JPS62101089A - 青色発光素子 - Google Patents
青色発光素子Info
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- JPS62101089A JPS62101089A JP60240916A JP24091685A JPS62101089A JP S62101089 A JPS62101089 A JP S62101089A JP 60240916 A JP60240916 A JP 60240916A JP 24091685 A JP24091685 A JP 24091685A JP S62101089 A JPS62101089 A JP S62101089A
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- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はZnSeを活性層に用いた青色発光素子に関す
る。
る。
本発明はZnSeを用いた青色発光素子に於いてs Z
n S eの成長基板としてSiを用いることにより
、安価で特性の優れた青色発光素子を得ることを可能に
したものである。更に基板であるSiと発光領域である
ZnSeとの格子のミスフィツトを緩和する為、両者の
間に格子定数をゆるやかに変化させたZnSxSe1−
x を設置し。
n S eの成長基板としてSiを用いることにより
、安価で特性の優れた青色発光素子を得ることを可能に
したものである。更に基板であるSiと発光領域である
ZnSeとの格子のミスフィツトを緩和する為、両者の
間に格子定数をゆるやかに変化させたZnSxSe1−
x を設置し。
かつZnSxSe1−xのSi基板と隣接する部分をS
iの格子定数に近い値に、ZnSe層と隣接する部分を
ZnSeの格子定数に近い値に々るようZnSxSe1
−xの組成を設定することを特徴とし、格子のミスマツ
チによるはがれや結晶性の低下を防止したものである。
iの格子定数に近い値に、ZnSe層と隣接する部分を
ZnSeの格子定数に近い値に々るようZnSxSe1
−xの組成を設定することを特徴とし、格子のミスマツ
チによるはがれや結晶性の低下を防止したものである。
従来の青色発光素子の活性層のZnSeの成長基板とし
ては、西澤他 爾61回応用物理学関係連合講演会予稿
集(1984)p586のように、GaAs、GaPが
用いられるのが通常であった。
ては、西澤他 爾61回応用物理学関係連合講演会予稿
集(1984)p586のように、GaAs、GaPが
用いられるのが通常であった。
〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕しかし、前
述の従来技術では、高価で品質のあま゛り良くないGa
As、GaPを基板として用いるので素子化は非常に困
難であるという問題点を有する。すなわち、GaAs
、GaP は化合物半導体であシ、化学量論組成が不安
定になり易く、転位、空格子等の欠陥を多量に含み、そ
のためその上にエピタキシャル成長させた膜もあまり結
晶性−配向性は良くない。またQa、Asのような毒性
の強−い元素を含む為、エピタキシャル成長用の基板と
して用いるには問題がある。Si等を基板として用いる
なら、・、欠陥・毒性等の問題はない。しかし、Siは
ZnSefrその上にエピタキシャル成長させる場合、
GaAa、GaP を基板に用いた時はど良質なエピ
タキシャル膜は得られない。
述の従来技術では、高価で品質のあま゛り良くないGa
As、GaPを基板として用いるので素子化は非常に困
難であるという問題点を有する。すなわち、GaAs
、GaP は化合物半導体であシ、化学量論組成が不安
定になり易く、転位、空格子等の欠陥を多量に含み、そ
のためその上にエピタキシャル成長させた膜もあまり結
晶性−配向性は良くない。またQa、Asのような毒性
の強−い元素を含む為、エピタキシャル成長用の基板と
して用いるには問題がある。Si等を基板として用いる
なら、・、欠陥・毒性等の問題はない。しかし、Siは
ZnSefrその上にエピタキシャル成長させる場合、
GaAa、GaP を基板に用いた時はど良質なエピ
タキシャル膜は得られない。
それは、ZnSeの格子定数はGaAs、GaPには近
いがSiではかなシの差がある為である。
いがSiではかなシの差がある為である。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、電気的特性のバラツキの少い安
定した発光特性を持つ青色発光素子を安価に提供すると
ころにある。
の目的とするところは、電気的特性のバラツキの少い安
定した発光特性を持つ青色発光素子を安価に提供すると
ころにある。
本発明の青色発光素子は、発光層であるZnSeをエピ
タキシャル成長させる基板としてSiを用い、かつその
間にZnSxSe1−x層を組成にグレーディングをつ
けて設置することを特徴とする。
タキシャル成長させる基板としてSiを用い、かつその
間にZnSxSe1−x層を組成にグレーディングをつ
けて設置することを特徴とする。
更に詳細な構造としては、発光層であるZnSeをP−
n接合を含む構造、若しくはMIS型構造を含む構造に
関することを特徴とする。
n接合を含む構造、若しくはMIS型構造を含む構造に
関することを特徴とする。
本発明の上記の構成によれば、欠陥の含有がほとんどな
いSiをエピタキシャル成長の基板として用いる為、更
にグレーディングをつけたZnSxSe1−x層を基板
である811発光層であるZnSeの格子定数に一致す
るよう設置する為、グレーディングをつけたznSx3
e1−z上に成長させる発光層ZnSeは極めて良質な
ものであり、電気的特性・発光特性の優れた、また品質
的に安定した青色発光素子を得ることが可能になる。
いSiをエピタキシャル成長の基板として用いる為、更
にグレーディングをつけたZnSxSe1−x層を基板
である811発光層であるZnSeの格子定数に一致す
るよう設置する為、グレーディングをつけたznSx3
e1−z上に成長させる発光層ZnSeは極めて良質な
ものであり、電気的特性・発光特性の優れた、また品質
的に安定した青色発光素子を得ることが可能になる。
第1図は本発明の実施例に於けるp−n型接合を含む構
造の青色発光素子の断面構造図である。
造の青色発光素子の断面構造図である。
Si基基板上上ZnSxSe1−xのグレーディング層
■及びn−2nSe■をエピタキシャル成長させ、その
n−2nSe■の一部をイオン注入法によりP型の電導
型に変え、p−znse■を形成する。n−ZnSe■
上の一部にInを、P−2nSe■上の一部にAnを蒸
着し、不活性若しくは還元性雰囲気中でアニールし、そ
れぞれn型オーミック電極■、P型オーミック電極■を
得る。
■及びn−2nSe■をエピタキシャル成長させ、その
n−2nSe■の一部をイオン注入法によりP型の電導
型に変え、p−znse■を形成する。n−ZnSe■
上の一部にInを、P−2nSe■上の一部にAnを蒸
着し、不活性若しくは還元性雰囲気中でアニールし、そ
れぞれn型オーミック電極■、P型オーミック電極■を
得る。
しかる後、放物面鏡構造のを持ち表面に絶縁膜■を有す
る〒側電極■上に接着用樹脂[F]にて接着する。更に
n型オーミック電極■と一側電極■間を金リード■で、
P型オーミック電極■と+側電極0間を金リード■で接
続し、全体を透明若しくは青色の樹脂でレンズ面を形成
するような形状にパッケージングする。
る〒側電極■上に接着用樹脂[F]にて接着する。更に
n型オーミック電極■と一側電極■間を金リード■で、
P型オーミック電極■と+側電極0間を金リード■で接
続し、全体を透明若しくは青色の樹脂でレンズ面を形成
するような形状にパッケージングする。
第2図は本発明の実施例に於けるM I S型構造の青
色発光素子の断面構造図である。第2図は第1図の素子
本体に相当する部分のみを示した。
色発光素子の断面構造図である。第2図は第1図の素子
本体に相当する部分のみを示した。
Si基板0上に、グレーディングをつけたznSxSe
l−x層■及びn−znseeをエピタキシャル成長さ
せ、そのn−2nSe [相]上に絶縁層oを形成する
。n−2n3e[相]と絶縁層Oの一部を、絶縁層Oの
全部とn−ZnSe[相]の一部を含むようエツチング
で除き表面に出たn−ZnSe[株]の部分にIne蒸
着、アニールし% n!オーミック電極[株]を形成す
る。そして絶縁層@上に金電極■を発光が取り出せる程
度の厚さの部分と電極の取り出しが可能な程度の厚さの
部分とがテキルヨう形成する。また、この金電極0は、
くシ状に厚く金を蒸着し7ても光の取シ出し部と電極部
を分けることが可能である。以上の様にして形成した電
極より、金リード線の、[相]で電極の取り出しを行う
。なお、本実施例では、絶縁層0にはnon−dope
ZnSee用い、グレーディングをっけたZnSx
Se1−x層■及びn−Zn5(t)と同一バッチで連
続的に形成させた。
l−x層■及びn−znseeをエピタキシャル成長さ
せ、そのn−2nSe [相]上に絶縁層oを形成する
。n−2n3e[相]と絶縁層Oの一部を、絶縁層Oの
全部とn−ZnSe[相]の一部を含むようエツチング
で除き表面に出たn−ZnSe[株]の部分にIne蒸
着、アニールし% n!オーミック電極[株]を形成す
る。そして絶縁層@上に金電極■を発光が取り出せる程
度の厚さの部分と電極の取り出しが可能な程度の厚さの
部分とがテキルヨう形成する。また、この金電極0は、
くシ状に厚く金を蒸着し7ても光の取シ出し部と電極部
を分けることが可能である。以上の様にして形成した電
極より、金リード線の、[相]で電極の取り出しを行う
。なお、本実施例では、絶縁層0にはnon−dope
ZnSee用い、グレーディングをっけたZnSx
Se1−x層■及びn−Zn5(t)と同一バッチで連
続的に形成させた。
第6図は本発明の実施例に於けるMIS型構造の青色発
光素子の製造工程図である。Si基板0をトリクロルエ
チレン、アセトン、メタノールによる超音波洗浄を施し
た後、HF : H20= 1 : 1(体積比)で2
分間、室温にてエツチングし、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
ンにて乾燥させた。
光素子の製造工程図である。Si基板0をトリクロルエ
チレン、アセトン、メタノールによる超音波洗浄を施し
た後、HF : H20= 1 : 1(体積比)で2
分間、室温にてエツチングし、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
ンにて乾燥させた。
エツチング工程の終了した基板をMO−CVD炉(Me
tal−Organic (::hemical Va
porDeposition )にて水素気流中、9
00℃で10分間加熱し、熱エッチング工程o1施した
。
tal−Organic (::hemical Va
porDeposition )にて水素気流中、9
00℃で10分間加熱し、熱エッチング工程o1施した
。
その後、MO−CVD工程[相]によりグレーディング
をつけたZ n Sx Se 1− X f@ 3)及
びn−Z n S e[株]をエピタキシャル成長させ
た。ZnSxSe1−X層のは、基板Siに接する部分
でx=0.917に、n−ZnSe に接する部分で
X=Oとなるようにグレーディングをつけた。原料には
s (CHs ) 2Zn−CCHs”)zse p
(CB(s)z Zn (CH3)2 S + H
2SHzSe # (C2H5) zAl f用い
た。
をつけたZ n Sx Se 1− X f@ 3)及
びn−Z n S e[株]をエピタキシャル成長させ
た。ZnSxSe1−X層のは、基板Siに接する部分
でx=0.917に、n−ZnSe に接する部分で
X=Oとなるようにグレーディングをつけた。原料には
s (CHs ) 2Zn−CCHs”)zse p
(CB(s)z Zn (CH3)2 S + H
2SHzSe # (C2H5) zAl f用い
た。
、5次・(上記の(C2H3) 2A 1 を供給し
ない条件で成長させるMO−CVD工程0により、no
n−dope ZnSe [相]を形成させた。その
後、エツチング工程Oによりn−2nse@とnon−
dopeZnSe@を第5図の一番下に示した図の形状
になるようにエツチングした。
ない条件で成長させるMO−CVD工程0により、no
n−dope ZnSe [相]を形成させた。その
後、エツチング工程Oによりn−2nse@とnon−
dopeZnSe@を第5図の一番下に示した図の形状
になるようにエツチングした。
第4図はZn5x3.el−zの格子定数のX依存性を
示すグラフである。ZnSe の格子定数は5、668
6、ZnSの格子定数は5.4093、Siの格子定数
は’5.4507である。よって第4図より、X=α9
17の時、Zn5x8e1−xと3iの格子定数は一致
する事がわかる。このことを応用して、Si基板の上に
更に良質なZnSeのエピタキシャル薄膜を形成させる
ことがテキル。
示すグラフである。ZnSe の格子定数は5、668
6、ZnSの格子定数は5.4093、Siの格子定数
は’5.4507である。よって第4図より、X=α9
17の時、Zn5x8e1−xと3iの格子定数は一致
する事がわかる。このことを応用して、Si基板の上に
更に良質なZnSeのエピタキシャル薄膜を形成させる
ことがテキル。
第5図はZn5Xse1−xブレ1フ4フフ層の成長方
向の組成図である。Si基板上に第1バツフア〜層とし
てZn50.917Se0.083を形成後1ZnSx
Se1−X(7)Xをa917からOKゆっ(シ変化さ
せて第2バッファ一層を形成し、その後ZnSe層を形
成させる。第1バッファ一層、第2バッファ一層の膜厚
はそれぞれC118m、α5μmとして成長させた。
向の組成図である。Si基板上に第1バツフア〜層とし
てZn50.917Se0.083を形成後1ZnSx
Se1−X(7)Xをa917からOKゆっ(シ変化さ
せて第2バッファ一層を形成し、その後ZnSe層を形
成させる。第1バッファ一層、第2バッファ一層の膜厚
はそれぞれC118m、α5μmとして成長させた。
以上述べたように欠陥が少なく安価なSi基板上にZn
Se薄膜を、ZnSxSe1−Xバッファ一層を介して
エピタキシャル成長させてZnSe青色発光素子を作製
することにより、電気的特性、発光特性の安定した青色
発光素子を安価に作製することが可能になった。
Se薄膜を、ZnSxSe1−Xバッファ一層を介して
エピタキシャル成長させてZnSe青色発光素子を作製
することにより、電気的特性、発光特性の安定した青色
発光素子を安価に作製することが可能になった。
第1図は本発明の実施例に於けるP−n型接合を含む構
造の青色発光素子の断面構造図である。 1.3i基板 2、 znSxSel−xのグレーディング層I
n−ZnSe 4. P−ZnSe5、n凰オ
ーミック電極 五 P型オーミック電極 Z 対物面鏡構造 & 絶縁膜 9−側電極 1cL 接着用樹脂 11.12. 金リード線 1五 +側電極 第2図は本発明の実施例に於けるMIS型構造の青色発
光素子の断面構造図である。 f4.St基板 15− Zn5xset−z層
1& n−2nSe 17. 絶縁層Ia
n型オーミック電極 19、 金電極 2CL21. 金リード線第5
図fa1〜(eIは本発明の実施例に於けるMIS型構
造の青色発光素子の製造工程図である。 2、 Si基板 五 熱エッチング工程4.M
O−CVD工程 5、znSXSel−X層 26. n−ZnSe7
、 MO−CVD工程 a non−dope ZnSe 9 エツチング工程 第4図はZnSxSe1−xの格子定数のX依存性を示
すグラフである。 第5図はZnSxSe1−zグレーティング層の成長方
向の組成図である。 以上
造の青色発光素子の断面構造図である。 1.3i基板 2、 znSxSel−xのグレーディング層I
n−ZnSe 4. P−ZnSe5、n凰オ
ーミック電極 五 P型オーミック電極 Z 対物面鏡構造 & 絶縁膜 9−側電極 1cL 接着用樹脂 11.12. 金リード線 1五 +側電極 第2図は本発明の実施例に於けるMIS型構造の青色発
光素子の断面構造図である。 f4.St基板 15− Zn5xset−z層
1& n−2nSe 17. 絶縁層Ia
n型オーミック電極 19、 金電極 2CL21. 金リード線第5
図fa1〜(eIは本発明の実施例に於けるMIS型構
造の青色発光素子の製造工程図である。 2、 Si基板 五 熱エッチング工程4.M
O−CVD工程 5、znSXSel−X層 26. n−ZnSe7
、 MO−CVD工程 a non−dope ZnSe 9 エツチング工程 第4図はZnSxSe1−xの格子定数のX依存性を示
すグラフである。 第5図はZnSxSe1−zグレーティング層の成長方
向の組成図である。 以上
Claims (5)
- (1)Si上にZnSeを設置した発光素子に於いて、
Si基板上に組成比を変化させたZnS_xSe_1_
−_x(0≦x≦1)層を設置し、更にZnSe層を設
置することを特徴とする青色発光素子。 - (2)ZnS_xSe_1_−_xのxが、Si基板に
隣接する部分で0.5〜1.0望ましくは0.8〜1.
0、ZnSeに隣接する部分で0〜0.5、更に望まし
くは0〜0.2の範囲であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の青色発光素子。 - (3)ZnS_xSe_1_−_xが深さ方向でなだら
かに変化している事を特徴とする特許請求の範囲第2項
記載の青色発光素子。 - (4)ZnSe層にP型及びn型の導電型のものを用い
ることによりP−n接合を含む構造を設置することを特
徴とする特許請求の範囲第1項または第2項または第3
項記載の青色発光素子。 - (5)ZnSe層の上側若しくは下側に絶縁層を設置す
ることによりMIS型構造(Metal−Insula
tor−semiconductor)にすることを特
徴とする特許請求の範囲第1項または第2項または第3
項記載の青色発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60240916A JPS62101089A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 青色発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60240916A JPS62101089A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 青色発光素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62101089A true JPS62101089A (ja) | 1987-05-11 |
Family
ID=17066567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60240916A Pending JPS62101089A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 青色発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62101089A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0380106A2 (en) * | 1989-01-26 | 1990-08-01 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor emitting device and process for preparing the same |
JPH02291183A (ja) * | 1989-05-01 | 1990-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体発光素子 |
JPH07106633A (ja) * | 1993-10-08 | 1995-04-21 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 |
-
1985
- 1985-10-28 JP JP60240916A patent/JPS62101089A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0380106A2 (en) * | 1989-01-26 | 1990-08-01 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor emitting device and process for preparing the same |
US5278856A (en) * | 1989-01-26 | 1994-01-11 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor emitting device |
JPH02291183A (ja) * | 1989-05-01 | 1990-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体発光素子 |
JPH07106633A (ja) * | 1993-10-08 | 1995-04-21 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 |
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