JP5591863B2 - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオード Download PDFInfo
- Publication number
- JP5591863B2 JP5591863B2 JP2012102567A JP2012102567A JP5591863B2 JP 5591863 B2 JP5591863 B2 JP 5591863B2 JP 2012102567 A JP2012102567 A JP 2012102567A JP 2012102567 A JP2012102567 A JP 2012102567A JP 5591863 B2 JP5591863 B2 JP 5591863B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon nanotube
- layer
- semiconductor layer
- electrode
- substrate
- 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.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 462
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 453
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 420
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 420
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 224
- 239000002238 carbon nanotube film Substances 0.000 claims description 92
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 863
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 description 63
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 52
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 48
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 38
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 26
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000010408 film Substances 0.000 description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 11
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 11
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 7
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 7
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 6
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 5
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 5
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- RGGPNXQUMRMPRA-UHFFFAOYSA-N triethylgallium Chemical compound CC[Ga](CC)CC RGGPNXQUMRMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 3
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 3
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017115 AlSb Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005542 GaSb Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000004871 chemical beam epitaxy Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 2
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 2
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N trimethylindium Chemical compound C[In](C)C IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000038 ultrahigh vacuum chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005538 GaSn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010093 LiAlO Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002079 double walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/0257—Doping during depositing
- H01L21/02573—Conductivity type
- H01L21/02576—N-type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
- H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
- H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition
- H01L21/02642—Mask materials other than SiO2 or SiN
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/12—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a stress relaxation structure, e.g. buffer layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/70—Nanostructure
- Y10S977/734—Fullerenes, i.e. graphene-based structures, such as nanohorns, nanococoons, nanoscrolls or fullerene-like structures, e.g. WS2 or MoS2 chalcogenide nanotubes, planar C3N4, etc.
- Y10S977/742—Carbon nanotubes, CNTs
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/902—Specified use of nanostructure
- Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
- Y10S977/949—Radiation emitter using nanostructure
- Y10S977/95—Electromagnetic energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
図1を参照すると、実施例1に係る発光ダイオード10の製造方法は、結晶を成長させるための成長表面101を有する基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に、カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記基板100の前記成長表面101に、第一半導体層120と、活性層130と、第二半導体層140と、を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140及び前記活性層130の一部をエッチングして、前記第一半導体層120の表面の一部を露出させるステップ(S40)と、前記第一半導体層120の表面に第一電極150を設置し、前記第二半導体層140の表面に第二電極160を設置するステップ(S50)と、を含む。
前記カーボンナノチューブ層102は、超配列カーボンナノチューブアレイ(非特許文献1を参照)から引き出して得られたドローン構造カーボンナノチューブフィルム(drawn carbon nanotube film)である。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って、端と端が接続されている。即ち、単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、長さ方向に沿って分子間力で端部同士が接続された複数のカーボンナノチューブを含む。また、前記複数のカーボンナノチューブは、前記カーボンナノチューブフィルムの表面に平行して配列されている。図4及び図5を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、複数のカーボンナノチューブセグメント143を含む。前記複数のカーボンナノチューブセグメント143は、長さ方向に沿って分子間力で端と端が接続されている。各々のカーボンナノチューブセグメント143は、相互に平行に、分子間力で結合された複数のカーボンナノチューブ145を含む。単一の前記カーボンナノチューブセグメント143において、前記複数のカーボンナノチューブ145の各々の長さは同じである。
図9を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤは、分子間力で接続された複数のカーボンナノチューブからなる。この場合、一本のカーボンナノチューブワイヤ(非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ)は、端と端とが接続された複数のカーボンナノチューブセグメント(図示せず)を含む。前記カーボンナノチューブセグメントは、同じ長さ及び幅を有する。さらに、各々の前記カーボンナノチューブセグメントに、同じ長さの複数のカーボンナノチューブが平行に配列されている。前記複数のカーボンナノチューブはカーボンナノチューブワイヤの中心軸に平行に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は1μm〜1cmである。また、図10を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤは、ねじることで、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤを形成することができる。ここで、前記複数のカーボンナノチューブは、前記カーボンナノチューブワイヤの中心軸を軸に、螺旋状に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は1μm〜1cmである。前記カーボンナノチューブ構造体は、前記非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ、又はこれらの組み合わせのいずれか一種からなる。
前記カーボンナノチューブ層102は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは、プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム(pressed carbon nanotube film)である。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおける複数のカーボンナノチューブが、等方的に配列されているか又は所定の方向に沿って配列されている。或いは異なる複数の方向に沿って配列されている。前記カーボンナノチューブフィルムは、押し器具を利用することにより、所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押し、該カーボンナノチューブアレイを圧力で倒すことにより形成された、シート状の自立構造を有するものである。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの配列方向は、前記押し器具の形状及び前記カーボンナノチューブアレイを押す方向により決められている。
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは綿毛構造カーボンナノチューブフィルム(flocculated carbon nanotube film)である。図8を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブが絡み合い且つ等方的に配列されている。前記カーボンナノチューブ構造体において、前記複数のカーボンナノチューブは均一に分布され、配向せずに設置されている。単一の前記カーボンナノチューブの長さは100nm以上であるが、100nm〜10cmであることが好ましい。前記カーボンナノチューブ構造体は、自立構造の薄膜の形状に形成されている。ここで、自立構造とは、支持体を利用せず、前記カーボンナノチューブ構造体を独立して利用することができる形態のことである。前記複数のカーボンナノチューブは、分子間力で接近して、相互に絡み合い、カーボンナノチューブネット状に形成される。前記複数のカーボンナノチューブは配向せずに設置されて、多くの微小な穴が形成される。ここで、単一の前記微小な穴の直径は10μm以下である。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブは、相互に絡み合って設置されるので、該カーボンナノチューブ構造体は柔軟性に優れ、任意の形状に湾曲して形成させることができるため、用途に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体の長さ及び幅を調整することができる。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは0.5nm〜1mmである。
図15を参照すると、本発明の実施例2に係る第二の発光ダイオード20の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101の上に前記カーボンナノチューブ層102を懸架するように設置するステップ(S20a)と、前記基板100の前記成長表面101に前記第一半導体層120、前記活性層130及び前記第二半導体層140を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140及び前記活性層130の一部をエッチングして、前記第一半導体層120の表面の一部を露出させるステップ(S40)と、前記第一半導体層120の表面に前記第一電極150を設置し、前記第二半導体層140の表面に前記第二電極160を設置するステップ(S50)と、を含む。
図17を参照すると、実施例3の第三の発光ダイオード20aは、前記基板100と、前記カーボンナノチューブ層102と、前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前記第二半導体層140と、前記第一電極150と、前記第二電極160と、を含む。前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前記第二半導体層140と、前記第二電極160と、を前記基板100に順に設置され、前記第一半導体層120は、前記基板100に接触する。前記第一電極150は、前記第一半導体層120に電気的に接続され、前記第二電極160は前記第二半導体層140に電気的に接続される。前記第二半導体層140の前記活性層130の反対側の表面は、前記発光ダイオード30の光出射面である。前記カーボンナノチューブ層102は、前記第一半導体層120の内部に、前記第一半導体層120によって囲まれるように設置され、且つカーボンナノチューブ層102の一部が第一半導体層120の外部に露出されている。前記第一電極150は、前記カーボンナノチューブ層102の露出された部分に接触し、電気的に接続される。前記第三の発光ダイオード20aに、前記第二の発光ダイオード20と比べて、次の点が異なる。前記第二電極160は透明電極であり、且つ前記第二半導体層140の全体表面を覆うように設置され、前記カーボンナノチューブ層102の一部は第一半導体層120の外部に露出される。前記第一電極150は、前記カーボンナノチューブ層102の露出された部分に接触し、電気的に接続される。ここで、前記第二電極160は、透明度が高い材料からなる。
図18を参照すると、実施例4の第四の発光ダイオード30の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に前記カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記基板100の前記成長表面101に前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前記第二半導体層140と、を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140及び前記活性層130の一部をエッチングして、前記第一半導体層120の一部の表面を露出させるステップ(S40)と、前記第一半導体層120の表面に、前記第一電極150を設置し、前記第二半導体層140の表面に前記第二電極160を設置するステップ(S50)と、前記カーボンナノチューブ層102を除去するステップ(S60)と、を含む。
図20を参照すると、実施例5の第五の発光ダイオード40の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に前記カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記基板100の前記成長表面101に前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前期第二半導体層140と、を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140と、前記活性層130と、前記第一半導体層120と、の一部をエッチングして、前記カーボンナノチューブ層102の一部を露出させるステップ(S40a)と、前記カーボンナノチューブ層102の露出された部分に前記第一電極150を設置し、前記第二半導体層140の表面に前記第二電極160を設置するステップ(S50)と、を含む。
図23を参照すると、実施例6の第六の発光ダイオード40aは、前記基板100と、前記カーボンナノチューブ層102と、前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前期第二半導体層140と、前記第一電極150と、前記第二電極160と、を含む。前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前記第二半導体層140と、前記第二電極160と、を前記基板100に順に積層して設置されている。前記第一半導体層120は、前記基板100に接触する。前記カーボンナノチューブ層102は、前記基板100と前記第一半導体層120の間に設置される。前記第二電極160は、前記第二半導体層140の表面全体を覆うように設置される。また、前記カーボンナノチューブ層102の一部は、前記第一半導体層120の外部に露出される。前記第一電極150は、前記カーボンナノチューブ層102の露出された部分に接触し、電気的に接続される。前記基板100の前記第一半導体層120の反対側の表面は、前記発光ダイオード40aの光出射面である。
図24及び図25を参照すると、実施例7の第七の発光ダイオード40b及び第八の発光ダイオード40cは、それぞれ前記基板100と、前記カーボンナノチューブ層102と、前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前記第二半導体層140と、前記第一電極150と、前記第二電極160と、を含む。前記第七の発光ダイオード40bは、前記第五の発光ダイオード40と比べて、次の点が異なる。前記カーボンナノチューブ層102は、間隔を開けて平行した複数のカーボンナノチューブワイヤからなる。この場合、前記第一半導体層120の前記基板100の前記成長表面101に対向する表面には、平行且つ間隔を有する複数の溝が形成される。前記第八の発光ダイオード40cは、前記第五の発光ダイオード40と比べて、次の点が異なる。前記カーボンナノチューブ層102は、互いに交叉し、又は互いに編んで網状構造体を形成した複数のカーボンナノチューブワイヤからなる。この場合、前記第一半導体層120の前記基板100の前記成長表面101に対向する表面に、交叉した複数の溝が形成される。
図26を参照すると、実施例8の第九の発光ダイオード50の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に前記第一カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記基板100の前記成長表面101に前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前記第二半導体層140と、を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140の表面に前記第二カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S70)と、前記第二半導体層140の表面に複数の溝172によって、互いに間隔を開けて成長した結晶粒を含む第三半導体層170を成長させるステップ(S80)と、前記第一カーボンナノチューブ層102及び前記第二カーボンナノチューブ層102を除去するステップ(S60a)と、前記第三半導体層170、前記第二半導体層140及び前記活性層130の一部をエッチングして、前記第一半導体層120の一部の表面を露出させるステップ(S40b)と、前記第一半導体層120の表面に前記第一電極150を設置し、前記第二半導体層140の表面に前記第二電極160を設置するステップ(S50)と、を含む。
図28を参照すると、実施例9の第十の発光ダイオード60の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101上に、前記第一カーボンナノチューブ層102を懸架するように設置するステップ(S20a)と、前記基板100の前記成長表面101に前記第一半導体層120、前記活性層130及び前記第二半導体層140を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140の表面に前記第二カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S70)と、前記第二半導体層140の表面に、前記複数の溝172によって互いに間隔を開けて成長した結晶粒を含む前記第三半導体層170を成長させるステップ(S80)と、前記第三半導体層170、前記第二半導体層140及び前記活性層130の一部をエッチングして、前記第一半導体層120の表面の一部を露出させるステップ(S40b)と、前記第一半導体層120の表面に前記第一電極150を設置し、前記第二半導体層140の表面に前記第二電極160を設置するステップ(S50)と、を含む。
図30を参照すると、実施例10の製造方法によって得られた前記第十一の発光ダイオード70は、前記基板100と、前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前記第二半導体層140と、前記第一電極150と前記、前記第二電極160と、前記第三半導体層170と、前記第一カーボンナノチューブ層102及び前記第二カーボンナノチューブ層102を含む。前記第十一の発光ダイオード70は、前記第十の発光ダイオード60と比べて、次の点が異なる。前記カーボンナノチューブ層102は、前記第一半導体層120の内部に、前記第一半導体層120によって囲まれた前記第一カーボンナノチューブ層102の一部が、前記第一半導体層120の外部に露出されている。前記第一電極150は、前記カーボンナノチューブ層102の露出した部分に接触し、電気的に接続される。また、前記第二カーボンナノチューブ層102は、前記第三半導体層170の前記複数の溝172にも設置される。前記第二電極160を、前記第二半導体層140の表面全体を覆うように設置する。前記第三半導体層170及び前記第二カーボンナノチューブ層102は前記第二電極160と前記第二半導体層140の間に設置される。
図31を参照すると、実施例11の第十二の発光ダイオード80の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に前記カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記基板100の前記成長表面101に前記第一半導体層120、前記活性層130及び前記第二半導体層140を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140の表面に前記第二電極160を設置するステップ(S51)と、前記基板100を除去するステップ(S90)と、前記第一半導体層120の表面に前記第一電極150を設置するステップ(S52)と、を含む。
図33を参照すると、実施例12の第十三の発光ダイオード90の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に前記カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記基板100の前記成長表面101に前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前記第二半導体層140と、を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140の表面に反射層180と、前記第二電極160と、を順に形成するステップ(S51a)と、前記基板100を除去するステップ(S90)と、前記第一半導体層120の表面に前記第一電極150を設置するステップ(S52)と、を含む。
図35を参照すると、実施例13の第十四の発光ダイオード110の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に前記バッファ層1202を成長させるステップ(S100)と、前記バッファ層1202の表面に前記カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記バッファ層1202の表面に前記第一半導体層120と、前記活性層130と、前記第二半導体層140と、を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140の表面に前記第二電極160を形成するステップ(S51)と、前記基板100を除去するステップ(S90)と、前記第一半導体層120の表面に前記第一電極150を設置するステップ(S52)と、を含む。
図37を参照すると、実施例14は、前記第十四の発光ダイオード110の他の製造方法を提供する。前記第十四の発光ダイオード110の他の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有す前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に、前記バッファ層1202及び前記真性半導体層1204を順に成長させるステップ(S100a)と、前記真性半導体層1204の表面に前記カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記真性半導体層1204の表面に、前記第一半導体層120、前記活性層130及び前記第二半導体層140を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140の表面に、第二電極160を形成するステップ(S51)と、前記基板100を除去するステップ(S90)と、前記第一半導体層120の表面に、前記第一電極150を設置するステップ(S52)と、を含む。
図38を参照すると、実施例15の第十五の発光ダイオード111の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に、前記バッファ層1202を成長させるステップ(S100)と、前記バッファ層1202の表面に、前記カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記バッファ層1202の表面に前記第一半導体層120、前記活性層130及び前記第二半導体層140を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140の表面に前記反射層180及び前記第二電極160を順に形成するステップ(S51a)と、前記基板100を除去するステップ(S90)と、前記第一半導体層120の表面に、前記第一電極150を設置するステップ(S52)と、を含む。
図40を参照すると、実施例16は、前記第十五の発光ダイオード111の他の製造方法を提供する。前記第十五の発光ダイオード111の他の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に、前記バッファ層1202及び前記真性半導体層1204を順に成長させるステップ(S100a)と、前記真性半導体層1204の表面に前記カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記真性半導体層1204の表面に、前記第一半導体層120、前記活性層130及び前記第二半導体層140を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140の表面に前記第二電極160を形成するステップ(S51)と、前記基板100を除去するステップ(S90)と、前記第一半導体層120の表面に、前記第一電極150を設置するステップ(S52)と、を含む。
図41を参照すると、実施例17の前記第十六の発光ダイオード115の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101に、前記バッファ層1202を成長させるステップ(S100)と、前記バッファ層1202の表面に、前記第一カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S20)と、前記バッファ層1202の表面に前記第一半導体層120、前記活性層130及び前記第二半導体層140を順に成長させるステップ(S30)と、前記第二半導体層140の表面に、前記第二カーボンナノチューブ層102を設置するステップ(S70)と、前記第二半導体層140の表面に、前記複数の溝172によって、互いに間隔を開けて成長された結晶粒を含む前記第三半導体層170を成長させるステップ(S80)と、前記第二カーボンナノチューブ層102を除去するステップ(S60b)と、前記第二半導体層140の表面に、前記第二電極160を設置するステップ(S51)と、前記基板100を除去するステップ(S90)と、前記第一半導体層120の表面に、前記第一電極150を設置するステップ(S52)と、を含む。
図43を参照すると、実施例18の前記第十七の発光ダイオード113の製造方法は、結晶成長のための前記成長表面101を有する前記基板100を提供するステップ(S10)と、前記基板100の前記成長表面101上に、前記カーボンナノチューブ層102を懸架するように設置するステップ(S20a)と、前記基板100の前記成長表面101に前記バッファ層1202を成長させるステップ(S100)と、前記バッファ層1202の表面に、前記第一半導体層120、前記活性層130及び前記第二半導体層140を順に成長させるステップ(S30)と、前記基板100を除去するステップ(S90)と、前記第一半導体層120の表面に、前記第一電極150を設置し、前記第二半導体層140の表面に、前記第二電極160を設置するステップ(S50)と、を含む。
80、90、110、111、113、115 発光ダイオード
100 基板
100a ベース
101 成長表面
102 カーボンナノチューブ層
103 キャビティ
112 第一支持体
114 第二支持体
120 第一半導体層
121、1204 真性半導体層
122、172 溝
123 N型のGaNエピタキシャル層
130 活性層
140 第二半導体層
143 カーボンナノチューブセグメント
145 カーボンナノチューブ
150 第一電極
160 第二電極
170 第三半導体層
180 反射層
1021 空隙
1202 バッファ層
1242 エピタキシャル結晶粒
1244 エピタキシャル膜
Claims (3)
- 基板と、第一半導体層と、第二半導体層と、活性層と、第一電極と、第二電極と、複数の空隙を有するカーボンナノチューブ層と、を含む発光ダイオードであって、
前記第一半導体層、前記活性層、及び前記第二半導体層が、前記基板から離れる方向に沿って、前記基板に順次的に積層され、
前記第一電極が、前記第一半導体層に電気的に接続され、
前記第二電極が、前記第二半導体層に電気的に接続され、
前記カーボンナノチューブ層が、前記第一半導体層の内に配置され、且つ前記カーボンナノチューブ層の一部が前記第一半導体層の外部に露出され、
前記第一電極が、前記カーボンナノチューブ層の前記第一半導体層の外部に露出された部分に接続され、
前記カーボンナノチューブ層は、複数のカーボンナノチューブが互いに接続されて一体構造になった自立構造の薄膜の形状を有し、
前記カーボンナノチューブ層は、少なくとも一枚のドローン構造カーボンナノチューブフィルムからなり、
前記カーボンナノチューブ層における複数の空隙は、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムを形成する際に形成されたストリップ状間隙であり、
前記ストリップ状間隙は、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが軸方向に沿って配列して、延伸された隣接するカーボンナノチューブ同士の間にできる間隙であることを特徴とする発光ダイオード。 - 基板と、第一半導体層と、第二半導体層と、活性層と、第一電極と、第二電極と、複数の溝が形成された第三半導体層と、複数の空隙を有する第一カーボンナノチューブ層と、複数の空隙を有する第二カーボンナノチューブ層と、を含む発光ダイオードであって、
前記第一半導体層、前記活性層、前記第二半導体層及び前記第三半導体層が、前記基板から離れる方向に沿って、前記基板に順次的に積層され、
前記第一電極が、前記第一半導体層に電気的に接続され、
前記第二電極が、前記第二半導体層に電気的に接続され、
前記第一カーボンナノチューブ層が、前記第一半導体層の内に配置され、且つ前記第一カーボンナノチューブ層の一部が前記第一半導体層の外部に露出され、
前記第一電極が、前記第一カーボンナノチューブ層の前記第一半導体層の外部に露出された部分に接続され、
前記第二カーボンナノチューブ層が、前記第三半導体層の複数の溝に配置され、
前記第二電極が、前記第二カーボンナノチューブ層に接続され、
前記第一カーボンナノチューブ層及び前記第二カーボンナノチューブ層は、複数のカーボンナノチューブが互いに接続されて一体構造になった自立構造の薄膜の形状を有し、
前記カーボンナノチューブ層は、少なくとも一枚のドローン構造カーボンナノチューブフィルムからなり、
前記カーボンナノチューブ層における複数の空隙は、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムを形成する際に形成されたストリップ状間隙であり、
前記ストリップ状間隙は、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが軸方向に沿って配列して、延伸された隣接するカーボンナノチューブ同士の間にできる間隙であることを特徴とする発光ダイオード。 - 前記第一半導体層が、前記基板の成長表面から成長し、前記カーボンナノチューブ層の前記複数の空隙を通じて続いて成長し、前記カーボンナノチューブ層を囲むように共に結合することにより前記第一半導体層に複数のキャビティが形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の発光ダイオード。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110110751.5 | 2011-04-29 | ||
CN201110110751.5A CN102760797B (zh) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | 发光二极管 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012235118A JP2012235118A (ja) | 2012-11-29 |
JP5591863B2 true JP5591863B2 (ja) | 2014-09-17 |
Family
ID=47055183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012102567A Active JP5591863B2 (ja) | 2011-04-29 | 2012-04-27 | 発光ダイオード |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8841686B2 (ja) |
JP (1) | JP5591863B2 (ja) |
CN (1) | CN102760797B (ja) |
TW (1) | TWI415303B (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102760797B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-04-01 | 清华大学 | 发光二极管 |
CN103367555B (zh) * | 2012-03-28 | 2016-01-20 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
CN103813554B (zh) * | 2012-11-06 | 2016-01-13 | 北京富纳特创新科技有限公司 | 除霜玻璃及应用该除霜玻璃的汽车 |
US9000414B2 (en) * | 2012-11-16 | 2015-04-07 | Korea Photonics Technology Institute | Light emitting diode having heterogeneous protrusion structures |
CN103904179A (zh) * | 2012-12-29 | 2014-07-02 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管晶粒及其制造方法 |
CN104377284B (zh) * | 2013-08-14 | 2017-09-26 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管及发光二极管制造方法 |
US9368676B2 (en) * | 2013-08-19 | 2016-06-14 | Ohio State Innovation Foundation | Gd doped AlGaN ultraviolet light emitting diode |
CN104952983B (zh) * | 2014-03-26 | 2018-07-10 | 清华大学 | 外延结构的制备方法 |
CN104952987B (zh) * | 2014-03-26 | 2018-04-24 | 清华大学 | 发光二极管 |
CN104952988B (zh) * | 2014-03-26 | 2017-07-07 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
CN104952984B (zh) * | 2014-03-27 | 2017-11-14 | 清华大学 | 外延结构的制备方法 |
Family Cites Families (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5021902A (en) * | 1988-02-17 | 1991-06-04 | Hitachi, Ltd. | Tape changer for loading and unloading a magazine of magnetic tape cartridges |
JP2947155B2 (ja) | 1996-02-05 | 1999-09-13 | サンケン電気株式会社 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
US7563711B1 (en) * | 2001-07-25 | 2009-07-21 | Nantero, Inc. | Method of forming a carbon nanotube-based contact to semiconductor |
JP2003243316A (ja) | 2002-02-20 | 2003-08-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体素子用基板およびその製造方法 |
JP4233268B2 (ja) | 2002-04-23 | 2009-03-04 | シャープ株式会社 | 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法 |
JP2003330111A (ja) * | 2002-05-10 | 2003-11-19 | Olympus Optical Co Ltd | 発光ユニット、照明装置、及び投影表示装置 |
JP4748924B2 (ja) | 2002-12-05 | 2011-08-17 | 日本碍子株式会社 | 半導体積層構造 |
JP5021321B2 (ja) * | 2004-02-20 | 2012-09-05 | ユニバーシティ オブ フロリダ リサーチ ファンデーション インコーポレーティッド | ナノチューブ・コンタクトを用いた半導体デバイスおよび方法 |
JP2005277374A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-10-06 | Toyoda Gosei Co Ltd | Iii族窒化物系化合物半導体発光素子及びその製造方法 |
KR100682873B1 (ko) * | 2004-12-28 | 2007-02-15 | 삼성전기주식회사 | 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 |
CN1992359B (zh) * | 2005-09-22 | 2012-12-12 | 索尼株式会社 | 发光二极管及其制造方法 |
JP4462249B2 (ja) | 2005-09-22 | 2010-05-12 | ソニー株式会社 | 発光ダイオードの製造方法、集積型発光ダイオードの製造方法および窒化物系iii−v族化合物半導体の成長方法 |
CN1988100B (zh) | 2005-12-20 | 2010-09-29 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 一种场发射阴极的制备方法 |
TWI371773B (en) | 2005-12-23 | 2012-09-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Method for making a field emission cathode |
TW200826323A (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-16 | Kinik Co | LED and manufacture method thereof |
TW200826322A (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-16 | Kinik Co | LED and manufacture method thereof |
US7678672B2 (en) * | 2007-01-16 | 2010-03-16 | Northrop Grumman Space & Mission Systems Corp. | Carbon nanotube fabrication from crystallography oriented catalyst |
JP2008266064A (ja) | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Nichia Corp | 半導体素子用基板、及びその製造方法 |
GB0722054D0 (en) | 2007-11-09 | 2007-12-19 | Photonstar Led Ltd | LED with enhanced light extraction |
JP5045418B2 (ja) | 2007-11-28 | 2012-10-10 | 三菱化学株式会社 | GaN系LED素子、GaN系LED素子の製造方法およびGaN系LED素子製造用テンプレート |
JP5276852B2 (ja) * | 2008-02-08 | 2013-08-28 | 昭和電工株式会社 | Iii族窒化物半導体エピタキシャル基板の製造方法 |
JP2009242145A (ja) | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Toray Ind Inc | カーボンナノチューブ膜の製造方法 |
CN101752477A (zh) * | 2008-11-28 | 2010-06-23 | 清华大学 | 发光二极管 |
CN101820036B (zh) * | 2009-02-27 | 2013-08-28 | 清华大学 | 一种发光二极管的制备方法 |
JP5725420B2 (ja) | 2009-03-06 | 2015-05-27 | 矢崎総業株式会社 | カーボンの凝集アセンブリを製造する方法 |
TWI380480B (en) * | 2009-03-06 | 2012-12-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Method for manufacturing light emitting diode |
JP2010232464A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Showa Denko Kk | Iii族窒化物半導体発光素子及びその製造方法、並びにレーザダイオード |
CN101990147B (zh) | 2009-07-31 | 2013-08-28 | 清华大学 | 振动膜及应用该振动膜的扬声器 |
JP5287665B2 (ja) | 2009-10-30 | 2013-09-11 | 豊田合成株式会社 | 半導体発光素子の製造方法 |
CN101859856B (zh) * | 2010-06-04 | 2016-06-15 | 清华大学 | 发光二极管 |
KR20120081506A (ko) * | 2011-01-11 | 2012-07-19 | 삼성전자주식회사 | 수직형 발광소자 |
CN102760795B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-07-01 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
CN102760798B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-03-11 | 清华大学 | 一种发光二极管的制备方法 |
CN102760804B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-01-21 | 清华大学 | 发光二极管 |
CN102760799B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-01-21 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
CN102760803B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-08-26 | 清华大学 | 发光二极管 |
CN102760801B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-04-01 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
CN102760796B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-01-21 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
CN102760802B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-03-11 | 清华大学 | 发光二极管 |
CN102760797B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-04-01 | 清华大学 | 发光二极管 |
CN103367555B (zh) * | 2012-03-28 | 2016-01-20 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
-
2011
- 2011-04-29 CN CN201110110751.5A patent/CN102760797B/zh active Active
- 2011-05-10 TW TW100116286A patent/TWI415303B/zh active
- 2011-11-03 US US13/288,327 patent/US8841686B2/en active Active
-
2012
- 2012-04-27 JP JP2012102567A patent/JP5591863B2/ja active Active
-
2014
- 2014-07-31 US US14/449,104 patent/US9012946B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102760797A (zh) | 2012-10-31 |
TW201244172A (en) | 2012-11-01 |
US20140339592A1 (en) | 2014-11-20 |
US9012946B2 (en) | 2015-04-21 |
US20120273818A1 (en) | 2012-11-01 |
TWI415303B (zh) | 2013-11-11 |
CN102760797B (zh) | 2015-04-01 |
JP2012235118A (ja) | 2012-11-29 |
US8841686B2 (en) | 2014-09-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5591864B2 (ja) | 発光ダイオードの製造方法 | |
JP5518933B2 (ja) | 発光ダイオードの製造方法 | |
JP5538472B2 (ja) | 発光ダイオード | |
JP5746089B2 (ja) | 発光ダイオード | |
JP5518932B2 (ja) | 発光ダイオードの製造方法 | |
JP5591863B2 (ja) | 発光ダイオード | |
JP5379212B2 (ja) | エピタキシャル構造体及びその製造方法 | |
JP5783881B2 (ja) | エピタキシャル構造体の製造方法 | |
JP5591865B2 (ja) | 発光ダイオードの製造方法 | |
JP5385359B2 (ja) | エピタキシャル層を成長させることに用いるベース及びその使用方法 | |
US9166104B2 (en) | Light emitting diode | |
JP5379211B2 (ja) | エピタキシャル構造体及びその製造方法 | |
JP5931402B2 (ja) | エピタキシャル層を成長させることに用いるマスク及びその使用方法 | |
JP5379210B2 (ja) | エピタキシャル構造体の製造方法 | |
JP5931401B2 (ja) | エピタキシャル構造体及びその製造方法 | |
JP5379209B2 (ja) | エピタキシャル構造体及びその製造方法 | |
JP5379208B2 (ja) | エピタキシャル構造体及びその製造方法 | |
JP5718209B2 (ja) | エピタキシャル構造体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130821 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130917 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140210 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140424 |
|
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: 20140630 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140730 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5591863 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |