JPS6074483A - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
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- JPS6074483A JPS6074483A JP58180175A JP18017583A JPS6074483A JP S6074483 A JPS6074483 A JP S6074483A JP 58180175 A JP58180175 A JP 58180175A JP 18017583 A JP18017583 A JP 18017583A JP S6074483 A JPS6074483 A JP S6074483A
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- crystal
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- Pending
Links
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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
- H01L33/0004—Devices characterised by their operation
- H01L33/002—Devices characterised by their operation having heterojunctions or graded gap
- H01L33/0025—Devices characterised by their operation having heterojunctions or graded gap comprising only AIIIBV compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は高出力の赤外ないしは可視発光用能な発光ダ
イオードに関する。
イオードに関する。
発光ダイオードは可視域では表示用デバイス。
赤外域では光通信用デバイスとして各ｌ′ｉＩＩ製造さ
れている。しかし、これらの発光ダイオードの外部１量
子効率は醪ｉくても１５％程度であり、特に可視発光ダ
イオードの場合には数チ以内と低い。
れている。しかし、これらの発光ダイオードの外部１量
子効率は醪ｉくても１５％程度であり、特に可視発光ダ
イオードの場合には数チ以内と低い。
外部量子効率を決足する要因は発光ダイオードのｐ−ｎ
接合部における少数キャリアの注入効率注入さイＮた少
数キャリアの発光再結合確率、および発光した光の結晶
外部へのト１出し効率のイ４で決めらｔ＋、ている。可
視発光ダイオードの発）Ｙ； ７．ｔ＋弔か低い主原因
は、これらの中で第２番目の９ノ因になる。つまり、可
視発光ダイオードの主４３科であるＩｆｆ −Ｖ族化合
物半導体材料Ｉｉ多くの唱合間接廐浮型バンド構造を持
っており、このために発）′ｉ母枯合確率が小さく八っ
ている。こイしに反してツメ６外ノ成発光ダイオードｔ
ゴＧ ａ Ａ Ｓ 化９′０ダイオードのように。
接合部における少数キャリアの注入効率注入さイＮた少
数キャリアの発光再結合確率、および発光した光の結晶
外部へのト１出し効率のイ４で決めらｔ＋、ている。可
視発光ダイオードの発）Ｙ； ７．ｔ＋弔か低い主原因
は、これらの中で第２番目の９ノ因になる。つまり、可
視発光ダイオードの主４３科であるＩｆｆ −Ｖ族化合
物半導体材料Ｉｉ多くの唱合間接廐浮型バンド構造を持
っており、このために発）′ｉ母枯合確率が小さく八っ
ている。こイしに反してツメ６外ノ成発光ダイオードｔ
ゴＧ ａ Ａ Ｓ 化９′０ダイオードのように。
直接遷移材料であり、内部１ｊ子効率の、）ういことが
特徴であるが、発光に対して結晶そのものの吸収係数の
大きいことに起因して内部吸収幼呆が大Ａく、多（の場
合外ｉτ［１（量子効率にまたかだか］、０チ台にとど
まっている。
特徴であるが、発光に対して結晶そのものの吸収係数の
大きいことに起因して内部吸収幼呆が大Ａく、多（の場
合外ｉτ［１（量子効率にまたかだか］、０チ台にとど
まっている。
発つ゛（シダイオードの用途をさらに入き（飛Ｉρｆ１
さ−Ｉ＋るだめの鍵は、この量子効率をいかに飛躍び；
ｊるかにかかっている。ＧａＡｓ系発光タイオードにお
いて外部量子効率を１０係以上５０係λ’４ ＋ｊｊ：
に迄ひき上げる試みはこれまでＧａＡ１１ＡＳ？ニー晶
ｙ、Ｂ光ＩＶ出しの窓きすることによって行わイｚで米
た１、しかし、これもＧａＡｌＡｓ混晶基板結晶という
量産性の乏しいイオ料を土台さしており、技術上の改善
がさらに期待されて来た。
さ−Ｉ＋るだめの鍵は、この量子効率をいかに飛躍び；
ｊるかにかかっている。ＧａＡｓ系発光タイオードにお
いて外部量子効率を１０係以上５０係λ’４ ＋ｊｊ：
に迄ひき上げる試みはこれまでＧａＡ１１ＡＳ？ニー晶
ｙ、Ｂ光ＩＶ出しの窓きすることによって行わイｚで米
た１、しかし、これもＧａＡｌＡｓ混晶基板結晶という
量産性の乏しいイオ料を土台さしており、技術上の改善
がさらに期待されて来た。
本発明は赤外から可視域にかけての超高出力発光ダイオ
ードを得ることにある。
ードを得ることにある。
本発明の本＊は１本質的に再結合確率の高い直接遷移材
料により発光再結合のためのｐ−ｎ接合を形成し、 ｐ
−ｎ接合から見て周辺に何ら光吸収を起させるべき結晶
材料を配置させぬこ吉にある。
料により発光再結合のためのｐ−ｎ接合を形成し、 ｐ
−ｎ接合から見て周辺に何ら光吸収を起させるべき結晶
材料を配置させぬこ吉にある。
直接遷移材料Ｇ ａ Ａ Ｓ ＹＪいしはＧ ａ Ａ
１１ Ａ ｓは赤外から可視（赤色）にかけての優れた
月料である。
１１ Ａ ｓは赤外から可視（赤色）にかけての優れた
月料である。
本発明者等は、Ｇ ａ Ａ Ｉ Ａ ｓ ／ （３ａ
Ａ ｓ発光接合を形成する土台としてセレン化１１１ｊ
鉛（ＺｎＳｅ）単結晶を選択し、この７． ｎ ８ ｅ
単結晶を光取出窓とした高性能発光ダイオードを得るこ
とにある。
Ａ ｓ発光接合を形成する土台としてセレン化１１１ｊ
鉛（ＺｎＳｅ）単結晶を選択し、この７． ｎ ８ ｅ
単結晶を光取出窓とした高性能発光ダイオードを得るこ
とにある。
本発明者等は上述の本発明の骨子に従い、ＩＩＩ −■
族化合物半導体ｐ−ｎ接合の中で周辺結晶による再吸収
効果の少ないＧａＡ／Ａｓダブルへテロ成金にＮｔＡし
、しかもＧａＡｓ−Ａ、６Ａｓ混晶さ格子定数の不整合
の最も少ない基板結晶としてセ１．・ン化亜鉛（ＺｎＳ
ｅ）を選定しンＶ。
族化合物半導体ｐ−ｎ接合の中で周辺結晶による再吸収
効果の少ないＧａＡ／Ａｓダブルへテロ成金にＮｔＡし
、しかもＧａＡｓ−Ａ、６Ａｓ混晶さ格子定数の不整合
の最も少ない基板結晶としてセ１．・ン化亜鉛（ＺｎＳ
ｅ）を選定しンＶ。
セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）単結晶上にイ１１シク金属化
合物トリエチルガリウム及Ｏ・トリエチルアルミニウム
ならびにアルンンガスを反応林料としてＧ；１−Ａ４Ａ
ｓ混晶を成長させた。この結果、良１↓ｉｌｊ＋結晶成
長が’ｊ（ｉ認されたことを１１基礎さして以下の：・
２子試作を行った。素子構造をじへ１図ツクσε５２図
に示した。
合物トリエチルガリウム及Ｏ・トリエチルアルミニウム
ならびにアルンンガスを反応林料としてＧ；１−Ａ４Ａ
ｓ混晶を成長させた。この結果、良１↓ｉｌｊ＋結晶成
長が’ｊ（ｉ認されたことを１１基礎さして以下の：・
２子試作を行った。素子構造をじへ１図ツクσε５２図
に示した。
試作した素子はＩＴ型７． ｎ Ｓ ｅ単結晶（１１）
上にますｎ型Ｇａｏ、７Ａｌｏ、３Ａｓ ＩＩ （１，
２Ｊ、ｐ型ＣＬ＋ｏ、ｑＡＩｌｏＩＡｓ層０３） 、ひ
きつづきｐ型Ｇｐ ０．７ Ａｄ ０．３ Ａ ｓ ：
ｆ５ （１４） ｆ＋１１１ｊ次積層し、かつＺ ｎ
ｂ ｅ単結晶（１１）を第２図に示す如（光取り出し用
に半球状に加工したものである。尚（１５） （１，６
Ｊ ｕ ｎ 、 ｐの夫々のＴＫ ４’６＜である。こ
の結果、発光波長８４０ｎｍ、外部；ｆｌ：子効率４５
係の高効率、赤外発光ダイオードを得ることができた。
上にますｎ型Ｇａｏ、７Ａｌｏ、３Ａｓ ＩＩ （１，
２Ｊ、ｐ型ＣＬ＋ｏ、ｑＡＩｌｏＩＡｓ層０３） 、ひ
きつづきｐ型Ｇｐ ０．７ Ａｄ ０．３ Ａ ｓ ：
ｆ５ （１４） ｆ＋１１１ｊ次積層し、かつＺ ｎ
ｂ ｅ単結晶（１１）を第２図に示す如（光取り出し用
に半球状に加工したものである。尚（１５） （１，６
Ｊ ｕ ｎ 、 ｐの夫々のＴＫ ４’６＜である。こ
の結果、発光波長８４０ｎｍ、外部；ｆｌ：子効率４５
係の高効率、赤外発光ダイオードを得ることができた。
さらに、哨１層をＧａｏ５Ａｌｉｏ、ｓＡｓ層、編２膚
をＧａＯ，７Ａｌｏ、３Ａｓ＠、第３＠をＧａ ０．５
ＡＩｏ、５ Ａ、ｓ層と設定することにより、発光波
長６６０ｎ重量子効率７％の高効率赤色発光素子を得る
ことができだ。
をＧａＯ，７Ａｌｏ、３Ａｓ＠、第３＠をＧａ ０．５
ＡＩｏ、５ Ａ、ｓ層と設定することにより、発光波
長６６０ｎ重量子効率７％の高効率赤色発光素子を得る
ことができだ。
上記実施例においては、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅＪ上へ
Ｇ ａ Ａ ＩＪ Ａ ｓ系、ダブルへテロ接合型デノ
（イスを形成したものつき説明を行ったが、まずｎ −
Ｇａ＋−ＸＡＡ！ｘＡｓ 、ひきつづきｐ−Ｇａ、−ｙ
ＡｌｙＡｓを成長させ、ｘ＞ｙとした素子の場合ｌこも
本発明の主旨に従った効果の得られることは自明である
。
Ｇ ａ Ａ ＩＪ Ａ ｓ系、ダブルへテロ接合型デノ
（イスを形成したものつき説明を行ったが、まずｎ −
Ｇａ＋−ＸＡＡ！ｘＡｓ 、ひきつづきｐ−Ｇａ、−ｙ
ＡｌｙＡｓを成長させ、ｘ＞ｙとした素子の場合ｌこも
本発明の主旨に従った効果の得られることは自明である
。
第１図及び第２１・／１は本発明の一実施例の発光ダイ
オードを説明するだめの図である。 １１ ＝−ｎ−Ｚｎ Ｓｅ結結晶版板１２ ・−ｎ −
Ｑａｏ、７Ａ １１ ｏ、 ３ Ａ ３層、１３− ｐ
−Ｇａ Ｏ，９Ａ４０．Ｉ Ａｓ ｊ＠、１４−ｐ
−Ｇａｏ、７ＡＩ０．３Ａｓ 層、１５ ＝・ｎ訓電、
極、１６ ・・・ ９１則電極。 ゛ 代理人弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名］第 １ 図 第２図
オードを説明するだめの図である。 １１ ＝−ｎ−Ｚｎ Ｓｅ結結晶版板１２ ・−ｎ −
Ｑａｏ、７Ａ １１ ｏ、 ３ Ａ ３層、１３− ｐ
−Ｇａ Ｏ，９Ａ４０．Ｉ Ａｓ ｊ＠、１４−ｐ
−Ｇａｏ、７ＡＩ０．３Ａｓ 層、１５ ＝・ｎ訓電、
極、１６ ・・・ ９１則電極。 ゛ 代理人弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名］第 １ 図 第２図
Claims (1)
- ｎ Ｗ Ｚ ｎ Ｓ ｅ基板結晶上にＧａ、−ｘＡ４ｘ
Ａｓ／Ｇａ、−Ｘ ’Ａ Ｉ Ｘ’Ａ Ｓからなるヘテ
ロ接合を構成する半纏体層を形成し、前記Ｚｎ５ｅ結晶
を光取出窓としたことを特徴とする発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180175A JPS6074483A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180175A JPS6074483A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 発光ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6074483A true JPS6074483A (ja) | 1985-04-26 |
Family
ID=16078701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58180175A Pending JPS6074483A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6074483A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6288329A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-22 | Nec Corp | ヘテロ結晶構造 |
| JPS62264680A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-17 | Toshiba Corp | 発光ダイオ−ド |
| JPS6461968A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Kyocera Corp | Light-emitting element |
| JPS6461969A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Kyocera Corp | Light-emitting element |
| US5324963A (en) * | 1992-04-13 | 1994-06-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electroluminescent semiconductor device having chalcogenide layer and mixed crystal layer |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58180175A patent/JPS6074483A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6288329A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-22 | Nec Corp | ヘテロ結晶構造 |
| JPH0715915B2 (ja) * | 1985-10-15 | 1995-02-22 | 日本電気株式会社 | ヘテロ結晶構造 |
| JPS62264680A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-17 | Toshiba Corp | 発光ダイオ−ド |
| JPS6461968A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Kyocera Corp | Light-emitting element |
| JPS6461969A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Kyocera Corp | Light-emitting element |
| US5324963A (en) * | 1992-04-13 | 1994-06-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electroluminescent semiconductor device having chalcogenide layer and mixed crystal layer |
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