JPS6392067A - 発光ダイオ−ド - Google Patents

発光ダイオ−ド

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JPS6392067A
JPS6392067A JP61237347A JP23734786A JPS6392067A JP S6392067 A JPS6392067 A JP S6392067A JP 61237347 A JP61237347 A JP 61237347A JP 23734786 A JP23734786 A JP 23734786A JP S6392067 A JPS6392067 A JP S6392067A
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JP
Japan
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layer
type
zinc selenide
substrate
type zinc
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Application number
JP61237347A
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JPH0799783B2 (ja
Inventor
Tsuneo Mitsuyu
常男 三露
Kazuhiro Okawa
和宏 大川
Osamu Yamazaki
山崎 攻
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明は発光ダイオードの構造に関し、特にセレノ化亜
鉛半導体を用いた青色発光ダイオードの構造に関するも
のである。
従来の技術 セレン化亜鉛(ZnSe)は約2,7電子ボルトの禁制
帯幅を有する直接遷移型半導体であるため、青色発光ダ
イオードの材料として好適であろうこのZn5eは良質
の大型単結晶を得ることが困難である。そのため従来、
第3図に示すような砒化ガリウム(GaAs)単結晶基
板上に成長させた薄膜結晶を用いた発光ダイオードが考
案されていた。
同図において31はGaAs単結晶基板、2はn型Zn
5e層、3はp型Zn5s層、4はオーム性電極(n電
極)、6はオーム性電極(p電極)である。
この素子の両電極間に、p電極6が正となるような電圧
を印加すると、n型Zn5e層2内に正孔がまたp型Z
n5e層S内に電子が注入され電子と正孔が再結合して
青色の発光が生じる。
発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の発光ダイオードでは、基板31にG
aAsを用いているが、GaAsは可視光に対し不透明
であるため、Zn5e層2及び3で発生した青色光は、
かなり基板31に吸収されてしまう。まだ表面側に出て
くる光も、p電甑6を通して取り出されるため、p電極
5を可能なかぎり薄くしても、かなりの減衰は避けられ
ない。このように、従来の構造では外部に取り出し得る
光量が少なく、実効的な発光効率が低いという問題点が
あった。
問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決するため、基板材料に可
視光に対し透明な酸化アルミニウムの単結晶を用い、か
つその上に良好な結晶性を有するセレン化亜鉛層を形成
するため、酸化亜鉛層を介在させた構造を特徴とするも
のである。
作用 本発明は、上記の手段により発生した光を減衰させるこ
となく基板側((取り出し、実効的な発光効率を高める
という作用にもとづくものである。
実施例 第1図は、本発明の一実施例の発光ダイオードの構造を
示す断面図である。同図で1は酸化アルミニウム(A1
20.)の単結晶すなわちサファイアからなる基板であ
る。また、2はn型Zn5e層、3はp型Zn5e層、
4はオーム性電極(n電極)、6はオーム性電極(p電
極)であり、第3図に示した従来例と同様の機能をはだ
す。本発明では人1203が基板1に用いられているが
、このA1205は三方晶系の結晶構造を有し、Zn5
eの立方晶系とは全く異なる。また構成元素も共通する
ものがない。このため、Ad20.基板の上に良好な結
晶性を有するZn5e層を直接エピタキシャル成長させ
ることは不可能である。
ところが、基板の結晶方位を適切に選ぶと共に、Zn5
e層との間に酸化亜鉛(ZnO)の層(第1図中の6)
を介在させると良好なエピタキシャル成長が可能となる
ことを本発明者らは見出した。すなわち、λg203基
板の面方位を(0112)とすると、その上に(112
0)面のZnO層がエピタキシャル成長し、さらにその
上に(100)面のZn5eがエピタキシャル成長する
。これは、ム12o5の(01〒2)面とZnOの(1
12o)面における酸素原子の配置が類似していること
及びZnO(7)(1120)面とZnOノ(1oO)
面における亜鉛原子の配置が類似しているためと思われ
る。
なお、このようなエピタキシャル成長の方法としては、
ZnOについてはスパッタ法や各種の化学的気相成長(
cvn)法などが好適である。またZn5eについては
、分子線エピタキシー(MBE)法や有機金属原料を使
用するCVD法(MOCVD法)が好適である。特にM
OCVD  法は、同一装置でZnOとZn5eを連続
的に成長させることが可能であり、最も好適である。
本発明の場合、基板に使用する人120.は絶縁体であ
るため、オーム性電極(n電極)4は従来例のように基
板裏面に設けることはできない。このため、本発明では
第1図に示すように、n型Zn5e層2に直接設けられ
る。
以上に述べた発光ダイオードの基本的な動作は従来例と
同様である。すなわち、オーム性電極4と5の間に、p
電極S側が正となるような電圧を印加すると、n型Zn
5e層2内に正孔が、p型Zn5e層3内に電子が注入
され、電子と正孔が再結合して青色の発光が生じる。本
発明の場合、ム120.単結晶基板1とZnO層6は何
れも可視光に対し透明であるため、発生した光は減衰す
ることなく基板裏面から取り出される。また発生した光
のうちp電極6側にむかう成分も、電極5を充分に厚く
しておけば完全に反射して基板裏面から取り出されるこ
とになる。この結果、実効的な発光効率は著しく向上し
、従来例の2倍以上の高効率が得られる。
第2図は、本発明の他の実施例の発光ダイオードの構造
を示す断面図である。本実施例はオーム性電極(n電極
)4がZnO層らに設けられている点が前実施例と異な
り、他は同様である。ただし本実施例の場合はZn0層
6をn型の導電性を持つものにする必要がある。このよ
うなn型ZnO層は、成長時の酸素分圧を適切に制御し
たり、人lやInなどの不純物を添加したシすることに
よシ容易に得ることができる。
本実施例の場合、オーム性電極4はZn0層6を介して
n型Zn5e層2に電気的に接続されており、前実施例
と全く同様の作用効果が得られる。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば発生した光を減
衰することなく基板裏面から有効に取り出すことが可能
となる。その結果、実効的に高効率のZn5e青色発光
ダイオードが実現でき、実用的に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の発光ダイオードの構造を示
す断面図、第2図は本発明の他の実施例の発光ダイオー
ドの構造を示す断面図、第3図は従来の発光ダイオード
の構造を示す断面図である。 1・・・・・・ム120.単結晶基板、2・・・・・・
n型Zn5e層、3・・・・・・p型Zn5a層、4・
・・・・・オーム性電極(n電極)、5・・・・・・オ
ーム性電極(p電極)、6・・・・・・ZnO層、31
・・・・・・G&ムS単結晶基板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名3−
P型乃S1 6− ’1L7101A 第 2 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酸化アルミニウム単結晶の(01@1@2)面基
    板上に順次エピタキシャル成長させた酸化亜鉛層、n型
    セレン化亜鉛層、p型セレン化亜鉛層を備え、前記n型
    セレン化亜鉛層及び前記p型セレン化亜鉛層に、オーム
    性電極を設けた発光ダイオード。
  2. (2)酸化アルミニウム単結晶の(01@1@2)面基
    板上に順次エピタキシャル成長させたn型酸化亜鉛層、
    n型セレン化亜鉛層、p型セレン化亜鉛層を備え、前記
    n型酸化亜鉛層及び前記p型セレン化亜鉛層に、オーム
    性電極を設けた発光ダイオード。
JP23734786A 1986-10-06 1986-10-06 発光ダイオ−ド Expired - Lifetime JPH0799783B2 (ja)

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JP23734786A JPH0799783B2 (ja) 1986-10-06 1986-10-06 発光ダイオ−ド

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JP23734786A JPH0799783B2 (ja) 1986-10-06 1986-10-06 発光ダイオ−ド

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JPS6392067A true JPS6392067A (ja) 1988-04-22
JPH0799783B2 JPH0799783B2 (ja) 1995-10-25

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ID=17014042

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JP (1) JPH0799783B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5237182A (en) * 1990-11-29 1993-08-17 Sharp Kabushiki Kaisha Electroluminescent device of compound semiconductor with buffer layer
US6448585B1 (en) 1999-02-19 2002-09-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor luminescent element and method of manufacturing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5237182A (en) * 1990-11-29 1993-08-17 Sharp Kabushiki Kaisha Electroluminescent device of compound semiconductor with buffer layer
US6448585B1 (en) 1999-02-19 2002-09-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor luminescent element and method of manufacturing the same

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