JPS5935193B2 - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
- Publication number
- JPS5935193B2 JPS5935193B2 JP51064868A JP6486876A JPS5935193B2 JP S5935193 B2 JPS5935193 B2 JP S5935193B2 JP 51064868 A JP51064868 A JP 51064868A JP 6486876 A JP6486876 A JP 6486876A JP S5935193 B2 JPS5935193 B2 JP S5935193B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gap
- light emitting
- type gap
- type
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、リン化ガリウム（以下、ＧａＰと記す。
）発光素子の製造方法に係り、特に発光効率の高いＧａ
Ｐ発光素子に関する。一般にＧａＰ発光素子はＰＮ接合
を有するＧａＰ結晶に亜鉛と酸素とを適当量添加（ドー
プ）することにより赤色発光が得られ、また、窒素をド
ープすると緑色発光が得られることが知れている。
Ｐ発光素子に関する。一般にＧａＰ発光素子はＰＮ接合
を有するＧａＰ結晶に亜鉛と酸素とを適当量添加（ドー
プ）することにより赤色発光が得られ、また、窒素をド
ープすると緑色発光が得られることが知れている。
いま、ＧａＰ緑色発光素子を例にとつて従来のＧａＰ発
光 ヱを説明する。第１図は従来の緑色発光素子の要部
の模式断面図である。第１図において、１はＮ形ＧａＰ
基板、２はＮ形ＧａＰ基板１上に液相エピタキシャル成
長で設けられイオウ、テルルなどのＮ形不純物と緑色発
光するための窒素とをドープされた第１のエピタキシャ
ル成長Ｎ形ＧａＰ層（以下、「第１のＮ形ＧａＰ成長層
」と略記する。）、３は第１のＮ形ＧａＰ成長層２上に
形成された亜鉛などのＰ形不純物がドープされたＰ形Ｇ
ａＰ層、４は第１（７）Ｎ形ＧａＰ成長層２とＰ形Ｇａ
Ｐ層３とにより形成されるＰＮ接合である。次に、上記
の緑色発光素子の製造方法を説明する。
光 ヱを説明する。第１図は従来の緑色発光素子の要部
の模式断面図である。第１図において、１はＮ形ＧａＰ
基板、２はＮ形ＧａＰ基板１上に液相エピタキシャル成
長で設けられイオウ、テルルなどのＮ形不純物と緑色発
光するための窒素とをドープされた第１のエピタキシャ
ル成長Ｎ形ＧａＰ層（以下、「第１のＮ形ＧａＰ成長層
」と略記する。）、３は第１のＮ形ＧａＰ成長層２上に
形成された亜鉛などのＰ形不純物がドープされたＰ形Ｇ
ａＰ層、４は第１（７）Ｎ形ＧａＰ成長層２とＰ形Ｇａ
Ｐ層３とにより形成されるＰＮ接合である。次に、上記
の緑色発光素子の製造方法を説明する。
液体封じ込め高圧引上げ法（ＬｉｑｕｉｄＥｎｃａ−ｐ
ｓｕｌｕｔｉｏｎＣ２ｏｃｈｒａｌｓｈｉＭｅｔｈｏｄ
）によつて得られたＮ形ＧａＰ基板１とＮ形不純物とし
てイオウあるいはテルルをドープしたＧａＰ結晶成長用
融液とを温度１０００〜１１００℃で対接し、しかる後
、所定の冷却速度で上記ＧａＰ結晶成長用融液を冷却す
る。
ｓｕｌｕｔｉｏｎＣ２ｏｃｈｒａｌｓｈｉＭｅｔｈｏｄ
）によつて得られたＮ形ＧａＰ基板１とＮ形不純物とし
てイオウあるいはテルルをドープしたＧａＰ結晶成長用
融液とを温度１０００〜１１００℃で対接し、しかる後
、所定の冷却速度で上記ＧａＰ結晶成長用融液を冷却す
る。
この結果、上記Ｎ形ＧａＰ基板１上に第１のＮ形成長Ｇ
ａＰ層２（以下、「第１（））ＧａＰ成長層」と略記す
る。）が成長する。次に、この第１のＮ形ＧａＰ成長層
２とＰ形の不純物、例えば亜鉛をドープした結晶成長用
融液とを、やはり１０００〜１１００℃で対接させＰ形
ＧａＰ層３を成長させる。このようにして、ＰＮ接合４
を形成する。ＧａＰ緑色発光素子の場合、発光に寄与す
る緑色発光中心濃度を上げるために窒素のドーピングを
上記第１のＮ形ＧａＰ成長層２を得る際に行う。しかし
、このような方法では、十分に発光効率の高いＧａＰ発
光素子を得ることができない欠点があつた。Ｎ形ＧａＰ
基板１は、液相エピタキシャル成長法によつて、得られ
た結晶とくらべて、ケイ素、酸素等の不純物が多く、ま
た多くの欠陥を含んでいることが知れてι）る。
ａＰ層２（以下、「第１（））ＧａＰ成長層」と略記す
る。）が成長する。次に、この第１のＮ形ＧａＰ成長層
２とＰ形の不純物、例えば亜鉛をドープした結晶成長用
融液とを、やはり１０００〜１１００℃で対接させＰ形
ＧａＰ層３を成長させる。このようにして、ＰＮ接合４
を形成する。ＧａＰ緑色発光素子の場合、発光に寄与す
る緑色発光中心濃度を上げるために窒素のドーピングを
上記第１のＮ形ＧａＰ成長層２を得る際に行う。しかし
、このような方法では、十分に発光効率の高いＧａＰ発
光素子を得ることができない欠点があつた。Ｎ形ＧａＰ
基板１は、液相エピタキシャル成長法によつて、得られ
た結晶とくらべて、ケイ素、酸素等の不純物が多く、ま
た多くの欠陥を含んでいることが知れてι）る。
このため、Ｎ形ＧａＰ基板１中の不純物、欠陥等がＰＮ
接合面４に導入されるのをできるだけ少くするために、
第１のＮ形ＧａＰ成長層２の厚みを十分にする方法がと
られているが、第１のＮ形ＧａＰ成長層２が厚くなると
第１０）Ｎ形ＧａＰ成長層２内の不純物濃度分布が不均
一になり、最適の不純物濃度を再現性よく制御すること
が難しくなる。また緑色発光素子を得る場合には、第１
０）Ｎ形ＧａＰ成長層２に窒素のドーピングを行なつて
いるが、第１（７）Ｎ形ＧａＰ成長層２内の窒素濃度の
制御が難しく窒素濃度に大きなばらつきが生じ、やはり
最適の窒素濃度をもつ第１０）Ｎ形ＧａＰ成長層２を再
現性よく得られない欠点があつた。この発明は、上記の
点に鑑みなされたもので、第１０）Ｎ形ＧａＰ成長層へ
のＮ形ＧａＰ基板に含れる不純物、欠陥等の導入を防止
した高効率ＧａＰ発光素子を提供することを目的とした
ものである。
接合面４に導入されるのをできるだけ少くするために、
第１のＮ形ＧａＰ成長層２の厚みを十分にする方法がと
られているが、第１のＮ形ＧａＰ成長層２が厚くなると
第１０）Ｎ形ＧａＰ成長層２内の不純物濃度分布が不均
一になり、最適の不純物濃度を再現性よく制御すること
が難しくなる。また緑色発光素子を得る場合には、第１
０）Ｎ形ＧａＰ成長層２に窒素のドーピングを行なつて
いるが、第１（７）Ｎ形ＧａＰ成長層２内の窒素濃度の
制御が難しく窒素濃度に大きなばらつきが生じ、やはり
最適の窒素濃度をもつ第１０）Ｎ形ＧａＰ成長層２を再
現性よく得られない欠点があつた。この発明は、上記の
点に鑑みなされたもので、第１０）Ｎ形ＧａＰ成長層へ
のＮ形ＧａＰ基板に含れる不純物、欠陥等の導入を防止
した高効率ＧａＰ発光素子を提供することを目的とした
ものである。
以下、実施例によりこの発明を説明する。
第２図は、この発明の一実施例である緑色発光素子の要
部の模式断面図である。
部の模式断面図である。
第２図において、５はＮ形ＧａＰ基板１上に不純物を添
加しない融液よりの液相エピタキ成長により設けられた
Ｎ形の第２のエピタキシヤル成長Ｎ形ＧａＰ層（以下、
「第２のＮ形ＧａＰ成長層」と略記する。）である。以
下、上記の実確例の緑色発光素子の製造方法を説明する
。
加しない融液よりの液相エピタキ成長により設けられた
Ｎ形の第２のエピタキシヤル成長Ｎ形ＧａＰ層（以下、
「第２のＮ形ＧａＰ成長層」と略記する。）である。以
下、上記の実確例の緑色発光素子の製造方法を説明する
。
Ｎ形ＧａＰ基板１に不純物濃度１Ｘ１０１６（１７７！
−３以下の不純物を添加しない（ＵｎｄＯｐｅｄ：アン
ドープ）の第２のＮ形ＧａＰ成長層５を成長開始温度９
５０℃から成長させる。
−３以下の不純物を添加しない（ＵｎｄＯｐｅｄ：アン
ドープ）の第２のＮ形ＧａＰ成長層５を成長開始温度９
５０℃から成長させる。
すなわち成長開始温度９５０℃とし水素ガス雰囲気中で
、冷却速度、例えば０．５℃τで不純物濃度が１Ｘ１０
１６ｃｆｒＬ−３以下のアンドープの第２のＮ形ＧａＰ
成長層５を十分の厚さに形成さす。このとき、雰囲気ガ
ス中に微量のアンモニアを含んでもよい。このアンドー
プの第２のＮ形ＧａＰ成長層５上にＮ形不純物としてテ
ルルまたはイオウをドープした不純物濃度が２Ｘ１０１
７Ｃ！ＲＬ−３の第のＮ形ＧａＰ成長層２を成長開始温
度９５０℃から成長させる。この時、緑色発光中心とな
る窒素をドープするために雰囲気ガスとしてアンモニア
を微量含む水素ガスを用いる。窒素をドープした第１０
Ｎ形ＧａＰ成長層２上に亜鉛をドープした不純物濃度１
Ｘ１０儂−３のＰ形ＧａＰ層３を成長開始温度９００℃
から成長させる。このようにして得られたウエハから緑
色発光素子をつくると、従来の方法により得られた緑色
発光素子の発光効率が０．０２〜０．０５％程度であつ
たものが０．１−０．２％と４倍から１０倍の高い発光
効率の緑色発光素子が再現性よく得られるようになつた
。
、冷却速度、例えば０．５℃τで不純物濃度が１Ｘ１０
１６ｃｆｒＬ−３以下のアンドープの第２のＮ形ＧａＰ
成長層５を十分の厚さに形成さす。このとき、雰囲気ガ
ス中に微量のアンモニアを含んでもよい。このアンドー
プの第２のＮ形ＧａＰ成長層５上にＮ形不純物としてテ
ルルまたはイオウをドープした不純物濃度が２Ｘ１０１
７Ｃ！ＲＬ−３の第のＮ形ＧａＰ成長層２を成長開始温
度９５０℃から成長させる。この時、緑色発光中心とな
る窒素をドープするために雰囲気ガスとしてアンモニア
を微量含む水素ガスを用いる。窒素をドープした第１０
Ｎ形ＧａＰ成長層２上に亜鉛をドープした不純物濃度１
Ｘ１０儂−３のＰ形ＧａＰ層３を成長開始温度９００℃
から成長させる。このようにして得られたウエハから緑
色発光素子をつくると、従来の方法により得られた緑色
発光素子の発光効率が０．０２〜０．０５％程度であつ
たものが０．１−０．２％と４倍から１０倍の高い発光
効率の緑色発光素子が再現性よく得られるようになつた
。
上記の方法は、アンドープの第２のＮ形ＧａＰ成長層５
と、Ｎ形不純物をドープした第１０）Ｎ形ＧａＰ成長層
２を別個の融液から液相エピタキシヤル成長を行う方法
についてのべたが、アントフｂ第２のＮ形ＧａＰ成長層
５とドーブした第１のＮ形ＧａＰ成長層２とを、同じ結
晶成長用融液で連続的に行なつてもよい。
と、Ｎ形不純物をドープした第１０）Ｎ形ＧａＰ成長層
２を別個の融液から液相エピタキシヤル成長を行う方法
についてのべたが、アントフｂ第２のＮ形ＧａＰ成長層
５とドーブした第１のＮ形ＧａＰ成長層２とを、同じ結
晶成長用融液で連続的に行なつてもよい。
つまり、気相ドーピングの方法を用いることにより、最
初の一定時間、ドーピングガスを流すのを停止しアンド
ープの第２のＮ形ＧａＰ成長層５が十分の厚みに達した
後、ドーピングガスを流すことによつて第１０）Ｎ形Ｇ
ａＰ成長層２を成長させ、アンドープの結晶第２のＮ形
ＧａＰ成長層５とドープした第１０）Ｎ形ＧａＰ成長層
２を得るようにしても効果のあることはもちろんである
。また、上記の方法は、アンドープの第２のＮ形ＧａＰ
成長層５上に緑色発光素子を２重液相エピタキシヤル成
長法によつて得る方法についてのべたが、Ｐ形ＧａＰ層
３を拡散により形成しても効果のあることもちろんであ
る。
初の一定時間、ドーピングガスを流すのを停止しアンド
ープの第２のＮ形ＧａＰ成長層５が十分の厚みに達した
後、ドーピングガスを流すことによつて第１０）Ｎ形Ｇ
ａＰ成長層２を成長させ、アンドープの結晶第２のＮ形
ＧａＰ成長層５とドープした第１０）Ｎ形ＧａＰ成長層
２を得るようにしても効果のあることはもちろんである
。また、上記の方法は、アンドープの第２のＮ形ＧａＰ
成長層５上に緑色発光素子を２重液相エピタキシヤル成
長法によつて得る方法についてのべたが、Ｐ形ＧａＰ層
３を拡散により形成しても効果のあることもちろんであ
る。
以上の説明は、この発明を緑色発光素子に適用した場合
について述べたが、この発明は、赤色発光素子にも同様
に適用できるものである。
について述べたが、この発明は、赤色発光素子にも同様
に適用できるものである。
以上詳述したように、この発明による発光素子において
は、Ｎ８ＧａＰ基板と第１のエピタキシヤル成長Ｎ形Ｇ
ａＰ層との間に、不純物が添加されないでＮ形の伝導形
を有する第２のエピタキシヤル成長Ｎ形ＧａＰ層を設け
たので、Ｎ形ＧａＰ基板に含まれるケイ素、酸素などの
不純物および欠陥が発光領域を形成する第１のエピタキ
シヤル成長ＧａＰ層へ導入されるのを防ぐので、従来の
発光素子に比べ、発光領域に非発光結合中心の原因とな
る不純物、欠陥などが少なく、その結果、尚い発光効率
が得られる効果がある。
は、Ｎ８ＧａＰ基板と第１のエピタキシヤル成長Ｎ形Ｇ
ａＰ層との間に、不純物が添加されないでＮ形の伝導形
を有する第２のエピタキシヤル成長Ｎ形ＧａＰ層を設け
たので、Ｎ形ＧａＰ基板に含まれるケイ素、酸素などの
不純物および欠陥が発光領域を形成する第１のエピタキ
シヤル成長ＧａＰ層へ導入されるのを防ぐので、従来の
発光素子に比べ、発光領域に非発光結合中心の原因とな
る不純物、欠陥などが少なく、その結果、尚い発光効率
が得られる効果がある。
第１図は従来のＧａＰ発光素子の要部の模式断面図、第
２図はこの発明の実施例のＧａＰ発光素子の要部の模式
断面図である。 図において、１はＮ形ＧａＰ基板、２は第１のエピタキ
シヤル成長Ｎ形ＧａＰ層、３はＰ形ＧａＰ層、４はＰＮ
接合、５は第２のエピタキシヤル成長Ｎ形ＧａＰ層であ
る。
２図はこの発明の実施例のＧａＰ発光素子の要部の模式
断面図である。 図において、１はＮ形ＧａＰ基板、２は第１のエピタキ
シヤル成長Ｎ形ＧａＰ層、３はＰ形ＧａＰ層、４はＰＮ
接合、５は第２のエピタキシヤル成長Ｎ形ＧａＰ層であ
る。
Claims (1)
- １ ＧａＰ基板、このＧａＰ基板上に設けられた第１導
電型の第１ＧａＰ成長層、この第１ＧａＰ成長層上に隣
接して設けられた第２導電型のＧａＰ成長層、上記Ｇａ
Ｐ基板と上記第１ＧａＰ成長層との間に設けられ、上記
第１ＧａＰ成長層の不純物濃度よりも低い不純物濃度を
有する第１導電型の第２ＧａＰ成長層を備えた発光素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51064868A JPS5935193B2 (ja) | 1976-06-01 | 1976-06-01 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51064868A JPS5935193B2 (ja) | 1976-06-01 | 1976-06-01 | 発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52147088A JPS52147088A (en) | 1977-12-07 |
| JPS5935193B2 true JPS5935193B2 (ja) | 1984-08-27 |
Family
ID=13270549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51064868A Expired JPS5935193B2 (ja) | 1976-06-01 | 1976-06-01 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935193B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6194887A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 係船索自動繰り出し装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923578A (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発光半導体装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4940492A (ja) * | 1972-08-19 | 1974-04-16 |
-
1976
- 1976-06-01 JP JP51064868A patent/JPS5935193B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4940492A (ja) * | 1972-08-19 | 1974-04-16 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6194887A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 係船索自動繰り出し装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52147088A (en) | 1977-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3267983B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| KR100433039B1 (ko) | 에피택셜웨이퍼및그제조방법 | |
| JP3163217B2 (ja) | 発光ダイオード及びその製造方法 | |
| JPS5935193B2 (ja) | 発光素子 | |
| JPS6350851B2 (ja) | ||
| JP3104218B2 (ja) | 窒素ドープＧａＰエピタキシャル層の成長方法 | |
| JP3633806B2 (ja) | エピタキシャルウエハ及び、これを用いて製造される発光ダイオード | |
| JPH05335621A (ja) | ガリウム燐緑色発光ダイオード | |
| JPS5846876B2 (ja) | リン化ガリウム発光素子の製造方法 | |
| JPH02202085A (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPH1065211A (ja) | 発光ダイオード | |
| JPH04328878A (ja) | 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 | |
| JPS63213378A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JPS584833B2 (ja) | Ｇ↓ａＡ↓ｓ発光ダイオ−ドの製造方法 | |
| JP3927847B2 (ja) | 発光素子の製造方法 | |
| JPH0214317B2 (ja) | ||
| JPS6019156B2 (ja) | 発光素子の製造方法 | |
| JPS6019676B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPS6021894A (ja) | 液相エピタキシヤル成長方法 | |
| JPS58115818A (ja) | 炭火珪素エピタキシヤル膜の成長方法 | |
| JPH0550154B2 (ja) | ||
| JP2841849B2 (ja) | エピタキシャルウェハの製造方法 | |
| JPS599984A (ja) | 燐化ガリウム緑色発光ダイオ−ド | |
| JPS6285480A (ja) | リン化ガリウム緑色発光素子の製造方法 | |
| JPS6012794B2 (ja) | 電気発光物質の製造方法 |