JPS5846686A - 青色発光素子 - Google Patents
青色発光素子Info
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- JPS5846686A JPS5846686A JP56145168A JP14516881A JPS5846686A JP S5846686 A JPS5846686 A JP S5846686A JP 56145168 A JP56145168 A JP 56145168A JP 14516881 A JP14516881 A JP 14516881A JP S5846686 A JPS5846686 A JP S5846686A
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- ORFSSYGWXNGVFB-UHFFFAOYSA-N sodium 4-amino-6-[[4-[4-[(8-amino-1-hydroxy-5,7-disulfonaphthalen-2-yl)diazenyl]-3-methoxyphenyl]-2-methoxyphenyl]diazenyl]-5-hydroxynaphthalene-1,3-disulfonic acid Chemical compound COC1=C(C=CC(=C1)C2=CC(=C(C=C2)N=NC3=C(C4=C(C=C3)C(=CC(=C4N)S(=O)(=O)O)S(=O)(=O)O)O)OC)N=NC5=C(C6=C(C=C5)C(=CC(=C6N)S(=O)(=O)O)S(=O)(=O)O)O.[Na+] ORFSSYGWXNGVFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
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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
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
- H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は青色発光素子に−する。
璃在、可視発巻素子は赤色、緑色、値色績び橙を
色の発光が可能声のが実用化されている。また最近では
1つの発光素子で赤から緑までの発光色を順次可変可能
な多色発光素子が開発され、実用化されつつある。とこ
ろが光の三原色の一つである青色を発する青色発光素子
に関しては古くから研究されているが未だに実用化でき
る段階に到っていなI/1゜ 上記青色発光素子の材料としては、GaN、SiC,Z
n5a、ZnS等が挙げられている。
1つの発光素子で赤から緑までの発光色を順次可変可能
な多色発光素子が開発され、実用化されつつある。とこ
ろが光の三原色の一つである青色を発する青色発光素子
に関しては古くから研究されているが未だに実用化でき
る段階に到っていなI/1゜ 上記青色発光素子の材料としては、GaN、SiC,Z
n5a、ZnS等が挙げられている。
なかでも(ya N (窒化ガリウム)は室温で3.5
mVと高いバンドギャップを有し、かつL[播遷移の画
−V族化合物半導体であるので青色発光素子材料として
有望視されている。
mVと高いバンドギャップを有し、かつL[播遷移の画
−V族化合物半導体であるので青色発光素子材料として
有望視されている。
従来、Gag単結晶の作製方法としてはGaC/−NH
&C塩化ガリウム−アンモニア)系の直播反応を甲いた
気相成長が一般的であり、基板としてはチファイヤ(A
l:zOs >単結晶を中い950〜1050℃とい
う高湿中で成長させていた。
&C塩化ガリウム−アンモニア)系の直播反応を甲いた
気相成長が一般的であり、基板としてはチファイヤ(A
l:zOs >単結晶を中い950〜1050℃とい
う高湿中で成長させていた。
ところがGaN中のMC窒素)は揮発性で、かつ成長温
間が高温(950〜1050℃)であるため成長したG
aNはNが抜は多くの窒素空格子が発生して電子濃イが
1018〜1020儂4 と非常に強いN型特性を示す
。
間が高温(950〜1050℃)であるため成長したG
aNはNが抜は多くの窒素空格子が発生して電子濃イが
1018〜1020儂4 と非常に強いN型特性を示す
。
斯るGaNより青色発光素子を作る場合、P型不純物と
してZsをドープしてもP型層ができず高抵抗層にしか
ならないので構造的にはP−N接合構造ではなく通常M
ist金属、絶縁層、半導体)構造が用いられている。
してZsをドープしてもP型層ができず高抵抗層にしか
ならないので構造的にはP−N接合構造ではなく通常M
ist金属、絶縁層、半導体)構造が用いられている。
MIS構造における駆動電圧は1層に依存し。
1層が厚くなると駆動電圧が高くなり、駆動電圧を低く
する(二は1層を薄くアろ必要があるが、薄い1層を得
るには成長層表面の平坦性が問題となリ、極めて平坦な
表面をもつGaN単結晶を得ることは現在の技術では非
常に難しい。また1層形成にZn不純物添加を行なうが
、m加電が易いと発光レベルが赤色レベルとか緑色レベ
ルとかに変化する慣れがあ11.ZWm加量0制御が非
常に難しく再現性に乏しい。更にMIS構命は、P−V
接合構造に比べて9子、正孔の注入効率が低いという問
題があった。
する(二は1層を薄くアろ必要があるが、薄い1層を得
るには成長層表面の平坦性が問題となリ、極めて平坦な
表面をもつGaN単結晶を得ることは現在の技術では非
常に難しい。また1層形成にZn不純物添加を行なうが
、m加電が易いと発光レベルが赤色レベルとか緑色レベ
ルとかに変化する慣れがあ11.ZWm加量0制御が非
常に難しく再現性に乏しい。更にMIS構命は、P−V
接合構造に比べて9子、正孔の注入効率が低いという問
題があった。
本発明は上記の諸問題に鑑みてなされたもので再現性が
良く、かつ電子、正孔の注入効率の高い青色発光素子を
提供せんとするものであり、以下実施例につき本発明を
詳述する。
良く、かつ電子、正孔の注入効率の高い青色発光素子を
提供せんとするものであり、以下実施例につき本発明を
詳述する。
@1図は本発明の青色発光素子の一実施例を示し、イ1
)は−主面が(0001)0面であるサファイヤiAl
!20s)基板、(2)は該基板−11上に形成された
アンドープGaN層であり、該層(2)は900〜11
00℃の高温中でGaClニー〜H3系の直接反応を利
用した気相1112畏により得られる。また上記アンド
ープ層(2)は既述したように1素が抜けてキ示すN+
型GaN層である。
)は−主面が(0001)0面であるサファイヤiAl
!20s)基板、(2)は該基板−11上に形成された
アンドープGaN層であり、該層(2)は900〜11
00℃の高温中でGaClニー〜H3系の直接反応を利
用した気相1112畏により得られる。また上記アンド
ープ層(2)は既述したように1素が抜けてキ示すN+
型GaN層である。
+3)は上記アンドープ層(2)上i二形成されたN型
出M層であ畳ハ#jN型G a N @(31)1上記
N型GaN層N2)成長条件下でンース温賀を350
℃としでhをドーピングして形成される。また斯るに型
GαN II 13)はHa−Cdレーザを用いてホト
ルミネッセンスを−ベると44 Q nm lニビーク
をもつ純粋な青色発光を示し、更g:このと這のキャリ
アミK雫IQ”cx’lJ賀である。
出M層であ畳ハ#jN型G a N @(31)1上記
N型GaN層N2)成長条件下でンース温賀を350
℃としでhをドーピングして形成される。また斯るに型
GαN II 13)はHa−Cdレーザを用いてホト
ルミネッセンスを−ベると44 Q nm lニビーク
をもつ純粋な青色発光を示し、更g:このと這のキャリ
アミK雫IQ”cx’lJ賀である。
+41は上記N型GaN層(3)上に形成されたP型S
iCアモルファス層であり、該アモルファス層(4)は
450〜600℃で5iHa(V−7ン)・ガスとC皇
Ha(エチレン)ガスとをプラズム反応させて形成スル
、尚、このときP型不純物としてのAI!(アルミニウ
ム]のドーピングはジメチルアルミのような荷機アルミ
を水素ガス等の不活性なキャリアガス鑑:より供給する
ことにより行ない、そのときのキャリア濃度は約、 0
19c、−sとした。(5)は上記アモルファス層(4
)上に二形成された@lfi極であり、1電11ii+
51はl/−5i合金からなる。f6)は對型GaN層
(2)側壁に形成され、1%(インジウム)からなる第
2電極である。
iCアモルファス層であり、該アモルファス層(4)は
450〜600℃で5iHa(V−7ン)・ガスとC皇
Ha(エチレン)ガスとをプラズム反応させて形成スル
、尚、このときP型不純物としてのAI!(アルミニウ
ム]のドーピングはジメチルアルミのような荷機アルミ
を水素ガス等の不活性なキャリアガス鑑:より供給する
ことにより行ない、そのときのキャリア濃度は約、 0
19c、−sとした。(5)は上記アモルファス層(4
)上に二形成された@lfi極であり、1電11ii+
51はl/−5i合金からなる。f6)は對型GaN層
(2)側壁に形成され、1%(インジウム)からなる第
2電極である。
本実施例の素子では、バンドギャップが約3.0−Vと
大きく、かつキャリアAll’がN型GaN層(3)よ
喬)大きなP型SiCアモルファス層+4)をN型Ga
N層(3)上に形5!することによりヘデロP−N播合
構造となるので従来のMisg造に較べて一子、正孔の
注入効率が高くなり発光効率も高まる。
大きく、かつキャリアAll’がN型GaN層(3)よ
喬)大きなP型SiCアモルファス層+4)をN型Ga
N層(3)上に形5!することによりヘデロP−N播合
構造となるので従来のMisg造に較べて一子、正孔の
注入効率が高くなり発光効率も高まる。
また、P型層として低温(450〜600℃)成長可能
なP型5iCjtアモルファス層C4)を選んだので斯
るアモルファス層+4)形成時にG @ 7V層中の窒
素が抜けることはなく、更にアモルファスであるため感
:格子定数等の違いから起こる結晶歪が生じる危惧もな
い。
なP型5iCjtアモルファス層C4)を選んだので斯
るアモルファス層+4)形成時にG @ 7V層中の窒
素が抜けることはなく、更にアモルファスであるため感
:格子定数等の違いから起こる結晶歪が生じる危惧もな
い。
以上の説明から明らかな如く1本発明によれば電子、正
孔の注入効率が高く発光効率u1良い青色発光素子を得
ることができる。
孔の注入効率が高く発光効率u1良い青色発光素子を得
ることができる。
図は本発明の一実施例を示す断面図である。
(3)・・・N型GaN層、(4)・・・P型SLCア
モルファス層。
モルファス層。
Claims (1)
- ■ N型GaN層、該Gag層上に形成されたP型Si
Cアモルファス層からなる青色発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56145168A JPS5846686A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 青色発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56145168A JPS5846686A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 青色発光素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5846686A true JPS5846686A (ja) | 1983-03-18 |
Family
ID=15378997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56145168A Pending JPS5846686A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 青色発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5846686A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02177577A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-10 | Sharp Corp | 発光ダイオード |
US5278433A (en) * | 1990-02-28 | 1994-01-11 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride group compound with double layer structures for the n-layer and/or the i-layer |
US5408120A (en) * | 1992-07-23 | 1995-04-18 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting device of gallium nitride compound semiconductor |
JPH09307190A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | AlInGaN系半導体発光素子および半導体発光装置 |
US5733796A (en) * | 1990-02-28 | 1998-03-31 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride group compound |
US6362017B1 (en) | 1990-02-28 | 2002-03-26 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride group compound |
KR20030001566A (ko) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | 대한민국 (한밭대학총장) | 질화갈륨 분말 제조장치와 그 제조방법 및 그를 이용한전기발광소자 |
US6830992B1 (en) | 1990-02-28 | 2004-12-14 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for manufacturing a gallium nitride group compound semiconductor |
-
1981
- 1981-09-14 JP JP56145168A patent/JPS5846686A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02177577A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-10 | Sharp Corp | 発光ダイオード |
US6472689B1 (en) | 1990-02-28 | 2002-10-29 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light emitting device |
US6593599B1 (en) | 1990-02-28 | 2003-07-15 | Japan Science And Technology Corporation | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride group compound |
US6984536B2 (en) | 1990-02-28 | 2006-01-10 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for manufacturing a gallium nitride group compound semiconductor |
US5733796A (en) * | 1990-02-28 | 1998-03-31 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride group compound |
US6830992B1 (en) | 1990-02-28 | 2004-12-14 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for manufacturing a gallium nitride group compound semiconductor |
US6249012B1 (en) | 1990-02-28 | 2001-06-19 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light emitting semiconductor device using gallium nitride group compound |
US6362017B1 (en) | 1990-02-28 | 2002-03-26 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride group compound |
US6472690B1 (en) | 1990-02-28 | 2002-10-29 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Gallium nitride group compound semiconductor |
US5278433A (en) * | 1990-02-28 | 1994-01-11 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride group compound with double layer structures for the n-layer and/or the i-layer |
US6607595B1 (en) | 1990-02-28 | 2003-08-19 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for producing a light-emitting semiconductor device |
US5408120A (en) * | 1992-07-23 | 1995-04-18 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting device of gallium nitride compound semiconductor |
USRE36747E (en) * | 1992-07-23 | 2000-06-27 | Toyoda Gosei Co., Ltd | Light-emitting device of gallium nitride compound semiconductor |
JPH09307190A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | AlInGaN系半導体発光素子および半導体発光装置 |
KR20030001566A (ko) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | 대한민국 (한밭대학총장) | 질화갈륨 분말 제조장치와 그 제조방법 및 그를 이용한전기발광소자 |
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