KR101378241B1 - 반도체 디바이스 - Google Patents

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오상묵
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나노마테리얼 레버러토리 코., 엘티디.
이영주
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Abstract

적, 녹, 청색을 발광하고, 이 ３색에 의해서 백색을 얻는 발광 다이오드에서는, 녹색의 발광이 약해서 실용화가 어려웠다. 구체적으로는, 종래의 GaN형재료에서는, 내부 전계효과를 약해서, 녹색의 발광효과가 나빴다. 이 녹색의 발광효과의 강화가 과제이였다.
본 발명에서는 GaN계 적（또는 황), 청색 발광 다중 양자 우물층과 3C-SiC계 녹색 발광 다중 양자 우물층을 조합해서, 백색 발광 다이오드로 하기는 것에 의해서 발광효과를 높일 수 있다. 이것들의 적, 녹, 청색 발광 양자우물층을 적층하는 경우와 녹색 발광 양자우물층을 분리하는 양쪽 방법을 채용했다.

Description

반도체 디바이스{SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 백색 발광 다이오드 디바이스 구조에 관한 것이다.
종래, 발광 다이오드에서는, 조명용 백색을 얻기 위해서, 청색 발광 다이오드와 황색 형광체를 이용했다（특허문헌1）그 이유는, GaN발광 다이오드에서는 빛의 삼원색의
하나인 녹색 발광을 얻기가 어렵기 때문이다. 이 때문에, 현재에서는、비교적 제조가 용이한 청색 발광 다이오드를 사용해서, 그 빛을 형광체에 비추고 폭이 넓은 황색을 발광시켜서 청색과 황색을 얻을 수 있었다.
또는, GaN발광 다이오드에서, 형광체를 사용하지 않고, 백색 발광을 얻는 위한 특허도 출원되고 있다. （특허문헌2, 3）특허문헌2에서는 III 족 질화물 베이스 즉 GaN에 의해서 적어도 황색 발광 다이오드와 청색 발광 다이오드를 형성하고, 백색광을 얻을 수 있는 것이다. 또한 특허문헌3에서는 GaN에 의한 적, 녹 및 청색 발광 다이오드를 사용해서, 백색광을 발광하는 다이오드를 얻는 것이다.
[특허문헌 １] 특허3503139 [특허문헌 ２] 특표2011-517098 [특허문헌 ３] 특개평11-135838호 공보
[비특허문헌１] Journal of Crystal Growth 329, (2011), 67-70．
그러나, 특허문헌2에서는, 황색과 청색 발광에 의한 백색광을 얻지만, 보다 자연스러운 백색광을 얻기 위해서는 녹색 발광이 필요 불가결하다. 또는 특허문헌3이라도,백색광을 얻기 위해서 녹색 발광이 필요 불가결하다. 그러나, III족 질화물 베이스위에, 즉 GaN에서는 극성면에 의한 내부전극효과에 의해서, 녹색의 발광효과가 적고, 녹색 발광을 실현하는 것은 굉장히 어려운 것이 현상이다. 따라서, 형광체를 사용 않는 GaN계 백색 발광 다이오드에 있어서, 녹색 발광효과를 높이는 것이 과제이다.
이 때문에, 본 발명에서는 녹색 발광을 강하게, 백색 발광을 실현하기 위해서, 녹색 발광층을 종래의 V족과 III족의 결합화합물이고, 극성면이 나오기 쉬운 GaN계 재료를 대신해서 IV족 원소들 끼리 동일한 결합이 있고, 극성면이 나오기 어려운 SiC를 채용하는 것을 생각했다. 그리고, 적 또는 황색, 청색과의 합성색이고 백색광을 얻는 것이다.
그러나, 종래 에피택셜 SiC막은 1600℃이상의 온도 밖에 형성할 수 없고, GaN의 형성 프로세스에는 적용할 수 없었다. 그렇지만, 최근 원자층 퇴적 에피택시법에 의해서 3C-SiC가 형성할 수 있다고 보고 되고 있다. （비 특허문헌１）본 발명에서는, 이 점을 주목하고, GaN계 적，청색 발광층과 3C-SiC에 의한 녹색 발광층을 조합하는 것을 생각했다.
그 결과, 백색 발광 다이오드를 비교적 용이하게 얻을 수 있다는 것을 알았다. 그리고, 하층의 빛이 빛의 방사방향인 상층의 양자우물층에서 흡수되지 않도록, 발광 방향을 향해서, 파장의 긴 빛에서 파장이 짧은 빛의 순서로 양자우물층을 적층한다.
또는, 발광양의 큰 청색 발광 다이오드는, 다중 양자 우물층의 수를 많게 하는 것에 의해서 다른 적, 녹, 황색과 발광양의 밸런스를 잡고, 합성파장이 보다 백색에 가깝게 한다.
3C-SiC 다중 양자우물에 의해서, GaN계에서 문제가 된 녹색의 발광효과를 높이기 위할 수 있고, GaN계 적, 황, 청색 다중양자 우물 발광층을 얻을 수가 있다.
더 나가, 양자우물의 적층순서를 방사방향을 향해서, 파장이 긴 빛을 발광하는 양자 우물에서 파장이 짧은 빛을 발광하는 양자우물의 순으로 적층하기 위해서, 하층에서 발광하는 빛이 상층에서 흡수되지 않기 때문에, 효과 좋게 발광할 수 있다. 청색 발광용 다중 우물층을 많게 하는 것에 의해서 합성광의 색 조정을 할 수 있다.
[도１] 본 발명의 백색 발광 다이오드디바이스 제작에 이용하는 이방성 에칭가공한 Si(111)기판을 나타낸 도면이다.
[도２] 본 발명의 적, 녹, 청색 발광 다중 우물층에서 이루어진 백색 발광 다이오드의 단면구조를 나타낸다 도면이다. (a)는 적（또는 황), 녹, 청색 발광 다중 양자층의 적층을 나타낸 도면이다. (b)는 적（또는 황), 청색 발광 다중 양자 우물층의 적층과 독립한 녹색 발광 다중 양자 우물층의 단면을 표시한 도면이다. 단, 이 경우는 4색 전부를 선택 조합하는 것도 포함한다. 녹색에는 SiC다중 양자 우물을 사용한다.
[도３]본 발명의 적（또는 황), 녹, 청색 발광 다중 양자 우물층 적층 백색 발광 다이오드의 프로세스를 나타내는 도면이다.
[도４] 본 발명의 적（또는 황), 녹, 청색 발광 다중 양자 우물층 적층 백색 발광 다이오드 프로세스를 나타낸 도면３에 계속되는 도면이다.
[도 5] 본 발명의 적（또는 황), 청색 발광 다중 우물층 적층과 녹색 발광 다중 양자 우물층의 분리형 백색 발광 다이오드 형성 프로세스를 나타내는 도면이다. 　　
[도 6] 본 발명의 적（또는 황), 청색 발광 다중 우물충 적층과 녹색 발광 다중 양자 우물층의 분리형 백색 발광의 분리형 백색 발광 다이오드 형성 프로세스를 나타내는 도５에 이은 도면이다.
[도 7] 본 발명의 적（또는 황), 청색 발광 다중 우물층 적층과 녹색 발광 다중 양자 우물층의 분리형의 백색 발광 다이오드형성 프로세스를 나타내는 도면６에 이은 도면이다.
[도 8] 본 발명의 적（또는 황), 청색 발광 다중 우물층 적층과 녹 발광 다중 양자 우물층의 분리형 백색 발광 다이오드 형성 프로세스를 나타내는 도면７에 계속되는 도면이다.
[도 9] 본 발명의 적, 녹, 청색 발광 다중 양자 우물층의 구성을 나타내는 도면이다.
[도 10] 본 발명의 적, 청색 발광 다중 양자 우물층의 적층과 녹색 발광 다중 양자 우물층의 분리형 다중 양자 우물층의 구성을 나타내는 도면이다.
[도 11] 본 발명의 n형3C-SiC 및 p형GaN을 사용해서 백색 다이오드를 형성하는 경우의 양자우물층의 구성을 나타내는 도면이다. （a）는 적（또는 황), 녹, 청색 발광 다중 양자 우물층의 적층을 나타내는 도면이다. (b)는 적（또는 황), 청색 발광 다중 양자우물층의 적층과 독립한 녹색 발광 다중 양자 우물층의 단면을 나타내는 도면이다.
[도 12] 본 발명의 n형3C-SiC 및 p형3C-SiC을 사용해서 백색 다이오드를 형성하는 경우의 양자우물층의 구성을 나타내는 도면이다. （a）는 적(또는 황), 녹, 청색 발광 양자우물층의 적층을 나타내는 도면이다. (b)는 적（또는 황), 청색 발광 발광 다중 양자 우물층의 적층과 독립한 녹색 발광 다중 양자 우물층의 단면을 나타내는 단면이다.
[도 13] 본 발명의 n＋형 또는 n-형 및 p＋형 또는 p-형GaN을 이용한 백색 발광 다이오드의 전극구조의 단면을 나타내는 도면이다.
[도 14] 본 발명의 n형GaN위에 형성한 백색 발광 다이오드의 전극구조의 프로세스를 도면이다.
[도 15] 본 발명의 n형GaN위에 형성한 백색 발광 다이오드의 전극구조의 프로세스를 나타낸 도면14에 이은 도면이다.
[도 16] 본 발명의 n형GaN위에 형성한 백색 발광 다이오드의 전극구조의 프로세스를 나타낸 도면15에 이은 도면이다.
[도 17] 본 발명의 n형 GaN위에 형성한 백색 발광 다이오드의 전극구조의 프로세스를 나태는 도면16에 이은 도면이다.
[도 18] 본 발명의 n-형 및 p-형GaN을 이용한 백색 발광 다이오드의 다결정실리콘에서의 확산을 이용한 오믹 컨택트를 형성하는 전극구조를 나타내는 도면이다.
[도 19] 본 발명의 n-형 및 p-형 SiC를 이용한 백색 발광 다이오드의 다결정의 실리콘에서 확산을 이용한 오믹 컨택트를 형성하는 전극구조의 단면을 나타내는 도면이다.
[도 20] 본 발명의 n-형 및 p-형SiC를 이용한 백색 발광 다이오드의 다결정실리콘에서의 확산을 이용한 오믹 컨택트를 형성하는 전극구조의 단면을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해서는 도면을 참조해서 설명한다. 또한 각 도에 있어서, 동일 부분에는 동일의 부호를 부여하고 있다.
기판은 단결정Si, 다결정실리콘, SiO2 , 소자, 아모퍼스SiC, 다결정SiC 및 카본 기판, 더 사파이야 기판이라도 사용할 수 있지만, 다결정실리콘, SiO2 , 소자, 아모퍼스SiC、단결정 및 다결정 SiC 및 카본 기판에 관해서는 감압 CVD장치, 상압CVD장치 또는 리모트플라즈마CVD장치에 의해서 다결정Si, 또는 SiC막을 100-500nm형성하고 있다. 산화막 기판에서는 다결정Si, SiC막을 100-500nm 적층하고 있는 것으로 한다. 이것들의 막을 두께 형성을, 두껍게 하는 것은 예를 들면 다결정Si에서 결정방위가(110)방향을 향하기가 쉽게 되고, 결정성이 나오기 쉽기 때문이다.　
또는, 도1의 단결정Si기판이고 디바이스 영역의 주변을 폭1-100μm, 깊이1-20μm의
홈5를 파고, GaN에피택셜층을 형성하는 측의 표면적을 높이고, GaN(또는3C-SiC) 에피택셜층을 형성한 후, 기판 휨이 없어지게 한다. 또는 이 홈은 GaN 에피택셜막의 스트레스가 증대 하지 않도록 하는 역할이 있다. 이 기판은 표면의 SiO2패턴（미도시）를 사용해서 KOH에서 이방성 에칭을 한다. 이것은 스트레스 완화와 양질의 에피택셜막을 얻기 위해서이다. 　
이 기판에, 먼저 SiO2패턴2을 형성하고, 다음에 AlN 또는 GaN버퍼막4를 감압CVD, 상압CVD 또는 리모트 플라즈마CVD에 의해서 10-50nm형성한다. 이때, AlN 또는 GaN버퍼막을 형성한 후에, SiO2패턴2를 형성해도 좋다. 도1에 나타내도록 SiO2패턴의 방향을 120°씩, 대칭으로 해서, GaN막 결정성장 방향이 일정방향으로 되지 않도록 하고, 스트레스 완화를 꾀한다. 이후 전부의 기판은 이와 같은 처리를 실시하는 것으로 한다.
도2(a)에 적(또는 황), 녹, 청색 발광 다이오드의 다중 양자 우물층을 적층한 경우 단면도를 나타낸다. 또 도2(b)에 적(또는 황)청색 발광용 녹색 발광용의 다중 양자 우물층을 분리한 경우의 단면도를 표시한다.
[실시형태 1]
도3, 4에 적, 녹, 청색 발광 다이오드를 적층하는 프로세스를 나타낸다. 도3(a)에 나타낸 것과 같이 Si기판(1)상에 SiO2막 패턴2을 형성한다. 도3(b)에 나타낸 것과 같이 , 버퍼막4을 10-50nm형성한다. 도3(c)에 나타낸 것과 같이 논도프 및 도프 GaN막21을, 마이크로채널 에피택설법에 의해 2-20μm형성한다. SiO2패턴2의 위에서는 양질GaN막을 얻을 수 있다. 그러나, SiO2패턴2의 사이에는 결합이 많은 영역이 있다. 이 때문에, 결함이 많은 부분에 다시 SiO2패턴2를 형성하고, 또는 결함이 많은 부분을 에칭한 후 다시SiO2패턴2를 형성해서 다시 한 번 논도프 및 도프GaN막21을 성장시켜도 좋다. 또는 적색 발광 다이오드 대신에, 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다. 　
도3(d)에 나타낸 것과 같이, 적색 발광용 다중 양자 우물층 GaInN(~0.4In)23(a)을 형성한다. 도5에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In) 양자우물층22(a)-2은, 각각 두께1-20nm이고 3-7층 형성한다. 이와 같이 해서, 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)를 형성한다.
도4(e)에 나타낸 것과 같이, 녹색 발광용3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)（밴드갭 약2.38eV）를 형성한다. 도5에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(b)-1 및 3C-SiC GaInN 양자우물층22(b)-2는, 각각 두께1-20nm으로 3-7층 형성한다. 이와 같이 해서, 녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(b)를 형성하다.
도4(f)에 나타낸 것과 같이, 청색 발광용GaInN(＜0.3In) 다중 양자 우물층22(c)을 형성한다. 도5에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(c)-1 및 GaInN(~<0.3In) 양자우물층22(c)-2는, 각각 두께1-20nm로 3-7층 형성한다. 클래드층 및 양자우물층의 두께는 1-20nm으로3-7층 형성한다. 도3(g)에 나타낸 것과 같이, 그 위에서, p형GaN막23을 100-300nm형성한다. P형GaN막은 P-+P+구조로 되어 있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도2(a）에 나타난 적, 녹, 청색 적층발광 다이오드가 완성한다. 단, p형 GaN막23을 100-300nm형성하는 전에, GaN블럭층을 5-30nm형성한다. 또는 적 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시형태 ２]
도3, 4에 적, 녹, 청색 발광 다이오드를 적층하는 프로세스를 나타낸다. 도3(a)에 나타낸 것과 같이 Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2를 형성한다. 도３(b)에 나타낸 것과 같이, 버퍼막4을 10-50nm형성한다. 도3(c)에 나타낸 것과 같이, 논도프 및 도프 GaN막21을, 마이크로 채널 에피택시법에 의해 2-20μm형성한다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 GaN막을 얻을 수 있다. 그러나, SiO2패턴의 사이에는 결함이 많은 영역이 있다. 이 때문에, 결함이 많은 부분에 다시 SiO2패턴2을 형성하고, 또는 결함이 많은 부분을 에칭한 후 다시 SiO2패턴2을 형성해서 다시 한번 논도프 및 도프 GaN막21을 성장시켜도 좋다.　
도3(d)에 나타내도록, 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(~0.4In)23(a)을 형성한다. 도5에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In) 양자우물층22(a)-2은, 각각 두께 1-20nm이고 3-7층 형성한다. 이와 같이 해서, 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)를 형성한다.　
도4(e)에 나타내도록, 녹색 발광용3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)（밴드갭약2.38eV）을 형성한다. 도 9에 상세하게 나타낸 C리치(Rich) 3C-SiC 또는 다이야몬드 라이크(Like) 카본 클래드층22(b)-1 및 3C-SiC양자우물층22(b)-2은, 각각 두께 1-20nm이고 3-7층 형성한다. 이와 같이 해서, 녹색 발광에 대응하는 양자우물층22(b)을 형성한다.
도4(f)에 나타내도록, 청색 발광용InGaN(＜0.3In) 다중 양자 우물층22(c)을 형성한다. 도5에 상세를 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(c)-1 및 GaInN(~<0.3In) 양자우물층22(c)-2은 각각 두께1-20nm이고 3-7층 형성한다. 도4(g)에 나타낸 것과 같이, 그 위에ｐ-GaN막23을 100-300nm형성한다. p-GaN막은 P-+P+구조로 되어 있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도 2(a)에 나타낸 적, 녹, 청색 적층발광 다이오드가 완성된다. 단, p-GaN막23을 100-300nm형성하기 전에, GaN블럭층을5-30nm형성한다. 또는 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시형태 3]　
도5, 6, 7, 8에 적, 청색 발광 다이오드와 녹색 발광 다이오드를 분리 형성하는 프로세스를 나타낸다. 도4(a)에 나타내도록、Si기판1위에 SiO2막 패턴2을 형성한다. 도5(b)에 나타내도록, 버퍼막4을 10-50nm형성한다. 도5(c)에 나타내도록、논도프 및 도프GaN막21을, 마크로채널 에피택시법에 의해서 2-20μm형성한다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 GaN막을 얻을 수 있다. 그러나 SiO2패턴2의 사이에는 결함이 많은 영역이 있다.
이 때문에, 결합이 많은 부분에 다시 SiO2패턴2를 형성하고, 또는 결함이 많은 부분을 형성하고 또는 결함의 많은 부분을 에칭한 후 다시 SiO2패턴2을 형성해도 다시 한번 논도프 및 도프 GaN막21을 성장시켜도 좋다.　
도5(d)에 나타낸 것과 같이、SiO2패턴24를 형성하고, 그 후, 녹색 발광용 3C-SiC다중 양자 우물22(b)（밴드갭 약2.38eV）을 형성한다. 도 10에 상세하게 나타내는 GaN 또는 AlN 클래드층22(b)-1 및 3C-SiC 양자우물층22(b)-2은, 각각 두께 1-20nm 3-7층 형성한다. SiO2 위에도 3C-SiC은 형성되지만, 생략한다.
도5(e)에 나타낸 것과 같이, 3C-SiC다중 양자 우물층22(b)위에 SiO2패턴24을 형성하고, 더 나가 그 횡에 적색 발광용 GaInN(~0.4In）22(a)의 다중 양자 우물층을 형성한다. 도 10에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(a)-1 및 GaInN（~0.4In）양자우물층22(b)-2은 각각 두께1-20nm이고 3-7층 형성한다. 클래드층 및 양자우물층의 두께는 1-20nm이고 3-7층 형성한다. 　
도6(f)에 나타낸 것과 같이, 적색 발광용 GaInN 다중 양자 우물층(~0.4In）22(a) 위에 청색 발광용 다중 양자 우물층(＜0.3In）22(c)을 적층한다. 도 6에 상세를 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(c)-1 및 GaInN(＜0.3In）양자우물층22(b)-2은, 각각 두께1-20nm이고 3-7층 형성한다. 도7(ｇ)에 나타내도록, 3C-SiC다중 양자 우물층 22(b) （밴드갭 약2.38eV）위의 SiO2패턴을 제거 한다.
도7(h)에 나타내도록 디바이스 분리용SiO2패턴24을 형성한다. 도8(i)에 나타내도록, p-＋p+GaN층23을 100-300nm형성한다. 그 후, 도8(j)에 나타낸、디바이스 분리용 SiO2패턴24을 제거한다. 더 나가 전극형성을 행하고, 도2(b)에 나타낸 적, 청색 발광층 적층과 녹색 발광층을 분리한 디바이스를 형성한다. 또는 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시형태 ４]
도5, 6，7，8에 적, 청색 발광 다이오드와 녹색 발광 다이오드를 분리하는 프로세스를 나타낸다. 도5(a)와 나타낸 듯, Si기판1위에 SiO2막 패턴2을 형성한다. 도5(b)에 나타낸 버퍼막4을 10-50nm형성한다. 도5(c)에 나타낸 논도프 및 도프GaN막21을, 마이크로채널 에피택시법에 의해서 2-20μm형성한다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 GaN막을 얻을 수 있다. 그러나 SiO2패턴2의 사이에는 결함이 많은 영역이 있다. 이 때문에, 결함이 많은 부분에 다시 SiO2패턴2를 형성하고, 또는 결함이 많은 부분을 에칭한 후 다시 SiO2패턴2을 형성해서 다시 한 번 논도프 및 도프GaN막21을 성장시키는 경우도 있다.　
도5(d)에 나타낸, SiO2패턴24을 형성하고, 그 후, 녹색 발광용 3C-SiC다중 양자 우물22(b)（밴드갭 약2.38eV）을 형성한다. 도10에 상세하게 나타낸 C리치3C-SiC 또는 다이야몬드 라이크 카본 클래드층22(b)-1 및 3C-SiC 양자우물층22(b)-2은, 각각 두께1-20nm이고 7층 형성한다. SiO2위에도 3C-SiC은 형성되지만, 생략한다.　
도6(e)에 나타낸, 3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)위에 SiO2패턴24을 형성하고, 더 나가, 그 횡에, 적색 발광용GaInN（~0.4In）22(a)의 다중 양자 우물층을 형성한다. 도10에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(c)-1 및 GaInN（＜0.3In）양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 1-20nm으로 3-7층 형성한다.
도6(f)에 나타낸, 적색 발광용GaInN 다중 양자 우물층（~0.4In）22(a)위에 청색 발광용 다중 양자 우물층（＜0.3In）22(c)을 적층한다. 도 10에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(c)-1 및 GaInN（＜0.3In）양자우물층22(b)-2는, 각각 두께1-20nm이고3-7층 형성한다. 도4(ｇ)에 나타낸, 3C-SiC다중 양자 우물층22(b) （밴드갭 약2.38eV）위의 SiO2패턴을 제거한다.　
도7(h)에 나타낸 디바이스 분리용SiO2패턴24을 형성한다. 도8(i)에 나타낸, p-＋p+GaN층23을 100-300nm형성한다. 그 후, 도8(ｊ)에 나타낸, 디바이스분리용SiO2패턴24을 제거한다. 더 나가 전극형성을 행하고, 도2(b)에 나타낸 적, 청색 발광적층과 녹색 발광층을 분리한 디바이스를 형성한다. 또 적 발광 다이오드를 대신해서 디바이스를 형성한다. 또는 적 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시형태 ５]
도12(a)에 나타낸 n형3C-SiC41위에 적, 녹, 청색 발광 다이오드를 적층한 구조를 나타낸다. 단, p형층으로써 p형GaN23을 사용해도 좋다. 도12(a)에 나타낸 것과 같이, Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2을 형성한다. SiC버퍼막4（미도시）를 10-50nm형성한다. 도12(a)에 나타낸, Si도프3C-SiC막41을, 마이크로채널 에피택시법에 의해서 2-20μm형성한다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 3C-SiC막을 얻을 수 있다. 그러나 SiO2패턴2의 사이에는 결함이 많은 영역이 있다. 이 때문에, 결함이 많은 부분에 다시 SiO2패턴2를 형성하고, 또는 결함이 많은 부분을 에칭한 후 다시 SiO2패턴2를 형성해도 다시 한번 논도프 및 도프 3C-SiC막GaN막41를 성장시켜도 좋다.
실시형태１와 동일하게, 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(~0.4In)23(a)을 형성한다. 도9에 상세하게 표시한다. GaN 또는 AlN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In) 양자우물층22(a)-2은, 각각 두께1-20nm이고 3-7층 형성한다. 이와 같이 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)을 형성한다.
다음으로, 녹색 발광용 3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)（밴드갭 약2.38eV）을 형성한다. 도9에 상세하게 나타낸 C리치3C-SiC 또는 다이아몬드 라이크 카본 클래드층22(b)-1 및 3C-SiC 양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 1-20nm이고 3-7층 형성한다. 이와 같이해서, 녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층(22(b)을 형성한다.
더 나가 그 위에, 청색 발광용InGaN(＜0.3In)다중 양자 우물층22(c)을 형성한다. 도9에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(c)-1 및 GaInN(＜0.4In) 양자우물층22(c)-2는, 각각 두께 1-20nm이고 3-7층 형성한다. 도12(a)에 나타낸 것과 같이, 그 위에, P형GaN막23을 100-300nm형성한다. P형GaN막은 p-+p+구조로 되어 있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도 12(a）에 나타낸 적, 녹, 청색 적층발광 다이오드가 완성한다. 단, p형GaN막23을 100-300nm 형성하기 전에, GaN블록층을 5-30nm형성한다. 또는 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시형태 ６]　　
도12(b)에 나타낸 듯이 3C-SiC위에 적, 청색 발광 및 이것과 분리해서 녹색 발광 다이오드를 적층한 구조를 표시한다. 단, p형층으로써 p형GaN을 사용하고 있다. 도12(b)에 나타낸 듯이, Si기판(1)위에SiO2막 패턴2를 형성한다. SiC버퍼막4를 10-50nm형성한다.
도12(b)에 나타낸 듯이, 논도프 또는 Si도프3C-SiC막21을, 마이크로채널 에피택시법에 의해서 2-20μm형성한다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 3C-SiC막을 얻을 수 있다.
그러나, SiO2패턴2의 사이에는 결함이 많은 영역이 있다. 이 때문에, 결함이 많은 부분에 다시 SiO2패턴2를 형성해서, 또는 결함이 많은 부분을 에칭한 후 다시 SiO2패턴2를 형성해서 다시 한번 논도프 및 Si도프 3C-SiC막41을 성장시켜도 좋다.
다음에, 녹색 발광용3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)（밴드갭약2.38eV）을 형성한다.
도10에 상세하게 나타낸 C리치3C-SiC 또는 다이야몬드 라이크 카본 클래드층22(b)-1 및 3C-SiC양자우물층22(b)-2은, 각각 두께1-20nm이고3-7층 형성한다. 이와 같이 해서,녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(b)을 형성한다.
실시형태3과 동일하게, 별도의 장소에 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(~0.4In)23(a)을 형성한다. 도10에 상세를 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In) 양자우물층22(a)-2는, 각각 두께1-20nm이고 3-7층 형성한다. 이와 같이 해서 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)을 형성한다.
더 나가 그 위에, 청색 발광용 InGaN(＜0.3In)다중 양자 우물층22(c)을 형성한다. 도10에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(c)-1 및 InGaN(＜0.3In) 양자우물층22(c)-2은 각각 두께1-20nm이고 3-7층 형성한다. 클래드층은 GaN 또는 AlN이다. 도12(b)에 나타낸 듯이, 그 위에서 p형GaN막23을 100-300nm형성한다. P형GaN막은p-+p+구조로 되어있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도12(a)에 나타낸 적, 청색적층발광 다이오드와 분리한 녹색 발광 다이오드가 완성된다. 단, p형GaN막23을 100-300nm형성 하기 전에, GaN블록층을 5-30nm형성한다. 또는 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
（실시형태 7）
도12(a)에 나타낸 n형3C-SiC41위에 적, 녹, 청색 발광 다이오드를 적층한 구조를 나타낸다. 단, p형층으로써 p형3C-SiC43을 사용하고 있다. 도 12(a)를 나타낸 Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2를 형성한다. SiC버퍼막4（미도시）를 10-50nm형성한다. 도12(a)에 나타나도록, Si도프3C-SiC막41을, 마이크로채널 에피택시법에 의해서 2-20μm형성한다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 3C-SiC막을 얻을 수 있다. 그러나 SiO2패턴2의 사이에는 결함이 많은 영역이 있다. 그 때문에, 결함이 많은 부분에 다시 SiO2패턴2을 형성해서 또는 결함이 많은 부분을 에칭한 후 다시 SiO2패턴2를 형성해서 다시 한 번 논도프 및 도프 3C-SiC막과 GaN막41을 성장시켜도 좋다.
실시형태１와 동일하게, 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(~0.4In)23(a)을 형성한다. 도9에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(a)-1및 GaInN(~0.4In) 양자우물층22(a)-2는, 각각 두께1-20nm이고3-7층 형성한다. 이와 같이 해서, 하층 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)을 형성한다.
다음으로, 녹색 발광용 3C-SiC다중 양자 우물층22(b)（밴드갭 약2.38eV）을 형성한다.
도9에 나타내는 3C-SiC도는 다이야몬드 라이크 카본 클래드층22(b)-1 및 3C-SiC 양자우물층22(b)-2은, 각각 두께 1-20nm이고 층을 형성한다.
이와 같이, 녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(b)을 형성한다.　
더 나가 그 위에, 청색 발광용 InGaN(＜0.3In)다중 양자 우물층22(c)을 형성한다. 도9에 상세하게 나타내는 GaN 또는 AlN클래드층22(c)-1 및 GaInN(＜0.4In)양자우물층22(c)-2은 각각 두께1-20nm이고 3-7층 형성한다. 도19에 나타낸, 그 위에, ｐ형3C-SiC막43을 100-300nm형성한다. P형3C-SiC 막은P-구조로 되어 있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도19에 나타내는 적, 녹, 청색적층발광 다이오드가 완성된다. 단, p형3C-SiC막43을 100-300nm 형성하는 전에, GaN블록층을 5-30nm형성한다. 또는 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시형태 ８]
도12(b)에 나타낸 3C-SiC위에 적, 청색 발광 및 이것과는 분리해서 녹색 발광 다이오드를 적층한 구조를 나타낸다. 단, p형층으로써 p형3C-SiC을 사용하고 있다. 도 12(b)에 나타낸, Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2를 형성한다. SiC버퍼막4을 10-50nm형성한다. 도12(b)에 나타낸, 논도프 또는 Si도프3C-SiC막21을, 마이크로채널 에피택시법에 의한 2-20μm형성한다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 3C-SiC막을 얻을 수 있다. 그러나, SiO2패턴2의 사이에는 결함이 많은 영역이 있다. 이 때문에 결함이 많은 부분에 다시 SiO2패턴2를 형성해서, 또는 결함이 많은 부분을 에칭한 후 다시SiO2패턴2을 형성해서 다시 한 번 논도프 및 Si도프 3C-SiC막41를 성장시켜도 좋다.
다음에, 녹색 발광용3C-SiC다중 양자 우물층22(b)（밴드갭약2.38eV）을 형성한다.
도10에 상세하게 나타낸 C리치3C-SiC 또는 다이야몬드 라이크 카본 클래드층22(b)-1 및 3C-SiC양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 1-20nm이고 3-7층 형성한다. 이와 같이 해서 녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(b)을 형성한다.
실시형태3과 동일하게, 별도의 장소에서 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(~0.4In)23(a)을 형성한다. 도6에 상세를 나타내는 GaN 또는 AlN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In) 양자우물층22(a)-2는, 각각 두께1-20nm으로 3-7층 형성한다. 이와 같이 해서 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)을 형성한다.
더 나가 그 위에, 청색 발광용 InGaN(＜0.3In)다중 양자 우물층22(c)을 형성한다. 도10에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(c)-1 및 InGaN(＜0.3In) 양자우물층22(c)-2는 각각 두께 1-20nm이고 3-7층 형성한다. 도19에 나타낸 그 위에 p형3C-SiC막43을 100-300nm형성한다. P형3C-SiC막은 P-구조로 되어 있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도19에 나타내는 적, 녹, 청색적층발광 다이오드가 완성된다. 단, p형3C-SiC 막43을 100-300nm형성하기 전에, GaN클래드층을 대신에 Al클래드 층을 사용하여 것이 양호하다. 또는 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시형태 ９]
도13에 스크라이브 라인을 이용한 백색다이오드의 전극구조를 나타낸다. 또 14는 본 발명의 전극형성 프로세스를 나타낸다. 도14에 나타낸, p+컨택트 GaN영역23위에 스파터링 방법으로 p형 컨택트용 금속Ni/Au31를 적층한 후 에칭에 의한 전극구조를 형성한다. 도14에 나타낸, SiN막 또는 SiO2막 패턴32을 형성한다. 그리고 스크라이브 라인의 저면을 에칭한다. 　
도14에 나타낸 듯, SiO2막 패턴32위에 스파터(Sputter)로 Ti 및 Si합금전극33을 형성한다. 이와 같이하면, 어니일링(Annealing)에 의해서 합금에서 Si가 확산하고, 하지의 n형GaN가 n-가 되어도 컨택트를 형성하기 쉽다. 도17에 나타낸, n형용 컨택트 금속Ti/Au를 형성한다. 이것에 의해서 스크라이브 라인과 그 측면을 이용해 백색 발광 다이오드용 전극을 완성한다. 혹은 NilAu 대신에 Pa/Pt/Au, Pd/Mo/Au, 혹은 Ti/Au 대신에 Ti, Ni, Ni/Al, Al를 사용하는 것이 양호하다.
[실시형태 10]　
도18에 스크라이브 라인을 이용해서, Mg함유 다결정실리콘35에서의 p-형GaN으로의 Mg확산과 TiSi합금33에서 N-형GaN으로의 Si의 확산을 이용해서 오믹 컨택트를 실현한 백색다이오드의 단면도를 나타낸다. 프로세스는 실시형태 10과 동일한, 플래시(Flash) 어니일링을 사용해서 다결정실리콘에서의 불순물확산을 이용하는 점이 다르다. 이러한 방법으로 백색 발광 다이오드용 전극을 완성한다. 혹은 Mg을 함유한 다결정 실리콘 채택하거나, Mg, Ni합금/Pt/Au, Mg, Pd합금/Mo/Au, 혹은 TiSi합금 등으로 대체할 수 있고, In/Si와 Sn.Si를 이용해도 좋다.
[실시형태 11]
도19에 스크라이브 라인을 이용해서, 저압 CVD로 다결정실리콘에서 확산을 이용한 n-형3C-SiC41 에피택셜 및 p-형3C-SiC43으로의 오믹 컨택트를 실현한 백색 발광 다이오드 전극구조를 나타낸다. B를 함유한 ｐ형 다결정실리콘51을 p-형3C-SiC층43위로 형성하고, 에칭에 의해서 전극구조를 형성한다. 또는 As 또는P를 포함한 n형 다결정실리콘53을 형성하고, 에칭에 의해서 전극구조를 형성한다. 그 후 플래시 어니일링에 의해서, 다결정실리콘에서 각각 Al 또는 B 및 As 또는 P를 확산시켜, 3C-SiC와의 오믹 컨택트를 형성한다. 그 위에 p형 오믹 컨택트용 전극54，n형 오믹컨택트용 55의 전극을 형성하고 완성한다.
이후 플래쉬 어니일링으로 다결정 실리콘의 확산을 시켜 n형3C-SiC로의 오믹 콘택트 실현 시켜고, 그위에 p형 오믹콘택트용 전극54, n형오믹콘택트용55 전극을 형성하고 백색 발광 다이오드용 전극을 완성한다. 혹은 불순물을 As로, P에대해 B로 각각 대체하고 Al을 사용해도 좋다.
[실시형태 12]
도20에 스크라이브 라인을 이용해서, 다결정실리콘에서의 확산을 이용한 n-형3C-SiC41 에피택셜 및 p-형3C-SiC43으로의 오믹 컨택트를 실시한 백색 발광 다이오드 전극구조를 표시한다. B 또는Al를 포함한 ｐ형 다결정실리콘51을 p-형3C-SiC층43위에 형성하고 에칭보다 전극구조를 형성한다. 또는 As 또는 P를 포함n형 다결정실리콘53을 형성하고, 에칭에 의해서 전극구조를 형성한다. 그 후 플래시 어니일링에 의해서, 다결정실리콘에서 각각, Al 또는 B및 As 또는 P를 확산시키고, 3C-SiC와의 오믹 컨택트를 형성한다. 그 위에 금속전극61을 형성하고 완성한다.
[실시예 1]
도3, 4, 5에 적, 녹, 청색광다이오드를 적층하는 프로세스를 나타낸다. 도3（a）에 나타낸, Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2를 형성했다. 도3(b)에 나타낸, MOCVD에 의해서 900℃이고, AlN버퍼막4를 30nm형성했다. 도3(c)에 나타낸, MOCVD에서 논도프 및 도프GaN막21을, 마이크로채널 에피택시법에 의해서 3μm형성했다. SiO2패턴2의 위에는 양질GaN막을 얻을 수 있다.
도3(d)에 나타낸, 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(~0.4In)23(a)을 형성했다. 1050℃에서 트리메틸갈륨（TMG）과 암모니아(NH3）에 의한 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서TMG, NH3 및 트리메틸인듐（TMI）에 의한 GaInN양자우물층을 형성했다.
도9에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In)양자우물층22(a)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로, 층수는 4 및 3층 형성했다. 이와 같이 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)을 형성했다. 　
도4(e)에 나타낸, 감압CVD법의 원자층 에피택시(ALE)에 의해, SiH4 및 C2H4을 사용해서, 1000℃，0.3Torr이고、녹색 발광용3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)（밴드갭 약2.38eV）을 형성했다. 도9에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(b)-1 및 3C-SiC GaInN양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 각각 3층씩 형성했다. 이것에 의해서 녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(b)를 형성했다. 　
도4(f)에 나타낸, 1050℃에서 트릴메틸갈륨（TMG）과 암모니아(NH3）에 의한 GaN
클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3，및 트리메틸인륨（TMI）에 의한 청색 발광용 GaInN(＜0.3In) 다중 양자 우물층22(c)을 형성했다. 도9에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(c)-1 및 GaInN(~<0.3In)양자우물층22(c)-2은 각각 두께 7 및 5nm으로 3층씩 형성했다. 도 4(g)에 나타낸 그 위에, 1050℃에서 TMG，NH3 및 Cp2Mg에 의해, p형GaN막23을 200nm 형성했다. P형GaN막은 p-+p+구조로 되어 있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도 2(a)에 나타내는 적, 녹, 청색 적층발광 다이오드가 완성한다. 단, p형GaN막23을 200nm형성하기 전에, 1050℃에서 TMG와 NH3에 의해서 GaN블록층을 10nm형성했다. 이것에 의해서 백색 발광 다이오드를 얻을 수 있다.
또한, 클래드층을 GaN에서 AlN으로 변경해도 좋다. 또한 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(～0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시예 ２]
도3, 4, 5에 적, 녹, 청색광다이오드를 적층하는 프로세스를 나타낸다. 도3（a）에 나타낸, Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2를 형성했다. 도3(b)에 나타낸, MOCVD에 의해서 900℃이고, AlN버퍼막4를 30nm형성했다. 도3(c)에 나타낸, MOCVD에서 논도프 및 도프GaN막21을, 마이크로채널 에피택시법에 의해서 3μm형성했다. SiO2패턴2의 위에는 양질GaN막을 얻을 수 있다.
도3(d)에 나타낸, 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(~0.4In)23(a)을 형성했다. 1050℃에서 트리메틸갈륨（TMG）과 암모니아(NH3）에 의한 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3 및 트리메틸인듐（TMI）에 의한 GaInN양자우물층을 형성했다.
도9에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In)양자우물층22(a)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로, 층수는 4 및 3층 형성했다. 이와 같이 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)을 형성했다. 　
도4(e)에 나타낸, 감압CVD법의 원자층 에피택시(ALE)에 의해, SiH4 및 C2H4을 사용해서, 1000℃，0.3Torr이고、녹색 발광용3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)(밴드갭 약2.38eV）을 형성했다. 도9에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(b)-1 및 3C-SiC GaInN양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 각각 3층씩 형성했다. 이것에 의해서 녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(b)를 형성했다. 　
도4(f)에 나타낸, 1050℃에서 트릴메틸갈륨（TMG）과 암모니아(NH3）에 의한 GaN
클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3，및 트리메틸인륨（TMI）에 의한 청색 발광용 GaInN(＜0.3In) 다중 양자 우물층22(c)을 형성했다. 도5에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(c)-1 및 GaInN(~<0.3In) 양자우물층22(c)-2은 각각 두께 7 및 5nm으로 3층씩 형성했다.
도 4(g)에 나타낸 그 위에, 1050℃에서TMG，NH3 및 Cp2Mg에 의해, p형GaN막23을 200nm형성했다. P형GaN막은 p-+p+구조로 되어 있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도 2(a）에 나타내는 적, 녹, 청색적층발광 다이오드가 완성한다. 단, p형GaN막23을 200nm형성하기 전에, 1050℃에서 TMG와 NH3에 의해서 GaN블록층을 10nm형성했다. 이것에 의해서 백색 발광 다이오드를 얻을 수 있다.
또한, 3C-SiC클래드층을 GaN을 C리치3C-SiC에서 다이야몬드 라이크 카본으로 변경해도 좋다. 또한 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시예 3]
도3, 4, 5에 적, 녹, 청색광다이오드를 적층하는 프로세스를 나타낸다. 도5（a）에 나타낸, Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2를 형성했다. 도5(b)에 나타낸, MOCVD에 의해서 900℃이고, AlN버퍼막4를 30nm형성했다. 도5(c)에 나타낸, MOCVD에서 논도프 및 도프GaN막21을, 마이크로채널 에피택시법에 의해서 5μm형성했다.
도6(d)에 나타낸 것과 같이, SiO2패턴24를 형성하고, 그 후, 감압CVD법의 원자층 에피택시(AlE)에 의해서, SiH4 및 C2H4를 사용해서, 1000℃, 0.3Torr이고, 녹색 발광용 3C-SiC다중 양자 우물22(b)(밴드갭 약2.38V)를 형성했다. 도10에 상세하게 나타낸 ALN 클래드층 22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로, 층수는 4 및 3층 형성했다. SiO2위에도 3C-SiC는 형성되지만, 생략한다. 　
도6(e)에 나타낸, 3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)위에 SiO2패턴 24를 형성하고, 더나가, 그 횡에, 1050℃에서 트리메틸갈륨(TMG)와 암모니아(NH3)에 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3, 및 트리메틸갈륨(TMG)에 의해서, GaInN(~0.4In)22(a)의 다중 양자 우물층을 형성했다. 도 10에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In)양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 각각 4 및 3층 형성했다.
도6(f)에 나타낸 것과 같이, 적색 발광용 GaInN 다중 양자 우물층(~0.4In)22(a)위에 1050℃에서 트리메틸갈륨(TMG)와 암모니아(NH3)에 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3, 및 트리메틸갈륨(TMG)에 의해서, 청색 발광용 다중 양자 우물층(<0.3In)22(c)를 적층했다. 도 10에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(c)-1 및 GaInN(~0.3In)양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 3층씩 형성했다. 도7(g)에 나타낸 것과 같이, 3C-SiC다중 양자 우물층22(b)(밴드갭 약2.38eV)위에 SiO2패턴을 제거했다.
도7(h)에 나타낸 것과 같이 디바이스 분리용 SiO2패턴을 24을 형성했다. 도8(i)에 나타낸 것과 같이, p-+p+GaN막층23을 200nm형성한다, 그 후, 도8(j)에 나타낸 것 같이, 디바이스 분리용 SiO2패턴24를 제거한다. 더 나가 전극형성을 행하고, 도2(b)에 표시한 적, 청색 발광층 적층과 녹색 발광층을 분리한 디바이스를 형성했다. 이것에 의해서 백색 발광 다이오드를 얻을 수 있다. 또한 클래드층을 AlN에서 GaN으로 변경해도 좋다. 또한 적색광 다이오드 대신에, GaInN(～0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시예 ４]
도5, 6, 7, 8에 적, 청색광 다이오드와 녹색 발광 다이오드를 분리 형성하는 프로세스를 나타낸다. 도5（a）에 나타낸, Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2를 형성했다. 도5(b)에 나타낸, MOCVD에 의해서 900℃에서, AlN버퍼막4를 30nm형성했다. 도5(c)에 나타낸, MOCVD에서 논도프 및 도프GaN막21을、마이크로채널 에피택시법에 의해서 5μm형성했다. SiO2패턴2의 위에는 양질GaN막을 얻을 수 있다.
도5(d)에 나타낸 것과 같이, SiO2패턴24를 형성하고, 그 후, 감압CVD법의 원자층 에피택시(ALE)에 의해서, SiH4 및 C2H4를 사용해서, 1000℃, 0.3Torr이고, 녹색 발광용 3C-SiC다중 양자 우물22(b)(밴드갭 약2.38V)를 형성했다. 도10에 상세하게 나타낸 C리치3C-SiC클래드층22(b)-1 및 3C-SiC 양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로, 4 및 3층 형성했다. SiO2위에도 3C-SiC는 형성되지만, 생략한다.
도6(e)에 나타낸, 3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)위에 SiO2패턴 24를 형성하고, 더나가, 그 횡에, 1050℃에서 트리메틸갈륨(TMG)와 암모니아(NH3)에 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3, 및 트리메틸인륨(TMI)에 의해서, 적색 발광용 GaInN(~0.4In)22(a)의 다중 양자 우물층을 형성했다. 도 6에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(c)-1 및 GaInN(<0.3In)양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 각각 4 및 3층 형성했다.
도6(f)에 나타낸 것과 같이, 적색 발광용 GaInN다중 양자 우물층(~0.4In)22(a)위에 1050℃에서 트리메틸갈륨(TMG)와 암모니아(NH3)에 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3, 및 트리메틸갈륨(TMG)에 의해서, 청색 발광용 다중 양자 우물층(<0.3In)22(c)을 적층했다. 도 10에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(c) -1 및 GaInN(<0.3In)양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 3층씩 형성했다. 도7(g)에 나타낸 것과 같이, 3C-SiC다중 양자 우물층22(b)(밴드갭 약2.38eV)위에 SiO2패턴을 제거했다.
도7(h)에 나타낸 것과 같이 디바이스 분리용 SiO2패턴을 24을 형성했다. 도8(i)에 나타낸 것과 같이, p-+p+GaN막층23을 200nm형성한다, 그 후, 도8(j)에 나타낸 것 같이, 디바이스 분리용 SiO2패턴24를 제거한다. 더 나가 전극형성을 행하고, 도2(b)에 표시한 적, 청색 발광층 적층과 녹색 발광층을 분리한 디바이스를 형성했다. 이것에 의해서 백색 발광 다이오드를 얻을 수 있다. 또한 클래드층을 GaN에서 AlN으로 변경해도 좋다.
또한 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색 발광 다이오드를 사용해도 좋다.
[실시예 ５]
도11(a)에 나타낸 n형3C-SiC41위에 적, 녹, 청색 발광 다이오드를 적층한 구조를 표시한다. 단, p형층으로써 p형GaN23을 사용하고 있다. 도11(a)에 나타낸, Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2를 형성한다. 900℃에서 감압CVD법에 의해서, SiH4 및 C2H4을 사용해서 SiC버퍼막4（미도시）를 30nm형성했다. 도11(a)에 나타내도록, 1000℃에서 감압CVD법 및 감압CVD법의 원자층 에피택시(ALE)에 의해서 SiH4 및 C2H2, 더 나가 NH3을 사용해서, N(질소) 도프3C-SiC막41을, 마이크로채널 에피택시법에 의해서 2μm형성했다. 또는 이 막에 이온 주입에 의해서 P를 도프하고, n-으로 했다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 3C-SiC막을 얻을 수 있다.
실시예１과 동일하게, 1050℃에서 트리메틸갈륨（TMG）와 암모니아(NH3）에 의해 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3 및 트리메틸인듐（TMI）에 의해서 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(~0.4In)23(a)을 형성했다. 도9에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In)양자우물층22(a)-2은, 각각 두께 7 및 5nm으로 4 및 3층 형성했다. 이와 같이 해서, 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)을 형성했다.
다음으로 감압CVD법의 원자층 에피택시(ALE)에 의해서, SiH4 및 C2H4를 사용해서 1000℃, 0.3Torr이고, 녹색 발광용 3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)（밴드갭 약2.38eV）을 형성했다. 도9에 상세하게 나타낸 C리치3C-SiC 클래드층22(b)-1 및 3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 3층씩 형성했다. 이와 같이 해서, 녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(b)을 형성했다. 　
더 나가 그 위에、1050℃에서 트리메틸갈륨（TMG）과 암모니아(NH3）에 의한 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3，및 트리메틸인듐（TMI）에 의한 청색 발광용InGaN(＜0.3In) 다중 양자 우물층22(c)을 형성했다. 도9에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(c)-1 및 GaInN(＜0.4In)양자우물층22(c)-2는, 각각 두께 7 및 5nm로 3층씩 형성한다. 도11(a)에 나타낸 것과 같이, 그 위에ｐ형GaN막23을 200nm형성했다. P형GaN막은p-+p+구조로 되어 있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도11(a）에 나타낸 적, 녹, 청색적층발광 다이오드가 완성되었다. 단, p형GaN막23을 200nm형성하기 전에, GaN블록층을 10nm형성했다. 이것에 의해서 백색 발광 다이오드를 얻을 수 있다. 또한 GaN클래드층에 대신해서 AlN 클래드층을 사용해도 좋다. 또한 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색다이오드를 사용해도 좋다.
[실시예 ６]
도11(b)에 나타낸 것과 같이 3C-SiC41위에 적, 녹, 청색 발광 및 이것과는 분리해서 녹색 발광다이오를 적층한 구조를 나타낸다. 단, p형층으로써 p형GaN23을 사용하고 있다. 도12(b)에 나타낸 것과 같이, Si기판(1)상에 SiO2막 패턴2를 형성한다. 900℃에서 감압CVD법에 의해서, SiH4 및 C2H4을 사용해서 SiC버퍼막4（미도시）를 30nm형성했다. 도11(b)에 나타내도록, 1000℃에서 감압CVD법 및 감압CVD법의 원자층 에피택시（ALE）에 의해서 SiH4 및 C2H2、더 NH3을 사용해서, N도프3C-SiC막21을, 마이크로채널 에피택시법에 의해서 2μm형성했다.
또는 이 막에 이온 주입에 의해서 P를 도프하고, n-으로 했다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 3C-SiC막을 얻을 수 있다.
다음에, 감압CVD법의 원자층 에피택시(ALE)에 의한, SiH4 및 C2H4를 사용해서 1000℃, 0.3Torr으로, 녹색 발광용 3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)(밴드갭 약2.38eV)를 형성했다. 도6에 상세하게 나타낸 C리치3C-SiC클래드층22(b)-1 및 3C-SiC양자우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로, 4 및 3층 형성한다. 이와 같이해서, 녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(b)를 형성했다.
실시예3과 동일하게, 1050℃에서 트리메틸갈륨（TMG）와 암모니아(NH3）에 의해 GaN클래드층을 형성하고、800℃에서 TMG, NH3，및 트리메틸인듐（TMI）에 의해서 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(~0.4In)23(a)을 형성했다. 도10에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In)양자우물층22(a)-2은, 각각 두께 7 및 5nm으로 4 및 3층 형성했다. 이와 같이 해서, 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)을 형성했다.
더 나가 그 위에, 1050℃에서 트리메틸갈륨（TMG）과 암모니아(NH3）에 의한 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3，및 트리메틸인듐（TMI）에 의한 청색 발광용InGaN(＜0.3In)다중 양자 우물층22(c)을 형성했다. 도10에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(c)-1 및 InNGa (＜0.3In)양자우물층22(c)-2는, 각각 두께 7 및 5nm로 3층씩 형성한다. 클래드층은 GaN이다.
도11(b)에 나타낸, 그 위에 ｐ형GaN막23을 200nm형성했다. P형GaN막은 p-+p+구조로 되어 있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도11(b)에 나타낸 적, 녹, 청색 적층 발광 다이오드가 완성되었다. 단, p형GaN막23을 200nm형성하기 전에, GaN블록층을 10nm형성했다. 이것에 의해서 백색 발광 다이오드를 얻을 수 있다. 또한 GaN클래드층에 대신해서 AlN 클래드층을 사용해도 좋다. 또한 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색다이오드를 사용해도 좋다.
[실시예 7]
도12(a)에 나타낸 n형3C-SiC41위에 적, 녹, 청색 발광 다이오드를 적층한 구조를 표시한다. 단, p형층으로써 p형3C-SiC43를 사용하고 있다. 도12(a)에 나타낸, Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2를 형성한다. 900℃에서 감압CVD법에 의해서, SiH4 및 C2H4을 사용해서 SiC버퍼막4（미도시）를 30nm형성했다. 도12(a)에 나타내도록, 1000℃에서 감압CVD법 및 감압CVD법의 원자층 에피택시（AlE）에 의해서 SiH4 및 C2H2、더 NH3을 사용해서, N도프3C-SiC막41을, 마이크로채널 에피택시법에 해서2μm형성했다.
또는 이 막에 이온 주입에 의해서 P를 도프하고, n-으로 했다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 3C-SiC막을 얻을 수 있다.
실시예１과 동일하게, 1050℃에서 트리메틸갈륨（TMG）와 암모니아(NH3）에 의해 GaN클래드층을 형성하고、800℃에서 TMG, NH3，및 트리메틸인듐（TMI）에 의해서 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(~0.4In)23(a)을 형성했다. 도9에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(a)-1 및 GaInN(~0.4In)양자우물층22(a)-2은, 각각 두께 7 및 5nm으로 4 및 3층 형성했다. 이와 같이 해서, 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)을 형성했다.
다음으로 감압CVD법의 원자층 에피택시（ALE）에 의해서, SiH4 및 C2H4를 사용해서 1000℃，0.3Torr이고, 녹색 발광용 3C-SiC다중 양자 우물층22(b)（밴드갭 약2.38eV）을 형성했다. 도5에 상세하게 나타낸 C리치3C-SiC 또는 다이야몬드 클래드층22(b)-1 및 3C-SiC다중 양자 우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 3층씩 형성했다. 이와 같이 해서, 녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(b)을 형성했다. 　
더 나가 그 위에, 1050℃에서 트리메틸갈륨（TMG）과 암모니아(NH3）에 의한 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3，및 트리메틸인듐（TMI）에 의한 청색 발광용InGaN(＜0.3In)다중 양자 우물층22(c)을 형성했다. 도5에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(c)-1 및 GaInN(＜0.4In)양자우물층22(c)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 3층씩 형성한다.
도12(a)에 나타낸, 그 위에, 1000℃에서 감압CVD법 및 감압CVD법의 원자층 에피택시(AlE)에 의해서 SiH4, C2H2 및 CP2MG를 상용하고, P형3C-SiC막43을 200nm형성한다. P형3C-SiC막은 P-구조로 되어 있다. 단, p형3C-SiC막23을 200nm형성하기 전에, GaN블록층을 10nm형성했다. 이것에 의해서 백색 발광 다이오드를 얻을 수 있다. 또한 GaN클래드층에 대신해서 AlN클래드층을 사용해도 좋다. 또한 적색 발광 다이오드 대신에, GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색다이오드를 사용해도 좋다.
　
[실시예 ８]
도12(b)에 나타낸 것과 같이 3C-SiC위에 적, 청색 발광 및 이것은 분리해서 녹색 발광 다이오드를 적층한 구조를 나타낸다. 단, p형층으로써 p형3C-SiC를 사용하고 있다.
도12(b)에 나타낸 것과 같이, Si기판(1)위에 SiO2막 패턴2를 형성한다. 900℃에서 감압CVD법에 의해서, SiH4 및 C2H4을 사용해서 SiC버퍼막4를 30nm형성했다. 도12(b)에 나타낸 것과 같이, 1000℃에서 감압CVD법 및 감압CVD법의 원자층 에피택시（AlE）에 의해서 SiH4 및 C2H2 , 더 NH3을 사용해서, N도프3C-SiC막21을, 마이크로채널 에피택시법에 의해서 2μm형성했다.
또는 이 막에 이온 주입에 의해서 P를 도프하고, n-으로 했다. SiO2패턴2의 위에는 양질의 3C-SiC막을 얻을 수 있다.
다음으로 1000℃에서 감압CVD법의 원자층 에피택시（AlE）에 의해서, SiH4 및 C2H4를 사용해서 녹색 발광용 3C-SiC 다중 양자 우물층22(b)（밴드갭 약2.38eV）을 형성했다. 도10에 상세하게 나타낸 C리치3C-SiC 클래드층22(b)-1 및 3C-SiC다중 양자 우물층22(b)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 3층씩 형성했다. 이와 같이 해서, 녹색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(b)을 형성했다.
실시예3과 동일하게, 1050℃에서 트리메틸갈륨（TMG）와 암모니아(NH3）에 의해 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3 및 트리메틸인듐（TMI）에 의해서 적색 발광용 다중 양자 우물층GaInN(～0.4In)23(a)을 형성했다. 도6에 상세하게 나타낸 GaN 또는 AlN클래드층22(a)-1 및 GaInN(～0.4In)양자우물층22(a)-2은, 각각 두께 7 및 5nm으로 4 및 3층 형성했다. 이와 같이 해서, 하층에 적색 발광에 대응하는 다중 양자 우물층22(a)을 형성했다.
더 나가 그 위에, 1050℃에서 트리메틸갈륨（TMG）과 암모니아(NH3）에 의한 GaN클래드층을 형성하고, 800℃에서 TMG, NH3，및 트리메틸인듐（TMI）에 의한 청색 발광용 InGaN(＜0.3In)다중 양자 우물층22(c)을 형성했다. 도6에 상세하게 나타낸 GaN클래드층22(c)-1 및 GaInN(＜0.4In)양자우물층22(c)-2는, 각각 두께 7 및 5nm으로 3층씩 형성한다.
도12(b)에 나타낸, 그 위에 1000℃에 감압CVD법 및 감압CVD법의 원자층 에피택시(ALE)에 의해서, SiH4, C2H4 및 CP2MG를 사용해서 ｐ형3C-Sic막43을 200nm형성했다. P형3C-SiC막은 p-구조로 되어 있다. 그 후, 전극형성을 행하고, 도12(b)에 나타낸 적, 녹, 청색적층발광 다이오드가 완성되었다. 단, p형3C-SiC막43을 200nm 형성하기 전에, GaN블록층을 10nm형성했다. 이것에 의해서 백색 발광 다이오드를 얻을 수 있다. 또한 GaN클래드층에 대신해서 AlN클래드층을 사용해도 좋다. 또한 적색 발광 다이오드 대신에、GaInN(~0.3In)의 양자우물층을 가진 황색다이오드를 사용해도 좋다.
　
[실시예 ９]
도13에 스크라이브 라인을 이용한 백색다이오드 전극구조를 나타낸다. 또는 도14에 본 발명의 전극형성 프로세스를 나타낸다. 도14(a)에 나타낸、p+컨택트GaN영역23위에 스파터에 의해서 p형 컨택트용 금속Ni/Au31을 형성300nm형성하고, 에칭에 의한 전극구조를 형성했다. 도14(b)에 나타낸, SiN막 또는 SiO2막 패턴32를 형성한다. 그리고, 스크라이브 라인의 저면을 에칭했다.
도14(c)에 나타낸、SiO2막 패턴32위에 스파터에 의한 Ti 및 Si합금전극33을 300nm형성했다. 이와 같이하면, 어니일링에 의한 합금에서 Si가 확산하고, 기초 n형GaN가 N-이여도, 컨택트 형성을 할 수 있다. 도14(d)에 나타낸, 스파터에 의한 N형용컨택트 금속Ti/Au34를 300nm형성했다. 이것에 의한 스크라이브 라인과 그 저(밑)면을 이용한 백색 발광 다이오드용 전극형성이 완성되었다. 또한, Ni/Au 대신에 Pa/Pt/Au, Pd/Mo/Au, 또는 Ti/Au에 대신에, Ti, Ni, Ni/Al, Al을 사용해도 좋다.
　
[실시예 10]
도18에 스크라이브 라인을 이용하고, 스파터에 의해서 Mg함유 다결정실리콘35에서의 p-형GaN으로의 Mg확산과 TiSi합금33에서 n-형GaN으로의 Si의 확산을 이용해서 오믹 컨택트를 실현한 백색 다이오드 단면도를 나타낸다. 프로세스는 실시예9와 동일하지만, 플래시 어니일링을 사용해서 다결정실리콘에서의 불순물확산을 이용하는 점이 다르다. 이것에 의해서 백색 발광 다이오드용 전극형성이 완성되었다. 또한 Mｇ함유 다결정실리콘 대신에，Mg，Ni합금/Au,Mg，Pa합금/Pt/Au, Mg, Pd합금/Mo/Au、또는 TiSi합금 대신에, In/Si또는Sn/Si을 사용해도 좋다.
　
[실시예 11]
도19에 스크라이브 라인을 이용해서, 저압CVD에 의한 다결정실리콘에서의 확산을 이용한 n-형3C-SiC41에피택셜 및 p-형3C-SiC43으로의 오믹 컨택트를 실현한 백색 발광 다이오드 전극구조를 나타낸다. B를 포함한 p형 다결정실리콘51를 P-형3C-SiC층43위에 300nm형성하고, 에칭에 의해서 전극구조를 형성한다. 또는 저압CVD에 의한 As를 포함한 n형 다결정실리콘53을 300nm형성하고, 에칭에 의한 전극구조를 형성했다.
그 후 플래시 어니일링에 의해서, 다결정실리콘에서 각각, B 및 As를 확산시키고、3C-SiC와의 오믹 컨택트를 형성한다. 그 위에 스파터에 의한 p형 오믹 컨택트용 전극54, n형 오믹 컨택트용55의 전극을 300nm씩 형성하고, 백색 발광 다이오드용 전극형성이 완성했다. 또한, 불순물을 As에 대신에, P를 또는 B대신에 Al를 사용해도 좋다.
　
[실시예 12]
도20에 스크라이브 라인을 이용해서, 저압CVD에 의한 다결정실리콘에서의 확산을 이용하고, n-형3C-SiC41에피택셜 및 p-형3C-SiC43으로의 오믹 컨택트를 실현한 백색광 다이오드 전극구조를 나타낸다. 저압CVD에 의한 Al를 포함한 p형 다결정실리콘 51를 p-형3C-SiC층43위에 300nm형성하고, 에칭에 의한 전극구조를 형성했다. 또 저압CVD에 의한 P을 포함한 n형 다결정실리콘53을 300nm형성하고, 에칭에 의한 전극구조를 형성했다. 그 후 플래시 어니일링에 의해, 다결정실리콘에서 각각 Al 및 P를 확산시키고, 3C-SiC와의 오믹 컨택트를 형성했다. 그 위에 스파터에 의한 금속전극61을 형성하고, 백색 발광 다이오드용 전극형성이 완성되었다. 또한, 불순물을 Al에 대신에, B을 또는 P대신에 As를 사용해도 좋다.
1. 기판 2. SiO2패턴
3. SiO2개구부 4. 버파층
5. 스크라이브 라인 21. n-또는 n-+n+ＧaＮ에피택셜층
22. (a)．적색 발광MQWs（다중우물층） 22. (a)-1. 클래드층（AlN 또는 GaN）
22. (a)-2. 월층　（GaInN（＞0.3In）） 22. (b)．녹색 발광MQWs（다중우물층）
22. (b)-1. 클래드층（ AlN 또는 GaN 또는 C리치SiC 또는 다이야몬드 카본）
22. (b)-2. 월층（3C-SiC） 22. (c)．청색 발광MQWs（다중우물층）
22. (c)-1. 클래드층（GaN） 22. (c)-2. 월층GaInN（～0.4In）
23. p-+p+ＧaＮ에피택셜층 24．SiO2패턴
31. p형컨택트 전극（Ni/Au, Pa/Pt/Au, Pd/Mo/Au）
32．SiO2 또는 Si3N4패턴 33．TiSi합금（In/Si 또는 Sn/Si）
34．금속전극（Ti, Ni, Ni/Al 또는 Al）
35．불순물 함유 다결정Si（Mg, Ni합금/Au, Mg, Pa합금/Pt/Au, Mg, Pd합금/Mo/Au）
36. n형 컨택트 전극（Ti/Au 또는 Ti/Al /Mo/Au）
41. n-3C-SiC에피택셜층
42(b)．녹색 발광MQWs（3C-SiC 다중 우물층）
42(b)-1. 클래드층（C리치 SiC 또는 다이야몬드 카본）
42(b)-2. 월층（3C-SiC） 43.p-형3C-SiC에피택셜층
51. p형(B, Al 도프)다결정실리콘 52. SiO2 또는 Si3N4패턴
53. n형(As, P도프)다결정실리콘
54. P형 컨택트 전극（Ni/Au, Pa/Pt/Au, Pd/Mo/Au）
55. n형 컨택트 전극（Ti/Au 또는 Ti/Al/Mo/Au）
61. 금속전극（Ti, Ni, Ni/AL 또는 Al）

Claims (22)

  1. 기판 위에 n형 GaN층과 그 위에 GaInN 양자우물층 및 GaN 클래드층을 구비한 적색 발광용 다중 양자 우물층;
    상기 적색 발광용 다중 양자 우물층 위에 3C-SiC 양자우물층 및 GaN 클래드층을 구비한 녹색 발광용 다중 양자 우물층; 및
    상기 녹색 발광용 다중 양자 우물층 위에 GaAlN 양자우물층 및 GaN 클래드층을 구비한 청색 발광용 다중 양자 우물층;
    상기 청색 발광용 다중 양자 우물층 위에 p형 GaN층을 포함하고, 각각 적색, 녹색, 및 청색을 발광시키고, 백색광을 합성할 수 있는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적색 발광、녹색 발광 및 청색 발광 다중 양자 우물내의 클래드층이 AlN층인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 녹색 발광 다중 양자 우물내의 클래드층이 C리치 3C-SiC층인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 녹색 발광 다중 양자 우물내의 클래드층이 다이아몬드 라이크 카본층인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 적색 발광용 다중 양자 우물층 대신에, 황색 발광용 다중 양자 우물층을 이용하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  6. 기판상에 n형 GaN층과、그 위에 3C-SiC 양자우물층 및 GaN 클래드를 구비한 녹색 발광용 다중 양자 우물층;
    동일 칩 위에、상기 녹색 발광용 다중 양자 우물층과는 분리해서 GaInN 양자우물층 및 GaN 클래드층을 구비한 적색 발광용 다중 양자 우물층; 및
    상기 적색 발광용 다중 양자 우물층 위에서 GaAlN 양자우물층 및 GaN 클래드층을 구비한 청색 발광용 다중 양자 우물층을 포함하고;
    각각 녹색, 적색 및 청색을 발광시켜, 백색광이 합성할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  7. 제6항에 있어서, 상기 적색 발광, 녹색 및 청색 발광 다중 양자 우물내의 클래드층이 AlN층인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  8. 제6항에 있어서, 상기 녹색 발광 다중 양자 우물내의 클래드층이 C리치 3C-SiC층인 것을 특징하는 백색 발광 다이오드.
  9. 제6항에 있어서, 상기 녹색 발광 다중 양자 우물내의 클래드층이 다이야몬드 라이크 카본층인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  10. 제6항에 있어서, 상기 적색 발광용 다중 양자 우물층 대신에, 황색 발광용 다중 양자 우물층을 이용하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  11. 제1항 내지 제10항 중 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 n형 GaN층 대신에 n형 3C-SiC인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  12. 제1항 내지 제5항 중 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 p형 GaN층 대신에 p형 3C-SiC인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  13. 제1항 내지 제10항 중 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 백색 발광 다이오드에 있어서 빛을 내는 방향에 대해서, 순차 발광파장이 짧게 되도록 다중 양자 우물층의 적층구조를 포함한 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  14. 제1항 내지 제10항 중 선택된 어느 한 항에 있어서, 스크라이브 라인 영역에 n형 오믹 컨택트(Ohmic contact)가 형성된 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  15. 제1항 내지 제5항 중 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 n형 GaN 및 p형 GaN 위에 각각 n형 다결정실리콘 및 p형 영역용 합금을 전극으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  16. 제1항 내지 제5항 중 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 n형 GaN 및 p형 GaN 위에 각각 n형 다결정실리콘 및 p형 다결정실리콘을 전극으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 n형3C-SiC 위에 n형 다결정실리콘을 전극으로써 포함한 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  18. 제1항 내지 제10항 중 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 기판이,
    단결정Si, 다결정실리콘, SiO2, 소자, 아모퍼스SiC, 다결정SiC 및 카본기판, 사파이어 기판 중 선택된 어느 하나 이상의 기판인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
  19. 기판위에, n형 GaN층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    적색 발광용 GaInN층으로 이루어진 양자우물층과 GaN층으로 이루어진 클래드층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    녹색 발광용 3C-SiC층으로 이루어진 양자우물층과 GaN층으로 이루어진 클래드층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    청색 발광용 GaInN층으로 이루어진 GaN층으로 이루어진 클래드층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    플래시 어니일링에 의해 p형 GaN층에 대해서、마그네슘 함유 다결정실리콘에서의 마그네슘 확산과 n형GaN층에 대해서 Ti/Si합금에서의 실리콘 확산을 행함에 의해 오믹 컨택트를 형성 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 제조방법.
  20. 기판 위에, n형 GaN층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    녹색 발광용3C-SiC층으로 이루어진 양자우물층과 GaN층으로 이루어진 클래드층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    별도의 장소에서 적색 발광용 GaInN층으로 이루어진 양자우물층과 GaN층으로 이루어진 클래드층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    그 위에 청색 발광용 GaInN층으로 이루어진 양자우물층과 GaN층으로 이루어진 클래드층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    p형 GaN층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    플래시 어니일링에 의해서 p형 GaN층에 대해서 마그네슘 함유 다결정실리콘이 마그네슘확산과 n형 GaN층에 대해서 Ti/Si합금에서 실리콘확산을 하는 것에 따라, 오믹 컨택트를 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 제조방법.
  21. 기판 위에、n형3C-SiC층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    적색 발광용 GaInN층으로 이루어진 양자우물층과 GaN층으로 이루어진 클래드층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    녹색 발광용 3C-SiC층으로 이루어진 양자우물층과 C리치 3C-SiC층으로 이루어진 클래드층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    청색 발광용 GaInN층으로 이루어진 양자우물층과 GaN층으로 이루어진 클래드층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    p형 3C-SiC층을 에피택셜 성장하는 단계; 및
    플래시 어니일링에 의해서 p형 3C-SiC층에 대해서、Al함유 다결정실리콘에서 알루미늄 확산과 n형 3C-SiC층에 대해서 다결정실리콘에서의 P확산을 행하고 오믹 컨택트를 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 제조방법.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 p형3C-SiC 위에 p형 다결정실리콘을 전극으로써 포함한 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.
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