JPS5923579A - 緑色系発光ダイオ−ドおよびその製造方法 - Google Patents
緑色系発光ダイオ−ドおよびその製造方法Info
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- JPS5923579A JPS5923579A JP57133457A JP13345782A JPS5923579A JP S5923579 A JPS5923579 A JP S5923579A JP 57133457 A JP57133457 A JP 57133457A JP 13345782 A JP13345782 A JP 13345782A JP S5923579 A JPS5923579 A JP S5923579A
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- 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
- H01L33/20—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 with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
-
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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】
産業上の利用分野
可視発光ダイオード(LED)はパイロットランプとし
て、あるいは数字表示素子やレベルインディケータ等の
ディスプレー素子として幅広ぐ用いられている。特にデ
ィスプレーの分野では赤。
て、あるいは数字表示素子やレベルインディケータ等の
ディスプレー素子として幅広ぐ用いられている。特にデ
ィスプレーの分野では赤。
黄、緑の3色のLEDが使用されることが多く、燐化ガ
リウム(GaP)基板上にn型とp型のエピタキシャル
層を順次成長させて形成しだGaP緑色LEDはGaP
赤色LEDとともに可視LEDの中心的地位を占めてい
る。本発明は上記ディスプレー素子として好適なGaP
緑色系LEDに関する。
リウム(GaP)基板上にn型とp型のエピタキシャル
層を順次成長させて形成しだGaP緑色LEDはGaP
赤色LEDとともに可視LEDの中心的地位を占めてい
る。本発明は上記ディスプレー素子として好適なGaP
緑色系LEDに関する。
;
従来例の構成と問題点
GaP緑色LEDは発光中心として窒素(N)を含み6
66 nmにピーク発光波長を有する黄緑色LEDと窒
素を含まず656 nmにピーク発光波長を有する純緑
色LEDの2種類がある。これらの構造はともにn型G
aP基板上にn型とp型のエピタキシャル層を順次成長
させることにより形成される。
66 nmにピーク発光波長を有する黄緑色LEDと窒
素を含まず656 nmにピーク発光波長を有する純緑
色LEDの2種類がある。これらの構造はともにn型G
aP基板上にn型とp型のエピタキシャル層を順次成長
させることにより形成される。
GaP基板は一般に<111>方向にスライミングされ
ており、その面にはA面(ガリウム面)と3面(焼面)
がある。A面は化学的に安定でエソチングされにりく、
とのA面上にエピタキシャル層を形成するとまだエピタ
キシャル層中に不純物がドーピングされにくい等の性質
があるため、エピタキシャル層は通常8面上に成長され
る。この結果形成されるGaPLEDのn型面はA面と
なっている。
ており、その面にはA面(ガリウム面)と3面(焼面)
がある。A面は化学的に安定でエソチングされにりく、
とのA面上にエピタキシャル層を形成するとまだエピタ
キシャル層中に不純物がドーピングされにくい等の性質
があるため、エピタキシャル層は通常8面上に成長され
る。この結果形成されるGaPLEDのn型面はA面と
なっている。
第1図は、このような構造をもつ従来のGaP緑色LE
Dの断面構造を示す図であり、n型GaP基板1の上に
n型GaPエピタキシャル層2が成長させ、さらに、こ
の上にp型G a Pエピタキシャル層3が成長させる
とともに、電極4および6を設けて形成したGaP緑色
LED素子をステム等の支持体6へ固着した構造となっ
ている。ところで、上述したように、GaP基板1の8
面上にエピタキシャル層は形成されており、一方、Ga
P緑色LEDのn型面となるA面は、GaP基板1の厚
みの均一化をはかるとともに、この面での光反射率を高
めるだめに鏡面となるよう研磨されている。そしてGa
P緑色LEDにおいて、pn接合近傍で発光して外部に
放出される光は、図示するように、図中Xで示すように
直接外部へ射出される光成分と、図中Yで示すように、
一度A面で反射し、外部に放出される光成分に大別され
る。
Dの断面構造を示す図であり、n型GaP基板1の上に
n型GaPエピタキシャル層2が成長させ、さらに、こ
の上にp型G a Pエピタキシャル層3が成長させる
とともに、電極4および6を設けて形成したGaP緑色
LED素子をステム等の支持体6へ固着した構造となっ
ている。ところで、上述したように、GaP基板1の8
面上にエピタキシャル層は形成されており、一方、Ga
P緑色LEDのn型面となるA面は、GaP基板1の厚
みの均一化をはかるとともに、この面での光反射率を高
めるだめに鏡面となるよう研磨されている。そしてGa
P緑色LEDにおいて、pn接合近傍で発光して外部に
放出される光は、図示するように、図中Xで示すように
直接外部へ射出される光成分と、図中Yで示すように、
一度A面で反射し、外部に放出される光成分に大別され
る。
G a P緑色LEDの発光は、GaPのバンドギャッ
プに近く、内部吸収が太きい。しだがって、GaP緑色
LED内で多重反射する光は、その殆んどが吸収され、
また、上記のようにA面で一度反射されて外部に放出さ
れる光成分Yの吸収も大きい。
プに近く、内部吸収が太きい。しだがって、GaP緑色
LED内で多重反射する光は、その殆んどが吸収され、
また、上記のようにA面で一度反射されて外部に放出さ
れる光成分Yの吸収も大きい。
このため、従来のG a P緑色LEDでは、高い発光
出力を得ることができなかった。
出力を得ることができなかった。
このような問題は、G a P黄緑色LEDでも同様に
生じていた。
生じていた。
発明の目的
本発明はGaP緑色系LEDの内部で発光した光のうち
、内部反射を経て外部へ放出される光成分の、内部吸収
による光の量を減少させ、高発光出力のGaP緑色系L
EDおよびこれを製造する方法を提供することを目的と
するものである。
、内部反射を経て外部へ放出される光成分の、内部吸収
による光の量を減少させ、高発光出力のGaP緑色系L
EDおよびこれを製造する方法を提供することを目的と
するものである。
発明の構成
本発明は、GaP緑色系LEDの出発材料となるG a
P基板のエツチングが困難なA面を王水でエツチング
すると、結晶欠陥によるエッチピットならびに亀甲状の
凹凸がエツチング面に生じること、すなわち、従来はエ
ツチングが困難とされていたGaP基板のA面に凹凸加
工を施すことができることの確認に基いてなされたもの
であり、GaP緑色系LEDの構造を、GaP緑色系L
EDの出発材料となるn型燐化ガリウム基板上にn型燐
化ガリウムエピタキシャル層が形成され、さらに、この
上にp型燐化ガリウムエピタキシャル層が形成されると
ともに、前記n型燐化ガリウム基板のエピタキシャル層
形成面とは逆のn型面に凹凸加工が施しだ構造とするこ
と、壕だ、この構造をうるための製造方法として、Ga
P緑色系LEDの出発材料として準備したn型燐化ガリ
ウム基板上にn型ならびにp型の燐化ガリウムエピタキ
シャル層を形成したのち、前記n型燐化ガリウム基板の
エピタキシャル層形成面側とは逆のn型面を王水でエツ
チング処理し、同n型面を凹凸とする方法を採ることを
特徴とするものである。この方法でn型面(A面)が凹
凸加工面とされたGaP緑色系LEDでは、内部で発光
した光のn型面での反射が乱反射となり、GaP緑色系
LED素子の側面からも外部へ光放出がなされ、全体的
にみて光吸収量が減り、高発光出力が得られるところと
なる。
P基板のエツチングが困難なA面を王水でエツチング
すると、結晶欠陥によるエッチピットならびに亀甲状の
凹凸がエツチング面に生じること、すなわち、従来はエ
ツチングが困難とされていたGaP基板のA面に凹凸加
工を施すことができることの確認に基いてなされたもの
であり、GaP緑色系LEDの構造を、GaP緑色系L
EDの出発材料となるn型燐化ガリウム基板上にn型燐
化ガリウムエピタキシャル層が形成され、さらに、この
上にp型燐化ガリウムエピタキシャル層が形成されると
ともに、前記n型燐化ガリウム基板のエピタキシャル層
形成面とは逆のn型面に凹凸加工が施しだ構造とするこ
と、壕だ、この構造をうるための製造方法として、Ga
P緑色系LEDの出発材料として準備したn型燐化ガリ
ウム基板上にn型ならびにp型の燐化ガリウムエピタキ
シャル層を形成したのち、前記n型燐化ガリウム基板の
エピタキシャル層形成面側とは逆のn型面を王水でエツ
チング処理し、同n型面を凹凸とする方法を採ることを
特徴とするものである。この方法でn型面(A面)が凹
凸加工面とされたGaP緑色系LEDでは、内部で発光
した光のn型面での反射が乱反射となり、GaP緑色系
LED素子の側面からも外部へ光放出がなされ、全体的
にみて光吸収量が減り、高発光出力が得られるところと
なる。
実施例の説明
第2図は、本発明のGaP緑色系LEDの一実施例を示
す断面図であり、基本的な構造は、第1図で示した従来
のものと同じである。
す断面図であり、基本的な構造は、第1図で示した従来
のものと同じである。
しかしながら、図示するように、GaP緑色系LED素
子の支持体6に接着される側の面であるn型面(A面)
が凹凸面となっているため、内部で発光した光のうち、
n型面で反射する光は、この凹凸によって乱反射される
ところとなる。すなわち、n型面で反射される光は、p
型面(一方の表面)から外部に放出される光成分Yと側
面から外部へ放出される光成分Zに分かれ、しかも、そ
の大半は光成分2によって占められる。この側面から外
部へ放出される光成分Zの素子内部の通過距離は、光成
分Yのそれにくらべて短くなり、したがって、内部吸収
量は減少する。すなわち、n型面(A面)で反射された
光成分のうち、素子外部へ放出される光量が増し、Ga
P緑色系LEDの発光出力特性が従来の構造にくらべて
改善される。
子の支持体6に接着される側の面であるn型面(A面)
が凹凸面となっているため、内部で発光した光のうち、
n型面で反射する光は、この凹凸によって乱反射される
ところとなる。すなわち、n型面で反射される光は、p
型面(一方の表面)から外部に放出される光成分Yと側
面から外部へ放出される光成分Zに分かれ、しかも、そ
の大半は光成分2によって占められる。この側面から外
部へ放出される光成分Zの素子内部の通過距離は、光成
分Yのそれにくらべて短くなり、したがって、内部吸収
量は減少する。すなわち、n型面(A面)で反射された
光成分のうち、素子外部へ放出される光量が増し、Ga
P緑色系LEDの発光出力特性が従来の構造にくらべて
改善される。
ところで、このような構造を有する本発明のGaP緑色
系LEDは、以下に述べる方法によって形成される。先
ず、n型GaP基板上にn型ならびにp型のエピタキシ
ャル層を順次液層成長させる。次いで、このエピタキシ
ャル成長ずみGaP基板のn型面側を所定の厚さだけ研
磨除去したのち、研磨面のみを露出させ、王水で数分間
エツチングする。このエツチング処理により、n型面(
A面)は第2図で示したように凹凸面となり、こののち
、電極の形成、支持体への素子の接着を経て第2図で示
したような構造のG a P緑色光LEDが形成される
。
系LEDは、以下に述べる方法によって形成される。先
ず、n型GaP基板上にn型ならびにp型のエピタキシ
ャル層を順次液層成長させる。次いで、このエピタキシ
ャル成長ずみGaP基板のn型面側を所定の厚さだけ研
磨除去したのち、研磨面のみを露出させ、王水で数分間
エツチングする。このエツチング処理により、n型面(
A面)は第2図で示したように凹凸面となり、こののち
、電極の形成、支持体への素子の接着を経て第2図で示
したような構造のG a P緑色光LEDが形成される
。
第3図は、以上説明した本発明の効果確認のために、n
型面を鏡面研磨して形成した従来構造のG a P純緑
色LEDと、n型面が王水によるエツチングで凹凸加工
して形成した本発明のG a P純緑色LEDの発光出
力を比較を示す図である。
型面を鏡面研磨して形成した従来構造のG a P純緑
色LEDと、n型面が王水によるエツチングで凹凸加工
して形成した本発明のG a P純緑色LEDの発光出
力を比較を示す図である。
図示するように、本発明の構造によれば、発光出力が従
来の構造にくらべておよそ20係大きくなり、高発光出
力化がはかられている。
来の構造にくらべておよそ20係大きくなり、高発光出
力化がはかられている。
なお、GaP黄緑色LEDに本発明を適用した場合にも
同様の結果が得られた。
同様の結果が得られた。
発明の効果
本発明によれば、G a P緑色光LEDの基本構造な
らびに基本製造4工程に大幅な変更をもたらすことなく
、G a P緑色光LEDの高発光出力化をはかること
ができ、GaPLEDのディスプレー分野への適用範囲
を拡大する効果が奏される。
らびに基本製造4工程に大幅な変更をもたらすことなく
、G a P緑色光LEDの高発光出力化をはかること
ができ、GaPLEDのディスプレー分野への適用範囲
を拡大する効果が奏される。
第1図はn型面を鏡面に研磨した従来のG a P緑色
光LEDの構造を示す断面図、第2図は王水エツチング
によりn型面を凹凸状にした本発明のGaP緑色LED
の構造を示す断面図、第3図は従来のGaP純緑色LE
Dと本発明のG a P純緑色LEDとの発光出力の比
較を示す図である。 1・・・・・・n型GaP基板、2・・・・・・n型G
aPエピタキシャル層、3・・・・・・p型GaPエピ
タキシャル層、4・・・・・・n型面側電極、6・・・
・・・p型面側電極、6・・・・・・支持体(ステム)
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1老醜
1 図 m2図 第3図
光LEDの構造を示す断面図、第2図は王水エツチング
によりn型面を凹凸状にした本発明のGaP緑色LED
の構造を示す断面図、第3図は従来のGaP純緑色LE
Dと本発明のG a P純緑色LEDとの発光出力の比
較を示す図である。 1・・・・・・n型GaP基板、2・・・・・・n型G
aPエピタキシャル層、3・・・・・・p型GaPエピ
タキシャル層、4・・・・・・n型面側電極、6・・・
・・・p型面側電極、6・・・・・・支持体(ステム)
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1老醜
1 図 m2図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1〕n型燐化ガリウム基板上にn型燐化ガリウムエピ
タキシャル層が形成され、さらに、この上にp型燐化ガ
リウムエピタキシャル層が形成されるとともに、前記n
型燐化ガリウム基板のエピタキシャル層形成面とは逆の
n型面に凹凸加工が施されていることを特徴とする緑色
系発光ダイオード。 (2)n型燐化ガリウム基板上にn型ならびにp型の燐
化ガリウムエピタキシャル層を形成したのち、前記n型
燐化ガリウム基板のエピタキシャル層形成面側とは逆の
n型面を王水でエツチング処理し、同n型面を凹凸面と
することを特徴とする緑色系発光ダイオードの製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57133457A JPS5923579A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | 緑色系発光ダイオ−ドおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57133457A JPS5923579A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | 緑色系発光ダイオ−ドおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5923579A true JPS5923579A (ja) | 1984-02-07 |
JPH0441516B2 JPH0441516B2 (ja) | 1992-07-08 |
Family
ID=15105224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57133457A Granted JPS5923579A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | 緑色系発光ダイオ−ドおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5923579A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5032539A (en) * | 1988-07-08 | 1991-07-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing green light emitting diode |
WO2000052795A1 (fr) | 1999-02-26 | 2000-09-08 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Dispositif electroluminescent a semi-conducteurs |
JP2003069075A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-07 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化ガリウム系化合物半導体素子 |
JP2004281445A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 積層型発光ダイオード素子 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51112194A (en) * | 1976-03-08 | 1976-10-04 | Toshiba Corp | Gap light emmision element |
JPS5221875A (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-18 | Illinois Tool Works | Wheel rpm sensor provided with exciter ring runnout compensator |
-
1982
- 1982-07-29 JP JP57133457A patent/JPS5923579A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5221875A (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-18 | Illinois Tool Works | Wheel rpm sensor provided with exciter ring runnout compensator |
JPS51112194A (en) * | 1976-03-08 | 1976-10-04 | Toshiba Corp | Gap light emmision element |
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WO2000052795A1 (fr) | 1999-02-26 | 2000-09-08 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Dispositif electroluminescent a semi-conducteurs |
JP2003069075A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-07 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化ガリウム系化合物半導体素子 |
JP2004281445A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 積層型発光ダイオード素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0441516B2 (ja) | 1992-07-08 |
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