JPH0322066B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0322066B2 JPH0322066B2 JP56024024A JP2402481A JPH0322066B2 JP H0322066 B2 JPH0322066 B2 JP H0322066B2 JP 56024024 A JP56024024 A JP 56024024A JP 2402481 A JP2402481 A JP 2402481A JP H0322066 B2 JPH0322066 B2 JP H0322066B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- layer
- type layer
- type
- epitaxial growth
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
- H10H29/10—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00
- H10H29/14—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00 comprising multiple light-emitting semiconductor components
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は青を含む複数の発光色を有する固体発
光装置の製造方法に関する。
光装置の製造方法に関する。
赤及び緑色の各発光層を液相エピタキシヤル成
長法により積層形成する固体発光装置の製造方法
は既に提案されている。斯る製造方法に従えば、
青色の発光をも行なわせる場合、同様に青色の発
光層を液相エピタキシヤル成長法により更に積層
することになるが、通常、青色発光層の成長に必
要な温度は1000℃程度と高く、このため青色発光
層成長時に既に形成されている赤や緑色発光層が
損傷を受けやすい。
長法により積層形成する固体発光装置の製造方法
は既に提案されている。斯る製造方法に従えば、
青色の発光をも行なわせる場合、同様に青色の発
光層を液相エピタキシヤル成長法により更に積層
することになるが、通常、青色発光層の成長に必
要な温度は1000℃程度と高く、このため青色発光
層成長時に既に形成されている赤や緑色発光層が
損傷を受けやすい。
本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、その
特徴は青色発光に寄与する発光層を分子線エピタ
キシヤル成長法で形成することにある。
特徴は青色発光に寄与する発光層を分子線エピタ
キシヤル成長法で形成することにある。
第１図は本発明実施例を示し、まず同図Ａの工
程で、Ｎ型GaP（燐化ガリウム）基板１上に、液
相エピタキシヤル成長法により第1N型層２、第
1P型層３、第2P型層４及び第2N型層５の各GaP
結晶が順次積層されて発光基体６が形成される。
このとき、第1N型層２と第1P型層３との境界の
第1PN接合７付近にはZn（亜鉛）とＯ（酸素）と
が添加され、又第2P型層４と第2N型層５との境
界の第2PN接合８付近には窒素が添加されてお
り、従つて第１，第2PN接合７及び８は順方向
バイアス時、夫々赤色及び緑色の発光をなす。
程で、Ｎ型GaP（燐化ガリウム）基板１上に、液
相エピタキシヤル成長法により第1N型層２、第
1P型層３、第2P型層４及び第2N型層５の各GaP
結晶が順次積層されて発光基体６が形成される。
このとき、第1N型層２と第1P型層３との境界の
第1PN接合７付近にはZn（亜鉛）とＯ（酸素）と
が添加され、又第2P型層４と第2N型層５との境
界の第2PN接合８付近には窒素が添加されてお
り、従つて第１，第2PN接合７及び８は順方向
バイアス時、夫々赤色及び緑色の発光をなす。
第１図Ｂの工程では、発光基体６の表面よりそ
の中央部を除いてZnの拡散を行ない第３、第4P
型層９，１０が設けられる。このとき拡散深さは
第2P型層４に達する。尚拡散温度は800℃程度で
あり、第１、第2PN接合７，８はこの温温度に
より損傷を受けない。
の中央部を除いてZnの拡散を行ない第３、第4P
型層９，１０が設けられる。このとき拡散深さは
第2P型層４に達する。尚拡散温度は800℃程度で
あり、第１、第2PN接合７，８はこの温温度に
より損傷を受けない。
第１図Ｃの工程では、発光基体６の表面より、
第2N型層５と第３、第4P型層９，１０との各境
界に沿つてエツチングが施され、第2P型層４に
達する分離溝１１，１２が形成される。
第2N型層５と第３、第4P型層９，１０との各境
界に沿つてエツチングが施され、第2P型層４に
達する分離溝１１，１２が形成される。
第１図Ｄの工程では、第4P型層１０上に、
GaAs1-xPx（砒化燐化ガリウム、ｏ≦ｘ≦１）か
らなる第5P型層１３、GaAs（砒化ガリウム）か
らなる第6P型層１４及び第3N型層１５が夫々分
子線エピタキシヤル成長法により形成される。即
ち、10-11Torr程度の超高真空中に、上記発光基
体６とGa，As，Ｐの各蒸着源とを配し、基体６
温度を500〜600℃に保持し、上記各蒸着源温度を
コントロールすることにより所望組成のエピタキ
シヤル成長層が得られる。上記の如く基板６温度
は低く、従つて斯る工程でも第１、第2PN接合
７，８は損傷を受けない。第5P型層１３は、そ
の成長初期にAsをほとんど含まず、成長に従つ
て増加するAsと減少するＰを含み、成長終期に
Ｐをほとんど含まない。従つて第6P型層１４と
第3N型層１５とが作る第3PN接合１６は赤外発
光をなし、第5P型層１３は第4P型層１０と第6P
型層１４との間の結晶構造の相違を緩和する緩衝
層として働く。
GaAs1-xPx（砒化燐化ガリウム、ｏ≦ｘ≦１）か
らなる第5P型層１３、GaAs（砒化ガリウム）か
らなる第6P型層１４及び第3N型層１５が夫々分
子線エピタキシヤル成長法により形成される。即
ち、10-11Torr程度の超高真空中に、上記発光基
体６とGa，As，Ｐの各蒸着源とを配し、基体６
温度を500〜600℃に保持し、上記各蒸着源温度を
コントロールすることにより所望組成のエピタキ
シヤル成長層が得られる。上記の如く基板６温度
は低く、従つて斯る工程でも第１、第2PN接合
７，８は損傷を受けない。第5P型層１３は、そ
の成長初期にAsをほとんど含まず、成長に従つ
て増加するAsと減少するＰを含み、成長終期に
Ｐをほとんど含まない。従つて第6P型層１４と
第3N型層１５とが作る第3PN接合１６は赤外発
光をなし、第5P型層１３は第4P型層１０と第6P
型層１４との間の結晶構造の相違を緩和する緩衝
層として働く。
第１図Ｅの工程では、基板１、第2N型層５、
第3P型層９及び第3N型層１５の各表面にオーミ
ツク電極１７，１８，１９，２０が夫々設けら
れ、更に第3N型層１５上面に赤外光励起により
青色光を生ずる螢光体２１が塗布されて装置が完
成する。尚螢光体２１としてはYF3：Yb：Tm
（フツ化イツトリウム：イツテルビウム：ツリウ
ム）が好適である。
第3P型層９及び第3N型層１５の各表面にオーミ
ツク電極１７，１８，１９，２０が夫々設けら
れ、更に第3N型層１５上面に赤外光励起により
青色光を生ずる螢光体２１が塗布されて装置が完
成する。尚螢光体２１としてはYF3：Yb：Tm
（フツ化イツトリウム：イツテルビウム：ツリウ
ム）が好適である。
完成した装置は今や明らかな如く、オーミツク
電極１９を共通正極とし、他のオーミツク電極１
７，１８，２０を負極とすることにより、赤、
緑、青の各光を選択的に放出する。
電極１９を共通正極とし、他のオーミツク電極１
７，１８，２０を負極とすることにより、赤、
緑、青の各光を選択的に放出する。
第２図は本発明の他の実施例を示し、同図Ａの
工程では第１図Ａの工程と同様にして、Ｎ型GaP
基板３０上に、第1N型層３１、第1P型層３２、
第2P型層３３及び第2N型層３４が順次積層され
て、赤色及び緑色発光用第１、第2PN接合３５，
３６を含む発光基体３７が形成される。
工程では第１図Ａの工程と同様にして、Ｎ型GaP
基板３０上に、第1N型層３１、第1P型層３２、
第2P型層３３及び第2N型層３４が順次積層され
て、赤色及び緑色発光用第１、第2PN接合３５，
３６を含む発光基体３７が形成される。
第２図Ｂの工程では、発光基板３７の表面より
Znの選択拡散を行なつて、第2P型層３３に達す
る第3P型層３８と、第2N型層３４と第3P型層３
８との境界に沿つて第2P型層３３に達する分離
溝３９とが設けられる。
Znの選択拡散を行なつて、第2P型層３３に達す
る第3P型層３８と、第2N型層３４と第3P型層３
８との境界に沿つて第2P型層３３に達する分離
溝３９とが設けられる。
第２図Ｃの工程では第2N型層３４上に、第１
図Ｄの工程と同様の分子線エピタキシヤル成長法
によりGaAs1-xPxからなる第3N型層４０とZnSe
（セレン化亜鉛）からなる第4N型層４１とが順次
積層される。尚、第3N型層４０は第１図の第5P
型層１３と同様に緩衝層として働く。又、第４Ｎ
型層４１形成時の基体３７温度は300〜400℃が好
適である。
図Ｄの工程と同様の分子線エピタキシヤル成長法
によりGaAs1-xPxからなる第3N型層４０とZnSe
（セレン化亜鉛）からなる第4N型層４１とが順次
積層される。尚、第3N型層４０は第１図の第5P
型層１３と同様に緩衝層として働く。又、第４Ｎ
型層４１形成時の基体３７温度は300〜400℃が好
適である。
第２図Ｄの工程では、第4N型層４１表面に
CVD法によりSiO2（２酸化シリコン）等の絶縁膜
４２が形成され、次いで、基板３０、第2N型層
３４、第3P型層３８上に夫々オーミツク電極４
３，４４，４５が設けられ、更に絶縁膜４２上に
MIS電極４６が形成されて装置が完成する。尚
MIS電極４６は第4N型層４１、絶縁膜４２と共
にMIS構造を形成し、斯る構造は青色発光機能を
有する。
CVD法によりSiO2（２酸化シリコン）等の絶縁膜
４２が形成され、次いで、基板３０、第2N型層
３４、第3P型層３８上に夫々オーミツク電極４
３，４４，４５が設けられ、更に絶縁膜４２上に
MIS電極４６が形成されて装置が完成する。尚
MIS電極４６は第4N型層４１、絶縁膜４２と共
にMIS構造を形成し、斯る構造は青色発光機能を
有する。
完成した装置では、オーミツク電極４５を共通
正極とし、他のオーミツク電極４３，４４を負極
とすることにより、赤、緑の各光が生じ、又オー
ミツク電極４４を負極、MIS電極４６を正極とす
ることにより青色の発光が生じる。
正極とし、他のオーミツク電極４３，４４を負極
とすることにより、赤、緑の各光が生じ、又オー
ミツク電極４４を負極、MIS電極４６を正極とす
ることにより青色の発光が生じる。
尚上記の各実施例では、発光基体６，３７は赤
及び緑の両発光機能を有するが、不要とあれば、
何れか一方のみにして良いことはもちろんであ
る。
及び緑の両発光機能を有するが、不要とあれば、
何れか一方のみにして良いことはもちろんであ
る。
かくして本発明によれば、赤及び又は緑色の発
光層を液相エピタキシヤル成長法により、又青色
の発光に寄与する付加的発光層を低温で実施可能
な分子線エピタキシヤル成長法により夫々順次形
成するものであるから、上記付加的発光層の形成
時に赤及び又は緑色の発光層が損傷を受けること
がなく、また、青色発光を取り出す構造として、
Ｐ型及びＮ型の砒化ガリウム積層体と螢光体との
組み合わせ、あるいは一導電型のセレン化亜鉛の
MIS構造を用いることによつて、赤、緑色発光と
共に青色発光が実現される。又、液相エピタキシ
ヤル成長法と分子線エピタキシヤル成長法とを組
合わすことにより全ての発光層を分子線エピタキ
シヤル成長法により形成する方法に比し短時間で
装置を完成することができる。
光層を液相エピタキシヤル成長法により、又青色
の発光に寄与する付加的発光層を低温で実施可能
な分子線エピタキシヤル成長法により夫々順次形
成するものであるから、上記付加的発光層の形成
時に赤及び又は緑色の発光層が損傷を受けること
がなく、また、青色発光を取り出す構造として、
Ｐ型及びＮ型の砒化ガリウム積層体と螢光体との
組み合わせ、あるいは一導電型のセレン化亜鉛の
MIS構造を用いることによつて、赤、緑色発光と
共に青色発光が実現される。又、液相エピタキシ
ヤル成長法と分子線エピタキシヤル成長法とを組
合わすことにより全ての発光層を分子線エピタキ
シヤル成長法により形成する方法に比し短時間で
装置を完成することができる。
第１図及び第２図は本発明の実施例を示す工程
別側面図である。 ６，３７……発光基体。
別側面図である。 ６，３７……発光基体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 赤及び又は緑色発光を行うPN接合を含み、
該PN接合を形成するＰ型及びＮ型半導体層が液
相エピタキシヤル成長法で形成された発光基体上
に、青色発光に寄与する付加的発光層を分子線エ
ピタキシヤル成長法で形成する工程を備え、上記
付加的発光層を赤外発光を行うＰ型及びＮ型の各
砒化ガリウム層の積層体とすると共に、該砒化ガ
リウム層上に赤外光励起により青色光を生ずる螢
光体を設けることを特徴とする固体発光装置の製
造方法。 ２ 赤及び又は緑色発光を行うPN接合を含み、
該PN接合を形成するＰ型及びＮ型半導体層が液
相エピタキシヤル成長法で形成された発光基体上
に、青色発光に寄与する付加的発光層を分子線エ
ピタキシヤル成長法で形成する工程を備え、上記
付加的発光層を一導電型のセレン化亜鉛層とする
と共に、該セレン化亜鉛層上に絶縁膜及び電極を
順次被着することを特徴とする固体発光装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402481A JPS57138188A (en) | 1981-02-19 | 1981-02-19 | Manufacture of solid state light-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402481A JPS57138188A (en) | 1981-02-19 | 1981-02-19 | Manufacture of solid state light-emitting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57138188A JPS57138188A (en) | 1982-08-26 |
| JPH0322066B2 true JPH0322066B2 (ja) | 1991-03-26 |
Family
ID=12126955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2402481A Granted JPS57138188A (en) | 1981-02-19 | 1981-02-19 | Manufacture of solid state light-emitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57138188A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651371U (ja) * | 1979-09-26 | 1981-05-07 |
-
1981
- 1981-02-19 JP JP2402481A patent/JPS57138188A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57138188A (en) | 1982-08-26 |
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