JPS6066880A - 発光半導体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非単結晶半導体を用いた発光用の２１−導゛体
装置に関する。

本発明はエネルギバント中（以ト光学的なコー不ルギハ
ンドまたはエネルギギャップをも総称してＥｇと略して
記す）を有するＰまたはＮ型の導電型を有する２つの第
１および第２の非１１′」結晶半導体と、その第１およ
び第２の半導体に挾まった第３の非単結晶半導体とより
なり、この第３の半導体は異なるエネルギハント’　Ｉ
ｌｌを有する：Ｊ１車結晶ｒｌ’　ｉｊＪ体を積層して
設りたごとを特徴とする。

本発明はこの第３の半導体におい”（超格Ｉ″（ス＝バ
ーラティス以下ＳＬともいう）構造を白し、それぞれの
半導体のそれぞれの１７．！界−７１：ノコｉＪ境’）
＋’　；！Ｉ’ｌ城において、１４ｇの伝導帯（以下Ｃ
Ｂという）および価電子帯（以下ｖｎという）が連続ま
たは実質的に連続したエネルギハント構造を有せしめた
発光半導体装置に関する。

本発明は、互いに異種導電型の第１および第２の半導体
間の遷移領域に設りられた第３半導体が、その半導体内
にｍｌ＋＃　（ｍ　＞　１　）の（ＳｉｌｌＬ）　ｒま
たは（ＳｉＦＬ）　ｒ、　ｒ　＞　１の結合を自する珪
素を主成分と一４’　Ｚ、−Ｉ＋単結晶ご１１導体ＣＥ
Ｉ！＝２−３．Ｏｅシ一般的には２．２−２．７ｃＶ　
）（ｍ半導体という）と、ｎｌ＃（ｎ〉２）の５４ｘＣ
＋−ｘ　（０＜　ｘ　＜　１）で２５される非ｆＱ結晶
炭化珪素半導体（［ｉｇ＝２〜３，８ｅシ一般には２．
３〜３．５ｅＶ　Ｘｎ半導体という）とを積層している
。

そしてそのｒｎ半導体のＣＢまたはＶＢはｎ半導体のに
ＩＩまたはＶｌｌよりもエネルギ的に安定なポケット形
状を白・ｌしめ、かかるポケットに順方向に印加されて
注入された電ｒおよびホールを蓄積さけるとともに、か
かる蓄積電（’＋；ＪをＪ−Ｉ−いに直接または１１目
、１１合中）Ｌ・を介してｌ’Ｊ＆１’ｉ合一υしめる
ごとにＪ、り発光々ｆ　ｉＪ′。

しくは連続発光さ−ｌることに関する。

本発明はＮまたはＰ型の第１の半１η体の多数キャリア
である電子またはホールを第３の′４′−導体に注入せ
しめ、この第３の半導体におりるｎ半導体をトンネル効
果により通り抜り、Ｉ１１半導体の１不ルギ的にポケッ
トを構成する半導体にて（ＳｉｌｌＬ）　ｒ。

ｒ＞ｌにお４．Ｊる繊維構造を自−υしめ、この４１？
を局内における電ｒおよびボールがハフ１−−ハンｌ”
　ｌ！ｉｔ　１’Ｊ結合、ハンド−再結合中心間４１ｉ
結合、山結合中心間再結合を−１しめ、発光をさ−ｌる
ことを１」的とする。

本発明はＳＬとし、その結果、ｍ半導体とｎ　）４４４
９体とのエネルギハンド的な相り０作用により、ｍ半導
体のエネルギハント’　ＩＩＪを実’Ａｊ的に大きくす
るため、ｍ半導体とｎ半導体とをそのｉ１２均厚さくク
ラスタ状を構成している場合を含む）を１０（）人以１
ミ好ましくは５〜１５人として超格ｆ構造を（１氾しめ
ている。かくのこ゛ときン１ル欣構造とし７、かつその
ｌｊ７さを製造条件において薄くして制御４イ１ごとに
より、ｍ半導体とｎ半導体とにそれぞわ、のユ不ル＋ハ
ンｌ’ｌｌｌの中間の値を有せしめることをｉ＋Ｊ能と
した。このためそのＰ〆さを種々設けることによりＯＪ
視光連続発光をさ一已ることができた。

本発明は、この遷移′Ｉｒ４域に異なったエネルギハン
ト中を有する半導体を１５状またはクラスタ（塊）扶に
し−ζ混在−口しめて連続光または可視連続光例えば白
色光を光３’ｅ（！シめる発光半導体装；６に関する。

従来、発光用！ｔ−ｊ’として４Ｊ、Ｃ＋ａＡｓ等の’
Ｊ’−＃＋’ｉ品構造全構造する化合物”Ｉ：　ｍ体が
知られている。これは１１Ｎ接合に順方向の′１”ＬＬ
’ｊＡＬをθｆＬＬ、接合部での屯ｒ−・ホ　ルの山結
合を利用して特定の波長の光を発光さ−υるものであ乙
。

さらにかかる発光素ｒを非小結晶半導体に列しでも通用
するため、本発明大の出１列になるηＩ＝　ｊ’ｌ’　
ＩｆｌＪｉ１゛１−導体装置Ｊ　（５３１（＋２５１７
）（ｓ５３．８．２３出願）、１発光半導体装置ｌ　（
５４；−１９９００Ｘ５５６．２．ｌ３ＬＩＩＩ功１）
。

（５（ｉ　−１３９２Ｇ３＞＜５５（ｉ、９．４１１１
１頭）がある。本発明ばかか６発明人の出願になる非小
結晶半導体を用いノ、−・＼ラーＩ−１接合型１′；ｎ
体装置をさらに発展さ−ロたも（’ｊ）　（ある＠ 不発ＱＩＪに用いる非小結晶２１（導体は（ＳｉｌｌＬ
）　ｒ　ｒノ 〉１のポリマ構造（繊維構造ともい））をＩ′ｉ’　ｌ
るεｇ＝２〜２．５ｃＶの珪素を主成分としている。さ
らに広いエネルギハント中を自する非小結晶半導体は５
ｉｘＣＩ−ｘ　（０＜ｘ＜１）、を主として用いた。

不発１ｊｌＪは半導体装置の基本構造を第１し１にその
縦断面図にて示している。

本発明はＰ型またはＮ型の一１１車３．１□品コ１テ専
体を１．（（反電極（２１）即ら金属、半導体または絶
縁体、カラスまたはプラスチックのような絶ｒ３体１の
香７１１膜等の一部または全ａ１≦に被脱化さ−Ｑ′Ｃ
ごさた腹合基板（いわゆる柔らかな基板）（以」−１を
総称し２て本発明では小に基板電極という）とした。こ
こでは透光イ牛のガラス基４反（透光１生のプラスチッ
ク）４（扱でもよい）−ＪＪこ酸化スズの透明導電１１
Ｑ　（２１）を形成したものを法板とし７て用いた。

本発明において被膜形成にはシラン（Ｓ　ｉ　ｐＨ７７
＋＋ｚＩ〕≧１）、二弗化珪素（Ｓｉｌ・Ｌ）その他珪
化物気体を用いてこれらをグロー放電法、光プシスマ気
相反応法（ＰＣＶｌＩ法）、光ＣｖＩ〕法（１’１ｌＯ
Ｌｏ　ＣＶＩＩ　法）、光ゾラス’−ｚにＶｌ）　ｔノ
、（＋＋ｐ　ｔ：Ｖｏ１人）、ｌｌ０ｒＩＯ（ＬＴ）　
ＣＶＤ　１人等（１）　ＣＶ　１１訪により分解、反ｊ
心−已しめ′Ｃ作製した。

被膜作稈Ｊは土としてプラスマグｌ：Ｊ＝放電によるＣ
シ１ノ？）、を用いて作製した。１ｉ＋１も、反応炉の
導入側には珪化物気体であるソランをＳ　１１１４およ
び５ｉｐＨ□□２１）　＞　ｌここではンソランを用い
た。さらに、１）型不純物気体（ジポラン）、Ｎ型不純
物気体（ソＡスヒン入ｗ−ｒ：Ｂ用の反応用気体（Ｔｌ
’ｌＳ等）、メタン（ＣＩ＋、　）　、Ｊｒまひ十−ト
リーＩカスをともに配設した。

反ｊ心糸は排気系よりターボ分Ｙ−ポンプに°（減圧状
態になるように強制御ノー気して、ハノクグクウンルヘ
ルをＩＸＨＩ〜”　Ｌｏｒｒ以−１・とした。さらに反
応（’ｌ気体をへり人ＬＣ２０−０，００Ｈｏｒｒ例え
ば（１，Ｉ　Ｌｏｒｒに減圧した。なめこの反応炉に基
４及を設ｉ＆さ−ｌ、７０〜５００“Ｃ代表的には１）
またはＮ型の半導体お、１、びｎ半導体の作製には２０
０〜３００　℃に加熱させ、さらにＩＩＩ半導体用に（
ＳｉｌｌＬ）　ｒ　ｒ　＞　１を作るため） ７０〜１００°Ｃ例えｉ、ｆ　’４７Ｘｉとした。さら
に１３．５６ＭＩＩｚの周波数の電気上ネルギを与え、
反応炉内の反応性気体をプラス−７ｈ文′市さ一μｋ。

この放電エネルギにより前記した反応性気体を化学的に
活＋Ｉ＋、分解または反応・口しめ、基板上の被形成白
土に級１１！２形成　さ　−ｌ　ノこ。

不要物および使用済めキャリアカスはＩノＩ気系よリタ
ーボ分子ポンプを経て外部に放出させた。

即し、基板上に層構造即ら−っのｌｉＰ、をｊ寺っ一専
電型の半導体（１］）を基板とオーｊ、　Ｉｇ触触媒媒
体しての半導体止して作った。実験的には１）型の珪素
を主成分とした非小結晶半心外とした。この半導体には
シラン（Ｓｉｌｌｙ）とメタン（Ｃ１１，）との反応に
ホウ素をジポラン（＋３ＬＩ＋、）（Ｎ型の場合はリン
をフォスヒン（Ｉ’ｌ＋、　）により）を／ｉニ合して
作製さ一υノこ。

第１図（△）において、ま−Ｊ°下側市４ｉｌｉとし−
（作用する基板（２１）　Ｊ：にオーム接触をさ一口た
１）型の導電型の半導体（１１）を水素または弗素が添
加されたＡｓ　（アモルファス半導体）、ＳＡＳ　（セ
ミーノ′モルファス半導体）、ＰＣＳ　（多結晶半導体
）の構造をイＪ−口しめて１００〜２００　人のｊｖさ
に形成した。

広いＥｇを持つｎ半導体としてはプラスマグロ放電法を
利用したＣν１〕反応によるＳｉｘ〔；ノン、（０＜Ｘ
〈１バ１．７ｅν＜　１４．　、、：１．５ｅν）をＴ
ＭＳ　（Ｓｉ　（Ｃｌｌｌ）４　）（う〜）・ジノナル
７・ノン）を出発月料として不純物を添加せずに用いた
。この’Ｉ’　Ｍ　Ｓは広いｌ笥を作ることができるか
、実験的には■〕またはＮ型ときわめてしに＜＜、被ｊ
Ｉ史形成の際、ホウ素またはリンをｌ、ト加してもＩ）
またはＮ型にすることができなかっノこ。このため、本
発明では逆に真性半導体としＣ用い、発光体のｒｌ：ｌ
；、　心外よりの発生光の光吸収が起？きノー〉いよ）
にしノこ。するとごの５ｉｘＣ＋−＋ζ（（］　＜　Ｘ
ぐ　Ｉ　ｘ　＝０．５　ｌ’、Ｐ、　−２，８〜３．２
ｅＶ　）　が１１１　ら　れノこ。

プラスマグ１．Ｊ　放電法を利用したもので用半ノ〃ｆ
１、を非単結晶’Ｉ　：ｒＩ！体としてボリンンンによ
り作っノご。

さらにこの−１面にごの第１１の半導体中の＋ｎ　−１
１；厚（（・Ｌ、Ｊ不純物のＫ、加を１１ねない真性ま
たは実η的に７０性（不純物票度１０円ｃｍ−３以−ト
）の（Ｓ山）　ｒ＞　ｒ、・１の繊維構ｊ吉を白する珪
素を用いた。ご４′目；１．’　Ｓ　ｒ　Ｐ２を出発４
．＋　＄１とし’Ｃ（Ｓｉｌ’ｚ）　ｒ　ｒ　＞　１を
用いＣもよン い。即し、水素まノーは弗素がポリマを作ると、ごれが
発光中心体表して作用し、さＣ）Ｇこタ　ミネ・イタと
してキャリアのノ）命を長く−１・に）、二とに、１、
る。

加えてＩ珈の変化を連続的に行い＋４Ｉるようにさ−ｌ
るからである。

さらにこの珪化物気体を完全に１ノ１気し“（゛団Ｓを
導入し、Ｗ−９ｇ用のｎ半導体を積ｊ１イして作−２た
。

そしてこのｍ、ｎ半導体の積層の最１Ｊｉυ；ｌ：　ｎ
　−：ｌ’導体として第３の半導体を構成・ｕし７め）
こ。さらに第１の半導体とは逆導電型の第２の゛１′１
脂シ〃第（３の半導体上に第１の半導体と同様に気相ｌ
）、に、ノ、リイ１製した。この後１．に側′ｌ′Ｉｉ
極（２２）をｊｆ光１１１専７１１股（２２）、反則性
金属（３３）とによりオーム接１１１１１をゼしめて形
成した。さらに酸化防１１川絶ｒｉ、＋＋ｑ　（１０）
を有機１へ１脂によりコートした。これらの作製は第１
のご１脂導体、ｎ半導体、ｍ　ｌ′；９体、第２０）　
ｒｌ′、　ｉｆ、１体のそれぞれを独立して互いに連結
しノこマルナーノーヤンハ方式の反症・炉を用い、被形
成面をそれぞれに対応したチャンバに移設して被１脱形
成をｊｊうごとにより積層した。

すると第１図（Δ）において、ガラス基板上のＪｙ′Ｊ
）’シ１’し〃電肛！（２１）をｆｌする基板電極（２
１）−１−に１゛ノ１すの５ｉｘＣｌ−ｘ　（０＜　ｘ
　＜　Ｉ　）の珪素を主成分とずンＪ１第１のｌｉｄ／
、４＜　ＨＤ、　＋型の（Ｓｉｌｌ□）ｒ、ｒ＞１の’
４．１’ｉ合会白Ｊる月（、とＩ’ＭＳによる炭化珪素
との不１１）屓（、！＝、１りなる第３の半、ｉ、Ｉ；
１体（１２）、　Ｎ型５ｉｘＣ１−）＜　（（１＜ｘ〈
１）の珪素を一１成分とする第２の半導体（Ｇ（）とを
積層した。この第３の半導体は、ｎ　−’ｌシ専心外ｍ
半導体を’　−１（１４）、　ｍ　＝川　（１５）、ｎ
−２（Ｈｉ）。

ｍ　−２０７）、ｎ　−３（＋８）、１ｒＩ−・３（）
＋９）、　ｎ　＝　４（２０）とそれぞれのｊ１λさを
１００人以−ト々ｆましくはその平均厚さを５〜１５人
に積ｌ背して作った。するとご才１．ら−そのｊ“１さ
がきわめてン１ｖいノこめ、５ＩＪｋ造ともいえる多層
ｍ　Ｉｉ□ｉ体構造をその一部または全体に１１１１成
し、上不月バ１−ハント中をｍ半導体、上りも人さしり
一不ルギハン１中古さ−ＵるごとがＩＪＪ　ｆｉｔ：と
なっ人二。

以１゜ｔ））　、ｋ　ウナ）７ｉ／Ｊ言コ、４、す’Ｊ
ｌコｌ＞　結晶’Ｊ”ｎ　体’ａ　４’ｉ）Ｍ形成する
ため、初めてエネルギハンドを速続としてｒ＋Ｊ変する
ことかｉｊＪ能となった。

さらに不発１９ノにおい°（は、非小精品半導体中の不
対結合手を中和するため、水素のようなタ−ミ不イタを
５１Ｍ子％以」二例えば］−ｏ　−１５１ＪＩ＜　ｒ−
％ノｔｙ＋含ま−Ｈ、さらにＥｇ内のキャリアの４１＋
結合中心け？ｌ１ｌｉ１をさらに減少させ、その増加を
防い゛（し・る。

ｑ、ｓにｒｎ　４３導体は（ＳｉｌＩＬ）　ｒ、　ｒ　
＞　Ｉ　０Ｎ４Ｖ＠Ｉ構ｊ１ｊを多層に含ませるため、
前記したごとく、破１挨を低温生成とし、結果として水
素を３０〜５０１’：ｉ−７％も含ませた。そしてこの
多量の水素が夕１部に放出されてしまわないため、炭化
珪素の０半導体でｓｎ　−１４橋体を取り囲む構造とし
たことが本発明のｑ！ｊ−長である。

この異なる導電型の接合部Ｊ二には境界領域は被膜の成
長速度を０．００＋　〜１０人／ｓｅｃ例えは０１　入
／秒とし、加え−（，１５ｇ可変用の１１．Ｊさの制御
をその１１ｃν１〕の４＋’ｆ屓圧力を低く　（０，１
−＋１．（１（ｉｆ　１．ｏ目　例えば０、（１５Ｌｏ
ｒｒ）　シて’ＡＶ　ＩＩＷ　ｌｆｆ１形成をさ−１−
（いる。

即し、ｍ半導体においては１１ｚ均１１Ｑ＋’）を５人
、）３人、１０人、１３人、１５人・　・　・とネ波１
１史形成＋１ｉ７１用に１ノｆって決められるそれぞれ
の平均膜１１．ｌ−を１００　人以上の１７さにするこ
とにより、その１ｇ＋？をｒｒＩ８１テ導体とｎ゛１１
１１導相方作用を大きい状態（ｊｉｇを２．５〜２．８
（！Ｖ）から小ざな状ｊ１４　（Ｊｉｇを２．０　＝２
．：１ｅＶ　）　ニ制御４ろごとかできろ。このため本
発明で、１、ずｍ半導側を（Ｓ　ｉ　ＩＩ、り　ｒ、”
　Ｉの珪素（１４＋＋−２，２−２，７ｃＶ　）、ムＪ
実化珪素（１４８−２，３〜ζ（，５Ｃν）とにより１
１−られろ中間の１４Ｂ　（２，５〜：１．０＋！ν）
を珪素と炭素との化パｊ冒１１論比を変えと、こと４（
り珪素のｌｉ　Ｂとして作ることができた。このことは
電気的に炭化珪素よりはるかに優れたがｊ結合中心の密
度を２　Ｘ　１０”　ｃｍ−３以ｌ・である珪素であゲ
乙かつその光学的Ｅ８を可視光の２．３〜２．８ｅＶ　
とすることが可能となり、二に集的効果がきわめて大き
い。

７１発明はかかる’１４Ｉ４Ｑを利用し、かつ注入され
る：１，１リアによゲこは１〕半ん９体はバリヤを構成
し、キー１リアをｍ　：ｌｉ曽体に浦ｑｌＴ、＋する。

さらに非単結晶ｍ１′、／η体でＪノる＋１讐；の１祐
を炭化珪素のｒ１半導体に、１．　ｉ′）広げ、’ｃ（
Ｄｌ’、Ｂを２．５〜３．＋ｌｃＶ　とシテ／＼７　ｌ
”　ｌ！１遷移Ａ＾よび再結合中心間遷移を主としてさ
せて連ト）、光発光（好ましくはｉｉＪ視光発光）を行
わしめてい５３ノ。そしてそのためのキャリアの注入を
行い、第３の半導体をＰ、Ｎ半導体（１１）、＜１３）
で挟め、１）ＩＮ、ｐｐＮ、ｐＮ−Ｎ接合を第１の半導
体（１１）または（＋３）−第３の半導体（１２）−第
２の２１’導体（１；ｊ：）こは（１１）のダイオード
構造と（７゛Ｃいる。

このため第２図（Ａ）のエネル＋ハンを中は第１、第２
の半導体が第３の２１′専体Ｇこ比べ°（相ス１的に）
人いＥｇを有するＮ　（１２）　−−−−Ｗ　（Ｉ　Ｎ
　（１４）構造を有し、いわゆるＤｌ（（ダブル−・・
う川」構造）のＷ−−−Ｎ−Ｗ構造とは逆のハンド構造
を白している点も特徴である。

第２図は本発明の実施例を示す。即し、第１図（Ａ）に
対応したエネルギパンｌ−図を、Ｊ＜ず。まノこその電
圧印加（２９）による動作原理を（＋３）に小才。

図面に才几ＡでＪＡ：板子に第１の透光慴Ｉ厚１１λ１
腺（２１）が！疫化ススムこより設りられでいる。この
Ｉにｐ　Ｊｌｌ珪素、Ｐ型５ｉｘＣ＋−ｘ　（ｘ　＝０
．８　ｌ！ｃ”−２，２ｅＶ　）＜ＩＩ）の第１の半導
体、ＳＬ構造をイ］する第、′３の」′導体（１２）（
Ｉｊｇ＝２．０〜３．５ｅＶ　）、　Ｎ型ＳｉｘＣ１−
ｘ　（ｘ　−０，りＩＥ　Ｐ、〜２．ＯｅＶ　）の第２
の半導体（］Ｃ３、裏面の透光性電極（１’ｒＯ）＜２
２＞、反射性電極（銀またはアルミニーノ　ム＞＜３３
）を白゛・Ｊ−る。

さらにこの第３のｌｉ　８１体はＩＴＩ半ｚ洋体を（Ｓ
ｉ　ＩＩｚ　）　５ｒ＞ｌの織眉ＩＩ　ｔ＋ｌｉ造を水
素の♀＋’ｉ合で自する珪素により　（１５）、＜　１
７　＞、＜　Ｉ　り　）か設りられ、また、ｎ半ノη体
を５ｉｘＣｌ−ｘ　（ｘ　＝０．３　−０．７　）　が
　（＋、ｎ、＜＋６）、＜１ｏ入（２０）により設りら
れＣいる。まノこそれぞれの慣均厚さｔ１Ｆ１人とした
。４るとその光学的エイルギハン１中はＣ１ｌ　（２５
）か（２３）　ニ、またＶＢ　（２（ｉ）が（２４）に
変化・修正され−Ｃいると考えられ、最もエイル１−パ
ン１中の小さい領賊が２．Ｏｃνではなく、ｉｎ結合中
心間での１１目、−３合発光を含めて見Ｉｌｌす１２．
０〜３、（ｌｅＶ代表的には２．５ｅνに変化しに発）
Ｑ　（Ｈｉ）が第３図（Ｈ）　１．二’（観イ；コされ
Ｃいた。

、二〇）、め、Ｓ　１．　Ｄ’Ｉ浩を白していると１１
１．定され、この場合ｌｉ７’２．５Ｌ！Ｖ　’ＣＪ　
ア・乙んめ、’ｌ”ｉ”）１１０）　ｌｉ　ＨＨ（７）
めｃ）１′められる特定の波ｊ５の７Ｂ光でＬＳＩなく
、連続＋１Ｊ？ｌＡ光（（１）か第３図（１４）に小Ｊ
ごとく内結合中心間の・ｌ−１，リアの内１１＋’を合
でｈ１１１方向に２〜２０νのハイ−トス（２９）を加
えノこ場合観察された。

さらにその発光効率を同士さ−Ｕる人−め、裏面に反射
性７ＴＬ極（３３）が銀またはアルミｊ＝、ノ、−ノ・
、１、り設りている。このため裏面力量へ発光し７だ光
４．１：　ｌ　ｉ’　０（１役化インジュ−ム・スス）
による透光１生′市１・ｍを経て？ｌｉ極（３３）にて
反射し−（反射光（３２）かノ１成される。

即し本発明のごとき多ｊ−積層を構成−μしめたごとに
より可視光発光をＩＩＩ−Ｖ化合物以外の地１−に多情
に存在する安価な珪素、炭素のめを主成分として成就さ
七ることができた。

第１図（１３）は第１図（Ａ）の伯の実施例で１一方向
に光を放出さゼる場合である。

即し第１図（１３）は左板（２１）　１．、に反射性金
属（Ｉ３）、透光性導？ｌｉｌ漠（９）よりムる第１の
電極（３３）、さらにその上面の１）型５ｉｘＣ１−×
（（１＜　ｘ　〈Ｉ　）の第１（７）ｉヂ導体（１［）
、その１−２而に第、′３の半導体（］２）、Ｎ　Ｊｊ
！Ｉｆ／）ＳｉｘＣ１ｘ　（０＜　ｘ　＜　ｌ　）９月
（１０−、’ｉ００人の１１；１さの第２のご１′導体
＋側透光１）１市］・プル（２２）　、１、すなってい
る。このは］面において、ノ邪移ｉｉ、ｆｌ　、Ｌ代を
ｆＡｉ成ずろ第３の２１【導体（１２）のｍ　、　ｎ　
１〜．１７体のそれぞれが１００人以１の平均膜厚であ
り、そのプｌ：Ｉ　−１４ノ、を名えると、連ｙ；ａ　
した平坦面を構成するのではなく、第１の−１’ｉ＃ｆ
、ｔ−（１２）　ｌ二に塊状のクラスタを構成しこｌｉ
’　ｆ　Ｌめ、ごのクラスタ状のｓｎ半導体と他のクラ
スタ状のｎ　、：ｌ’−７，？体とを互いに積層−ｕし
めたしの“Ｃ′１ｈ気的には第１図（八）と同様にＩＩ
Ｉ半・１９体を１１半導体かくるんでいるため、同しく
連続光の発光をさ−１−；）ごとができた。

ごの第１図（旧は第１図（△）と電気的に等１曲である
。そしてその中間の一部がクラスタ状、一部が蒲股状の
構造をも有し得ることはいうまでもない。

本発明におりる第３の半導体はｒｎ＝Ｉ、ｎ　＝　ｉ以
１−ζあればよく、その発光効率はＩｒ１．ｒｌを人き
くシＩｏｊａ土の佳Ω、定数としてのｍ半導体（例え４
；ｒＨ］〜１００　）とｎ半導体（例えばＨ１〜１０（
１）　とを１．（−し舅ご積ｊ〆１した単３゜９体装置
とするとさらに向１した。

本発明において、ｆｉｌ半導体はＬｉ１ｌｉ）　ｒ、ｒ
〉１（きわめＣ不１ヴ定（あり、酸化を防１ト４ること
力くされめで車“に３゛ｃある。このため、このＩ１１
半導体は水素、ホウ素、リンの異常拡散を防＜、ｒ、と
がでさる炭化珪素半導体で挟み（取り囲め）、さらに加
えて、Ｐ型半導体（１１）、Ｎ型」′導体（１３）θ）
炭化珪素半導体のＰまたはＮ型の不純物か第３の半導体
（１２）のＩＴＩ半導体中にトリソｌＵ７’ｔＺ　Ｌま
うことをＴＭＳを用いて作ったＩ型の炭化１．Ｆ、　Ａ
”、　’Ｃ防いでいる。これはごの■γｌ半導体中に不
純物か１１，１人され、それが１［ｆ結合中心となり、
この中心との；１−ヤリア０）４１Ｊ結合による発光強
ノ度の減少を防（ためのｆｒ、Ｉｒ＋性向上にきわめて
有効である。

図面において、この半導体の厚さは設旧使用によ°り変
更することが可能である。

また、本発明はＨ１１半導を（ＳｉｌｌＬ）　ｒ、　ｒ
　＞　Ｉを有ＪるＳｉを主成タイ導体を用い説明した。

しかしく５ｉＰＬ）ｒ　ｒ　＞　１を用いてもよい。こ
の（Ｓｉｌ’、）　ｒｒ＞ｌは出発Ｈ料としてＳ＋４１
１６　の代わりにＳｉｌ・２を用いて同様に作製ｉｉＪ
能である。

本発明においては第１図に小されＹｒ　＋　’うな基鈑
−１−に一つの半導体を設りることご代表さ−し長だ。

しかしこれは面光源としこも、また市ＪＩ＋ｊを選択コ
ーノ−ｙ−をして文字、数字、記号をパターニングし発
光さゼる而または線発光を（υることもｒｉＪ能である
。

また上側電極を７トす、クス化し外部制御装置でＴＶ用
裏表小部発光素子装置とし゛（もよいことはい゛）まで
もない。

またこの境界のＩＥｇまたは不純物の１−ピンクのイ°
、！　ＬＩｙ　Ｊ：ノ、二はＩＥ　Ｒを調整する添加剤
の１１１を制御し、１１η定の波長の光でなく連続光ま
たは白色光を発光さ−Ｉ！ることができるという十〜徴
をイ］４゜また第２図のエネルギハフ１−図はその絶対
イ１？Ｉを車重もので４Ｊなく、ｌｌに各半ｌ〃体の相
対的なＩＸｇＯＪ人小、位置関係を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体装置の１ｂｒ断面１２１をボ′
Ｊ。 第２図は本発明の動作原理をンＪ’：Ｊエネルギハント
構造を示す。 ｑ＊　’：、’＋出願人 ｔ１Ｍノ 孝ｌｌの −

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｎまたはｐ　１１２の一導電型を自する第１のエネ
   ルギハンｌ：’　ＩＩＪを白する第１の非小結晶半導体
   と、１）またはＮ型の連導電型をイーする第２の工不ル
   キハン１−中を自する第２の非、ｃｌ′Ｌ結晶半導体と
   、前記第１及び第２の半導体との間の遷移領域の第３の
   非単結晶半導体とが設りられ、該第３の非単結晶半導体
   は５ｉｘＣＩ−ｘ　（０＜ｘ〈１）で示される非単結晶
   炭化珪素半導体と（Ｓｉｌｌ、）　ｒまたは（ＳｉＦ、
   ）　ｒ　ｒ　＞　１の結合ノ を（ｊする非１１１結晶半導体の積ｊ―体よりなること
   を特徴とする発光半導体装置。 ２　、　’４！ｒ　３’＋請求の範囲第１項において、
   第３の非単結晶゛１−導体の人きい工不ルギハンー・中
   をイーする５ｉｘＣ１−×（（１＜　ｘ　＜　１　）で
   示される半導体に、しり積層され取り囲まれた小さいエ
   ネルギハフ１−中をイ１する（Ｓｉｌｌ　）　ｒまたは
   （ＳＩＦＴ）　ｒ、ｒ〉１の結合を有する半導体は、電
   子およびホールの再接合による発光領域を構成したこと
   を特徴とする発光半導体装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、非ｉＱ結晶、′１
   ′導体よりなる第３の半導体は超格子−構造をイノゼし
   めたことを特徴とする発光半導体装置。