JPS62247577A - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
- Publication number
- JPS62247577A JPS62247577A JP61090437A JP9043786A JPS62247577A JP S62247577 A JPS62247577 A JP S62247577A JP 61090437 A JP61090437 A JP 61090437A JP 9043786 A JP9043786 A JP 9043786A JP S62247577 A JPS62247577 A JP S62247577A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting diode
- light emitting
- layer
- zinc selenide
- diode according
- 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
Landscapes
- 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】
産業上の利用分野
本発明は発光ダイオードの構造に関し、特にセレン化亜
鉛半導体を用いた高効率の青色発光ダイオードの構造に
関するものである。
鉛半導体を用いた高効率の青色発光ダイオードの構造に
関するものである。
従来の技術
■−■族化合物半導体であるセレン化亜鉛（ＺｎＳａ）
は、青色発光ダイオードの材料として有望である。従来
、このＺｎ５ｅを用いた発光ダイオードとして第２図に
示すような構造の素子が考案されている〔例えばジャパ
ニーズ ジャーナルオプ アプライド フィジックス（
、ｒａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐ
ｌｉ６ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ） 誌、第１６巻第１号
（昭和５２年）Ｐ、７７−８４〕。
は、青色発光ダイオードの材料として有望である。従来
、このＺｎ５ｅを用いた発光ダイオードとして第２図に
示すような構造の素子が考案されている〔例えばジャパ
ニーズ ジャーナルオプ アプライド フィジックス（
、ｒａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐ
ｌｉ６ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ） 誌、第１６巻第１号
（昭和５２年）Ｐ、７７−８４〕。
同図で１２はＮ型Ｚｎ５ｅ単結晶、１３は二酸化硅素（
ＳｉＯ□）からなる絶縁層、４は金属電極、６はオーム
性電極である。この素子の両電極間に、金属電極４が正
となるような電圧を印加すると、トンネル効果により金
属電極からＮ型Ｚｎ５ｅ単結晶中へ正孔が注入さγし、
これが自由電子と再結合して青色の発光を生じる。
ＳｉＯ□）からなる絶縁層、４は金属電極、６はオーム
性電極である。この素子の両電極間に、金属電極４が正
となるような電圧を印加すると、トンネル効果により金
属電極からＮ型Ｚｎ５ｅ単結晶中へ正孔が注入さγし、
これが自由電子と再結合して青色の発光を生じる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上述のような従来の構成では、絶縁層の素
材がＺｎ５ｅとは全く異なるため、両者を連続的に形成
することは不可能である。このため両者の界面に不純物
が堆積したり、欠陥が発生することになり、その結果注
入された正孔が有効に再結合せず、発光効率が低下する
という問題点があった。
材がＺｎ５ｅとは全く異なるため、両者を連続的に形成
することは不可能である。このため両者の界面に不純物
が堆積したり、欠陥が発生することになり、その結果注
入された正孔が有効に再結合せず、発光効率が低下する
という問題点があった。
本発明はかかる点に濫みてなされたもので、高効率のＺ
ｎ Ｓ ｅ”青色発光ダイオードを提供することを目
的としている。
ｎ Ｓ ｅ”青色発光ダイオードを提供することを目
的としている。
問題点を解決するだめの手段
本発明は上記問題点を解決するため、絶縁層をもＺｎ５
ａ単結晶で構成し、Ｎ型Ｚｎ５ｅ層と絶縁層を連続的に
形成し得るようにしたものである。
ａ単結晶で構成し、Ｎ型Ｚｎ５ｅ層と絶縁層を連続的に
形成し得るようにしたものである。
作用
本発明は上記の手段により、Ｎ型Ｚｎ５ｅ層と絶縁層の
界面を不純物や欠陥のない良好な状態にし、注入された
正孔を有効に発光に寄与せしめて発光効率を高めるもの
である。
界面を不純物や欠陥のない良好な状態にし、注入された
正孔を有効に発光に寄与せしめて発光効率を高めるもの
である。
実施例
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第１図は、本発明による発光ダイオードの構造を模式的
に示す断面図である。同図において、１はＮ型砒化ガリ
ウム（ＧａムＳ）単結晶基板、２は前記基板１上にエピ
タキシャル成長させたＮ型Ｚｎ５ｅ層、３はさらにその
上にエピタキシャル成長させた絶縁性Ｚｎ５ｅ層、４は
金属電極層、６はオーム性電極である。ここで、基板に
ＧａＡｇを用いるのは、格子定数がＺｎ５ｅとほぼ同一
であり、良好なＺｎ５ａ単結晶層をエピタキシャル成長
させることができるためである。このエピタキシャル成
長の方法としては、例えば分子線エピタキシー法が好適
である。この場合、結晶母体原料のＺｎ５ｅと共に適切
な不純物を蒸発させ、その種類を変えることによりＮ型
Ｚｎ５ｅ層２と絶縁性Ｚｎ５ｅ層３を順次連続的に成長
させることができる。またＭｏｃｖｎ法などの気相成長
法でも不純物原料ガスを切シ換えることによシ、同様の
成長を行うことができる。ここで、Ｎ型Ｚｎ５ｅ層に添
加する不純物としては、アルミニウム、ガリウム。
に示す断面図である。同図において、１はＮ型砒化ガリ
ウム（ＧａムＳ）単結晶基板、２は前記基板１上にエピ
タキシャル成長させたＮ型Ｚｎ５ｅ層、３はさらにその
上にエピタキシャル成長させた絶縁性Ｚｎ５ｅ層、４は
金属電極層、６はオーム性電極である。ここで、基板に
ＧａＡｇを用いるのは、格子定数がＺｎ５ｅとほぼ同一
であり、良好なＺｎ５ａ単結晶層をエピタキシャル成長
させることができるためである。このエピタキシャル成
長の方法としては、例えば分子線エピタキシー法が好適
である。この場合、結晶母体原料のＺｎ５ｅと共に適切
な不純物を蒸発させ、その種類を変えることによりＮ型
Ｚｎ５ｅ層２と絶縁性Ｚｎ５ｅ層３を順次連続的に成長
させることができる。またＭｏｃｖｎ法などの気相成長
法でも不純物原料ガスを切シ換えることによシ、同様の
成長を行うことができる。ここで、Ｎ型Ｚｎ５ｅ層に添
加する不純物としては、アルミニウム、ガリウム。
インジウム、弗素、塩素の何れかが好適である。
このＮ型Ｚｎ５ｅ層２の電子密度は高効率を得るために
、ｅｓ ｘ １ｏ’Ｖ ｃｒＡ以上とすることが望まし
い。
、ｅｓ ｘ １ｏ’Ｖ ｃｒＡ以上とすることが望まし
い。
また絶縁性ｚｎｓｅ層３は、Ｚｎ５ａの原料が高純度で
あれば不純物を全く添加しなくても得られるが、窒素、
燐、砒素、リチウム、ナトリウムの何れかを添加すると
より高抵抗化し、好適である。
あれば不純物を全く添加しなくても得られるが、窒素、
燐、砒素、リチウム、ナトリウムの何れかを添加すると
より高抵抗化し、好適である。
上記Ｎ型Ｚｎ５ｅ層２の厚さは１μｍ以上とすることが
望ましい。これよりも薄い場合には、結晶性の低下のた
め発光効率が低くなることがある。また絶縁性Ｚｎ５ｅ
層３の厚さは５０〜５００オングストロームの範囲内に
選ぶことが望ましい。この範囲よりも薄い場合には電圧
印加時に絶縁破壊をおこすことがあり、また厚い場合に
はトンネル効果による電流が流れにくくなり、効率が低
下する。
望ましい。これよりも薄い場合には、結晶性の低下のた
め発光効率が低くなることがある。また絶縁性Ｚｎ５ｅ
層３の厚さは５０〜５００オングストロームの範囲内に
選ぶことが望ましい。この範囲よりも薄い場合には電圧
印加時に絶縁破壊をおこすことがあり、また厚い場合に
はトンネル効果による電流が流れにくくなり、効率が低
下する。
なお、金属電極層４の材料としては、正孔の注入効率を
高めるためなるべく仕事関数の大きい金属が望ましく、
特に金が好適である。またその厚さは、発生した光を効
率よく外部に取り出すため、導電性を損わない範囲でな
るべく薄いことが望ましく、１００〜５ｏｏオングスト
ロームとするのが好適である。
高めるためなるべく仕事関数の大きい金属が望ましく、
特に金が好適である。またその厚さは、発生した光を効
率よく外部に取り出すため、導電性を損わない範囲でな
るべく薄いことが望ましく、１００〜５ｏｏオングスト
ロームとするのが好適である。
以上に述べた発光ダイオードの動作原理は従来例と同様
であるが、本発明の場合にはＮ型Ｚｎ５ｅ層２と絶縁性
Ｚｎ５ｅ層３が連続的にエピタキシャル成長されている
ため界面に不純物や欠陥が存在せず、金属電極層４から
注入された正孔が有効に発光に寄与し、高い発光効率が
得られることになるＯ 発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、界面における
正孔注入効率の低下を防止し、高い発光効率を有するＺ
ｎ５ｅ青色発光ダイオードを実現することができ、実用
的にきわめて有用である。
であるが、本発明の場合にはＮ型Ｚｎ５ｅ層２と絶縁性
Ｚｎ５ｅ層３が連続的にエピタキシャル成長されている
ため界面に不純物や欠陥が存在せず、金属電極層４から
注入された正孔が有効に発光に寄与し、高い発光効率が
得られることになるＯ 発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、界面における
正孔注入効率の低下を防止し、高い発光効率を有するＺ
ｎ５ｅ青色発光ダイオードを実現することができ、実用
的にきわめて有用である。
第１図は本発明の一実施例の発光ダイオードを示す断面
図、第２図は従来の発光ダイオードを示す断面図である
。 １・・・・・・Ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板、２・・・・・
・Ｎ型Ｚｎ５ｅ層、３・・・・・絶縁性Ｚｎ５ａ層、４
・・・・・・金属電極層、５・・・・・オーム性電極層
、１２・・・・・・Ｎ型Ｚｎ５ｅ単結晶、１３・・・・
・・５ｉｎ２絶縁層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１〜
情’ｊ ＧｃＬＡｓ ？！＊ｒａｋ第１図 ２−
、・１Ｊ４ ３−・１株ヰ七５４ 十−−−會涜しｔ掻槽 Ｓ−゛χ−４扛Ｉｔｎ 第２図 １゜−１−９９□。５６細。
図、第２図は従来の発光ダイオードを示す断面図である
。 １・・・・・・Ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板、２・・・・・
・Ｎ型Ｚｎ５ｅ層、３・・・・・絶縁性Ｚｎ５ａ層、４
・・・・・・金属電極層、５・・・・・オーム性電極層
、１２・・・・・・Ｎ型Ｚｎ５ｅ単結晶、１３・・・・
・・５ｉｎ２絶縁層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１〜
情’ｊ ＧｃＬＡｓ ？！＊ｒａｋ第１図 ２−
、・１Ｊ４ ３−・１株ヰ七５４ 十−−−會涜しｔ掻槽 Ｓ−゛χ−４扛Ｉｔｎ 第２図 １゜−１−９９□。５６細。
Claims (8)
- （１）Ｎ型砒化ガリウム単結晶基板上に順次エピタキシ
ャル成長させたＮ型セレン化亜鉛層及び絶縁性セレン化
亜鉛層を備え、前記絶縁性セレン化亜鉛層の表面の少く
とも一部に金属電極層を設けたことを特徴とする発光ダ
イオード。 - （２）絶縁性セレン化亜鉛層に、窒素、燐、砒素リチウ
ム、ナトリウムのうち少くとも一種が不純物として添加
されている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。 - （３）絶縁性セレン化亜鉛層の厚さを５０乃至５００オ
ングストロームとし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。 - （４）Ｎ型セレン化亜鉛層に、アルミニウム、ガリウム
、インジウム、弗素、塩素のうち少くとも一種が不純物
として添加されている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。 - （５）Ｎ型セレン化亜鉛層の室温における電子密度を５
×１０＾１＾６／ｃｍ＾３以上とし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。 - （６）Ｎ型セレン化亜鉛層の厚さを１ミクロン以上とし
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。 - （７）金属電極層に金を用い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。 - （８）金属電極層の厚さを１００乃至５００オングスト
ロームとし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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61090437A JPS62247577A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61090437A JPS62247577A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 発光ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62247577A true JPS62247577A (ja) | 1987-10-28 |
Family
ID=13998583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61090437A Pending JPS62247577A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62247577A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6528395B2 (en) | 2000-04-27 | 2003-03-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of fabricating compound semiconductor device and apparatus for fabricating compound semiconductor device |
-
1986
- 1986-04-18 JP JP61090437A patent/JPS62247577A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6528395B2 (en) | 2000-04-27 | 2003-03-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of fabricating compound semiconductor device and apparatus for fabricating compound semiconductor device |
| US6815316B2 (en) | 2000-04-27 | 2004-11-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Apparatus for fabricating compound semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5247533A (en) | Gallium nitride group compound semiconductor laser diode | |
| JP3180743B2 (ja) | 窒化化合物半導体発光素子およびその製法 | |
| JPH0897468A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH0268968A (ja) | 化合物半導体発光素子 | |
| JPH01243597A (ja) | 半導体装置及び半導体発光装置 | |
| JP3698229B2 (ja) | 半導体素子および半導体発光素子 | |
| JP2001102623A (ja) | 窒化物半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP2001015852A (ja) | ｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体層上の電極構造とその形成方法 | |
| JP3278951B2 (ja) | オーミック電極の形成方法 | |
| US6774402B2 (en) | Pn-juction type compound semiconductor light-emitting device, production method thereof and white light-emitting diode | |
| JPH11204833A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JP3724213B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| JP5061473B2 (ja) | 窒化物系半導体装置 | |
| JP4122871B2 (ja) | リン化硼素層の製造方法及びリン化硼素系半導体素子 | |
| JP3633018B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP2000286499A (ja) | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 | |
| JPH05343737A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JPS631081A (ja) | 発光ダイオ−ド | |
| JP3916361B2 (ja) | 低抵抗ｐ型単結晶ＺｎＳ薄膜およびその製造方法 | |
| JPS639165A (ja) | 発光ダイオ−ド | |
| JP2000332288A (ja) | 窒化ガリウム系半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JPH02114677A (ja) | 発光ダイオード | |
| JP3444812B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH1012924A (ja) | 半導体積層構造、半導体発光装置および電界効果トランジスタ | |
| JPH01169985A (ja) | 半導体レーザ |