JPH03225970A - Manufacture of light-emitting element - Google Patents
Manufacture of light-emitting elementInfo
- Publication number
- JPH03225970A JPH03225970A JP2020696A JP2069690A JPH03225970A JP H03225970 A JPH03225970 A JP H03225970A JP 2020696 A JP2020696 A JP 2020696A JP 2069690 A JP2069690 A JP 2069690A JP H03225970 A JPH03225970 A JP H03225970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- light
- film
- emitting layer
- vapor deposition
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 17
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910052990 silicon hydride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 6
- 239000002194 amorphous carbon material Substances 0.000 description 4
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 GaAsP Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明はアモルファス半導体よりなる発光素子の製造方
法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a method of manufacturing a light emitting device made of an amorphous semiconductor.
Ｂ３発明の概要
本発明は、発光層の両面に夫々正孔注入層及び電子注入
層を積層してなる発光素子の製造方法において、
低圧の水素ガスとエチレンガスと微量の水素化ケイ素ガ
スとを反応ガスとしたプラズマ化学的蒸着法により得ら
れたアモルファス炭素系膜を発光層として用い、プラズ
マＣＶＤ法により得られたアモルファス炭化ケイ素膜を
正孔及び電子の各注入層として用いることによって、
発光層の発光特性が良好であり、しかもこの特性を十分
引き出せるようにしたものである。B3 Summary of the Invention The present invention provides a method for manufacturing a light emitting device in which a hole injection layer and an electron injection layer are laminated on both sides of a light emitting layer. By using an amorphous carbon-based film obtained by a plasma chemical vapor deposition method using a reactive gas as a light-emitting layer, and using an amorphous silicon carbide film obtained by a plasma CVD method as a hole and electron injection layer, a light-emitting layer can be formed. It has good light emitting characteristics, and is designed to fully bring out these characteristics.
Ｃ１従来の技術
従来、発光材料としては、発光ダイオードの材料である
ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ。C1 Prior Art Conventionally, light-emitting materials include GaAs, GaAsP, and GaP, which are materials for light-emitting diodes.
ＧａＡ１２Ａｓ Ｚｎ５ｅｘＴｅ、−１，Ｚ ｎ ｘ
−Ｃｄ １−ｘＴ ｅ 。GaA12As Zn5exTe, -1, Z n x
-Cd 1-xT e .
ＣｄＴｅなどがある。Examples include CdTe.
Ｄ１発明が解決しようとする課題
しかしながら、このような従来の発光材料にあっては、
例えば、ＧａＰではビーク波長（発光エネルギーがピー
クとなる波長）が６９８ ｎ ｍ１光学的エネルギーギ
ヤツプカ’１．７６ ｅＶというように、ピーク波長
１光学的エネルギーギヤツプは、その発光材料に固有の
ものである。このため発光素材としての発光特性を変え
たいときは、所要の特性を有する発光材料を選択するこ
とが必要となり、ともすると所要のピーク波長、光学的
エネルギーギャップに由来する特性を得られない場合が
生ずる問題点があった。D1 Problems to be solved by the invention However, with such conventional luminescent materials,
For example, in GaP, the peak wavelength (the wavelength at which the emission energy peaks) is 698 nm, and the optical energy gap is 1.76 eV. belongs to. Therefore, when you want to change the luminescent properties of a luminescent material, it is necessary to select a luminescent material with the required properties, and in some cases, you may not be able to obtain the properties derived from the required peak wavelength and optical energy gap. There were some problems that arose.
こうしたことからＣＶＤ法を利用してアモルファス炭素
系物質を生成し、これを発光材料に適用することが検討
されている。具体的にはこのアモルファス炭素系物質は
、真空容器内で、基板温度を例えば３００°Ｃ以下に保
ち、例えば１３３．３ｍＰａ〜６ｘ１３３．３ Ｐａ
の水素ガス存在下で高周波電圧または直流電圧を印加し
てプラズマＣＶＤ法（Ｐ−ＣＶＤ法）を行うことにより
生成される。For this reason, it is being considered to generate an amorphous carbon-based material using the CVD method and apply it to a light-emitting material. Specifically, this amorphous carbon-based material is kept in a vacuum container at a substrate temperature of, for example, 300°C or less, and at a temperature of, for example, 133.3 mPa to 6 x 133.3 Pa.
It is generated by performing a plasma CVD method (P-CVD method) by applying a high frequency voltage or a DC voltage in the presence of hydrogen gas.
このような物質よりなる発光材料は、大きな光学的エネ
ルギーギャップを有する（耐熱的には３００℃までその
ギャップは変化しない）と共に任意の光学的エネルギー
ギャップ及び発光特性を、ＣＶＤ法の条件のコントロー
ルにより得られるため、要望に応じた材料が容易に得ら
れるという利点がある。この発光材料よりなる膜は光学
的エネルギーギャップ（Ｅｇｏ’）の大小により強力な
フォトルミネッセンス（ＰＬ）が観察される。第４図に
ＥｇｏとＰＬのピーク値との関係を示す。特にＥｇｏが
３ｅＶ程度の膜は青白発光することからアモルファスの
特性を生かした大面積の青色発光パネルを実現させる可
能性がある。更に種々のＥｇｏを選択することにより赤
から青までの色をチューナプルに出す発光素子を作るこ
ともできる。Luminescent materials made of such substances have a large optical energy gap (in terms of heat resistance, the gap does not change up to 300°C), and can have arbitrary optical energy gaps and luminescent properties by controlling the conditions of the CVD method. Therefore, it has the advantage that it is easy to obtain a material that meets your needs. In a film made of this luminescent material, strong photoluminescence (PL) is observed depending on the size of the optical energy gap (Ego'). FIG. 4 shows the relationship between Ego and the peak value of PL. In particular, since a film with an Ego of about 3 eV emits blue-white light, it is possible to realize a large-area blue light-emitting panel that takes advantage of its amorphous properties. Furthermore, by selecting various Ego's, it is possible to create a light emitting element that emits colors from red to blue to the tuner pull.
またＥｇｏの大小によるＰＬ強度についても室温観察で
非常に強い発光を示し、大画面を有するフラットパネル
デイスプレィへと応用を広げることのできる発光素子材
料（Ｒ，Ｇ、８３元色を作るもの）として有望なもので
ある。Furthermore, regarding the PL intensity depending on the size of Ego, it shows very strong light emission when observed at room temperature, and is a light emitting element material (one that creates R, G, 83 elemental colors) that can be used to expand its application to flat panel displays with large screens. It is promising as a.
ところでこのような物質よりなる膜を発光層としたＬＥ
Ｄ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔ＋ｎｇｄｉｏｄｅ）を作
る場合、電子と正孔を発光層に注入する注入層が必要で
あり、この注入層としては、半導体化したｐ型、ｎ型の
上記のアモルファス炭素系物質を用いることが最良であ
る。しかしながらこの物質を注入層として用いる場合、
目標特性であるＥｇｏ＞２ｅＶ、ｐ（抵抗率）≦Ｉ０６
Ω・ｃｍを有するｐ型、ｎ型膜を作ることが非常に難か
しく、この問題点が上記のアモルファス炭素系物質の発
光素子への適用を妨げている。By the way, LE with a film made of such a substance as a light-emitting layer
When creating D (Light Emitt + ng diode), an injection layer is required to inject electrons and holes into the light emitting layer, and as this injection layer, the above-mentioned amorphous carbon-based material of semiconducting p-type or n-type can be used. is the best. However, when using this material as an injection layer,
Target characteristics Ego>2eV, p (resistivity)≦I06
It is very difficult to make p-type and n-type films having Ω·cm, and this problem prevents the application of the above-mentioned amorphous carbon-based material to light-emitting devices.
本発明の目的は、任意の光学的エネルギーギャップ及び
発光特性を発光層に付与することができ、しかも発光層
の特性を十分に引き出すことのできる発光素子の製造方
法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a light-emitting element that can impart arbitrary optical energy gaps and light-emitting characteristics to a light-emitting layer and can fully bring out the characteristics of the light-emitting layer.
Ｅ 課題を解決するための手段
本発明は、炭化水素ガスと水素化ケイ素ガスとｎ型不純
物ガスとを含む低圧の反応ガスを真空容器内でグロー放
電させて分解ガスを重合させるプラズマ化学的蒸着法に
よりｐ型のアモルファス炭化ケイ素膜よりなる正孔注入
層を生成する工程と、低圧の水素ガスとエヂレンガスと
微量の水素化ケイ素ガスとを反応ガスとしたプラズマ化
学的蒸着法によりアモルファス炭素系膜よりなる発光層
を前記正孔注入層上に積層する工程と、炭化水素ガスと
水素化ケイ素ガスとｎ型不純物ガスとを含む低圧の反応
ガスを真空容器内でグロー放電させて分解ガスを重合さ
せるプラズマ化学的蒸着法によりｎ型のアモルファス炭
化ケイ素膜よりなる電子注入層を前記発光層上に積層す
る工程とを含むことを特徴とする。E Means for Solving the Problems The present invention is a plasma chemical vapor deposition method in which a low-pressure reaction gas containing a hydrocarbon gas, a silicon hydride gas, and an n-type impurity gas is glow-discharged in a vacuum container to polymerize the decomposed gas. A process of generating a hole injection layer made of a p-type amorphous silicon carbide film using a plasma chemical vapor deposition method using low-pressure hydrogen gas, ethylene gas, and a trace amount of silicon hydride gas as reaction gases. a step of laminating a light-emitting layer consisting of and laminating an electron injection layer made of an n-type amorphous silicon carbide film on the light emitting layer using a plasma chemical vapor deposition method.
Ｆ、実施例
第１図は本発明方法により得られた発光素子の実施例を
示す構成図である。第１図中１００は例えば６３ｃｍ２
程度の面積をもつガラス基板、２００は酸化錫よりなる
透明電極、３００はＢ３４をドーパントした３０ｎｍ程
度の厚さのｐ型のアモルファス炭化ケイ素膜（以下ｒａ
−９ｉＣ膜」という。）よりなる正孔注入層、４００は
３００ｎｍの厚さのアモルファス炭素系膜（以下ｒａ−
Ｃ：Ｓｉ、ＨＪという。）よりなる発光層、５００はＰ
”をドーパントした５０ｎｍ程度の厚さのｎ型のａ−８
ｉＣ膜よりなる電子注入層、６００はアルミニウム電極
である。F. Example FIG. 1 is a block diagram showing an example of a light emitting device obtained by the method of the present invention. For example, 100 in Figure 1 is 63cm2
200 is a transparent electrode made of tin oxide, 300 is a p-type amorphous silicon carbide film doped with B34 and having a thickness of about 30 nm (hereinafter referred to as RA).
-9iC film. ), 400 is an amorphous carbon-based film with a thickness of 300 nm (hereinafter referred to as ra-
C: Si, called HJ. ), 500 is P
N-type a-8 with a thickness of about 50 nm doped with
The electron injection layer is made of an iC film, and 600 is an aluminum electrode.
次に上記の発光素子の製造方法について第２図を参照し
ながら説明する。第２図に示す装置では、２組の非対称
平行平板電極、可動プラズマ流制御機構を内部に有し、
プラズマ閉し込め制御用のソレノイドを外部に備えた真
空室を用いている。先ずＣＨ４，Ｓ ｉ Ｈ４及びＢ
２ Ｈｅの混合ガスをＨ２ガスにより約１０倍に希釈し
た反応ガスを真空室Ｉに導入すると共に前記反応ガスに
高周波電源２３により高周波電圧を印加し、グロー放電
によって生成する分解ガスを電極が形成された基板４」
ニにて重合させ、以てｐ型のａ−３ｉＣ膜を得る。Next, a method for manufacturing the above light emitting device will be explained with reference to FIG. The device shown in FIG. 2 has two sets of asymmetric parallel plate electrodes and a movable plasma flow control mechanism inside.
A vacuum chamber equipped with an external solenoid for controlling plasma confinement is used. First, CH4, S i H4 and B
2 A reaction gas obtained by diluting a mixed gas of He approximately 10 times with H gas is introduced into the vacuum chamber I, and a high frequency voltage is applied to the reaction gas by a high frequency power supply 23, and a decomposition gas generated by glow discharge is formed by the electrodes. board 4”
Polymerization is performed in step d to obtain a p-type a-3iC film.
即ち、このａ−８ｉＣ膜はプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（Ｐ−
ＣＶＤ法）により生成されたものである。続いて真空室
１を高真空にした後この中に■１２ガスとＣ２Ｈ，ガス
と微量のＳｉＨ４ガスを導入すると共に高周波電源２．
３により高周波電圧を印加して、Ｐ−ＣＶＤ法を行い、
これによりａ−Ｃ： Ｓ ｉ、Ｈ膜を前記ａ−８ｉＣ膜
上に積層生成する。しかる後に真空室１を再び高真空に
し、Ｂ ２ Ｈｅガスの代わりにＰＨ３ガスを用いた他
はｐ型のａ−５ｉＣ膜の製法と同様にしてｎ型のａ−３
ｉＣ膜を得、その後このａ−３ｉＣ膜上に電極膜を形成
することによってｐ−１−ｎ型の発光素子が得られる。That is, this a-8iC film was produced by plasma CVD (Chemi-CVD).
cal vapor deposition) method (P-
CVD method). Next, after making the vacuum chamber 1 a high vacuum, 12 gas, C2H, gas and a trace amount of SiH4 gas were introduced into it, and a high frequency power source 2.
3, apply a high frequency voltage and perform the P-CVD method,
As a result, an a-C: Si, H film is laminated on the a-8iC film. After that, the vacuum chamber 1 was again brought to a high vacuum, and an n-type a-3 was prepared in the same manner as the p-type a-5iC film, except that PH3 gas was used instead of the B2He gas.
A p-1-n type light emitting device is obtained by obtaining an iC film and then forming an electrode film on this a-3iC film.
以上の工程においてソレノイド５．６には、プラズマ閉
じ込め制御のため交流電流を流しておく。なお第１図中
７は磁気シールにより回転可能に設けられたヒータ付ザ
スセプタ、８．９は対向電極、１０゜１１はターゲット
、１２はプラズマ整流板、■３１４はマグネトロン型タ
ーゲットホルダ電極、１５はガス導入部、１６は排気部
である。In the above steps, an alternating current is passed through the solenoid 5.6 for plasma confinement control. In Fig. 1, 7 is a heater-equipped sasuceptor rotatably provided by a magnetic seal, 8.9 is a counter electrode, 10° 11 is a target, 12 is a plasma rectifier plate, 314 is a magnetron type target holder electrode, and 15 is a The gas introduction section 16 is an exhaust section.
ここで第２図に示す装置を用いて発光素子を製造する場
合の製造条件の３つの例（試料１〜３）を以下に挙げる
。Here, three examples (Samples 1 to 3) of manufacturing conditions when manufacturing a light emitting element using the apparatus shown in FIG. 2 are listed below.
（１）試料１について
■ 正孔注入層
真空容器内ガス圧力 ２６．７
基板温度 ２５０℃
ＣＨ，ガス： Ｓ ｉ Ｈ４ガス １８１Ｂ２Ｈ６ガ
ス：（ＣＨ４ガス＋ＳｉＨ４ガス）３ ： １０００
Ｐ ａ （０，２Ｔｏｒｒ）
１
ソレノイド電流
５Ａ
高周波電源電力
■ＯＷ
（入力電極面積に対し０
１２５Ｗ／ｃｍ２）
■
発光層
真空容器内混合ガス（Ｃ２Ｈ４とＨ２と５ｉＨ４）圧力
６
７ Ｐ ａ （０，２Ｔｏｒｒ）
Ｃ２Ｈ，に対する５ｉＩＬガスの混合比５％
基板温度
２５０°Ｃ
ソレノイド電流
５Ａ
高周波電源電力
ＯＷ
■
電子注入層
真空容器内ガス圧力
２６．７
ｐ ａ（０，２Ｔｏｒｒ）
基板温度
２５０℃
ＣＨ４ガス：ＳｉＨ４ガス
１．１
ＰＩ−Ｔ３ガス
（ＣＨ４ガス＋Ｓ ＋ Ｉ−Ｔ４プｊス）８
０００
２
ソレノイド電流 １５Ａ
高周波電源電力 １０Ｗ
（人力電極面積に対し０ 、１２５ Ｗ／ｃｍ’）（２
）試料２について
■ 正孔注入層及び電子注入層
試料１と同じ条件で製造した。(1) Regarding sample 1 ■ Gas pressure in hole injection layer vacuum vessel 26.7 Substrate temperature 250°C CH, gas: Si H4 gas 181B2H6 gas: (CH4 gas + SiH4 gas) 3: 1000 P a (0.2 Torr) 1 Solenoid current 5A High frequency power supply ■OW (0 to input electrode area 125W/cm2) ■ Light emitting layer mixed gas in vacuum container (C2H4, H2 and 5iH4) Pressure 67 Pa (0,2Torr) 5iIL gas for C2H, Mixing ratio of 5% Substrate temperature 250°C Solenoid current 5A High frequency power source OW ■ Gas pressure in electron injection layer vacuum chamber 26.7 p a (0.2 Torr) Substrate temperature 250°C CH4 gas: SiH4 gas 1.1 PI- T3 gas (CH4 gas + S + I-T4 pump) 8 000 2 Solenoid current 15A High frequency power supply power 10W (0, 125 W/cm' for the manual electrode area) (2
) Regarding Sample 2 ■ Hole injection layer and electron injection layer Manufactured under the same conditions as Sample 1.
■ 発光層 ＳｉＨ４ガスの混合比を２％とした他 は試料ｌと同じ条件で製造した。■ Luminous layer In addition, the mixing ratio of SiH4 gas was set to 2%. was manufactured under the same conditions as Sample 1.
（３）試料３について ■ 正孔注入層及び電子注入層 試料１と同じ条件で製造した。(3) About sample 3 ■ Hole injection layer and electron injection layer Manufactured under the same conditions as Sample 1.
■ 発光層
５ｉｌ−１−ガスの混合比を１％とした他は試料１と同
じ条件で製造した。(2) Light emitting layer 5 It was manufactured under the same conditions as Sample 1 except that the mixture ratio of il-1 gas was 1%.
以上の各試料１〜３について波長とＥＬ強度との関係を
調へたところ第３図に示す関係が得られた。同図中実線
■〜■のグラフは夫々試料１〜３に対応する。このよう
に良好な発光特性を得るためには、発光層の製膜に用い
る水素化ケイ素ガスの濃度は０．１〜２０容量％である
ことが好ましい。いずれの試料１〜３も目視で十分観察
できる発光を示し、十分な発光特性を有していることが
判った。試験に用いた順方向バイアス電圧は５ｖであり
、電流密度は２００ ｍＡ／ａｍ’であった。When the relationship between wavelength and EL intensity was investigated for each of the above samples 1 to 3, the relationship shown in FIG. 3 was obtained. In the same figure, solid lines ■ to ■ correspond to samples 1 to 3, respectively. In order to obtain such good luminescent properties, the concentration of silicon hydride gas used for forming the luminescent layer is preferably 0.1 to 20% by volume. It was found that all Samples 1 to 3 exhibited sufficient luminescence that could be observed visually, and had sufficient luminescent properties. The forward bias voltage used in the test was 5v, and the current density was 200 mA/am'.
以上の実施例では、ａ−９ｉＣ膜としてＥｇｏが２、Ｏ
ｅＶ、ρが１０’Ω・ｃｍのものを用いたが、Ｅｇｏが
２．ＯｅＶよりも大きく、ρが１０６Ω・ｃｍよりも小
さいものを用いれば発光特性は更？こ良くなる。また基
板温度についてはａ−Ｃ・Ｓｉ１Ｈ膜の耐熱性により制
限されるが、ａ−Ｃ： Ｓ ｉ、Ｈ膜は３５０°Ｃ以」
二に加熱されるとＥｇｏか低下し、かつ膜厚が小さくな
るため、３５０℃程度が限界である。In the above example, the a-9iC film has Ego of 2 and O
eV and ρ of 10'Ω·cm were used, but Ego was 2. If we use a material with a value larger than OeV and ρ smaller than 106Ω・cm, will the emission characteristics be even better? It gets better. In addition, the substrate temperature is limited by the heat resistance of the a-C Si, H film, but the temperature for the a-C Si, H film is 350°C or higher.
When heated to a second temperature, Ego decreases and the film thickness decreases, so the limit is about 350°C.
ところでｐ型のａ−９ｉＣ膜、ａ−Ｃ：Ｓｉ。By the way, p-type a-9iC film, a-C:Si.
Ｉ４膜及びｎ型のａ−９ｉＣ膜を積層したｐ−ｉｎ型セ
ルを作った場合、ａ Ｃ： Ｓ ｉ１Ｈ膜とａＳｉＣ
膜（ｐ型またはｎ型）との接合はへテロ接合となるから
、その接合が良好になされるか否か、即ち注入層から発
光層に正孔（電子）がうまく注入されるか否かが問題で
あったが、試料１〜３についてダイオード特性を調べて
みると、良好な特性を示し、接合が良好になされている
ことが判った。When a p-in type cell is made by laminating an I4 film and an n-type a-9iC film, aC: Si1H film and aSiC
The junction with the film (p-type or n-type) is a heterojunction, so whether the junction is good or not, that is, whether holes (electrons) are successfully injected from the injection layer to the light-emitting layer. However, when the diode characteristics of Samples 1 to 3 were investigated, it was found that they exhibited good characteristics and that the junctions were well formed.
Ｇ 発明の効果
５
本発明によれば、Ｐ−ＣＶＤ法により得られたａ−Ｃ：
５ｉＳＨ膜を発光層として用いているため、大きな光学
的エネルギーギャップを有すると共に発光特性をＳｉＨ
＋ガスの混合量を変えることによりコントロールできる
から要望に応じた発光層が容易に得られる。そしてプラ
ズマＣＶＤ法により得られたａ−９ｉＣ膜を正孔及び電
子の注入層として用いているため、発光層と注入層とか
へテロ接合により結合されていても電子及び正孔がうま
く発光層に注入されると共に、光学的エネルギーギャッ
プ及び抵抗率について目標特性を満足する注入層を容易
に作り出ずことができるから、これによりａ−Ｃ：Ｓｉ
、Ｈ膜部ち発光層の特性を十分に引き出すことができ、
実用価値の高い発光素子を得ることができる。G Effect of the invention 5 According to the present invention, a-C obtained by the P-CVD method:
Since the 5iSH film is used as the light emitting layer, it has a large optical energy gap and the light emitting properties are similar to that of SiH.
Since it can be controlled by changing the amount of + gas mixed, a light-emitting layer that meets your needs can be easily obtained. Since the a-9iC film obtained by the plasma CVD method is used as the hole and electron injection layer, even if the light emitting layer and the injection layer are connected by a heterojunction, electrons and holes can be easily transferred to the light emitting layer. This allows a-C:Si
, H film part can fully bring out the characteristics of the light emitting layer,
A light emitting element with high practical value can be obtained.
６6
第１図は本発明の実施例に係る発光素子を示す構成図、
第２図は発光素子の製造装置を示す構成図、第３図はダ
イオードの発光特性を示す特性図、第４図はアモルファ
ス炭素系膜のＥｇｏとＰＬとの関係を示す特性図である
。
３００・・・正孔注入層、４００・・・発光層、５００
・電子注入層、■・・真空室、４・・・基板、５．６ソ
レノイド、７・・・サスセプタ、８．９・対向電極、１
０１１・・ターゲット、１２ ・プラズマ整流板、＋３
１４・マグネトロン型ターゲットホルダ電極。
実施例の構成図
００
１００・・・基板
６００・・・電極
３００ 正孔注入層
４００ 発光層
５００ 電子注入層
第２図
製造装置の縦断側面図
第３図
ダイオードの発光特性図
第４図
アモルファス炭素系膜のＥｏとＰＬとの関係図１・・・
真空室
４・・・基板
５．６・・・ソレノイド
７・・サスセプタ
８．９・・・対向電極
１０１１・・・ターゲット
１２・・・プラズマ整流板
１３１４・・・マグネトロン型ターゲットホルダ電極
Ｅｏ（ｅＶ）FIG. 1 is a configuration diagram showing a light emitting element according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a block diagram showing a manufacturing apparatus for a light emitting element, FIG. 3 is a characteristic diagram showing the light emitting characteristics of a diode, and FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between Ego and PL of an amorphous carbon film. 300... Hole injection layer, 400... Light emitting layer, 500
-Electron injection layer, ■...Vacuum chamber, 4...Substrate, 5.6 Solenoid, 7...Susceptor, 8.9.Counter electrode, 1
011...Target, 12 ・Plasma rectifier plate, +3
14. Magnetron type target holder electrode. Configuration diagram of the example 00 100... Substrate 600... Electrode 300 Hole injection layer 400 Light emitting layer 500 Electron injection layer Fig. 2 Vertical side view of manufacturing equipment Fig. 3 Diagram of light emitting characteristics of diode Fig. 4 Amorphous carbon Relationship diagram between Eo and PL of the system film 1...
Vacuum chamber 4...Substrate 5.6...Solenoid 7...Susceptor 8.9...Counter electrode 1011...Target 12...Plasma rectifier plate 1314...Magnetron type target holder electrode Eo (eV )
Claims (1)
スとを含む低圧の反応ガスを真空容器内でグロー放電さ
せて分解ガスを重合させるプラズマ化学的蒸着法により
ｐ型のアモルファス炭化ケイ素膜よりなる正孔注入層を
生成する工程と、低圧の水素ガスとエチレンガスと微量
の水素化ケイ素ガスとを反応ガスとしたプラズマ化学的
蒸着法によりアモルファス炭素系膜よりなる発光層を前
記正孔注入層上に積層する工程と、 炭化水素ガスと水素化ケイ素ガスとｎ型不純物ガスとを
含む低圧の反応ガスを真空容器内でグロー放電させて分
解ガスを重合させるプラズマ化学的蒸着法によりｎ型の
アモルファス炭化ケイ素膜よりなる電子注入層を前記発
光層上に積層する工程とを含むことを特徴とする発光素
子の製造方法。(1) A p-type amorphous silicon carbide film is produced using a plasma chemical vapor deposition method in which a low-pressure reaction gas containing hydrocarbon gas, silicon hydride gas, and p-type impurity gas is glow-discharged in a vacuum container and the decomposed gas is polymerized. The light-emitting layer made of an amorphous carbon film is injected into a light-emitting layer made of an amorphous carbon film by a plasma chemical vapor deposition method using low-pressure hydrogen gas, ethylene gas, and a trace amount of silicon hydride gas as reaction gases. n by a plasma chemical vapor deposition process in which a low-pressure reaction gas containing hydrocarbon gas, silicon hydride gas, and n-type impurity gas is glow-discharged in a vacuum container to polymerize the decomposed gas. A method for manufacturing a light emitting device, comprising the step of laminating an electron injection layer made of a molded amorphous silicon carbide film on the light emitting layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020696A JPH03225970A (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Manufacture of light-emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020696A JPH03225970A (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Manufacture of light-emitting element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03225970A true JPH03225970A (en) | 1991-10-04 |
Family
ID=12034319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020696A Pending JPH03225970A (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Manufacture of light-emitting element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03225970A (en) |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2020696A patent/JPH03225970A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tochitani et al. | Deposition of silicon oxide films from TEOS by low frequency plasma chemical vapor deposition | |
| KR102211304B1 (en) | Method for manufacturing gallium nitride thin film | |
| WO2007037343A1 (en) | Diode and photovoltaic element using carbon nanostructure | |
| JP5116961B2 (en) | Diode using carbon nanowall | |
| EP0244874A2 (en) | Luminescent material, process for producing it and luminescent semiconductor device using it | |
| JPS60111480A (en) | Thin-film light-emitting element | |
| JPH02218180A (en) | Light emitting element | |
| JPH02218181A (en) | Light emitting element | |
| JPH02260669A (en) | Manufacture of light emitting element | |
| JPH03225972A (en) | Manufacture of light-emitting element | |
| JPH03225969A (en) | Manufacture of light-emitting element | |
| JPH02224377A (en) | Manufacture of light emitting element | |
| JP2605834B2 (en) | Light emitting device manufacturing method | |
| JPH03225971A (en) | Manufacture of light-emitting element | |
| JPH0158839B2 (en) | ||
| JPH02109378A (en) | Manufacture of light emitting element | |
| JPH02218179A (en) | Light emitting element and manufacture of amorphous material layer | |
| JPS63213375A (en) | Light emitting element | |
| JPH02109379A (en) | Manufacture of light emitting element | |
| JPH0217631A (en) | Diamond crystal chip for light-emitting element | |
| US7947243B2 (en) | Boron nitride thin-film emitter and production method thereof, and electron emitting method using boron nitride thin-film emitter | |
| JP2762910B2 (en) | Luminescent material | |
| JPS6267884A (en) | light emitting element | |
| JPS6269571A (en) | light emitting element | |
| JP2007095604A (en) | Method for producing transparent conductive film and transparent conductive film |