この基板ホルダー５３上に設置された絶縁体ダイヤモンド基板５５を加熱又は冷却する温度制御システム５７とを備え、基板上にガスが供給されてマイクロ波プラズマ５９が発生するようになっている。なお、基板温度は光高温計でモニターしている。
【００２６】
次に、ｎ型ダイヤモンド半導体結晶の成長条件の一例を図７に示す。
図７を参照すると、本実施形態ではアルカン、アルケン等の揮発性炭化水素／イオウ化合物／水素の混合ガスを原料ガスとして使用する。
炭化水素はダイヤモンドの構成元素である炭素のソースとして、イオウ化合物はドナー原子のソースとして、また水素はキャリアガスとして使用している。
【００２７】
イオウ化合物としては、例えば硫化水素（Ｈ２ Ｓ）、二硫化炭素（ＣＳ２ ）等の無機イオウ化合物、低級アルキルメルカプタン等の有機イオウ化合物が挙げられるが、硫化水素が最も好ましい。
したがって、混合ガスとしては、メタン／硫化水素／水素を使用するのが好ましい。
【００２８】
混合ガス中の揮発性炭化水素の濃度は０．１％〜５％、好ましくは０．５％〜３．０％で使用するのがよい。
混合ガス中のイオウ化合物の濃度は１ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍ、好ましくは５ｐｐｍ〜２００ｐｐｍで使用するのがよい。
【００２９】
本実施形態ではメタン濃度１％、硫化水素１０〜１００ｐｐｍである。硫化水素の濃度が増加するとキャリア濃度が増加するが、この範囲では移動度は硫化水素の添加量が５０ｐｐｍで最大となるところから５０ｐｐｍが最も好ましい。
【００３０】
全ガス流量は装置の規模、例えば反応管部の体積、供給ガス流量及び排気量等によるが、本実施形態では２００ｍｌ／ｍｉｎである。
ガス流量は各ガス種に対応したマスフローコントローラで制御するが、硫化水素の添加量は、例えば１００ｐｐｍ硫化水素／水素の混合ガスボンベを用い、キャリア水素で希釈してマスフローコントローラで流量制御して所定の添加量の割合に制御している。
【００３１】
本実施形態では１００ｐｐｍ硫化水素／水素の混合ガスボンベを使用する。硫化水素濃度を５０ｐｐｍに設定しているので、全流量が２００ｍｌ／ｍｉｎの場合、キャリア水素ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎとして１００ｐｐｍ硫化水素／水素の混合ガスボンベから１００ｍｌ／ｍｉｎを流すと全体で硫化水素濃度が５０ｐｐｍに設定できる。
【００３２】
マイクロ波プラズマＣＶＤでは気圧がだいたい３０〜６０Ｔｏｒｒ内であり、本実施形態では４０Ｔｏｒｒとした。マイクロ波放電では比較的高い圧力でグロー放電を維持する。
ダイヤモンドを析出する基板の温度は７００℃〜１１００℃とするが、本実施形態では８３０℃である。
また絶縁体ダイヤモンド基板の（１００）面にダイヤモンド半導体層をホモエピタキシャル成長させる。
【００３３】
次に、ｐ型ダイヤモンド半導体結晶の成長条件の一例を図８に示す。
図８を参照して、本実施形態では混合ガスとしてＣＨ４ ／Ｂ２ Ｈ６ ／Ｈ２ を使用するのが好ましい。ホウ素化合物のジボラン（Ｂ２ Ｈ６ ）はアクセプター原子のソースとして使用している。
混合ガス中のＣＨ４ は１．０％、Ｂ２ Ｈ６ は０．１〜１００ｐｐｍ、Ｂ／Ｃ比は２０〜２００００ｐｐｍである。
【００３４】
本実施形態では１００ｐｐｍジボラン（Ｂ２ Ｈ６ ）／水素の混合ガスボンベを使用し、反応管に導入するジボラン濃度を５０ｐｐｍに設定する。
全ガス流量は２００〜５００ｍｌ／ｍｉｎであるが、本実施形態ではｎ型ダイヤモンド半導体のプロセスと連続させるため、全ガス流量を２００ｍｌ／ｍｉｎにしている。
【００３５】
成長圧力は４０〜５０Ｔｏｒｒであるが、ｎ型ダイヤモンド半導体のプロセスと連続させるため同じ圧力の４０Ｔｏｒｒに設定する。
基板温度は７００℃〜９５０℃であるが、ｎ型ダイヤモンド半導体のプロセスと連続させるため同じ温度の８３０℃である。
【００３６】
次に、図３（ｂ）に示した構造の紫外線発光デバイスの製造方法について説明する。
先ず、基板ホルダーに表面を洗浄処理した（１００）絶縁体ダイヤモンド基板を設置して、ガス供給ラインから水素パージを数回繰り返し真空容器内の窒素や酸素を除去後、基板ホルダーを加熱しつつ基板表面温度が８３０℃となるように制御するとともに４０Ｔｏｒｒに圧力制御する。なお、基板表面温度は例えば光高温計で測定する。
【００３７】
次に、４０Ｔｏｒｒの圧力制御の下にマイクロ波放電させるとともに、ガス供給ラインでパージ用水素ガスと混合ガスとを切り換えて、反応管にメタン１％／ジボラン５０ｐｐｍ／水素の混合ガス２００ｍｌ／ｍｉｎを導入すると、基板上方にプラズマが発生し、このプラズマ流が絶縁体ダイヤモンド基板に供給され、ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層がエピタキシャル成長する。
【００３８】
所定膜厚になったらガス供給ラインを切り換えて、反応管にメタン１％／硫化水素５０ｐｐｍ／水素の混合ガス２００ｍｌ／ｍｉｎを導入し、発生したプラズマ流が、成長したｐ型ダイヤモンド半導体層上に供給され、ｎ型ダイヤモンド半導体層がエピタキシャル成長する。
【００３９】
所定膜厚になったら、ガス供給ラインを水素パージに切り換えるとともに、マイクロ波放電を停止し、基板加熱を停止又は冷却する。
最後に室温に戻ったら、常圧復帰した反応管の基板ホルダーから、絶縁体ダイヤモンド基板上にｐ型ダイヤモンド半導体結晶層とｎ型ダイヤモンド半導体結晶層とが積層した紫外線発光デバイスを取り出し、電極を蒸着する。
【００４０】
このようにして製造した紫外線発光デバイスでは、高品質のｐ型ダイヤモンド半導体と最適なドナーとなるイオウをドープした高品質のｎ型ダイヤモンド半導体とでｐｎ接合を形成しているので、良質なｐｎ接合デバイスができ、順電流を流すとｐｎ接合界面から紫外線が発光する。
したがって、ｐｎ接合界面から紫外線が発光する非常に良好な紫外線発光デバイスを作製することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の紫外線発光デバイスでは、良質かつ急峻なｐｎ接合を有し、順方向電圧の印加によりｐｎ接合から紫外線が発光するという効果を有する。
また、この発明の紫外線発光デバイス製造方法では、良質かつ急峻なｐｎ接合を有する紫外線発光デバイスの製造ができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るイオウドープによるｎ型ダイヤモンド半導体のカソードルミネッセンスのスペクトルを示す図である。温度は１１２Ｋ、試料はイオウドープ（１００）ダイヤモンド、ホール移動度が５８０ｃｍ２ Ｖ−１ｓ−１のものである。なお、励起エネルギーは２５ｋＶである。
【図２】この発明に係るイオウドープによるｎ型ダイヤモンド半導体のフォトルミネッセンスのスペクトルを示す図であり、（ａ）は硫化水素５０ｐｐｍ添加、（ｂ）は硫化水素１００ｐｐｍ添加したｎ型ダイヤモンド半導体のスペクトルを示す。なお、温度は７７Ｋ、励起レーザは２１１．３ｎｍである。
【図３】この発明に係るｐｎ接合を形成した紫外線発光デバイスの概略断面図であり、（ａ）はｐ型ダイヤモンド半導体結晶上にｎ型ダイヤモンド半導体結晶層を成長させて形成した紫外線発光デバイス、（ｂ）は絶縁体ダイヤモンド基板上にｐ型ダイヤモンド半導体結晶層とｎ型ダイヤモンド半導体結晶層とを積層させて形成した紫外線発光デバイス、（ｃ）は（ｂ）と逆導電型に形成した紫外線発光デバイスを示す図である。
【図４】図３（ｂ）で示した紫外線発光デバイスにおける不純物の深さ方向分析結果を示す図である。
【図５】この発明に係るダイヤモンド半導体ｐｎ接合に順方向に電流を流したときの発光スペクトルを示す図である。
【図６】本実施形態で使用したマイクロ波プラズマＣＶＤ装置の概略構成図である。
【図７】本発明に係るｎ型ダイヤモンド半導体結晶の成長条件の一例を示す図である。
【図８】本発明に係るｐ型ダイヤモンド半導体結晶の成長条件の一例を示す図である。
【符号の説明】
２ ｐ型ダイヤモンド半導体結晶
４，７ ｎ型ダイヤモンド半導体結晶層
６，８，１２ ｐｎ接合
５ ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層
１０，２０，３０ 紫外線発光デバイス
１１，１３，２１，２３，３１，３３ 電極
４０ マイクロ波プラズマＣＶＤ装置
４１ マイクロ波発生装置
４５ チューナー
４７ 反応管
４９ ガス供給ライン
５１ 光学窓
５３ 基板ホルダー
５５ 絶縁体ダイヤモンド基板
５７ 温度制御システム
５９ マイクロ波プラズマ
【発明の属する技術分野】
この発明は紫外線の発光、紫外線の照射及び紫外線による消去等に利用し、特にダイヤモンドのｐｎ接合により、紫外線を発光する紫外線発光デバイス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイヤモンド半導体は５．５ｅＶという広いバンドギャップを持つ極めて特殊な半導体結晶であり、このバンドギャップが広いことから、シリコンデバイスにみられるような熱による半導体特性の変化が少ないため、かなりの高温で動作するデバイス作製が可能である。
【０００３】
ｐ型ダイヤモンド半導体に関しては非常に高品質なダイヤモンド半導体薄膜が得られている。その代表的な特性である正孔移動度は１５００ｃｍ２ Ｖ−１ｓ−１程度のものが再現性よく得られており、高速、大電流デバイスの作製に十分なものである。
【０００４】
これに対してｎ型ダイヤモンド半導体に関しては、従来、適当なドナー原子が見いだされていないことから良質のｎ型のダイヤモンド半導体を得るのが困難であり、したがって、その応用に限界があり、特にｐｎ接合を用いた実用デバイスは現在に至るまでまで作製できなかった。
【０００５】
最近、このダイヤモンド半導体の応用に関する最大の解決課題となっていたｎ型ダイヤモンド半導体の合成が本発明者らにより提案された（特願平１１−１２４６８２号）。
この提案では、マイクロ波プラズマＣＶＤにおいてイオウ化合物、代表的には硫化水素を添加することによってダイヤモンド半導体結晶中にイオウ原子をドナーとして導入すことにより、良質なｎ型ダイヤモンド半導体が得られている。
その代表的な特性である電子移動度は約６００ｃｍ２ Ｖ−１ｓ−１であり、活性化エネルギー（不純物レベル）は０．３８ｅＶ程度である。現在のところｐ型ダイヤモンド半導体のものには及ばないが、それでも十分にデバイスに適応することが期待できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、未だ良好なｐｎ接合を形成したダイヤモンド半導体デバイスは得られておらず、またダイヤモンド半導体のｐｎ接合を利用した半導体発光デバイスもない。
一方、半導体発光デバイスとしては紫外から赤外域までの広い波長範囲に渡って発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と記す）、半導体レーザ（以下、「ＬＤ」と記す）を製作する努力が続けられているが、紫外線を発光する半導体発光デバイスは未だない。
【０００７】
そこで、この発明は半導体のｐｎ接合から紫外線が発光可能な紫外線発光デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の紫外線発光デバイスは、半導体ｐｎ接合に順方向電圧を印加することにより発光する発光デバイスにおいて、ダイヤモンド（１００）基板上に、０．３８ｅＶのドナーレベルを有するイオウドープｎ型ダイヤモンド半導体結晶とｐ型ダイヤモンド半導体結晶とからなるｐｎ接合を備えており、上記ｎ型ダイヤモンド半導体結晶が、揮発性炭化水素とイオウ化合物と水素とから成る混合ガスを原料ガスとしたマイクロ波プラズマＣＶＤによりエピタキシャル成長して形成されていて、紫外線を発光する。ｐ型ダイヤモンド半導体結晶はホウ素をアクセプター原子としてドープしたｐ型ダイヤモンド半導体結晶であっても良い。
【０００９】
ｐ型ダイヤモンド半導体結晶はホウ素をドープした高圧合成ダイヤモンドであっても良く、また、天然のＩＩｂ型ダイヤモンドであってもよい。
ダイヤモンド（１００）基板上に、揮発性炭化水素とイオウ化合物と水素とから成る混合ガスを原料ガスとしたマイクロ波プラズマＣＶＤによりエピタキシャル成長して形成した０．３８ｅＶのドナーレベルを有するイオウドープｎ型ダイヤモンド半導体結晶とｐ型ダイヤモンド半導体結晶は、絶縁体のダイヤモンド（１００）基板面に積層した構造を有していても良い。また、ドナー原子濃度は、１０13／ｃｍ3 〜１０21／ｃｍ3 の範囲であることが好ましい。
【００１０】
本発明の紫外線発光デバイスは、良質なｐｎ接合を有し、順方向電圧の印加により紫外線が発光する。
【００１１】
本発明の紫外線発光デバイスの製造方法は、第１工程としてメタンとジボランと水素との混合ガスを原料ガスとする、圧力が３０〜６０Ｔｏｒｒ且つ基板温度が７００℃〜１１００℃のマイクロ波プラズマＣＶＤ法により、絶縁体ダイヤモンド（１００）基板面にｐ型ダイヤモンド半導体結晶層を形成し、第２工程としてメタンと硫化水素と水素との混合ガスを原料ガスとする、圧力が３０〜６０Ｔｏｒｒ且つ基板温度が７００℃〜１１００℃のマイクロ波プラズマＣＶＤ法により、ドナー原子がイオウであるｎ型ダイヤモンド半導体結晶層を上記ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層上に形成することを特徴とする。
前記第１工程において、ジボランのホウ素原子数とメタンの炭素原子数との比は２０〜２００００ｐｐｍの範囲でマイクロ波プラズマＣＶＤを行うことが好ましい。
また、第２工程において、硫化水素のイオウ原子数とメタンの炭素原子数との比は１０００〜１００００ｐｐｍの範囲でマイクロ波プラズマＣＶＤを行うことが好ましい。
【００１２】
本発明の紫外線発光デバイスの製造方法によれば良質なｐｎ接合を有する紫外線発光デバイスが製造できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図８に基づきこの発明による好適な実施の形態を説明する。
ダイヤモンドのバンドギャップは５．５ｅＶ（２２５ｎｍ）であり、紫外線領域のエネルギー幅である。
さらに図１及び図２に示すように、ドナー原子としてイオウをドープしたｎ型ダイヤモンド半導体のカソードルミネッセンス及びフォトルミネッセンスから、５．２２ｅＶ（２３７．７ｎｍ）に発光ピークを有していることが分かる。また良質のｐ型ダイヤモンド半導体においても同様の発光ピークを有することが分かる。
したがって紫外線発光材料としてダイヤモンド半導体が最適である。
【００１４】
図３（ａ）〜（ｃ）はこの発明に係るダイヤモンド半導体のｐｎ接合を利用して紫外線を発光する紫外線発光デバイスの概略断面図である。なお、図中、矢印はｐｎ接合からの紫外線発光を示す。
図３（ａ）を参照すると、この発明の紫外線発光デバイス１０は、ホウ素をドープした高圧合成ダイヤモンド又は天然のＩＩｂ型ダイヤモンドから形成されたｐ型ダイヤモンド半導体結晶２上に、例えばプラズマＣＶＤ法によってドナー原子となるイオウをドープしたｎ型ダイヤモンド半導体結晶層４を成長させてｐｎ接合６を形成したものである。
【００１５】
ホウ素ドープした高圧合成ダイヤモンドは、例えば５０ｋｂａｒ、１５００℃以上の超高圧高温法により作製可能であり、また天然に産出するＩＩｂ型と呼ばれるダイヤモンド結晶はホウ素を含みｐ型のダイヤモンド半導体である。
【００１６】
図３（ｂ）に示す紫外線発光デバイス２０は、通常の合成ダイヤモンド又は天然ダイヤモンドから形成した絶縁体ダイヤモンド基板３上に、例えばプラズマＣＶＤ法で形成されたホウ素ドープしたｐ型ダイヤモンド半導体結晶層５と、この上に例えばプラズマＣＶＤ法によってイオウドープしたｎ型ダイヤモンド半導体結晶層７を成長させて、ｐｎ接合８を形成したものである。
図３（ｃ）に示す紫外線発光デバイス３０は図３（ｂ）に示した紫外線発光デバイス２０の導電型を逆にして形成されたものである。
【００１７】
ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層５は厚さが１μｍ程度であるが、１ｎｍ程度以上であればよい。またドープされたホウ素濃度は１０１３ｃｍ−３以上であればよく、上限は１０２１ｃｍ−３程度である。
ホウ素ドープした高圧合成ダイヤモンド又は天然のＩＩｂ型ダイヤモンドで形成されたｐ型ダイヤモンド半導体結晶では、厚さが５００μｍ程度であるが、形成可能な厚さでもよい。また、ホウ素濃度はｐ型ダイヤモンド半導体を呈すればよく、１０１３ｃｍ−３以上であればよい。
【００１８】
また、ｎ型ダイヤモンド半導体結晶層４，７は厚さが１μｍ程度であるが、１ｎｍ程度以上であればよい。またドナーとしてドープされたイオウ濃度は１０１３ｃｍ−３以上であり、上限は１０２１ｃｍ−３程度である。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｃ）中、１１，１３，２１，２３，３１，３３は電極を示す。これらの電極はダイヤモンド上にチタン（Ｔｉ）を蒸着し、そのチタンの酸化防止のため、さらにその上に金（Ａｕ）を蒸着し電極としたものである。
なお、図３（ｂ）、（ｃ）の電極２３，３３は絶縁体ダイヤモンド基板の裏面側（露出側）に形成されていてもよい。
【００２０】
次に、この発明の紫外線発光デバイスの特性について説明する。
図４は図３（ｂ）で示したダイヤモンド半導体デバイスにおける不純物の深さ方向の分析結果を示す図である。
紫外線発光デバイス２０を二次イオン質量分析法（以下、「ＳＩＭＳ」と称する。）で分析し、その深さ方向プロファイルは、第一層の表面からイオウドープしたｎ型ダイヤモンド半導体結晶層７と、第二層のホウ素ドープしたｐ型ダイヤモンド半導体結晶層５と、図中矢印で示した範囲の絶縁体ダイヤモンド基板３とが図４に示されている。なお、図４中、ａ、ｂで示したプロファイルはバックグラウンドである。
【００２１】
ダイヤモンドの場合、その結晶中を異種原子、例えばホウ素（Ｂ）、イオウ（Ｓ）などが極めて拡散しにくいという特徴を有しており、これがｐｎ接合の形成には有利に働き、図４に示すように、界面の不純物濃度の変化が極めて急峻である。すなわち、ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層とｎ型ダイヤモンド半導体結晶層とが原子オーダーで切り替わってｐｎ接合が形成されている。
したがって本発明の紫外線発光デバイスで形成されたｐｎ接合は、非常に良質かつ原子オーダーで急峻である。
【００２２】
図５はこの発明に係るダイヤモンド半導体ｐｎ接合に順方向に電流を流したときの発光スペクトルを示す図である。
室温で紫外線領域の２３７ｎｍ（５．２３ｅＶ）に強い発光を示し、同時に可視領域にもブロードな発光が生じているが、その強度は２３７ｎｍのピークよりかなり弱い。
したがって、ダイヤモンド半導体のｐｎ接合界面から紫外線が発光する。
【００２３】
なお、この発明の紫外線発光デバイスは順方向には電流が流れるが、逆方向には電流が流れない良好な整流特性を有している。また４００℃、５００℃という高温においても良好な整流特性を有する。
【００２４】
次に、この発明の紫外線発光デバイスの製造方法について説明する。
この発明の紫外線発光デバイスは気相合成法により製造可能である。気相合成法としては、原料ガスを活性化する方法に応じ、電気、熱及び光エネルギーの少なくともいずれかを利用すればよいが、本実施形態では電気エネルギー及び熱エネルギーを利用したマイクロ波プラズマＣＶＤ法による例を示す。なお、イオウドープｎ型ダイヤモンド半導体は、本発明者らによる特願平１１−１２４６８２号に開示した製造方法により製造する。
【００２５】
図６はこの実施形態で使用したマイクロ波プラズマＣＶＤ装置の概略構成図である。
図６に示すように、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置４０は、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波発生装置４１と、アイソレータ及びパワーモニター４３と、チューナー４５とを有し、マイクロ波が照射される反応管４７と、この反応管４７を真空排気する真空ポンプ（図示しない）と、反応管４７に原料ガスである混合ガス又はパージ用ガスを切り換えて供給するガス供給ライン４９と、複数の光学窓５１，５１と、反応管内に設けられた基板ホルダー５３と、この基板ホルダー５３上に設置された絶縁体ダイヤモンド基板５５を加熱又は冷却する温度制御システム５７とを備え、基板上にガスが供給されてマイクロ波プラズマ５９が発生するようになっている。なお、基板温度は光高温計でモニターしている。
【００２６】
次に、ｎ型ダイヤモンド半導体結晶の成長条件の一例を図７に示す。
図７を参照すると、本実施形態ではアルカン、アルケン等の揮発性炭化水素／イオウ化合物／水素の混合ガスを原料ガスとして使用する。
炭化水素はダイヤモンドの構成元素である炭素のソースとして、イオウ化合物はドナー原子のソースとして、また水素はキャリアガスとして使用している。
【００２７】
イオウ化合物としては、例えば硫化水素（Ｈ２ Ｓ）、二硫化炭素（ＣＳ２ ）等の無機イオウ化合物、低級アルキルメルカプタン等の有機イオウ化合物が挙げられるが、硫化水素が最も好ましい。
したがって、混合ガスとしては、メタン／硫化水素／水素を使用するのが好ましい。
【００２８】
混合ガス中の揮発性炭化水素の濃度は０．１％〜５％、好ましくは０．５％〜３．０％で使用するのがよい。
混合ガス中のイオウ化合物の濃度は１ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍ、好ましくは５ｐｐｍ〜２００ｐｐｍで使用するのがよい。
【００２９】
本実施形態ではメタン濃度１％、硫化水素１０〜１００ｐｐｍである。硫化水素の濃度が増加するとキャリア濃度が増加するが、この範囲では移動度は硫化水素の添加量が５０ｐｐｍで最大となるところから５０ｐｐｍが最も好ましい。
【００３０】
全ガス流量は装置の規模、例えば反応管部の体積、供給ガス流量及び排気量等によるが、本実施形態では２００ｍｌ／ｍｉｎである。
ガス流量は各ガス種に対応したマスフローコントローラで制御するが、硫化水素の添加量は、例えば１００ｐｐｍ硫化水素／水素の混合ガスボンベを用い、キャリア水素で希釈してマスフローコントローラで流量制御して所定の添加量の割合に制御している。
【００３１】
本実施形態では１００ｐｐｍ硫化水素／水素の混合ガスボンベを使用する。硫化水素濃度を５０ｐｐｍに設定しているので、全流量が２００ｍｌ／ｍｉｎの場合、キャリア水素ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎとして１００ｐｐｍ硫化水素／水素の混合ガスボンベから１００ｍｌ／ｍｉｎを流すと全体で硫化水素濃度が５０ｐｐｍに設定できる。
【００３２】
マイクロ波プラズマＣＶＤでは気圧がだいたい３０〜６０Ｔｏｒｒ内であり、本実施形態では４０Ｔｏｒｒとした。マイクロ波放電では比較的高い圧力でグロー放電を維持する。
ダイヤモンドを析出する基板の温度は７００℃〜１１００℃とするが、本実施形態では８３０℃である。
また絶縁体ダイヤモンド基板の（１００）面にダイヤモンド半導体層をホモエピタキシャル成長させる。
【００３３】
次に、ｐ型ダイヤモンド半導体結晶の成長条件の一例を図８に示す。
図８を参照して、本実施形態では混合ガスとしてＣＨ４ ／Ｂ２ Ｈ６ ／Ｈ２ を使用するのが好ましい。ホウ素化合物のジボラン（Ｂ２ Ｈ６ ）はアクセプター原子のソースとして使用している。
混合ガス中のＣＨ４ は１．０％、Ｂ２ Ｈ６ は０．１〜１００ｐｐｍ、Ｂ／Ｃ比は２０〜２００００ｐｐｍである。
【００３４】
本実施形態では１００ｐｐｍジボラン（Ｂ２ Ｈ６ ）／水素の混合ガスボンベを使用し、反応管に導入するジボラン濃度を５０ｐｐｍに設定する。
全ガス流量は２００〜５００ｍｌ／ｍｉｎであるが、本実施形態ではｎ型ダイヤモンド半導体のプロセスと連続させるため、全ガス流量を２００ｍｌ／ｍｉｎにしている。
【００３５】
成長圧力は４０〜５０Ｔｏｒｒであるが、ｎ型ダイヤモンド半導体のプロセスと連続させるため同じ圧力の４０Ｔｏｒｒに設定する。
基板温度は７００℃〜９５０℃であるが、ｎ型ダイヤモンド半導体のプロセスと連続させるため同じ温度の８３０℃である。
【００３６】
次に、図３（ｂ）に示した構造の紫外線発光デバイスの製造方法について説明する。
先ず、基板ホルダーに表面を洗浄処理した（１００）絶縁体ダイヤモンド基板を設置して、ガス供給ラインから水素パージを数回繰り返し真空容器内の窒素や酸素を除去後、基板ホルダーを加熱しつつ基板表面温度が８３０℃となるように制御するとともに４０Ｔｏｒｒに圧力制御する。なお、基板表面温度は例えば光高温計で測定する。
【００３７】
次に、４０Ｔｏｒｒの圧力制御の下にマイクロ波放電させるとともに、ガス供給ラインでパージ用水素ガスと混合ガスとを切り換えて、反応管にメタン１％／ジボラン５０ｐｐｍ／水素の混合ガス２００ｍｌ／ｍｉｎを導入すると、基板上方にプラズマが発生し、このプラズマ流が絶縁体ダイヤモンド基板に供給され、ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層がエピタキシャル成長する。
【００３８】
所定膜厚になったらガス供給ラインを切り換えて、反応管にメタン１％／硫化水素５０ｐｐｍ／水素の混合ガス２００ｍｌ／ｍｉｎを導入し、発生したプラズマ流が、成長したｐ型ダイヤモンド半導体層上に供給され、ｎ型ダイヤモンド半導体層がエピタキシャル成長する。
【００３９】
所定膜厚になったら、ガス供給ラインを水素パージに切り換えるとともに、マイクロ波放電を停止し、基板加熱を停止又は冷却する。
最後に室温に戻ったら、常圧復帰した反応管の基板ホルダーから、絶縁体ダイヤモンド基板上にｐ型ダイヤモンド半導体結晶層とｎ型ダイヤモンド半導体結晶層とが積層した紫外線発光デバイスを取り出し、電極を蒸着する。
【００４０】
このようにして製造した紫外線発光デバイスでは、高品質のｐ型ダイヤモンド半導体と最適なドナーとなるイオウをドープした高品質のｎ型ダイヤモンド半導体とでｐｎ接合を形成しているので、良質なｐｎ接合デバイスができ、順電流を流すとｐｎ接合界面から紫外線が発光する。
したがって、ｐｎ接合界面から紫外線が発光する非常に良好な紫外線発光デバイスを作製することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の紫外線発光デバイスでは、良質かつ急峻なｐｎ接合を有し、順方向電圧の印加によりｐｎ接合から紫外線が発光するという効果を有する。
また、この発明の紫外線発光デバイス製造方法では、良質かつ急峻なｐｎ接合を有する紫外線発光デバイスの製造ができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るイオウドープによるｎ型ダイヤモンド半導体のカソードルミネッセンスのスペクトルを示す図である。温度は１１２Ｋ、試料はイオウドープ（１００）ダイヤモンド、ホール移動度が５８０ｃｍ２ Ｖ−１ｓ−１のものである。なお、励起エネルギーは２５ｋＶである。
【図２】この発明に係るイオウドープによるｎ型ダイヤモンド半導体のフォトルミネッセンスのスペクトルを示す図であり、（ａ）は硫化水素５０ｐｐｍ添加、（ｂ）は硫化水素１００ｐｐｍ添加したｎ型ダイヤモンド半導体のスペクトルを示す。なお、温度は７７Ｋ、励起レーザは２１１．３ｎｍである。
【図３】この発明に係るｐｎ接合を形成した紫外線発光デバイスの概略断面図であり、（ａ）はｐ型ダイヤモンド半導体結晶上にｎ型ダイヤモンド半導体結晶層を成長させて形成した紫外線発光デバイス、（ｂ）は絶縁体ダイヤモンド基板上にｐ型ダイヤモンド半導体結晶層とｎ型ダイヤモンド半導体結晶層とを積層させて形成した紫外線発光デバイス、（ｃ）は（ｂ）と逆導電型に形成した紫外線発光デバイスを示す図である。
【図４】図３（ｂ）で示した紫外線発光デバイスにおける不純物の深さ方向分析結果を示す図である。
【図５】この発明に係るダイヤモンド半導体ｐｎ接合に順方向に電流を流したときの発光スペクトルを示す図である。
【図６】本実施形態で使用したマイクロ波プラズマＣＶＤ装置の概略構成図である。
【図７】本発明に係るｎ型ダイヤモンド半導体結晶の成長条件の一例を示す図である。
【図８】本発明に係るｐ型ダイヤモンド半導体結晶の成長条件の一例を示す図である。
【符号の説明】
２ ｐ型ダイヤモンド半導体結晶
４，７ ｎ型ダイヤモンド半導体結晶層
６，８，１２ ｐｎ接合
５ ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層
１０，２０，３０ 紫外線発光デバイス
１１，１３，２１，２３，３１，３３ 電極
４０ マイクロ波プラズマＣＶＤ装置
４１ マイクロ波発生装置
４５ チューナー
４７ 反応管
４９ ガス供給ライン
５１ 光学窓
５３ 基板ホルダー
５５ 絶縁体ダイヤモンド基板
５７ 温度制御システム
５９ マイクロ波プラズマ
Claims (9)
- 半導体ｐｎ接合に順方向電圧を印加することにより発光する発光デバイスにおいて、
ダイヤモンド（１００）基板上に、０．３８ｅＶのドナーレベルを有するイオウドープｎ型ダイヤモンド半導体結晶とｐ型ダイヤモンド半導体結晶とからなるｐｎ接合を備えており、
上記ｎ型ダイヤモンド半導体結晶が、揮発性炭化水素とイオウ化合物と水素とから成る混合ガスを原料ガスとしたマイクロ波プラズマＣＶＤによりエピタキシャル成長して形成されたことを特徴とする、紫外線発光デバイス。 - 前記ｐ型ダイヤモンド半導体結晶は、ホウ素をドープしたｐ型ダイヤモンド半導体結晶であることを特徴とする、請求項１に記載の紫外線発光デバイス。
- 前記ホウ素をドープしたｐ型ダイヤモンド半導体結晶は、高圧合成ダイヤモンドであることを特徴とする、請求項２に記載の紫外線発光デバイス。
- 前記ｐ型ダイヤモンド半導体結晶は、天然のＩＩｂ型ダイヤモンド結晶であることを特徴とする、請求項１に記載の紫外線発光デバイス。
- 絶縁体のダイヤモンド（１００）基板に、０．３８ｅＶのドナーレベルを有するイオウドープｎ型ダイヤモンド半導体結晶とｐ型ダイヤモンド半導体結晶とが積層され、
前記ｎ型ダイヤモンド半導体結晶が、揮発性炭化水素とイオウ化合物と水素とから成る混合ガスを原料ガスとしたマイクロ波プラズマＣＶＤによるエピタキシャル成長にて形成された構造を有することを特徴とする、請求項１に記載の紫外線発光デバイス。 - 前記０．３８ｅＶのドナーレベルを有するイオウドープｎ型ダイヤモンド半導体結晶のドナー原子濃度が、１０13／ｃｍ3 〜１０21／ｃｍ3 の範囲であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の紫外線発光デバイス。
- 第１工程としてメタンとジボランと水素との混合ガスを原料ガスとする、圧力が３０〜６０Ｔｏｒｒ且つ基板温度が７００℃〜１１００℃のマイクロ波プラズマＣＶＤ法により、絶縁体ダイヤモンド（１００）基板面にｐ型ダイヤモンド半導体結晶層を形成し、第２工程としてメタンと硫化水素と水素との混合ガスを原料ガスとする、圧力が３０〜６０Ｔｏｒｒ且つ基板温度が７００℃〜１１００℃のマイクロ波プラズマＣＶＤ法により、ドナー原子がイオウであるｎ型ダイヤモンド半導体結晶層を上記ｐ型ダイヤモンド半導体結晶層上に形成することを特徴とする、紫外線発光デバイス製造方法。
- 前記第１工程において、前記ジボランのホウ素原子数と前記メタンの炭素原子数との比が２０〜２００００ｐｐｍの範囲でマイクロ波プラズマＣＶＤを行うことを特徴とする、請求項７に記載の紫外線発光デバイス製造方法。
- 前記第２工程において、前記硫化水素のイオウ原子数と前記炭化水素の炭素原子数との比が１０００〜１００００ｐｐｍの範囲でマイクロ波プラズマＣＶＤを行うことを特徴とする、請求項７に記載の紫外線発光デバイス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17472399A JP3590883B2 (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 紫外線発光デバイス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17472399A JP3590883B2 (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 紫外線発光デバイス及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001007385A JP2001007385A (ja) | 2001-01-12 |
| JP3590883B2 true JP3590883B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=15983538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17472399A Expired - Fee Related JP3590883B2 (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 紫外線発光デバイス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3590883B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004243548A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Konica Minolta Holdings Inc | 画像形成方法、インクジェット記録装置及びそれに用いる活性光線硬化型インク |
| WO2004075273A1 (ja) * | 2003-02-24 | 2004-09-02 | Tokyo Gas Company Limited | ｎ型ダイヤモンド半導体及びその製造方法 |
| CN100456490C (zh) * | 2003-11-25 | 2009-01-28 | 住友电气工业株式会社 | 金刚石n型半导体及其制造方法、半导体元件及电子发射元件 |
| EP2431503A1 (en) * | 2004-05-27 | 2012-03-21 | Toppan Printing Co., Ltd. | Method of manufacturing an organic electroluminescent device or an organic photoelectric receiving device using a nano-crystalline diamond film |
| EP1895579B1 (en) | 2005-06-20 | 2016-06-15 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Diamond semiconductor element and process for producing the same |
| GB201021865D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
| GB201021913D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | Microwave plasma reactors and substrates for synthetic diamond manufacture |
| GB201021853D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
| GB201021870D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
| GB201021860D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | A microwave plasma reactor for diamond synthesis |
| GB2486778B (en) | 2010-12-23 | 2013-10-23 | Element Six Ltd | Controlling doping of synthetic diamond material |
| GB201021855D0 (en) | 2010-12-23 | 2011-02-02 | Element Six Ltd | Microwave power delivery system for plasma reactors |
| JP5840871B2 (ja) * | 2011-06-06 | 2016-01-06 | 特定非営利活動法人ナノフォトニクス工学推進機構 | エレクトロルミネッセンス素子の発光制御器及び方法 |
-
1999
- 1999-06-21 JP JP17472399A patent/JP3590883B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001007385A (ja) | 2001-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3590883B2 (ja) | 紫外線発光デバイス及びその製造方法 | |
| US5243204A (en) | Silicon carbide light emitting diode and a method for the same | |
| US5210051A (en) | High efficiency light emitting diodes from bipolar gallium nitride | |
| US7824955B2 (en) | Hybrid beam deposition system and methods for fabricating metal oxide-ZnO films, p-type ZnO films, and ZnO-based II-VI compound semiconductor devices | |
| JP4114709B2 (ja) | ダイヤモンド膜の形成方法 | |
| JP4913375B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| Davis | Thin films and devices of diamond, silicon carbide and gallium nitride | |
| US7897976B2 (en) | Light-emitting device of field-effect transistor type | |
| JP3945782B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| EP2056365A1 (en) | High-efficiency indirect transition semiconductor ultraviolet light-emitting element | |
| US5895938A (en) | Semiconductor device using semiconductor BCN compounds | |
| JP4504309B2 (ja) | 発光ダイオード | |
| JP3769642B2 (ja) | ｎ型半導体ダイヤモンド及びその製造方法 | |
| EP0841677B1 (en) | Electron emitting device | |
| US5329141A (en) | Light emitting diode | |
| JP4019136B2 (ja) | ダイヤモンド紫外光発光素子 | |
| Yokoyama et al. | Growth and characterization of ZnSe on Si by atomic layer epitaxy | |
| JP4002955B2 (ja) | ダイヤモンド半導体デバイスの製造方法 | |
| Lagerstedt et al. | Properties of GaN tunneling MIS light‐emitting diodes | |
| JP5286396B2 (ja) | 半導体素子 | |
| JP4789035B2 (ja) | ｎ型ダイヤモンドを用いた半導体デバイス | |
| JPH05299355A (ja) | ホウ素ドープダイヤモンド膜の製造方法 | |
| Tavares et al. | {111}-oriented diamond films and p/n junctions grown on B-doped type Ib substrates | |
| KR20000020020A (ko) | 단파장 광전소자 제조용 장치 및 그를 이용한 단파장 광전소자제조방법 | |
| Wang et al. | Ultraviolet laser properties of diamond films by CVD |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20031210 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040803 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040809 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |