JPS61253794A - 発光素子の製造法 - Google Patents

発光素子の製造法

Info

Publication number
JPS61253794A
JPS61253794A JP60094111A JP9411185A JPS61253794A JP S61253794 A JPS61253794 A JP S61253794A JP 60094111 A JP60094111 A JP 60094111A JP 9411185 A JP9411185 A JP 9411185A JP S61253794 A JPS61253794 A JP S61253794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semi
single crystal
crystal substrate
light emitting
insulating
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.)
Pending
Application number
JP60094111A
Other languages
English (en)
Inventor
隆 下林
直行 伊藤
照之 水本
岡本 則久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP60094111A priority Critical patent/JPS61253794A/ja
Publication of JPS61253794A publication Critical patent/JPS61253794A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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】 、(産業上の利用分野〕 本発明は、MO−CVD法により単結晶基板上にZnS
:X薄膜を形成させる工程を含む発光素子の製造法であ
る。
〔発明の概要〕
本発明は単結晶基板上に発光素子を形成する際に、MO
−CVD法全用いてznS:X薄膜を形成することで、
高い生産性と高発光効率を実現するものである。また、
同素子をアレイ化又はマトリクス化することによりその
機能性は高まり、また製造工程は薄膜形成技術であるか
らその信頼性・微細加工性は高い。
また、本発明は、製造工程を変えることにより、多くの
半導体発光素子、MIS型(Metal −Ins −
ulator−Semiconductor )発光ダ
イオード、MIS型EL素子、二重絶縁型EL素子など
に応用することができる。
1〔−従来の技術〕 単結晶基板上に発光素子を形成する技術とじては、真空
蒸着法(昭和59年度秋季、第45回応用物理学会学術
講演会講演予鴇集P、497 14p−G−8)、MB
E法(Mo1ecular −Beam−Epi −t
axy ) (J、 ofAppl Phys  52
 、9 (1981)5797−5799 )等が従来
試みられているoしかし、蒸着法によりエピタキシャル
成長させた結晶薄膜は、結晶性・配向性の優れたものを
得るのは難かしく、またMBE法の場合、かなり優れた
結晶薄膜を得ることが可能だが、ランニングコストがか
かるなどの理由で生産性は乏しい。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は単結晶基板上に発光素子を形成する際呵、MO
−CVD法を用いてZns:X薄膜を形成することが特
徴である。更に表面に低抵抗層を有する半絶縁性単結晶
基板等を成長、の基台として用い、それをストライプ状
に分断したり、上側の電!Lt−ストライプ状に形成し
九すする事により、アレイ化iマトリクス化が可能であ
り、よシ機能性の高い発光素子の作製が可能であるのも
その特徴である。
〔作用〕
znS等、 X−M族化合物半導体はバンドギャップが
大きく、従来得ることができなかった短波長発光素子を
実現しうる材料として期待されている。中でもZnSは
室温において約3.6evと広いバンドギャップを持ち
、ドーパントを選ぶことによりかなり自由度の高いEL
発光を得ることができる。また、X−V族化合物半導体
のエピタキシャル成長技術として、MO−CVD法・M
BE法・ALE法等が注目されており、中でもMO−C
VD法は優れた膜質のエピタキシャル薄膜を得ることが
できること、ドーピングが容易に可能な、こと、量産性
に優れることなどから特に注目されている。ZnSのエ
ピタキシャル成長において、原料に付加体を用いること
により膜質の優れた、膜厚・膜質均一性の優れたエピタ
キシャル薄膜を得ることができることから、実施例とし
てはこの原料系を用いた場合全示し九〇 また、化合物半導体、例えばガリウムヒ素・ガリウムリ
ン等は、わずかな不純物、ドープ</トを制御すること
で、その導電特性全変化させることが可能である。例え
ばガリウムヒ素の場合、シリコンをドープすることによ
りN型に、亜鉛をドープすることによりP型に、クロム
をドープすることにより半絶縁性になる0これらドーパ
ントはほんのわずかである為、どのような導電特性の基
板を用いても、その上に成長させるエピタキシャル薄膜
の膜質は変わりないoしたがって本特許で用いた基板、
表面に低抵抗層を有する半絶縁性単結晶基板等をエピタ
キシャル成長の基台として用いても、通常のエピタキシ
ャル薄膜と同様な特性を持つ薄膜を得ることができる。
〔実施例〕
本発明の一実施例としてはs Z n S : XのX
がMnである場合を示す。その他、XとしてはAJ。
Tb+ Cu等様々な元素が使える。
MO−CVD法でドーピングを行う際、その原料として
は有機金属化合物を用いるのだが、本実施例では、Mn
のドーピング原料として、TCM(CHs ・ClH4
Mn  (Co)s  )リカルボニルメチルシクロペ
ンタジエニルマンガン)k用いた場合を示す。このTC
Mは常温で液体の有機Mn化合物であり、有機金属化合
物の一種である。このTCMは、還元雰囲気中、例えば
H2中や希ガス中、例えばHe中で、加熱したり、紫外
線を照射したりすることにより分解してM n t−得
ることができる。この性質を利用して発光素子の活性層
であるZns :MnftMO−CVD法により作製す
ることができる。その方法は次の通りである。
Z n R1(R−CHs t CtHs )  又は
それらのS R’z (R’−CHs 、 CtHs 
)との付加体とTCMをそれぞれシリンダー中に入れ、
それ1h又はHeでノ9ブリングしてそれらの蒸気を含
んだ原料ガス’k Hを又はHeで希釈して反応管中へ
導入する。同時にH,Sも導入し、導入された原料ガス
は混合の後、充分な分解を行う為に赤外線である程度加
熱された後、サセプター上にのせられた基板上に到達し
、ZnS:Mnを付着させる。
第1図はMO−CVD反応装置の配管系の一例を示す概
略図である。
原料ガスの運搬に用いられるキャリアガス■は流量制御
装置■、■により流量を制御されてシリンダー■、■に
導入される。シリンダー■にはDMZ−DES付加体(
(CHs)tZn  (CtHs)tS)が、シリンダ
ー〇にはTCMが封入されていて、それぞれが温度制御
装置■、■により温度制御されていて、一定温度に保た
れているOシリンダに導入されたキャリアガスは、各々
の原料の蒸気圧に従い、一定量の原料を含んでシリンダ
ーより出る。シリンダーより出た原料を含むキャリアれ
たキャリアガスによりそれぞれ希釈される。同様に、原
料ガスHt S[株]は、流量制御装置■で流量制御さ
れた後、流量制御装置0により流量制御されたキャリア
ガスにより希釈される。そして希釈された原料ガスは、
混合されて混合原料ガスOを得る。
第2図は本発明による、MO−CVD法によりZnS:
Mn薄膜を製造する為の反応装置の概略を示す。
第1図のフローシステムにより調製された混合原料ガス
0は石英ガラス製反応管■に導入される。
加熱装置[相]により加熱されたサセプター上の基板0
上に到達して分解生成物、ZnS:Mnのエピタキシャ
ル薄膜を基板上に形成する。分解後の未反応の原料ガス
を含む廃ガスは、廃ガス処理装置0により処理された後
、廃ガス[相]として排出される。なお、基板温度は、
熱電対Oによりモニターされている。
本発明による装置及びTCM’に用いて我々が作制御−
/l−藁口降(rr ?’4 Mk lIのh魁冬社の
−伺就汀に示す。
キャリアガスとしてはHef用いた。TCMは25℃に
保たれ、40 rnl /rrtnでバブリングした後
、1、51 /minのHeで希釈した。DEZ−DE
S付加付加−15℃に保之れ、30 ml /rrtn
でバブリングした後、1.5 l /mtnのHeで希
釈した。H,Sは2%のもの’e 100 ntl /
minの割合で供給し、1、51 /minのHeで希
釈した。反応温度は450℃である。基板にはn−Ga
As’(用い喪。その他に、St、GaP等を用いる事
もできるon−GaAs基板上にZnS:Mn薄膜を5
000人エピタキシャル成長した後、スパッタリングに
よりTatOs ’t” 5000 A形成させ絶縁膜
とした。
更にxTowlo o oAスパッタリングにより形成
し電極とした。n−GaAs基板の裏面にAu−Ge合
金全蒸着し、400℃で5分間、He中でアニールして
n−GaAsとのオーミックコンタクトをとった。この
素子に10V、IKHzの正弦波を印加したところ、s
ssnmに発光ピークを持つ発光が観察された。最高輝
度は5000c d / m2であった。
第3図は、本発明に係る素子の (a)断面構造 (b)平面構造 の−例である。素子Vi3X 3のマ) IJクス状の
構成となっており、第3図(b)の右側及び下側より電
極を取り出す。
表面に低抵抗層0含有する半絶縁性単結晶基板0上に、
活性層の及び絶縁層Oが形成されておシ、更に素子間の
電気的な絶縁全行う為、絶縁体Φが、発光素子構造の間
に形成されている。そして横方向の電極として、上側透
明電極Oが一番上層に形成されている。平面的には、低
抵抗層0が縦方向電極[相]として、上側透明電極@が
横方向透明電極[相]として用いられている。また、縦
方向電極は、オーミックコンタクト部分Φを設ける事に
よシ、電気的な障壁全小さくしである〇 第4図には、本発明に係る素子の製造工程の一例を示し
た0この図では、断面構造のみを示した。
表面に低抵抗層@を有する半絶縁性単結晶基板・上に、
MO−CVD法■で活性層Ot−エピタキシャル成長さ
せる。
その後、スパッタリング等の手法により、絶縁層@を作
製する。
エツチング工程[相]により、活性層0、絶縁層[株]
と低抵抗層0の全部と半絶縁性単結晶基板@p表面より
の一部をストライプ状に取り除く0次に、素子間の電気
的な絶縁を行う為、絶縁体・を発光素子構造の間に形成
する。この絶縁体は、低抵抗層@のストライプ構造のす
きまに形成するだけでよいが、更に上側電極のストライ
プ構造のすきまにあたる部分に形成してもかまわない。
更に上側透明電極@をストライプ状に、低抵抗層のスト
ライプ構造と直交する方向で形成し、本発明に係るマト
リクス発光素子を得ることができる。更に望ましくは、
低抵抗層[相]の電槙取り出し部分にはオーミックコン
タクトがとれる領域を設け、低抵抗層への電流注入に障
壁を与えないようにする。
〔発明の効果〕
以上述べた様に本発明に係る製造工程、構造により、従
来得ることが困難な発光素子構造ることができる。具体
的には、 1、 ドーパントを選ぶことにょシ、様々な色の発光素
子を作製することができる。
Z 単結晶基板上に作表し九エピタキシャル薄膜を活性
層として用いる為、発光輝度・発光効率が高く、発光電
圧閾値が低い。
5、MO−CVD法f:活性法の作製法として用いるの
で、エピタキシャル薄膜の結晶性が良く、また量産性も
高い。
4、薄膜形成技術でマトリクス化が行なえるので、信頼
性が高く、微細構造の作製も容易である。
以上のように、発光の多色化、信頼性、微細加工性等の
観点から、本発明は光半導体素子の処理技術に関し寄与
するところが極めて大きいといえる。
【図面の簡単な説明】
第1図はMO−CVD反応装置の配管系の一例金示す概
略図である。 1o  キャリアガス  2..3.  流量制御装置
4、DMZ−DBS付加体入りシリンター5、TCM入
りシリンダー 60.Z  温度制御装置 8.、?、  流量制御装
置10、  H,S       N、、12.  流
量制御装置13、混合原料ガス 第2図はMO−CVD反応装置の一例を示す概略図であ
る。 14、混合原料ガス  154  石英ガラス製反応管
16、加熱装置    17.サセプター18、基板 
     19.廃ガス処理装置20、廃ガス    
 21.熱電対 第3図は本発明に係る素子の (a)は断面構造図 (b)は平面構造図 である。 22)低抵抗層    25、半絶縁性単結晶基板24
、活性層     25.絶縁層 26、絶縁体    27゜上側透明電極28、縦方向
電極  29.横方向透明電極30、  オーミックコ
ンタクト部分 第4図(a)〜(f)には本発明に係る素子の製造工程
の一例を示した製造工程図。この図では、断面構造のみ
を示した。 31、低抵抗層    32.半絶縁性単結晶基板53
−  MO−CVD法34.  活性層35、絶縁層 
    36.  エツチング工程3乙 絶縁体   
  38.上側透明電極以上

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1.  (1) MIS構造(Metal−Insulato
    r−Semic−onductor)の発光素子の製造
    法において、低抵抗単結晶基板上にMO−CVD法(有
    機金属熱分解法)によりZnS:X(XはEL発光中心
    となる元素)薄膜を形成させる工程を含むことを特徴と
    する発光素子の製造法。
  2.  (2) 特許請求の範囲第1項において、表面に低抵
    抗層を有する半絶縁性単結晶基板上に、MO−CVD法
    によりZnS:X薄膜を形成させる工程を含むことを特
    徴とする発光素子の製造法。
  3.  (3) 特許請求の範囲第2項において、表面に低抵
    抗層を有する半絶縁性単結晶基板の低抵抗層の全部及び
    半絶縁性単結晶基板の表面の一部をストライプ状に取り
    去つた後、MO− CVD法によりZnS:X薄膜を形成させ、更に絶縁層
    を設け、ストライプ状に導電層を形成させる工程を含む
    ことを特徴とする発光素子の製造法。
  4.  (4) 特許請求の範囲第2項において、表面に低抵
    抗層を有する半絶縁性単結晶基板上にMO−CVD法に
    よりZnS:X薄膜を形成させ、ZnS:X薄膜と低抵
    抗層の全部と半絶縁性単結晶基板の表面の一部をストラ
    イプ状に取り去つた後、絶縁層を形成させ、ストライプ
    状に導電層を形成させる工程を含むことを特徴とする発
    光素子の製造法。
  5.  (5) 特許請求の範囲第2項において、表面に低抵
    抗層を有する半絶縁性単結晶基板上にMO−CVD法に
    よりZnS:X薄膜を形成させ、更に絶縁層を形成させ
    た後、絶縁層とZnS:X薄膜と低抵抗層の全部と半絶
    縁性単結晶基板の表面の一部をストライプ状に取り去つ
    た後、ストライプ状に導電層を形成させる工程を含むこ
    とを特徴とする発光素子の製造法。
  6. (6)特許請求の範囲第2項において、表面に低抵抗層
    を有する半絶縁性単結晶基板上にMO−CVD法により
    ZnS:X薄膜を形成させ、更に絶縁層・導電層を形成
    後、導電層・絶縁層・ZnS:X薄膜・低抵抗層の全部
    と半絶縁性単結晶基板の表面の一部をストライプ状に取
    り去る工程を含むことを特徴とする発光素子の製造法。
  7. (7)特許請求の範囲第2項から第6項に於いて、表面
    に低抵抗層を有する半絶縁性単結晶基板の替わりに、表
    面に近い側から、半絶縁性層・低抵抗層を有する半絶縁
    性単結晶基板を用いることを特徴とする発光素子の製造
    法。
  8. (8)特許請求の範囲第2項から第6項に於いて、表面
    に低抵抗層を有する半絶縁性単結晶基板の替わりに、表
    面に近い側から、半絶縁性層・低抵抗層を有する半絶縁
    性単結晶基板を用い、かつ絶縁層を形成する工程を行な
    わないことを特徴とする発光素子の製造法。
JP60094111A 1985-05-01 1985-05-01 発光素子の製造法 Pending JPS61253794A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60094111A JPS61253794A (ja) 1985-05-01 1985-05-01 発光素子の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60094111A JPS61253794A (ja) 1985-05-01 1985-05-01 発光素子の製造法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61253794A true JPS61253794A (ja) 1986-11-11

Family

ID=14101320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60094111A Pending JPS61253794A (ja) 1985-05-01 1985-05-01 発光素子の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61253794A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6231990A (ja) * 1985-08-05 1987-02-10 日本電信電話株式会社 El素子の製造方法
JPH01294396A (ja) * 1988-05-23 1989-11-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 薄膜el素子の作製方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6231990A (ja) * 1985-08-05 1987-02-10 日本電信電話株式会社 El素子の製造方法
JPH0377639B2 (ja) * 1985-08-05 1991-12-11 Nippon Telegraph & Telephone
JPH01294396A (ja) * 1988-05-23 1989-11-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 薄膜el素子の作製方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11682702B2 (en) Crystalline semiconductor film, plate-like body and semiconductor device
US11251223B2 (en) Array substrate, method of manufacturing the same, and display device
US4473938A (en) Method for making a GaN electroluminescent semiconductor device utilizing epitaxial deposition
US6852623B2 (en) Method for manufacturing zinc oxide semiconductors
US5620557A (en) Sapphireless group III nitride semiconductor and method for making same
JPH10326911A (ja) p型III族ナイトライド化合物半導体およびその製造方法
WO2007029711A1 (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
CN111739989A (zh) AlGaN基深紫外LED外延片及制备方法
JPH06103757B2 (ja) ダイヤモンド電子装置
US6911079B2 (en) Method for reducing the resistivity of p-type II-VI and III-V semiconductors
JPS61253794A (ja) 発光素子の製造法
CN102498585A (zh) 半导体发光器件
JPH0158839B2 (ja)
JP3366169B2 (ja) 多結晶シリコン薄膜積層体、シリコン薄膜太陽電池および薄膜トランジスタ
JPH0770695B2 (ja) 炭化珪素半導体装置の製造方法
KR100803950B1 (ko) 플라즈마 유기-금속 화학 증착법을 이용한 p형 산화아연박막 제조 방법
JP2000160157A (ja) 金属シリサイド発光材料およびその製造方法並びにこれを用いた発光素子
WO2022238425A1 (en) A method of manufacturing a light-emitting device and a light-emitting device
JPS6247174A (ja) 半導体発光装置の製法
JP3698081B2 (ja) 化合物半導体素子、その製造方法、発光素子及びランプ
JPH0234979A (ja) ダイオード素子及びその製造方法
JPH0682620B2 (ja) 半導体装置の製造法
JPH06103754B2 (ja) ダイヤモンドを用いた発光装置およびその作製方法
JP2003133335A (ja) ZnTe系化合物半導体の製造方法およびZnTe系化合物半導体並びに半導体装置
JPH06103758B2 (ja) ダイヤモンドを用いた電子装置の作製方法