JPS63180A - 青色発光素子及びその製造方法 - Google Patents
青色発光素子及びその製造方法Info
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- JPS63180A JPS63180A JP61143652A JP14365286A JPS63180A JP S63180 A JPS63180 A JP S63180A JP 61143652 A JP61143652 A JP 61143652A JP 14365286 A JP14365286 A JP 14365286A JP S63180 A JPS63180 A JP S63180A
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- Japan
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- film
- epitaxial thin
- doped
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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〕
本発明は青色発光ダイオードの嘴造、及びその製法に関
する。
する。
従来の青色発光ダイオードの構造の一例を、第３図に示
す。
す。
ヨウ素輸送法等で炸裂し友セレン化亜鉛のバルク状結晶
全亜鉛融液中にて浸析処理し、低抵抗のセレン化亜鉛の
バルク状結晶＠を得る。その表面のうち一方を硝酸等に
より酸化させ、絶縁層＠全形成する。反対側の表面には
インジウムとガリウムの合金を付着させ、水晶雰囲気中
で加熱、アニールさせ、オーミックコンタクトを形成し
、インジウムーガリウムーオーミツク電極Ｏ″Ｉｋ得る
。また、絶縁層上に、金を蒸着して、金−ショットキー
電極０を得る。更に、インジウム−ガリウム−オーミッ
ク電極、金電極上は金線０、＠をワイヤボンディングに
より接続し、電気的接続を得る。
全亜鉛融液中にて浸析処理し、低抵抗のセレン化亜鉛の
バルク状結晶＠を得る。その表面のうち一方を硝酸等に
より酸化させ、絶縁層＠全形成する。反対側の表面には
インジウムとガリウムの合金を付着させ、水晶雰囲気中
で加熱、アニールさせ、オーミックコンタクトを形成し
、インジウムーガリウムーオーミツク電極Ｏ″Ｉｋ得る
。また、絶縁層上に、金を蒸着して、金−ショットキー
電極０を得る。更に、インジウム−ガリウム−オーミッ
ク電極、金電極上は金線０、＠をワイヤボンディングに
より接続し、電気的接続を得る。
もう一つ、従来の青色発光ダイオードの購造の一例を、
第４図に示す。
第４図に示す。
ガリウムヒ素基板＠の（１００）面上にＭＯｖＰＫ法等
により、アルミニウムをドーピングレ友セレン化亜鉛の
エピタキシャル薄膜■を形成する。そのエピタキシャル
薄膜の表面を硝酸等により酸化させ、絶縁層のを得る。
により、アルミニウムをドーピングレ友セレン化亜鉛の
エピタキシャル薄膜■を形成する。そのエピタキシャル
薄膜の表面を硝酸等により酸化させ、絶縁層のを得る。
その絶縁層の一部をエツチングにより収り去り、エツチ
ングにより現われたアルミニウムドープセレン化亜鉛エ
ピタキシャル薄膜の表面に、インジウムとガリウムの合
金を付着させ、水素雰囲気中で加熱、アニールさせ、オ
ーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリウム−
オーミック電極＠を得る。ま几、絶縁層上に、金を蒸着
して、金電極Φを得る。
ングにより現われたアルミニウムドープセレン化亜鉛エ
ピタキシャル薄膜の表面に、インジウムとガリウムの合
金を付着させ、水素雰囲気中で加熱、アニールさせ、オ
ーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリウム−
オーミック電極＠を得る。ま几、絶縁層上に、金を蒸着
して、金電極Φを得る。
更に、インジクムーガリウムーオーミツク電極、金電極
上に金線［株］、Ｏｔ−ワイヤボンディングにより接続
し、電気的接続を得る。
上に金線［株］、Ｏｔ−ワイヤボンディングにより接続
し、電気的接続を得る。
第３図に示した従来の青色発光ダイオードは、ヨウ素輸
送法、亜鉛融液中浸折処理等、非常に長時間を要する工
程を含む為、生産性は非常に悪い。
送法、亜鉛融液中浸折処理等、非常に長時間を要する工
程を含む為、生産性は非常に悪い。
！友、バルク状結晶を用いる為、不純物の混入による品
質の低下、低い配向性は避けられない。そして結晶のは
抵抗化は、亜鉛やセレンのベーカンシーや、オートドー
ピングされ几ヨウ素等によるものである為、低抵抗化に
関しての再現性は橿めて悪い、、また制御できない不純
物準位が形成される事が多い為、発光ダイオード購造を
形成しても青色よりも波長の長い色、例えば黄色等の発
光しか得られない場合も多い。
質の低下、低い配向性は避けられない。そして結晶のは
抵抗化は、亜鉛やセレンのベーカンシーや、オートドー
ピングされ几ヨウ素等によるものである為、低抵抗化に
関しての再現性は橿めて悪い、、また制御できない不純
物準位が形成される事が多い為、発光ダイオード購造を
形成しても青色よりも波長の長い色、例えば黄色等の発
光しか得られない場合も多い。
第４図に示した従来の青色発光ダイオードは、エピタキ
シャル薄膜全発光領域に使用する為、第３図に示し友も
のより、生産性、結晶性、結晶品質、再現性という点で
は有利である。しかし、ドーパントとしてアルミニウム
を用いる為、補償効果の影＃を受は易い。すなわち、ア
ルミニウムのドーピング量を増やすと、ある量以下では
キャリア濃度はアルミニウムのドーピング量に比例する
が、ある量以上では逆に、ドーピング量の増大に伴って
キャリア濃度は減少してしまう。し友がって、ドーパン
トとしてアルミニウムを用いるのは、低抵抗化の観点か
ら非常に不利である。
シャル薄膜全発光領域に使用する為、第３図に示し友も
のより、生産性、結晶性、結晶品質、再現性という点で
は有利である。しかし、ドーパントとしてアルミニウム
を用いる為、補償効果の影＃を受は易い。すなわち、ア
ルミニウムのドーピング量を増やすと、ある量以下では
キャリア濃度はアルミニウムのドーピング量に比例する
が、ある量以上では逆に、ドーピング量の増大に伴って
キャリア濃度は減少してしまう。し友がって、ドーパン
トとしてアルミニウムを用いるのは、低抵抗化の観点か
ら非常に不利である。
本発明は従来の技術では得られなかつ友高結晶性、高品
貞のｎ型の電導型のセレン化亜鉛又はセレン化亜鉛と硫
化亜鉛の合金からなる薄膜を供給するものである。すな
わち、高輝度−高発光効率の言色発光素子を実現する為
の開成４Ｊ素及びその生産性の高い製造方法を提供する
事にある。
貞のｎ型の電導型のセレン化亜鉛又はセレン化亜鉛と硫
化亜鉛の合金からなる薄膜を供給するものである。すな
わち、高輝度−高発光効率の言色発光素子を実現する為
の開成４Ｊ素及びその生産性の高い製造方法を提供する
事にある。
本発明は、単結晶基板上にハロゲン元素金ドーピングし
友セレン化亜鉛、又はハロゲン元素をドーピングしたセ
レン化亜鉛と硫化亜鉛の合金のエピタキシャル薄膜を設
置し７’Ｃ構遺ｔ−ｉする事？特徴とする。
友セレン化亜鉛、又はハロゲン元素をドーピングしたセ
レン化亜鉛と硫化亜鉛の合金のエピタキシャル薄膜を設
置し７’Ｃ構遺ｔ−ｉする事？特徴とする。
本発明のエピタキシャル薄膜を用い之青色発元ダイオー
ドの購造の一例を第１図に示す。
ドの購造の一例を第１図に示す。
ガリウムヒ素基板■の（１００）面上に、ＭＯＶＰｍ法
により、塩素原子をドーピングしたセレン化亜鉛のエピ
タキシャル薄膜■を形成する。
により、塩素原子をドーピングしたセレン化亜鉛のエピ
タキシャル薄膜■を形成する。
その時の鳳料には、ジメチル亜鉛（ＤＭＺ ）、ジメチ
ルセレン（ＤＭｓｅ）、塩素ガス（ＯＱｔ）を用い友。
ルセレン（ＤＭｓｅ）、塩素ガス（ＯＱｔ）を用い友。
各々の供給量は以下の通りである。
ＤＭＺ：１．０Ｘ１０′Ｉｍｏｌｔ／ｍＤＭＳｅ：２．
０Ｘ１０− ｒｎｏｆｌｌｍＣｊ １２ ： ２−ＯＸ
１０″Ｆｍ ＯＱ ｌ１ｍ反応反応上５００℃、キャ
リアガスの水素の供給量は、５１／−である。
０Ｘ１０− ｒｎｏｆｌｌｍＣｊ １２ ： ２−ＯＸ
１０″Ｆｍ ＯＱ ｌ１ｍ反応反応上５００℃、キャ
リアガスの水素の供給量は、５１／−である。
そして、塩素原子をドーピングしたｎ型のｔ導湯のセレ
ン化亜鉛のエピタキシャル博模■上に、ｐ型のｔ導湯の
セレン化亜鉛のエピタキシャル薄膜■を形成する。その
−部をエツチングに二り取り去り、エツチングにより現
われ友塩素原子をド−？”ングし７ｔｎ型のセレン化亜
鉛のエピタキシャル薄膜の表面に、インジウムとガリウ
ムの合金全付着させ、水ネ雰囲気中で加熱、アニールさ
せ、オーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリ
ウム−オーミック電極■を得る。まＬ、ｐ型セレン化亜
鉛エピタキシャル薄膜上に金を蒸蓋、水素中でアニール
してオーミックコンタクトを形成し、金−オーミック電
極■を得る。更に、インジウム−ガリウム−オーミック
電極■、金−オーミック１！極■上に金線■、■をワイ
ヤボンディングにより接続し、電気的接続を得る。
ン化亜鉛のエピタキシャル博模■上に、ｐ型のｔ導湯の
セレン化亜鉛のエピタキシャル薄膜■を形成する。その
−部をエツチングに二り取り去り、エツチングにより現
われ友塩素原子をド−？”ングし７ｔｎ型のセレン化亜
鉛のエピタキシャル薄膜の表面に、インジウムとガリウ
ムの合金全付着させ、水ネ雰囲気中で加熱、アニールさ
せ、オーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリ
ウム−オーミック電極■を得る。まＬ、ｐ型セレン化亜
鉛エピタキシャル薄膜上に金を蒸蓋、水素中でアニール
してオーミックコンタクトを形成し、金−オーミック電
極■を得る。更に、インジウム−ガリウム−オーミック
電極■、金−オーミック１！極■上に金線■、■をワイ
ヤボンディングにより接続し、電気的接続を得る。
この実施例では、塩素原子の供給原料として塩素ガスを
用い九が、これ以外でも、ハロゲン元素を含む化合物の
多くを用いる事ができる。例えば、塩化水素ガス、臭化
水素ガスぐヨウ素、臭素、１．４−ジクロブタン、ヨウ
化メチレン等を用いても良い。その場合、例えば１．４
−ジクロルブタン等は常温で液体であるので、バブリン
グし次蒸気の状態で供給することがガスの場合とは異な
る。
用い九が、これ以外でも、ハロゲン元素を含む化合物の
多くを用いる事ができる。例えば、塩化水素ガス、臭化
水素ガスぐヨウ素、臭素、１．４−ジクロブタン、ヨウ
化メチレン等を用いても良い。その場合、例えば１．４
−ジクロルブタン等は常温で液体であるので、バブリン
グし次蒸気の状態で供給することがガスの場合とは異な
る。
次に、本発明のエピタキシャル薄膜を用い７ｔｆ色発元
ダイオードの構造の一例を第２図に示す。
ダイオードの構造の一例を第２図に示す。
ガリウムヒ素基板■の（１００）面上に、ＭＯＶＰｍ法
により、塩素原子をドーピングしたセレン化亜鉛−硫化
亜鉛合金のエピタキシャル薄膜■を形成する。その時の
原料には、ＤＭＺ。
により、塩素原子をドーピングしたセレン化亜鉛−硫化
亜鉛合金のエピタキシャル薄膜■を形成する。その時の
原料には、ＤＭＺ。
ＤＭＥｓ、ジメチル硫黄ＣＤＭＳ）、１．４−ジクロル
ブタン（１，４−ＤＣＢ）を用いｔ０各々の供給量は以
下の通りである。
ブタン（１，４−ＤＣＢ）を用いｔ０各々の供給量は以
下の通りである。
ＤＭＺ：１．０Ｘ１０−’ ｍｏｌｌ、ｌｘｄｍＤＭ
Ｓｅ： １．８Ｘ１０−’ ｎｏＪ２／ｍＤＭ８：１．
８Ｘ１０″′ｓ ｍ０Ｑｌ′Ｍｍ１．４−ＤＣ！Ｂ ：
１．５Ｘ １０−’ ｍｏ ｆｌ １ｍｍ反応度は
５００℃、キャリアガスの水素の供給量は、５１ｔ１ｍ
である。
Ｓｅ： １．８Ｘ１０−’ ｎｏＪ２／ｍＤＭ８：１．
８Ｘ１０″′ｓ ｍ０Ｑｌ′Ｍｍ１．４−ＤＣ！Ｂ ：
１．５Ｘ １０−’ ｍｏ ｆｌ １ｍｍ反応度は
５００℃、キャリアガスの水素の供給量は、５１ｔ１ｍ
である。
そして、塩素原子をドーピングレフ’ｃｎ型の電導型の
セレン化亜鉛−硫化亜鉛合金のエピタキシャル薄膜■の
表面全硝酸等により酸化させ、絶縁層０を形成する。そ
の絶縁層［Ｆ］の一部をエツチングにより取り去り、エ
ツチングにより現われｔ塩素ドープｎ型セレン化亜鉛−
硫化亜鉛合金薄膜の表面に、インジウムとガリウムの合
金を付着させ、水素雰囲気中で加熱、アニールさせ、オ
ーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリウム−
オーミック電極Ｏを得る。ま土、絶縁層０上に、金を蒸
着して、金電極０を得る。更に、インジウム−ガリウム
−オーミック電極■、金電極０上に金線ｏ、ｏ’ｔワイ
ヤボンディングにより接続し、電気的接続？得る。
セレン化亜鉛−硫化亜鉛合金のエピタキシャル薄膜■の
表面全硝酸等により酸化させ、絶縁層０を形成する。そ
の絶縁層［Ｆ］の一部をエツチングにより取り去り、エ
ツチングにより現われｔ塩素ドープｎ型セレン化亜鉛−
硫化亜鉛合金薄膜の表面に、インジウムとガリウムの合
金を付着させ、水素雰囲気中で加熱、アニールさせ、オ
ーミックコンタクトを形成し、インジウム−ガリウム−
オーミック電極Ｏを得る。ま土、絶縁層０上に、金を蒸
着して、金電極０を得る。更に、インジウム−ガリウム
−オーミック電極■、金電極０上に金線ｏ、ｏ’ｔワイ
ヤボンディングにより接続し、電気的接続？得る。
この様にして得られｔ、セレン化亜鉛ｐ−ｎ＠元ダイオ
ード、セレン化亜鉛−硫化亜鉛ＭＩＳ型発光発光ダイオ
ードに良好な青色発光を示し友。
ード、セレン化亜鉛−硫化亜鉛ＭＩＳ型発光発光ダイオ
ードに良好な青色発光を示し友。
すなわち、本発明の様に、エピタキシャル薄膜を用いる
事により、従来のバルク状結晶では得られない高結晶性
、高品質の薄膜の作製が可能になった。ま友、アルミニ
ウムではす＜、ハロゲン元素をドーパントとして用いる
為、補償、効果の影ｗ′ｊ＆：受けに＜＜、高キャリア
濃度のｎ型セレン化亜鉛又はセレン化亜鉛と硫化亜鉛の
合金からなる薄膜結晶を得る墨ができるようになった。
事により、従来のバルク状結晶では得られない高結晶性
、高品質の薄膜の作製が可能になった。ま友、アルミニ
ウムではす＜、ハロゲン元素をドーパントとして用いる
為、補償、効果の影ｗ′ｊ＆：受けに＜＜、高キャリア
濃度のｎ型セレン化亜鉛又はセレン化亜鉛と硫化亜鉛の
合金からなる薄膜結晶を得る墨ができるようになった。
それらは、高輝度、高効率の青色発光ダイオードの実現
に貢献するところが大きいものと確信する。
に貢献するところが大きいものと確信する。
第１図は、本発明のエピタキシャル薄膜を用い几青色発
元ダイオードの構造の一例を示す図。 ■・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・塩素ドープセレン化亜鉛エピタキシャル薄膜 ■・・・ｐ型セレン化亜鉛エピタキシャル薄膜■・・・
インジウム−ガリウム−オーミック電極■・・・金−オ
ーミック電極 ■、■・・・電極取り出し用金線 Ｗ、２図は、本発明のエピタキシャル＃膜を用い窺青色
発元ダイオードの構造の一例を示す図。 ■・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・塩素ドープセレン化亜鉛−硫化皿鉛合金エビタ
キシャル薄膜 ■・・・絶縁層 ■・・・インジウム−ガリウム−オーミック電極■・・
・金電極 ０１０・・・電極取り出し用金線 第３図は、従来の宵色発光ダイオードの溝造の一例を示
す図。 ■・・・低抵抗のセレン化亜鉛のバルク状結晶［相］・
・・絶縁層 １＠・・・インジウム−ガリウム−オーミック電極［相
］・・・金を極 ■、■・・・電極取り出し用金線 第４図は、従来の青色発光ダイオードの溝道の一例を示
す図。 ＠・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・アルミニウムドープセレン化亜鉛エピタキシャ
ル薄膜 ０・・・絶縁層 ［相］・・・インジクムーガリウムーオーミック電極［
相］・・・金電極 ［株］、＠・・・電極取り出し用金線 第 １ 日
元ダイオードの構造の一例を示す図。 ■・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・塩素ドープセレン化亜鉛エピタキシャル薄膜 ■・・・ｐ型セレン化亜鉛エピタキシャル薄膜■・・・
インジウム−ガリウム−オーミック電極■・・・金−オ
ーミック電極 ■、■・・・電極取り出し用金線 Ｗ、２図は、本発明のエピタキシャル＃膜を用い窺青色
発元ダイオードの構造の一例を示す図。 ■・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・塩素ドープセレン化亜鉛−硫化皿鉛合金エビタ
キシャル薄膜 ■・・・絶縁層 ■・・・インジウム−ガリウム−オーミック電極■・・
・金電極 ０１０・・・電極取り出し用金線 第３図は、従来の宵色発光ダイオードの溝造の一例を示
す図。 ■・・・低抵抗のセレン化亜鉛のバルク状結晶［相］・
・・絶縁層 １＠・・・インジウム−ガリウム−オーミック電極［相
］・・・金を極 ■、■・・・電極取り出し用金線 第４図は、従来の青色発光ダイオードの溝道の一例を示
す図。 ＠・・・ガリウムヒ素基板 ■・・・アルミニウムドープセレン化亜鉛エピタキシャ
ル薄膜 ０・・・絶縁層 ［相］・・・インジクムーガリウムーオーミック電極［
相］・・・金電極 ［株］、＠・・・電極取り出し用金線 第 １ 日
Claims (3)
- （１）単結晶基板上にハロゲン元素（Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）
をドーピングしたセレン化亜鉛、又はハロゲンをドーピ
ングしたセレン化亜鉛と硫化亜鉛の合金のエピタキシャ
ル薄膜を設置した構造を有する事を特徴とする青色発光
素子。 - （２）原料に、亜鉛の有機化合物、セレンの有機化合物
、硫黄の有機化合物を用いた有機金属気相分解法（ＭＯ
ＶＰＥ法）により、セレン化亜鉛、又はセレン化亜鉛と
硫化亜鉛の合金のエピタキシャル薄膜を単結晶基板上に
形成するにあたり、ｎ型の電導型のドーパントとしてハ
ロゲン元素を含む化合物を用いる事を特徴とする青色発
光素子の製造方法。 - （３）ハロゲン元素のドーパントとして、塩素ガス、塩
化水素ガス、臭素ガス、ヨウ素ガス等のハロゲンを含む
有機化合物を用いる事を特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の青色発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61143652A JPS63180A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 青色発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61143652A JPS63180A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 青色発光素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180A true JPS63180A (ja) | 1988-01-05 |
Family
ID=15343769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61143652A Pending JPS63180A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 青色発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63180A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004363635A (ja) * | 2004-09-27 | 2004-12-24 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光ダイオード |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53117390A (en) * | 1977-03-24 | 1978-10-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Zinc selenide light emitting diode and production of the same |
| JPS62271438A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 結晶成長方法 |
-
1986
- 1986-06-19 JP JP61143652A patent/JPS63180A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53117390A (en) * | 1977-03-24 | 1978-10-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Zinc selenide light emitting diode and production of the same |
| JPS62271438A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 結晶成長方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004363635A (ja) * | 2004-09-27 | 2004-12-24 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光ダイオード |
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