JPS6074484A - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
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- JPS6074484A JPS6074484A JP58180176A JP18017683A JPS6074484A JP S6074484 A JPS6074484 A JP S6074484A JP 58180176 A JP58180176 A JP 58180176A JP 18017683 A JP18017683 A JP 18017683A JP S6074484 A JPS6074484 A JP S6074484A
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- JP
- Japan
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- crystal
- light
- znse
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 abstract 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 3
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- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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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
-
- 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
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〕
この発明は超高出力の可視発光可能な発光ダイオードに
関する。
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J1q信用デバイスとして各種製造されている。し
かし、これらの発光ダイオードの外部量子効率は高々1
5チ程度であり、特に可視発光ダイオードの場合シとは
v1憾N内、J−佃い一外部量子効率を決定する要因は
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。
は光J1q信用デバイスとして各種製造されている。し
かし、これらの発光ダイオードの外部量子効率は高々1
5チ程度であり、特に可視発光ダイオードの場合シとは
v1憾N内、J−佃い一外部量子効率を決定する要因は
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。
注入された少数キャリアの発光(j工結晶確率、および
発光した光の結晶外旬Sへの取出し効率の柘て決められ
る。可視発光ダイオードの発光効率が低い主原因は、こ
イ′Lらの中で第2 ’?!’l’ LJの域内による
、。
発光した光の結晶外旬Sへの取出し効率の柘て決められ
る。可視発光ダイオードの発光効率が低い主原因は、こ
イ′Lらの中で第2 ’?!’l’ LJの域内による
、。
つまり、可視発光ダイオードの主材側である[1−■族
化合物半導体イg料の多(の場合、 iloえは、(i
ap:ZuO,Ga1):N、GaAsP:N等のよう
に間接’)’?1移型バンド構造領域を利用しており、
この/Cめに結晶内の発光再結晶確率が小さくなってい
る。直接遷移領域を利用した可視発光ダイオードには。
化合物半導体イg料の多(の場合、 iloえは、(i
ap:ZuO,Ga1):N、GaAsP:N等のよう
に間接’)’?1移型バンド構造領域を利用しており、
この/Cめに結晶内の発光再結晶確率が小さくなってい
る。直接遷移領域を利用した可視発光ダイオードには。
GaAso、6po4(従色) 、 C1ao7A/3
o3As(赤色)発光ダイオードが天川化されるか、p
−n接合74.liで発光した尤に対して、結晶そのも
のの吸収係数が大きいことに起因して、内部I吸収効果
が太き(。
o3As(赤色)発光ダイオードが天川化されるか、p
−n接合74.liで発光した尤に対して、結晶そのも
のの吸収係数が大きいことに起因して、内部I吸収効果
が太き(。
外部量子効率は大きく改善されていない。
ただ、G a A I A s系赤外発光ダイオードの
場合にH,GaAlAs混晶を光取出し窓とすることに
より外部量子効率50チという値も実現されておリ、直
接遷移型pn接合と内部吸収防止が有効であることは知
らイtている。
場合にH,GaAlAs混晶を光取出し窓とすることに
より外部量子効率50チという値も実現されておリ、直
接遷移型pn接合と内部吸収防止が有効であることは知
らイtている。
しかし、GaAAAs混晶基板という量産性に乏しい材
料を土台としており1発光色も赤色にかろうじてとど(
程度であり、技術上の改善か、さらにM待さnていた。
料を土台としており1発光色も赤色にかろうじてとど(
程度であり、技術上の改善か、さらにM待さnていた。
本発明の目的は超高出力の可視(赤色〜緑色)発光可能
な発光ダイオードを得ることにある。
な発光ダイオードを得ることにある。
本発明の特徴は、本゛質的に再結合確率の高い直接遷移
領域を用いて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
晶旧料を配置させぬことにある。Jn−GaASP、G
aA/InPはそれそイを黄色ないしは緑色にまで直接
遷移領域ののびる優nたイオ料である。
領域を用いて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
晶旧料を配置させぬことにある。Jn−GaASP、G
aA/InPはそれそイを黄色ないしは緑色にまで直接
遷移領域ののびる優nたイオ料である。
本発明者等は、これらの材料による発光再結合接合を構
築するための土台としてセレン化亜鉛Zn5e単結晶を
選択し、このZn5e単結晶を光取出し窓とした列性能
町視発光ダイオードを得ることにある。
築するための土台としてセレン化亜鉛Zn5e単結晶を
選択し、このZn5e単結晶を光取出し窓とした列性能
町視発光ダイオードを得ることにある。
〔発明の実施イヅ11〕
本発明者等は上述した本発明の骨子に従い、 11.[
−V族化合物半導体材料の中で、直接遷移領域が高エネ
ルギー域に迄及び、しかも結晶自身による再吸収効果の
少ない〃゛ダブルテロ接合に21’J目しだ。
−V族化合物半導体材料の中で、直接遷移領域が高エネ
ルギー域に迄及び、しかも結晶自身による再吸収効果の
少ない〃゛ダブルテロ接合に21’J目しだ。
注目した拐料はI n G a A S P ’f、f
らびにGaAl■nPダブルへテロ型接合であり、斗仮
結晶としてこれらの材料とのイ6子不整合を零としイ:
トる−1:1/ン化1」1乙鉛(ZnSe) を選定し
た。
らびにGaAl■nPダブルへテロ型接合であり、斗仮
結晶としてこれらの材料とのイ6子不整合を零としイ:
トる−1:1/ン化1」1乙鉛(ZnSe) を選定し
た。
試作した素子を第1図に示した。11型Zn5c結晶基
板(11)上に格子定数を合わせつつI n t’、;
a A sP四元混晶ダブルへテロ接合せ形成し/こ
もの即ち第1図(alの如くnJllリエn、−xGa
xA5. y■り層(12)−I n、−x ’Ga
x’A S 1− y’Py’層(1,3)−1)型i
n、 −X’ −Ga x”A 51−Y’P Y’
liJ (14)を順次形成したものである。この発光
波長は51Qnmて、外部量子効率1.5係き従来比3
倍の向上が確認さイ1.た。さらに里1図(bJに示す
ように発光素子形状に改良即ちZ n S e結晶基板
(11〕を半球状とし、その部分から光を取り出すよう
にした結果、外部量子効率17ヂを確認した。こイ′L
は、この波長域で類を見ない明るさである。
板(11)上に格子定数を合わせつつI n t’、;
a A sP四元混晶ダブルへテロ接合せ形成し/こ
もの即ち第1図(alの如くnJllリエn、−xGa
xA5. y■り層(12)−I n、−x ’Ga
x’A S 1− y’Py’層(1,3)−1)型i
n、 −X’ −Ga x”A 51−Y’P Y’
liJ (14)を順次形成したものである。この発光
波長は51Qnmて、外部量子効率1.5係き従来比3
倍の向上が確認さイ1.た。さらに里1図(bJに示す
ように発光素子形状に改良即ちZ n S e結晶基板
(11〕を半球状とし、その部分から光を取り出すよう
にした結果、外部量子効率17ヂを確認した。こイ′L
は、この波長域で類を見ない明るさである。
第2の実施例を第2図に示しだ。
n型Z n S e結晶基板(2])上に格子定数を合
わせつつGaA6InPダブルヘテo扱合σプ形成した
もので即ち第2図ta)の如(n型Ga、−x−yAA
xInP 層 (22〕 −〇、1lI−x’−y’A
/x’ Iny’P 7% (23) −p型G at
−X’ Y’A It xnI n y’P層(24
)f順次形g L/ fcものである。その発光波長は
56 Q n mで、外部量子効率1%と従来比約2倍
の向上が確認された。
わせつつGaA6InPダブルヘテo扱合σプ形成した
もので即ち第2図ta)の如(n型Ga、−x−yAA
xInP 層 (22〕 −〇、1lI−x’−y’A
/x’ Iny’P 7% (23) −p型G at
−X’ Y’A It xnI n y’P層(24
)f順次形g L/ fcものである。その発光波長は
56 Q n mで、外部量子効率1%と従来比約2倍
の向上が確認された。
さらに@2図(b)に示したように発光素子形状に改良
即ちznSe結晶基板(21)を半球状とし、その部分
から光を取り出すようにした結果、外部量子効率10%
が確認された。これも、この波長域では類を見ないもの
である。
即ちznSe結晶基板(21)を半球状とし、その部分
から光を取り出すようにした結果、外部量子効率10%
が確認された。これも、この波長域では類を見ないもの
である。
〔発明の他の実1)m例〕
上記”A tflx例において、ダブルへテロ型接合に
ついテ説明をしたか、シングルへテロ接合型溝造をいn
型IJi −V族化合′吻”I” 4体1階晶のM f
!71ノ’3’717Ji p型結晶のそ8zより広(
設定する限りにおいて(1、大きな改善効果が見らイす
ることtま自明である。
ついテ説明をしたか、シングルへテロ接合型溝造をいn
型IJi −V族化合′吻”I” 4体1階晶のM f
!71ノ’3’717Ji p型結晶のそ8zより広(
設定する限りにおいて(1、大きな改善効果が見らイす
ることtま自明である。
4、図面の間車′f、fj況明
第1図は本発明の一実施)四を説明す≦園とめ0片・−
1゜第2図は本発明の曲の実施例そ心間する7“Cめの
1:り]である。
1゜第2図は本発明の曲の実施例そ心間する7“Cめの
1:り]である。
11 、21 ・−n 24 Z +]S e 結晶基
板、12− n型I 11IX G aX A S H
Y P Y Inj 。
板、12− n型I 11IX G aX A S H
Y P Y Inj 。
1 3−In、 −χ ′ (ン a X’A S 、
−y’P y’iH,14・−1)1町ni −x’G
a x’A s 、 −y’P y’li;422−
n4QGa+ x−yA/x丁nyPIn、23−
Ga、−x’ −y’A 11 x’I n y’P
IH=i。
−y’P y’iH,14・−1)1町ni −x’G
a x’A s 、 −y’P y’li;422−
n4QGa+ x−yA/x丁nyPIn、23−
Ga、−x’ −y’A 11 x’I n y’P
IH=i。
24−p型C;aI−X’−ynA It x’T n
y’T i;i 、N代理人弁理士 則 近 ぶシ
1右(はが1名〕第1図 @ 2 因
y’T i;i 、N代理人弁理士 則 近 ぶシ
1右(はが1名〕第1図 @ 2 因
Claims (1)
- n型Zn5e基板結晶上に■nl −x G a xA
31 ypy/ I nIx’Qa X’ A SI
−y’P y’又tri Gal−x −yAA xI
nyP/Ga、−x’−y’Alx’Iny’Pからな
るペテロ接合を構成する半導体層を形成し、前記Z’
It S e結晶を光取出し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 |
---|---|---|---|
JP58180176A JPS6074484A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58180176A JPS6074484A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 発光ダイオ−ド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6074484A true JPS6074484A (ja) | 1985-04-26 |
Family
ID=16078720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58180176A Pending JPS6074484A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6074484A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5005058A (en) * | 1990-03-19 | 1991-04-02 | Eastman Kodak Company | Light-emitting diode with light-transmissive film |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56130913A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
JPS58140176A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体光源 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58180176A patent/JPS6074484A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56130913A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
JPS58140176A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体光源 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5005058A (en) * | 1990-03-19 | 1991-04-02 | Eastman Kodak Company | Light-emitting diode with light-transmissive film |
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