JPS62208Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS62208Y2 JPS62208Y2 JP1980098442U JP9844280U JPS62208Y2 JP S62208 Y2 JPS62208 Y2 JP S62208Y2 JP 1980098442 U JP1980098442 U JP 1980098442U JP 9844280 U JP9844280 U JP 9844280U JP S62208 Y2 JPS62208 Y2 JP S62208Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- junction
- type layer
- layer
- light
- 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.)
- Expired
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Description
【考案の詳細な説明】
本案は量産性の良いGaP橙色発光ダイオードに
関する。
関する。
従来GaP橙色発光ダイオードはZnO発光中心に
よる赤色発光とTe又はそれに準ずる発光中心に
よる緑色発光の２つの発光機構を１つの発光ダイ
オードにもたせ、等価的に橙色発光としてきた。
しかしながら、このように２つの発光波長を混合
して好みの疑似中心発光波長にするためのエピタ
キシヤル成長技術は困難を極め、特に酸素添加の
制御等一寸した制御誤差で赤色が強調されたり黄
色が強調されてしまう。
よる赤色発光とTe又はそれに準ずる発光中心に
よる緑色発光の２つの発光機構を１つの発光ダイ
オードにもたせ、等価的に橙色発光としてきた。
しかしながら、このように２つの発光波長を混合
して好みの疑似中心発光波長にするためのエピタ
キシヤル成長技術は困難を極め、特に酸素添加の
制御等一寸した制御誤差で赤色が強調されたり黄
色が強調されてしまう。
本案はこのような欠点をなくするために行なわ
れたもので、以下実施例に基づいて本案を詳細に
説明する。
れたもので、以下実施例に基づいて本案を詳細に
説明する。
第１図は本案実施例の発光ダイオードの製造工
程を示す説明図で、第２図は本案実施例の発光ダ
イオードの説明図である。まず、本案実施例の発
光ダイオードの製造工程から説明する。
程を示す説明図で、第２図は本案実施例の発光ダ
イオードの説明図である。まず、本案実施例の発
光ダイオードの製造工程から説明する。
まずはじめに、第１図ａに示すようなｎ型の
GaP単結晶の基板１を準備する。
GaP単結晶の基板１を準備する。
この上に同図ｂの如く３つのPn接合２，３，
４を形成する。これは例えば次のように順次液相
エピタキシヤル成長をさせて得る。まず約1000℃
でテルルを添加したガリウム溶液にｎ型基板１を
接触させ、１分間に４℃の割合で冷却して約20分
エピタキシヤル成長させて高品質のｎ層１′を形
成し、その上に亜鉛および酸化ガリウムを添加し
たガリウム溶液に900℃で接触させ、１分間に４
℃の割合で冷却して約60分エピタキシヤル成長さ
せてＰ型層５を得る。次にスズを添加したガリウ
ム溶液に約950℃で浸漬させ、これを1000℃まで
上昇させたのち１分間に3.5℃の割合で冷却して
45分エピタキシヤル成長させて第２のｎ層６を形
成させる。次に再びテルルを添加したガリウム溶
液に浸漬させ、920℃から１分間に2.2℃の割合で
冷却して70分エピタキシヤル成長させて第２のｎ
層６の高品質ｎ層６′を得、溶液をただちに亜鉛
の添加してあるガリウム溶液に切り換えると共に
アンモニアガスの雰囲気にして890℃迄温度上昇
させそこから１分間に2.4℃の割合で冷却して第
２のＰ層７を得る。第２のｎ層６の高品質ｎ層
６′を成長させはじめてから第２のＰ層７の成長
終了までは酸素の混入を阻止する必要がある。こ
のようにして形成された第１のPN接合２は順方
向バイアス電流によりピーク発光波長700nm、ス
ペクトル半値幅100nmの赤色発光をし、第３の
PN接合４は同じくピーク発光波長565nm、スペ
クトル半値幅25nmの多少黄色味をおびた緑色発
光をする。
４を形成する。これは例えば次のように順次液相
エピタキシヤル成長をさせて得る。まず約1000℃
でテルルを添加したガリウム溶液にｎ型基板１を
接触させ、１分間に４℃の割合で冷却して約20分
エピタキシヤル成長させて高品質のｎ層１′を形
成し、その上に亜鉛および酸化ガリウムを添加し
たガリウム溶液に900℃で接触させ、１分間に４
℃の割合で冷却して約60分エピタキシヤル成長さ
せてＰ型層５を得る。次にスズを添加したガリウ
ム溶液に約950℃で浸漬させ、これを1000℃まで
上昇させたのち１分間に3.5℃の割合で冷却して
45分エピタキシヤル成長させて第２のｎ層６を形
成させる。次に再びテルルを添加したガリウム溶
液に浸漬させ、920℃から１分間に2.2℃の割合で
冷却して70分エピタキシヤル成長させて第２のｎ
層６の高品質ｎ層６′を得、溶液をただちに亜鉛
の添加してあるガリウム溶液に切り換えると共に
アンモニアガスの雰囲気にして890℃迄温度上昇
させそこから１分間に2.4℃の割合で冷却して第
２のＰ層７を得る。第２のｎ層６の高品質ｎ層
６′を成長させはじめてから第２のＰ層７の成長
終了までは酸素の混入を阻止する必要がある。こ
のようにして形成された第１のPN接合２は順方
向バイアス電流によりピーク発光波長700nm、ス
ペクトル半値幅100nmの赤色発光をし、第３の
PN接合４は同じくピーク発光波長565nm、スペ
クトル半値幅25nmの多少黄色味をおびた緑色発
光をする。
このようにPN接合の形成されたウエハ８に、
第１図ｃに示すように、さいころ状のいわゆるチ
ツプに分割するための深い溝９，９…と、そのす
ぐそばに設けられ少なくとも第３のPn接合４に
至る浅い溝１０，１０…とをダイシングソーなど
によつて設ける。
第１図ｃに示すように、さいころ状のいわゆるチ
ツプに分割するための深い溝９，９…と、そのす
ぐそばに設けられ少なくとも第３のPn接合４に
至る浅い溝１０，１０…とをダイシングソーなど
によつて設ける。
そしてこのウエハ８をリン酸等のエツチング液
に浸漬する。エツチング液はウエハ８の主面方向
より側面方向へのエツチング速度が速いものがよ
く、必要に応じてあらかじめ表面の電極取付予定
個所等に樹脂等のマスクを設けておけばよい。エ
ツチングが終了すると、深い溝９，９…と浅い溝
１０，１０…との隔壁がとれて、同図ｄのように
低面１１，１１…が略斜面の巾の広い溝１２，１
２…が形成される。
に浸漬する。エツチング液はウエハ８の主面方向
より側面方向へのエツチング速度が速いものがよ
く、必要に応じてあらかじめ表面の電極取付予定
個所等に樹脂等のマスクを設けておけばよい。エ
ツチングが終了すると、深い溝９，９…と浅い溝
１０，１０…との隔壁がとれて、同図ｄのように
低面１１，１１…が略斜面の巾の広い溝１２，１
２…が形成される。
このウエハ８に電極をつけるがそれは例えばマ
スク法による。これはまずウエハ８の表面（エピ
タキシヤル成長層側）に、巾の広い溝１２，１２
…も埋まるように紫外線硬化型樹脂を塗布し、電
極予定個所を除いて紫外線を照射する。その後未
硬化の樹脂の除去することによつて、同図ｅに示
すように樹脂のマスク１３，１３…を形成するこ
とができる。
スク法による。これはまずウエハ８の表面（エピ
タキシヤル成長層側）に、巾の広い溝１２，１２
…も埋まるように紫外線硬化型樹脂を塗布し、電
極予定個所を除いて紫外線を照射する。その後未
硬化の樹脂の除去することによつて、同図ｅに示
すように樹脂のマスク１３，１３…を形成するこ
とができる。
この場合電極予定個所は表面の略中央部１４，
１４…と第２のPN接合３が露出した周辺１５，
１５…である。
１４…と第２のPN接合３が露出した周辺１５，
１５…である。
第２のPN接合３が露出した周辺１５，１５…
は巾の広い溝１２，１２の略底部だが、エピタキ
シヤル成長層の厚みは高々30μｍであるから、電
極取付に対してマスク１３，１３…が高すぎると
いうことはない。
は巾の広い溝１２，１２の略底部だが、エピタキ
シヤル成長層の厚みは高々30μｍであるから、電
極取付に対してマスク１３，１３…が高すぎると
いうことはない。
このマスク付ウエハを真空蒸着装置の中にセツ
トし、例えば金と亜鉛とを主材とする電極材料を
真空蒸着し、その後マスクをとることによつて同
図ｆのように所望の位置に電極材料が蒸着された
ウエハ８を得る。同様にして再び第２のPN接合
３が露出した周辺１５，１５…と、そして裏面
（基板側）とに、例えば錫と金とを主材とする電
極材料で蒸着を行なつて第１図ｇの如く表面、裏
面、第２図のPN接合周辺のおのおに電極１６，
１６…１７，１８，１８…を設ける。このウエハ
を525℃で加熱処理して各電極のオーミツク特性
を良好にならしめる。
トし、例えば金と亜鉛とを主材とする電極材料を
真空蒸着し、その後マスクをとることによつて同
図ｆのように所望の位置に電極材料が蒸着された
ウエハ８を得る。同様にして再び第２のPN接合
３が露出した周辺１５，１５…と、そして裏面
（基板側）とに、例えば錫と金とを主材とする電
極材料で蒸着を行なつて第１図ｇの如く表面、裏
面、第２図のPN接合周辺のおのおに電極１６，
１６…１７，１８，１８…を設ける。このウエハ
を525℃で加熱処理して各電極のオーミツク特性
を良好にならしめる。
このあと、裏面から加圧するとか裏面にスクラ
イブ溝をつけてから加圧する、あるいは巾の広い
溝１２，１２…の最深部（深い溝９，９…があつ
た位置に略対応する）に、さらにダイシング刃を
入れる等の方法により分割し、第２図のような発
光ダイオードを得る。
イブ溝をつけてから加圧する、あるいは巾の広い
溝１２，１２…の最深部（深い溝９，９…があつ
た位置に略対応する）に、さらにダイシング刃を
入れる等の方法により分割し、第２図のような発
光ダイオードを得る。
この発光ダイオードは表面の電極１６を電源の
プラス側、裏面の電極１７を電源のマイナス側に
それぞれ接続し、５乃至18mAの順方向バイアス
電流を流すことにより第１のPN接合２からは赤
色、第３のPN接合４からは略緑色の発光をし、
両方のPN接合が近接しているため少し離れた所
で観際するか樹脂で覆う等することによつて橙色
に見える。尚、この発光ダイオードの色ずれを起
こす要素は２つある。１つは第２のPN接合３に
またがる電極１８のオーミツク特性で、この第２
のPN接合３を実質的に無効とする必要がある。
これは１つにはエピタキシヤル成長に於て解決さ
れるべきであるが、不純物濃度を極端にさげてプ
レークダウン電圧を下げるという方法は結晶が黒
ずんで光取出率が低下するため好ましくなく、む
しろ上述の実施例の如く、不純物元素を選んだ
り、エピタキシヤル成長直前に成長を休止したり
逆に溶出させたりする事の方がよい。次に電極１
８の取りつけ方であるが、Ｐ層５と第２のｎ層６
とでは親和力を有する元素が異なるため、上述の
実施例に示した如くに２層以上の蒸着をするわけ
であるが、このときあとで蒸着するものの方が大
きい面積にするとか、位置を少しずらして蒸着す
る等によつてオーミツク特性を良好ならしめるこ
とができる。
プラス側、裏面の電極１７を電源のマイナス側に
それぞれ接続し、５乃至18mAの順方向バイアス
電流を流すことにより第１のPN接合２からは赤
色、第３のPN接合４からは略緑色の発光をし、
両方のPN接合が近接しているため少し離れた所
で観際するか樹脂で覆う等することによつて橙色
に見える。尚、この発光ダイオードの色ずれを起
こす要素は２つある。１つは第２のPN接合３に
またがる電極１８のオーミツク特性で、この第２
のPN接合３を実質的に無効とする必要がある。
これは１つにはエピタキシヤル成長に於て解決さ
れるべきであるが、不純物濃度を極端にさげてプ
レークダウン電圧を下げるという方法は結晶が黒
ずんで光取出率が低下するため好ましくなく、む
しろ上述の実施例の如く、不純物元素を選んだ
り、エピタキシヤル成長直前に成長を休止したり
逆に溶出させたりする事の方がよい。次に電極１
８の取りつけ方であるが、Ｐ層５と第２のｎ層６
とでは親和力を有する元素が異なるため、上述の
実施例に示した如くに２層以上の蒸着をするわけ
であるが、このときあとで蒸着するものの方が大
きい面積にするとか、位置を少しずらして蒸着す
る等によつてオーミツク特性を良好ならしめるこ
とができる。
色ずれの第２の要素は自己発熱と発光量の飽和
である。第３のPN接合４を形成する時にアンモ
ニアガスを用いたが、この第３のPn接合４の近
傍に窒素が入ると発光量は増加するが発光波長が
長波長側にずれやすくなる。この意味からも短波
長発光は表面に近い方がよいが、内部吸収による
色ずれの他、発熱等により簡単に黄色味を帯びる
ので、大きなバイアス電流をヒートシンクなしで
供給すると自己発熱によつて色相が変化する。次
に第１のPN接合５に於いてはバイアス電流が増
加しても光取出量は途中で飽和してしまう。従つ
て大きなバイアス電流において色相の変化となつ
て表われる。これらの事から目安として一辺の
0.2乃至0.4mmの発光ダイオードでは20mA以下で
は橙、それ以上では電流に応じた色相と考えてそ
れなりの利用（たとえば色相固定の表示器には
20mA以下で、多色表示をするランプが表示盤に
は５乃至40mAで駆動するといつた利用）をすれ
ばよい。
である。第３のPN接合４を形成する時にアンモ
ニアガスを用いたが、この第３のPn接合４の近
傍に窒素が入ると発光量は増加するが発光波長が
長波長側にずれやすくなる。この意味からも短波
長発光は表面に近い方がよいが、内部吸収による
色ずれの他、発熱等により簡単に黄色味を帯びる
ので、大きなバイアス電流をヒートシンクなしで
供給すると自己発熱によつて色相が変化する。次
に第１のPN接合５に於いてはバイアス電流が増
加しても光取出量は途中で飽和してしまう。従つ
て大きなバイアス電流において色相の変化となつ
て表われる。これらの事から目安として一辺の
0.2乃至0.4mmの発光ダイオードでは20mA以下で
は橙、それ以上では電流に応じた色相と考えてそ
れなりの利用（たとえば色相固定の表示器には
20mA以下で、多色表示をするランプが表示盤に
は５乃至40mAで駆動するといつた利用）をすれ
ばよい。
以上の如く本案は、Ｎ型基板又はＮ型層と、こ
の上に成長し赤色発光する第１のPn接合を形成
するＰ型層と、このＰ型層の上に成長し第２の
PN接合を形成する第２のＮ型層と、この第２の
Ｎ層の上に成長し緑色発光する第３のPN接合を
形成する第２のＰ型層と前記第２のPN接合を実
質的に無効にするようにＰ型層と第２のＮ型層に
またがつて設けられた電極とを具備したGaP橙色
発光ダイオードであるから製造にあたつて酸素の
供給、遮断の制御が容易なために色相の制御が極
めて容易となり、量産性がよい。
の上に成長し赤色発光する第１のPn接合を形成
するＰ型層と、このＰ型層の上に成長し第２の
PN接合を形成する第２のＮ型層と、この第２の
Ｎ層の上に成長し緑色発光する第３のPN接合を
形成する第２のＰ型層と前記第２のPN接合を実
質的に無効にするようにＰ型層と第２のＮ型層に
またがつて設けられた電極とを具備したGaP橙色
発光ダイオードであるから製造にあたつて酸素の
供給、遮断の制御が容易なために色相の制御が極
めて容易となり、量産性がよい。
第１図は本案実施例の発光ダイオードの製造工
程を説明するための図、第２図は本案実施例の発
光ダイオードの説明図である。 １……（ｎ型）基板、２……第１のPN接合、
３……第２のPN接合、４……第３のPN接合、５
……Ｐ層、６……第２のｎ層、７……第２のＰ
層、１８……第２のPN接合３にまたがる電極。
程を説明するための図、第２図は本案実施例の発
光ダイオードの説明図である。 １……（ｎ型）基板、２……第１のPN接合、
３……第２のPN接合、４……第３のPN接合、５
……Ｐ層、６……第２のｎ層、７……第２のＰ
層、１８……第２のPN接合３にまたがる電極。
Claims (1)
- Ｎ型基板又はＮ型層と、この上に成長し赤色発
光する第１のPN接合を形成するＰ型層と、この
Ｐ型層の上に成長し第２のPN接合を形成する第
２のＮ型層と、この第２のＮ型層の上に成長し緑
色発光する第３のPN接合を形成する第２のＰ型
層と前記第２のPN接合を実質的に無効にするよ
うにＰ型層と第２のＮ型層にまたがつて素子側面
の段部に設けられた電極とを具備した事を特徴と
するGaP橙色発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980098442U JPS62208Y2 (ja) | 1980-07-10 | 1980-07-10 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980098442U JPS62208Y2 (ja) | 1980-07-10 | 1980-07-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5722257U JPS5722257U (ja) | 1982-02-04 |
| JPS62208Y2 true JPS62208Y2 (ja) | 1987-01-07 |
Family
ID=29460162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980098442U Expired JPS62208Y2 (ja) | 1980-07-10 | 1980-07-10 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62208Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740529Y2 (ja) * | 1977-01-20 | 1982-09-06 |
-
1980
- 1980-07-10 JP JP1980098442U patent/JPS62208Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5722257U (ja) | 1982-02-04 |
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