JPS59169186A - 発光ダイオ−ドの製造方法 - Google Patents
発光ダイオ−ドの製造方法Info
- Publication number
- JPS59169186A JPS59169186A JP58042346A JP4234683A JPS59169186A JP S59169186 A JPS59169186 A JP S59169186A JP 58042346 A JP58042346 A JP 58042346A JP 4234683 A JP4234683 A JP 4234683A JP S59169186 A JPS59169186 A JP S59169186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- type
- layer
- gaas
- emitting diode
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
- H10H20/011—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers
- H10H20/013—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers having light-emitting regions comprising only Group III-V materials
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Led 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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は発光ダイオードの製造方法に係り、特にＧａ
ＡｌＡｓダブル接合型構造にした光通信用光パワー伝送
用として使用される発光ダイオードの製造方法に関する
。
ＡｌＡｓダブル接合型構造にした光通信用光パワー伝送
用として使用される発光ダイオードの製造方法に関する
。
従来光通信、光パワー伝送に使用されるＧａＡＪＡｓダ
ブルへテロ接合型発光ダイオード（ＬＥＤ）においては
、活性層厚みを１μｍ付近と薄く制御する事が望ましい
とされている。そのため成長温度を低くして成長Ｎ厚み
の制御を行ない易くしていた。ところが成長温度を低く
すると、Ｓｌは両性不純物であるため、Ｓｌを添加した
活性層がｐ型化し易い傾向があった。Ｓｉを添加した活
性層がｎ型の場合には、発光効率が高いが、ｐ型の場合
には著しく低く問題である事は例えばジャーナルーオブ
ーエレクトロケミカル・フサ４フ４１２８巻６６１頁（
１９８１）に記載されている。その結果、活性層にＳｔ
を添加したＧａＡｌＡｓダブルへテロ接合型ＬＥＤにお
いて、安定して制動率のＬＥＤを得る事が困難であった
。
ブルへテロ接合型発光ダイオード（ＬＥＤ）においては
、活性層厚みを１μｍ付近と薄く制御する事が望ましい
とされている。そのため成長温度を低くして成長Ｎ厚み
の制御を行ない易くしていた。ところが成長温度を低く
すると、Ｓｌは両性不純物であるため、Ｓｌを添加した
活性層がｐ型化し易い傾向があった。Ｓｉを添加した活
性層がｎ型の場合には、発光効率が高いが、ｐ型の場合
には著しく低く問題である事は例えばジャーナルーオブ
ーエレクトロケミカル・フサ４フ４１２８巻６６１頁（
１９８１）に記載されている。その結果、活性層にＳｔ
を添加したＧａＡｌＡｓダブルへテロ接合型ＬＥＤにお
いて、安定して制動率のＬＥＤを得る事が困難であった
。
本発明の目的は活性層にＳｉを添加しだＧａＡ＃Ａｓダ
ブルへテロ接合型構造のＬＥＤの発光効率を安定して高
める事にある。
ブルへテロ接合型構造のＬＥＤの発光効率を安定して高
める事にある。
本発明は活性層にＳｉを添加すると、伝導型制御が不安
定である事をヴ服するために、ドナー不純物であるＴｅ
を添加し、高効率ＬＥＤの得られるＳｔ及び１’ｅの添
加量［の範囲を規定した方法である。
定である事をヴ服するために、ドナー不純物であるＴｅ
を添加し、高効率ＬＥＤの得られるＳｔ及び１’ｅの添
加量［の範囲を規定した方法である。
第１図はこの発明の発光ダイオードを作製するための液
相エピタキシャル成長装置の一例を示す。
相エピタキシャル成長装置の一例を示す。
ボートグロウン法によって形成された厚さ３５０羅のｐ
型ＧａＡｓ（１００）基板１を液相成長装置２の底板３
の開孔４内に保持される。開孔側でこの底体と相対的に
摺動するように蓄体５が存在する。
型ＧａＡｓ（１００）基板１を液相成長装置２の底板３
の開孔４内に保持される。開孔側でこの底体と相対的に
摺動するように蓄体５が存在する。
誓体５は結晶融体６，７．８を基波１に接触させるよう
に、この結晶融体を収容する低なしの融体溜９．１０．
１１を備えている。外部からの操作で結晶融体６，７．
８を基板１に接触させる事ができる。
に、この結晶融体を収容する低なしの融体溜９．１０．
１１を備えている。外部からの操作で結晶融体６，７．
８を基板１に接触させる事ができる。
１２は底体を摺動させる操作棒、１３，１４．１５は渥
蓋である。Ｇａ １０ｇ 、 ＧａＡｓ０．５ｇ、Ａ１
１５１１１１？、ＧｅＯ，７５ｍ９の割合の結晶融体原
料を融体溜９に仕込む。
蓋である。Ｇａ １０ｇ 、 ＧａＡｓ０．５ｇ、Ａ１
１５１１１１？、ＧｅＯ，７５ｍ９の割合の結晶融体原
料を融体溜９に仕込む。
また融体溜１０にはＧａ１０ｇ、ＧａＡｓ０．７５ｇ、
Ａ１１．５”９ 、 Ｓｔ １０−ｎＱ 、 Ｔｅ Ｏ
，５ｒｒｕｉの割合で仕込み、融体溜１１にはＧａ １
０ ｇ 、ＧａＡａ Ｏ−５ｇ ＋ Ａ１１５ ”９
＋ ’ｌ’ｅ Ｏ−５ｍ９ の割合の結晶融体原料を仕
込む。この成長装置を図示されていない反応管において
、管内雰囲気を水素ガスで置換し、更に水素ガスを０．
５１７分の流量でながしながら結晶融体原料を８５０°
Ｃまで加熱昇温させ、最高保持温度において６０分間保
持して、結・晶融体を作る。０５°Ｃ／分の割合で冷却
し結晶融体温度が８３５ ’Ｃになったら冷却速度を０
．２’Ｏ／分の割合に変え操作棒１２を作動させ、底体
を摺動烙せ、融体溜９下方に基板を至らせ、そのま捷２
５分間置き、捷だ底体を摺動させ、融体面１０下方に基
板を至らせ、そのまま３０秒間置き、また底体を摺動さ
せ融体溜１１下方に基板を至らせ、５０分間過ぎたら成
長を止める。このようにして第２図のように基板２４上
形成烙れた液相エピタキシャル成長Ｉ＠は第１層がＰ型
ＧａＡｌＡｓクラッド層２３で約１０μｍ、第２層がｎ
型ＧａＡｌＡｓ活性層２２で約１１１ｍ、第３層がｎ型
ＧａＡｌＡｓクラッド層２１で約１０μｍ析出していた
。
Ａ１１．５”９ 、 Ｓｔ １０−ｎＱ 、 Ｔｅ Ｏ
，５ｒｒｕｉの割合で仕込み、融体溜１１にはＧａ １
０ ｇ 、ＧａＡａ Ｏ−５ｇ ＋ Ａ１１５ ”９
＋ ’ｌ’ｅ Ｏ−５ｍ９ の割合の結晶融体原料を仕
込む。この成長装置を図示されていない反応管において
、管内雰囲気を水素ガスで置換し、更に水素ガスを０．
５１７分の流量でながしながら結晶融体原料を８５０°
Ｃまで加熱昇温させ、最高保持温度において６０分間保
持して、結・晶融体を作る。０５°Ｃ／分の割合で冷却
し結晶融体温度が８３５ ’Ｃになったら冷却速度を０
．２’Ｏ／分の割合に変え操作棒１２を作動させ、底体
を摺動烙せ、融体溜９下方に基板を至らせ、そのま捷２
５分間置き、捷だ底体を摺動させ、融体面１０下方に基
板を至らせ、そのまま３０秒間置き、また底体を摺動さ
せ融体溜１１下方に基板を至らせ、５０分間過ぎたら成
長を止める。このようにして第２図のように基板２４上
形成烙れた液相エピタキシャル成長Ｉ＠は第１層がＰ型
ＧａＡｌＡｓクラッド層２３で約１０μｍ、第２層がｎ
型ＧａＡｌＡｓ活性層２２で約１１１ｍ、第３層がｎ型
ＧａＡｌＡｓクラッド層２１で約１０μｍ析出していた
。
作製したダイオードウエノ・−から第２図のように両面
に電極２５．２６を設け、０．３ｍｒｎ角に切断して発
光ダイオード用チップを作製した。形成されたダイオー
ドは１０ｍＡ通電でモールド無しで発光効率３．５％発
光ピーク波長８４０ ｎｍを示しだ。
に電極２５．２６を設け、０．３ｍｒｎ角に切断して発
光ダイオード用チップを作製した。形成されたダイオー
ドは１０ｍＡ通電でモールド無しで発光効率３．５％発
光ピーク波長８４０ ｎｍを示しだ。
８Ｉ！３図にＧａ １０ ｇに対するＴｅ添加量を００
１１ｒｙ （ａ）＋０．０５１１？９ｂ） 、 ０．２
５ｍ７ｃ）、 １１ｎＩ１７（ｄ） 、 ５ ｒｎＦｌ
（ｅ）とした場合の発光効率とＳｉ添加量の関係を示し
た。Ｓｉ添加量を２１１Ｑ以上とするとＧａＡｌＡｓダ
ブルへテロ接合型ＬＥＤの活性層がｐ型化し、発光効率
が低下した。またＳｉ添加量を１２■以下とすると発光
効率が低く、これは発光中心となる不純物が少ないだめ
である。
１１ｒｙ （ａ）＋０．０５１１？９ｂ） 、 ０．２
５ｍ７ｃ）、 １１ｎＩ１７（ｄ） 、 ５ ｒｎＦｌ
（ｅ）とした場合の発光効率とＳｉ添加量の関係を示し
た。Ｓｉ添加量を２１１Ｑ以上とするとＧａＡｌＡｓダ
ブルへテロ接合型ＬＥＤの活性層がｐ型化し、発光効率
が低下した。またＳｉ添加量を１２■以下とすると発光
効率が低く、これは発光中心となる不純物が少ないだめ
である。
Ｓｌ添加量が１．２ｍ９から２１ｍ９の範囲にあると高
発光効率の発光ダイオードが得られた。しかしＳｉ添加
量がこの範囲にあっても、ＴｅＭｉ加量が０．０５ｍ９
より少ないと活性層がｐ型化し発光効率が低下した。又
、Ｔｅ添加量が１ｍ９より太きくても活性層の結晶性が
悪化することにより発光効率が低下した。
発光効率の発光ダイオードが得られた。しかしＳｉ添加
量がこの範囲にあっても、ＴｅＭｉ加量が０．０５ｍ９
より少ないと活性層がｐ型化し発光効率が低下した。又
、Ｔｅ添加量が１ｍ９より太きくても活性層の結晶性が
悪化することにより発光効率が低下した。
〔発明の他の実施例〕
以上の説明はｐ型ＧａＡｓ基板上にｐ型ＧａＡｌＡｓク
ランド層とその上にｎ型ＧａＡｌＡｓ活性層と更にその
上にｎ型ＧａＡ７Ａｓクラッド層の構造について行った
第４図の様にｐ型ＧａＡｓ基板上に冗、流狭さくのため
に部分的にｎ型ＧａＡ、ｓ Ｊ＠３７が存在する構造の
ものに適用しても同様の効果が得られ、またその上部及
び下部に受光部が存在する構造のものに適用しても同様
の効果が得られ、。
ランド層とその上にｎ型ＧａＡｌＡｓ活性層と更にその
上にｎ型ＧａＡ７Ａｓクラッド層の構造について行った
第４図の様にｐ型ＧａＡｓ基板上に冗、流狭さくのため
に部分的にｎ型ＧａＡ、ｓ Ｊ＠３７が存在する構造の
ものに適用しても同様の効果が得られ、またその上部及
び下部に受光部が存在する構造のものに適用しても同様
の効果が得られ、。
第１図は本発明の一実施例で用いた液相エピタキシャル
成長装置の構成図、第２図及び’ｙ？ｙ ４図は本発明
により形成された発明ダイオードを示す概略図、第３図
はＧａＡｌＡｓダブルへテロ接合型ＬＥＤの活性層ＫＴ
ｅ添加量を一定として発光効率とＳｉ 添加量の関係
を示す曲線図である。 １・・基板 ２・・液相成長装置 ３・・・底体 ４・・・開孔 ５・・・蓋体 ６．７．８・・・結晶融体 ９ 、１０ 、１．１・・融体溜 １２・・操作棒 １３．１４．１５・・・溜蓋 ２１・・・ｎ型ＧａＡｄＡｓクラッド層２２ ・−・ｎ
型ＧａＡｄＡｓ活性層 ２３・・・ｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層２４ ・ｐ型Ｇ
ａＡｓ基板 ２５・・・ｎ型−極 ２６・・・ｐ型電極 ３７・・ｎ型ＧａＡｓ ′に流狭きく層代理人 弁理士
則近公佑 （ほか１名） 第 １ 図 第２図 第３図
成長装置の構成図、第２図及び’ｙ？ｙ ４図は本発明
により形成された発明ダイオードを示す概略図、第３図
はＧａＡｌＡｓダブルへテロ接合型ＬＥＤの活性層ＫＴ
ｅ添加量を一定として発光効率とＳｉ 添加量の関係
を示す曲線図である。 １・・基板 ２・・液相成長装置 ３・・・底体 ４・・・開孔 ５・・・蓋体 ６．７．８・・・結晶融体 ９ 、１０ 、１．１・・融体溜 １２・・操作棒 １３．１４．１５・・・溜蓋 ２１・・・ｎ型ＧａＡｄＡｓクラッド層２２ ・−・ｎ
型ＧａＡｄＡｓ活性層 ２３・・・ｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層２４ ・ｐ型Ｇ
ａＡｓ基板 ２５・・・ｎ型−極 ２６・・・ｐ型電極 ３７・・ｎ型ＧａＡｓ ′に流狭きく層代理人 弁理士
則近公佑 （ほか１名） 第 １ 図 第２図 第３図
Claims (1)
- ｐ型ＧａＡｓ基板上にＧｅあるいはＺｎの少なくとも１
つを添加したＰ型ＧａＡｌＡｓクラッド層、その上にＳ
ｔ及びＴｅを添加したｎ型ＧａＡ７Ａｓ活性層、更にそ
の上にＴｅあるいはＳの少なくとも１つを添加したｎ型
ＧａＡｌＡｓクラッド層を成長してＧａＡｌＡｓダブル
へテロ接合型構造の発光ダイオードを製造する方法にお
いて、前記活性層の液相成長溶液中へのＳｔの添加量が
１．２’９〜２１１１’＆／Ｇａ １０ ｇ 、 Ｔｅ
の添加量が０．０５グ〜１ｍｙ／Ｇａ１０ｇの割合であ
る事を特徴とする発光ダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042346A JPS59169186A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 発光ダイオ−ドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042346A JPS59169186A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 発光ダイオ−ドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169186A true JPS59169186A (ja) | 1984-09-25 |
Family
ID=12633460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58042346A Pending JPS59169186A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 発光ダイオ−ドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169186A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61156727A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 化合物半導体装置およびその製法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4817767U (ja) * | 1971-07-08 | 1973-02-28 | ||
| JPS49110470U (ja) * | 1973-01-19 | 1974-09-20 | ||
| JPS5114473U (ja) * | 1974-07-18 | 1976-02-02 | ||
| JPS5222749B2 (ja) * | 1973-02-05 | 1977-06-20 |
-
1983
- 1983-03-16 JP JP58042346A patent/JPS59169186A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4817767U (ja) * | 1971-07-08 | 1973-02-28 | ||
| JPS49110470U (ja) * | 1973-01-19 | 1974-09-20 | ||
| JPS5222749B2 (ja) * | 1973-02-05 | 1977-06-20 | ||
| JPS5114473U (ja) * | 1974-07-18 | 1976-02-02 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61156727A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 化合物半導体装置およびその製法 |
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