JPS62101090A - 青色発光素子 - Google Patents

青色発光素子

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JPS62101090A JP60240919A JP24091985A JPS62101090A JP S62101090 A JPS62101090 A JP S62101090A JP 60240919 A JP60240919 A JP 60240919A JP 24091985 A JP24091985 A JP 24091985A JP S62101090 A JPS62101090 A JP S62101090A
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substrate
emitting device
znse
layer
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Takashi Shimobayashi
隆 下林
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＺｎＳｅを活性ノーに用いた青色発光素子に関
する。
〔発明の概要〕
本発明はＺｎＳｅを活性層に用いた青色発光素子に於い
て、ＺｎＳｅの成長基板としてｓｌ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。
〔従来の技術〕
従来の青色発光素子の活性ノーのＺｎ５ａの成長基板と
しては西澤他８ｇ３１回応用・吻理学関係連合講演会予
稿集（１９８４）Ｐ、５８６のようにＧｔｋａ。
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ＧａＡ
ｓ、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、Ｇ
ａＰ　は化合物半導体であり、化学を論組成が不安定に
なり易く、転位、空格子等の欠陥を多量に含み、またＧ
ａ、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める。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々い安定し
た発光特性を持つ青色発光素子を安価に提供するとこう
にある。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明の青色発光素子は、プレーナー型＃Ｉｔ潰発光素
子に於いて活性層をエピタキシャル成長させる基板とし
てｓ＋を用い、かつ活性層にＺｎＳｅを用いることを特
徴とする。更に詳細な構造としては、Ｐ　−ｎ接合を用
いた構造若しくはＭＩｓ型構造を有することを特徴とす
る。
〔作用〕
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Ｓｌをエピタキシャル成長の基板として用いる為、そ
の上に形成されるＺｎＳｅのエピタキシャル薄膜は非常
に良質なものでおり、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。
〔実施例〕
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。
ＳＬ基基板上上ｎ　　ＺｎＳ・■をエピタキシャル成長
させ、そのｎ−Ｚｎ５ａ■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　
−Ｚ　ｎ　Ｓ　ａ■上の一部にＩｎを、Ｐ−ＺｏＳ・■
上の一部にＡｕ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（り
を持ち表面に絶縁膜■を有する一９１１１１！極■上に
接着用樹脂■にて接着する。更にｎ型オーミンク電極■
と一側電極■間を金リードＯ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
ンケージングする。
第２図は本発明の実施例に於けるＭｒＳ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・ＳＩ基板０上にｎ　−Ｚ
　ｎ　Ｓ・■をエピタキシャル成長させ、そのｎ　−Ｚ
　ｏ　Ｓ　ａｏ上に絶縁層＠を形成する。ｎ　−Ｚ　ｎ
　Ｓ　ｅ　’ＪＪと絶縁層＠の一部を、絶縁層［相］の
全部とｎ　　Ｚｎ５ａ■の一部を含むようエンチングで
除き、表面に出たｎ　−Ｚ　ｎ　Ｓ　ｅ　Ｏの部分にＩ
ｎを蒸着、アニールし、ｎ型オーミック電極０を形成す
る。そして絶縁層＠上に金′［ｌＩｔ極Ｏを発光が宅り
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
の厚さの部分とができるよう形成する。以上の様にして
形成した電極より、金リード線＠、Ｏで電極の取り出し
を行う。なお、本実施例では、絶縁層＠にはｎ　ｏ　ｎ
−ｄ　ｏ　ｓ　ｅＺｎｓｅを用い、ｎ−ＺｎＳｅ■の成
長と同一バンチで形成させた。
第３図は本発明の実施列に於けるＭｒｓａ！！構）ｈの
青色発光素子の製造工程図である。８１基板［相］ヲト
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　：　Ｈ！Ｏ＝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、
ダイフロンにて乾燥させた・エツチング工程の４冬了し
た基板をＭ　ＯＣＨＤ　：Ｆ（Ｍ＠ｆｎｔ−Ｏｒｇａｎ
ｉｃ　　Ｃｈａｎｌｃａｔ　Ｖｈｐｏｒｌ）ｓｐｏｓｉ
ｆｔｏｎ）にて水素気流中、９０００で１０分間加熱し
、熱エツチング工程ｏを施した。その後、ＭＯ−ＣＶＤ
工程工程上りｎ　−Ｚ　ｎ　Ｓ　ａ　＠をエピタキシャ
ル成長させた。具体的な成長条件）よ以下の通りである
。
（ＣＩ■ｓ　）ｚＺｎ−（ＣＨ！　）！Ｓ　６　ニー１
５Ｃに於いて３０ｉ／ｍｉｎでバブリング Ｈｏ５ｅ：Ｈｅ　で１％に希釈したもの２００　ｍｅ／
　ｒｎ　ｌ　ｎ（”Ｃ７Ｈｓ　）３Ａ４ニー１０　Ｃに
於いて２０ｍ１／ｒｎｉｎでバブリング キャリアーガス：　４．５ｔ／ｍｌ　ｎ基板温度：　３
５０Ｃ 成長時間：１８０分 原料導入口から基板迄の距離：２０口 次に上記の（ＣｚＨａ　）３　Ａ　Ｌを供給しない条件
で１０分間成長させるＭＯ−ＣＶＩ）工程［相］により
、ｎｏｎ−ｄｏｐｅ　　Ｚｎ５ａ＠　　を形成させた。
その後、エツチング工程［相］によりｎ　　ＺｎＳＯ４
とｎｏｎ−ｄ　ｏ　ｐ　ａ　　Ｚ　ｎ　Ｓ　ｅ　　Ｏ′
ｆ：ｍ　３図の一番下に２５シた図の形状になるように
エツチングした。
第４図はＺｎ５ｘＳｅ、−ｘの格子定数のＸ依存性を示
すグラフである。Ｚｎ５ｍの格子定数は５．６６８６Ｚ
ｎＳの格子定数は５．４０９６、ｓｔ　の格子定数は５
．４３０７である。よって第４図より、Ｘ＝α９１７の
時、Ｚｎ５ｘＳａ１−ｘとＳｌの格子定数は一致する事
がわかる。このことを応用して、Ｓｔｌ基板上に更に良
質なＺｎＳｅのエピタキシャル薄膜を形成させることが
できる。
第５図はＺ　ｎ　Ｓ　ｘ　Ｓ　１！１１−ｘグレーティ
ング層の成長方向の組成図である。Ｓｌ基板上に第１バ
ッファ一層とし’ｔＴＺｎＳ（Ｌ９１７Ｓｓα０８６を
形成後、Ｚｎ５ｘＳｅｌ　ｘのＸをα９１７から０にゆ
っくり変化させて第２バッファ一層を形成し、その後Ｚ
ｎＳｅ層を形成させる。第１パンファ一層、第２バッフ
ァ一層の膜厚はそれぞれ０．１μｍ、ＣＬ５μｍとして
成長させた。なお、Ｓソースとしては、ＨｔＳ＼を用い
た。
〔発明の効果〕
以上述べたように欠陥が少なく、安価な８１基板上にＺ
ｎＳ・薄膜をエピタキシャル成長させてプレーナー型構
造青色発光素子を作製させることにより、電気的特性、
発光特性の安定した青色発光素子を安く作製することが
可能になった。
【図面の簡単な説明】
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−・・・Ｓ　ｌ基板　　　　２−−−−＝　ｎ−Ｚ　
ｎ　Ｓ　ｅ３　−−−−−−　　Ｐ−Ｚ　ａ　Ｓ　ａ４
・・・・・・ｎ型オーミック電極 ５・・・・・・Ｐ型オーミック電極 ６・・・・・・対物面鏡構造　　７・・・・・・絶縁膜
８・・・・・・側電極　　　　　？・・・・・・接着用
樹脂１０．１１・・・・・・金リード線 １２・・・・・・子側電極 第２図は本発明の実施列に於けるＭＩＳ型構造の岸色発
光素子の断面構造図である。 １６・・・・・・８１基板　　　　１４・・・・・・ｎ
　　ＺｎＳｅ１５・・・・・・絶縁層 １６・・・・・・ｎ型オーミンクを極 １７・・・・・・金′を極 １８．１９・・・・・・金リード線 第３図（、）〜（、）は本発明の実施例に於けるＭｒＳ
型構造の青色発光素子の製造工程図である。 ２０・・・・・８１基板　２１・・・・・・熱エンチン
グ工程２２．２４　＝・・−・ＭＯ−ＣＶＤＩ程２３　
・・・・・・　ｎ　　ＺｎＳｅ ２５−−　ｎｏｎ　　ｄｏｐｅ　　Ｚｎ５ａ２６・・・
・・・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Ｚｎ５ｘＳａｌ−ｘグレーティング層の成長方
向の組成図である。 以上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）プレーナー型構造発光素子に於いて、活性層をエ
    ピタキシャル成長させる基板としてＳｉを用い、かつ活
    性層にＺｎＳｅを用いることを特徴とする青色発光素子
    。
  2. （２）活性層であるＺｎＳｅ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項記載の青色発
    光素子。
  3. （３）活性層であるＺｎＳｅ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−Ｉ
    ｎｓｕｌａｆｏｒ−Ｓｅｗｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）にす
    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。
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