JPH04328878A - 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 - Google Patents
発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法Info
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- JPH04328878A JPH04328878A JP3128539A JP12853991A JPH04328878A JP H04328878 A JPH04328878 A JP H04328878A JP 3128539 A JP3128539 A JP 3128539A JP 12853991 A JP12853991 A JP 12853991A JP H04328878 A JPH04328878 A JP H04328878A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオ−ドを得る
ための ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャルウエハの製
造方法に関する。
ための ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャルウエハの製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓ１−ＸＰＸを材料とする発光ダ
イオ−ドは、混晶率ｘを変えることによって赤外光から
緑色光まで各種の色で発光させることができ、特に、発
光中心となる窒素を添加することによって中間色である
橙色や黄色を発光させることもできることから、表示素
子として広く用いられている。
イオ−ドは、混晶率ｘを変えることによって赤外光から
緑色光まで各種の色で発光させることができ、特に、発
光中心となる窒素を添加することによって中間色である
橙色や黄色を発光させることもできることから、表示素
子として広く用いられている。
【０００３】これらの発光ダイオ−ドは、液相法、また
は気相法のいずれかで成長させたエピタキシャルウエハ
を使用しており、液相法によれば比較的明るい発光出力
、すなわち高輝度な発光ダイオ−ドを得ることができる
が、結晶基板の格子定数に一致するエピタキシャル結晶
しか得られないため、橙色や黄色等の中間色を発光する
発光ダイオ−ドを得ることができない。
は気相法のいずれかで成長させたエピタキシャルウエハ
を使用しており、液相法によれば比較的明るい発光出力
、すなわち高輝度な発光ダイオ−ドを得ることができる
が、結晶基板の格子定数に一致するエピタキシャル結晶
しか得られないため、橙色や黄色等の中間色を発光する
発光ダイオ−ドを得ることができない。
【０００４】一方、気相法を用いる場合には、基板と発
光層との間に順次組成比を変えた結晶層を設けるグレ−
ディングとよばれる手法を適用することにより、結晶基
板の格子定数と一致しないエピタキシャル結晶を得るこ
とができるが、このグレ−ディング層が存在すること、
および、ＰＮ接合を熱拡散法で生成しなければならない
ために望ましいＰＮ接合を得ることが困難なこととによ
って、液相法に比較すると高い輝度の発光ダイオ−ドを
得ることができない。
光層との間に順次組成比を変えた結晶層を設けるグレ−
ディングとよばれる手法を適用することにより、結晶基
板の格子定数と一致しないエピタキシャル結晶を得るこ
とができるが、このグレ−ディング層が存在すること、
および、ＰＮ接合を熱拡散法で生成しなければならない
ために望ましいＰＮ接合を得ることが困難なこととによ
って、液相法に比較すると高い輝度の発光ダイオ−ドを
得ることができない。
【０００５】このグレ−ディングに関して生じる欠陥は
、グレ−ディング層の層厚を厚くすることによって改善
することができるが、ＰＮ接合で生じる問題を解決する
ことは容易でない。このＰＮ接合で生じる問題を解決す
る１つの方法として、特公昭５８−２５０７９号公報に
は、気相エピタキシャル成長でＰＮ接合を作る際に、Ｎ
層の成長後、Ｐ層の成長時に単結晶基板の温度を５０〜
１００℃下で徐々に低下させてＰ層のド−バントである
亜鉛の熱拡散を軽減するという、液相法で採用される徐
冷に類似した方法が記載されているが、未だ実用化され
ていない。
、グレ−ディング層の層厚を厚くすることによって改善
することができるが、ＰＮ接合で生じる問題を解決する
ことは容易でない。このＰＮ接合で生じる問題を解決す
る１つの方法として、特公昭５８−２５０７９号公報に
は、気相エピタキシャル成長でＰＮ接合を作る際に、Ｎ
層の成長後、Ｐ層の成長時に単結晶基板の温度を５０〜
１００℃下で徐々に低下させてＰ層のド−バントである
亜鉛の熱拡散を軽減するという、液相法で採用される徐
冷に類似した方法が記載されているが、未だ実用化され
ていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＧａＡｓ１
−ＸＰＸ発光ダイオ−ドの高輝度化、特に気相法を適用
することのみによって得られる橙色、黄色等の中間色の
高輝度発光ダイオ−ドを得るのに好適な、ＰＮ接合が良
質なアブラプトジャンクション（ａｂｒｕｐｔ ｊｕ
ｎｃｔｉｏｎ）として得られる気相法によるエピタキシ
ャルウェハの製造方法を提供することを目的とするもの
である。
−ＸＰＸ発光ダイオ−ドの高輝度化、特に気相法を適用
することのみによって得られる橙色、黄色等の中間色の
高輝度発光ダイオ−ドを得るのに好適な、ＰＮ接合が良
質なアブラプトジャンクション（ａｂｒｕｐｔ ｊｕ
ｎｃｔｉｏｎ）として得られる気相法によるエピタキシ
ャルウェハの製造方法を提供することを目的とするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ＧａＰ単結晶基板上にＰ
Ｎ接合を有するＧａＡｓ１−ＸＰＸ（ここで、０．４≦
ｘ≦０．９）単結晶層を気相エピタキシャル成長させる
発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法にお
いて、窒素原子を含むＮ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタ
キシャル単結晶層上に、窒素原子を含みＮ型不純物を実
質的にド−プしない低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエ
ピタキシャル単結晶層を成長させ、さらに、窒素原子を
含み亜鉛をド−プしたＰ型ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキ
シャル単結晶層を成長させるようにしたものである。
Ｎ接合を有するＧａＡｓ１−ＸＰＸ（ここで、０．４≦
ｘ≦０．９）単結晶層を気相エピタキシャル成長させる
発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法にお
いて、窒素原子を含むＮ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタ
キシャル単結晶層上に、窒素原子を含みＮ型不純物を実
質的にド−プしない低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエ
ピタキシャル単結晶層を成長させ、さらに、窒素原子を
含み亜鉛をド−プしたＰ型ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキ
シャル単結晶層を成長させるようにしたものである。
【０００８】
【作用】上記した最後のＰ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピ
タキシャル単結晶層の成長中に亜鉛原子がこの層から熱
拡散し、上記低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキ
シャル単結晶層はＰ型ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャ
ル単結晶層になる。このとき、低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１
−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層のキャリア濃度 ｎ＝
ＮＤ−ＮＡが低いために、高濃度の亜鉛を含んでいるＰ
型エピタキシャル単結晶層からの亜鉛の過剰補償によっ
てこの低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル
単結晶層はＰ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単
結晶層となり、良質なアブラプトジャンクションが得ら
れるので、高輝度の発光ダイオ−ドを得ることができる
。
タキシャル単結晶層の成長中に亜鉛原子がこの層から熱
拡散し、上記低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキ
シャル単結晶層はＰ型ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャ
ル単結晶層になる。このとき、低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１
−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層のキャリア濃度 ｎ＝
ＮＤ−ＮＡが低いために、高濃度の亜鉛を含んでいるＰ
型エピタキシャル単結晶層からの亜鉛の過剰補償によっ
てこの低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル
単結晶層はＰ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単
結晶層となり、良質なアブラプトジャンクションが得ら
れるので、高輝度の発光ダイオ−ドを得ることができる
。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが、本発明は
これに限定されるものではない。
これに限定されるものではない。
【００１０】
【実施例１】図面に従い、本発明の発光ダイオ−ド用エ
ピタキシャルウエハの製造方法の実施例１についてさら
に詳しく説明する。図１は、本発明の実施例１の方法で
製造されたエピタキシャルウエハの断面図である。内径
が１５０ｍｍ、長さ１４０ｃｍの縦型石英製反応管内に
、Ｎ型ＧａＰ単結晶基板２１として研磨加工した厚み２
５０μｍ、直径２インチでキャリア濃度５×１０１７の
Ｎ型ＧａＰ単結晶基板２１を１２枚設置し、この反応管
内のガス流れ方向の上流に液体状の金属ガリウムを石英
容器に収容して配置した。そして、上記の反応管を窒素
ガス流量１０ｌ／分で約３０分間反応管内の空気パ−ジ
を行った後、水素ガス流量６ｌ／分として上記金属ガリ
ウムが８３０℃、基板が８５０℃になるまで電気炉内で
加熱した。次に、Ｎ型グレ−デイング層２２（Ｎ型Ｇａ
Ａｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層）は、上記の石
英容器内の金属ガリウムを移送するための塩化水素ガス
を１８０ｃｃ／分、Ｎ型ド−バントとして窒素ガスで１
００ｐｐｍに希釈した硫化水素ガスを６０ｃｃ／分、水
素ガスで１０％に希釈したホスフィンガスを１２０ｃｃ
／分の流量で、それぞれこの反応管内に導入し、これと
ともに、水素ガスで希釈した１０％アルシンガスを０ｃ
ｃ／分から０．７３ｃｃ／分の割合で増加させながら９
０分間のグレ−ディングを行って生成した。前記９０分
間のグレ−ディング層生成の終了時には、水素ガスで希
釈した１０％アルシンガスは６６ｃｃ／分の流量になっ
ており、その後、エピタキシャル成長終了まで１０％ア
ルシンガスをこの６６ｃｃ／分の一定量で継続して反応
管内に導入した。
ピタキシャルウエハの製造方法の実施例１についてさら
に詳しく説明する。図１は、本発明の実施例１の方法で
製造されたエピタキシャルウエハの断面図である。内径
が１５０ｍｍ、長さ１４０ｃｍの縦型石英製反応管内に
、Ｎ型ＧａＰ単結晶基板２１として研磨加工した厚み２
５０μｍ、直径２インチでキャリア濃度５×１０１７の
Ｎ型ＧａＰ単結晶基板２１を１２枚設置し、この反応管
内のガス流れ方向の上流に液体状の金属ガリウムを石英
容器に収容して配置した。そして、上記の反応管を窒素
ガス流量１０ｌ／分で約３０分間反応管内の空気パ−ジ
を行った後、水素ガス流量６ｌ／分として上記金属ガリ
ウムが８３０℃、基板が８５０℃になるまで電気炉内で
加熱した。次に、Ｎ型グレ−デイング層２２（Ｎ型Ｇａ
Ａｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層）は、上記の石
英容器内の金属ガリウムを移送するための塩化水素ガス
を１８０ｃｃ／分、Ｎ型ド−バントとして窒素ガスで１
００ｐｐｍに希釈した硫化水素ガスを６０ｃｃ／分、水
素ガスで１０％に希釈したホスフィンガスを１２０ｃｃ
／分の流量で、それぞれこの反応管内に導入し、これと
ともに、水素ガスで希釈した１０％アルシンガスを０ｃ
ｃ／分から０．７３ｃｃ／分の割合で増加させながら９
０分間のグレ−ディングを行って生成した。前記９０分
間のグレ−ディング層生成の終了時には、水素ガスで希
釈した１０％アルシンガスは６６ｃｃ／分の流量になっ
ており、その後、エピタキシャル成長終了まで１０％ア
ルシンガスをこの６６ｃｃ／分の一定量で継続して反応
管内に導入した。
【００１１】上記のようにグレ−ディング層が形成され
てから、このグレ−ディング層の欠陥緩和のために、上
記雰囲気のままで、窒素原子を含まないＮ型 ＧａＡｓ
１−ＸＰＸ層を６０分間成長させて緩和層２３（Ｎ型
ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層）を形成し
た。次にアイソエレクトロニックトラップとして作用す
る窒素をエピタキシャル単結晶中に添加するために、ア
ンモニアガスを２５０ｃｃ／分の割合で上記雰囲気とと
もに導入しながら、５０分間エピタキシャル成長を行わ
しめることによって、窒素原子を含むＮ型 ＧａＡｓ１
−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層をＮ型発光層２４とし
て形成させた。続いてＮ型ド−バントを得るための硫化
水素ガスの導入を停止することによって、前記塩化水素
ガス、１０％ホスフィンガス、１０％アルシンガス及び
アンモニアガスの雰囲気中で、低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１
−ＸＰＸ層を４０分間成長させて補償層２５を形成させ
た。続いて、Ｐ型ド−バントであるジメチル亜鉛を上記
雰囲気とともに４ｃｃ／分の割合で導入しながら６０分
間エピタキシャル成長を行うことによって、Ｐ型注入層
２６となる窒素原子を含み亜鉛をド−プしたＰ型 Ｇａ
Ａｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層を成長させた。
てから、このグレ−ディング層の欠陥緩和のために、上
記雰囲気のままで、窒素原子を含まないＮ型 ＧａＡｓ
１−ＸＰＸ層を６０分間成長させて緩和層２３（Ｎ型
ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層）を形成し
た。次にアイソエレクトロニックトラップとして作用す
る窒素をエピタキシャル単結晶中に添加するために、ア
ンモニアガスを２５０ｃｃ／分の割合で上記雰囲気とと
もに導入しながら、５０分間エピタキシャル成長を行わ
しめることによって、窒素原子を含むＮ型 ＧａＡｓ１
−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層をＮ型発光層２４とし
て形成させた。続いてＮ型ド−バントを得るための硫化
水素ガスの導入を停止することによって、前記塩化水素
ガス、１０％ホスフィンガス、１０％アルシンガス及び
アンモニアガスの雰囲気中で、低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１
−ＸＰＸ層を４０分間成長させて補償層２５を形成させ
た。続いて、Ｐ型ド−バントであるジメチル亜鉛を上記
雰囲気とともに４ｃｃ／分の割合で導入しながら６０分
間エピタキシャル成長を行うことによって、Ｐ型注入層
２６となる窒素原子を含み亜鉛をド−プしたＰ型 Ｇａ
Ａｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層を成長させた。
【００１２】上述のように、このＰ型注入層２６（窒素
原子含有Ｐ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結
晶層）の成長時には、上記補償層２５（窒素原子含有Ｎ
型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層）であ
る。低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単
結晶層にこのＰ型エピタキシャル単結晶層からの亜鉛が
過剰補償され、これによって、補償層２５はＰ型に変化
して低濃度のＰ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル
単結晶層になる。なお、このように変化した補償層２５
を以下、Ｐ型補償層という。これによって、図１に示す
ように、Ｎ型ＧａＰ単結晶基板２１の上に２２から２６
の５層からなるエピタキシャル単結晶層が生成され、そ
れぞれの層のエピタキシャル層厚とキャリア濃度、すな
わち、ドナ−濃度ＮＤとアクセプタ濃度ＮＡとの差であ
るＮＤ−ＮＡ、または、ＮＡ−ＮＤは次の表−１の通り
である。
原子含有Ｐ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結
晶層）の成長時には、上記補償層２５（窒素原子含有Ｎ
型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層）であ
る。低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単
結晶層にこのＰ型エピタキシャル単結晶層からの亜鉛が
過剰補償され、これによって、補償層２５はＰ型に変化
して低濃度のＰ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル
単結晶層になる。なお、このように変化した補償層２５
を以下、Ｐ型補償層という。これによって、図１に示す
ように、Ｎ型ＧａＰ単結晶基板２１の上に２２から２６
の５層からなるエピタキシャル単結晶層が生成され、そ
れぞれの層のエピタキシャル層厚とキャリア濃度、すな
わち、ドナ−濃度ＮＤとアクセプタ濃度ＮＡとの差であ
るＮＤ−ＮＡ、または、ＮＡ−ＮＤは次の表−１の通り
である。
【００１３】
【表−１】
【００１４】また、図２はエピタキシャル層の表面から
の深さ（μｍ）３１と、ドナ−とアクセプタとの濃度の
差の絶対値であるキャリア濃度（ＮＤ−ＮＡ）３２との
関係を示した説明図である。同図中、３３はＰ型注入層
，３４は補償層、３５はＮ型発光層、３６はＮ型緩和層
、３７はＮ型グレ−ディング層、３８はＮ型ＧａＰ基板
を示し、３９は前記の結果を示すグラフである。同図の
グラフ３９から理想的なアブラプトジャンクションとし
てのＰＮ接合が生成されたことが確認できる。
の深さ（μｍ）３１と、ドナ−とアクセプタとの濃度の
差の絶対値であるキャリア濃度（ＮＤ−ＮＡ）３２との
関係を示した説明図である。同図中、３３はＰ型注入層
，３４は補償層、３５はＮ型発光層、３６はＮ型緩和層
、３７はＮ型グレ−ディング層、３８はＮ型ＧａＰ基板
を示し、３９は前記の結果を示すグラフである。同図の
グラフ３９から理想的なアブラプトジャンクションとし
てのＰＮ接合が生成されたことが確認できる。
【００１５】このエピタキシャルウエハを用いて発光ダ
イオ−ドを製作するために、上記エピタキシャル層の表
面にＡｕ１％を含有するＢｅを、また、ＧａＰ基板の裏
面に１２％のＡｕを含有するＧｅをそれぞれ蒸着し、水
素ガス中で１０分間、４５０℃に維持して合金化を行っ
た後、３００μｍ角のチップ状の発光素子を構成し、さ
らに、リ−ドフレ−ムにマウントして樹脂封止を行って
径が５ｍｍの発光ダイオ−ドを構成した。
イオ−ドを製作するために、上記エピタキシャル層の表
面にＡｕ１％を含有するＢｅを、また、ＧａＰ基板の裏
面に１２％のＡｕを含有するＧｅをそれぞれ蒸着し、水
素ガス中で１０分間、４５０℃に維持して合金化を行っ
た後、３００μｍ角のチップ状の発光素子を構成し、さ
らに、リ−ドフレ−ムにマウントして樹脂封止を行って
径が５ｍｍの発光ダイオ−ドを構成した。
【００１６】その発光輝度を測定したところ、動作電流
２０ｍＡの時、発光波長６３０ｎｍ、輝度５４０ｍｃｄ
という高い輝度が得られた。これは気相法によって得ら
れた従来のＮ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル表
面に亜鉛を熱拡散して生成した波長６３０ｎｍの橙色の
発光ダイオ−ドに比べてほぼ２．２倍高い輝度である。
２０ｍＡの時、発光波長６３０ｎｍ、輝度５４０ｍｃｄ
という高い輝度が得られた。これは気相法によって得ら
れた従来のＮ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル表
面に亜鉛を熱拡散して生成した波長６３０ｎｍの橙色の
発光ダイオ−ドに比べてほぼ２．２倍高い輝度である。
【００１７】
【実施例２】窒素原子を含み、Ｎ型不純物をド−プしな
い低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸ層である図１の補償
層２５における層厚のみを変化させて、他の４つの層は
上記実施例１と同一の条件でエピタキシャル成長させた
。その結果、得られた発光ダイオ−ドは、次の表−２に
示すように、この層の層厚が１２μｍのとき最も輝度が
高く、７４０ｍｃｄの発光ダイオ−ドが得られた。
い低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸ層である図１の補償
層２５における層厚のみを変化させて、他の４つの層は
上記実施例１と同一の条件でエピタキシャル成長させた
。その結果、得られた発光ダイオ−ドは、次の表−２に
示すように、この層の層厚が１２μｍのとき最も輝度が
高く、７４０ｍｃｄの発光ダイオ−ドが得られた。
【００１８】
【表−２】
【００１９】
【実施例３】上記実施例１における窒素原子を含むＰ型
ＧａＡｓ１−ＸＰＸ層である図１のＰ型注入層２６に
おける層厚を変化させ、他の４つの層は実施例１のまま
の条件でエピタキシャル成長を行わせた。その結果、得
られた発光ダイオ−ドは次の表−３に示すように、この
層の層厚が１５μｍのとき最も輝度が高く、その輝度が
６１０ｍｃｄの発光ダイオ−ドが得られた。
ＧａＡｓ１−ＸＰＸ層である図１のＰ型注入層２６に
おける層厚を変化させ、他の４つの層は実施例１のまま
の条件でエピタキシャル成長を行わせた。その結果、得
られた発光ダイオ−ドは次の表−３に示すように、この
層の層厚が１５μｍのとき最も輝度が高く、その輝度が
６１０ｍｃｄの発光ダイオ−ドが得られた。
【００２０】
【表−３】
【００２１】
【実施例４】実施例１と同一のガス流量でエピタキシャ
ル成長の時間のみを次表−４のように変更し、エピタキ
シャル成長を行わせた。
ル成長の時間のみを次表−４のように変更し、エピタキ
シャル成長を行わせた。
【００２２】
【表−４】
【００２３】なお図１より、補償層２５は、低濃度Ｎ型
ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層に前述の
如くＰ型エピタキシャル単結晶層からの亜鉛の拡散によ
る過剰補償によってＰ型に変化したＰ型領域と、亜鉛の
過剰補償を受けていない低Ｎ型領域とからなる ＧａＡ
ｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層になる。また、こ
の表−４の右欄には、形成された各層の厚さも併せて示
した。
ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層に前述の
如くＰ型エピタキシャル単結晶層からの亜鉛の拡散によ
る過剰補償によってＰ型に変化したＰ型領域と、亜鉛の
過剰補償を受けていない低Ｎ型領域とからなる ＧａＡ
ｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層になる。また、こ
の表−４の右欄には、形成された各層の厚さも併せて示
した。
【００２４】このエピタキシャルウェハから実施例１に
おける同一の方法で直径５ｍｍの発光素子を有する発光
ダイオ−ドを作成してその発光輝度を測定したところ、
８２０ｍｃｄという従来の熱拡散法による発光ダイオ−
ドの輝度の約３．７倍という極めて高い輝度をもつ発光
ダイオ−ドが得られた。
おける同一の方法で直径５ｍｍの発光素子を有する発光
ダイオ−ドを作成してその発光輝度を測定したところ、
８２０ｍｃｄという従来の熱拡散法による発光ダイオ−
ドの輝度の約３．７倍という極めて高い輝度をもつ発光
ダイオ−ドが得られた。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、窒素原子を含むＰ型Ｇ
ａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル層中の亜鉛が下層の低
濃度Ｎ型ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル層に熱拡散
して形成されるＰＮ接合はアブラプトジャクンションで
あって高品質のＰＮ接合となる。この結果、液相法によ
って得られる発光ダイオ−ドよりも輝度が低いという従
来の気相法の欠点を解消することができ、特に、橙色や
黄色などの中間色の高輝度発光ダイオ−ドを気相法によ
って生産し得るという格別の効果が達成される。
ａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル層中の亜鉛が下層の低
濃度Ｎ型ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル層に熱拡散
して形成されるＰＮ接合はアブラプトジャクンションで
あって高品質のＰＮ接合となる。この結果、液相法によ
って得られる発光ダイオ−ドよりも輝度が低いという従
来の気相法の欠点を解消することができ、特に、橙色や
黄色などの中間色の高輝度発光ダイオ−ドを気相法によ
って生産し得るという格別の効果が達成される。
【図１】本発明の実施例によって製造されたエピタキシ
ャルウエハの断面図である。
ャルウエハの断面図である。
【図２】エピタキシャル層の表面からの深さとキャリア
濃度（ＮＤ−ＮＡ）との関係を示す説明図である。
濃度（ＮＤ−ＮＡ）との関係を示す説明図である。
２１ Ｎ型ＧａＰ単結晶基板
２２ Ｎ型グレ−ディング層
２３ 緩和層
２４ Ｎ型発光層
２５ 補償層
２６ Ｐ型注入層
３３ Ｐ型注入層
３４ 補償層
３５ Ｎ型発光層
３６ Ｎ型緩和層
３７ Ｎ型グレ−ディング層
３８ Ｎ型ＧａＰ基板
３９ グラフ
Claims (1)
- 【請求項１】ＧａＰ単結晶基板上にＰＮ接合を有するＧ
ａＡｓ１−ＸＰＸ（ここで、０．４≦ｘ≦０．９）単結
晶層を気相エピタキシャル成長させる発光ダイオ−ド用
エピタキシャルウエハの製造方法において、窒素原子を
含むＮ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層
上に、窒素原子を含みＮ型不純物を実質的にド−プしな
い低濃度Ｎ型 ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結
晶層を成長させ、さらに、窒素原子を含み亜鉛をド−プ
したＰ型ＧａＡｓ１−ＸＰＸエピタキシャル単結晶層を
成長させることを特徴とする発光ダイオ−ド用エピタキ
シャルウエハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3128539A JPH04328878A (ja) | 1991-04-29 | 1991-04-29 | 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3128539A JPH04328878A (ja) | 1991-04-29 | 1991-04-29 | 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04328878A true JPH04328878A (ja) | 1992-11-17 |
Family
ID=14987260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3128539A Pending JPH04328878A (ja) | 1991-04-29 | 1991-04-29 | 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04328878A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5856208A (en) * | 1995-06-06 | 1999-01-05 | Mitsubishi Chemical Corporation | Epitaxial wafer and its fabrication method |
| JP2009260136A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法、エピタキシャルウェーハ |
| JP2011035350A (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-17 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | エピタキシャルウェーハおよび発光ダイオード |
| JP2021141104A (ja) * | 2020-03-02 | 2021-09-16 | 信越半導体株式会社 | 化合物半導体エピタキシャルウェーハ及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-04-29 JP JP3128539A patent/JPH04328878A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5856208A (en) * | 1995-06-06 | 1999-01-05 | Mitsubishi Chemical Corporation | Epitaxial wafer and its fabrication method |
| JP2009260136A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法、エピタキシャルウェーハ |
| JP2011035350A (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-17 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | エピタキシャルウェーハおよび発光ダイオード |
| JP2021141104A (ja) * | 2020-03-02 | 2021-09-16 | 信越半導体株式会社 | 化合物半導体エピタキシャルウェーハ及びその製造方法 |
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