JPH0797660B2 - SiC青色発光ダイオード - Google Patents
SiC青色発光ダイオードInfo
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- JPH0797660B2 JPH0797660B2 JP26438487A JP26438487A JPH0797660B2 JP H0797660 B2 JPH0797660 B2 JP H0797660B2 JP 26438487 A JP26438487 A JP 26438487A JP 26438487 A JP26438487 A JP 26438487A JP H0797660 B2 JPH0797660 B2 JP H0797660B2
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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
- H01L33/02—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
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/34—Materials of the light emitting region containing only elements of Group IV of the Periodic Table
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はSiC(シリコンカーバイド)青色発光ダイオー
ドに関する。
ドに関する。
(ロ) 従来の技術 SiCはバンドギヤツプが大きく、Pn両伝導形が得られる
ことから青色発光ダイオード用材料として注目を浴びて
きた。
ことから青色発光ダイオード用材料として注目を浴びて
きた。
SiC青色発光ダイオードの発光層はL.Hoftmannらの報告
(Journal Applied Physics 53(10),6962,(1982))
から、カソードルミネツセンスを用いた測定でn型エピ
タキシヤル成長層で発光していることが知られている。
また、Giinther Zieglerらの報告(IEEE Trans,Elector
n Devices,ED−30,277(1983))より、アルミニウムド
ープp形SiCとアンドープn形SiCを比較すると、アルミ
ニウムドープp形SiCの方がかなり透過率が低いことが
知られている。更に、古賀らの報告(応用電子物性分科
会 研究報告No.420,P1−6,1987)より、SiCの光透過率
はキヤリア濃度の増加とともに下がることが知られてい
る。
(Journal Applied Physics 53(10),6962,(1982))
から、カソードルミネツセンスを用いた測定でn型エピ
タキシヤル成長層で発光していることが知られている。
また、Giinther Zieglerらの報告(IEEE Trans,Elector
n Devices,ED−30,277(1983))より、アルミニウムド
ープp形SiCとアンドープn形SiCを比較すると、アルミ
ニウムドープp形SiCの方がかなり透過率が低いことが
知られている。更に、古賀らの報告(応用電子物性分科
会 研究報告No.420,P1−6,1987)より、SiCの光透過率
はキヤリア濃度の増加とともに下がることが知られてい
る。
これらの点から、SiC青色発光ダイオード装置として
は、第4図に示す如くn型6H−SiC基板(1)の一主面
に窒素がドープされたn型6H−SiC層(2)とアルミニ
ウムがドープされたp型6H−SiC層(3)とを順次形成
してなるSiC青色発光ダイオード(4)の上記p型6H−S
iC層(3)側を銀ペースト(5)等を介して反射器
(6)等に固着し、基板(1)側より光を取出す構成の
ものが考えられる。尚、図中(7)は基板(1)の他主
面の周縁に形成されたオーミツク性の第1電極、(8)
はp型6H−SiC層(3)表面に形成されたオーミツク性
の第2電極である。
は、第4図に示す如くn型6H−SiC基板(1)の一主面
に窒素がドープされたn型6H−SiC層(2)とアルミニ
ウムがドープされたp型6H−SiC層(3)とを順次形成
してなるSiC青色発光ダイオード(4)の上記p型6H−S
iC層(3)側を銀ペースト(5)等を介して反射器
(6)等に固着し、基板(1)側より光を取出す構成の
ものが考えられる。尚、図中(7)は基板(1)の他主
面の周縁に形成されたオーミツク性の第1電極、(8)
はp型6H−SiC層(3)表面に形成されたオーミツク性
の第2電極である。
斯る装置では第5図に示す如くp型6H−SiC基板(11)
上にp型6H−SiC層(12)とn型6H−SiC層(13)とを順
次積層してなるSiC青色発光ダイオード(14)の上記基
板(11)側を銀ペースト(15)等を介して反射器(16)
等に固着し、n型6H−SiC層(13)側より光を取出す構
成とした装置に較べて光透過率が低いp型領域を薄くで
きるので光取出効率が向上する。尚、第5図中、(17)
はp型6H−SiC層(13)の表面周縁に形成されたオーミ
ツク性の第1電極、(18)は基板(11)裏面に形成され
たオーミツク性の第2電極である。
上にp型6H−SiC層(12)とn型6H−SiC層(13)とを順
次積層してなるSiC青色発光ダイオード(14)の上記基
板(11)側を銀ペースト(15)等を介して反射器(16)
等に固着し、n型6H−SiC層(13)側より光を取出す構
成とした装置に較べて光透過率が低いp型領域を薄くで
きるので光取出効率が向上する。尚、第5図中、(17)
はp型6H−SiC層(13)の表面周縁に形成されたオーミ
ツク性の第1電極、(18)は基板(11)裏面に形成され
たオーミツク性の第2電極である。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 然るに、基板をn型6H−SiCで構成してなるSiC青色発光
ダイオード(4)においても実用上充分な光取出効率が
得られなく、光取出効率の更に高いものが望まれてい
る。
ダイオード(4)においても実用上充分な光取出効率が
得られなく、光取出効率の更に高いものが望まれてい
る。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、その構成的特
徴は、n型4H−SiC基板上にn型6H−SiC層及びp型6H−
SiC層を順次積層したことにある。
徴は、n型4H−SiC基板上にn型6H−SiC層及びp型6H−
SiC層を順次積層したことにある。
(ホ) 作用 第3図はキヤリア濃度が5×1017/cm3のn型4H−SiCの
光透過率(図中、実線A)とキヤリア濃度が3×1017/c
m3のn型6H−SiCの光透過率(図中、実線B)とを測定
した結果を示す。
光透過率(図中、実線A)とキヤリア濃度が3×1017/c
m3のn型6H−SiCの光透過率(図中、実線B)とを測定
した結果を示す。
第3図より明らかな如く、n型4H−SiCは斯るSiCより低
濃度のn型6H−SiCに較べて波長460nm程度の青色光に対
する透過率が高い。尚、図示していないがキヤリア濃度
が3×1017/cm3のp型4H−SiCの光透過率は上記n型6H
−SiCより低い。
濃度のn型6H−SiCに較べて波長460nm程度の青色光に対
する透過率が高い。尚、図示していないがキヤリア濃度
が3×1017/cm3のp型4H−SiCの光透過率は上記n型6H
−SiCより低い。
(ヘ) 実施例 第1図(a)〜(i)は本発明のSiC青色発光ダイオー
ドの製造方法を示す工程別断面図である。
ドの製造方法を示す工程別断面図である。
第1図(a)は第1工程を示し、n型4H−SiC基板(2
1)上に窒素がドープされたn型6H−SiC層(22)及びア
ルミニウムがドープされたp型6H−SiC層(23)を順次
成長させる。尚、斯る成長は周知のCVD法等により行な
う。
1)上に窒素がドープされたn型6H−SiC層(22)及びア
ルミニウムがドープされたp型6H−SiC層(23)を順次
成長させる。尚、斯る成長は周知のCVD法等により行な
う。
第1図(b)は第2工程を示し、p型6H−SiC層(23)
の表面及び側面と基板(21)及びn型6H−SiC層(22)
側面に膜厚2500Åの熱酸化SiO2膜(24)を形成する。
尚、斯るSiO2膜(24)の形成は湿潤な酸素が500SCCMの
割合で供給される1100℃の高温雰囲気中に120分間、上
記成長層(22)(23)が形成された基板(21)を保持す
ることにより行なえる。
の表面及び側面と基板(21)及びn型6H−SiC層(22)
側面に膜厚2500Åの熱酸化SiO2膜(24)を形成する。
尚、斯るSiO2膜(24)の形成は湿潤な酸素が500SCCMの
割合で供給される1100℃の高温雰囲気中に120分間、上
記成長層(22)(23)が形成された基板(21)を保持す
ることにより行なえる。
第1図(c)は第3工程を示し、p型6H−SiC層(23)
表面のSiO2膜(24)をホトリソグラフイ技術を用いて部
分的に除去し、紙面垂直方向に延在する開口(25)を形
成する。
表面のSiO2膜(24)をホトリソグラフイ技術を用いて部
分的に除去し、紙面垂直方向に延在する開口(25)を形
成する。
第1図(d)は第4工程を示し、上記SiO2膜(24)をエ
ツチングマスクとしてp型6H−SiC層(23)表面より基
板(21)に達する溝(26)をエツチングにより形成す
る。斯るエツチングは基板(21)を1000℃に保持した状
態でArガスをISLM、Cl2ガスを70SCCM、O2ガスを14SCCM
ずつ基板表面に供給することにより行なえる。
ツチングマスクとしてp型6H−SiC層(23)表面より基
板(21)に達する溝(26)をエツチングにより形成す
る。斯るエツチングは基板(21)を1000℃に保持した状
態でArガスをISLM、Cl2ガスを70SCCM、O2ガスを14SCCM
ずつ基板表面に供給することにより行なえる。
第1図(e)は第5工程を示し、SiO2膜(24)を除去す
る。
る。
第1図(f)は第6工程を示し、p型6H−SiC層(23)
表面及び側面、n型6H−SiC層(22)及び基板(21)側
面と溝(26)内面に膜厚600Åの熱酸化SiO2膜(27)を
形成する。尚、斯るSiO2膜(26)の形成は乾燥酸素が50
0SCCMの割合で供給される1100℃の高温雰囲気中に5時
間、第1図(e)に示す基板を保持することにより行な
える。
表面及び側面、n型6H−SiC層(22)及び基板(21)側
面と溝(26)内面に膜厚600Åの熱酸化SiO2膜(27)を
形成する。尚、斯るSiO2膜(26)の形成は乾燥酸素が50
0SCCMの割合で供給される1100℃の高温雰囲気中に5時
間、第1図(e)に示す基板を保持することにより行な
える。
第1図(g)は第7工程を示し、溝(26)により分離さ
れたp型6H−SiC層(23)の表面に夫々位置するSiO2膜
(27)をホトリソグラフイ技術を用いて部分的に除去
し、紙面垂直方向に延在する開口(28)を形成する。
れたp型6H−SiC層(23)の表面に夫々位置するSiO2膜
(27)をホトリソグラフイ技術を用いて部分的に除去
し、紙面垂直方向に延在する開口(28)を形成する。
第1図(h)は第8工程を示し、上記開口(28)により
露出したp型6H−SiC層(23)表面及び基板(21)裏面
に夫々Al−Si及びNi−Cr−Auからなるオーミツク性の第
1、第2電極(29)(30)を形成する。尚、上記第2電
極(30)は開口(28)直下には形成されない。
露出したp型6H−SiC層(23)表面及び基板(21)裏面
に夫々Al−Si及びNi−Cr−Auからなるオーミツク性の第
1、第2電極(29)(30)を形成する。尚、上記第2電
極(30)は開口(28)直下には形成されない。
第1図(i)は最終工程を示し、溝(26)に沿って基板
(21)を分割することによりSiC青色発光ダイオード(3
1)が完成する。
(21)を分割することによりSiC青色発光ダイオード(3
1)が完成する。
第2図は上記工程により作成されたSiC青色発光ダイオ
ード(31)のp型SiC層(23)側を銀ペースト(32)を
介して反射器(33)に固着した構成を示す。
ード(31)のp型SiC層(23)側を銀ペースト(32)を
介して反射器(33)に固着した構成を示す。
第2図のような装置では、n型6H−SiC層(22)とp型6
H−SiC層(23)との接合近傍で生じた青色光の大部分は
基板(21)を介して外部に取出されることとなるが、上
記基板(21)がn型4H−SiCで構成されているため、第
4図及び第5図に示した従来装置に較べて光取出効率は
50%以上向上した。また、本実施例の発光ダイオード
(31)のn型6H−SiC層(22)とp型6H−SiC層(23)と
の側面はSiO2膜(27)で被われているため、第2図に示
す如く、p型6H−SiC層(23)側をボンデイングした場
合であっても銀ペースト(32)の這い上りにより生じる
上記両層(22)(23)の短絡は生じない。
H−SiC層(23)との接合近傍で生じた青色光の大部分は
基板(21)を介して外部に取出されることとなるが、上
記基板(21)がn型4H−SiCで構成されているため、第
4図及び第5図に示した従来装置に較べて光取出効率は
50%以上向上した。また、本実施例の発光ダイオード
(31)のn型6H−SiC層(22)とp型6H−SiC層(23)と
の側面はSiO2膜(27)で被われているため、第2図に示
す如く、p型6H−SiC層(23)側をボンデイングした場
合であっても銀ペースト(32)の這い上りにより生じる
上記両層(22)(23)の短絡は生じない。
(ト) 発明の効果 本発明によれば、従来に比して光取出効率が大なるSiC
青色発光ダイオードを提供できる。
青色発光ダイオードを提供できる。
第1図(a)〜(i)は本発明のSiC青色発光ダイオー
ドの製造工程を示す工程別断面図、第2図は第1図に示
した工程により作成されたSiC青色発光ダイオードを反
射器に組込んだ構成を示す断面図、第3図は光透過率を
示す特性図、第4図及び第5図は従来例を示す断面図で
ある。 (21)……n型4H−SiC基板、(22)……n型6H−SiC
層、(23)……p型6H−SiC層
ドの製造工程を示す工程別断面図、第2図は第1図に示
した工程により作成されたSiC青色発光ダイオードを反
射器に組込んだ構成を示す断面図、第3図は光透過率を
示す特性図、第4図及び第5図は従来例を示す断面図で
ある。 (21)……n型4H−SiC基板、(22)……n型6H−SiC
層、(23)……p型6H−SiC層
Claims (1)
- 【請求項1】n型4H−SiC基板上にn型6H−SiC層及びp
型6H−SiC層を順次積層したことを特徴とするSiC青色発
光ダイオード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26438487A JPH0797660B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | SiC青色発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26438487A JPH0797660B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | SiC青色発光ダイオード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01106477A JPH01106477A (ja) | 1989-04-24 |
JPH0797660B2 true JPH0797660B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=17402405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26438487A Expired - Lifetime JPH0797660B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | SiC青色発光ダイオード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0797660B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9006776D0 (en) * | 1990-03-27 | 1990-05-23 | Ferguson Ltd | Television receiver with additional display of characters |
US5270554A (en) * | 1991-06-14 | 1993-12-14 | Cree Research, Inc. | High power high frequency metal-semiconductor field-effect transistor formed in silicon carbide |
JPH0546052U (ja) * | 1991-11-19 | 1993-06-18 | 三洋電機株式会社 | 発光ダイオード装置 |
JP3462720B2 (ja) * | 1997-07-16 | 2003-11-05 | 三洋電機株式会社 | n型窒化物半導体の電極及び前記電極を有する半導体素子並びにその製造方法 |
US6686616B1 (en) | 2000-05-10 | 2004-02-03 | Cree, Inc. | Silicon carbide metal-semiconductor field effect transistors |
US6906350B2 (en) | 2001-10-24 | 2005-06-14 | Cree, Inc. | Delta doped silicon carbide metal-semiconductor field effect transistors having a gate disposed in a double recess structure |
US6956239B2 (en) | 2002-11-26 | 2005-10-18 | Cree, Inc. | Transistors having buried p-type layers beneath the source region |
US7348612B2 (en) | 2004-10-29 | 2008-03-25 | Cree, Inc. | Metal-semiconductor field effect transistors (MESFETs) having drains coupled to the substrate and methods of fabricating the same |
US7265399B2 (en) | 2004-10-29 | 2007-09-04 | Cree, Inc. | Asymetric layout structures for transistors and methods of fabricating the same |
US8203185B2 (en) | 2005-06-21 | 2012-06-19 | Cree, Inc. | Semiconductor devices having varying electrode widths to provide non-uniform gate pitches and related methods |
US7402844B2 (en) | 2005-11-29 | 2008-07-22 | Cree, Inc. | Metal semiconductor field effect transistors (MESFETS) having channels of varying thicknesses and related methods |
US7646043B2 (en) | 2006-09-28 | 2010-01-12 | Cree, Inc. | Transistors having buried p-type layers coupled to the gate |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26438487A patent/JPH0797660B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01106477A (ja) | 1989-04-24 |
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