JP3607944B2 - 透明導電基板 - Google Patents
透明導電基板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3607944B2 JP3607944B2 JP2001044019A JP2001044019A JP3607944B2 JP 3607944 B2 JP3607944 B2 JP 3607944B2 JP 2001044019 A JP2001044019 A JP 2001044019A JP 2001044019 A JP2001044019 A JP 2001044019A JP 3607944 B2 JP3607944 B2 JP 3607944B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- zinc oxide
- transparent conductive
- ozone
- oxide layer
- 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 - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）よりなる透明導電性基板、該基板を用いる発光素子及び該基板を製造する技術に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術においては、可視光を透過する大きな禁制帯幅の透明な結晶としては、高抵抗のものしか得られておらず、現在使用されているガラス基板、サファイア基板等の透明基板は、共に導電性がない。このため、発光素子等においては、基板表面にＩＴＯなどの透明導電膜をつけて、図２のような表面から正負それぞれの電極を設ける構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、可視光透過が本来の目的である透明導電膜においては、表面電極は、発光部から外部へ放射される光の透過率を減少させる原因となり、ＬＥＤ発光素子や、太陽電池などにおいては、大きな光の損失になっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
オゾンを用いる酸化亜鉛高速成長技術の発明により、低抵抗であり、可視光を透過する禁制帯幅の大きな酸化亜鉛透明結晶が得られるようになった。
そして、導電性のある透明な上記酸化亜鉛基板を用いることにより、図２のような裏面電極構造が可能となり、発光素子や太陽電池の光損失を低減することができる。
本願発明による酸化亜鉛基板は、透明導電膜を絶縁性の透明基板に蒸着した基板ではなく、最初から導電性の透明基板であるので、裏面電極が作成可能であり、発光素子及び太陽電池等のデバイスの特性を向上させることが可能である。
【０００５】
本願発明の透明導電基板（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ；ＴＣＳ）を用いることにより、裏面電極が作成可能となることで、エッチングなどのデバイス作製プロセスが減少し、高い生産効率が得られる。
【０００６】
【実施例】
図３に透明導電基板の作製法の例を示す。
基板としては、サファイアａ面基板を用い、作製中は、真空圧１×１０−５Ｔｏｒｒ、温度３００℃の状態で、オゾンを気体で４×１０−５Ｔｏｒｒのフラックスで照射した。オゾンの注入速度は、蒸発する液体オゾンの蒸気圧でコントロールされ、作製中の蒸気圧は９７Ｋの液体オゾンの温度で０．４４Ｔｏｒｒであった。Ｚｎは、クヌーセンセル（Ｋセル）と呼ばれる熱昇華型分子線源より供給される。その後、最低でも１時間で１マイクロメートル以上の厚みの酸化亜鉛が形成される。
ここではサファイアａ面基板を用いて酸化亜鉛高速成長を行っているが、作製される酸化亜鉛層はｃ軸に配向しているため、劈開により基板と分離することが可能である。
【０００７】
第１図のような素子を作製する場合、現在は、ＭＢＥ法により、酸化亜鉛基板の上にｎ型の酸化亜鉛及びｉ型の酸化亜鉛のＩＩ−ＶＩ族層を作製しているが、今後、より簡便なスピン塗布法によりＩＩ−ＶＩ族層を作製されることが期待できる。それは、酸化亜鉛基板の上にｎ型の酸化亜鉛及びｉ型の酸化亜鉛をスピン塗布しＩＩ−ＶＩ族層を作製するものである。その次に、ＧａＮをＭＯＣＶＤにより積層する。その後、ＧａＮをｐ型にするためにアニールをし、正負の電極の取り付ける。
オゾンによる酸化亜鉛の高速成長を用いることにより、透明で導電性のある層を作製し、基板と切り離して新しい基板とする。
この基板作製技術は、窒化物半導体ではＨＶＰＥ法を用いて使用されているが、酸化亜鉛系半導体には、ＨＶＰＥに相当する高速成長法が従来なく、優れた導電性を示すにもかかわらず、基板作製が困難であった。
【０００８】
【発明の効果】
オゾンを付加することにより、低抵抗であり、可視光を透過する禁制帯幅の大きな酸化亜鉛透明結晶が得ることができる。
そして、この透明導電性の酸化亜鉛基板を用いることにより、図１のような裏面電極構造が可能となり、発光素子や太陽電池の光損失を低減することができる。
また、本願発明に係る酸化亜鉛透明導電基板を用いることにより、裏面電極が作成可能となることで、エッチングなどのデバイス作製プロセスが減少し、高い生産効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の短波長発光素子の斜視図
【図２】透明導電基板を用いた短波長発光素子の斜視図
【図３】本願発明に係る透明導電基板の製造法を説明する図
【符号の説明】
１ ｐ型層
２ ｎ型層
３ 活性層
４ アノード
５ カソード
６ 基板
【発明の属する技術分野】
本願発明は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）よりなる透明導電性基板、該基板を用いる発光素子及び該基板を製造する技術に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術においては、可視光を透過する大きな禁制帯幅の透明な結晶としては、高抵抗のものしか得られておらず、現在使用されているガラス基板、サファイア基板等の透明基板は、共に導電性がない。このため、発光素子等においては、基板表面にＩＴＯなどの透明導電膜をつけて、図２のような表面から正負それぞれの電極を設ける構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、可視光透過が本来の目的である透明導電膜においては、表面電極は、発光部から外部へ放射される光の透過率を減少させる原因となり、ＬＥＤ発光素子や、太陽電池などにおいては、大きな光の損失になっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
オゾンを用いる酸化亜鉛高速成長技術の発明により、低抵抗であり、可視光を透過する禁制帯幅の大きな酸化亜鉛透明結晶が得られるようになった。
そして、導電性のある透明な上記酸化亜鉛基板を用いることにより、図２のような裏面電極構造が可能となり、発光素子や太陽電池の光損失を低減することができる。
本願発明による酸化亜鉛基板は、透明導電膜を絶縁性の透明基板に蒸着した基板ではなく、最初から導電性の透明基板であるので、裏面電極が作成可能であり、発光素子及び太陽電池等のデバイスの特性を向上させることが可能である。
【０００５】
本願発明の透明導電基板（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ；ＴＣＳ）を用いることにより、裏面電極が作成可能となることで、エッチングなどのデバイス作製プロセスが減少し、高い生産効率が得られる。
【０００６】
【実施例】
図３に透明導電基板の作製法の例を示す。
基板としては、サファイアａ面基板を用い、作製中は、真空圧１×１０−５Ｔｏｒｒ、温度３００℃の状態で、オゾンを気体で４×１０−５Ｔｏｒｒのフラックスで照射した。オゾンの注入速度は、蒸発する液体オゾンの蒸気圧でコントロールされ、作製中の蒸気圧は９７Ｋの液体オゾンの温度で０．４４Ｔｏｒｒであった。Ｚｎは、クヌーセンセル（Ｋセル）と呼ばれる熱昇華型分子線源より供給される。その後、最低でも１時間で１マイクロメートル以上の厚みの酸化亜鉛が形成される。
ここではサファイアａ面基板を用いて酸化亜鉛高速成長を行っているが、作製される酸化亜鉛層はｃ軸に配向しているため、劈開により基板と分離することが可能である。
【０００７】
第１図のような素子を作製する場合、現在は、ＭＢＥ法により、酸化亜鉛基板の上にｎ型の酸化亜鉛及びｉ型の酸化亜鉛のＩＩ−ＶＩ族層を作製しているが、今後、より簡便なスピン塗布法によりＩＩ−ＶＩ族層を作製されることが期待できる。それは、酸化亜鉛基板の上にｎ型の酸化亜鉛及びｉ型の酸化亜鉛をスピン塗布しＩＩ−ＶＩ族層を作製するものである。その次に、ＧａＮをＭＯＣＶＤにより積層する。その後、ＧａＮをｐ型にするためにアニールをし、正負の電極の取り付ける。
オゾンによる酸化亜鉛の高速成長を用いることにより、透明で導電性のある層を作製し、基板と切り離して新しい基板とする。
この基板作製技術は、窒化物半導体ではＨＶＰＥ法を用いて使用されているが、酸化亜鉛系半導体には、ＨＶＰＥに相当する高速成長法が従来なく、優れた導電性を示すにもかかわらず、基板作製が困難であった。
【０００８】
【発明の効果】
オゾンを付加することにより、低抵抗であり、可視光を透過する禁制帯幅の大きな酸化亜鉛透明結晶が得ることができる。
そして、この透明導電性の酸化亜鉛基板を用いることにより、図１のような裏面電極構造が可能となり、発光素子や太陽電池の光損失を低減することができる。
また、本願発明に係る酸化亜鉛透明導電基板を用いることにより、裏面電極が作成可能となることで、エッチングなどのデバイス作製プロセスが減少し、高い生産効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の短波長発光素子の斜視図
【図２】透明導電基板を用いた短波長発光素子の斜視図
【図３】本願発明に係る透明導電基板の製造法を説明する図
【符号の説明】
１ ｐ型層
２ ｎ型層
３ 活性層
４ アノード
５ カソード
６ 基板
Claims (6)
- 酸化亜鉛層を形成する方法において、基板上に亜鉛及び液体オゾンを蒸発させた気体オゾンを導入することにより行うことを特徴とする酸化亜鉛層の形成方法。
- 基板上に亜鉛及び液体オゾンを蒸発させた気体オゾンを導入することにより、基板上に酸化亜鉛の層の形成し、その後、該基板及び酸化亜鉛層を分離することにより酸化亜鉛基板を作成する方法。
- 基板上に亜鉛及び液体オゾンを蒸発させた気体オゾンを導入することにより、基板上に形成された酸化亜鉛層。
- 基板上に亜鉛及び液体オゾンを蒸発させた気体オゾンを導入することにより、基板上に酸化亜鉛の層の形成し、その後、該基板及び酸化亜鉛層を分離することにより得られた酸化亜鉛基板。
- 上記酸化亜鉛基板にIII族の不純物を添加した請求項４記載の酸化亜鉛基板。
- 請求項４又は請求項５記載の酸化亜鉛基板を用いて形成した発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044019A JP3607944B2 (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 透明導電基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044019A JP3607944B2 (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 透明導電基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002245871A JP2002245871A (ja) | 2002-08-30 |
| JP3607944B2 true JP3607944B2 (ja) | 2005-01-05 |
Family
ID=18906084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001044019A Expired - Lifetime JP3607944B2 (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 透明導電基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3607944B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011065611A1 (ko) * | 2009-11-30 | 2011-06-03 | 경상대학교산학협력단 | 태양전지 및 태양전지 제조방법 |
-
2001
- 2001-02-20 JP JP2001044019A patent/JP3607944B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002245871A (ja) | 2002-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5620557A (en) | Sapphireless group III nitride semiconductor and method for making same | |
| US10964843B2 (en) | Patterned Si substrate-based LED epitaxial wafer and preparation method therefor | |
| JP2008047864A (ja) | 窒化物系半導体発光素子の製造方法 | |
| JPH05343741A (ja) | 窒化ガリウム系半導体素子及びその製造方法 | |
| US8680569B2 (en) | Method for manufacturing gallium oxide based substrate, light emitting device, and method for manufacturing the light emitting device | |
| CN108010996B (zh) | 一种AlGaInP发光二极管及其制作方法 | |
| KR20120100296A (ko) | 수직 성장된 반도체를 포함하는 적층 구조물과 이를 포함하는 ｐｎ 접합 소자 및 이들의 제조 방법 | |
| US20070045607A1 (en) | Algainn nitride substrate structure using tin as buffer layer and the manufacturing method thereof | |
| WO2021102696A1 (zh) | 一种红外发光二极管 | |
| CN111739989A (zh) | AlGaN基深紫外LED外延片及制备方法 | |
| CN103035789B (zh) | 生长在LiGaO2衬底上的非极性蓝光LED外延片及其制备方法 | |
| JPH11274561A (ja) | 金属層上にエピタキシャル成長した半導体層を形成する方法及びこの方法を用いて製造した光放出半導体デバイス | |
| CN103996764A (zh) | 生长在Ag衬底的LED外延片及其制备方法和应用 | |
| CN212323022U (zh) | AlGaN基深紫外LED外延片 | |
| JP2012136759A (ja) | Ｉｔｏ膜およびその製造方法、半導体発光素子およびその製造方法 | |
| WO2013066088A1 (ko) | 투명 박막, 이를 포함하는 발광 소자와 이들의 제조 방법 | |
| JP3607944B2 (ja) | 透明導電基板 | |
| KR20130068448A (ko) | 발광다이오드 | |
| CN103031595B (zh) | 生长在LiGaO2衬底上的非极性掺杂GaN薄膜及其制备方法 | |
| CN102157650B (zh) | 一种垂直结构的GaN基发光二极管的制备方法 | |
| JP2001077480A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP2004128107A (ja) | 光半導体素子 | |
| JP2995186B1 (ja) | 半導体発光素子 | |
| CN104064638A (zh) | Led透明导电层的粗化方法及真空设备 | |
| CN103996758A (zh) | 生长在Cu衬底的LED外延片及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040629 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040806 |
|
| 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: 20040914 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3607944 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |