JPS63180A - 青色発光素子及びその製造方法 - Google Patents
青色発光素子及びその製造方法Info
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- JPS63180A JPS63180A JP61143652A JP14365286A JPS63180A JP S63180 A JPS63180 A JP S63180A JP 61143652 A JP61143652 A JP 61143652A JP 14365286 A JP14365286 A JP 14365286A JP S63180 A JPS63180 A JP S63180A
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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〕
本発明は青色発光ダイオードの嘴造、及びその製法に関
する。
する。
従来の青色発光ダイオードの構造の一例を、第3図に示
す。
す。
ヨウ素輸送法等で炸裂し友セレン化亜鉛のバルク状結晶
全亜鉛融液中にて浸析処理し、低抵抗のセレン化亜鉛の
バルク状結晶@を得る。その表面のうち一方を硝酸等に
より酸化させ、絶縁層@全形成する。反対側の表面には
インジウムとガリウムの合金を付着させ、水晶雰囲気中
で加熱、アニールさせ、オーミックコンタクトを形成し
、インジウムーガリウムーオーミツク電極O″Ik得る
。また、絶縁層上に、金を蒸着して、金−ショットキー
電極0を得る。更に、インジウム−ガリウム−オーミッ
ク電極、金電極上は金線0、@をワイヤボンディングに
より接続し、電気的接続を得る。
全亜鉛融液中にて浸析処理し、低抵抗のセレン化亜鉛の
バルク状結晶@を得る。その表面のうち一方を硝酸等に
より酸化させ、絶縁層@全形成する。反対側の表面には
インジウムとガリウムの合金を付着させ、水晶雰囲気中
で加熱、アニールさせ、オーミックコンタクトを形成し
、インジウムーガリウムーオーミツク電極O″Ik得る
。また、絶縁層上に、金を蒸着して、金−ショットキー
電極0を得る。更に、インジウム−ガリウム−オーミッ
ク電極、金電極上は金線0、@をワイヤボンディングに
より接続し、電気的接続を得る。
もう一つ、従来の青色発光ダイオードの購造の一例を、
第4図に示す。
第4図に示す。
ガリウムヒ素基板@の(100)面上にMOvPK法等
により、アルミニウムをドーピングレ友セレン化亜鉛の
エピタキシャル薄膜■を形成する。そのエピタキシャル
薄膜の表面を硝酸等により酸化させ、絶縁層のを得る。
により、アルミニウムをドーピングレ友セレン化亜鉛の
エピタキシャル薄膜■を形成する。そのエピタキシャル
薄膜の表面を硝酸等により酸化させ、絶縁層のを得る。
その絶縁層の一部をエツチングにより収り去り、エツチ
ングにより現われたアルミニウムドープセレン化亜鉛エ
ピタキシャル薄膜の表面に、インジウムとガリウムの合
金を付着させ、水素雰囲気中で加熱、アニールさせ、オ
ーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリウム−
オーミック電極@を得る。ま几、絶縁層上に、金を蒸着
して、金電極Φを得る。
ングにより現われたアルミニウムドープセレン化亜鉛エ
ピタキシャル薄膜の表面に、インジウムとガリウムの合
金を付着させ、水素雰囲気中で加熱、アニールさせ、オ
ーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリウム−
オーミック電極@を得る。ま几、絶縁層上に、金を蒸着
して、金電極Φを得る。
更に、インジクムーガリウムーオーミツク電極、金電極
上に金線[株]、Ot−ワイヤボンディングにより接続
し、電気的接続を得る。
上に金線[株]、Ot−ワイヤボンディングにより接続
し、電気的接続を得る。
第3図に示した従来の青色発光ダイオードは、ヨウ素輸
送法、亜鉛融液中浸折処理等、非常に長時間を要する工
程を含む為、生産性は非常に悪い。
送法、亜鉛融液中浸折処理等、非常に長時間を要する工
程を含む為、生産性は非常に悪い。
!友、バルク状結晶を用いる為、不純物の混入による品
質の低下、低い配向性は避けられない。そして結晶のは
抵抗化は、亜鉛やセレンのベーカンシーや、オートドー
ピングされ几ヨウ素等によるものである為、低抵抗化に
関しての再現性は橿めて悪い、、また制御できない不純
物準位が形成される事が多い為、発光ダイオード購造を
形成しても青色よりも波長の長い色、例えば黄色等の発
光しか得られない場合も多い。
質の低下、低い配向性は避けられない。そして結晶のは
抵抗化は、亜鉛やセレンのベーカンシーや、オートドー
ピングされ几ヨウ素等によるものである為、低抵抗化に
関しての再現性は橿めて悪い、、また制御できない不純
物準位が形成される事が多い為、発光ダイオード購造を
形成しても青色よりも波長の長い色、例えば黄色等の発
光しか得られない場合も多い。
第4図に示した従来の青色発光ダイオードは、エピタキ
シャル薄膜全発光領域に使用する為、第3図に示し友も
のより、生産性、結晶性、結晶品質、再現性という点で
は有利である。しかし、ドーパントとしてアルミニウム
を用いる為、補償効果の影#を受は易い。すなわち、ア
ルミニウムのドーピング量を増やすと、ある量以下では
キャリア濃度はアルミニウムのドーピング量に比例する
が、ある量以上では逆に、ドーピング量の増大に伴って
キャリア濃度は減少してしまう。し友がって、ドーパン
トとしてアルミニウムを用いるのは、低抵抗化の観点か
ら非常に不利である。
シャル薄膜全発光領域に使用する為、第3図に示し友も
のより、生産性、結晶性、結晶品質、再現性という点で
は有利である。しかし、ドーパントとしてアルミニウム
を用いる為、補償効果の影#を受は易い。すなわち、ア
ルミニウムのドーピング量を増やすと、ある量以下では
キャリア濃度はアルミニウムのドーピング量に比例する
が、ある量以上では逆に、ドーピング量の増大に伴って
キャリア濃度は減少してしまう。し友がって、ドーパン
トとしてアルミニウムを用いるのは、低抵抗化の観点か
ら非常に不利である。
本発明は従来の技術では得られなかつ友高結晶性、高品
貞のn型の電導型のセレン化亜鉛又はセレン化亜鉛と硫
化亜鉛の合金からなる薄膜を供給するものである。すな
わち、高輝度−高発光効率の言色発光素子を実現する為
の開成4J素及びその生産性の高い製造方法を提供する
事にある。
貞のn型の電導型のセレン化亜鉛又はセレン化亜鉛と硫
化亜鉛の合金からなる薄膜を供給するものである。すな
わち、高輝度−高発光効率の言色発光素子を実現する為
の開成4J素及びその生産性の高い製造方法を提供する
事にある。
本発明は、単結晶基板上にハロゲン元素金ドーピングし
友セレン化亜鉛、又はハロゲン元素をドーピングしたセ
レン化亜鉛と硫化亜鉛の合金のエピタキシャル薄膜を設
置し7’C構遺t−iする事?特徴とする。
友セレン化亜鉛、又はハロゲン元素をドーピングしたセ
レン化亜鉛と硫化亜鉛の合金のエピタキシャル薄膜を設
置し7’C構遺t−iする事?特徴とする。
本発明のエピタキシャル薄膜を用い之青色発元ダイオー
ドの購造の一例を第1図に示す。
ドの購造の一例を第1図に示す。
ガリウムヒ素基板■の(100)面上に、MOVPm法
により、塩素原子をドーピングしたセレン化亜鉛のエピ
タキシャル薄膜■を形成する。
により、塩素原子をドーピングしたセレン化亜鉛のエピ
タキシャル薄膜■を形成する。
その時の鳳料には、ジメチル亜鉛(DMZ )、ジメチ
ルセレン(DMse)、塩素ガス(OQt)を用い友。
ルセレン(DMse)、塩素ガス(OQt)を用い友。
各々の供給量は以下の通りである。
DMZ:1.0X10′Imolt/mDMSe:2.
0X10− rnofllmCj 12 : 2−OX
10″Fm OQ l1m反応反応上500℃、キャ
リアガスの水素の供給量は、51/−である。
0X10− rnofllmCj 12 : 2−OX
10″Fm OQ l1m反応反応上500℃、キャ
リアガスの水素の供給量は、51/−である。
そして、塩素原子をドーピングしたn型のt導湯のセレ
ン化亜鉛のエピタキシャル博模■上に、p型のt導湯の
セレン化亜鉛のエピタキシャル薄膜■を形成する。その
−部をエツチングに二り取り去り、エツチングにより現
われ友塩素原子をド−?”ングし7tn型のセレン化亜
鉛のエピタキシャル薄膜の表面に、インジウムとガリウ
ムの合金全付着させ、水ネ雰囲気中で加熱、アニールさ
せ、オーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリ
ウム−オーミック電極■を得る。まL、p型セレン化亜
鉛エピタキシャル薄膜上に金を蒸蓋、水素中でアニール
してオーミックコンタクトを形成し、金−オーミック電
極■を得る。更に、インジウム−ガリウム−オーミック
電極■、金−オーミック1!極■上に金線■、■をワイ
ヤボンディングにより接続し、電気的接続を得る。
ン化亜鉛のエピタキシャル博模■上に、p型のt導湯の
セレン化亜鉛のエピタキシャル薄膜■を形成する。その
−部をエツチングに二り取り去り、エツチングにより現
われ友塩素原子をド−?”ングし7tn型のセレン化亜
鉛のエピタキシャル薄膜の表面に、インジウムとガリウ
ムの合金全付着させ、水ネ雰囲気中で加熱、アニールさ
せ、オーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリ
ウム−オーミック電極■を得る。まL、p型セレン化亜
鉛エピタキシャル薄膜上に金を蒸蓋、水素中でアニール
してオーミックコンタクトを形成し、金−オーミック電
極■を得る。更に、インジウム−ガリウム−オーミック
電極■、金−オーミック1!極■上に金線■、■をワイ
ヤボンディングにより接続し、電気的接続を得る。
この実施例では、塩素原子の供給原料として塩素ガスを
用い九が、これ以外でも、ハロゲン元素を含む化合物の
多くを用いる事ができる。例えば、塩化水素ガス、臭化
水素ガスぐヨウ素、臭素、1.4−ジクロブタン、ヨウ
化メチレン等を用いても良い。その場合、例えば1.4
−ジクロルブタン等は常温で液体であるので、バブリン
グし次蒸気の状態で供給することがガスの場合とは異な
る。
用い九が、これ以外でも、ハロゲン元素を含む化合物の
多くを用いる事ができる。例えば、塩化水素ガス、臭化
水素ガスぐヨウ素、臭素、1.4−ジクロブタン、ヨウ
化メチレン等を用いても良い。その場合、例えば1.4
−ジクロルブタン等は常温で液体であるので、バブリン
グし次蒸気の状態で供給することがガスの場合とは異な
る。
次に、本発明のエピタキシャル薄膜を用い7tf色発元
ダイオードの構造の一例を第2図に示す。
ダイオードの構造の一例を第2図に示す。
ガリウムヒ素基板■の(100)面上に、MOVPm法
により、塩素原子をドーピングしたセレン化亜鉛−硫化
亜鉛合金のエピタキシャル薄膜■を形成する。その時の
原料には、DMZ。
により、塩素原子をドーピングしたセレン化亜鉛−硫化
亜鉛合金のエピタキシャル薄膜■を形成する。その時の
原料には、DMZ。
DMEs、ジメチル硫黄CDMS)、1.4−ジクロル
ブタン(1,4−DCB)を用いt0各々の供給量は以
下の通りである。
ブタン(1,4−DCB)を用いt0各々の供給量は以
下の通りである。
DMZ:1.0X10−’ moll、lxdmDM
Se: 1.8X10−’ noJ2/mDM8:1.
8X10″′s m0Ql′Mm1.4−DC!B :
1.5X 10−’ mo fl 1mm反応度は
500℃、キャリアガスの水素の供給量は、51t1m
である。
Se: 1.8X10−’ noJ2/mDM8:1.
8X10″′s m0Ql′Mm1.4−DC!B :
1.5X 10−’ mo fl 1mm反応度は
500℃、キャリアガスの水素の供給量は、51t1m
である。
そして、塩素原子をドーピングレフ’cn型の電導型の
セレン化亜鉛−硫化亜鉛合金のエピタキシャル薄膜■の
表面全硝酸等により酸化させ、絶縁層0を形成する。そ
の絶縁層[F]の一部をエツチングにより取り去り、エ
ツチングにより現われt塩素ドープn型セレン化亜鉛−
硫化亜鉛合金薄膜の表面に、インジウムとガリウムの合
金を付着させ、水素雰囲気中で加熱、アニールさせ、オ
ーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリウム−
オーミック電極Oを得る。ま土、絶縁層0上に、金を蒸
着して、金電極0を得る。更に、インジウム−ガリウム
−オーミック電極■、金電極0上に金線o、o’tワイ
ヤボンディングにより接続し、電気的接続?得る。
セレン化亜鉛−硫化亜鉛合金のエピタキシャル薄膜■の
表面全硝酸等により酸化させ、絶縁層0を形成する。そ
の絶縁層[F]の一部をエツチングにより取り去り、エ
ツチングにより現われt塩素ドープn型セレン化亜鉛−
硫化亜鉛合金薄膜の表面に、インジウムとガリウムの合
金を付着させ、水素雰囲気中で加熱、アニールさせ、オ
ーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリウム−
オーミック電極Oを得る。ま土、絶縁層0上に、金を蒸
着して、金電極0を得る。更に、インジウム−ガリウム
−オーミック電極■、金電極0上に金線o、o’tワイ
ヤボンディングにより接続し、電気的接続?得る。
この様にして得られt、セレン化亜鉛p−n@元ダイオ
ード、セレン化亜鉛−硫化亜鉛MIS型発光発光ダイオ
ードに良好な青色発光を示し友。
ード、セレン化亜鉛−硫化亜鉛MIS型発光発光ダイオ
ードに良好な青色発光を示し友。
すなわち、本発明の様に、エピタキシャル薄膜を用いる
事により、従来のバルク状結晶では得られない高結晶性
、高品質の薄膜の作製が可能になった。ま友、アルミニ
ウムではす<、ハロゲン元素をドーパントとして用いる
為、補償、効果の影w′j&:受けに<<、高キャリア
濃度のn型セレン化亜鉛又はセレン化亜鉛と硫化亜鉛の
合金からなる薄膜結晶を得る墨ができるようになった。
事により、従来のバルク状結晶では得られない高結晶性
、高品質の薄膜の作製が可能になった。ま友、アルミニ
ウムではす<、ハロゲン元素をドーパントとして用いる
為、補償、効果の影w′j&:受けに<<、高キャリア
濃度のn型セレン化亜鉛又はセレン化亜鉛と硫化亜鉛の
合金からなる薄膜結晶を得る墨ができるようになった。
それらは、高輝度、高効率の青色発光ダイオードの実現
に貢献するところが大きいものと確信する。
に貢献するところが大きいものと確信する。
第1図は、本発明のエピタキシャル薄膜を用い几青色発
元ダイオードの構造の一例を示す図。 ■・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・塩素ドープセレン化亜鉛エピタキシャル薄膜 ■・・・p型セレン化亜鉛エピタキシャル薄膜■・・・
インジウム−ガリウム−オーミック電極■・・・金−オ
ーミック電極 ■、■・・・電極取り出し用金線 W、2図は、本発明のエピタキシャル#膜を用い窺青色
発元ダイオードの構造の一例を示す図。 ■・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・塩素ドープセレン化亜鉛−硫化皿鉛合金エビタ
キシャル薄膜 ■・・・絶縁層 ■・・・インジウム−ガリウム−オーミック電極■・・
・金電極 010・・・電極取り出し用金線 第3図は、従来の宵色発光ダイオードの溝造の一例を示
す図。 ■・・・低抵抗のセレン化亜鉛のバルク状結晶[相]・
・・絶縁層 1@・・・インジウム−ガリウム−オーミック電極[相
]・・・金を極 ■、■・・・電極取り出し用金線 第4図は、従来の青色発光ダイオードの溝道の一例を示
す図。 @・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・アルミニウムドープセレン化亜鉛エピタキシャ
ル薄膜 0・・・絶縁層 [相]・・・インジクムーガリウムーオーミック電極[
相]・・・金電極 [株]、@・・・電極取り出し用金線 第 1 日
元ダイオードの構造の一例を示す図。 ■・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・塩素ドープセレン化亜鉛エピタキシャル薄膜 ■・・・p型セレン化亜鉛エピタキシャル薄膜■・・・
インジウム−ガリウム−オーミック電極■・・・金−オ
ーミック電極 ■、■・・・電極取り出し用金線 W、2図は、本発明のエピタキシャル#膜を用い窺青色
発元ダイオードの構造の一例を示す図。 ■・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・塩素ドープセレン化亜鉛−硫化皿鉛合金エビタ
キシャル薄膜 ■・・・絶縁層 ■・・・インジウム−ガリウム−オーミック電極■・・
・金電極 010・・・電極取り出し用金線 第3図は、従来の宵色発光ダイオードの溝造の一例を示
す図。 ■・・・低抵抗のセレン化亜鉛のバルク状結晶[相]・
・・絶縁層 1@・・・インジウム−ガリウム−オーミック電極[相
]・・・金を極 ■、■・・・電極取り出し用金線 第4図は、従来の青色発光ダイオードの溝道の一例を示
す図。 @・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・アルミニウムドープセレン化亜鉛エピタキシャ
ル薄膜 0・・・絶縁層 [相]・・・インジクムーガリウムーオーミック電極[
相]・・・金電極 [株]、@・・・電極取り出し用金線 第 1 日
Claims (3)
- (1)単結晶基板上にハロゲン元素(Cl、Br、I)
をドーピングしたセレン化亜鉛、又はハロゲンをドーピ
ングしたセレン化亜鉛と硫化亜鉛の合金のエピタキシャ
ル薄膜を設置した構造を有する事を特徴とする青色発光
素子。 - (2)原料に、亜鉛の有機化合物、セレンの有機化合物
、硫黄の有機化合物を用いた有機金属気相分解法(MO
VPE法)により、セレン化亜鉛、又はセレン化亜鉛と
硫化亜鉛の合金のエピタキシャル薄膜を単結晶基板上に
形成するにあたり、n型の電導型のドーパントとしてハ
ロゲン元素を含む化合物を用いる事を特徴とする青色発
光素子の製造方法。 - (3)ハロゲン元素のドーパントとして、塩素ガス、塩
化水素ガス、臭素ガス、ヨウ素ガス等のハロゲンを含む
有機化合物を用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の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61143652A JPS63180A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 青色発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61143652A JPS63180A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 青色発光素子及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63180A true JPS63180A (ja) | 1988-01-05 |
Family
ID=15343769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61143652A Pending JPS63180A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 青色発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63180A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004363635A (ja) * | 2004-09-27 | 2004-12-24 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光ダイオード |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53117390A (en) * | 1977-03-24 | 1978-10-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Zinc selenide light emitting diode and production of the same |
JPS62271438A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 結晶成長方法 |
-
1986
- 1986-06-19 JP JP61143652A patent/JPS63180A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53117390A (en) * | 1977-03-24 | 1978-10-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Zinc selenide light emitting diode and production of the same |
JPS62271438A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 結晶成長方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004363635A (ja) * | 2004-09-27 | 2004-12-24 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光ダイオード |
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