JPH0728053B2 - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
- Publication number
- JPH0728053B2 JPH0728053B2 JP15532186A JP15532186A JPH0728053B2 JP H0728053 B2 JPH0728053 B2 JP H0728053B2 JP 15532186 A JP15532186 A JP 15532186A JP 15532186 A JP15532186 A JP 15532186A JP H0728053 B2 JPH0728053 B2 JP H0728053B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- znsxse
- type
- light emitting
- emitting diode
- layer
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、化合物基体、とりわけ、II−VI族化合物基体
を用いた発光ダイオードに関するものである。
を用いた発光ダイオードに関するものである。
従来の技術 高輝度の発光ダイオード（以下、LEDと略称する）を作
成するためには、半導体材料がｐ−ｎ接合を形成するこ
とが可能であることが望ましい。しかし、たとえば、セ
レン化亜鉛（ZnSe）はｎ型伝導性を示すものは比較的容
易に得ることができるのに対し、ｐ型伝導性を示すもの
を得るのは困難である。この様に、一方の伝導型のみし
か得られないというのは広い禁制帯幅を持つ半導体一般
に見られる現象である。
成するためには、半導体材料がｐ−ｎ接合を形成するこ
とが可能であることが望ましい。しかし、たとえば、セ
レン化亜鉛（ZnSe）はｎ型伝導性を示すものは比較的容
易に得ることができるのに対し、ｐ型伝導性を示すもの
を得るのは困難である。この様に、一方の伝導型のみし
か得られないというのは広い禁制帯幅を持つ半導体一般
に見られる現象である。
発明が解決しようとする問題点 ところで、LED作成のためには、ｐ−ｎ接合が好ましい
がｐ型結合を得るのが困難な場合、金属−絶縁層−ｎ型
層（ｍ−ｉ−ｎ）構造を採用せざるを得ない。この場
合、電子がｎ型層（ｎ層）から絶縁層（ｉ層）に注入さ
れｉ層で発光する。
がｐ型結合を得るのが困難な場合、金属−絶縁層−ｎ型
層（ｍ−ｉ−ｎ）構造を採用せざるを得ない。この場
合、電子がｎ型層（ｎ層）から絶縁層（ｉ層）に注入さ
れｉ層で発光する。
分子線エピタキシー（MBE）法や金属有機化合物を分解
して生成する気相成長（MOCVD）法でZnSe単結晶膜を成
長すると、不純物を添加しなくても比較的高品質のｎ型
結晶が得られる。このとき、絶縁層あるいはｐ型結晶を
得る目的で、ｐ型の不純物である窒素（Ｎ），リン
（Ｐ）砒素（As）等を添加すると、これらｐ型不純物が
SA中心と呼ばれる深い不純物準位を形成し、十分な発光
性能が得られない。
して生成する気相成長（MOCVD）法でZnSe単結晶膜を成
長すると、不純物を添加しなくても比較的高品質のｎ型
結晶が得られる。このとき、絶縁層あるいはｐ型結晶を
得る目的で、ｐ型の不純物である窒素（Ｎ），リン
（Ｐ）砒素（As）等を添加すると、これらｐ型不純物が
SA中心と呼ばれる深い不純物準位を形成し、十分な発光
性能が得られない。
問題点を解決するための手段 本発明は、ZnSeとイオウ化亜鉛（ZnS）の混晶半導体で
あるセレン・イオウ化亜鉛ZnSxSe1-Xが、イオウ（Ｓ）
の組成ｘの選定により、高比抵抗の絶縁性結晶になると
いう事実に基づくもので、要約するに、良質のｎ型結晶
が得られるZnSeと、良質の絶縁性結晶が得られるZnSxSe
1-Xとの接合をそなえたLEDである。
あるセレン・イオウ化亜鉛ZnSxSe1-Xが、イオウ（Ｓ）
の組成ｘの選定により、高比抵抗の絶縁性結晶になると
いう事実に基づくもので、要約するに、良質のｎ型結晶
が得られるZnSeと、良質の絶縁性結晶が得られるZnSxSe
1-Xとの接合をそなえたLEDである。
作用 本発明によれば、MBEやMOCVD法を使用して、ｎ型ZnSeと
絶縁性の高いZnSxSe1-Xとを連続的に成長させ、容易に
高効率の青色LEDを作成することができる。
絶縁性の高いZnSxSe1-Xとを連続的に成長させ、容易に
高効率の青色LEDを作成することができる。
実施例 第１図は本発明実施例のLEDの断面図である。このLED
は、砒素ガリウム（GaAs）１の基板上に厚さ20μｍのｎ
型ZnSe層２を形成し、さらに、これに厚さ1.0μｍ以下
の高抵抗性ZnSxSe1-X層３を積層形成したもので、GaAs1
側の電極をゲルマニウム（Ge）含有の金（Au）蒸着層の
Ge・Au電極で、また、ZnSxSe1-X3側の電極をAu蒸着層の
Au電極５で形成する。この実施例では、ZnSxSe1-X層３
のイオウ（Ｓ）の組成比ｘを、ｘ＝0.1に選定し、青色
発光特性の青色LEDを形成した。
は、砒素ガリウム（GaAs）１の基板上に厚さ20μｍのｎ
型ZnSe層２を形成し、さらに、これに厚さ1.0μｍ以下
の高抵抗性ZnSxSe1-X層３を積層形成したもので、GaAs1
側の電極をゲルマニウム（Ge）含有の金（Au）蒸着層の
Ge・Au電極で、また、ZnSxSe1-X3側の電極をAu蒸着層の
Au電極５で形成する。この実施例では、ZnSxSe1-X層３
のイオウ（Ｓ）の組成比ｘを、ｘ＝0.1に選定し、青色
発光特性の青色LEDを形成した。
第２図は、この実施例発光ダイオードの作成のために使
用したMOCVD成長装置の概略図を示したものである。亜
鉛原料にはジメチル亜鉛（DMZ）、セレン原料にはセレ
ン化水素（H2Se）イオウ原料には硫化水素（H2S）を用
いている。DMZは恒温槽内のバブラー11に入れられ、マ
スフローコントローラ12により流量制御された水素
（H2）をキャリアガスとして、反応管13内へ送られる。
一方H2SとH2Seは水素で10％に希釈されたものを用い、
マスフローコントローラ12により流量制御され反応管13
に送られる。
用したMOCVD成長装置の概略図を示したものである。亜
鉛原料にはジメチル亜鉛（DMZ）、セレン原料にはセレ
ン化水素（H2Se）イオウ原料には硫化水素（H2S）を用
いている。DMZは恒温槽内のバブラー11に入れられ、マ
スフローコントローラ12により流量制御された水素
（H2）をキャリアガスとして、反応管13内へ送られる。
一方H2SとH2Seは水素で10％に希釈されたものを用い、
マスフローコントローラ12により流量制御され反応管13
に送られる。
基板14にはｎ型砒化ガリウム（GaAs）を用い、カーボン
サセプタ15上に設置され、同サセプタ15内のヒーターに
より、成長温度250℃に加熱される。反応管13内の圧力
はロータリーポンプ16により0.7トールの減圧状態に保
たれる。
サセプタ15上に設置され、同サセプタ15内のヒーターに
より、成長温度250℃に加熱される。反応管13内の圧力
はロータリーポンプ16により0.7トールの減圧状態に保
たれる。
DMZの供給量を3.7×10-5mol/minとし、このDMZに対する
H2SとH2Seとの合計の比（VI/II）比を10倍として、当量
生成物が得られるように、一定に保ち、H2SとH2Seの供
給比を変化させて成長した結晶ZnSxSe1-XのＳ組成ｘを
Ｘ線回折で調べ、それをプロットしたものが第３図であ
る。H2SとH2Seの供給比を変化させることにより、任意
のＳ組成ｘを有するZnSxSe1-Xの結晶を成長することが
できる。
H2SとH2Seとの合計の比（VI/II）比を10倍として、当量
生成物が得られるように、一定に保ち、H2SとH2Seの供
給比を変化させて成長した結晶ZnSxSe1-XのＳ組成ｘを
Ｘ線回折で調べ、それをプロットしたものが第３図であ
る。H2SとH2Seの供給比を変化させることにより、任意
のＳ組成ｘを有するZnSxSe1-Xの結晶を成長することが
できる。
Ｓ組成ｘ＝０の場合がZnSeで、上記の成長条件で、低抵
抗のｎ型となる。しかし、ZnSxSe1-Xは、第４図に、比
抵抗とＳ組成ｘとの関係で示すように、たとえば、Ｓ組
成ｘが0.02と非常に小さい場合でも比抵抗が104Ω−cm
以上であり、高抵抗層ないしは絶縁層になる。このよう
にGaAs基板上に、初めに、DMZとH2Seにより、厚さ約20
μｍの低抵抗ｎ型のZnSeを成長し、次にDMZとH2Seおよ
びH2Sにより、厚さ1.0μｍ以下の絶縁性のZnSxSe1-Xを
成長し、さらに、この上に金属の電極、たとえば金（A
u）を蒸着すれば（ｍ−ｉ−ｎ）構造のLEDを作成するこ
とができる。
抗のｎ型となる。しかし、ZnSxSe1-Xは、第４図に、比
抵抗とＳ組成ｘとの関係で示すように、たとえば、Ｓ組
成ｘが0.02と非常に小さい場合でも比抵抗が104Ω−cm
以上であり、高抵抗層ないしは絶縁層になる。このよう
にGaAs基板上に、初めに、DMZとH2Seにより、厚さ約20
μｍの低抵抗ｎ型のZnSeを成長し、次にDMZとH2Seおよ
びH2Sにより、厚さ1.0μｍ以下の絶縁性のZnSxSe1-Xを
成長し、さらに、この上に金属の電極、たとえば金（A
u）を蒸着すれば（ｍ−ｉ−ｎ）構造のLEDを作成するこ
とができる。
第５図は、ZnSxSe1-X結晶の77Kにおける青色のフォトル
ミネッセンス強度のＳ組成ｘに対する依存性である。
ミネッセンス強度のＳ組成ｘに対する依存性である。
この経験によると、Ｓ組成ｘが大きくなるに従い、青色
発光強度が増大するが、SA発光と呼ばれる黄色の発光は
増加しない。
発光強度が増大するが、SA発光と呼ばれる黄色の発光は
増加しない。
さらに、Ｓ組成ｘを大きくすると、結晶の禁制帯幅が大
きくなり、発光波長が視感度の低い紫外領域となる。こ
のような実情から、青色LEDとして適当なＳ組成ｘは０
＜ｘ0.2の範囲となる。
きくなり、発光波長が視感度の低い紫外領域となる。こ
のような実情から、青色LEDとして適当なＳ組成ｘは０
＜ｘ0.2の範囲となる。
なお、ZnSxSe1-Xは絶縁性である必要はなく、ｐ型結晶
であればｐ−ｎ接合が形成され、さらに発光効率が向上
する。
であればｐ−ｎ接合が形成され、さらに発光効率が向上
する。
発明の効果 本発明によると、低抵抗のｎ型ZnSeと、絶縁性のZnSxSe
1-Xおよび金属の電極により、 （ｍ−ｉ−ｎ）構造の高発光効率の青色LEDが実現でき
る。
1-Xおよび金属の電極により、 （ｍ−ｉ−ｎ）構造の高発光効率の青色LEDが実現でき
る。
第１図は本発明実施例のLED断面図、第２図は同LED製作
に使用したMOCVD成長装置の概略図、第３図〜第５図は
同LEDの結晶性ならびに特性例を示す図である。 １……GaAs基板、２……ZnSe層、３……ZnSxSe1-X層、
４……Ge・Au電極、５……Au電極。
に使用したMOCVD成長装置の概略図、第３図〜第５図は
同LEDの結晶性ならびに特性例を示す図である。 １……GaAs基板、２……ZnSe層、３……ZnSxSe1-X層、
４……Ge・Au電極、５……Au電極。
Claims (2)
- 【請求項１】ｎ型の伝導性を有するセレン化亜鉛と絶縁
性あるいはｐ型の伝導性を有するセレン・イオウ化亜鉛
との接合をそなえた発光ダイオード。 - 【請求項２】セレン・イオウ化亜鉛ZnSxSe1-xのイオウ
の組成比Ｘが0.2以下でなる特許請求の範囲第（１）項
記載の発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15532186A JPH0728053B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15532186A JPH0728053B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 発光ダイオ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6310577A JPS6310577A (ja) | 1988-01-18 |
| JPH0728053B2 true JPH0728053B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=15603332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15532186A Expired - Fee Related JPH0728053B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728053B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5274248A (en) * | 1991-06-05 | 1993-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light-emitting device with II-VI compounds |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP15532186A patent/JPH0728053B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310577A (ja) | 1988-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7541623B2 (en) | P-n heterojunction structure of zinc oxide-based nanorod and semiconductor thin film, preparation thereof, and nano-device comprising same | |
| US5068204A (en) | Method of manufacturing a light emitting element | |
| JPS6057214B2 (ja) | 電気発光物質の製法 | |
| JPS63184373A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| US5442201A (en) | Semiconductor light emitting device with nitrogen doping | |
| JPS5846686A (ja) | 青色発光素子 | |
| JP3916361B2 (ja) | 低抵抗ｐ型単結晶ＺｎＳ薄膜およびその製造方法 | |
| JPH0728053B2 (ja) | 発光ダイオ−ド | |
| US4284467A (en) | Method for making semiconductor material | |
| JPH0728052B2 (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
| JPH06342935A (ja) | ＧａＰ純緑色発光素子基板 | |
| JPH0463040B2 (ja) | ||
| JPH09260290A (ja) | ＩＩＩ族窒化物半導体およびｐｎ接合ダイオードの製造方法 | |
| JPH03161981A (ja) | 半導体装置と２―６族化合物半導体結晶層の製造方法 | |
| JPS6351552B2 (ja) | ||
| JPS63213378A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JP2804093B2 (ja) | 光半導体装置 | |
| JPS6247175A (ja) | 半導体発光装置の製法 | |
| JP2004153169A (ja) | ｐ形リン化硼素半導体層の製造方法、化合物半導体素子、ツェナーダイオード、及び発光ダイオード | |
| JPH0695580B2 (ja) | 半導体発光装置の製法 | |
| JPH0665211B2 (ja) | 化合物半導体結晶成長方法 | |
| JPS60204698A (ja) | 半導体結晶成長方法 | |
| JPS60198738A (ja) | 半導体結晶成長方法 | |
| CN102194943A (zh) | p型ZnO和n型GaN组合的ZnO基发光器件及其制备方法 | |
| JP2003188105A (ja) | リン化硼素系半導体素子及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |