JPS628959B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS628959B2 JPS628959B2 JP3154077A JP3154077A JPS628959B2 JP S628959 B2 JPS628959 B2 JP S628959B2 JP 3154077 A JP3154077 A JP 3154077A JP 3154077 A JP3154077 A JP 3154077A JP S628959 B2 JPS628959 B2 JP S628959B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc selenide
- oxide film
- layer
- zinc
- crystal plate
- 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
Links
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、青色発光を行なうセレン化亜鉛発光
ダイオードの製造方法に関するものである。
ダイオードの製造方法に関するものである。
従来から、セレン化亜鉛結晶表面にセレン化亜
鉛の酸化膜もしくは酸化シリコン膜を形成してこ
れを絶縁層として、Ｍ（金属層）−Ｉ（絶縁層）−
Ｓ（半導体層）構造のダイオードを構成したり、
もしくはセレン化亜鉛結晶への窒素イオン注入に
より形成したｐ−ｎ接合ダイオードを構成するこ
とにより、青色発光を行なうセレン化亜鉛発光ダ
イオードが得られることが提案されている。（特
開昭52−18188；セレン化亜鉛発光ダイオードの
製造方法、特開昭52−18189；セレン化亜鉛発光
ダイオードの製造方法、特開昭52−79788；セレ
ン化亜鉛発光ダイオードの製造方法） しかし、これら従来の方法では青色発光の発光
機構が充分には解明されていないため、青色発光
を増大させる有効不純物の効果的な添加方法或
は、青色発光を低下消滅させる有害不純物の除去
方法などが不明なため、青色発光の発光効率が低
く又、黄色が混入して純粋な青色発光が得られな
いという難点を有している。
鉛の酸化膜もしくは酸化シリコン膜を形成してこ
れを絶縁層として、Ｍ（金属層）−Ｉ（絶縁層）−
Ｓ（半導体層）構造のダイオードを構成したり、
もしくはセレン化亜鉛結晶への窒素イオン注入に
より形成したｐ−ｎ接合ダイオードを構成するこ
とにより、青色発光を行なうセレン化亜鉛発光ダ
イオードが得られることが提案されている。（特
開昭52−18188；セレン化亜鉛発光ダイオードの
製造方法、特開昭52−18189；セレン化亜鉛発光
ダイオードの製造方法、特開昭52−79788；セレ
ン化亜鉛発光ダイオードの製造方法） しかし、これら従来の方法では青色発光の発光
機構が充分には解明されていないため、青色発光
を増大させる有効不純物の効果的な添加方法或
は、青色発光を低下消滅させる有害不純物の除去
方法などが不明なため、青色発光の発光効率が低
く又、黄色が混入して純粋な青色発光が得られな
いという難点を有している。
本発明は、これら従来の方法での難点を解決
し、青色発光強度の増加に有効な不純物元素を、
効果的にセレン化亜鉛結晶に添加することによ
り、青色発光効率を向上させたセレン化亜鉛発光
ダイオードの製造方法を提供するものである。
し、青色発光強度の増加に有効な不純物元素を、
効果的にセレン化亜鉛結晶に添加することによ
り、青色発光効率を向上させたセレン化亜鉛発光
ダイオードの製造方法を提供するものである。
セレン化亜鉛発光ダイオードの青色発光は、常
温で波長が約4600Åに最大強度を有する波長分布
を示す。
温で波長が約4600Åに最大強度を有する波長分布
を示す。
発明者達は、ホトルミネセンスでの青色発光に
ついて、不純物元素の添加効果及び常温から−
200℃の低温までのスペクトル変化を調査するこ
とにより、その発光中心がドナ不純物に束縛され
た励起子であることを解明した。
ついて、不純物元素の添加効果及び常温から−
200℃の低温までのスペクトル変化を調査するこ
とにより、その発光中心がドナ不純物に束縛され
た励起子であることを解明した。
これに基づき、青色発光の発光効率を高めるに
は、セレン化亜鉛結晶にドナ不純物であるｂ族
元素のガリウム、インジウム、アルミニウム或は
ｂ族元素の塩素、臭素、ヨウ素を添加すること
が有効であることを明らかにするとともに、ドナ
不純物の効果的な添加方法を確立した。
は、セレン化亜鉛結晶にドナ不純物であるｂ族
元素のガリウム、インジウム、アルミニウム或は
ｂ族元素の塩素、臭素、ヨウ素を添加すること
が有効であることを明らかにするとともに、ドナ
不純物の効果的な添加方法を確立した。
なお、この場合、セレン化亜鉛中で黄色発光の
発光中心或は、非発光性の深い中心を形成する亜
鉛空孔や、赤色発光の発光中心となる銅を減少さ
せることも必要であることも明らかにされた。
発光中心或は、非発光性の深い中心を形成する亜
鉛空孔や、赤色発光の発光中心となる銅を減少さ
せることも必要であることも明らかにされた。
因に、従来電界発光素子において、その発光効
率の向上のために、アクチベータである、族
及びコアクチベータである、族元素を添加す
ることが行なわれているが、これはドナ−アクセ
プタペア発光やセルフアクチベイテツド発光を利
用するもので、励起子発光を利用する本発明とは
異なるものである。
率の向上のために、アクチベータである、族
及びコアクチベータである、族元素を添加す
ることが行なわれているが、これはドナ−アクセ
プタペア発光やセルフアクチベイテツド発光を利
用するもので、励起子発光を利用する本発明とは
異なるものである。
以下、本発明をその実施例に基づいて、本発明
に係るセレン化亜鉛発光ダイオードの構成を示す
第１図を参照して、詳細に説明する。
に係るセレン化亜鉛発光ダイオードの構成を示す
第１図を参照して、詳細に説明する。
先ず、本発明に係るセレン化亜鉛発光ダイオー
ドの第１の製造方法では、高圧溶融法で作製した
セレン化亜鉛結晶板を約５mm×５mm×１mmに切断
して研磨の上、１〜80at％のガリウム、インジウ
ム、アルミニウムなどのｂ族元素を含む亜鉛
中、700℃〜1300℃の雰囲気温度のもとで２〜16
時間熱処理を行ない、セレン化亜鉛結晶板にこれ
らのｂ族元素の添加を行う第１の手段を行なわ
せる。
ドの第１の製造方法では、高圧溶融法で作製した
セレン化亜鉛結晶板を約５mm×５mm×１mmに切断
して研磨の上、１〜80at％のガリウム、インジウ
ム、アルミニウムなどのｂ族元素を含む亜鉛
中、700℃〜1300℃の雰囲気温度のもとで２〜16
時間熱処理を行ない、セレン化亜鉛結晶板にこれ
らのｂ族元素の添加を行う第１の手段を行なわ
せる。
このようにしてｂ族元素の添加処理したセレ
ン化亜鉛結晶板の表面は、亜鉛の付着や亜鉛過剰
層の形成のため著しく結晶性が劣化している。も
しこのような状態のセレン化亜鉛結晶板を用いて
発光ダイオードを製造しても発光効率は著しく低
いものとなる。そこで、このような結晶性劣化層
を除去するためにｂ族元素が添加されたセレン
化亜鉛結晶板表面に、第２の手段として水酸化ナ
トリウム溶液などの化学エツチング液でエツチン
グを施す。
ン化亜鉛結晶板の表面は、亜鉛の付着や亜鉛過剰
層の形成のため著しく結晶性が劣化している。も
しこのような状態のセレン化亜鉛結晶板を用いて
発光ダイオードを製造しても発光効率は著しく低
いものとなる。そこで、このような結晶性劣化層
を除去するためにｂ族元素が添加されたセレン
化亜鉛結晶板表面に、第２の手段として水酸化ナ
トリウム溶液などの化学エツチング液でエツチン
グを施す。
次いで第３の手段として、エツチングが施され
たセレン化亜鉛結晶板１の表面に、雰囲気温度20
℃〜300℃で50Å〜5000Åの厚みの、セレン化亜
鉛酸化膜層もしくは酸化シリコン酸化膜層２を、
スパツタリング蒸着などの方法で形成する。
たセレン化亜鉛結晶板１の表面に、雰囲気温度20
℃〜300℃で50Å〜5000Åの厚みの、セレン化亜
鉛酸化膜層もしくは酸化シリコン酸化膜層２を、
スパツタリング蒸着などの方法で形成する。
ここで、雰囲気温度を20℃〜300℃に限定した
のは次の理由による。低温での酸化膜形成法とし
て化学酸化法があり、これは通常室温で行う。20
℃以下になると酸化速度が低下し、ある程度の厚
さを得るには長時間を要し実用的でなくなる。そ
こで下限を20℃とした。
のは次の理由による。低温での酸化膜形成法とし
て化学酸化法があり、これは通常室温で行う。20
℃以下になると酸化速度が低下し、ある程度の厚
さを得るには長時間を要し実用的でなくなる。そ
こで下限を20℃とした。
一方、セレン化亜鉛は比較的不安定な物質で、
高温に加熱すると表面に亜鉛の空孔が形成され抵
抗が高くなるなど発光ダイオードを作製するうえ
で問題となる。従つて形成温度は低い程よい。第
２図は高周波スパツタ法による酸化シリコン層形
成温度と発光ダイオードの発光効率（外部量子効
率）との関係を示したものである。300℃以上で
発光効率が急激に低下する。これはセレン化亜鉛
結晶の熱的な劣化によるものである。そこで、上
限を300℃とした。
高温に加熱すると表面に亜鉛の空孔が形成され抵
抗が高くなるなど発光ダイオードを作製するうえ
で問題となる。従つて形成温度は低い程よい。第
２図は高周波スパツタ法による酸化シリコン層形
成温度と発光ダイオードの発光効率（外部量子効
率）との関係を示したものである。300℃以上で
発光効率が急激に低下する。これはセレン化亜鉛
結晶の熱的な劣化によるものである。そこで、上
限を300℃とした。
次に酸化膜層の厚さを50〜5000Åとしたのは次
の理由による。酸化膜層２は薄すぎると電圧印加
時に破壊されるし、厚すぎるとその電気抵抗が大
きくなつて発光効率が低下する。
の理由による。酸化膜層２は薄すぎると電圧印加
時に破壊されるし、厚すぎるとその電気抵抗が大
きくなつて発光効率が低下する。
酸化層をはさんでセレン化亜鉛結晶と全電極と
の間の電子の移動（電気伝導）はトンネル効果で
あると考えられる。従つて、理想的には酸化層の
厚さは100〜200Å以下が望ましい。
の間の電子の移動（電気伝導）はトンネル効果で
あると考えられる。従つて、理想的には酸化層の
厚さは100〜200Å以下が望ましい。
しかしながら50Å以下では発光ダイオードとし
て良好なものの作製される歩留りが低下する。こ
れは膜厚の不均一性や膜中の欠陥の存在によるも
のである。
て良好なものの作製される歩留りが低下する。こ
れは膜厚の不均一性や膜中の欠陥の存在によるも
のである。
一方、膜厚が5000Å程度でも電流が流れ良好な
発光特性を示す。第３図はセレン化亜鉛酸化膜の
厚さと発光効率（外部量子効率）との関係を示
す。なお、文献データをも一緒に示す。これよ
り、5000Å程度の膜厚でも発光効率はあまり低下
せず、良好な発光特性を示すことがわかる。
発光特性を示す。第３図はセレン化亜鉛酸化膜の
厚さと発光効率（外部量子効率）との関係を示
す。なお、文献データをも一緒に示す。これよ
り、5000Å程度の膜厚でも発光効率はあまり低下
せず、良好な発光特性を示すことがわかる。
これは膜厚が大きくても、膜中には欠陥があり
この欠陥を通して伝導等があつて、実質的に膜厚
が小さくなつた結果であると思われる。以上のこ
とより50〜5000Åの膜厚で良好な発光特性が得ら
れる。
この欠陥を通して伝導等があつて、実質的に膜厚
が小さくなつた結果であると思われる。以上のこ
とより50〜5000Åの膜厚で良好な発光特性が得ら
れる。
第４の手段として、このようにその表面にセレ
ン化亜鉛酸化膜層もしくは酸化シリコン酸化膜層
２が形成されたセレン化亜鉛結晶板裏面に、イン
ジウム−ガリウムの合金を塗布し、窒素ガス気流
中300℃の雰囲気温度で５分間熱処理を行なつて
オーム性電極４を形成する。
ン化亜鉛酸化膜層もしくは酸化シリコン酸化膜層
２が形成されたセレン化亜鉛結晶板裏面に、イン
ジウム−ガリウムの合金を塗布し、窒素ガス気流
中300℃の雰囲気温度で５分間熱処理を行なつて
オーム性電極４を形成する。
最後に第５の手段として、セレン化亜鉛結晶板
表面に形成された、セレン化亜鉛酸化膜層もしく
は酸化シリコン酸化膜層２表面の所定の個所に、
金を蒸着して金属電極層３を添着して本発明に係
るセレン化亜鉛発光ダイオードが完成する。
表面に形成された、セレン化亜鉛酸化膜層もしく
は酸化シリコン酸化膜層２表面の所定の個所に、
金を蒸着して金属電極層３を添着して本発明に係
るセレン化亜鉛発光ダイオードが完成する。
次に、本発明に係るセレン化亜鉛発光ダイオー
ドの第２の製造方法について説明する。
ドの第２の製造方法について説明する。
この方法では、第１の手段として高圧溶融法で
作製したセレン化亜鉛結晶板を約５mm×５mm×１
mmに切断して研磨の上、10ｇ程度の亜鉛及び１ｇ
程度の塩化亜鉛などのｂ族元素の亜鉛化合物と
共に、石英管中に真空封じして数100℃の雰囲気
温度下、５〜16時間の熱処理を行ない、ｂ族元
素をセレン化亜鉛結晶板に添加する。
作製したセレン化亜鉛結晶板を約５mm×５mm×１
mmに切断して研磨の上、10ｇ程度の亜鉛及び１ｇ
程度の塩化亜鉛などのｂ族元素の亜鉛化合物と
共に、石英管中に真空封じして数100℃の雰囲気
温度下、５〜16時間の熱処理を行ない、ｂ族元
素をセレン化亜鉛結晶板に添加する。
このようにしてｂ族元素の添加処理したセレ
ン化亜鉛結晶板の表面は亜鉛の付着や亜鉛過剰層
の形成のため著しく結晶性が劣化している。もし
このような状態のセレン化亜鉛結晶板を用いて、
発光ダイオードを製造しても発光効率は著しく低
いものとなる。そこで、このような結晶性劣化層
を除去するために、第２の手段としてｂ族元素
が添加されたセレン化亜鉛結晶板表面に、水酸化
ナトリウム溶液などの化学エツチング液でエツチ
ングを施す。
ン化亜鉛結晶板の表面は亜鉛の付着や亜鉛過剰層
の形成のため著しく結晶性が劣化している。もし
このような状態のセレン化亜鉛結晶板を用いて、
発光ダイオードを製造しても発光効率は著しく低
いものとなる。そこで、このような結晶性劣化層
を除去するために、第２の手段としてｂ族元素
が添加されたセレン化亜鉛結晶板表面に、水酸化
ナトリウム溶液などの化学エツチング液でエツチ
ングを施す。
第３の手段として、エツチングが施されたセレ
ン化亜鉛結晶板表面に、雰囲気温度20℃〜300℃
で50Å〜5000Åの厚みのセレン化亜鉛酸化膜層も
しくは酸化シリコン酸化膜層２を、スパツタリン
グ蒸着などの方法で形成する。すでに述べたよう
に、この酸化膜層２は電圧印加による破壊と電気
抵抗の増大による発光効率の低下との兼合いで、
50Å〜5000Å程度の厚みに形成される。雰囲気温
度及び膜厚の限定理由は第１の製造方法の場合と
同様である。
ン化亜鉛結晶板表面に、雰囲気温度20℃〜300℃
で50Å〜5000Åの厚みのセレン化亜鉛酸化膜層も
しくは酸化シリコン酸化膜層２を、スパツタリン
グ蒸着などの方法で形成する。すでに述べたよう
に、この酸化膜層２は電圧印加による破壊と電気
抵抗の増大による発光効率の低下との兼合いで、
50Å〜5000Å程度の厚みに形成される。雰囲気温
度及び膜厚の限定理由は第１の製造方法の場合と
同様である。
第３の手段を経たセレン化亜鉛結晶板裏面に、
インジウム−ガリウムの合金を塗布し、窒素ガス
気流中で300℃の雰囲気温度下で５分間の熱処理
を行ないオーム性電極を形成する第４の手段及
び、このようにして形成されたセレン化亜鉛酸化
膜層もしくは酸化シリコン酸化膜層２表面の所定
個所に、金を蒸着して金属電極層３を添着する第
５の手段を経て、第２の製造方法によるセレン化
亜鉛発光ダイオードが完成する。
インジウム−ガリウムの合金を塗布し、窒素ガス
気流中で300℃の雰囲気温度下で５分間の熱処理
を行ないオーム性電極を形成する第４の手段及
び、このようにして形成されたセレン化亜鉛酸化
膜層もしくは酸化シリコン酸化膜層２表面の所定
個所に、金を蒸着して金属電極層３を添着する第
５の手段を経て、第２の製造方法によるセレン化
亜鉛発光ダイオードが完成する。
本発明に係るセレン化亜鉛発光ダイオードでの
青色発光強度は、セレン化亜鉛結晶板に添加した
ドナ不純物濃度に比例して増大する傾向にある。
青色発光強度は、セレン化亜鉛結晶板に添加した
ドナ不純物濃度に比例して増大する傾向にある。
従つて、青色発光強度の大きい発光ダイオード
を作成するには、多量のドナ不純物を添加するた
めに、可能な限り高温且つ高圧雰囲気下での熱処
理を行なうことが必要である。
を作成するには、多量のドナ不純物を添加するた
めに、可能な限り高温且つ高圧雰囲気下での熱処
理を行なうことが必要である。
しかし、石英管を用いる方法では、高温下での
管の軟化や管内圧力の上昇による管破壊の問題が
あつて、1000℃を大幅に越えた温度下での熱処理
が困難になる難点がある。
管の軟化や管内圧力の上昇による管破壊の問題が
あつて、1000℃を大幅に越えた温度下での熱処理
が困難になる難点がある。
この難点を解消し多量のドナ不純物を添加する
ためには、以下説明する本発明に係るセレン化亜
鉛発光ダイオードの第３の製造方法を用いると便
利である。
ためには、以下説明する本発明に係るセレン化亜
鉛発光ダイオードの第３の製造方法を用いると便
利である。
この第３の製造方法では、第１の手段としてセ
レン化亜鉛粉末にｂ族元素もしくはその亜鉛化
合物或はｂ族元素もしくはその亜鉛化合物の１
種もしくは数種のものを加えて高圧溶解炉で加熱
し、これらのｂ族もしくはｂ族元素が添加さ
れたセレン化亜鉛結晶板を製作する。
レン化亜鉛粉末にｂ族元素もしくはその亜鉛化
合物或はｂ族元素もしくはその亜鉛化合物の１
種もしくは数種のものを加えて高圧溶解炉で加熱
し、これらのｂ族もしくはｂ族元素が添加さ
れたセレン化亜鉛結晶板を製作する。
通常、高圧溶解炉で形成されるセレン化亜鉛結
晶は棒状であり、これからセレン化亜鉛結晶板を
製作するためには、棒状結晶を切断、研磨する。
この時に導入される加工歪層を除去するために、
第２の手段として、第１の手段で得られた多量の
ドナ不純物を含むセレン化亜鉛結晶板表面に、水
酸化ナトリウム溶液などの化学エツチング液でエ
ツチングを施す。
晶は棒状であり、これからセレン化亜鉛結晶板を
製作するためには、棒状結晶を切断、研磨する。
この時に導入される加工歪層を除去するために、
第２の手段として、第１の手段で得られた多量の
ドナ不純物を含むセレン化亜鉛結晶板表面に、水
酸化ナトリウム溶液などの化学エツチング液でエ
ツチングを施す。
このように処理されたセレン化亜鉛結晶板表面
に、第３の手段として20℃〜300℃の雰囲気温度
下で、50Å〜5000Åの厚みのセレン化亜鉛酸化膜
層もしくは酸化シリコン酸化膜層２を、スパツタ
リング蒸着などの方法で形成する。
に、第３の手段として20℃〜300℃の雰囲気温度
下で、50Å〜5000Åの厚みのセレン化亜鉛酸化膜
層もしくは酸化シリコン酸化膜層２を、スパツタ
リング蒸着などの方法で形成する。
なお、雰囲気温度及び膜厚の限定理由は第１の
製造方法の場合と同様である。
製造方法の場合と同様である。
第４の手段として、表面にセレン化亜鉛酸化膜
層もしくは酸化シリコン酸化膜層２が形成された
セレン化亜鉛結晶板裏面に、インジウム−ガリウ
ムの合金を塗布し、窒素ガス気流中で300℃の温
度下で５分間熱処理を行なつてオーム性電極４を
形成し、さらに第５の手段として、セレン化亜鉛
結晶板表面に形成されたセレン化亜鉛酸化膜層も
しくは酸化シリコン酸化膜層２表面の所定個所
に、金を蒸着して金属電極層３を添着すれば、本
発明に係るセレン化亜鉛発光ダイオードが出来上
る。
層もしくは酸化シリコン酸化膜層２が形成された
セレン化亜鉛結晶板裏面に、インジウム−ガリウ
ムの合金を塗布し、窒素ガス気流中で300℃の温
度下で５分間熱処理を行なつてオーム性電極４を
形成し、さらに第５の手段として、セレン化亜鉛
結晶板表面に形成されたセレン化亜鉛酸化膜層も
しくは酸化シリコン酸化膜層２表面の所定個所
に、金を蒸着して金属電極層３を添着すれば、本
発明に係るセレン化亜鉛発光ダイオードが出来上
る。
この第３の製造方法では、特に塩素、臭素、ヨ
ウ素などのｂ族元素については、それを塩化亜
鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛の形で添加するのが、
添加ドナ不純物量の制御性の点で有利である。
ウ素などのｂ族元素については、それを塩化亜
鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛の形で添加するのが、
添加ドナ不純物量の制御性の点で有利である。
又、塩素、臭素、ヨウ素及び塩化亜鉛、臭化亜
鉛、ヨウ化亜鉛のような高蒸気圧物質と、セレン
化亜鉛結晶を熱処理する場合には、1000℃程度の
温度下でも充分添加され、この際石英管の軟化は
生ぜず、管内の圧力上昇による破壊のみを留意す
ればよい。この場合には、真空封じをした石英ア
ンプルを高圧溶融炉の中に設置し、1000℃、１〜
50気圧の条件下で熱処理する方法が有効である。
鉛、ヨウ化亜鉛のような高蒸気圧物質と、セレン
化亜鉛結晶を熱処理する場合には、1000℃程度の
温度下でも充分添加され、この際石英管の軟化は
生ぜず、管内の圧力上昇による破壊のみを留意す
ればよい。この場合には、真空封じをした石英ア
ンプルを高圧溶融炉の中に設置し、1000℃、１〜
50気圧の条件下で熱処理する方法が有効である。
第１図は、本発明の方法によるセレン化亜鉛発
光ダイオードの構成を示す図である。
光ダイオードの構成を示す図である。
ドナ不純物が添加されたｎ形セレン化亜鉛結晶
層１の裏面に、オーム性電極層４が形成され、こ
のｎ形セレン化亜鉛結晶層１の表面には50Å〜
5000Åの厚みのセレン化亜鉛酸化膜もしくは酸化
シリコン膜の酸化膜層２が形成されている。さら
に、酸化膜層２の表面には金属電極層３が添着形
成された構成となつている。
層１の裏面に、オーム性電極層４が形成され、こ
のｎ形セレン化亜鉛結晶層１の表面には50Å〜
5000Åの厚みのセレン化亜鉛酸化膜もしくは酸化
シリコン膜の酸化膜層２が形成されている。さら
に、酸化膜層２の表面には金属電極層３が添着形
成された構成となつている。
このような構成を有するセレン化亜鉛発光ダイ
オードの、金属電極層３とオーム性電極層４の間
に、２〜5Vの電圧を印加すると１〜30ｍＡの電
流が流れて青色発光が励起される。
オードの、金属電極層３とオーム性電極層４の間
に、２〜5Vの電圧を印加すると１〜30ｍＡの電
流が流れて青色発光が励起される。
この際の本発明の方法によるセレン化亜鉛発光
ダイオードの、発光強度と波長λの関数を第４
図に示す。
ダイオードの、発光強度と波長λの関数を第４
図に示す。
図中曲線ａは本発明に係る第１の方法で製造し
たセレン化亜鉛発光ダイオードの発光強度を示
す。このダイオードは、セレン化亜鉛結晶板を
10atomic％（以下at％と記す）のガリウムを含む
亜鉛中で1000℃の温度下５時間の熱処理を行なつ
た後、煮沸した30％水酸化ナトリウム溶液中で表
面層をエツチングし、続いて高周波スパツタ法を
用いて基板温度150℃で1000Åの酸化シリコン膜
を形成して製造した。
たセレン化亜鉛発光ダイオードの発光強度を示
す。このダイオードは、セレン化亜鉛結晶板を
10atomic％（以下at％と記す）のガリウムを含む
亜鉛中で1000℃の温度下５時間の熱処理を行なつ
た後、煮沸した30％水酸化ナトリウム溶液中で表
面層をエツチングし、続いて高周波スパツタ法を
用いて基板温度150℃で1000Åの酸化シリコン膜
を形成して製造した。
曲線ｂはセレン化亜鉛結晶板を亜鉛中で、1000
℃の温度下５時間の熱処理を行なつた従来のダイ
オードの発光強度、曲線ｃはセレン化亜鉛結晶板
を、ガリウム中で1000℃の温度下５時間の熱処理
を行なつた従来のダイオードの発光強度を示すも
のである。
℃の温度下５時間の熱処理を行なつた従来のダイ
オードの発光強度、曲線ｃはセレン化亜鉛結晶板
を、ガリウム中で1000℃の温度下５時間の熱処理
を行なつた従来のダイオードの発光強度を示すも
のである。
第４図から明らかなように、ドナ不純物である
ガリウムを添加することにより、本発明に係るセ
レン化亜鉛発光ダイオードでは、従来のダイオー
ドに比して10倍以上の青色発光強度が実現可能で
あることが明らかである。この場合添加不純物は
ガリウムに限らず、ｂ族元素もしくはｂ族元
素であれば、同様の結果が得られる。
ガリウムを添加することにより、本発明に係るセ
レン化亜鉛発光ダイオードでは、従来のダイオー
ドに比して10倍以上の青色発光強度が実現可能で
あることが明らかである。この場合添加不純物は
ガリウムに限らず、ｂ族元素もしくはｂ族元
素であれば、同様の結果が得られる。
以上いずれの製造方法を用いても、従来の発光
ダイオードに比して10倍以上の青色発光強度を有
する発光ダイオードを得ることが出来る。
ダイオードに比して10倍以上の青色発光強度を有
する発光ダイオードを得ることが出来る。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、
ｂ族元素もしくはｂ族元素を、セレン化亜鉛
結晶板に効果的に添加して、その青色発光強度が
従来の10倍以上で、波長特性の優れた青色発光が
励起可能なセレン化亜鉛発光ダイオードの製造方
法を提供することが出来る。
ｂ族元素もしくはｂ族元素を、セレン化亜鉛
結晶板に効果的に添加して、その青色発光強度が
従来の10倍以上で、波長特性の優れた青色発光が
励起可能なセレン化亜鉛発光ダイオードの製造方
法を提供することが出来る。
第１図は本発明に係るセレン化亜鉛発光ダイオ
ードの構成を示す図、第２図は酸化シリコン酸化
膜の形成温度と発効効率との関係を示す図、第３
図はセレン化亜鉛酸化膜の厚さと発光効率との関
係を示す図、第４図は本発明に係るセレン化亜鉛
発光ダイオードの発光効率と波長の関係を示す図
である。 １……ｎ形セレン化亜鉛結晶層、２……酸化膜
層、３……金属電極層、４……オーム性電極層。
ードの構成を示す図、第２図は酸化シリコン酸化
膜の形成温度と発効効率との関係を示す図、第３
図はセレン化亜鉛酸化膜の厚さと発光効率との関
係を示す図、第４図は本発明に係るセレン化亜鉛
発光ダイオードの発光効率と波長の関係を示す図
である。 １……ｎ形セレン化亜鉛結晶層、２……酸化膜
層、３……金属電極層、４……オーム性電極層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 裏面にオーム性電極層が形成され不純物が添
加されたセレン化亜鉛結晶層と、前記セレン化亜
鉛結晶層表面に形成されたセレン化亜鉛酸化膜も
しくは酸化シリコン膜よりなる酸化膜層と、前記
酸化膜層上に添着された金属電極層とを有するセ
レン化亜鉛発光ダイオードの製造において、セレ
ン化亜鉛結晶板にドナ不純物としてｂ族元素も
しくはｂ族元素をセレン化亜鉛結晶基板中の亜
鉛空孔濃度を低減せしめるために亜鉛過剰の雰囲
気下で添加する第１の手段と、前記第１の手段を
経た前記セレン化亜鉛結晶板表面を劣化層あるい
は加工歪層を除去するためにエツチングする第２
の手段と、前記第２の手段を経た前記セレン化亜
鉛結晶板表面に20℃乃至300℃の温度下で50Å乃
至5000Åの厚みのセレン化亜鉛酸化膜もしくは酸
化シリコン膜よりなる酸化膜層を形成する第３の
手段と、前記セレン化亜鉛結晶板裏面に熱処理を
行なつてオーム性電極を形成する第４の手段と、
前記酸化膜層表面に金属電極を添着する第５の手
段とを有することを特徴とするセレン化亜鉛発光
ダイオードの製造方法。 ２ 裏面にオーム性電極層が形成され不純物が添
加されたセレン化亜鉛結晶層と、前記セレン化亜
鉛結晶層表面に形成されたセレン化亜鉛酸化膜も
しくは酸化シリコン膜よりなる酸化膜層と、前記
酸化膜層上に添着された金属電極層とを有するセ
レン化亜鉛発光ダイオードの製造において、セレ
ン化亜鉛結晶板を１乃至80at％のｂ族元素を含
む亜鉛中で700℃乃至1300℃の温度下２乃至16時
間の熱処理を行ない前記ｂ族元素の添加を行な
う第１の手段と、前記第１の手段を経た前記セレ
ン化亜鉛結晶板表面を劣化層を除去するためにエ
ツチングする第２の手段と、前記第２の手段を経
た前記セレン化亜鉛結晶板表面に20℃乃至300℃
の温度下で50Å乃至5000Åの厚みのセレン化亜鉛
酸化膜もしくは酸化シリコン膜よりなる酸化膜層
を形成する第３の手段と、前記セレン化亜鉛結晶
板裏面に熱処理を行なつてオーム性電極を形成す
る第４の手段と、前記酸化膜層表面に金属電極を
添着する第５の手段とを有することを特徴とする
セレン化亜鉛発光ダイオードの製造方法。 ３ 裏面にオーム性電極層が形成され不純物が添
加されたセレン化亜鉛結晶層と、前記セレン化亜
鉛結晶層表面に形成されたセレン化亜鉛酸化膜も
しくは酸化シリコン膜よりなる酸化膜層と、前記
酸化膜層上に添着された金属電極層とを有するセ
レン化亜鉛発光ダイオードの製造において、セレ
ン化亜鉛結晶板をｂ族元素の亜鉛化合物と共に
石英管中に真空封じし数100℃の温度下で５乃至
16時間の熱処理を行ない前記ｂ族元素の添加を
行なう第１の手段と、前記第１の手段を経た前記
セレン化亜鉛結晶板表面を劣化層を除去するため
にエツチングする第２の手段と、前記第２の手段
を経た前記セレン化亜鉛結晶板表面に20℃乃至
300℃の温度下で50Å乃至5000Åの厚みのセレン
化亜鉛酸化膜もしくは酸化シリコン膜よりなる酸
化膜層を形成する第３の手段と、前記セレン化亜
鉛結晶板裏面に熱処理を行なつてオーム性電極を
形成する第４の手段と、前記酸化膜層表面に金属
電極を添着する第５の手段とを有することを特徴
とするセレン化亜鉛発光ダイオードの製造方法。 ４ 裏面にオーム性電極層が形成され不純物が添
加されたセレン化亜鉛結晶層と、前記セレン化亜
鉛結晶層表面に形成されたセレン化亜鉛酸化膜も
しくは酸化シリコン膜よりなる酸化膜層と、前記
酸化膜層上に添着された金属電極層とを有するセ
レン化亜鉛発光ダイオードの製造において、セレ
ン化亜鉛にｂ族元素もしくはその亜鉛化合物或
はｂ族元素もしくはその亜鉛化合物を加えて高
圧溶融炉で前記ｂ族もしくはｂ族元素が添加
されたセレン化亜鉛結晶板を形成する第１の手段
と、前記第１の手段を経た前記セレン化亜鉛結晶
板表面を加工層を除去するためにエツチングする
第２の手段と、前記第２の手段を経た前記セレン
化亜鉛結晶板表面に20℃乃至300℃の温度下で50
Å乃至5000Åの厚みのセレン化亜鉛酸化膜もしく
は酸化シリコン膜よりなる酸化膜層を形成する第
３の手段と、前記セレン化亜鉛結晶板裏面に熱処
理を行なつてオーム性電極を形成する第４の手段
と、前記酸化膜層表面に金属電極を添着する第５
の手段とを有することを特徴とするセレン化亜鉛
発光ダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154077A JPS53117390A (en) | 1977-03-24 | 1977-03-24 | Zinc selenide light emitting diode and production of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154077A JPS53117390A (en) | 1977-03-24 | 1977-03-24 | Zinc selenide light emitting diode and production of the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53117390A JPS53117390A (en) | 1978-10-13 |
| JPS628959B2 true JPS628959B2 (ja) | 1987-02-25 |
Family
ID=12334013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3154077A Granted JPS53117390A (en) | 1977-03-24 | 1977-03-24 | Zinc selenide light emitting diode and production of the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53117390A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57188889A (en) * | 1981-05-18 | 1982-11-19 | Sanyo Electric Co Ltd | Blue light emission semiconductor device |
| JPS63180A (ja) * | 1986-06-19 | 1988-01-05 | Seiko Epson Corp | 青色発光素子及びその製造方法 |
| JPS63185077A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 青色発光ダイオ−ド |
-
1977
- 1977-03-24 JP JP3154077A patent/JPS53117390A/ja active Granted
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| APPLIED PHYSICS LETTERS=1975 * |
| JOURNAL APPLIED PHYSICS=1977 * |
| JOURNAL OF APPLIED PHYSICS=1977 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53117390A (en) | 1978-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4081764A (en) | Zinc oxide light emitting diode | |
| JP3398638B2 (ja) | 発光ダイオードおよび半導体レーザーとそれらの製造方法 | |
| EP1030378B1 (en) | Semiconductor luminescent element and method of manufacturing the same | |
| JP2009522713A (ja) | 固体発光体用の加工構造 | |
| JPH07273366A (ja) | Ｉｉｉ族窒化物発光素子の製造方法 | |
| JPS628959B2 (ja) | ||
| JP3835830B2 (ja) | 短波長発光素子 | |
| JPS598383A (ja) | ＺｎＳｅ緑色発光ダイオ−ド | |
| JP2001040348A (ja) | シリコンナノ結晶発光素子及びその製造方法 | |
| SU649344A3 (ru) | Электролюминесцентный элемент | |
| Oda et al. | Preparation and characterization of low-resistivity ZnS for blue LED's | |
| JPS61248524A (ja) | 抵抗接触形成法 | |
| JP2003110137A (ja) | 窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法 | |
| JPS61253797A (ja) | エレクトロルミネセンス素子の製造方法 | |
| CN114765343A (zh) | 一种基于铒掺杂的氧化钽薄膜电致发光器件及其制备方法 | |
| JP3487618B2 (ja) | エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JP3599356B2 (ja) | エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JP2742707B2 (ja) | ダイヤモンドを用いた発光装置 | |
| JP2001345479A (ja) | Ｍｉｓ形構造発光素子 | |
| JPH06103754B2 (ja) | ダイヤモンドを用いた発光装置およびその作製方法 | |
| JP2000228540A (ja) | 光電変換機能素子の製造方法 | |
| JPH0636876A (ja) | エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPH04100889A (ja) | 発光材料薄膜、その製造方法及び薄膜エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPH09293896A (ja) | ＧａＰ：Ｎ発光ダイオード及びその製造方法 | |
| JPH0290493A (ja) | 交流駆動型薄膜ｅｌ素子 |