JPH07221343A - Semiconductor device - Google Patents
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- JPH07221343A JPH07221343A JP1084294A JP1084294A JPH07221343A JP H07221343 A JPH07221343 A JP H07221343A JP 1084294 A JP1084294 A JP 1084294A JP 1084294 A JP1084294 A JP 1084294A JP H07221343 A JPH07221343 A JP H07221343A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高い効率で光を発する
半導体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device which emits light with high efficiency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】発光デバイスや光感応センサに好適な技
術として、半導体の光励起作用を用いた半導体装置の研
究・開発が盛んに行なわれている。従来のそのような半
導体装置の一例を図６に示す。これは、M.K.Lee and K.
R.Pengによる文献（Appl.Phys.Lett.,Vol.62,3159(199
3) ）に公開されたものである。2. Description of the Related Art As a technique suitable for a light emitting device or a light sensitive sensor, research and development of a semiconductor device using the photoexcitation action of a semiconductor have been actively conducted. An example of such a conventional semiconductor device is shown in FIG. This is MKLee and K.
Reference by R. Peng (Appl.Phys.Lett., Vol.62, 3159 (199
3)).
【０００３】図６に示すように、従来の光励起作用を用
いた半導体装置は、第１の電極６０１と、その第１の電
極６０１上の単結晶シリコン層６０２と、その単結晶シ
リコン層６０２上を覆うように形成された多孔質シリコ
ン層６０３と、この多孔質シリコン層６０３上を覆うよ
うに形成された第２の電極６０４とからその層構造の主
要部が形成されている。すなわち第１の電極６０１と第
２の電極６０４とは間隙を有して対向配置され、その間
隙に単結晶シリコン層６０２及び多孔質シリコン層６０
３が挟持された構造となっている。このような従来の半
導体装置は、例えば次に述べるようなプロセスで製作さ
れる。As shown in FIG. 6, a conventional semiconductor device using photoexcitation has a first electrode 601, a single crystal silicon layer 602 on the first electrode 601, and a single crystal silicon layer 602 on the single crystal silicon layer 602. The main part of the layer structure is formed by the porous silicon layer 603 formed so as to cover the porous silicon layer 603 and the second electrode 604 formed so as to cover the porous silicon layer 603. That is, the first electrode 601 and the second electrode 604 are opposed to each other with a gap, and the single crystal silicon layer 602 and the porous silicon layer 60 are placed in the gap.
It has a structure in which 3 is sandwiched. Such a conventional semiconductor device is manufactured by the following process, for example.
【０００４】まず25乃至45 l・cmのボロンドープされた
ｐ型の（１００）Ｓｉウェハ基板の裏面にアルミニウム
の膜を堆積し第１の電極６０１を形成する。続いて前記
のシリコンウェハ基板を450 ℃の窒素雰囲気中で30分間
の熱処理を施して、前記のアルミニウムからなる第１の
電極６０１とシリコンウェハ基板との界面部分に合金が
形成される（シンタリング）。続いて、弗酸に対して第
１の電極６０１を保護するためこの第１の電極６０１を
覆うように黒ワックスを塗布する。このように黒ワック
スで第１の電極６０１を保護した後、 5％の弗酸溶液中
でシリコンウェハ基板の第１の電極６０１が着設された
面とは反対の面側から陽極化成し、その第１の電極６０
１とは反対側の面から多孔質シリコン層６０３を形成す
る。この陽極化成のプロセス条件としては種々のバリエ
ーションも考えられる。その一例として、例えば化成電
流を2.5 ｍＡ／ｃｍ2 、化成時間約5 分間に設定し、多
孔質シリコン層６０３の面上を覆うようにいわゆるショ
ットキー電極として金を成膜し第２の電極６０４を形成
する。この第２の電極６０４の形成は、例えば1 ×10-6
Torr程度に真空排気された真空ベルジャー内で光が透過
する程度の膜厚に金を成膜（蒸着）して形成することが
できる。First, an aluminum film is deposited on the back surface of a boron-doped p-type (100) Si wafer substrate of 25 to 45 l · cm to form a first electrode 601. Then, the silicon wafer substrate is heat-treated in a nitrogen atmosphere at 450 ° C. for 30 minutes to form an alloy at the interface between the first electrode 601 made of aluminum and the silicon wafer substrate (sintering). ). Subsequently, in order to protect the first electrode 601 against hydrofluoric acid, black wax is applied so as to cover the first electrode 601. After protecting the first electrode 601 with black wax in this way, anodization is performed in a 5% hydrofluoric acid solution from the surface side of the silicon wafer substrate opposite to the surface on which the first electrode 601 is attached, The first electrode 60
The porous silicon layer 603 is formed from the surface opposite to 1. Various variations are possible as the process conditions for this anodization. As an example thereof, for example, the formation current is set to 2.5 mA / cm 2 and the formation time is set to about 5 minutes, gold is formed as a so-called Schottky electrode so as to cover the surface of the porous silicon layer 603, and the second electrode 604 is formed. To form. The formation of the second electrode 604 is performed by, for example, 1 × 10 −6
It can be formed by depositing (depositing) gold in a film thickness such that light is transmitted in a vacuum bell jar that is evacuated to about Torr.
【０００５】このような工程で製作される半導体装置
は、例えば60Ｖ程度の電圧を前記の第１の電極６０１と
第２の電極６０４との間に順方向に印加することによっ
て例えば30ｍＡ程度の電流が流れて青色発光する。The semiconductor device manufactured by such a process has a current of about 30 mA, for example, when a voltage of about 60 V is applied in the forward direction between the first electrode 601 and the second electrode 604. Flows and emits blue light.
【０００６】これと同様の従来技術としては、上記の他
にも例えばP.Steiner,F.Kozlowski,and W.Lang らの文
献（Appl.Phys.Lett.,Vol.62,2700(1993) ）あるいはTo
shiro Futaji andKoichi Kitamura らの文献（Jpn.J.Ap
pl.Phys.,Vol.31,L616(1992)）等が知られている。As a conventional technique similar to this, in addition to the above, for example, P. Steiner, F. Kozlowski, and W. Lang et al. (Appl. Phys. Lett., Vol. 62, 2700 (1993)). Or To
shiro Futaji and Koichi Kitamura et al. (Jpn.J.Ap
pl. Phys., Vol. 31, L616 (1992)) and the like are known.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の半導体装置においては、素子としての発光
強度の向上に既に限界があり、十分な発光強度を得られ
ないという問題がある。また、上述したようにシリコン
ウェハの両面に各種の膜を形成して第１の電極６０１、
多孔質シリコン層６０３、第２の電極６０４をそれぞれ
得ていたので、例えば任意の支持基板上に半導体装置を
任意に形成するといった自由度が小さいという問題があ
った。However, in the conventional semiconductor device as described above, there is a limit to improvement of the light emission intensity as an element, and there is a problem that sufficient light emission intensity cannot be obtained. Further, as described above, various films are formed on both surfaces of the silicon wafer to form the first electrode 601,
Since the porous silicon layer 603 and the second electrode 604 are obtained respectively, there is a problem in that the degree of freedom in forming a semiconductor device on an arbitrary supporting substrate is small.
【０００８】本発明はこのような問題を解決するために
成されたもので、その目的は、任意の支持基板上に形成
することができ、しかも発光強度の高い光利用効率の良
好な半導体装置を提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is a semiconductor device which can be formed on an arbitrary supporting substrate and has high emission intensity and good light utilization efficiency. To provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の半導体装置は、第１の電極と、前記第１の
電極上に電気的に接触して形成された非晶質シリコン層
と、前記非晶質シリコン層上に接して形成されたシリコ
ンを主成分とする多孔質シリコン層と、前記多孔質シリ
コン層上に電気的に接触して形成された第２の電極とを
具備し、前記第１の電極および前記第２の電極間への電
圧印加により前記多孔質シリコン層が発光するように形
成してなることを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor device of the present invention comprises a first electrode and amorphous silicon formed on the first electrode in electrical contact. A layer, a porous silicon layer containing silicon as a main component formed in contact with the amorphous silicon layer, and a second electrode formed in electrical contact with the porous silicon layer. The porous silicon layer is formed so as to emit light when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode.
【００１０】なお、非晶質シリコン層は、第１の電極と
多孔質シリコン層との間に介挿し、更に第２の電極と多
孔質シリコン層との間に介挿してもよい。あるいはそれ
らのうちいずれか一方だけに介挿してもよい。The amorphous silicon layer may be interposed between the first electrode and the porous silicon layer, and may be further interposed between the second electrode and the porous silicon layer. Alternatively, only one of them may be inserted.
【００１１】また、多孔質シリコン層と非晶質シリコン
層との間に結晶シリコン層あるいは多結晶シリコン層を
介挿してもよく、あるいは例えば第２の電極を金で形成
した場合、この金と多孔質シリコン層との接合でのショ
ットキー・ジャンクションの安定性を得るために、この
金と多孔質シリコン層との間にｎ型あるいはｐ型の非晶
質シリコン層を介挿してもよい。A crystalline silicon layer or a polycrystalline silicon layer may be interposed between the porous silicon layer and the amorphous silicon layer, or, for example, when the second electrode is made of gold, this gold and An n-type or p-type amorphous silicon layer may be interposed between the gold and the porous silicon layer in order to obtain the stability of the Schottky junction at the junction with the porous silicon layer.
【００１２】本発明に係る半導体装置は、例えば 3次元
デバイス内の光通信素子としての応用に好適である。あ
るいは、発光層としての多孔質シリコン層に外部から紫
外線等が入射した際に、その層で光励起作用が発生し、
これに起因して電流が発生する。したがってこの作用を
用いて前記の発光素子とは逆に光感応センサとして用い
ることもできる。The semiconductor device according to the present invention is suitable for application as, for example, an optical communication element in a three-dimensional device. Alternatively, when an ultraviolet ray or the like enters the porous silicon layer as the light emitting layer from the outside, a photoexcitation action occurs in the layer,
Current is generated due to this. Therefore, by utilizing this action, it can be used as a light-sensitive sensor contrary to the light emitting element.
【００１３】本発明の半導体装置を発光素子として用い
る場合には、一般に第１の電極、第２の電極に印加する
電圧は交流電圧を用いればよい。When the semiconductor device of the present invention is used as a light emitting element, an AC voltage may be generally used as the voltage applied to the first electrode and the second electrode.
【００１４】また、光感応センサとして用いる場合に
は、紫外線が入射してきた際に光励起により生じる電流
をピックアップし、これを増幅するなどしてその入射光
の強度を計測することもできる。あるいは発光層として
の多孔質シリコン層に紫外線等が入射してきた際のエネ
ルギによって多孔質シリコン層が励起されその個有の振
動数の光が発生するので、そのような発光そのものの作
用を用いて、紫外線が照射されていることを知らせる紫
外線センサとしても用いるようにしてもよい。When used as a light sensitive sensor, the intensity of the incident light can be measured by picking up a current generated by photoexcitation when ultraviolet rays are incident and amplifying the current. Alternatively, since the porous silicon layer is excited by the energy when ultraviolet rays or the like are incident on the porous silicon layer as the light emitting layer to generate light of its own frequency, the action of such light emission itself is used. Alternatively, it may be used as an ultraviolet ray sensor for notifying that ultraviolet rays are being emitted.
【００１５】[0015]
【作用】第１の電極と多孔質シリコン層との間に介挿さ
れた非晶質シリコン層は、多孔質シリコン層で発光した
光を一旦吸収し、そのエネルギによってキャリアを発生
させる。このキャリア（ホールあるいは電子）が再び多
孔質シリコン層に突入し、多孔質シリコン層で再び発光
に寄与する。このような連鎖反応的なキャリアのフィー
ドバック作用により、極めて発光効率の良い発光が行な
われる。またこの非晶質シリコン層は、特定の方向に対
しては遮光性が強いため、例えば本発明に係る半導体装
置を３次元デバイス内の光通信素子として用いる場合
に、発光層としての多孔質シリコン層に隣設する第１の
電極に対して誤動作を発生させないといった効果も有し
ている。The amorphous silicon layer interposed between the first electrode and the porous silicon layer temporarily absorbs the light emitted by the porous silicon layer and generates carriers by the energy. The carriers (holes or electrons) enter the porous silicon layer again and contribute to light emission again in the porous silicon layer. By such a chain reaction of carrier feedback action, light emission with extremely high light emission efficiency is performed. Further, since this amorphous silicon layer has a strong light shielding property in a specific direction, for example, when the semiconductor device according to the present invention is used as an optical communication element in a three-dimensional device, porous silicon as a light emitting layer is used. It also has an effect of preventing malfunction of the first electrode adjacent to the layer.
【００１６】また、第１の電極に隣設して非晶質シリコ
ン層を形成しているので、この層の成膜プロセス中に第
１の電極層との間での応力による歪みの発生を防ぐ働き
をも有しており、製造プロセス上も有利である。Since the amorphous silicon layer is formed adjacent to the first electrode, distortion due to stress between the first electrode layer and the first electrode layer is not generated during the film forming process of this layer. It also has a function of preventing it, which is advantageous in the manufacturing process.
【００１７】また、この非晶質シリコン層を形成してい
る非晶質シリコン材料は、発光のために必要な多孔質シ
リコン層への電流供給に対して障害にならないという有
利な特性を有している。Further, the amorphous silicon material forming this amorphous silicon layer has an advantageous characteristic that it does not hinder the current supply to the porous silicon layer necessary for light emission. ing.
【００１８】以上の結果、任意の支持基板上に形成する
ことができ、しかも発光強度の高い光利用効率の良好な
半導体装置を提供することができる。As a result of the above, it is possible to provide a semiconductor device which can be formed on an arbitrary supporting substrate and has high emission intensity and good light utilization efficiency.
【００１９】また、多孔質シリコン層は、紫外線等の比
較的波長の短い光を吸収し、そのエネルギによって光励
起されて発光する。したがってその２次光を非晶質シリ
コン層で上記とは逆に電流に変換することができ、その
変換された電流をピックアップして紫外線センサとして
機能させることも可能である。あるいは前記の２次光そ
のものをこの半導体装置から出射させて直接にその２次
光によって紫外線の入射を認知することができる紫外線
センサとして用いることも可能である。The porous silicon layer absorbs light having a relatively short wavelength, such as ultraviolet rays, and is photoexcited by its energy to emit light. Therefore, the secondary light can be converted into a current by the amorphous silicon layer, which is the reverse of the above, and the converted current can be picked up to function as an ultraviolet sensor. Alternatively, the secondary light itself can be emitted from this semiconductor device and directly used as an ultraviolet sensor capable of recognizing the incidence of ultraviolet rays by the secondary light.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本発明の半導体装置の実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。Embodiments of the semiconductor device of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２１】（実施例１）図１は、本発明に係る第１の
実施例の半導体装置の層構造を示す図である。この半導
体装置は、図１に示すように、ガラス基板１上にチタン
を用いて形成された第１の電極２と、その第１の電極２
上を覆うように形成された水素化非晶質シリコンを主成
分とする材料を用いて形成された非晶質シリコン層３
と、その上を覆うように形成された多孔質シリコン層４
と、更にその上を覆うように金を用いて形成された第２
の電極５とを具備している。(Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing a layer structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this semiconductor device includes a first electrode 2 formed by using titanium on a glass substrate 1, and a first electrode 2 of the first electrode 2.
Amorphous silicon layer 3 formed using a material containing hydrogenated amorphous silicon as a main component so as to cover the upper portion.
And a porous silicon layer 4 formed so as to cover it
And a second formed by using gold so as to cover it further.
And electrode 5 of.
【００２２】このような本発明に係る半導体装置は、次
のような手順で製作される。The semiconductor device according to the present invention as described above is manufactured by the following procedure.
【００２３】ガラス基板１上にチタン材料を成膜して第
１の電極２を形成する。A titanium material is deposited on the glass substrate 1 to form the first electrode 2.
【００２４】この後、第１の電極２が形成されたガラス
基板１全体を、水銀増感光ＣＶＤを行なう反応容器内に
収め、その第１の電極２上に水素化非晶質シリコン層３
を100 ｎｍの膜厚に堆積する。この非晶質シリコンの成
膜条件としては下記の条件を使用した。すなわち、 ＳｉＨ4 流量 1 Pa・ｍ3 ／ｓ、 水銀溜めの温度100
℃ 反応容器の圧力 10Pa、 基板上での紫外線(254nm) の強度 10mw/cm 2 基板温度 200 ℃ このとき、水素化非晶質シリコン層３をｐ型として作製
する場合にはＢ2 Ｈ6を用いて、あるいは水素化非晶質
シリコン層３をｎ型として作製する場合にはＰＨ3 を水
素で希釈して混入することにより、形成することができ
る。Thereafter, the entire glass substrate 1 on which the first electrode 2 is formed is placed in a reaction vessel for performing mercury-sensitized CVD, and the hydrogenated amorphous silicon layer 3 is placed on the first electrode 2.
Is deposited to a film thickness of 100 nm. The following conditions were used as film forming conditions for this amorphous silicon. That is, the flow rate of SiH 4 is 1 Pa · m 3 / s, the temperature of the mercury reservoir is 100
℃ Pressure of the reaction vessel 10Pa, intensity of ultraviolet rays (254nm) on the substrate 10mw / cm 2 Substrate temperature 200 ℃ At this time, when the hydrogenated amorphous silicon layer 3 is formed as p type, B 2 H 6 is added. It can be formed by using, or when the hydrogenated amorphous silicon layer 3 is formed as an n-type, PH 3 is diluted with hydrogen and mixed.
【００２５】次に、前記の水素化非晶質シリコン層３上
を覆うように層厚1 μｍの多結晶シリコン材料層（図示
省略）を形成する。その成膜条件としては下記の条件を
使用した。すなわち、 ＳｉＨ4 流量 1 Pa・ｍ3 ／ｓ、水銀溜めの温度100 ℃ Ｈ2 流量 9 Pa・ｍ3 ／ｓ 反応容器の圧力 10Pa、 基板上での紫外線(254nm) 強度 10mw/cm 2 基板温度 200 ℃ このとき、ｐ型の多結晶シリコン材料層を製作する場合
にはＢ2 Ｈ6 を、あるいはｎ型の多結晶シリコン材料層
を作製する場合にはＰＨ3 を水素で希釈して混入する。
次に、弗酸に対するガラス基板１や第１の電極２の保護
のため、黒ワックスを用いてガラス基板１の表面や第１
の電極２の表面の露出している部分を被覆する。そのよ
うに被覆した後、5 ％の弗酸溶液中にガラス基板１ごと
ディッピングして前記の多結晶シリコン材料層を陽極化
成し、多孔質シリコン層４を形成する。このときの陽極
化成の条件としては、種々バリエーションが考えられる
が、一例としては、化成電流を2.5 mA/cm 2 、1 分間程
度の化成時間とした。Next, a polycrystalline silicon material layer (not shown) having a layer thickness of 1 μm is formed so as to cover the hydrogenated amorphous silicon layer 3. The following conditions were used as the film forming conditions. That is, SiH 4 flow rate 1 Pa · m 3 / s, mercury reservoir temperature 100 ℃ H 2 flow rate 9 Pa · m 3 / s Reaction vessel pressure 10 Pa, ultraviolet ray (254 nm) intensity on substrate 10 mw / cm 2 Substrate temperature 200 ° C. At this time, B 2 H 6 is diluted with hydrogen when a p-type polycrystalline silicon material layer is produced, or PH 3 is diluted with hydrogen when an n-type polycrystalline silicon material layer is produced. .
Next, in order to protect the glass substrate 1 and the first electrode 2 against hydrofluoric acid, black wax is used to protect the surface of the glass substrate 1 and the first electrode 2.
The exposed part of the surface of the electrode 2 is covered. After such coating, the glass substrate 1 is dipped in a 5% hydrofluoric acid solution to anodize the polycrystalline silicon material layer to form a porous silicon layer 4. Although various variations can be considered as the conditions for the anodization at this time, as an example, the formation current was 2.5 mA / cm 2 , and the formation time was about 1 minute.
【００２６】その後、いわゆるショットキー電極として
金を用いて1 ×10-6Torr程度に真空排気した真空ベルジ
ャー内で、光が透過する程度の膜厚に蒸着して第２の電
極５を形成する。Thereafter, gold is used as a so-called Schottky electrode, and the second electrode 5 is formed by vapor deposition in a vacuum bell jar evacuated to about 1 × 10 -6 Torr to a thickness that allows light to pass therethrough. .
【００２７】以上の工程で製作された本発明に係る半導
体装置は、約60Ｖの電圧を第１の電極２と第２の電極５
との間に順方向に印加することにより、30ｍＡの電流が
流れて青色発光する。すなわち、図５に示すように、本
発明に係る半導体装置の発光強度は、従来のそれに比べ
て約 5割程度の発光強度が向上されていることがわか
る。このように、本発明に係る半導体装置は、発光強度
が極めて高く発光効率の良好な半導体装置であると言え
る。In the semiconductor device according to the present invention manufactured by the above steps, a voltage of about 60 V is applied to the first electrode 2 and the second electrode 5.
By applying in the forward direction between and, a current of 30 mA flows and blue light is emitted. That is, as shown in FIG. 5, it is understood that the emission intensity of the semiconductor device according to the present invention is improved by about 50% as compared with the conventional emission intensity. Thus, it can be said that the semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device having extremely high emission intensity and good emission efficiency.
【００２８】なお、上記の実施例では、陽極化成によっ
て非晶質シリコン層３上に一旦成膜した多結晶シリコン
材料層を全層にわたって多孔質シリコンに化成した場合
について示したが、本発明はこれのみには限定されない
ことは言うまでもない。この他にも、多結晶シリコンの
層厚の途中まで陽極化成を進行させて、それより深い
（非晶質シリコン層３寄りの）多結晶シリコン材料層に
ついては多結晶シリコンのままに残すようにしてもよい
ことは言うまでもない。この場合の層構造を図２に示
す。図２に明らかなように、非晶質シリコン層３と多孔
質シリコン層４との間に多結晶シリコン層６が介在して
いる構造となっている。この場合においても上記の実施
例１と同様の効果を発揮することができる。ここで、説
明の簡潔化のために、図２において図１と同様の部位に
ついては図１と同一の符号を付して示した。In the above embodiment, the case where the polycrystalline silicon material layer once formed on the amorphous silicon layer 3 by anodization is formed into porous silicon over the entire layer is shown. However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that the present invention is not limited to this. In addition, the anodization is advanced to the middle of the polycrystalline silicon layer thickness so that the polycrystalline silicon material layer deeper than the amorphous silicon layer (close to the amorphous silicon layer 3) is left as polycrystalline silicon. It goes without saying that it is okay. The layer structure in this case is shown in FIG. As is apparent from FIG. 2, the polycrystalline silicon layer 6 is interposed between the amorphous silicon layer 3 and the porous silicon layer 4. Even in this case, the same effect as that of the first embodiment can be exhibited. Here, for simplification of description, in FIG. 2, portions similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
【００２９】（実施例２）図３は、本発明に係る第２の
実施例の半導体装置の層構造を示す図である。ここで、
図３においても説明の簡潔化のために図１及び図２と同
一の部位については同一の符号を付して示している。(Embodiment 2) FIG. 3 is a diagram showing a layer structure of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. here,
Also in FIG. 3, for simplification of description, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
【００３０】図３からも明らかなように、この実施例の
半導体装置は、非晶質シリコン層３上に多結晶シリコン
６が形成されており、更にこの多結晶シリコン６上にｎ
型の多孔質シリコン層７、更にその上にｐ型の多孔質シ
リコン層８がこの順で積層され更にそのｐ型多孔質シリ
コン層８の上に第２の電極５が形成されていることが特
徴である。すなわち、上述の第１の実施例における多孔
質シリコン層４が本発明においてはｎ型とｐ型との２層
構造の多孔質シリコン層で形成され、そのｎ型とｐ型と
の接合面でｐｎ接合が形成されている。このｐｎ接合に
よって、更に安定した発光特性を実現することが可能と
なる。As is apparent from FIG. 3, in the semiconductor device of this embodiment, polycrystalline silicon 6 is formed on the amorphous silicon layer 3, and n is further formed on the polycrystalline silicon 6.
The porous silicon layer 7 of p-type, and the porous silicon layer 8 of p-type are further laminated in this order, and the second electrode 5 is formed on the porous silicon layer 8 of p-type. It is a feature. That is, in the present invention, the porous silicon layer 4 in the above-described first embodiment is formed of a porous silicon layer having a two-layer structure of an n-type and a p-type, and the junction surface between the n-type and the p-type is formed. A pn junction is formed. This pn junction makes it possible to realize more stable light emission characteristics.
【００３１】なお、以上の実施例においては、非晶質シ
リコン層３の形成材料として水素化非晶質シリコンを用
いた場合について説明したが、本発明に係る非晶質シリ
コン層３はこのような形成材料のみには限定されないこ
とは言うまでもない。この他にも、例えば、弗素化非晶
質シリコン、非晶質シリコンカーバイト、非晶質シリコ
ンゲルマニウム、あるいは非晶質シリコンナイトライド
等を用いることもできる。In the above embodiments, hydrogenated amorphous silicon was used as the material for forming the amorphous silicon layer 3. However, the amorphous silicon layer 3 according to the present invention has such a structure. Needless to say, it is not limited to such a forming material. Besides this, for example, fluorinated amorphous silicon, amorphous silicon carbide, amorphous silicon germanium, amorphous silicon nitride, or the like can be used.
【００３２】また、シリコンを主成分とする多孔質シリ
コン層は、シリコンを10％以上含むシリコンの合金であ
れば良く、例えばシリコンカーバイト、シリコンゲルマ
ニウム等の合金であってもよい。図４に示すように、多
孔質シリコン層４と第２の電極５との間に非晶質シリコ
ン層９を介挿して、上述の第２の実施例で述べたような
ショットキー・ジャンクションの安定化を図るようにし
ても良いことは言うまでもない。The porous silicon layer containing silicon as a main component may be an alloy of silicon containing 10% or more of silicon, and may be an alloy such as silicon carbide or silicon germanium. As shown in FIG. 4, an amorphous silicon layer 9 is interposed between the porous silicon layer 4 and the second electrode 5 to form a Schottky junction as described in the second embodiment. It goes without saying that stabilization may be achieved.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、任意の支持基板上に形成することができ、しかも発
光強度の高い光利用効率の良好な半導体装置を提供する
ことができる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device which can be formed on any supporting substrate and has a high emission intensity and a high light utilization efficiency. .
【図１】本発明に係る第１の実施例の半導体装置の層構
造を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a layer structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】第１の実施例において非晶質シリコン層３と多
孔質シリコン層４との間に多結晶シリコン６を介挿した
場合の構造を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a structure when polycrystalline silicon 6 is interposed between an amorphous silicon layer 3 and a porous silicon layer 4 in the first embodiment.
【図３】第２の実施例の半導体装置の層構造を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a layer structure of a semiconductor device according to a second embodiment.
【図４】第１の実施例において多孔質シリコン層４と第
２の電極５との間に非晶質シリコン層９を介挿した場合
の構造について示す図。FIG. 4 is a diagram showing a structure when an amorphous silicon layer 9 is interposed between a porous silicon layer 4 and a second electrode 5 in the first embodiment.
【図５】本発明に係る半導体装置の発光強度を、比較例
として従来の半導体装置の発光強度と比較して示す図。FIG. 5 is a diagram showing the emission intensity of a semiconductor device according to the present invention in comparison with the emission intensity of a conventional semiconductor device as a comparative example.
【図６】従来の発光用半導体装置の層構造を示す図。FIG. 6 is a view showing a layer structure of a conventional light emitting semiconductor device.
１………ガラス基板 ２………第１の電極 ３………非晶質シリコン層 ４………多孔質シリコン層 ５………第２の電極 ６………多結晶シリコン層 1 ... Glass substrate 2 ... First electrode 3 ... Amorphous silicon layer 4 ... Porous silicon layer 5 ... Second electrode 6 ... Polycrystalline silicon layer
Claims (1)
シリコン層と、 前記非晶質シリコン層上に接して形成されたシリコンを
主成分とする多孔質シリコン層と、 前記多孔質シリコン層上に電気的に接触して形成された
第２の電極とを具備し、前記第１の電極および前記第２
の電極間への電圧印加により前記多孔質シリコン層が発
光するように形成してなることを特徴とする半導体装
置。1. A first electrode, an amorphous silicon layer formed in electrical contact on the first electrode, and a silicon formed in contact on the amorphous silicon layer. A porous silicon layer serving as a component; and a second electrode formed on the porous silicon layer in electrical contact with the first electrode and the second electrode.
The semiconductor device is formed so that the porous silicon layer emits light when a voltage is applied between the electrodes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1084294A JPH07221343A (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1084294A JPH07221343A (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07221343A true JPH07221343A (en) | 1995-08-18 |
Family
ID=11761612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1084294A Pending JPH07221343A (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07221343A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100763894B1 (en) * | 2006-03-21 | 2007-10-05 | 삼성에스디아이 주식회사 | Method of manufacturing display device using LED chips |
-
1994
- 1994-02-02 JP JP1084294A patent/JPH07221343A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100763894B1 (en) * | 2006-03-21 | 2007-10-05 | 삼성에스디아이 주식회사 | Method of manufacturing display device using LED chips |
| US7727788B2 (en) | 2006-03-21 | 2010-06-01 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method of manufacturing display device using LED chips formed in a porous template |
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