JPS6267883A - 発光素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ｏ，Ａ機器等に使用される光源或いは表示に
使用される発光素子に関する。

〔従来の技術〕

従来、発光素子の発光層を構成する材料としては、種々
のものが報告されているが、その中でも例えばＡｐｐｔ
、ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ。

２９　（１９７６）、ＰＰ８２０−６２２．Ｊ　。

Ｉ　、Ｐａｎｋｏｖｅ　、Ｄ、Ｅ、Ｃａｒ　ｌ　ｓｏｎ
。

やＪｐｎ、Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈ７５．２１（１９８２）
ＰＰＬ４７３−Ｌ４７５．Ｋ。

Ｔａｋａｈａｓｈｉ他、に記載されている水素原子を含
む非単結晶シリコン（以後、ｒｎｏｎ−３ｉ：ＨＪと記
す）は、単結晶シリコンと同様の半導体工学の適用が可
能であること、および潜在的特性に優れたものがある可
能性があること等のために注目されている材料の１つで
ある。

上記引用文献に記載されたｎｏｎ−３ｉ：Ｈを発光材料
に用いた発光素子の構成は、Ｐ型不純物を含有するＰ型
伝導層（１層）と、Ｐ型およびＮ型のいずれの不純物も
含有しない層（ノンドープ層）と、Ｎ型不純物を含有す
るＮ型伝導ａ（８層）とを積層したホモ接合を宥する。

〔解決しようとする問題点〕

しかしながら、この様な構成の従来報告されている発光
素子では、十分な発光量の可視光領域の発光が得られて
おらず、加えて発光強度が弱く、寿命も短い１発光特性
の安定性に欠けると実用的には改良すべき点の多くを残
している。

上記改良案の１つとして、ｎｏｎ−５ｉ：Ｈに炭素原子
を加えて、光学的バンドギャップを拡大し、可視波長領
域の発光を得る試みもなされているが、実用的には未だ
問題を残しており。

０、Ａ機器等に使用される光源素子や表示素子としては
、未だ工業化されるには至っていない。

〔目　的〕

本発明は、上記従来の欠点を改良した発光素子を提供す
ることを主たる目的とする。

本発明の別の目的は、可視波長領域に充分な発光量を有
し、発光効率と再現性の向上を計った発光素子を提供す
ることである。

本発明のもう１つの目的は、発光特性の安定性と寿命を
飛躍的に向上させた発光素子を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の発光素子は発光層と、該発光層と重ね合わせら
れた電気的絶縁層と、これ等の発光層と絶縁層とを挾持
し電気的に接続された少なくとも一対の電極とを有し、
前記発光層を構成する３つの層の少なくとも１つの層が
、水素原子を含む非単結晶シリコンから成る第１の層領
、域と、該層領域と光学的バンドギャップが異なる第２
の層領域とが、これ等を一単位として周期的に積層され
た多層構造を有する事を特徴とする。

〔作　用〕

本発明の発光素子は、上記の構成とすることによって、
可視波長領域に発光ピークを有すると共に充分な発光量
を得、発光効率と再現性を高めることが出来、発光特性
の安定性と寿命を飛躍的に向上させることが出来る。

以下、本発明を図面に従って具体的に説明する。

第１図は、本発明の発光素子の好適な実施態様例の層構
成を示す模式重層構成図である。

第１図に示される発光素子は、基体１０１上に設けられ
た下部電極１０２上に、電気的絶縁層１０３．発光層１
０４及び該発光層１０４上に設けられた上部電極１０５
とで構成されている。

尚、絶縁層１０３は、発光層１０４と電極１０５との間
に設けられても良い。

第１図に示す発光素子を面状発光素子として使用する場
合には、電極１０２又は／及び電極１０５は発光色の色
までも利用するのであれば、透明であることが必要であ
り、発光量を利用するのであれば、発光する光に対して
透光性であるのが望ましい、電極１０２側より発光々を
取り出す場合には、基板１０１は電極１０２と同様透明
であるか若しくは発光する光に対して透光性であること
が望ましい。

本発明の発光素子は、前記の様に発光層がｎｏｎ−３ｉ
：Ｈで構成される第１の層領域（Ｉ）と、該層領域（Ｉ
）とは光学的バンドギャップＥｇｏｐｔが異なる第２の
層領域（ＩＩ）とが、これ等を一単位として周期的に積
層された多層構造を有する。そして、本発明の効果をよ
り一層効果的に達成する為には、周期構造的に積層され
る第１の層領域（Ｉ）を第２の層領域（ＩＩ）とは、量
子力学的サイズ効果が生ずる層厚に、夫々の層厚が選択
されて交互に積層され、所謂超格子構造が構築される。

第２の層領域（ＩＩ　）の光学的バンドギャップＥｇｏ
ｐｔ（ＩＩ）は、好ましくは第１の層領域ＣＩ）の光学
的バンドギャップＥｇｏｐｔ（Ｉ）よりも大きくなる様
に即ち、第２の層領域（ＩＩ）がポテンシャルバリア層
の役目を担う様に材料の選択が成されて層形成される。

本発明の発光素子に於いては、発光層１０４は、真性半
導体特性を示すＩ型伝導層若しくは、僅かにＮ型又はＰ
型伝導層として形成される。そして、ｎｏｎ−３ｉ：Ｈ
で構成される層は、その一般的傾向より所謂Ｐ型及びＮ
型のいずれの不純物も含有しない場合には、僅かにＮ型
傾向を示すので、Ｉ型伝導層とするには。

僅かにＰ型不純物を含有させる。

第２図には、前記第１の層領域（Ｉ）２０１と前記第２
の層領域（ｎ）２０２とが夫々適宜所望される層厚でｎ
周期交互に積層された層構造の例が示される。

第２の層領域（ｎ）２０２は、第１の層領域（Ｉ）２ｏ
ｔよりも、より大きな光学的バンドギャップＥｇｏｐｔ
を有し、第１の層領域（１）２０１と第２の層領域（■
）２０２との接合部には、ヘテロ接合が形成される。第
２の層領域（ｎ）２０２を構成する材料としては。

ｎｏｎ−５ｔ：Ｈよりも光学的バンドギャップＥｇｏｐ
ｔがより大きい非単結晶性の半導体材料又は非単結晶性
の電気的絶縁材料が挙げられる。これ等の第２の層領域
（ＩＩ）２０２を構成する材料は、第１の層領域（１）
２ｏｔを構成する材料と化学組成要素が異なるか或いは
化学的組成比が異なるものであるが、その母体となる構
成要素は、共通である方が発光特性の改善をより効果的
に計ることが出来る。

本発明に於いて、超格子構造を導入する為の第１の層領
域（Ｉ）２０１及び第２の層領域（ＩＩ）２０２の夫々
の層厚は、夫々の層領域を構成する材料及び要求される
素子特性に応じて。

適宜所望に従って決定されるが、量子サイズ効果が顕著
になる様に決められるのが望ましい。

第１及び第２の層領域の層厚としては、好ましくは、５
人〜ｌＯＯ人、より好適には８人〜８０人、最適には１
０人〜７０人とされるのが望ましい、殊に、キャリアの
ドブロイ波長程度、あるいはキャリアの平均自由行程の
程度とされるのが望ましい０発光層１０４に上記の超格
子構造を導入する場合には、具体的には、例えば第１の
層領域（Ｉ）２０１として、Ｐ型及びＮ型のいずれの不
純物も含有してない所謂ノンドープのｎｏｎ−Ｓｉ：Ｈ
層、またはＰ型不純物を僅か含有されて真性半導体とさ
れたＩ型のｎｏｎ−３ｉ：Ｈ層、第２の層領域（■）２
０２としては、必要に応じて水素原子（Ｈ）を含み、シ
リコン原子（Ｓｔ）と窒素原子（Ｎ）とを含む半導体性
または電気的絶縁性の非単結晶材料（以後、ｒｎｏｎ−
ＳｉＮ（Ｈ）Ｊと略記する）、または、必要に応じて水
素原子（）Ｉ）を含み、シリコン原子（Ｓｔ）と酸素原
子（０）とを含む半導体性のまたは電気的絶縁性の非単
結晶材料（以後、ｒｎｏｎ−ＳｉＯ（Ｈ）」と略記する
）で夫々構成される。

これ等の材料から成る第１の層領域（１）２０１及び第
２の層領域（ＩＩ）２０２は、夫々の層厚を以って、好
ましくは１士数周期乃至数十周期交互に積層される。

第１の層領域（Ｉ）中に含有される水素原子（Ｈ）は、
シリコン原子の自由ダングリングボンドを補償し、その
含有量は形成される層の半導体特性、光学的特性、及び
素子の発光特性を左右する重要因子であって、本発明に
おいては、水素原子（Ｈ）の含有量は好適にはシリコン
原子に対して０．１〜４０原子％、より好適には０．５
〜３５原子％、最適には１〜３ｏ原子％である。

本発明においては、光ＣＶＤ法（光エネルギーを反応に
利用した化学的気相法による堆積膜形成法）の採用によ
り前述の構成を与えることが出来るものであり、発光層
を形成する為の原料物質も光ＣＶＤ法に適合するものを
選択して使用するのが望ましい。

第１の層領域（Ｉ）２０１は、ｎｏｎ−Ｓｔ：Ｈで構成
されるものであるが、好ましくは所謂真性（１型）の半
導体特性を示す層として作成されるのが望ましい、ｎｏ
ｎ−３ｉ：Ｈで構成される暦は、その一般的傾向より所
謂Ｐ型又はＮ型の不純物を含有しない場合には僅かにＮ
型傾向を示すので、第１の層領域（Ｉ）２０１を■型伝
導層とするには、僅かにＰ型不純物を含有させる。

第１の層領域（１）２０１は、発光特性は僅かに低下は
するが、Ｐ型又はＮ型の不純物を含有しない所謂ノンド
ープ層とすることも出来る。

第１の層領域（Ｉ）２０１を工型伝導層とするには、層
形成する際にＰｌｊｌ伝導特性を与えるＰ型不純物を含
有させるか或いは既にｎｏｎ−３ｉ：Ｈで構成された層
中に、Ｐ型の不純物をイオンインプランテーション法等
の手段で注入してやれば良い。

Ｐ型不純物としては、所謂周期律表第ｍ族に属する原子
（第■族原子）、即ちＢ（硼素）。

ＡＭ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）。

Ｉｎ（インジウム）、Ｔｉ（タリウム）等があり、殊に
好適に用いられるのは、Ｂ、Ｇａである。

電気的絶縁層１０３を構成する材料としては、電気的に
良好な絶縁特性を有し５発光層１０４での発光々を効率
良く外部に取り出すのに悪影響を与えないもので、成膜
が容易なものであれば大概のものを採用することが出来
る。

絶縁層１０３は基体１０１側より発光々を外部に取り出
す為には、発光々に対して透明性である必要がある。絶
縁層１０３を構成する材料として、本発明において、好
適に使用されるのは具体的にはＹ２Ｏ３，５ｉ０２．非
晶質の酸化シリコン（ａ−３ｉｘＯ１−ｘ但し、Ｏ＜Ｘ
＜１）、ＨｆＯ２，５ｉ３Ｎａ、非晶質の窒化シリコン
（ａ−３ｉ　ｙＮｌ−ｙ但し、ｏ＜ｙ＜１）、Ａ文２０
３　、ＰｂＴｉＯ３，非晶質のＢａＴｉＯ３、Ｔａ２０
５等を挙げることが出来る。

第３図には、本発明の発光素子の別の好適な実施態様例
が示される。

第３図に示す発光素子は、その構造は基本的には第１図
に示す発光素子と同様である。

第３図に示す発光素子は、ガラス等の透明な基体３０１
上に、順に透明電極３０２．下部絶縁層３０３１発光暦
発光層、金属電極３０６が積層された層構造を有し、電
極３０２及び金属電極３０６には夫々パルス状の又は鋸
歯状の高周波高電界を印加する為の電源３０７の接続端
子が電気的に接続されている。

第３図に示す発光素子の場合、高周波電源３０６によっ
て高周波電界が印加されると、発光層３０４より発光が
起こり、発光した光は絶縁層３０３、透明電極３０２、
基体３０１を透過して外部へ放出される。

このときの発光の過程は、以下の様に考えられる。すな
わち、絶縁層３０３と発光層３０４の界面に形成される
界面準位に捕えられていた電子−正孔対が、電界によっ
て加速され、衝突して発光再結合する過程と、金属電極
３０５と発光層３０４の界面に生じるショットキー障壁
を通して高いエネルギーの電子が注入される過程とが励
起高周波高電界の半サイクルごとに繰り返される。この
２つの過程によってエレクトロルミネッセンス発光が生
じる。

本発明の発光素子は、可視域の発光波長を得る為に、第
１の層領域ＣＩ）の光学的バンドギャップＥｇｏｐｔは
、２．０ｅＶ以上とされるのが望ましい。

又、第１の層領域ＣＩ）の光学的バンドギャップの中心
（ミツドギャップ）での局在準位密度は、好適にはＩ　
Ｘ　１０１６ｃｍ−３・ｅ　Ｖ−１以下、より好適には
Ｉ　Ｘ　１０１５ｃｍ−３・ｅＶ−１とされるのが望ま
しい。

この様に、第１の層領域（Ｉ）の物性値を制御すること
によって、再結合の効率を飛躍的に向上させることが出
来、従って発光効率の向上を計ることが出来る。

また、第１の層領域（Ｉ）の外部量子効率を１０−４％
以上になる様に再結合の準位の分布を制御することによ
って、高い強度の発光を示す発光素子を得ることが出来
る。

上述した様な特性を有する発光素子は、前記した様に光
ＣＶＤ法によって後述の条件で作成されるのが望ましい
０本発明の発光素子の作成法は、本発明の目的が達成さ
れるのであれば、光ＣＶＤ法に限定されるものではなく
、適宜所望の条件に設定して、例えばＨＯＭＯＣＶＤ法
、プラズマＣＶＤ法等によって成されても良い。

本発明の発光素子を構成する基体を構成する材料として
は１通常発光素子分野において使用されている材料の殆
んどを挙げることが出来る。

基体としては、導電性でも電気絶縁性であっても良いが
、比較的耐熱性に優れているのが望ましい。

導電性基体の場合には、基体と発光層との間に設けられ
る電極は、必ずしも設ける必要はない。

導電性基体としては、Ｎ　ｉＣｒ　＊ステンレス、ＡＪ
Ｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ。

Ｖ、Ｔｉ等を挙げることが出来る。

電気絶縁性基体としては、ポリエステル、ポリエチレン
、ポリカーボネイト、ポリアミド。

等々の合成樹脂のフィルム、又はシート、或いはガラス
、セラミックス、等々を挙げることが出来る。′ 基体として電気絶縁性のものを採用する場合には、発光
層との間の電極として、その表面が導電処理される。

例えば、ガラスであれば、その表面に、ＮｉＣｒ、Ａｆ
Ｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｎｂ。

Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ　、Ｐｔ　、Ｐｄ、Ｉｎ２Ｏ３゜５ｎＯ
ｚ　、　ＩＴＯ（Ｉｎ２０３＋５ｎＯ２）等から成る薄
膜を設ける事によって導電性が付与され、或いはポリエ
ステルフィルム等の合成樹脂フィルムであれば、Ｎ　Ｉ
　Ｃｒ　＋　Ａ　ｌ　、　Ａ　ｇ　＋Ｐｂ、Ｚｎ、Ｎｉ
　、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｒ。

Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、ＰＬ等の金属の薄膜を真空蒸着
、電子ビーム蒸着、スパッタリング等でその表面に設け
、又は前記金属でその表面をラミネート処理して、その
表面に導電性が付与される。

本発明の発光素子の作成方法の具体例を第４図に示す光
ＣＶＤ装置を用いて以下に説明する。以下に説明される
作成手段及び作成条件は、好適な例を示すもので１本発
明を限定するものでないことは云うまでもない。

第３図中、１は堆積室であり、内部の基体支持台ｚ上に
所望の基体３が載置される。

４は基体加熱用のヒータであり、導線５を介して給電さ
れ、発熱する。基体温度は特に制限されないが、一般に
発光層の光学的バンド・ギャップを大きくして可視の発
光を得るためには、２００　’Ｏ以下であることが望ま
しい。

６〜９は、ガス供給源であり１通常状態で液状の原料物
質を使用する場合には、適宜の気化装置を具備させる。

気化装置には、加熱沸騰を利用するタイプ、液体原料中
にキャリアガスを通過させるタイプ等があり、いずれで
もよい。

ガス供給源の個数は４個に限定されず、使用する原料物
質の種類の数、希釈ガス等を使用する場合においては、
該希釈ガスと原料ガスとの予備混合の有無等に応じて適
宜選択される０図中、ガス供給源６〜９の符号に、ａを
付したのは分岐管、ｂを付したのは流量計、Ｃを付した
のは各流量計の高圧側の圧力を計測する圧力計、ｄ又は
ｅを付したのは各気体流の開閉及び流量の調整をするた
めのバルブである。

各ガス供給源から供給されるガス状の原料物質等は、ガ
ス導入管ｌＯの途中で混合され、図示しない換気装置に
付勢されて、室１内に導入される。又は、各ガス供給源
から交互に室１内に導入される。１１は、室１内に導入
されるガスの圧力を計測するための圧力計である。また
、１２はガス排気管であり、堆積室１内を減圧したり、
導入ガスを強制排気するための図示しない排気装置と接
続されている。

１３はレギュレータ争バルブである。原料ガス等を導入
する前に、室ｌ内を排気し、減圧状態とする場合、室内
の圧力は、好ましくは５Ｘ１ｏ−５Ｔｏｒｒ以下、より
好ましくは１×１Ｏ−６Ｔｏｒｒ以下とされるのが望ま
しい。

また、原料物質のガス等を導入した状態において、室１
内の圧力は、好ましくはｌＸｌ０−２〜１００Ｔｏｒｒ
、より好ましくは５Ｘ１０−２〜１０Ｔｏ　ｒ　ｒとさ
れるのが望ましい。

本発明で使用する励起エネルギー供給源の一例として、
１４は光エネルギー発生装置であって、例えば水銀ラン
プ、キセノンランプ、炭酸ガスレーザ、アルゴンイオン
レーザ、エキシマレーザ等が用いられる。なお、本発明
で用いる光エネルギーは紫外線エネルギーに限定されず
、原料ガスに化学反応を起こさせ堆積膜を形成すること
ができるものであれば、波長域を問うものではない。

光エネルギー発生装置１４から適宜の光学系を用いて基
体全体或いは基体の所望部分に向けられた光１５は、矢
印１６の向きに流れている原料物質のガス等に照射され
る。

発光素子の作成例として具体的には、まず、基体として
、ガラス基板（Ｃ＃７０５９）　を用いて、その上に導
電性層として６００人厚のＩＴＯ層をスパッタリングに
より形成する。膜の抵抗値としては約５０Ω／口とする
０次に上記導電性基体３を、第４図に示す様な光ＣＶＤ
装置の基体ホルダー２に設置し、まずポンプ１２で真空
に排気する。真空度が約Ｉ　Ｘ　１０−６以下になった
ところで、基体ホルダー２の温度を上げ、基体温度を所
望に従って設定する。本発明においては、基体温度とし
ては、好適には一２Ｏ℃〜２００℃、より好適にはＯ℃
〜１５０℃とされるのが望ましい。

次に、ＳｉＨ４，Ｓｉ２Ｈ６，５ｉ３ＨＢ等のシラン系
ガス、Ｎ２　、ＮＨ３、Ｎ２ＮＮＨ２。

ＮＨ３、ＮＨ４Ｎ３等の窒素系のガス、及び必要に応じ
て不純物導入用のガス（Ｂ２Ｈ６゜ＰＨ３等）を６．７
，８．９のボンベ、６ｂ〜９ｂのフローメーターを用い
て堆積室１に流入する。この際Ｈ２，Ａｒ、Ｈｅなどの
ガスを同時に流入してもよい。

次に、反応槽上部より低圧水銀灯を用いて１８５ｎｍｃ
７）光を基体上で約５〜５０ｍＷ／ｃｍ２の強度で照射
し１層を堆積する。

Ｐ型、Ｎ型の伝導性の第１の層領域を形成するためには
、前記シラン系のガスと同時にＰ型の場合にはＢ２Ｈ９
等のガスをＨ２，Ａｒなどのガスと混合して濃度を調整
して反応槽に流入する。又、Ｎ型の場合にはＰＨ３，Ａ
ＳＨ３等のガスをＨ２，Ａｒのガスと混合して堆積室１
に流入する。ガスの流入の後、圧力を調整し、ガスに光
を照射して分解し層を堆積する。

超格子構造を形成する為に、実際に極薄層を交互に積層
するには、各薄層を形成する為の原料ガスを、その都度
変える必要がある。即ち、異なる薄層の形成の度毎に原
料ガスの堆積室１への導入を止め、排気装置により適当
な真空度まで排気して、オートドーピングを防ぐ様にす
る。又、各層の層厚を所望部りに制御する為にシャッタ
ー１７を開閉動作させることにより励起光の照射を断続
的に行う。

前記の発光素子の発光層を構成する各層の光学的バンド
ギャップは吸収係数αを測定し。

ｆＴ下］とｈνの関係より、局在準位密度はＦＥ法より
、また量子効率はダイオードの発光特性（温度依存性布
）より求めることが出来る。

発光層の厚さは５００人〜３０００人程度とすることが
望ましい。

そして最後にアルミニウム、金などで金属電極を蒸着す
る。

その他の作成方法としては、反応管中に流す反応ガスを
外部の電気炉で加熱分解し、ガス温度よりも低い温度に
保たれた基体上に堆積させ６ＨＯＭＯＣＶＤという方法
がアル（Ｂ　、　Ａ　。

５ｃｏｔｔ　、Ｒ，Ｍ、Ｐｌｅｃｅｎｉｃｋ。

ａｎｄ　　Ｅ、Ｅ、Ｓｉｍｏｎｙｉ、Ａｐｐｌ。

Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔ　ｔ、、ｖｏｌ、３９　（１９８１）
ｐ、７３）。

本発明の第１の層領域ＣＩ）として用いるｎｏｎ−５ｉ
：Ｈを堆積させる際にこの方法を用いても、光学的バン
ド會ギャップが大きく、局在準位密度の低い膜を作るこ
とができる。

〔実施例〕

上記した第４図に示す光ＣＶＤ装置を用い、上記の手順
と条件によって、以下の様にして第３図に示す構造の発
光素子を作成し、電源３０７によりパルス状の高周波電
界を印加して、特性試験を行った。

絶縁層３０３としては３０００人厚のｙ２゜３薄膜を用
い１発光層は、第１の層領域（Ｉ）を原料ガスとしてＳ
　ｉ　２Ｈ６ガスを使用して、基体温度５０℃で成膜を
行い、第２の層領域（ＴＩ　）を、ＮＨ３／Ｓ　ｉ　２
Ｈ６＝　１／１の流量比で、総流量９０ＳＣＣＭで基体
温度５０℃で成膜を行った。この動作を２５回連続的に
行って２５周期ｃ７）ｎｏ　ｎ−５ｔ　：Ｈ／ｎｏ　ｎ
−Ｓ　ｉＮ：Ｈから成る超格子構造を有する発光層を作
成した。この際、第１の層領域（Ｉ）と第２の層領域（
ＩＩ　）の夫々の層厚は４０人とした。

電極３０２としては、ＩＴＯ透明電極、電極３０６とし
てはＡＭ主電極用いた。この様にして作成した発光素子
に１ｏＯＶＩＫＨｚのパルス状高周波高電界を印加した
ところ、４０ｆｔ−Ｌの可視光域に発光ピークがある発
光が得られた。これは、これまでに実現された非単結晶
シリコンを用いた発光素子の発光に比べて１．６桁以上
大きい値であり、発光効率の改善がなされていることが
判った。更に、上記の高周波電界を連続して長時間印加
し、発光特性の安定性と耐久性を試験したところ、上記
の従来例に較べて安定性において約５倍、耐久性におい
て１．５桁優れていることが結果として得られた。

〔効　果〕

上述した様に、本発明の発光素子は、可視波長領域に発
光ピークを有すると共に、充分な発光量を得、発光効率
と再現性を高めることが出来、発光特性の安定性と寿命
を飛躍的に高めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は夫々、本発明の発光素子の好適な実
施態様例の層構成を示す模式図、第４図は本発明の発光
素子を作成する為の装置の一例を示す模式図である。 １０１−−−一基体、　　１０２，１０５−−−一電極
、１０３−一一一電気絶縁層、 １０４−−−一発光層、　　　３０１−−−−ガラス基
板、３０２−−−一透明電極、 ３０３−−−一絶縁層、 ３０４−−−一発光層、　３０５−−−一金属電極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光層及び該発光層と重ね合わせられた電気的絶
   縁層と、これ等の発光層と絶縁層とを挾持し電気的に接
   続された少なくとも一対の電極とを有し、前記発光層が
   、水素原子を含む非単結晶シリコンから成る第１の層領
   域と、該層領域と光学的バンドギャップが異なる第２の
   層領域とが、これ等を一単位として周期的に積層された
   多層構造を有する事を特徴とする発光素子。
2. （２）前記第１の層領域の光学的バンドギャップが２．
   ０ｅＶ以上である特許請求の範囲第１項に記載の発光素
   子。
3. （３）前記第１の層領域の局在準位密度がミツドギヤツ
   プで１０＾１＾６ｃｍ＾−＾３．ｅＶ＾−＾１以下であ
   る特許請求の範囲第１項に記載の発光素子。