JPH07120818B2 - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
- Publication number
- JPH07120818B2 JPH07120818B2 JP8790886A JP8790886A JPH07120818B2 JP H07120818 B2 JPH07120818 B2 JP H07120818B2 JP 8790886 A JP8790886 A JP 8790886A JP 8790886 A JP8790886 A JP 8790886A JP H07120818 B2 JPH07120818 B2 JP H07120818B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- well
- emitting diode
- led
- width
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発光素子に係り、特に発光領域に多重量子井
戸構造を有する発光ダイオードに関する。
戸構造を有する発光ダイオードに関する。
従来の発光ダイオード（以下LEDと言う）は、同一材料
のpn接合からなる構造、又は、pn接合の片側あるいは発
光領域の両側をエネルギバンドギヤツプの大きい材料で
構成したシングルヘテロ，ダブルヘテロ構造で実現して
いた。近年、LEDの発光領域での発光再結合の効率をよ
り向上できる構造として、この発光領域にエネルギバン
ドギヤツプの大きい材料で、エネルギバンドギヤツプの
小さい材料の薄層を多層に亘りはさんだ、多重量子井戸
構造のものがエレクトロニクス・レダーズ，第19巻，第
６号,1983年３月17日刊（Electronics Letters,vol.19,
No.6,17th March（1983））等に提案されている。
のpn接合からなる構造、又は、pn接合の片側あるいは発
光領域の両側をエネルギバンドギヤツプの大きい材料で
構成したシングルヘテロ，ダブルヘテロ構造で実現して
いた。近年、LEDの発光領域での発光再結合の効率をよ
り向上できる構造として、この発光領域にエネルギバン
ドギヤツプの大きい材料で、エネルギバンドギヤツプの
小さい材料の薄層を多層に亘りはさんだ、多重量子井戸
構造のものがエレクトロニクス・レダーズ，第19巻，第
６号,1983年３月17日刊（Electronics Letters,vol.19,
No.6,17th March（1983））等に提案されている。
本発明は、発光領域に多重量子井戸構造を用いたLEDに
おいて、最も発光効率の良い井戸巾を有するLEDを提供
することにある。
おいて、最も発光効率の良い井戸巾を有するLEDを提供
することにある。
第２図は、GaAs/Al0.3Ga0.7As多重量子井戸において、
バリア層であるAl0.3Ga0.7Asの巾を一定にし、GaAsの巾
を変えた時の各井戸巾におけるフオトルミネツセンス
（Photoluminesence:PL）強度IPLの励起強度Iex依存性
を示したものである。第３図は、PLの励起光強度の依存
性（IPL∝Im ex）、すなわち勾配ｍ（対数表示の比例定
数）の井戸巾依存性について示したものである。励起光
量、即ちLEDのキヤリア注入量に対して、井戸巾により
ｍ＝１とｍ＝２の間で振動していることがわかる。より
発光効率の良い多重量子井戸LEDを製作するためには、
ｍ＝１の井戸巾となる様に井戸巾を製作する必要があ
る。ｍ＝２の時の物理的イメージは、井戸中に離散的に
形成されたレベルのうち最も高エネルギ（コンダクシヨ
ン・バンド中の）のレベルが、バリア層のコンダクシヨ
ン・バンドの底と一致した状態に相当し、ｍ＝１では、
この井戸中の最も高エネルギレベルの位置が上記バリア
層の底よりも充分深い位置にある時に相当する。
バリア層であるAl0.3Ga0.7Asの巾を一定にし、GaAsの巾
を変えた時の各井戸巾におけるフオトルミネツセンス
（Photoluminesence:PL）強度IPLの励起強度Iex依存性
を示したものである。第３図は、PLの励起光強度の依存
性（IPL∝Im ex）、すなわち勾配ｍ（対数表示の比例定
数）の井戸巾依存性について示したものである。励起光
量、即ちLEDのキヤリア注入量に対して、井戸巾により
ｍ＝１とｍ＝２の間で振動していることがわかる。より
発光効率の良い多重量子井戸LEDを製作するためには、
ｍ＝１の井戸巾となる様に井戸巾を製作する必要があ
る。ｍ＝２の時の物理的イメージは、井戸中に離散的に
形成されたレベルのうち最も高エネルギ（コンダクシヨ
ン・バンド中の）のレベルが、バリア層のコンダクシヨ
ン・バンドの底と一致した状態に相当し、ｍ＝１では、
この井戸中の最も高エネルギレベルの位置が上記バリア
層の底よりも充分深い位置にある時に相当する。
以下、本発明の実施例により詳細に説明する。
第１図は、本発明のLEDの構造を示したものである。図
中（１）はｎ側オーミックコンタクト電極、（２）はn+
−GaAs基板、（３）はn+−Al0.3Ga0.7As層である。
（４）と（５）はノンドープのGaAsとノンドープAl0.3G
a0.7Asの多重量子井戸の発光領域であり、GaAsの１層の
厚さは第３図に示したｍ１の値となる内の75Åに、バ
リア層であるAl0.3Ga0.7Asの１層の厚さは300Åにして
ある。本実施例のLEDでは、GaAs4層、Al0.3Ga0.7As5層
とした。（６）はp+−Al0.3Ga0.7As層、（７）はオーミ
ツクコンタクト用のp+−GaAs、（８）はｐ側オーミツク
コンタクト電極である。本実施例のLED構造は、分子線
エピタキシー（Molecular Beam Epitaxy:MBE）で作つ
た。このLEDは、ｐ側コンタクト電極に電源の＋側を、
ｎ側コンタクト電極に電源の一側を接続して、多重量子
井戸領域で発光させ、光取出し用ウインドー（９）から
光10を取出す。このウインド領域（９）の下のオーミツ
クコンタクト用p+−GaAsは取出しのために、勿論エツチ
ング除去してある。
中（１）はｎ側オーミックコンタクト電極、（２）はn+
−GaAs基板、（３）はn+−Al0.3Ga0.7As層である。
（４）と（５）はノンドープのGaAsとノンドープAl0.3G
a0.7Asの多重量子井戸の発光領域であり、GaAsの１層の
厚さは第３図に示したｍ１の値となる内の75Åに、バ
リア層であるAl0.3Ga0.7Asの１層の厚さは300Åにして
ある。本実施例のLEDでは、GaAs4層、Al0.3Ga0.7As5層
とした。（６）はp+−Al0.3Ga0.7As層、（７）はオーミ
ツクコンタクト用のp+−GaAs、（８）はｐ側オーミツク
コンタクト電極である。本実施例のLED構造は、分子線
エピタキシー（Molecular Beam Epitaxy:MBE）で作つ
た。このLEDは、ｐ側コンタクト電極に電源の＋側を、
ｎ側コンタクト電極に電源の一側を接続して、多重量子
井戸領域で発光させ、光取出し用ウインドー（９）から
光10を取出す。このウインド領域（９）の下のオーミツ
クコンタクト用p+−GaAsは取出しのために、勿論エツチ
ング除去してある。
本LEDの光出力は、駆動電流50mAの時、1.5mWであつた。
この値は、同じ構造でウエルの巾の最適化をはからなか
つたものに比べ、約1.5倍の出力を得ることが出来た。
この値は、同じ構造でウエルの巾の最適化をはからなか
つたものに比べ、約1.5倍の出力を得ることが出来た。
本発明によれば、最も発光効率の良い井戸巾で、多重量
子井戸形のLEDが製作でき、LEDのより低電流駆動が出来
るという大きな効果がある。
子井戸形のLEDが製作でき、LEDのより低電流駆動が出来
るという大きな効果がある。
第１図は、多重量子井戸LEDの構造を示す斜視図、第２
図は、PLにおける励起光量と発光強度の関係を示す図、
第３図は井戸巾と励起光量に対する発光強度の依存性の
勾配係数と井戸巾との関係を示す図である。 １……ｎ側電極、２……n+−GaAs基板、３……n+−GaAl
As、４……アンドープGaAlAsバリア、５……アンドープ
GaAsウエル、６……p+−GaAlAs、７……p+−GaAs、８…
…ｐ側電極、９……光取り出し用窓、10……発光光。
図は、PLにおける励起光量と発光強度の関係を示す図、
第３図は井戸巾と励起光量に対する発光強度の依存性の
勾配係数と井戸巾との関係を示す図である。 １……ｎ側電極、２……n+−GaAs基板、３……n+−GaAl
As、４……アンドープGaAlAsバリア、５……アンドープ
GaAsウエル、６……p+−GaAlAs、７……p+−GaAs、８…
…ｐ側電極、９……光取り出し用窓、10……発光光。
フロントページの続き (72)発明者 片山 良史 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 白木 靖寛 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 村山 良昌 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所基礎研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】多重量子井戸形発光ダイオードにおいて、
井戸中に形成される離散したレベルの最も高いエネルギ
レベルの位置が、バリア層のコンダクシヨンバンドの底
と一致しない井戸巾となつていることを特徴とする発光
ダイオード。 - 【請求項２】多重量子井戸形発光ダイオードにおいて、
その井戸中に形成され離散したエネルギレベルの最も高
いものが、量子井戸のコンダクシヨンバンドの底近傍に
なる様に井戸巾が設けられたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の発光ダイオード。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8790886A JPH07120818B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 発光ダイオ−ド |
| EP86304772A EP0207699A3 (en) | 1985-06-28 | 1986-06-20 | Light-emitting element having multiquantum-well structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8790886A JPH07120818B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 発光ダイオ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62245687A JPS62245687A (ja) | 1987-10-26 |
| JPH07120818B2 true JPH07120818B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=13928012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8790886A Expired - Lifetime JPH07120818B2 (ja) | 1985-06-28 | 1986-04-18 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120818B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02189985A (ja) * | 1989-01-18 | 1990-07-25 | Daido Steel Co Ltd | 発光ダイオード |
-
1986
- 1986-04-18 JP JP8790886A patent/JPH07120818B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62245687A (ja) | 1987-10-26 |
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Legal Events
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