JPH01189178A - 半導体発光素子とその製造方法 - Google Patents
半導体発光素子とその製造方法Info
- Publication number
- JPH01189178A JPH01189178A JP63012669A JP1266988A JPH01189178A JP H01189178 A JPH01189178 A JP H01189178A JP 63012669 A JP63012669 A JP 63012669A JP 1266988 A JP1266988 A JP 1266988A JP H01189178 A JPH01189178 A JP H01189178A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- layer
- znse
- hydrogen gas
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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、青色半導体発光素子とその製造方法に関する
ものである。
ものである。
高効率の発光素子を作製するためには、半導体材料にｐ
ｎ接合が形成できることが大きな要件である。しかし、
ＺｎＳｅはｎ型伝導を有するものは比較的容易に得られ
るが、ｐ型伝導を有するものを得ることは非常に困難で
ある。上記のように一方の伝導型しか得られない現象は
、広いバンドギャップを持つ半導体を用いた場合にみら
れ、自己補償効果あるいは不純物による汚染が原因であ
るといわれている。また、最近ＺｎＳｅ単結晶層の形成
に、非熱平衡状態下で、かつ低温成長が可能な分子線エ
ピタキシャル（ＭＢＥ）法や有機金属気相成長（ＭＯＶ
ＰＥ）法が用いられるようになった。しかし、依然とし
てｐ型伝導を有するものは得られていない。ｐ型伝導を
有するＺｎＳｅ単結晶膜を得るためには、さらにドナー
濃度を低減して結晶性を高める必要がある。
ｎ接合が形成できることが大きな要件である。しかし、
ＺｎＳｅはｎ型伝導を有するものは比較的容易に得られ
るが、ｐ型伝導を有するものを得ることは非常に困難で
ある。上記のように一方の伝導型しか得られない現象は
、広いバンドギャップを持つ半導体を用いた場合にみら
れ、自己補償効果あるいは不純物による汚染が原因であ
るといわれている。また、最近ＺｎＳｅ単結晶層の形成
に、非熱平衡状態下で、かつ低温成長が可能な分子線エ
ピタキシャル（ＭＢＥ）法や有機金属気相成長（ＭＯＶ
ＰＥ）法が用いられるようになった。しかし、依然とし
てｐ型伝導を有するものは得られていない。ｐ型伝導を
有するＺｎＳｅ単結晶膜を得るためには、さらにドナー
濃度を低減して結晶性を高める必要がある。
上記ＭＢＥ法やＭＯＶＰＥ法を用いてＺｎＳｅ単結晶層
を成長する場合、基板としてＧａＡｓが用いられている
が、上記Ｇ ａ Ａ ｓ基板には約１０３個／■２の転
位が存在し、この上にＺｎＳｅ単結晶層を成長すると、
上記基板の転位がそのまま引き継がれる。
を成長する場合、基板としてＧａＡｓが用いられている
が、上記Ｇ ａ Ａ ｓ基板には約１０３個／■２の転
位が存在し、この上にＺｎＳｅ単結晶層を成長すると、
上記基板の転位がそのまま引き継がれる。
加えて、ＺｎＳｅとＧ ａ Ａ ｓとの格子不整合率が
０．２７％と大きく、これによって界面にミスフィツト
転位が発生し、上記ＺｎＳｅ層へ伝ばんする。これらの
転位は、伝導型制御のためにドープした元素と複合欠陥
を作り、深い不純物準位を形成する。また、成長中には
ＧａＡｓ基板からガリウムやひ素が拡散し、ＺｎＳｅの
ドナーやアクセプタ不純物になる。これらがｐ型伝導層
の形成を妨げることになる。このようにして、上記転位
と不純物との問題がＺｎＳｅの伝導型制御を妨げており
、本発明は上記の各課題を解決し、Ｐ型伝導層を有する
ＺｎＳｅ層を得ることを目的とするものである、〔課題
を解決するための手段〕 上記目的は、Ｇ ａ Ａ ｓ基板上にバッファ層を成長
し、上記バッファ層上にＺｎＳｅ発光層を形成するとと
もに、上記ＺｎＳｅ発光層におけるｎ型層の形成にはよ
う素を、ｐ型層の形成には窒素をドープすることによっ
て達成される。
０．２７％と大きく、これによって界面にミスフィツト
転位が発生し、上記ＺｎＳｅ層へ伝ばんする。これらの
転位は、伝導型制御のためにドープした元素と複合欠陥
を作り、深い不純物準位を形成する。また、成長中には
ＧａＡｓ基板からガリウムやひ素が拡散し、ＺｎＳｅの
ドナーやアクセプタ不純物になる。これらがｐ型伝導層
の形成を妨げることになる。このようにして、上記転位
と不純物との問題がＺｎＳｅの伝導型制御を妨げており
、本発明は上記の各課題を解決し、Ｐ型伝導層を有する
ＺｎＳｅ層を得ることを目的とするものである、〔課題
を解決するための手段〕 上記目的は、Ｇ ａ Ａ ｓ基板上にバッファ層を成長
し、上記バッファ層上にＺｎＳｅ発光層を形成するとと
もに、上記ＺｎＳｅ発光層におけるｎ型層の形成にはよ
う素を、ｐ型層の形成には窒素をドープすることによっ
て達成される。
本発明ではＧａＡｓ基板上にバッファ層が存在するため
に、ＺｎＳｅとＧａＡｓとの格子不整による転位は界面
に発生しない。また、ＧａＡｓ基板に存在する転位はバ
ッファ層に吸収され、ＺｎＳｅ発光層に伝ばんされる転
位数は大幅に減少する。さらに、ＧａＡｓ基板からのガ
リウムやひ素もバッファ層に吸収され、ＺｎＳｅ発光層
に拡散することが無くなる。また、よう素および窒素は
、それぞれ亜鉛位置およびセレン位置を置換してそれぞ
れ浅いドナーおよび浅いアクセプタ準位を形成するとと
もに、ＺｎＳｅ中においては極めて安定に存在する元素
である。この結果、非常に良質の結晶性を有するｎおよ
びｐ型伝導性のＺｎＳｅ発光層を得ることができる。
に、ＺｎＳｅとＧａＡｓとの格子不整による転位は界面
に発生しない。また、ＧａＡｓ基板に存在する転位はバ
ッファ層に吸収され、ＺｎＳｅ発光層に伝ばんされる転
位数は大幅に減少する。さらに、ＧａＡｓ基板からのガ
リウムやひ素もバッファ層に吸収され、ＺｎＳｅ発光層
に拡散することが無くなる。また、よう素および窒素は
、それぞれ亜鉛位置およびセレン位置を置換してそれぞ
れ浅いドナーおよび浅いアクセプタ準位を形成するとと
もに、ＺｎＳｅ中においては極めて安定に存在する元素
である。この結果、非常に良質の結晶性を有するｎおよ
びｐ型伝導性のＺｎＳｅ発光層を得ることができる。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図は本発明による半導体発光素子の一実施例を示す
断面構造図、第２図は上記実施例の製造におけるＭＯＶ
ＰＥ成長装置の構成図、第３図は上記実施例で形成した
ＺｎＳｅ発光層の７７Ｋにおけるホトルミネッセンス特
性図、第４図は本発明による半導体発光素子の他の実施
例を示す断面構造図である。第１図において、１はＧ
ａ Ａ ｓ基板、２はＺｎＳｅとＺｎＳとの多層構造か
らなる歪超格子バッファ層、３はｐｎ接合を有するＺｎ
Ｓｅ発光層を示している。４および５はオーミック電極
である。
断面構造図、第２図は上記実施例の製造におけるＭＯＶ
ＰＥ成長装置の構成図、第３図は上記実施例で形成した
ＺｎＳｅ発光層の７７Ｋにおけるホトルミネッセンス特
性図、第４図は本発明による半導体発光素子の他の実施
例を示す断面構造図である。第１図において、１はＧ
ａ Ａ ｓ基板、２はＺｎＳｅとＺｎＳとの多層構造か
らなる歪超格子バッファ層、３はｐｎ接合を有するＺｎ
Ｓｅ発光層を示している。４および５はオーミック電極
である。
ＺｎＳｅ発光層３は、バッファ層２上に窒素をドープし
たｐ型ＺｎＳｅ層６、よう素をドープしたｎ型ＺｎＳｅ
層７を、この順序にＭＯＶＰＥ法を用いてエピタキシャ
ル成長させて構成している。第２図は上記実施例に使用
したＭＯＶＰＥ成長装置の構成を示す系統図であり、原
料のジエチル亜鉛（（ＣｚＨｓ）ｚＺｎ）、不純物ドー
ピング用のよう化エチル（Ｃ，ＨｓＩ）の有機金属はバ
ブラー容器８および９をそれぞれ所定の温度に保温し、
ガス流量コントローラｔｏ、 １１．１２により流量制
御された水素により反応容器１７に送られる。一方、セ
レン化水素（Ｈ２Ｓｅ）、硫化水素（Ｈｌｓ）、アンモ
ニア（ＮＨ３）はそれぞれのガスボンベ２２．２３．２
４から水素で希釈したものを用い、ガス流量コントロー
ラ１４．１５．１６によって流量制御して反応容器１７
に送る。これら原料のキャリアガスとしては水素を用い
る。２５は水素ボンベを示し、１３はガス流量コントロ
ーラを示している。ＧａＡｓ基板１は反応容器１７内の
基板ホルダ１８の上に配置され、高周波加熱コイル１９
により所定の温度に加熱する。上記反応容器１７は、排
気口２０から排気装置（図示せず）により、内部を減圧
状態に保つことができる。
たｐ型ＺｎＳｅ層６、よう素をドープしたｎ型ＺｎＳｅ
層７を、この順序にＭＯＶＰＥ法を用いてエピタキシャ
ル成長させて構成している。第２図は上記実施例に使用
したＭＯＶＰＥ成長装置の構成を示す系統図であり、原
料のジエチル亜鉛（（ＣｚＨｓ）ｚＺｎ）、不純物ドー
ピング用のよう化エチル（Ｃ，ＨｓＩ）の有機金属はバ
ブラー容器８および９をそれぞれ所定の温度に保温し、
ガス流量コントローラｔｏ、 １１．１２により流量制
御された水素により反応容器１７に送られる。一方、セ
レン化水素（Ｈ２Ｓｅ）、硫化水素（Ｈｌｓ）、アンモ
ニア（ＮＨ３）はそれぞれのガスボンベ２２．２３．２
４から水素で希釈したものを用い、ガス流量コントロー
ラ１４．１５．１６によって流量制御して反応容器１７
に送る。これら原料のキャリアガスとしては水素を用い
る。２５は水素ボンベを示し、１３はガス流量コントロ
ーラを示している。ＧａＡｓ基板１は反応容器１７内の
基板ホルダ１８の上に配置され、高周波加熱コイル１９
により所定の温度に加熱する。上記反応容器１７は、排
気口２０から排気装置（図示せず）により、内部を減圧
状態に保つことができる。
つぎに、第２図に示す装置を用いて、第１図に示す半導
体発光素子を製造する方法を説明する。
体発光素子を製造する方法を説明する。
ＧａＡｓ基板１上にバッファ層２として、ＺｎＳｅ層と
ＺｎＳ６．ｏｓ Ｓｅ０．９４層とをそれぞれ１００人
ずつ計２０００人成長させた。上記ＧａＡｓ基板１の基
板温度を３００℃として、５℃に保ったジエチル亜鉛バ
ブラー容器８を通過させた２５ｃｃ ７分の流量の水素
ガスを１リットル／分の水素ガスで混合希釈し、反応容
器１７内へ導入ノズル２６を通して供給しながら、Ｚｎ
Ｓｅ層の成長の場合には、水素ガスで希釈した５容積％
セレン化水素ガス１００ｃｃ／分の流量に、さらに１リ
ットル／分の流量の水素ガスにより混合希釈したのち、
導入ノズル２６を通して供給する。
ＺｎＳ６．ｏｓ Ｓｅ０．９４層とをそれぞれ１００人
ずつ計２０００人成長させた。上記ＧａＡｓ基板１の基
板温度を３００℃として、５℃に保ったジエチル亜鉛バ
ブラー容器８を通過させた２５ｃｃ ７分の流量の水素
ガスを１リットル／分の水素ガスで混合希釈し、反応容
器１７内へ導入ノズル２６を通して供給しながら、Ｚｎ
Ｓｅ層の成長の場合には、水素ガスで希釈した５容積％
セレン化水素ガス１００ｃｃ／分の流量に、さらに１リ
ットル／分の流量の水素ガスにより混合希釈したのち、
導入ノズル２６を通して供給する。
一方、Ｚｎ５（、、、、Ｓｅ０．．４層の成長の場合に
は、セレン化水素と硫化水素の合計の流量を１００ｃｃ
／分、セレン化水素と硫化水素の流量比を０．９４ ：
０．０６とし、さらに１リットル／分の流量の水素ガ
スによって混合希釈後、同様に導入ノズル２６を通して
供給した。上記バッファ層２が成長終了したのち、原料
ガスを全べて停止し、基板１の温度を３５０℃にする。
は、セレン化水素と硫化水素の合計の流量を１００ｃｃ
／分、セレン化水素と硫化水素の流量比を０．９４ ：
０．０６とし、さらに１リットル／分の流量の水素ガ
スによって混合希釈後、同様に導入ノズル２６を通して
供給した。上記バッファ層２が成長終了したのち、原料
ガスを全べて停止し、基板１の温度を３５０℃にする。
（１）ｐ型層形成：
５℃のジエチル亜鉛のバブラー容器８を通過した２５ｃ
ｃ／分の水素ガスを、１リットル／分の水素ガスに混合
希釈し反応容器１７内に導入する。また、水素ガスで希
釈した５容積％セレン化水素ガス１００ｃｃ／分の流量
を、さらに１リットル／分の流量の水素ガスによって混
合希釈したのち反応容器１７内に導入する。同時に、純
度９９．９９９容積％のアンモニアガス１０ｃｃ／分を
、１００ｃｃ／分の流量の水素ガスに混合希釈したのち
反応容器１７内に導入し、Ｇ ａ Ａ ｓ基板１上に吹
き付けることにより、窒素を約１０１６個／ｃｃ含むｐ
型ＺｎＳｅ層を、２μＩｌ／時間の速度で約１μＩの厚
さに成長させた。
ｃ／分の水素ガスを、１リットル／分の水素ガスに混合
希釈し反応容器１７内に導入する。また、水素ガスで希
釈した５容積％セレン化水素ガス１００ｃｃ／分の流量
を、さらに１リットル／分の流量の水素ガスによって混
合希釈したのち反応容器１７内に導入する。同時に、純
度９９．９９９容積％のアンモニアガス１０ｃｃ／分を
、１００ｃｃ／分の流量の水素ガスに混合希釈したのち
反応容器１７内に導入し、Ｇ ａ Ａ ｓ基板１上に吹
き付けることにより、窒素を約１０１６個／ｃｃ含むｐ
型ＺｎＳｅ層を、２μＩｌ／時間の速度で約１μＩの厚
さに成長させた。
（２）ｎ型層形成：
５℃のジエチル亜鉛のバブラー容器８を通過した２５ｃ
ｃ／分の水素ガスと、−１０℃のよう化エチルのバブラ
ー容器９を通過した２ｃｃ／分の水素ガスとを、１リッ
トル／分の水素ガスに混合希釈したのちの原料ガスと、
水素ガスで希釈した５容積％セレン化水素ガス１００ｃ
ｃ ７分の原料ガスとを反応容器１７に導入し、ＧａＡ
ｓ基板１上に吹き付けることにより、よう素を１０１７
〜１０１＠個／ｃｃ含むｎ型ＺｎＳｅ層を、１時間当り
２μ鳳の速度で約２μ−の厚さに成長させた。上記バッ
ファ層２の厚さは実施例では２００ｎ ｍとした場合を
示したが、何らこれに限るものではなく、ＧａＡｓ基板
１とＺｎＳｅ発光層３との間の格子定数のずれが、Ｚｎ
Ｓｅ発光暦３の形成に何ら影響しない値であればよい。
ｃ／分の水素ガスと、−１０℃のよう化エチルのバブラ
ー容器９を通過した２ｃｃ／分の水素ガスとを、１リッ
トル／分の水素ガスに混合希釈したのちの原料ガスと、
水素ガスで希釈した５容積％セレン化水素ガス１００ｃ
ｃ ７分の原料ガスとを反応容器１７に導入し、ＧａＡ
ｓ基板１上に吹き付けることにより、よう素を１０１７
〜１０１＠個／ｃｃ含むｎ型ＺｎＳｅ層を、１時間当り
２μ鳳の速度で約２μ−の厚さに成長させた。上記バッ
ファ層２の厚さは実施例では２００ｎ ｍとした場合を
示したが、何らこれに限るものではなく、ＧａＡｓ基板
１とＺｎＳｅ発光層３との間の格子定数のずれが、Ｚｎ
Ｓｅ発光暦３の形成に何ら影響しない値であればよい。
得られたＺｎＳｅ発光層３の表面は、凹凸がない平滑な
鏡面が形成されていた。また、ＺｎＳｅ発光層３のＸ線
ロッキングカーブの半値幅は、８０秒以下であり、Ｇａ
Ａｓ基板１上に直接ＺｎＳｅ層を成長させた場合の値４
００秒より大幅に低下した。さらに、Ｚｎ、Ｓｅ発光層
３のホトルミネッセンス特性は、第３図に示す曲線２７
のように青色発光（約４６２ｎｍ付近）だけが極めて強
く、バッファ層２がない場合の曲線２８と比較して、転
位に関するＹｏ全発光、複合欠陥によるＳＡ発光は殆ん
ど観察できず、結晶性、純度ともに大いに改善されてい
ることが判った。また、オーミック電極４および５を第
１図に示すように設けて、ＺｎＳｅ発光層３のｐｎ接合
のＩ−Ｖ特性を測定したところ良好な整流特性を示すと
ともに、その順方向特性はヒステリシスや経時変化を示
さなかった。また、順方向バイアス時に室温で発光した
が、その発光スペクトルは青色発光が支配的であった。
鏡面が形成されていた。また、ＺｎＳｅ発光層３のＸ線
ロッキングカーブの半値幅は、８０秒以下であり、Ｇａ
Ａｓ基板１上に直接ＺｎＳｅ層を成長させた場合の値４
００秒より大幅に低下した。さらに、Ｚｎ、Ｓｅ発光層
３のホトルミネッセンス特性は、第３図に示す曲線２７
のように青色発光（約４６２ｎｍ付近）だけが極めて強
く、バッファ層２がない場合の曲線２８と比較して、転
位に関するＹｏ全発光、複合欠陥によるＳＡ発光は殆ん
ど観察できず、結晶性、純度ともに大いに改善されてい
ることが判った。また、オーミック電極４および５を第
１図に示すように設けて、ＺｎＳｅ発光層３のｐｎ接合
のＩ−Ｖ特性を測定したところ良好な整流特性を示すと
ともに、その順方向特性はヒステリシスや経時変化を示
さなかった。また、順方向バイアス時に室温で発光した
が、その発光スペクトルは青色発光が支配的であった。
つぎに本発明による半導体発光素子の他の実施例を第４
図に示すが、本半導体発光素子は、Ｍ。
図に示すが、本半導体発光素子は、Ｍ。
ＶＰＥ法を用いエピタキシャル成長させて構成している
。第４図において、１はＧａＡｓ基板、２１はＺ ｎ５
（１，ａａ ｓｅａ、ｓｔからなるバッファ層、３はｐ
ｎ接合を有するＺｎＳｅ発光層、４および５はオーミッ
ク電極である。ＧａＡｓ基板１上に設けたバッファ層２
１として、Ｚ ｎｓｏ、ｏａ Ｓ６０．９７層を２００
ｎ ｍ成長させた。ＧａＡｓ基板１の温度を３００℃と
して、５℃に保ったジエチル亜鉛バブラー容器を通過さ
せた２５ｃｃ ７分の流量の水素ガスを１リットル／分
の水素ガスで混合希釈し、第２図に示す反応容器１７内
へ導入ノズル２６を通して供給しながら、セレン化水素
と硫化水素の合計の流量を１００ｃｃ／分、セレン化水
素と硫化水素の流量比を０．９７ ： ０．０３とし、
さらに１リットル／分の流量の水素ガスによって混合希
釈したのち、導入ノズル２６を通して供給した。上記バ
ッファ層２の成長終了後、原料ガスを全べて停止し、基
板１の温度を３５０℃とし、前記実施例と同様の方法で
ＺｎＳｅ発光層３を形成した。
。第４図において、１はＧａＡｓ基板、２１はＺ ｎ５
（１，ａａ ｓｅａ、ｓｔからなるバッファ層、３はｐ
ｎ接合を有するＺｎＳｅ発光層、４および５はオーミッ
ク電極である。ＧａＡｓ基板１上に設けたバッファ層２
１として、Ｚ ｎｓｏ、ｏａ Ｓ６０．９７層を２００
ｎ ｍ成長させた。ＧａＡｓ基板１の温度を３００℃と
して、５℃に保ったジエチル亜鉛バブラー容器を通過さ
せた２５ｃｃ ７分の流量の水素ガスを１リットル／分
の水素ガスで混合希釈し、第２図に示す反応容器１７内
へ導入ノズル２６を通して供給しながら、セレン化水素
と硫化水素の合計の流量を１００ｃｃ／分、セレン化水
素と硫化水素の流量比を０．９７ ： ０．０３とし、
さらに１リットル／分の流量の水素ガスによって混合希
釈したのち、導入ノズル２６を通して供給した。上記バ
ッファ層２の成長終了後、原料ガスを全べて停止し、基
板１の温度を３５０℃とし、前記実施例と同様の方法で
ＺｎＳｅ発光層３を形成した。
第４図における６は窒素ドープｐ型ＺｎＳｅ層で、７は
よう素ドープｎ型ＺｎＳｅ層である。
よう素ドープｎ型ＺｎＳｅ層である。
得られたＺｎＳｅ発光層３の表面は凹凸がない平滑な鏡
面が形成されていた。また、ＺｎＳｅ発光層３のＸ線ロ
ッキングカーブの半値幅は１７０秒以下であり、ＧａＡ
ｓ基板１上に直接ＺｎＳｅＭを成長させた場合の値であ
る４００秒よりも大幅に低下した。
面が形成されていた。また、ＺｎＳｅ発光層３のＸ線ロ
ッキングカーブの半値幅は１７０秒以下であり、ＧａＡ
ｓ基板１上に直接ＺｎＳｅＭを成長させた場合の値であ
る４００秒よりも大幅に低下した。
さらに、ＺｎＳｅ発光層のホトルミネッセンス特性は青
色発光（約４６０ｎ ｍ付近）だけが極めて強く。
色発光（約４６０ｎ ｍ付近）だけが極めて強く。
バッファ層がない場合と比較して、転位に関するＹｏ発
光や複合欠陥によるＳＡ発先はほとんど観察できず、結
晶性や純度もともに大きく改善されていることが判った
。
光や複合欠陥によるＳＡ発先はほとんど観察できず、結
晶性や純度もともに大きく改善されていることが判った
。
ＺｎＳｅにおけるｐｎ接合のＩ−Ｖ特性を測定したとこ
ろ、良好な整流特性を示すとともに、その順方向特性は
ヒステリシスや経時変化を示さなかった。また、順方向
バイアス時に室温で強い青色発光を示した。
ろ、良好な整流特性を示すとともに、その順方向特性は
ヒステリシスや経時変化を示さなかった。また、順方向
バイアス時に室温で強い青色発光を示した。
上記のように本発明による半導体発光素子とその製造方
法は、ＺｎＳｅ発光層がバッファ層を介しＧ ａ Ａ
ｓ基板上に形成された半導体発光素子とその製造方法に
おいて、上記ＧａＡｓ基板上にバッファ層を形成したの
ち、上記バッファ層上に、よう素をドープしたｎ型伝導
層と窒素をドープしたＰ型伝導層とからなるＺｎＳｅ発
光層を形成する工程を備えたことにより、上記基板から
の転位による伝ばんおよびミスフィツト転位の発生が少
なく、かつ、上記基板からの不純物拡散が少ない、結晶
性と純度の点ですぐれたＺｎＳｅ発光層を得ることがで
きる。さらに、上記ＺｎＳｅ発光層に窒素をドープする
ことにより、ｐ型伝導を有するＺｎＳｅ層を得ることが
でき、その結果、整流特性が良好であって経時変化を示
さず、かつ、順方向バイアスで強い青色発光だけを示す
ｐｎ接合を得ることができる。したがって、従来、光デ
ィスク、光プリンタ、表示素子などの情報処理分野にお
ける機器・装置の開発で最も強く望まれていた青色レー
ザの実現が有望になる。
法は、ＺｎＳｅ発光層がバッファ層を介しＧ ａ Ａ
ｓ基板上に形成された半導体発光素子とその製造方法に
おいて、上記ＧａＡｓ基板上にバッファ層を形成したの
ち、上記バッファ層上に、よう素をドープしたｎ型伝導
層と窒素をドープしたＰ型伝導層とからなるＺｎＳｅ発
光層を形成する工程を備えたことにより、上記基板から
の転位による伝ばんおよびミスフィツト転位の発生が少
なく、かつ、上記基板からの不純物拡散が少ない、結晶
性と純度の点ですぐれたＺｎＳｅ発光層を得ることがで
きる。さらに、上記ＺｎＳｅ発光層に窒素をドープする
ことにより、ｐ型伝導を有するＺｎＳｅ層を得ることが
でき、その結果、整流特性が良好であって経時変化を示
さず、かつ、順方向バイアスで強い青色発光だけを示す
ｐｎ接合を得ることができる。したがって、従来、光デ
ィスク、光プリンタ、表示素子などの情報処理分野にお
ける機器・装置の開発で最も強く望まれていた青色レー
ザの実現が有望になる。
第１図は本発明による半導体発光素子の一実施例を示す
断面構造図、第２図は上記実施例の製造におけるＭＯＶ
ＰＥ成長装置を示す構成図、第３図は上記実施例で形成
したＺｎＳｅ発光層の７７Ｋにおけるホトルミネッセン
ス特性図、第４図は本発明による半導体発光素子の他の
実施例を示す断面構造図である。 １・・・Ｇ ａ Ａ ｓ基板 ２・・・バッファ層 ３・・・ＺｎＳｅ発光層 ６・・・窒素ドープｐ型伝導層 ７・・・よう素ドープｎ型伝専層 特許出願人 日本電信電話トＩ１式会社代理人弁理士
中 村 純之助 第１図 第２図
断面構造図、第２図は上記実施例の製造におけるＭＯＶ
ＰＥ成長装置を示す構成図、第３図は上記実施例で形成
したＺｎＳｅ発光層の７７Ｋにおけるホトルミネッセン
ス特性図、第４図は本発明による半導体発光素子の他の
実施例を示す断面構造図である。 １・・・Ｇ ａ Ａ ｓ基板 ２・・・バッファ層 ３・・・ＺｎＳｅ発光層 ６・・・窒素ドープｐ型伝導層 ７・・・よう素ドープｎ型伝専層 特許出願人 日本電信電話トＩ１式会社代理人弁理士
中 村 純之助 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＺｎＳｅ発光層がバッファ層を介しＧａＡｓ基板上
に形成された半導体発光素子において、上記ＺｎＳｅ発
光層が、よう素をドープしたｎ型伝導層と窒素をドープ
したｐ型伝導層とからなることを特徴とする半導体発光
素子。 ２、上記バッファ層は、ＺｎＳｅとＺｎＳとの多層構造
からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
した半導体発光素子。 ３、上記バッファ層は、ＺｎＳｅとＺｎＳとの固溶体で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した
半導体発光素子。 ４、ＺｎＳｅ発光層がバッファ層を介しＧａＡｓ基板上
に形成された半導体発光素子の製造方法において、上記
ＧａＡｓ基板上にバッファ層を形成したのち、上記バッ
ファ層上に、よう素をドープしたｎ型伝導層と窒素をド
ープしたｐ型伝導層とからなるＺｎＳｅ発光層を形成す
る工程を備えたことを特徴とする半導体発光素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266988A JPH0682864B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 半導体発光素子とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266988A JPH0682864B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 半導体発光素子とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01189178A true JPH01189178A (ja) | 1989-07-28 |
| JPH0682864B2 JPH0682864B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=11811779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266988A Expired - Fee Related JPH0682864B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 半導体発光素子とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682864B2 (ja) |
-
1988
- 1988-01-25 JP JP1266988A patent/JPH0682864B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682864B2 (ja) | 1994-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stringfellow | Materials issues in high-brightness light-emitting diodes | |
| US6342405B1 (en) | Methods for forming group III-arsenide-nitride semiconductor materials | |
| JP3124861B2 (ja) | 薄膜成長方法および半導体装置の製造方法 | |
| US5068204A (en) | Method of manufacturing a light emitting element | |
| US6849862B2 (en) | III-V compound semiconductor device with an AlxByInzGa1-x-y-zN1-a-bPaAsb non-continuous quantum dot layer | |
| US6555452B2 (en) | Method for growing p-type III-V compound material utilizing HVPE techniques | |
| US6476420B2 (en) | P-N homojunction-based structures utilizing HVPE growth III-V compound layers | |
| JPH05243614A (ja) | 化合物半導体の成長方法、化合物半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP2010225870A (ja) | 半導体素子 | |
| US6479839B2 (en) | III-V compounds semiconductor device with an AlxByInzGa1-x-y-zN non continuous quantum dot layer | |
| US5140385A (en) | Light emitting element and method of manufacture | |
| US6559467B2 (en) | P-n heterojunction-based structures utilizing HVPE grown III-V compound layers | |
| US20020039806A1 (en) | Method for growing p-n homojunction-based structures utilizing HVPE techniques | |
| US20020017650A1 (en) | III-V compound semiconductor device with an InGaN1-x-yPxASy non-continuous quantum dot layer | |
| KR100433039B1 (ko) | 에피택셜웨이퍼및그제조방법 | |
| JPH01179411A (ja) | ３−５族化合物半導体気相成長方法 | |
| US5986288A (en) | Epitaxial wafer for a light-emitting diode and a light-emitting diode | |
| JPH05243613A (ja) | 発光素子およびその製造方法 | |
| JPH01189178A (ja) | 半導体発光素子とその製造方法 | |
| DenBaars | Light emitting diodes: materials growth and properties | |
| JP2804093B2 (ja) | 光半導体装置 | |
| Matsuoka et al. | The Underemphasized Concept of Crystal Polarity in Conventional Semiconductors and Its Device Application | |
| JP2940831B2 (ja) | ｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体 | |
| JPS61203691A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPH01318268A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |