JPH0797660B2 - SiC青色発光ダイオード - Google Patents

SiC青色発光ダイオード

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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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sic
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blue light
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light emitting
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純一 佐野
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/02Semiconductor 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
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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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。
(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。
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。
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。
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。
(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。
(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。
(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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
第1図(e)は第5工程を示し、SiO2膜(24)を除去す
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。
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
(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。
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。
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。
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。
(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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP26438487A 1987-10-20 1987-10-20 SiC青色発光ダイオード Expired - Lifetime JPH0797660B2 (ja)

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