JP2012064772A - ダイオード - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光ダイオード5は、SiCで作製された棒状コア1と、n型のGaNで作製された第1のシェル2と、p型のGaNで作製された第2のシェル3とを備える。ダイオードの2極の役割は、n型の第1のシェル2とp型の第2のシェル3とが担うので、コア1の材質として第1,第2のシェル2,3とは異なるSiCを選択できる。棒状コア1の屈折率(3〜3.5)が第1のシェル2の屈折率(2.5)よりも大きいので、第1,第2のシェル2,3のpn接合面で発生した光が第1のシェル2から棒状コア1内へ入射し易いと共に棒状コア1内へ入射した光は、棒状コア1と第1のシェル2との界面で全反射し易い。よって、発生した光をコア1へ導波してコア1で強く発光させることができる。
【選択図】図1B
Description
上記コア部を覆うように形成された第1導電型の半導体層と、
上記第1導電型の半導体層を覆う第2導電型の半導体層と
を備え、
上記コア部の材質と上記第1導電型の半導体層の材質とが互いに異なっていることを特徴としている。
上記コア部を覆うように第1導電型の半導体層を形成し、
上記第1導電型の半導体層を覆うように第2導電型の半導体層を形成し、
上記コア部の材質と上記第1導電型の半導体層の材質とが互いに異なっている。
図1Aは、この発明のダイオードの第1実施形態としての発光ダイオード5の斜視図であり、図1Bは上記発光ダイオード5の断面図である。
図5Aは、この発明のダイオードの第2実施形態としての発光ダイオード65の斜視図であり、図5Bは上記発光ダイオード65の断面図である。この第2実施形態の発光ダイオード65は、図1A,図1Bに示した第1実施形態の発光ダイオード5のコア部としてのSiCで作製された円柱形状の棒状コア1に替えて、SiO2で作製された円柱形状の棒状コア61を備えた点だけが、前述の第1実施形態の発光ダイオード5と異なる。よって、この第2実施形態では、前述の第1実施形態と同様の部分には同様の符号を付して、前述の第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
図7Aは、この発明のダイオードの第3実施形態としての発光ダイオード85の斜視図であり、図7Bは上記発光ダイオード85の断面図である。
図9Aは、この発明のダイオードの第4実施形態としての発光ダイオード115の斜視図であり、図9Bは上記発光ダイオード115がSi基板110上に立設状態で或る間隔を隔てて複数形成されている様子を示す断面図である。
次に、図11A〜図11Iを参照して、この発明の第5実施形態としてのダイオードの製造方法を説明する。図11A〜図11Iは、この製造方法における各製造工程を説明する断面図である。
次に、図12Aの断面図を参照して、この発明の第6実施形態の発光ダイオードを説明する。この第6実施形態の発光ダイオード300は、前述の発光ダイオードの製造方法の第5実施形態の図11Fに示す工程まで作製したものを用いている。
次に、図13Aの断面図を参照して、この発明の第7実施形態の発光ダイオードを説明する。この第7実施形態の発光ダイオード400は、前述の発光ダイオードの製造方法の第5実施形態の図11Iに示す工程まで作製した発光ダイオード207を用いている。
次に、図14Aの断面図を参照して、この発明のダイオードの第8実施形態としての光電変換素子を説明する。この第8実施形態の光電変換素子は、光検出器や太陽電池とすることができる。この第8実施形態の光電変換素子は、前述の発光ダイオードの製造方法の第5実施形態の図11Fに示す工程までのうちの図11Dに示す量子井戸層204を形成する工程を省いた工程で作製したものを用いている。
2,12,52,62,82,92,102,112,203 n型GaN第1のシェル
3,13,53,63,83,93,103,113,205 p型GaN第2のシェル
5,15,35,65,85,95,105,115,117,207,300,400 発光ダイオード
6,46 SiC基板
7,47,100,118 GaN基板
8,9,96,97,106,107,402,403,502,503,518,519,528,529 コンタクト電極
31 第3のシェル
45,517 ダイオード
56 SiC基板
61 SiO2棒状コア
67 SiO2基板
81,91 n型Si棒状コア
90,201 n型Si基板
110 Si基板
111 Siコア
202 n型Siコア
204 量子井戸層
206 ITO導電膜
305 発光素子
306 支持基板
307 照明装置
401,521,531 基板
405,406 配線
500,520,530 光電変換素子
501 絶縁基板
Claims (16)
- コア部と、
上記コア部を覆うように形成された第1導電型の半導体層と、
上記第1導電型の半導体層を覆う第2導電型の半導体層と
を備え、
上記コア部の材質と上記第1導電型の半導体層の材質とが互いに異なっていることを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
上記コア部の屈折率が上記第1導電型の半導体層の屈折率よりも大きいと共に発光ダイオードであることを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
上記コア部の屈折率が上記第1導電型の半導体層の屈折率よりも大きいと共に光電効果を有することを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
上記コア部の屈折率が上記第1導電型の半導体層の屈折率よりも小さいと共に発光ダイオードであることを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
上記コア部の熱伝導率が上記第1導電型の半導体層の熱伝導率よりも大きいと共に発光ダイオードであることを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
上記コア部の熱伝導率が上記第1導電型の半導体層の熱伝導率よりも大きいと共に光電効果を有することを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
上記コア部の電気伝導率が上記第1導電型の半導体層の電気伝導率よりも大きいと共に発光ダイオードであることを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
上記コア部の電気伝導率が上記第1導電型の半導体層の電気伝導率よりも大きいと共に光電効果を有することを特徴とするダイオード。 - 請求項1に記載のダイオードにおいて、
上記コア部がシリコンで作製されていることを特徴とするダイオード。 - 請求項1から9のいずれか1つに記載のダイオードにおいて、
基板上に上記コア部,上記第1導電型の半導体層および上記第2導電型の半導体層を形成してから、上記基板から上記コア部,上記第1導電型の半導体層および上記第2導電型の半導体層を切り離すことで作製されたことを特徴とするダイオード。 - 基板上にコア部を形成し、
上記コア部を覆うように第1導電型の半導体層を形成し、
上記第1導電型の半導体層を覆うように第2導電型の半導体層を形成し、
上記コア部の材質と上記第1導電型の半導体層の材質とが互いに異なっていることを特徴とするダイオードの製造方法。 - 請求項2、4、5、7のいずれか1つに記載の発光ダイオードを備えた照明装置。
- 請求項2、4、5、7のいずれか1つに記載の発光ダイオードを備えたバックライト。
- 請求項2、4、5、7のいずれか1つに記載の発光ダイオードを備えた表示装置。
- 請求項3、6、8のいずれか1つに記載の光電効果を有するダイオードを備えた光検出器。
- 請求項3、6、8のいずれか1つに記載の光電効果を有するダイオードを備えた太陽電池。
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