JPH1084129A - 発光素子およびその製造方法 - Google Patents
発光素子およびその製造方法Info
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- JPH1084129A JPH1084129A JP23634796A JP23634796A JPH1084129A JP H1084129 A JPH1084129 A JP H1084129A JP 23634796 A JP23634796 A JP 23634796A JP 23634796 A JP23634796 A JP 23634796A JP H1084129 A JPH1084129 A JP H1084129A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 印加電圧を変化させることで、輝度を一定に
保ったまま発光波長が変化する、波長可変発光ダイオー
ドを提供する。 【解決手段】 発光ダイオードは、ＧａＡｓ基板１上
に、ＧａＡｓ緩衝層２、ＺｎＳｅ緩衝層３、１のＧａＡ
ｓ基板に格子整合するＺｎＳＳｅ層４を介して、数十か
ら数百Åのｎ―ＺｎＳＳｅ２１層とｐ―ＺｎＳＳｅ層２
２を交互に有する不純物添加超格子層５と、ＺｎＳＳｅ
キャップ層６を有している。ｐ側電極８とｎ側電極１０
とに電圧を印加することにより、実効的なバンドギャッ
プは大きくなり発光波長は短波長側にシフトするととも
に発光強度は増大する。発光波長を５５０ｎｍ以下に設
定することで、輝度を一定に保つことができる。
保ったまま発光波長が変化する、波長可変発光ダイオー
ドを提供する。 【解決手段】 発光ダイオードは、ＧａＡｓ基板１上
に、ＧａＡｓ緩衝層２、ＺｎＳｅ緩衝層３、１のＧａＡ
ｓ基板に格子整合するＺｎＳＳｅ層４を介して、数十か
ら数百Åのｎ―ＺｎＳＳｅ２１層とｐ―ＺｎＳＳｅ層２
２を交互に有する不純物添加超格子層５と、ＺｎＳＳｅ
キャップ層６を有している。ｐ側電極８とｎ側電極１０
とに電圧を印加することにより、実効的なバンドギャッ
プは大きくなり発光波長は短波長側にシフトするととも
に発光強度は増大する。発光波長を５５０ｎｍ以下に設
定することで、輝度を一定に保つことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人間の目の視感度
特性を利用した発光素子に関するものである。
特性を利用した発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】不純物添加超格子層には、熱平衡状態に
おいて空間電荷による内部電界が形成しており、その実
効的なバンドギャップは材料の固有のものより小さくな
っている。光や電界等外部からの励起によって電子、正
孔対が生成すると、それらは内部電界を打ち消し、実効
的なバンドギャップは熱平衡状態のそれより大きくな
る。励起強度の変化に伴い、実効的なバンドギャップが
変化するため、過剰な電子、正孔対が再結合するときに
発する光は、励起強度によってその波長が変化し、強励
起になるとともに短波長光が出射する。例えば文献IEEE
Journal of Quantum Electronics QE-22(1986)1682―1
695には、この現象を利用して、波長可変の発光素子を
作製することが提案されている。
おいて空間電荷による内部電界が形成しており、その実
効的なバンドギャップは材料の固有のものより小さくな
っている。光や電界等外部からの励起によって電子、正
孔対が生成すると、それらは内部電界を打ち消し、実効
的なバンドギャップは熱平衡状態のそれより大きくな
る。励起強度の変化に伴い、実効的なバンドギャップが
変化するため、過剰な電子、正孔対が再結合するときに
発する光は、励起強度によってその波長が変化し、強励
起になるとともに短波長光が出射する。例えば文献IEEE
Journal of Quantum Electronics QE-22(1986)1682―1
695には、この現象を利用して、波長可変の発光素子を
作製することが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発光素子は、波長
可変の発光素子の不純物添加超格子活性層にＧａＡｓ
系、ＩｎＰ系の赤から赤外の波長に対するバンドギャッ
プをもつ半導体材料を用いているため、励起強度の減少
に伴い、すなわち印加電圧の減少に伴い発光波長が赤色
からさらに長波長側にシフトする。一方、光の波長に対
する人間の目の感度は５５０ｎｍの光でもっとも高く、
長波長側、短波長側にむかうにつれ感度が減少する。よ
って、上記の材料を用いた場合、励起強度の減少する方
向、すなわち発光強度の減少する波長方向と、視感度の
減少する波長方向が一致することになり、波長が長くな
るにつれ輝度が著しく低下する。したがって、一定の輝
度を持つ波長可変発光素子のような多色光源を実用化す
ることは不可能であった。
可変の発光素子の不純物添加超格子活性層にＧａＡｓ
系、ＩｎＰ系の赤から赤外の波長に対するバンドギャッ
プをもつ半導体材料を用いているため、励起強度の減少
に伴い、すなわち印加電圧の減少に伴い発光波長が赤色
からさらに長波長側にシフトする。一方、光の波長に対
する人間の目の感度は５５０ｎｍの光でもっとも高く、
長波長側、短波長側にむかうにつれ感度が減少する。よ
って、上記の材料を用いた場合、励起強度の減少する方
向、すなわち発光強度の減少する波長方向と、視感度の
減少する波長方向が一致することになり、波長が長くな
るにつれ輝度が著しく低下する。したがって、一定の輝
度を持つ波長可変発光素子のような多色光源を実用化す
ることは不可能であった。
【０００４】この発明の目的は、このような課題を解決
し、一定の輝度を持つ波長可変発光素子を提供すること
である。
し、一定の輝度を持つ波長可変発光素子を提供すること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の発光素子は、発する光の波長を変化させる
ことができ、しかも、発光波長が変化する際に人間の目
が感じる輝度はほぼ一定となるように光出力が変化する
ものである。
に、本発明の発光素子は、発する光の波長を変化させる
ことができ、しかも、発光波長が変化する際に人間の目
が感じる輝度はほぼ一定となるように光出力が変化する
ものである。
【０００６】この発光素子を半導体層を用いて構成する
には、半導体基板上に第1導電型半導体層と第２導電型
半導体層が交互に形成された不純物添加超格子層を有
し、上記半導体層が２．２ｅＶ以上の材料によって形成
することで実現できる。
には、半導体基板上に第1導電型半導体層と第２導電型
半導体層が交互に形成された不純物添加超格子層を有
し、上記半導体層が２．２ｅＶ以上の材料によって形成
することで実現できる。
【０００７】ある実施例において、本発明の半導体発光
素子は、半導体層がＺｎＭｇＣｄＳＳｅ系の材料で構成
され、また別の実施例においては、半導体層がＡｌＧａ
ＩｎＮ系の材料で構成されている。
素子は、半導体層がＺｎＭｇＣｄＳＳｅ系の材料で構成
され、また別の実施例においては、半導体層がＡｌＧａ
ＩｎＮ系の材料で構成されている。
【０００８】本発明の半導体発光素子の製造方法は、基
板上にＺｎＭｇＣｄＳＳｅ系材料から成る不純物添加超
格子層を有する半導体積層構造を堆積する工程を包含す
る半導体発光素子を製造する方法であって、該半導体積
層構造の一部を少なくとも不純物添加超格子層の下部の
層までエッチングする工程と、被エッチング面上に第１
導電型半導体層を堆積する工程と、第１導電型半導体層
の上部に第１の電極を形成する工程と、該半導体積層構
造の他の一部を少なくとも不純物添加超格子層の下部の
層までエッチングする工程と、被エッチング面上に第２
導電型半導体層を堆積する工程と、第２導電型半導体層
の上部に第２の電極を形成する工程とを有しており、そ
のことにより上記目的を達成できる。
板上にＺｎＭｇＣｄＳＳｅ系材料から成る不純物添加超
格子層を有する半導体積層構造を堆積する工程を包含す
る半導体発光素子を製造する方法であって、該半導体積
層構造の一部を少なくとも不純物添加超格子層の下部の
層までエッチングする工程と、被エッチング面上に第１
導電型半導体層を堆積する工程と、第１導電型半導体層
の上部に第１の電極を形成する工程と、該半導体積層構
造の他の一部を少なくとも不純物添加超格子層の下部の
層までエッチングする工程と、被エッチング面上に第２
導電型半導体層を堆積する工程と、第２導電型半導体層
の上部に第２の電極を形成する工程とを有しており、そ
のことにより上記目的を達成できる。
【０００９】本発明の半導体発光素子の別の製造方法
は、基板上にＡｌＧａＩｎＮ系材料から成る不純物添加
超格子層を有する半導体積層構造を堆積する工程を包含
する半導体発光素子を製造する方法であって、該半導体
積層構造の一部を少なくとも不純物添加超格子層の下部
の層までエッチングする工程と、被エッチング面上に第
１導電型半導体層を堆積する工程と、第１導電型半導体
層の上部に第１の電極を形成する工程と、該半導体積層
構造の他の一部を少なくとも不純物添加超格子層の下部
の層までエッチングする工程と、被エッチング面上に第
２導電型半導体層を堆積する工程と、第２導電型半導体
層の上部に第２の電極を形成する工程とを有しており、
そのことにより上記目的を達成できる。
は、基板上にＡｌＧａＩｎＮ系材料から成る不純物添加
超格子層を有する半導体積層構造を堆積する工程を包含
する半導体発光素子を製造する方法であって、該半導体
積層構造の一部を少なくとも不純物添加超格子層の下部
の層までエッチングする工程と、被エッチング面上に第
１導電型半導体層を堆積する工程と、第１導電型半導体
層の上部に第１の電極を形成する工程と、該半導体積層
構造の他の一部を少なくとも不純物添加超格子層の下部
の層までエッチングする工程と、被エッチング面上に第
２導電型半導体層を堆積する工程と、第２導電型半導体
層の上部に第２の電極を形成する工程とを有しており、
そのことにより上記目的を達成できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、不純物添加超格子層が
外部から電界、光などにより励起された場合において、
この層の励起強度に対する発光波長の可変性といった特
徴を利用し、さらに、この場合において光源としての実
用上不利となる長波長側での発光強度の減少を、光の波
長に対する人間の目の視感度特性を利用して補うもので
ある。発光波長は、外部励起強度を変化させることで変
化し、かつ、発光強度を変化させることで輝度を一定と
した、実用的な発光素子に関するものである。
外部から電界、光などにより励起された場合において、
この層の励起強度に対する発光波長の可変性といった特
徴を利用し、さらに、この場合において光源としての実
用上不利となる長波長側での発光強度の減少を、光の波
長に対する人間の目の視感度特性を利用して補うもので
ある。発光波長は、外部励起強度を変化させることで変
化し、かつ、発光強度を変化させることで輝度を一定と
した、実用的な発光素子に関するものである。
【００１１】以下、この発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。 （実施の形態１）図１にこの発明の一実施例の波長可変
発光ダイオードの断面図を示す。
しながら説明する。 （実施の形態１）図１にこの発明の一実施例の波長可変
発光ダイオードの断面図を示す。
【００１２】この波長可変発光ダイオードは図１に示す
ように、例えば（００１）面ＧａＡｓ基板１上に、Ｇａ
Ａｓ緩衝層２、ＺｎＳｅ緩衝層３、１のＧａＡｓ基板に
格子整合するＺｎＳＳｅ層４を介して、数十から数百Å
のｎ―ＺｎＳＳｅ２１層とｐ―ＺｎＳＳｅ層２２を交互
に有する不純物添加超格子層５と、ＺｎＳＳｅキャップ
層６を有している。ＺｎＳＳｅキャップ層６、不純物添
加超格子層５の一部はエッチングにより除去されてい
る。また、ＺｎＳＳｅ層４も層の途中までエッチングさ
れており、その片側にｐ―ＺｎＳＳｅコンタクト層７
が、その上部にはｐ側電極８が設けてあり、もう片側に
はｎ―ＺｎＳＳｅコンタクト層９が、その上部にはｎ側
電極１０が設けてある。
ように、例えば（００１）面ＧａＡｓ基板１上に、Ｇａ
Ａｓ緩衝層２、ＺｎＳｅ緩衝層３、１のＧａＡｓ基板に
格子整合するＺｎＳＳｅ層４を介して、数十から数百Å
のｎ―ＺｎＳＳｅ２１層とｐ―ＺｎＳＳｅ層２２を交互
に有する不純物添加超格子層５と、ＺｎＳＳｅキャップ
層６を有している。ＺｎＳＳｅキャップ層６、不純物添
加超格子層５の一部はエッチングにより除去されてい
る。また、ＺｎＳＳｅ層４も層の途中までエッチングさ
れており、その片側にｐ―ＺｎＳＳｅコンタクト層７
が、その上部にはｐ側電極８が設けてあり、もう片側に
はｎ―ＺｎＳＳｅコンタクト層９が、その上部にはｎ側
電極１０が設けてある。
【００１３】熱平衡状態における不純物添加超格子層の
バンド図を図２（ａ）に示す。不純物添加超格子層には
ｐ、ｎ型層内の不純物が形成する内部電界が生じ、バン
ドの湾曲が生じているため、空間的に間接遷移型のバン
ド構造を呈し、価電子帯の最上端はｐ型層に、伝導帯の
最下端はｎ型層に存在している。各層の厚さが数十Åか
ら数百Åと薄いため、ｐ型層の価電子帯とｎ型層の伝導
帯の間で光学遷移が生じる。したがって熱平衡状態にお
けるバンドギャップおよび光学遷移の確率は材料本来の
示す値より小さいものとなる。
バンド図を図２（ａ）に示す。不純物添加超格子層には
ｐ、ｎ型層内の不純物が形成する内部電界が生じ、バン
ドの湾曲が生じているため、空間的に間接遷移型のバン
ド構造を呈し、価電子帯の最上端はｐ型層に、伝導帯の
最下端はｎ型層に存在している。各層の厚さが数十Åか
ら数百Åと薄いため、ｐ型層の価電子帯とｎ型層の伝導
帯の間で光学遷移が生じる。したがって熱平衡状態にお
けるバンドギャップおよび光学遷移の確率は材料本来の
示す値より小さいものとなる。
【００１４】この層のｐ側電極に正、ｎ側電極に負の電
圧を印加すると、不純物添加超格子層を構成するｐ―Ｚ
ｎＳＳｅ層には、ｐ―ＺｎＳＳｅコンタクト層を介して
正孔が注入され、不純物添加超格子層を構成するｎ―Ｚ
ｎＳＳｅ層には、ｎ―ＺｎＳＳｅコンタクト層を介して
電子が注入される。注入された過剰キャリアは不純物の
形成する内部電界によって分離され、内部電界を打ち消
すように再配置し準安定状態を形成する。したがって、
図２（ｂ）に示すようにバンドは平らな状態に近づき、
実効的なバンドギャップは大きくなる。過剰な正孔と電
子の空間的な距離は熱平衡状態の場合に比べ小さくなる
ため、これらの再結合確率は大きくなる。したがって、
発光波長は短波長側にシフトし、発光強度は増大する。
圧を印加すると、不純物添加超格子層を構成するｐ―Ｚ
ｎＳＳｅ層には、ｐ―ＺｎＳＳｅコンタクト層を介して
正孔が注入され、不純物添加超格子層を構成するｎ―Ｚ
ｎＳＳｅ層には、ｎ―ＺｎＳＳｅコンタクト層を介して
電子が注入される。注入された過剰キャリアは不純物の
形成する内部電界によって分離され、内部電界を打ち消
すように再配置し準安定状態を形成する。したがって、
図２（ｂ）に示すようにバンドは平らな状態に近づき、
実効的なバンドギャップは大きくなる。過剰な正孔と電
子の空間的な距離は熱平衡状態の場合に比べ小さくなる
ため、これらの再結合確率は大きくなる。したがって、
発光波長は短波長側にシフトし、発光強度は増大する。
【００１５】上述の理由により、外部からの励起強度を
増加すると、すなわち印加する電圧を増加するにしたが
い、不純物添加超格子層から出射する光の波長は短くな
り、光出力の強度は大きくなる。
増加すると、すなわち印加する電圧を増加するにしたが
い、不純物添加超格子層から出射する光の波長は短くな
り、光出力の強度は大きくなる。
【００１６】一方、光の波長に対する人間の目の感度を
図３に示す。４００ｎｍから７００ｎｍの間の波長を持
つ光を検出することが可能である。４００ｎｍより波長
が長くなるにしたがい目の感度は増加し、５５０ｎｍで
最大値を示す。さらに長波長側に向かうにつれ感度は減
少する。
図３に示す。４００ｎｍから７００ｎｍの間の波長を持
つ光を検出することが可能である。４００ｎｍより波長
が長くなるにしたがい目の感度は増加し、５５０ｎｍで
最大値を示す。さらに長波長側に向かうにつれ感度は減
少する。
【００１７】たとえば発光素子のディスプレイなどへの
応用を考えた場合、印加する電圧を制御することで発光
の波長を変化させることのできる光源は、一素子で一波
長の光を出射する光源と比較して、発光素子の素子数の
低減、周辺回路の簡素化など、表示装置の小型、軽量化
に大きな役割を果たす。このとき、発光素子に要求され
る特性としては、電圧を変化させた場合にその輝度が一
定に保たれることである。
応用を考えた場合、印加する電圧を制御することで発光
の波長を変化させることのできる光源は、一素子で一波
長の光を出射する光源と比較して、発光素子の素子数の
低減、周辺回路の簡素化など、表示装置の小型、軽量化
に大きな役割を果たす。このとき、発光素子に要求され
る特性としては、電圧を変化させた場合にその輝度が一
定に保たれることである。
【００１８】本実施例の発光素子では、５５０ｎｍ（バ
ンドギャップが２．２ｅＶに相当）より短波長の光を発
する材料を用いており、たとえば印加する電圧を大きく
するにつれ発光強度は増加するが、５５０ｎｍ以下の発
光帯において発光波長が短くなるため、人間の目の感度
は減少する方向となる。したがって発光の波長領域を適
当に設定して材料の選択を行えば、電圧を変化させても
一定の輝度が得られる波長可変の発光素子が実現でき
る。
ンドギャップが２．２ｅＶに相当）より短波長の光を発
する材料を用いており、たとえば印加する電圧を大きく
するにつれ発光強度は増加するが、５５０ｎｍ以下の発
光帯において発光波長が短くなるため、人間の目の感度
は減少する方向となる。したがって発光の波長領域を適
当に設定して材料の選択を行えば、電圧を変化させても
一定の輝度が得られる波長可変の発光素子が実現でき
る。
【００１９】ＺｎＳ０．０７Ｓｅ０．９３を不純物添加
超格子層に用いた場合の発光波長と視感度、光出力、お
よび視感度と光出力の積を図４に示す。発光波長が長波
長側（５２５ｎｍ側）で光出力は減少するが、長波長側
では図３のように５５０ｎｍに向かって視感度は増加す
るため、光出力と視感度の積、すなわち、人間の目が感
じる光の輝度は一定に保たれる。また、短波長側（４７
５ｎｍ側）では、視感度は減少するが、その分、光出力
が増大するので、人間の目が感じる光の輝度は一定に保
たれる。
超格子層に用いた場合の発光波長と視感度、光出力、お
よび視感度と光出力の積を図４に示す。発光波長が長波
長側（５２５ｎｍ側）で光出力は減少するが、長波長側
では図３のように５５０ｎｍに向かって視感度は増加す
るため、光出力と視感度の積、すなわち、人間の目が感
じる光の輝度は一定に保たれる。また、短波長側（４７
５ｎｍ側）では、視感度は減少するが、その分、光出力
が増大するので、人間の目が感じる光の輝度は一定に保
たれる。
【００２０】上記実施例では、発光素子を構成する材料
としてＺｎＣｄＭｇＳＳｅ系を用いて説明したが、禁制
帯幅の大きな他の材料でもよく、ＩＩＩ−Ｖ族化合物で
あるＡｌＧａＩｎＮ系でも本発明の効果は大きい。
としてＺｎＣｄＭｇＳＳｅ系を用いて説明したが、禁制
帯幅の大きな他の材料でもよく、ＩＩＩ−Ｖ族化合物で
あるＡｌＧａＩｎＮ系でも本発明の効果は大きい。
【００２１】（実施の形態２）実施の形態２として、図
１に示す波長可変発光ダイオードの作製方法の一例を図
５を用いて説明する。
１に示す波長可変発光ダイオードの作製方法の一例を図
５を用いて説明する。
【００２２】まず、分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ
法）などの結晶成長法を用いて、（００１）面ＧａＡｓ
基板１上に、ＧａＡｓ緩衝層２をエピタキシャル成長さ
せ、超高真空を介してＩＩ−ＶＩ族成長室に搬送する。
ＩＩ−ＶＩ族成長室で、前記ＧａＡｓ緩衝層２上にＺｎ
Ｓｅ緩衝層３、ＺｎＳＳｅ層４を成長させた後、数十か
ら数百Åのｎ―ＺｎＳＳｅ層とｐ―ＺｎＳＳｅ層を交互
に数周期成長させ、ＺｎＳＳｅキャップ層６を成長させ
る。ホトリソグラフィー技術とエッチング技術を用いて
ＺｎＳＳｅキャップ層６、不純物添加超格子層５、Ｚｎ
ＳＳｅ層４の一部を除去する。その後エッチングにより
除去された部分に選択成長技術を用いてｐ―ＺｎＳＳｅ
コンタクト層７を成長させる。同じくホトリソグラフィ
ー技術とエッチング技術を用いてＺｎＳＳｅキャップ層
６、不純物添加超格子層５、ＺｎＳＳｅ層４の他の一部
を除去する。その後エッチングにより除去された部分に
選択成長技術を用いてｎ―ＺｎＳＳｅコンタクト層９を
成長させる。ｐ―ＺｎＳＳｅコンタクト層上にｐ側電極
８を、ｎ―ＺｎＳＳｅコンタクト層上にｎ側電極１０を
設ける。
法）などの結晶成長法を用いて、（００１）面ＧａＡｓ
基板１上に、ＧａＡｓ緩衝層２をエピタキシャル成長さ
せ、超高真空を介してＩＩ−ＶＩ族成長室に搬送する。
ＩＩ−ＶＩ族成長室で、前記ＧａＡｓ緩衝層２上にＺｎ
Ｓｅ緩衝層３、ＺｎＳＳｅ層４を成長させた後、数十か
ら数百Åのｎ―ＺｎＳＳｅ層とｐ―ＺｎＳＳｅ層を交互
に数周期成長させ、ＺｎＳＳｅキャップ層６を成長させ
る。ホトリソグラフィー技術とエッチング技術を用いて
ＺｎＳＳｅキャップ層６、不純物添加超格子層５、Ｚｎ
ＳＳｅ層４の一部を除去する。その後エッチングにより
除去された部分に選択成長技術を用いてｐ―ＺｎＳＳｅ
コンタクト層７を成長させる。同じくホトリソグラフィ
ー技術とエッチング技術を用いてＺｎＳＳｅキャップ層
６、不純物添加超格子層５、ＺｎＳＳｅ層４の他の一部
を除去する。その後エッチングにより除去された部分に
選択成長技術を用いてｎ―ＺｎＳＳｅコンタクト層９を
成長させる。ｐ―ＺｎＳＳｅコンタクト層上にｐ側電極
８を、ｎ―ＺｎＳＳｅコンタクト層上にｎ側電極１０を
設ける。
【００２３】このような方法により、不純物添加超格子
層内に交互に積層された非常に薄いｐ型層とｎ型層に選
択的に電極を形成することが可能となり、電圧を制御す
ることで不純物添加超格子層のバンド状態を変化させ、
発光波長を変化させることができる。
層内に交互に積層された非常に薄いｐ型層とｎ型層に選
択的に電極を形成することが可能となり、電圧を制御す
ることで不純物添加超格子層のバンド状態を変化させ、
発光波長を変化させることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の半導体発光素子によれば、
（１）第１導電型半導体層と第２導電型半導体層が交互
に積層された不純物添加超格子層を有し、該半導体発光
素子の不純物添加超格子層を構成する材料のバンドギャ
ップが２．２ｅＶ以上とすることによって、不純物添加
超格子層からの長波長側での発光強度の減少を、視感度
の増大によって補うことができるので、電圧を制御する
ことで発光波長が変化し、さらにその輝度が見かけ上変
化しない発光素子を作製することが可能である。
（１）第１導電型半導体層と第２導電型半導体層が交互
に積層された不純物添加超格子層を有し、該半導体発光
素子の不純物添加超格子層を構成する材料のバンドギャ
ップが２．２ｅＶ以上とすることによって、不純物添加
超格子層からの長波長側での発光強度の減少を、視感度
の増大によって補うことができるので、電圧を制御する
ことで発光波長が変化し、さらにその輝度が見かけ上変
化しない発光素子を作製することが可能である。
【００２５】本発明の半導体発光素子の製造方法によれ
ば、（２）基板上にＺｎＭｇＣｄＳＳｅ系材料から成る
不純物添加超格子層を有する半導体積層構造を堆積する
工程と、該半導体積層構造の一部を少なくとも不純物添
加超格子層の下部の層までエッチングする工程と、被エ
ッチング面上に第１導電型半導体層を堆積する工程と、
第１導電型半導体層の上部に第１の電極を形成する工程
と、該半導体積層構造の他の一部を少なくとも不純物添
加超格子層の下部の層までエッチングする工程と、被エ
ッチング面上に第２導電型半導体層を堆積する工程と、
第２導電型半導体層の上部に第２の電極を形成する工程
とを有しており、そのことにより電子、正孔をそれぞれ
第１導電型半導体層と第２導電型半導体層に選択的に注
入できる構造を作製することが可能となる。
ば、（２）基板上にＺｎＭｇＣｄＳＳｅ系材料から成る
不純物添加超格子層を有する半導体積層構造を堆積する
工程と、該半導体積層構造の一部を少なくとも不純物添
加超格子層の下部の層までエッチングする工程と、被エ
ッチング面上に第１導電型半導体層を堆積する工程と、
第１導電型半導体層の上部に第１の電極を形成する工程
と、該半導体積層構造の他の一部を少なくとも不純物添
加超格子層の下部の層までエッチングする工程と、被エ
ッチング面上に第２導電型半導体層を堆積する工程と、
第２導電型半導体層の上部に第２の電極を形成する工程
とを有しており、そのことにより電子、正孔をそれぞれ
第１導電型半導体層と第２導電型半導体層に選択的に注
入できる構造を作製することが可能となる。
【００２６】本発明の半導体発光素子の製造方法によれ
ば、（３）基板上にＡｌＧａＩｎＮ系材料から成る不純
物添加超格子層を有する半導体積層構造を堆積する工程
と、該半導体積層構造の一部を少なくとも不純物添加超
格子層の下部の層までエッチングする工程と、被エッチ
ング面上に第１導電型半導体層を堆積する工程と、第１
導電型半導体層の上部に第１の電極を形成する工程と、
該半導体積層構造の他の一部を少なくとも不純物添加超
格子層の下部の層までエッチングする工程と、被エッチ
ング面上に第２導電型半導体層を堆積する工程と、第２
導電型半導体層の上部に第２の電極を形成する工程とを
有しており、そのことにより電子、正孔をそれぞれ第１
導電型半導体層と第２導電型半導体層に選択的に注入で
きる構造を作製することが可能となる。
ば、（３）基板上にＡｌＧａＩｎＮ系材料から成る不純
物添加超格子層を有する半導体積層構造を堆積する工程
と、該半導体積層構造の一部を少なくとも不純物添加超
格子層の下部の層までエッチングする工程と、被エッチ
ング面上に第１導電型半導体層を堆積する工程と、第１
導電型半導体層の上部に第１の電極を形成する工程と、
該半導体積層構造の他の一部を少なくとも不純物添加超
格子層の下部の層までエッチングする工程と、被エッチ
ング面上に第２導電型半導体層を堆積する工程と、第２
導電型半導体層の上部に第２の電極を形成する工程とを
有しており、そのことにより電子、正孔をそれぞれ第１
導電型半導体層と第２導電型半導体層に選択的に注入で
きる構造を作製することが可能となる。
【図１】発明の実施の形態の波長可変発光ダイオードの
断面図
断面図
【図２】本発明の波長可変発光素子を構成する不純物添
加超格子層の熱平衡状態のバンド構造と、励起状態のバ
ンド構造を模式的に示した図
加超格子層の熱平衡状態のバンド構造と、励起状態のバ
ンド構造を模式的に示した図
【図３】光の波長に対する人間の目の感度を示す図
【図４】本発明の波長可変発光素子の実施の形態の１つ
で、発光波長が変化した場合に、比視感度と光出力がと
もに変化して、その積がほぼ一定となることを示した図
で、発光波長が変化した場合に、比視感度と光出力がと
もに変化して、その積がほぼ一定となることを示した図
【図５】本発明の実施例の波長可変発光ダイオードの製
造工程を表す工程順断面図
造工程を表す工程順断面図
１ ＧａＡｓ基板 ２ ＧａＡｓ緩衝層 ３ ＺｎＳｅ緩衝層 ４ ＺｎＳ０．０７Ｓｅ０．９３緩衝層 ５ 不純物添加超格子層 ６ ＺｎＳ０．０７Ｓｅ０．９３キャップ層 ７ ｐ―ＺｎＳ０．０７Ｓｅ０．９３コンタクト層 ８ ｐ側電極 ９ ｎ―ＺｎＳ０．０７Ｓｅ０．９３コンタクト層 １０ ｎ側電極 ２１ ｎ―ＺｎＳＳｅ層 ２２ ｐ―ＺｎＳＳｅ層 １０１ ＳｉＯ２
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高森 晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 足立 秀人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】波長可変性を有する発光素子であって、発
光波長が変化する際に人間の目が感じる輝度はほぼ一定
となるように光出力が変化する発光素子。 - 【請求項２】人間の目の比視感度と光出力の積がほぼ一
定となるように発光波長が変化する、請求項１に記載の
発光素子。 - 【請求項３】印加電圧を変化させた場合に発光波長が変
化する、請求項２に記載の発光素子。 - 【請求項４】第１導電型半導体層と第２導電型半導体層
が交互に積層された不純物添加超格子層を有する半導体
発光素子であって、該半導体発光素子の不純物添加超格
子層を構成する半導体層のバンドギャップが２．２ｅＶ
以上であることを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項５】上記不純物添加超格子層は、ＺｎＭｇＣｄ
ＳＳｅ系の材料で構成されることを特徴とする請求項４
に記載の半導体発光素子。 - 【請求項６】上記不純物添加超格子層は、ＡｌＧａＩｎ
Ｎ系の材料で構成されることを特徴とする請求項４に記
載の半導体発光素子。 - 【請求項７】基板上にＺｎＭｇＣｄＳＳｅ系材料から成
る不純物添加超格子層を有する半導体積層構造を堆積す
る工程と、 該半導体積層構造の一部を少なくとも不純物添加超格子
層の下部の層までエッチングする工程と、 被エッチング面上に第１導電型半導体層を堆積する工程
と、 第１導電型半導体層の上部に第１の電極を形成する工程
と、 該半導体積層構造の他の一部を少なくとも不純物添加超
格子層の下部の層までエッチングする工程と、 被エッチング面上に第２導電型半導体層を堆積する工程
と、 第２導電型半導体層の上部に第２の電極を形成する工程
とを有することを特徴とする半導体発光素子の製造方
法。 - 【請求項８】基板上にＡｌＧａＩｎＮ系材料から成る不
純物添加超格子層を有する半導体積層構造を堆積する工
程と、 該半導体積層構造の一部を少なくとも不純物添加超格子
層の下部の層までエッチングする工程と、 被エッチング面上に第１導電型半導体層を堆積する工程
と、 第１導電型半導体層の上部に第１の電極を形成する工程
と、 該半導体積層構造の他の一部を少なくとも不純物添加超
格子層の下部の層までエッチングする工程と、 被エッチング面上に第２導電型半導体層を堆積する工程
と、 第２導電型半導体層の上部に第２の電極を形成する工程
とを有することを特徴とする半導体発光素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23634796A JPH1084129A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 発光素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23634796A JPH1084129A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 発光素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1084129A true JPH1084129A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=16999470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23634796A Pending JPH1084129A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 発光素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1084129A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015045843A1 (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | ウシオ電機株式会社 | レーザ光源装置 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP23634796A patent/JPH1084129A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015045843A1 (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | ウシオ電機株式会社 | レーザ光源装置 |
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