JPH07111340A - Manufacture of light emitting diode - Google Patents

Manufacture of light emitting diode

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JPH07111340A
JPH07111340A JP25405393A JP25405393A JPH07111340A JP H07111340 A JPH07111340 A JP H07111340A JP 25405393 A JP25405393 A JP 25405393A JP 25405393 A JP25405393 A JP 25405393A JP H07111340 A JPH07111340 A JP H07111340A
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JP
Japan
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window layer
type
layer
carrier concentration
gaalas
Prior art date
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Pending
Application number
JP25405393A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoki Nakajo
直樹 中條
Yukio Kikuchi
幸夫 菊池
Yukiya Shibata
幸弥 柴田
Seiji Mizuniwa
清治 水庭
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enable an N-type window layer of ideal carrier concentration profile which has such a concentration gradient that concentration is high on an active layer side and low on a surface side to be easily obtained at a low cost, with the same growth solution. CONSTITUTION:A P-type active layer growth solution 14 is cooled down at a prescribed cooling rate, and a GaAs substrate 18 is made to come into contact with the solution 14 when it, reaches a prescribed temperature and left to stand till it reaches a certain temperature, whereby a P-type Al0.35Ga0.65 As active layer is grown on the GaAs substrate 18. Then, the Gaps substrate 18 is brought into contact with an N-type window layer growth solution 15 and left to stand till it reaches a certain temperature to grow a low carrier concentration N-type Al0.7 Ga0.3 As window layer 4 on the GaAs substrate 18. When the solution 15 reaches a lower temperature, additional impurity Te 16 is dropped in it to enhance the solution 15 in Te concentration, and a high carrier concentration N-type Al0.7 Ga0.3 As window layer is made to grow on the GaAs substrate 18.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はGaAlAs発光ダイオ
ードの製造方法に係り、特に表示用、通信用等の高輝度
発光ダイオードを製造するのに適した製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a GaAlAs light emitting diode, and more particularly to a method for manufacturing a high brightness light emitting diode for display, communication and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、従来のシングルヘテロ構造Ga
AlAs赤色発光ダイオード(以下、SH構造赤色LE
Dと略す)を示す。このSH構造赤色LEDは、Znド
ープp型GaAs基板1上に、液相エピタキシャル成長
法によってZnドープp型Al0.35Ga0.65As活性層
2、Teドープn型Al0.7 Ga0.3 Asウィンドウ層
3を順次積層させ、真空蒸着装置によってp側電極6、
n側電極7を形成し、n側電極6の方はフォトリソグラ
フィ技術により一部除去して円形にした構造を持ってい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional single hetero structure Ga.
AlAs red light emitting diode (hereinafter, SH structure red LE
(Abbreviated as D). In this SH structure red LED, a Zn-doped p-type Al 0.35 Ga 0.65 As active layer 2 and a Te-doped n-type Al 0.7 Ga 0.3 As window layer 3 are sequentially laminated on a Zn-doped p-type GaAs substrate 1 by a liquid phase epitaxial growth method. Then, the p-side electrode 6 is
The n-side electrode 7 is formed, and the n-side electrode 6 has a structure in which a part of the n-side electrode 6 is removed by a photolithography technique to form a circular shape.

【0003】このSH構造赤色LEDのn型ウィンドウ
層3の不純物濃度プロファイルの一例を図6に示す。n
型不純物として成長溶液に添加されるTeは、徐冷法で
成長した場合は、低温ほど成長層に取り込まれやすいた
め、不純物プロファイルは実線のように傾斜型となる。
しかし温度差法で成長した場合は、点線のように一定と
なる。
An example of the impurity concentration profile of the n-type window layer 3 of the SH structure red LED is shown in FIG. n
When Te is added to the growth solution as a type impurity, it is more likely to be taken into the growth layer at a lower temperature when grown by the slow cooling method, so that the impurity profile has a gradient type as shown by the solid line.
However, when grown by the temperature difference method, it becomes constant as shown by the dotted line.

【0004】徐冷法、温度差法のいずれの方法で成長す
るにせよ、成長溶液中に添加するTeの量によって不純
物濃度は上下するが、添加量一定の成長溶液を使ってい
る限り、図6に示す不純物プロファイルの形状は基本的
に変化しない。しかし、このn型GaAlAsウィンド
ウ層のキャリア濃度プロファイルによりSH構造赤色L
EDの発光出力及び電気特性は大きく影響を受けるた
め、このキャリア濃度プロファイルが重要になってく
る。このことを図5のSH構造赤色LEDを例にとって
説明する。
Regardless of whether the growth method is the slow cooling method or the temperature difference method, the impurity concentration varies depending on the amount of Te added to the growth solution. The shape of the impurity profile shown is basically unchanged. However, due to the carrier concentration profile of this n-type GaAlAs window layer, the SH structure red L
Since the light emission output and electric characteristics of the ED are greatly affected, this carrier concentration profile becomes important. This will be described by taking the SH structure red LED of FIG. 5 as an example.

【0005】n型ウィンドウ層3のキャリア濃度プロフ
ァイルは次のようになっているのが理想的である。p型
活性層2との界面近傍では、Te濃度が高いと結晶性が
悪化し発光出力の低下が生じるため1〜3×1017cm-3
程度の低キャリア濃度が望ましい。また、n側電極7と
の界面近傍では、良好なオーミック接合を容易に得るた
め、及びn側電極7から注入される電子の広がりを良く
するために、1〜2×1018cm-3程度の高キャリア濃度
が望ましい。
Ideally, the carrier concentration profile of the n-type window layer 3 is as follows. In the vicinity of the interface with the p-type active layer 2, if the Te concentration is high, the crystallinity is deteriorated and the emission output is reduced, so that 1 to 3 × 10 17 cm −3.
A low carrier concentration of the order is desirable. Further, in the vicinity of the interface with the n-side electrode 7, in order to easily obtain a good ohmic junction and to improve the spread of electrons injected from the n-side electrode 7, about 1 × 2 × 10 18 cm −3. A high carrier concentration is desirable.

【0006】そこで、不純物のTeが低温ほど成長層に
取り込まれ易い特性を積極的に利用し、徐冷法における
温度プログラムを工夫することによって、n型ウィンド
ウ層のキャリア濃度プロファイルを改善することが提案
されている(例えば特開昭63−278383号公
報)。この方法は、同一のn型ウィンドウ層成長溶液を
使うため、成長溶液を2種類以上用意して成長する必要
がないという点で優れている。
Therefore, it has been proposed that the carrier concentration profile of the n-type window layer be improved by positively utilizing the characteristic that the impurity Te is more likely to be taken into the growth layer at lower temperatures and devising a temperature program in the slow cooling method. (For example, JP-A-63-278383). Since this method uses the same n-type window layer growth solution, there is no need to prepare two or more kinds of growth solutions for growth.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、提案されてい
る上記の徐冷方法では、p型活性層との界面近傍、およ
びn側電極との界面近傍のキャリア濃度を独立して制御
できるわけではなく、温度プログラムに冷却速度と温
度、そして厚さ等のパラメータが複雑に絡んで来るた
め、最適化が難しい。また、冷却速度を遅くすると成長
に要する時間が長くなるため作業性が悪い。特にn側電
極との界面近傍のキャリア濃度の最適化を図るために
は、長時間を要するという欠点がある。従って、理想的
なn型ウィンドウ層のキャリア濃度プロファイルを得る
ことが困難であった。
However, in the above proposed slow cooling method, the carrier concentration in the vicinity of the interface with the p-type active layer and in the vicinity of the interface with the n-side electrode cannot be controlled independently. However, optimization is difficult because parameters such as cooling rate, temperature, and thickness are involved in the temperature program in a complicated manner. Further, if the cooling rate is slowed down, the time required for growth becomes long, so that workability is poor. In particular, it takes a long time to optimize the carrier concentration near the interface with the n-side electrode. Therefore, it is difficult to obtain an ideal carrier concentration profile of the n-type window layer.

【0008】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、発光出力が高く、電気的特性の良好なLED
を容易に得ることが可能なLEDの製造方法を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, to provide an LED with high emission output and good electrical characteristics.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an LED that can easily obtain the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のLEDの製造方
法は、GaAlAs活性層上に、これと反対導電型のG
aAlAsウィンドウ層を液相エピタキシャル法によっ
てシングルヘテロ接合として成長する工程を有し、上記
反対導電型のGaAlAsウィンドウ層の成長途中で、
少なくとも1回ウィンドウ層の成長溶液に上記反対導電
型の不純物を追加することにより、不純物追加前と追加
後のウィンドウ層の不純物キャリア濃度を独立して制御
するようにしたものである。
According to the method of manufacturing an LED of the present invention, a GAlAs active layer is provided on a GaAlAs active layer.
There is a step of growing the aAlAs window layer as a single heterojunction by a liquid phase epitaxial method, and during the growth of the opposite conductivity type GaAlAs window layer,
By adding the impurities of the opposite conductivity type to the growth solution for the window layer at least once, the impurity carrier concentrations of the window layer before and after the addition of the impurities are independently controlled.

【0010】また、本発明のLEDの製造方法は、Ga
AlAsクラッド層上に、これと同一導電型,反対導電
型,またはアンドープのGaAlAs活性層と、上記ク
ラッド層と反対導電型のGaAlAsウィンドウ層とを
液相エピタキシャル法によってダブルヘテロ接合として
成長する工程を有し、上記反対導電型のGaAlAsウ
ィンドウ層の成長途中で、少なくとも1回ウィンドウ層
の成長溶液に上記反対導電型の不純物を追加することに
より、不純物追加前と追加後のウィンドウ層の不純物キ
ャリア濃度を独立して制御するようにしたものである。
The LED manufacturing method of the present invention is based on Ga
A step of growing a GaAlAs active layer of the same conductivity type, an opposite conductivity type, or an undoped GaAlAs active layer and a GaAlAs window layer of the opposite conductivity type to the cladding layer on the AlAs clad layer by a liquid phase epitaxial method as a double heterojunction; The impurity carrier concentration of the window layer before and after the impurity is added by adding the impurity of the opposite conductivity type to the growth solution of the window layer at least once during the growth of the GaAlAs window layer of the opposite conductivity type. Is controlled independently.

【0011】[0011]

【作用】GaAlAs活性層上に、反対導電型の不純物
を所定量添加したGaAlAsウィンドウ層の成長溶液
より、まず不純物キャリア濃度の低い反対導電型のGa
AlAsウィンドウ層を液相エピタキシャル法によって
成長させる。次いで反対導電型の不純物を同一の成長溶
液中に追加した後、引き続き不純物キャリア濃度の高い
反対導電型のGaAlAsウィンドウ層を連続して成長
させる。この不純物追加による成長を必要に応じて繰り
返す。
The GaAlAs active layer has a lower impurity carrier concentration than that of a GaAlAs window layer growth solution in which a predetermined amount of impurities of the opposite conductivity type are added to the GaAlAs active layer.
The AlAs window layer is grown by liquid phase epitaxial method. Next, an impurity of opposite conductivity type is added to the same growth solution, and subsequently a GaAlAs window layer of opposite conductivity type having a high impurity carrier concentration is continuously grown. This growth by adding impurities is repeated as necessary.

【0012】このようにGaAlAsウィンドウ層の成
長途中で、少なくとも1回ウィンドウ層の成長溶液に反
対導電型の不純物を追加することにより、ウィンドウ層
の不純物キャリア濃度を独立して制御することができる
ようになる。
As described above, during the growth of the GaAlAs window layer, the impurity carrier concentration of the window layer can be independently controlled by adding impurities of the opposite conductivity type to the growth solution of the window layer at least once. become.

【0013】従って、シングルヘテロ構造をもつLE
D、ダブルヘテロ構造をもつLEDのいずれにあって
も、不純物濃度の制御が容易であり、理想的なn型ウィ
ンドウ層のキャリア濃度プロファイルを得ることができ
る。また、不純物濃度を途中で変えられるため、温度プ
ログラムが単純になり、成長に要する時間も短くて済
む。さらに、同一溶液から濃度の異なるウィンドウ層を
成長できるため、製造コストが安価に抑えられる。
Therefore, LE having a single heterostructure
Regardless of the LED having the D or double hetero structure, the impurity concentration can be easily controlled, and an ideal carrier concentration profile of the n-type window layer can be obtained. Further, since the impurity concentration can be changed on the way, the temperature program can be simplified and the time required for growth can be shortened. Further, since the window layers having different concentrations can be grown from the same solution, the manufacturing cost can be kept low.

【0014】そして、GaAlAs活性層との界面近傍
のキャリア濃度を所定の低濃度にできるためLEDの光
出力が大幅に向上し、またウィンドウ層表面近傍のキャ
リア濃度を所定の高濃度にできるため電気特性が大幅に
向上する。
Since the carrier concentration near the interface with the GaAlAs active layer can be reduced to a predetermined low concentration, the light output of the LED can be significantly improved, and the carrier concentration near the window layer surface can be increased to a predetermined high concentration. The characteristics are greatly improved.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図3はSH構造赤色LEDの一実施例を示す
断面図、図4はそのn型ウィンドウ層のキャリア濃度プ
ロファイルの一実施例を示す図である。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of the SH structure red LED, and FIG. 4 is a view showing an embodiment of the carrier concentration profile of the n-type window layer.

【0016】この実施例のLED構造は、Znドープp
型GaAs基板1上に、Znドープp型Al0.35Ga
0.65As活性層2が形成され、その上にキャリア濃度が
段階的に異なる2層のn型ウィンドウ層が形成されてい
る。この2層のn型ウィンドウ層は、活性層2側に位置
する低キャリア濃度Teドープn型Al0.7 Ga0.3
sウィンドウ層4と、LEDの表面側に位置する高キャ
リア濃度Teドープn型Al0.7 Ga0.3 Asウィンド
ウ層5とからなる。なお、このn型ウィンドウ層は、活
性層側が低濃度、表面側が高濃度であれば3層以上で構
成してもよい。基板1の裏面にはp側電極6が全面に設
けられ、高キャリア濃度Teドープn型Al0.7 Ga
0.3 Asウィンドウ層5の表面にはn側電極7が部分的
に設けられる。
The LED structure of this embodiment has a Zn-doped p-type.
Zn-doped p-type Al 0.35 Ga on the GaAs substrate 1
A 0.65 As active layer 2 is formed, and two n-type window layers having different carrier concentrations are formed thereon. The two-layer n-type window layer is a low carrier concentration Te-doped n-type Al 0.7 Ga 0.3 A located on the active layer 2 side.
The s window layer 4 and the high carrier concentration Te-doped n-type Al 0.7 Ga 0.3 As window layer 5 located on the front surface side of the LED. The n-type window layer may be composed of three or more layers if the active layer side has a low concentration and the surface side has a high concentration. A p-side electrode 6 is provided on the entire back surface of the substrate 1 and has a high carrier concentration Te-doped n-type Al 0.7 Ga.
An n-side electrode 7 is partially provided on the surface of the 0.3 As window layer 5.

【0017】図4に示すように、上記低キャリア濃度T
eドープn型Al0.7 Ga0.3 Asウィンドウ層のキャ
リア濃度プロファイルは、成長層厚0〜15μm の領域
に示す通りであり、理想的とされる1〜3×1017cm-3
を満たしている。また、高キャリア濃度Teドープn型
Al0.7 Ga0.3 Asウィンドウ層5のキャリア濃度プ
ロファイルは、15〜20μm の領域に示す通りであ
り、理想的とされる1〜2×1018cm-3を満たしてい
る。
As shown in FIG. 4, the low carrier concentration T
The carrier concentration profile of the e-doped n-type Al 0.7 Ga 0.3 As window layer is as shown in the region of the growth layer thickness of 0 to 15 μm, and is ideally 1 to 3 × 10 17 cm −3.
Meets Further, the carrier concentration profile of the high carrier concentration Te-doped n-type Al 0.7 Ga 0.3 As window layer 5 is as shown in the region of 15 to 20 μm and satisfies the ideal 1-2 × 10 18 cm −3 . ing.

【0018】次に、横型ボート法によって上記構造をも
つLEDを製造する方法の一実施例を図1を用いて説明
する。本実施例では、結晶成長用の治具としてグラファ
イト製のスライドボートを用いる。スライドボートは、
架台8、スライダ9、成長溶液ホルダ10および、追加
不純物ホルダ11から成る。スライダ9はその表面にG
aAs基板18が載置されスライダ用操作棒12によっ
て架台8上をスライド自在になっている。また、追加不
純物ホルダ11は追加不純物ホルダ用操作棒13によっ
て成長溶液ホルダ10上をスライド自在になっている。
Next, an embodiment of a method of manufacturing the LED having the above structure by the horizontal boat method will be described with reference to FIG. In this embodiment, a graphite slide boat is used as a jig for crystal growth. Slide boat
It comprises a pedestal 8, a slider 9, a growth solution holder 10, and an additional impurity holder 11. The slider 9 has a G on its surface.
The aAs substrate 18 is placed and slidable on the pedestal 8 by the slider operating rod 12. Further, the additional impurity holder 11 is slidable on the growth solution holder 10 by an additional impurity holder operating rod 13.

【0019】成長溶液ホルダ10には2つの槽が設けら
れ、第1の槽にはp型活性層成長溶液14が、第2の槽
にはn型ウィンドウ層成長溶液15が入れられている。
そして、追加不純物ホルダ11には、追加不純物である
Te16が入れられて、追加不純物ホルダ用操作棒13
の操作で第2の槽内にTe16を落とし、槽内のn型ウ
ィンドウ層成長溶液15にTe16を追加出来るように
なっている。
The growth solution holder 10 is provided with two tanks. The first tank contains the p-type active layer growth solution 14 and the second tank contains the n-type window layer growth solution 15.
Then, Te16, which is an additional impurity, is put into the additional impurity holder 11, and the additional impurity holder operation rod 13 is provided.
This operation allows Te16 to be dropped into the second tank, and Te16 can be added to the n-type window layer growth solution 15 in the tank.

【0020】上記p型活性層成長溶液14は、Ga溶
媒、AlAs混晶比が0.35となる量のAl溶質、G
aAs多結晶、p型不純物濃度が5×1017cm-3となる
量のZnから構成される。また、n型ウィンドウ層成長
溶液15は、Ga溶媒、AlAs混晶比が0.7となる
量のAl溶質、GaAs多結晶、n型不純物濃度が活性
層2との界面で偏析のため1.5×17cm-3となる量のT
e(0.007mg/Galg)から構成される。
The p-type active layer growth solution 14 is composed of a Ga solvent, an Al solute having an AlAs mixed crystal ratio of 0.35, and a G solute.
It is composed of aAs polycrystal and Zn in such an amount that the p-type impurity concentration becomes 5 × 10 17 cm −3 . Further, the n-type window layer growth solution 15 has a Ga solvent, an Al solute having an AlAs mixed crystal ratio of 0.7, a GaAs polycrystal, and an n-type impurity concentration segregated at the interface with the active layer 1. The amount of T which is 5 × 17 cm -3
e (0.007 mg / Galg).

【0021】さて、上記したスライドボードを使って図
2の温度プログラムを参照しながら、SH構造赤色LE
Dの製造方法を説明する。まず、スライドボート全体を
2雰囲気中820℃で2時間放置し、成長溶液の純化
を行う。次に、−1℃/minの冷却速度で降温し、810
℃になったら図1(a)に示すようにスライダ用操作棒
12を引き、GaAs基板18をp型活性層成長溶液1
4に接触させ、760℃になるまで放置する。この間、
GaAs基板18上にp型Al0.35Ga0.65As活性層
2が約20μm エピタキシャル成長する。
Now, referring to the temperature program of FIG. 2 using the above slide board, SH structure red LE
A method of manufacturing D will be described. First, the entire slide boat is left in an H 2 atmosphere at 820 ° C. for 2 hours to purify the growth solution. Next, the temperature is lowered at a cooling rate of -1 ° C / min, and
When the temperature reaches ℃, the slider operation rod 12 is pulled as shown in FIG.
4 and let stand until it reaches 760 ° C. During this time,
A p-type Al 0.35 Ga 0.65 As active layer 2 is epitaxially grown on the GaAs substrate 18 by about 20 μm.

【0022】次に、760℃になったら図1(b)に示
すように、操作棒12を引き、GaAs基板18をn型
ウィンドウ層成長溶液15に接触させ、720℃になる
まで放置する。この間、GaAs基板18に、低キャリ
ア濃度n型Al0.7 Ga0.3Asウィンドウ層4が約1
5μm エピタキシャル成長する。
Next, when the temperature reaches 760 ° C., the operating rod 12 is pulled to bring the GaAs substrate 18 into contact with the n-type window layer growth solution 15 as shown in FIG. During this time, the low carrier concentration n-type Al 0.7 Ga 0.3 As window layer 4 is formed on the GaAs substrate 18 in an amount of about 1 %.
Epitaxial growth of 5 μm.

【0023】そして、720℃になったら図1(c)に
示すように、追加不純物ホルダ用操作棒13を押して、
追加不純物ホルダ11にある追加不純物Te16をn型
ウィンドウ層成長溶液15中に落下させる。これにより
n型ウィンドウ層成長溶液15は溶液中のTe濃度が増
し、高濃度不純物含有のn型ウィンドウ層成長溶液17
に変化する。この状態で703℃まで放置する。この
間、GaAs基板18上には、高キャリア濃度n型Al
0.7 Ga0.3 Asウィンドウ層5が約5μm エピタキシ
ャル成長する。上述した温度制御プログラムを図2に示
す。
When the temperature reaches 720 ° C., as shown in FIG. 1C, the additional impurity holder operating rod 13 is pushed to
The additional impurity Te16 in the additional impurity holder 11 is dropped into the n-type window layer growth solution 15. As a result, the Te concentration in the n-type window layer growth solution 15 increases, and the high-concentration impurity-containing n-type window layer growth solution 17 is added.
Changes to. In this state, it is left to 703 ° C. During this time, a high carrier concentration n-type Al is formed on the GaAs substrate 18.
The 0.7 Ga 0.3 As window layer 5 is epitaxially grown to a thickness of about 5 μm. The temperature control program described above is shown in FIG.

【0024】このようにして、図3及び図4に示す2層
のウィンドウ層構造で、段階的に異なるキャリア濃度プ
ロファイルをもつGaAlAs赤色LEDを作製した。
In this way, a GaAlAs red LED having a two-layer window layer structure shown in FIGS. 3 and 4 and having a carrier concentration profile which is different stepwise was produced.

【0025】作製した本実施例のLEDの光出力を、図
5及び図6に示す従来構造の単層n型ウィンドウ層キャ
リア濃度プロファイルをもつLEDの光出力と比較した
ところ、光出力が30%増加した。またn側電極7の接
触抵抗が減少し、LED素子の直列抵抗成分が減少し
た。
The light output of the manufactured LED of this example was compared with the light output of the LED having the conventional single-layer n-type window layer carrier concentration profile shown in FIGS. 5 and 6, and the light output was 30%. Increased. Further, the contact resistance of the n-side electrode 7 was reduced and the series resistance component of the LED element was reduced.

【0026】従って上記実施例によれば、成長途中で不
純物を追加するという簡単な方法により、p型活性層と
の界面近傍、およびn側電極との界面近傍のキャリア濃
度を独立して制御できるため、複雑な温度プログラムを
要さず、その濃度制御が極めて容易となる。また、成長
溶液中に添加するTeの量を増加するだけで、n側電極
との界面近傍のキャリア濃度の最適化を図ることが簡単
に出来るので、時間も要さず作業性も良い。また、n型
ウィンドウ層の成長溶液は1種類で済ますことができ、
2種類以上用意する必要がないので安価にできる。
Therefore, according to the above embodiment, the carrier concentration near the interface with the p-type active layer and the carrier concentration near the interface with the n-side electrode can be independently controlled by a simple method of adding impurities during the growth. Therefore, a complicated temperature program is not required and the concentration control is extremely easy. Further, it is possible to easily optimize the carrier concentration in the vicinity of the interface with the n-side electrode simply by increasing the amount of Te added to the growth solution, so that time is not required and workability is good. Also, the growth solution for the n-type window layer can be one type,
Since it is not necessary to prepare two or more types, the cost can be reduced.

【0027】なお、上記実施例ではSH構造赤色LED
について説明したが、SH構造に限らず、DH構造及び
DDH構造のLEDに適用することもできる。また、発
光波長域も赤色に限らず、赤外LEDに適用することも
できる。また、上記実施例では基板及び活性層をp型と
し、ウィンドウ層をn型としたが、これとは反対の伝導
型としてもよい。
In the above embodiment, the SH structure red LED is used.
However, the present invention can be applied not only to the SH structure but also to the DH structure and the LED of the DDH structure. Further, the emission wavelength range is not limited to red, but can be applied to infrared LEDs. Further, although the substrate and the active layer are p-type and the window layer is n-type in the above embodiment, the conductivity type opposite to this may be adopted.

【0028】さらに、本発明は濃度の異なる成長溶液を
用いるので温度差法にっても理想的なウィンドウ層の濃
度プロファイルを実現することもできる。また、成長方
法についてもスライドボートを用いた枚葉式の他に、デ
ィッピング法等のバッチ式成長法にも適用できる。な
お、成長途中での不純物の追加回数は1回に限らず、必
要に応じて2回以上とすることも出来る。また、LED
構造は活性層、クラッド層、ウィンドウ層以外にバッフ
ァ層など他の層が介在していてもよいことは勿論であ
る。
Further, since the present invention uses growth solutions having different concentrations, it is possible to realize an ideal concentration profile of the window layer even by the temperature difference method. Further, the growing method can be applied to a batch type growing method such as a dipping method as well as a single-wafer method using a slide boat. The number of impurities added during the growth is not limited to once, but may be two or more if necessary. Also LED
As a matter of course, the structure may include other layers such as a buffer layer other than the active layer, the clad layer, and the window layer.

【0029】[0029]

【発明の効果】【The invention's effect】

(1) 請求項1に記載の発明によれば、発光出力が高く、
電極の形成が容易で電気的特性の良好なシングルヘテロ
構造のLEDを容易に得ることができる。
(1) According to the invention of claim 1, the emission output is high,
It is possible to easily obtain an LED having a single hetero structure with easy formation of electrodes and excellent electric characteristics.

【0030】(2) 請求項2に記載の発明によれば、発光
出力がより高く、電極の形成が容易で電気的特性の良好
なダブルヘテロ構造のLEDを容易に得ることができ
る。
(2) According to the invention described in claim 2, it is possible to easily obtain an LED having a double hetero structure, which has a higher light emission output, is easy to form an electrode, and has good electric characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のLEDの製造方法をスライドボート法
により実施する工程図である。
FIG. 1 is a process chart of carrying out the LED manufacturing method of the present invention by a slide boat method.

【図2】図1の製造方法を実施するために温度制御プロ
グラムを示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a temperature control program for carrying out the manufacturing method of FIG.

【図3】本発明方法により製造されたSH構造赤色LE
Dの一実施例を示す断面図である。
FIG. 3 SH structure red LE manufactured by the method of the present invention
It is sectional drawing which shows one Example of D.

【図4】本実施例によるLEDのn型ウィンドウ層のキ
ャリア濃度プロファイル例を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of a carrier concentration profile of an n-type window layer of an LED according to this example.

【図5】従来のシングルヘテロ構造LEDを示す断面図
である。
FIG. 5 is a sectional view showing a conventional single heterostructure LED.

【図6】従来のLEDのn型ウィンドウ層のキャリア濃
度プロファイル例を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a carrier concentration profile example of an n-type window layer of a conventional LED.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p型GaAs基板 2 p型Al0.35Ga0.65As活性層 4 低キャリア濃度Teドープn型Al0.7 Ga0.3
sウィンドウ層 5 高キャリア濃度Teドープn型Al0.7 Ga0.3
sウィンドウ層 6 p側電極 7 n側電極 8 架台 9 スライダ 10 成長溶液ホルダ 11 追加不純物ホルダ 12 スライダ用操作棒 13 追加不純物ホルダ用操作棒 14 p型活性層成長溶液 15 n型ウィンドウ層成長溶液 16 追加不純物Te 17 不純物追加後の高濃度不純物含有のn型ウィンド
ウ層成長溶液 18 GaAs基板
1 p-type GaAs substrate 2 p-type Al 0.35 Ga 0.65 As active layer 4 low carrier concentration Te-doped n-type Al 0.7 Ga 0.3 A
s window layer 5 high carrier concentration Te-doped n-type Al 0.7 Ga 0.3 A
s window layer 6 p-side electrode 7 n-side electrode 8 frame 9 slider 10 growth solution holder 11 additional impurity holder 12 slider operation rod 13 additional impurity holder operation rod 14 p-type active layer growth solution 15 n-type window layer growth solution 16 Additional impurity Te 17 High-concentration impurity-containing n-type window layer growth solution after addition of impurity 18 GaAs substrate

フロントページの続き (72)発明者 水庭 清治 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内Front Page Continuation (72) Inventor Seiji Mizuba 5-1-1 Hidaka-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Cable Company Hidaka Plant

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】GaAlAs活性層上に、これと反対導電
型のGaAlAsウィンドウ層を液相エピタキシャル法
によってシングルヘテロ接合として成長する工程を有
し、上記反対導電型のGaAlAsウィンドウ層の成長
途中で、少なくとも1回ウィンドウ層の成長溶液に上記
反対導電型の不純物を追加することにより、不純物追加
前と追加後のウィンドウ層の不純物キャリア濃度を独立
して制御すること特徴とする発光ダイオードの製造方
法。
1. A step of growing a GaAlAs window layer of opposite conductivity type on the GaAlAs active layer as a single heterojunction by a liquid phase epitaxial method, wherein during the growth of the opposite conductivity type GaAlAs window layer, A method for manufacturing a light emitting diode, wherein the impurity carrier concentration of the window layer before and after the addition of impurities is independently controlled by adding the impurities of the opposite conductivity type to the growth solution of the window layer at least once.
【請求項2】GaAlAsクラッド層上に、これと同一
導電型,反対導電型,またはアンドープのGaAlAs
活性層と、上記クラッド層と反対導電型のGaAlAs
ウィンドウ層とを液相エピタキシャル法によってダブル
ヘテロ接合として成長する工程を有し、上記反対導電型
のGaAlAsウィンドウ層の成長途中で、少なくとも
1回ウィンドウ層の成長溶液に上記反対導電型の不純物
を追加することにより、不純物追加前と追加後のウィン
ドウ層の不純物キャリア濃度を独立して制御することを
特徴とする発光ダイオードの構造及びその製造方法。
2. A GaAlAs clad layer of the same conductivity type, opposite conductivity type, or undoped GaAlAs is formed on the GaAlAs clad layer.
An active layer and GaAlAs having a conductivity type opposite to that of the clad layer.
A step of growing the window layer as a double heterojunction by a liquid phase epitaxial method, and adding the opposite conductivity type impurity to the growth solution of the window layer at least once during the growth of the opposite conductivity type GaAlAs window layer. By so doing, the impurity carrier concentration of the window layer before and after the addition of impurities is independently controlled, and the structure of the light emitting diode and the method for manufacturing the same.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20110281423A1 (en) * 2009-01-28 2011-11-17 Sumitomo Chemical Company, Limited Method of producing semiconductor wafer and semiconductor wafer

Cited By (2)

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US8507950B2 (en) * 2009-01-28 2013-08-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Method of producing semiconductor wafer and semiconductor wafer

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