JPS61218184A - 青色発光素子及びその製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は青色発光素子の構造ならびにその製造方法に関
する。

〔発明の概要〕

本発明は単結晶基板上に発光層、絶縁層、電極層を積層
したＭＩＥＩ型考色型光色発光素子て、発光層をｍ族元
素を添加した圓抵抗ｎ−型億化唾鉛薄嗅とすることによ
り、下地基板の口径に応じた大型発光素子又は、フォト
リゾグラフィー技術を用いての青色発光素子アレイ、あ
るいは、ウエノ・−上に多数の素子をモノリシックに作
製することによる生産性の向上を目的としたものである
。さらに該青色発光素子の製造方法において、亜鉛ソー
スとしてジアルキル亜鉛とジアルキル硫黄又はジアルキ
ルセレンの等モル混合によって形成される付加体、硫黄
ソースとして硫化水素又■族元素のソースとしてｍ族元
素を含む有機金属化合物を原料とするＭＯＣＶＩＩ法に
よって発光層である纏族元索を添加した脆化亜鉛層を作
製することによりａｓ−ｇｒｏｕｎで比抵抗の発光層を
、優れた再現性と同一ウニバー内での均一性を保持しつ
つ形成することを可能とし、これにより、特性のバラツ
キの低い青色発光素子を大量に生産することを目的とし
たものである。

〔従来の技術〕 ■−■族化合物半導体材料を用いてこれまでに試作され
ている青色発光素子は、例えばＡｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、
　Ｌｅｔｔ　（＋　９７５　）　６９７Ｊａｐａｎ、　
Ｊ、　Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙａ　Ｉ　６　（＋　９７７　
）　７７Ｊａｐａｎ、　Ｊ、　Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ　
ｔ　５（１９７４）５５７などに見られる様に高圧溶融
法、ノ１０ゲン輸送法アルゴン気相輸送法などで成長し
たバルク単結晶をもとに次の様な工程により作製されて
いる。

１、　　ＺｎＳ　、　Ｚｏｎｅのバルク結晶の成長２　
亜鉛融液処理 五　切り出しと光面処理 ４、　７＜ルク結晶へのオーム性接触の形成ｉ　オーム
性接触を形成していない別の面への絶縁層の形成 ＆　絶縁層上への電極の積層 〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕従来性なわ
れている上述の工程においては次にあげる様な問題点が
あげられる。

１、　バルクの結晶の成長は、長時間を要する割に小口
径のものしか得られない。（例えば、ヨウ素輸送法では
７〜ＩＯ日で約１ｄ程度の結晶しかできない）従って、
生産性に極めて乏しいうえ、大型の発光素子や、発光素
子アレイ、あるいは、ウェハー上に多数の素子をモノリ
シックに作製することができない。

２　得られたバルク結晶がａｓ−ｇｒｏｕｎで高抵抗の
ためＺｎ＃１！Ｋｇ中又はＡＪなどのドナー不純物を添
加したＺｎ融液中において８５０〜１０５０℃程度でＩ
Ｏ〜２０時間程度の熱処理が心安である。このため、工
程が複雑とな夛しかも、封管中での高己処理のために１
バツチ当の処理量もあまり大きくできず、量産化が難し
い。

バルク結晶を用いた青色発光素子の有する上述の問題点
を解決するために、高品位の化合物半導体単結晶薄膜を
製造する技術として非常に注目されている有機金属気相
熱分解法（ＭＯＯＶＩＪ法）を用いて、例えばＥｘｔｅ
ｎｄｅｄ　Ａｂｓｔｒａｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ＋　５　
ｔｈ　　Ｃｏｎｆｅｖｅｎｃｅ　　ｏｎ　　５ｏｌｉｄ
　　５ｔａｔｅ　　Ｄｅｖｉｃｅｓ　　ａｎｄＭａｔｅ
ｒｉａｌｓ　、　Ｔｏｋｙｏ　、　ｔ　９８５　、　Ｐ
Ｐ、　　５４９−５５２に記載されている様にＺｎ８の
単結晶１４嘆を発光層とする素子の試作が検討されてい
る。上記引用例においては、ｎ−型ＧａＰ基板上にＡ１
を添加したＺｎＳｎＳ単結晶形成し、これを発光層に用
いようとしているが、Ｚｎ８　：　ＡＪ４１１１１の比
抵抗が１０４０・副と肯いために電流注入ができず、青
色発光を得るには至っていない。Ｚｎ８　：　Ａｊ４１
４ｉ１！が高抵抗であるのは、ＭＯＣＶＤにおけるＺｎ
ソースにジメチル亜鉛を用いているために、得られたＺ
ｎ８：Ａｊ薄喚の結晶品位が低いことに起因しているも
のと思われる。

そこで本発明の目的は上述の問題を解決するためにジア
ルキル亜鉛とジアルキル硫黄又は、ジアルキルセレンの
等モル混合によって形成される付加体を亜鉛ソースとす
るＭＯＣＶＤ法によってａｓ−ｇｒｏｕｎで、電流注入
に充分耐え得る不純物添加低抵抗Ｚｎ８単結晶薄膜を形
成し、該薄膜を発光層とする青色発光素子及びその製造
法を提供することにある。これにより下地基板の口径に
応じた大型発光素子やフォトリソグラフィー技術を用い
ての青色発光素子アレイなどの＃膿発光デバイス作製を
可能にするとともに、ウェハー上に多数の素子をモノリ
シックに作製することによる生成性の向上を図らんとす
ることにある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明に係る青色発光素子及びその製造方法においては
、単結晶基板上に発光層、絶縁層、電極層を積層した構
造を有する１色発光素子において発光層を単結晶基板上
に成長させた纏族元素を株別した低抵抗ｎ−型硫化唾鉛
＃幌とすることが特徴である。さらにｄｉ鉛ソースとし
てジアルキル亜鉛とジアルキル硫黄又はジアルキルセレ
ンの等モル混合によって形成される付加体、硫黄ソース
として硫化水素又■族元素のソースとして■族元素を含
む有機金属化合物を原料とするＭＯＯＶＬＩ法によって
発光層である原族元素を添加した硫ｆヒ亜鉛層を作製す
ることを特徴とする。

ここでいう付加体とは、ジアルキル亜鉛とジアルキル硫
黄（ジアルキル亜鉛／〕を等モル混合した際、酸−塩基
反応によって得られる配位化合物のみならず、等モル混
合を行なった混合物をも含む。さらに該混合物において
一部が配位化合物を形成し、他がジアルキルセレンとジ
アルキル硫黄（ジアルキルセレン）Ｋ解離した状態で５
つの化学種が共存している場合も含む。

ＭＯＣＶＩ）法は良質の単結晶＃裏を形成する技−とし
て近年注目されている。厘−■族化合物本導体の場合に
は、■族の有機金属化合’ＩＩ！ｌ（ＭＯ）と■族の水
素化物又はアルキル化合物を単結晶基板を含む別熱帯に
供給し分解・反応させることにより、単結晶２１ｉ板上
にエピタキシャル膜を成長させる。用いるＭＯは呈１付
近で液体のため、キャリアーガスのバブリングにより気
化させた後、ガス体として供給される。従って供給量は
バブリングガスのａｔとバブリング１度により制御でき
る。

■、疾水素化ｍｕガス体として供給量が流量制御できる
ためＭ　ＯＯＶ　１）忙おいては、すべての原料供給量
が、ガスの流量制御によって精度工〈コントロールでき
る。従って各成長ノーの嘱厚制御罠関する精度は高い。

ＭＯＣ’ｌＤ法による＃膜成長プロセスは主として基板
のセット、昇編、成長、降温、基板のとり出しなどから
成っており、１回のプロセスに要する時間は比較的短か
い。さらに、反応炉の大型化により処理基板の大口径化
、多数枚処理も可能で、量産性のポテンシャルは極めて
大きい。

〔芙施例１〕 第１図には、本発明に係る素子の断面構造の１例を示す
。■は低抵抗のｎ−型単結晶基板でＧａ、Ａｓ　、　Ｇ
ａＰ　、　Ｓｉなどであり一方の面にはオーム性電極■
が形成されている。■と反対側の面には、ＭＯＯＶＤ法
により作製した厘族元素を含む低抵抗ｎ−型Ｚｎ８の単
結晶薄幅■、絶縁膜■、及び電極■が順次積層されてい
る。製造は以下の工程で行なった。

１、　低抵抗ｎ−型率結晶基根■への■族元素を含む低
抵抗りｍ個Ｚｎ８単結晶博喚■のＭＯＣＶＩＪ法による
形成 λ　絶縁膜■の積層 五　オーム性電極材料の蒸層又はスパッタ４、合金化に
よるオーム性電極■の形成ｉ　１を極（Ｖの形成 以下、上述の素子作製工程に従い、本発明に係る青色発
光素子の製造法を詳細に説明する。

第２図は本発明において厘族元素を含む低抵抗ｎ−型Ｚ
ｎ８単結晶薄幌を作製する際に用いるＭＯＣＶＤ装置の
概略図である。

石英ガラス製の横型反応＋ｆ■の内部にはＥｉｉＱコー
ティングを翔したグラファイト製サセプター■が置かれ
、さらにその上には基板■が置かれている。反応炉の側
面から高周波加熱炉、赤外線炉、または抵抗加熱炉（り
などにより基板加熱を行なう。

基板！［はグラファイト製サセプター〇の中に埋め込ん
だ熱電対［相］によりモニターする。反応管は排気系■
及び廃ガス処理系０とバルブ０．ｏを介して接続されて
いる。Ｚｎソースであるジアルキル亜鉛とジアルキル硫
黄又はジアルキルセレンとの等モル混合によって得られ
る付加体はバプラー［相］に封入されている。また■族
元素のソースとなる有機金属化合物、例えばトリエチル
アルミニウム（ＴＫＡＪ）、）リン化ガリウム（ＴＭＧ
ａ）、　）リエチルインジウム（ＴＥ工ｎ）などはバブ
ラー［相］に封入されている。キャリアーガス及び硫化
水素はそれぞれボンベＯ，［相］に充填されている。純
化装置＠によって＃ＩＩ製されたキャリアーガス及び硫
化水素はそれぞれマスフローコントローラ［相］によシ
流産制御される。バブラー［相］、［有］に封入された
付加体及び逼族有機金属化合物は恒温槽＠によシそれぞ
れ所定のＹ１４ＦＩＬに維持されている。

このバブラーの中に適当量のキャリアーガスを導入、バ
ブリングを行なうことによシ、所望の量の付加体及び■
族有機金属化合物が気化し供給される。バブラー（＋３
　、　＋ｊＪ及びボンベ０よシ供給された付加体、Ｍ族
有機金属化合物、硫化水素はそれぞれキャリアーガスに
よって希釈され合流した後、三方バルブ［相］を経て反
応管■へ導入される。三方バルブφは原料ガスの反応管
■への導入及び廃ガス処理系＠への廃棄の切９換えを行
なう。第２図には横型反応炉を示したが縦型反応炉にお
いても基本的構成は同じである。但し基板の回転機構を
設けることにより、得られる−の均一性を確保する必要
がある。

以下道族元素を含む低抵抗ｎ−型ＺｎＳ単結晶薄−の具
体的な作製プロセスを説明する。

（ｔａｎ）面ｔ（ｔ”０）面から（１１ＣＩ）面の方向
に５°あるいは２°のずれを有する面においてスライス
し、鏡面研磨した低抵抗ｎ−型型Ｏ電化ガリウムＧａＡ
ｓ）、リン化ガリウム（Ｇａｐ）及びシリ＝ｔｙ（ｓｔ
）を）！Ｊジクロルチレン、アセトン。

メタノールによる超音波洗浄を捲した後にエツチングを
する。エツチング条件は、以下の通りである。

ＧａＡ３　基板　Ｈ，Ｓｏ、：１１，０．：Ｈ，Ｏ！５
：ｌ：＋　　（体積比）Ｎ湛で　２− ＧａＰ基板　ｎｃｊ：　ａｕｏ、＝ｓ　：　＋　　（体
積比）ヱｌ昌で５０ｗ： ８１基板　ＨＦ：Ｂ、Ｏ−１：１　　（体積比）室温で
　２− 純水を用いてエツチングを停止し、純水、メタノールに
て洗浄した後、グイフロン中に保存した。

基板は反応管へのセットを行なう直前にグイフロンよシ
Ｆｉ１．シ出し、乾燥窒素ブローによりグイフロンを乾
燥除去する。基板セットの後反応炉内をＩＯ″″’　Ｔ
ｏｒｒ程度まで真空引きし、系内に残留するガスを除く
。キャリアーガスを導入して系内を常圧に戻した後１〜
２ｊ／−程度のキャリアーガスを流しつつ昇温を開始す
る。加熱には赤外線加熱炉を用いた。キャリアーガスと
しては、純度９９、９９９９％のＨｅまたは純化装置を
通過させたＨｌを用いた。基板温度が所定温度に到達し
、安定した後、原料ガスの供給を開始し、低抵抗Ｚｎ８
　ｇの成長を行なう。但し８１基板の場合には、水素気
流中９００℃、１０分間程度の熱処理による基板表面の
清浄化を行なう必要がある。用いた付加体１ｄ純ｆ　９
９．９９９９％のジメチル亜鉛とジエチル硫黄ｔ−等モ
ル混合しで得られる付加体である。

この付加体は５０℃において２８０　ｍａ　Ｅｇ　＠度
の蒸気圧を有する。■族元素を含む有機金属化合物とし
てトリエチルアルミニウム（ＴｕＡｇ）を用いた。

成長条件は下記の通りである。

基板温度　５５０℃、原料導入口から基板までの距離　
２０３．付刀口体バブリングｔ　−１５℃において　３
０−／ｍｉｓ　、　ＴＥＡｊバブリング量　−１０℃に
おいて　２０　ｍｌ　／　Ｍｋ　、　　Ｅｅで希釈した
２俤のＥ、＋３の供給ｔ　２０Ｏｍｌ　／　―、キャリ
アーガスを含む全ガス流量　４．５ｊ／ｄ、成長時間所
定の時間成長を行なった後、原料の供給をストップし、
冷却する。冷却中はＨｅ又はＨ３を１〜２１／ｍ流して
おく。基板表面の熱エッチを防ぐためにＨｅ希択２幅の
Ｈ，Ｓ　を５０，６０ｗｇ／ｍ程度流しながら冷却して
もよい。基板が室１にもどったら反応炉内を排気し、系
内に残留する硫化水素を除去する。系内を大気圧に戻し
た後に基板をとり出す。この時に得られたＺｎＳ：Ａｊ
嗅の厚さは、約１μｍであり、成長速度は約ＬＬ７μｔ
ｎ　／　ｈ　ｒであった。

以上のプロセスによシ作製したＺｎＳ：Ａｊ単結晶薄膜
は呈湛において比抵抗ρ＝５〜１０００鋸程度の値を再
現性よく示した。成長温度を５００℃から４００℃の間
で変化させた時比抵抗は５５０〜５７０℃付近で極小値
を呈した。比抵抗の成長温度依存性も再現性は良好であ
った。また、）］ｅ−ｃａレーザー（発振波長５２５０
Ｘ）で励起した時にＭａにおいて強い青色発光（発光波
長４６０〜４７０ｎｍ）を示した。キセノンランプを用
いて、励起波長を２５０ｎｍから４００ｎｍまで変化さ
せても、４６０〜４７Ｏｎｍ付近の発光以外は観劇され
なかった。以上の事実は本発明で作製されるＺ１１８：
Ａ１４編が極めて高品位であることを示している。

’ｒｌｃＡｊを導入しないで成長させたｚｎｓ薄−では
少なくとも比抵抗ｔｏ’Ω・譚以上の高抵抗を示し、４
７ａｎｍ付近の７オトルミネツセンスも観測されなかっ
た。比抵抗の減少及び、フオトル゛ミネツセンスが、Ａ
ｊのドーピングに白米することがわかる。

上記の説明では付加体としてジメチル亜鉛とジエチル硫
黄の等モル混合により得られるもの九ついて述べたが、
この他、ジエチル亜鉛とジメチル硫黄（２０℃における
蒸気圧約１２０ｓｗ＋Ｈｇ）　ｅジエチル亜鉛とジメチ
ル硫黄（５０℃における蒸気圧約８８ｍＨｇ　）及びジ
エチル亜鉛とジエチル硫黄（２０℃における蒸気王約１
５−Ｈｇ）などの組み合せによる付加体も、ジアルキル
亜鉛とジアルキル硫黄の等モル混合によって得られ、ジ
メチル亜鉛とジエチル硫黄の付加体と同様にして使用で
き、本発明の範ちゅうに入るものである。

この他に成長温度４００℃以下ではほとんど分解しない
、ジメチルセレン、ジエチルセレンと、ジメチル亜鉛、
ジエチル亜鉛の組み合せによって得られる４種類の付加
体も、アルキルセレンの付加体と同じく使用が可能であ
シ、本発明に含まれるものである。

以上の説明から容易１１Ｃｄ４推できる如＜、ｚｎｓへ
のＭの添加と同様にして、Ｇａ、Ｉｎの添加も、対応す
る有機金属化合物、例えばトリエチルガリウム（沸！”
１４５℃）、トリエチルインジウム（沸点−＋８４Ｃ）
を用いることにより可能である。

バブリング塩度にシける蒸気圧とバブリングガスの流量
から計算される供＃童がトリエチルアルミ。

ニウムのそれと等しいとき、得られたＺｎ８：Ｇａ。

ＺｎＳ　：　Ｉｎは、Ｚｎ８：ＡＩ　　と同様な電気的
特性を示した。

本発明において作製される、頂族元素を含むＺｎＳ単結
晶薄−はａｓ−ｇｒｏｕｎ　で低抵抗かつ高品位のため
、バルク結晶におけるｚｎｌ液処理の様な工程を飛さず
に青色発光素子の作製が可能である。

以下、青色発光素子の作製工程について述べる。

まず上述のＭＯＣ！ＶＬＩプロセスにより、（＋００）
面又は（Ｉ　ＯＯ）：面から（＋１０）面方同へ２゜又
は５６傾むいた面でスライスしたｎ−型のＧａＡｓ　。

ＧａＰ　、　Ｓｉ　などの基板上に低抵抗ＺｎＳ層を約
５μｍ成長させる。続いて下記の条件により、基板の裏
面にオーム性接触を形成する。

ＧａＡｓ基板 Ａｕ−Ｇｏ（Ｇｏ＝１２　ｗｔ−％）又はＡｕ−Ｚｎを
約ｚｏａｏｉ程度蒸着後、不活性雰囲気中５５０〜５０
０℃で５〜１〇−間熱処理 ＧａＰ基板 Ａｕ−Ａｕ−８１（８１−２％）又はＡｕ−Ｚｎを約ｚ
ｏｏｏＸ６度蒸着後、不活性雰囲気中４００〜６００℃
において５〜１〇−間熱処理８１基版 Ｍ又はＭ　−８１（Ｓｉ　ｘｚｖｒｔ−４）をｓ　ｏ　
ｏ　ｏ　Ｘ程度スパッタあるいは蒸着し、不活性雰囲気
中５００℃　３０鱈間熱処理 次に、スパッタ、又は電子ビーム蒸着等により、ＺｎＳ
上に厚さ＋０００〜２ｏｏａｊ　ｐ度の絶縁層を形成す
る。材料はＳ　ｉ　Ｏ＠　、　Ｓ　１ｓＮ４　ｐ　Ｔａ
、Ｏ，、ＡＩ、ｏ、　。

Ｚｎ８　、　ＮａＦ　、　Ｍｇ？、　　などで良い。

最後に絶縁層上にコンタクト用の′ＩＩＬ極として、金
またはＩＴＯ層を形成する。光の取り出しを確保するた
め、Ａｕは５００〜５００Ｘ程度の厚さにする。

以上の様和して作製したｔ’ｓ構造を有する素子に順方
向のバイアス電圧を印加すると、１〜２Ｖ付近から発光
が観測された。発光の閾値電圧は用いる絶縁膜の厚さと
材料に依存した。例えば、ｔ　ｏ　ａ　ｏ　ＪＬｏｓｌ
ｏ、の場合、約２．２ｖで発光が観測され、発ｆｔ、ｇ
１度は、素子を流れる′電流に比例して増加した。発光
波長は室温で４７５μ溝、量子効率は約１０″″Ｓであ
った。得られた素子の発光スペクトルの代表例を８５図
に示す。同一ウエノ・−円又は、異なるバッチ間で比較
した素子特性のノ（ラツキは、約１０％であった。素子
作製工程の吹成により特性のバラツキはさらに低減でき
ると思われる。

上述の工程の中で、ＭＯＯＶＤ法によるＺｎＳ１１０作
製に要する時間は、１バッチ当り約４時間程度であり、
従来威におけるバルク結晶の成長に比べ、１ケタ以上の
量産化が期待できる。また、処理するウェハーの大きさ
も、反応管の大きさとその形状の最適化により大口径化
できる。

〔実圃例２〕 第４図には本発明に係る素子のｆｒ面構造の１例を示す
。［相］は、ＧａＡｓ　、　ＧａＰ　、　Ｓｉなどのｎ
−型Ｐ−型型中半絶縁性単結晶基板又は、ＢｅＯ，Ａｔ
１０Ｂ。

ＭｇＡｔ、Ｏ，などの単結晶基板である。基板上には、
ｍ族元素を含む低抵抗ｚ０８＠が積１１ｊされている。

さらに絶縁１１Ｉ佛、電極［相］が積！−されている。

絶縁排＠には開口部が設けられてお夛、この開口部を通
して、ＺｎＳ層のにオーム性接解が形成されている。

素子作製工程は次のとおシである。

単結晶基板［相］上に〔実施例１〕と同様のプロセスに
従って、ｍ族元素を含む低抵抗ＺｎＳ及び、Ｂ１０＠　
、　８１１Ｎ４．　Ｔａ、Ｏ，、ＡＩ、ｏ、　、　Ｚｎ
Ｂなどの絶縁一層を積層する。続いて、フォトリングラ
フイーの技術及びエツチングを噸して、絶縁Ｉｌｌ＠に
開口部を設ける。次にフォトリソグラフィーの技術を用
いて、パターニングされた電極＠を形成する。電極材料
は、Ａｕ又は工Ｔｏを用いた。絶ａｍ［株］に設は尼開
口部を逼して、Ｉ　９−Ｇ　ａ　、　Ｉ　ｎ−Ｈｇによ
り低抵抗Ｚｎ８［株］にオーム性接続を形成した。Ｉｎ
−Ｇａ。

Ｉ　ｎ　−Ｂ　ｇを付層させた時に不活性雰囲気中、５
５０〜４５０℃において、２〜５分間の熱処理を飛すこ
とによシ、良好のオーム注接触が形成できた。

得られたＭＸＢｔｊ１１発光素子の発光特性は、〔実施
例１〕において作製したものと同様、室温における発光
波長４６０〜ａ７ｏＨｍ、量子効率は約１０″″Ｓであ
った。

〔実施例２〕での素子は、プレーナー型であるために、
発光素子のアレイ化が容易に行なえるうえに、鳩０１等
の透明基板を用いたときは、発光した光のとり出し効率
が高くなる等のメリットを有する。

〔発明の効果〕

以上述べた様に本発明に係る青色発光素子では単結晶基
板上に発光層であるｍ族元素を添〃口した低抵抗ｎ　−
Ｚｎ８薄喚を形成するため、下地着版の口径に応じた大
型発光素子又はフォトリソグラフィー技術を用いての青
色発光素子アレイの作製又は、ウェハー上への多数の素
子のモノリシックな作製が可能になった。

さらに本発明における青色発光素子の製造法においては
、亜鉛ソースとして付加体を用いたＭ００ＶＤ法によシ
、ａｓ−ｇｒｏｕｎで低抵抗なｍ族元素を含むＺｎＳ発
光層を優れた再現性と同一ウニバー内での均一性を保持
しつつ形成できる様になった。

これにより、バルクのＺｎＳ単結晶を用いて青色発光素
子を作製する場合と比較して、少なくとも１ケタ以上高
いｔ産性が得られる様になった。また得られた素子の特
性は、従来のものに匹敵あるいは、それを凌ぐものであ
シ、しかも同一バッチ内及びロット間の特性のバラツキ
も１０％以内と小さい。素子の時性とバラツキについて
は発光層の電泳条件、ＭＯＣＶＩＪ装置等の最適化によ
り、さらに改善することが可能である。本発明が−ｇ色
発光素子及びその製造に寄与するところ極めて大きいと
確信する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によって作製される青色発光素子の断面
図 １・・・低抵抗ｎ−型単結晶基板　２・・・オーム性電
極　６・・・ｍ族元素を含む低抵抗ＺｎＳ率結晶薄嗅４
・・・絶縁１！５・・・電極 第２図は本発明において用いるＭＯＣＶＤ装置の概略図 ６・・・石英ガラス製反応管　７・・・ＳＩＣコーティ
ングを捲したグラファイト製サセプター　８・・・基板
９・・・高周波加熱炉又は赤外線炉又は抵抗加熱炉１０
・・・熱ｄ対　１し・・排気系　１２・・・廃ガス処理
系　１５．１４・・・バルブ　＋５・・・付加率の入っ
たバブラー　１６・・・逼族元素のＭ機金属化合物の入
ったバブラー　１７・・・キャリアーガスの入ったボン
ベ　１８・・・硫化水素の入ったボンベ　１９・・・ガ
ス純（１［ｔ＋１　２０・・・マスフロコントローラ２
１・・・恒飄僧　２２・・・三方バルブ　２５．・・バ
ルブ第３図は本発明において作製された青色発光素子の
発光スペクトル ｄＸ４図は本発明によって作製される青色発光素子の断
面図 ２４・・・単結晶基板　２５・・・厘族元素を含む低低
抗ＺｎＳ為結晶４１１ＩＩＩ２６・・・絶＃寝　２７・
・・電極２８・・・Ｚｎ８幌へのオーム性接触 ３、他１１？１２！ｎＳ ｖ！４積薄板 ぢ 第１図 第２図 ４ａＤ　　　　　　８５ｏ０　　　　　　　６０’）項
長　入／−九 第３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）単結晶基板上に発光層、絶縁層、電極層を積層し
   た構造を有する青色発光素子において、発光層が単結晶
   基板上に成長したIII族元素を添加した低抵抗ｎ−型硫
   化亜鉛薄膜であることを特徴とする青色発光素子。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、発光層に添加す
   るIII族元素がＡｌ、Ｇａ、Ｉｎのいずれか１つまたは
   それ以上であることを特徴とする青色発光素子。
3. （３）単結晶基板上に発光層、絶縁層、電極層を順次積
   層してゆく青色発光素子の製造方法において亜鉛ソース
   としてジアルキル亜鉛とジアルキル硫黄又はジアルキル
   セレンの等モル混合によつて形成される付加体、硫黄ソ
   ースとして硫化水素、又III族元素のソースとしてIII族
   元素を含む有機金属化合物を原料とする有機金属気相分
   解法（ＭＯＣＶＤ法）によつて発光層であるIII族元素
   を添加した硫化亜鉛薄膜を作製することを特徴とした青
   色発光素子の製造方法。
4. （４）特許請求の範囲第３項において、ジアルキル亜鉛
   、ジアルキル硫黄、ジアルキルセレンのアルキル基がメ
   チル基、エチル基であることを特徴とする青色発光素子
   の製造方法。
5. （５）特許請求の範囲第３項において、III族元素のソ
   ースが一般式ＭＲ＿３（Ｍ＝Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｒ＝−
   ＣＨ＿３、−Ｃ＿２Ｈ＿５、−Ｃ＿３Ｈ＿６）で表わさ
   れる有機金属化合物であることを特徴とした青色発光素
   子の製造方法。