JPH0496281A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPH0496281A JPH0496281A JP2206180A JP20618090A JPH0496281A JP H0496281 A JPH0496281 A JP H0496281A JP 2206180 A JP2206180 A JP 2206180A JP 20618090 A JP20618090 A JP 20618090A JP H0496281 A JPH0496281 A JP H0496281A
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Links
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体基板を用いた発光装置に関するもので
ある。
ある。
従来の発光装置としては、１辺数１０ｃｍの大きさの真
空管中で放射された電子線で励起されることにより発光
する原理を利用したもの、あるいは、発光材料を薄膜間
に挾み、薄膜間に電界をかけることによって発光させる
原理を利用したものか、主として用いられてきた。
空管中で放射された電子線で励起されることにより発光
する原理を利用したもの、あるいは、発光材料を薄膜間
に挾み、薄膜間に電界をかけることによって発光させる
原理を利用したものか、主として用いられてきた。
前述の真空管を用いた発光装置では、電子線を加速する
ために高電界が必要であり、装置の薄板化が困難であっ
た。
ために高電界が必要であり、装置の薄板化が困難であっ
た。
一方、薄膜を利用した発光装置では、装置の薄教化は可
能であるが高電界が必要であり、また多色化が困難であ
るという問題があった。
能であるが高電界が必要であり、また多色化が困難であ
るという問題があった。
本発明は、これらの課題を解決するためのものである。
本発明にかかる半導体発光装置は、発光面側が真空にさ
らされた半導体基板と、その発光面側の半導体基板上に
形成された電子線を発生するアノード、及びその電子線
が衝突して発光する発光部とを有することを特徴とする
ものである。
らされた半導体基板と、その発光面側の半導体基板上に
形成された電子線を発生するアノード、及びその電子線
が衝突して発光する発光部とを有することを特徴とする
ものである。
本発明によれば、半導体基板上に形成されたアノードは
負極性であって真空にさらされているので、低電圧で非
常に高い電子ビーム及び電流を得ることかできる。一方
、発光部は正極性になっているので、上記の電子ビーム
は発光部に衝突させられ、このため高輝度の発光が可能
である。さらにこのような高輝度の発光素子を、１辺数
μｍという微小空間内に得ることができる。
負極性であって真空にさらされているので、低電圧で非
常に高い電子ビーム及び電流を得ることかできる。一方
、発光部は正極性になっているので、上記の電子ビーム
は発光部に衝突させられ、このため高輝度の発光が可能
である。さらにこのような高輝度の発光素子を、１辺数
μｍという微小空間内に得ることができる。
次に、本発明の原理を第１図に基づいて説明する。発光
面側か真空にさらされている半導体基板ｌは図示されて
いる様に、そのｎ領域１１の一部にアクセプタ不純物か
添加され、ｎ領域１２が形成されている。この様なｎ領
域１１、及びｎ領域１２の表面上には、それぞれオーミ
ックコンタクトにより電極４Ｎ、４Ｐが形成されている
。この電極４Ｎに正極性、電極４Ｐに負極性の電圧を加
えると、半導体基板１内のｎ領域１１とｎ領域１２との
間に逆バイアスが印加させられ、その境界面に空乏層か
でき、同一基板内で電気的に完全に分離した領域ができ
る。このｎ領域１２の表面上には電子線を発生するアノ
ード２が形成されており、一方、アノード２の近傍てあ
ってｎ領域１１の表面上には、発光部３が形成されてい
る。
面側か真空にさらされている半導体基板ｌは図示されて
いる様に、そのｎ領域１１の一部にアクセプタ不純物か
添加され、ｎ領域１２が形成されている。この様なｎ領
域１１、及びｎ領域１２の表面上には、それぞれオーミ
ックコンタクトにより電極４Ｎ、４Ｐが形成されている
。この電極４Ｎに正極性、電極４Ｐに負極性の電圧を加
えると、半導体基板１内のｎ領域１１とｎ領域１２との
間に逆バイアスが印加させられ、その境界面に空乏層か
でき、同一基板内で電気的に完全に分離した領域ができ
る。このｎ領域１２の表面上には電子線を発生するアノ
ード２が形成されており、一方、アノード２の近傍てあ
ってｎ領域１１の表面上には、発光部３が形成されてい
る。
この様なアノードによれば、１００Ｖ以下の低電圧で１
０００ Ａ ／ ｃ−という高電流を得られることか、
Ｉ？、Ｆ、Ｇｒｅｅｎｅらによる文献（”ＶＡＣＬＩＩ
ＩＭ ＭＩＣ＋？０ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ８“ＩＥＤＭ
８９−１５（１９８９１ＥＥＥ） ）に示されている
。アノード２から放射される電子線が衝突して発光する
この発光部３には、電子が励起されてさらに光を発する
性質を持つＥｕ、Ｓｍ等の希土類元素またはＣｕ、Ｚｎ
等の遷移元素が不純物元素として添加されている。
０００ Ａ ／ ｃ−という高電流を得られることか、
Ｉ？、Ｆ、Ｇｒｅｅｎｅらによる文献（”ＶＡＣＬＩＩ
ＩＭ ＭＩＣ＋？０ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ８“ＩＥＤＭ
８９−１５（１９８９１ＥＥＥ） ）に示されている
。アノード２から放射される電子線が衝突して発光する
この発光部３には、電子が励起されてさらに光を発する
性質を持つＥｕ、Ｓｍ等の希土類元素またはＣｕ、Ｚｎ
等の遷移元素が不純物元素として添加されている。
上記の構造のため、前述のアノード２から発生した電子
線は発光部３に衝突し、前述の希土類元素等の不純物元
素を励起して発光させる。
線は発光部３に衝突し、前述の希土類元素等の不純物元
素を励起して発光させる。
第２図は前述の原理を利用した、本発明の実施例を示す
断面図である。半導体基板１としては８１基板が用いら
れており、ｎ型領域１１に囲まれたｎ領域１２にはＢ（
ボロン）が添加されている。さらに、半導体基板１のｎ
領域１２、及びｎ領域１１の表面上にはそれぞれ、オー
ミックコンタクトによりＡＩ電極５Ｎ、５Ｐが形成され
ている。この半導体基板１の発光面側は真空にさらされ
ており、ｎ領域１２の表面上にはアノード２が形成され
ているが、このアノード２は、ポリシリコン（ｐ型）２
１とその表面に被覆されたＴｉ膜２２とで形成されてい
る。一方、ｎ領域１１の表面上には、前述のアノード２
の近傍に発光部３が形成されている。この発光部３は、
ポリシリコン（ｎ型）３１と、その表面に被覆された希
土類元素Ｅｕを含有する機能性無機物Ｙ２Ｏ３膜３２に
よって形成されている。従って電極４Ｎに正極性、電極
４Ｐに負極性の電圧を加えることによって真空中におい
てアノード２から発生した電子線は前述の発光部３に衝
突し、Ｅｕ”＋を励起して赤色発光する。
断面図である。半導体基板１としては８１基板が用いら
れており、ｎ型領域１１に囲まれたｎ領域１２にはＢ（
ボロン）が添加されている。さらに、半導体基板１のｎ
領域１２、及びｎ領域１１の表面上にはそれぞれ、オー
ミックコンタクトによりＡＩ電極５Ｎ、５Ｐが形成され
ている。この半導体基板１の発光面側は真空にさらされ
ており、ｎ領域１２の表面上にはアノード２が形成され
ているが、このアノード２は、ポリシリコン（ｐ型）２
１とその表面に被覆されたＴｉ膜２２とで形成されてい
る。一方、ｎ領域１１の表面上には、前述のアノード２
の近傍に発光部３が形成されている。この発光部３は、
ポリシリコン（ｎ型）３１と、その表面に被覆された希
土類元素Ｅｕを含有する機能性無機物Ｙ２Ｏ３膜３２に
よって形成されている。従って電極４Ｎに正極性、電極
４Ｐに負極性の電圧を加えることによって真空中におい
てアノード２から発生した電子線は前述の発光部３に衝
突し、Ｅｕ”＋を励起して赤色発光する。
この実施例において、アノードを被覆する金属としては
Ｔｉの他にＷＳＡｌ、ＴｉｒｔＪ、”ｒｉＳｉ を用
いることが可能である。この被覆を施すことによって放
電効率が向上し、信頼性も向上するが、必ずしも被覆す
る必要はなく、ポリシリフンのかわりに直接金属を用い
ても良いし、ポリシリコンそのものであっても放電は可
能である。
Ｔｉの他にＷＳＡｌ、ＴｉｒｔＪ、”ｒｉＳｉ を用
いることが可能である。この被覆を施すことによって放
電効率が向上し、信頼性も向上するが、必ずしも被覆す
る必要はなく、ポリシリフンのかわりに直接金属を用い
ても良いし、ポリシリコンそのものであっても放電は可
能である。
さらに、アノードは必ずしも図示されている様な円錐形
に形成する必要はない。また、発光部の機能性無機物と
して、その材料をかえることによりて多種にわたる発色
が可能である。例えば、Ｃｅ”＋を含有するＣａＳの場
合は緑色発光が、Ｍｎ２＋を含有するＺｎＳの場合はオ
レンジ色の発光が可能である。いずれの場合も、発光性
機能元素を０．１％程度含有させると最適である。
に形成する必要はない。また、発光部の機能性無機物と
して、その材料をかえることによりて多種にわたる発色
が可能である。例えば、Ｃｅ”＋を含有するＣａＳの場
合は緑色発光が、Ｍｎ２＋を含有するＺｎＳの場合はオ
レンジ色の発光が可能である。いずれの場合も、発光性
機能元素を０．１％程度含有させると最適である。
本発明の半導体発光装置は、その製造過程に半導体微細
加工プロセスを用いることができるため、微細化された
発光装置となる。また、低電圧で非常に高い電流を得る
ことが可能となり、従って高輝度の発光装置を製造する
ことが可能となる。このとき、形成された複数の発光部
に異なる発光性機能元素を添加させることにより、高輝
度の多色発光を容易に行うことができる。
加工プロセスを用いることができるため、微細化された
発光装置となる。また、低電圧で非常に高い電流を得る
ことが可能となり、従って高輝度の発光装置を製造する
ことが可能となる。このとき、形成された複数の発光部
に異なる発光性機能元素を添加させることにより、高輝
度の多色発光を容易に行うことができる。
（ｎ型）、３２−Ｅｕ３＋を含むＹ２Ｏ２膜、４Ｎ及び
４Ｐ・・電極、５Ｎ及び５Ｐ・・・ＡＩ電極。
４Ｐ・・電極、５Ｎ及び５Ｐ・・・ＡＩ電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、発光面側が真空にさらされた半導体基板と、 前記発光面側の半導体基板上に形成された、電子線を発
生するアノードと、 前記発光面側の半導体基板上に形成され前記アノードに
対して正極性とされ、前記電子線が衝突して発光する発
光部とを備えていることを特徴とする半導体発光装置。 ２、前記半導体基板は、ｎ領域とｐ領域とを有し、 前記アノードは前記半導体基板のｐ領域上に形成され、
かつ前記発光部は前記アノードの近傍であってｎ領域上
に形成されていることを特徴とする、請求項１記載の半
導体発光装置。 ３、前記発光部には希土類元素または遷移元素が添加さ
れていることを特徴とする、請求項１記載の半導体発光
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2206180A JPH0496281A (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2206180A JPH0496281A (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0496281A true JPH0496281A (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=16519141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2206180A Pending JPH0496281A (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0496281A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012063585A1 (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-18 | ウシオ電機株式会社 | 電子線励起型光源 |
| JP2012104643A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Ushio Inc | 電子線励起型光源 |
| JP2012104642A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Ushio Inc | 電子線励起型光源 |
-
1990
- 1990-08-03 JP JP2206180A patent/JPH0496281A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012063585A1 (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-18 | ウシオ電機株式会社 | 電子線励起型光源 |
| JP2012104643A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Ushio Inc | 電子線励起型光源 |
| JP2012104642A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Ushio Inc | 電子線励起型光源 |
| US9184559B2 (en) | 2010-11-10 | 2015-11-10 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Electron-beam-pumped light source |
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