JP3326261B2 - 燐化ガリウム緑色発光ダイオードおよびその製造方法 - Google Patents
燐化ガリウム緑色発光ダイオードおよびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高輝度緑色発光をする燐
化ガリウム緑色発光ダイオードおよびその製造方法に関
する。
化ガリウム緑色発光ダイオードおよびその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、燐化ガリウム緑色発光ダイオード
は例えば特開昭５９−８０９８１号公報に示される様
に、図５の様な不純物濃度特性を示している。この図に
於て、ｎ型の燐化ガリウム基板４１上に高濃度の第１の
ｎ層４２と低濃度の第２のｎ層４３と高濃度のｐ層４４
が積層して形成されている。なお図の横軸は基板４１の
底面からの各層の距離を示している。そして、ｐｎ接合
近傍の第２のｎ層４３の不純物濃度を低くする事によ
り、輝度の向上を計っている。この様に従来、高輝度を
得るために、ｎ層を多層にしたり不純物濃度の最適値を
見出す事が研究されている。
は例えば特開昭５９−８０９８１号公報に示される様
に、図５の様な不純物濃度特性を示している。この図に
於て、ｎ型の燐化ガリウム基板４１上に高濃度の第１の
ｎ層４２と低濃度の第２のｎ層４３と高濃度のｐ層４４
が積層して形成されている。なお図の横軸は基板４１の
底面からの各層の距離を示している。そして、ｐｎ接合
近傍の第２のｎ層４３の不純物濃度を低くする事によ
り、輝度の向上を計っている。この様に従来、高輝度を
得るために、ｎ層を多層にしたり不純物濃度の最適値を
見出す事が研究されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の発光ダ
イオードを樹脂コーティングしない裸の状態で１０ｍＡ
で駆動し輝度測定すると約１．１ｍｃｄであり、例えば
高輝度とされる砒化ガリウムアルミニウムからなる赤色
発光ダイオードの約２．３ｍｃｄと比べて、まだ輝度が
低い。そこで本発明者は更に高輝度を目指して、従来の
発光ダイオードの特にｐ層に着目して研究を行った。そ
の結果、第２のｎ層４３と融液を接触させながら融液を
冷却してエピタキシャル成長させる、ｐ層４４の製造工
程に問題が有る事を究明した。
イオードを樹脂コーティングしない裸の状態で１０ｍＡ
で駆動し輝度測定すると約１．１ｍｃｄであり、例えば
高輝度とされる砒化ガリウムアルミニウムからなる赤色
発光ダイオードの約２．３ｍｃｄと比べて、まだ輝度が
低い。そこで本発明者は更に高輝度を目指して、従来の
発光ダイオードの特にｐ層に着目して研究を行った。そ
の結果、第２のｎ層４３と融液を接触させながら融液を
冷却してエピタキシャル成長させる、ｐ層４４の製造工
程に問題が有る事を究明した。
【０００４】すなわち、成長時に融液の温度が徐々に下
がる時、融液中の不純物としての亜鉛の蒸発量が少なく
なるので、融液中の亜鉛の濃度が上がり、図５の様にｐ
層４４の表面側の不純物濃度が高くなる。そのため、ｐ
層４４の表面側での欠陥が増え、キャリアが発光に寄与
しない欠陥にトラップされる量が増えるので、高輝度が
得られない事が判った。故に本発明はこの様な従来の欠
点を考慮して、特にｐ層に着目してなされたものであ
り、高輝度緑色発光をする燐化ガリウム緑色発光ダイオ
ードおよびその製造方法を提供するものである。
がる時、融液中の不純物としての亜鉛の蒸発量が少なく
なるので、融液中の亜鉛の濃度が上がり、図５の様にｐ
層４４の表面側の不純物濃度が高くなる。そのため、ｐ
層４４の表面側での欠陥が増え、キャリアが発光に寄与
しない欠陥にトラップされる量が増えるので、高輝度が
得られない事が判った。故に本発明はこの様な従来の欠
点を考慮して、特にｐ層に着目してなされたものであ
り、高輝度緑色発光をする燐化ガリウム緑色発光ダイオ
ードおよびその製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに第１の本発明は、ｎ型の燐化ガリウム基板と、基板
上に形成されかつ少なくとも基板と反対側の表面近傍に
於て基板より低濃度の不純物を含むｎ層と、ｎ層上に形
成されたｐ層とを備え、ｐ層がｐｎ接合近傍に於てｎ層
の表面近傍より高濃度の不純物を含む高濃度領域と、表
面側に於て高濃度領域より低濃度の不純物を含む低濃度
領域を有し、前記ｐ層の低濃度領域は、その濃度勾配が
０．１５／μｍ以上である様に設けるものである。
めに第１の本発明は、ｎ型の燐化ガリウム基板と、基板
上に形成されかつ少なくとも基板と反対側の表面近傍に
於て基板より低濃度の不純物を含むｎ層と、ｎ層上に形
成されたｐ層とを備え、ｐ層がｐｎ接合近傍に於てｎ層
の表面近傍より高濃度の不純物を含む高濃度領域と、表
面側に於て高濃度領域より低濃度の不純物を含む低濃度
領域を有し、前記ｐ層の低濃度領域は、その濃度勾配が
０．１５／μｍ以上である様に設けるものである。
【０００６】また第２の本発明は、ｎ型の燐化ガリウム
基板に融液を接触させｎ層を成長させる第１の工程と、
融液にｐ型の不純物を添加しｎ層上にｐ型の高濃度領域
を成長させる第２の工程と、融液を略一定温度に保持し
融液中の不純物を飛散させる第３の工程と、高濃度領域
に融液を接触させ高濃度領域上にｐ型の低濃度領域を成
長させる第４の工程とを設けるものである。
基板に融液を接触させｎ層を成長させる第１の工程と、
融液にｐ型の不純物を添加しｎ層上にｐ型の高濃度領域
を成長させる第２の工程と、融液を略一定温度に保持し
融液中の不純物を飛散させる第３の工程と、高濃度領域
に融液を接触させ高濃度領域上にｐ型の低濃度領域を成
長させる第４の工程とを設けるものである。
【０００７】
【作用】上述の様に第１の本発明では、ｐ層の高濃度領
域とｎ層の低濃度の表面近傍との間の大きいエネルギー
レベルの差により、高い発光効率が得られる。光は、欠
陥の少ないｐ層の低濃度領域を通るので、発光効率の減
少が少なく、輝度の高いものとして放出される。特に、
前記ｐ層の低濃度領域の濃度勾配が０．１５／μｍ以上
であるとき、それ以下に比較して高輝度が得られること
が実験で判った。
域とｎ層の低濃度の表面近傍との間の大きいエネルギー
レベルの差により、高い発光効率が得られる。光は、欠
陥の少ないｐ層の低濃度領域を通るので、発光効率の減
少が少なく、輝度の高いものとして放出される。特に、
前記ｐ層の低濃度領域の濃度勾配が０．１５／μｍ以上
であるとき、それ以下に比較して高輝度が得られること
が実験で判った。
【０００８】また第２の本発明では、高濃度領域を成長
させた後に融液を略一定温度に保持し融液中の不純物を
飛散させるので、融液中の不純物濃度が下がり、高濃度
領域上に低濃度領域が連続して形成される。
させた後に融液を略一定温度に保持し融液中の不純物を
飛散させるので、融液中の不純物濃度が下がり、高濃度
領域上に低濃度領域が連続して形成される。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例を図１に従い説明する。
図１は本実施例に係る燐化ガリウム緑色発光ダイオード
の断面図である。図１に於て、基板１は例えば厚さ約２
１５μｍのｎ型の燐化ガリウムからなり、不純物濃度は
１〜４×１０17ｃｍ-3である。
図１は本実施例に係る燐化ガリウム緑色発光ダイオード
の断面図である。図１に於て、基板１は例えば厚さ約２
１５μｍのｎ型の燐化ガリウムからなり、不純物濃度は
１〜４×１０17ｃｍ-3である。
【００１０】第１のｎ層２は基板１上に形成され、例え
ば厚さ約３０μｍのｎ型燐化ガリウムからなり、不純物
濃度は約１０18ｃｍ-3と比較的高濃度のものである。第
２のｎ層３は第１のｎ層２上に形成され、例えば厚さ約
１５μｍのｎ型燐化ガリウムからなり、不純物濃度は約
２〜５×１０15ｃｍ-3と比較的低濃度のものである。こ
の様にｎ層４は第１のｎ層２と第２のｎ層３により構成
され、基板１と反対側の表面近傍に於て基板１より低濃
度不純物を含む様に設けられている。
ば厚さ約３０μｍのｎ型燐化ガリウムからなり、不純物
濃度は約１０18ｃｍ-3と比較的高濃度のものである。第
２のｎ層３は第１のｎ層２上に形成され、例えば厚さ約
１５μｍのｎ型燐化ガリウムからなり、不純物濃度は約
２〜５×１０15ｃｍ-3と比較的低濃度のものである。こ
の様にｎ層４は第１のｎ層２と第２のｎ層３により構成
され、基板１と反対側の表面近傍に於て基板１より低濃
度不純物を含む様に設けられている。
【００１１】立上り領域５は第２のｎ層３上に形成さ
れ、例えば厚さ約２μｍのｐ型燐化ガリウムからなる。
立上り領域５は第２のｎ層３との界面側に於て不純物濃
度が第２のｎ層３と同一であり、表面側に於て２〜５×
１０17ｃｍ-3であり、表面に近い程、不純物濃度が徐々
に高くなる様に形成されている。
れ、例えば厚さ約２μｍのｐ型燐化ガリウムからなる。
立上り領域５は第２のｎ層３との界面側に於て不純物濃
度が第２のｎ層３と同一であり、表面側に於て２〜５×
１０17ｃｍ-3であり、表面に近い程、不純物濃度が徐々
に高くなる様に形成されている。
【００１２】高濃度領域６は立上り領域５上に形成さ
れ、例えば厚さ約４μｍのｐ型燐化ガリウムからなり、
不純物濃度は約２〜５×１０17ｃｍ-3である。低濃度領
域７は高濃度領域６上に形成され、例えば厚さ１０〜１
５μｍのｐ型燐化ガリウムからなる。低濃度領域７は高
濃度領域６との界面側に於て不純物濃度が高濃度領域６
と同一であり、表面側に於て０．６〜１．５×１０17ｃ
ｍ-3の濃度である。
れ、例えば厚さ約４μｍのｐ型燐化ガリウムからなり、
不純物濃度は約２〜５×１０17ｃｍ-3である。低濃度領
域７は高濃度領域６上に形成され、例えば厚さ１０〜１
５μｍのｐ型燐化ガリウムからなる。低濃度領域７は高
濃度領域６との界面側に於て不純物濃度が高濃度領域６
と同一であり、表面側に於て０．６〜１．５×１０17ｃ
ｍ-3の濃度である。
【００１３】この様にｐ層８は立上り領域５と高濃度領
域６と低濃度領域７とで構成され、高濃度領域６はｎ層
４の表面近傍より高濃度の不純物を有している。そして
ｐ層８は、表面側がｐｎ接合９の近傍の高濃度領域６よ
りも、不純物濃度が低くなる様に形成されている。そし
て基板１の裏面にｎ側電極１０と、低濃度領域７の表面
にｐ側電極が形成され、これらの各層により本実施例の
燐化ガリウム緑色発光ダイオード１２が構成されてい
る。
域６と低濃度領域７とで構成され、高濃度領域６はｎ層
４の表面近傍より高濃度の不純物を有している。そして
ｐ層８は、表面側がｐｎ接合９の近傍の高濃度領域６よ
りも、不純物濃度が低くなる様に形成されている。そし
て基板１の裏面にｎ側電極１０と、低濃度領域７の表面
にｐ側電極が形成され、これらの各層により本実施例の
燐化ガリウム緑色発光ダイオード１２が構成されてい
る。
【００１４】この発光ダイオード１２を樹脂コーティン
グしない裸の状態で１０ｍＡで駆動し輝度測定すると、
約２．２ｍｃｄであり、従来の発光ダイオードに比べて
約２倍の高輝度が得られ、砒化ガリウムアルミニウムの
赤色発光ダイオードと略同じ程度の輝度が得られる。
グしない裸の状態で１０ｍＡで駆動し輝度測定すると、
約２．２ｍｃｄであり、従来の発光ダイオードに比べて
約２倍の高輝度が得られ、砒化ガリウムアルミニウムの
赤色発光ダイオードと略同じ程度の輝度が得られる。
【００１５】この様に高輝度が得られる理由は上述の様
に、高濃度領域６の不純物濃度２〜５×１０17ｃｍ-3に
対して、低濃度領域７の表面側の濃度を０．６〜１．５
×１０17ｃｍ-3と低くしたため、ｐ層８での非発光再結
合の割合いが減ったためである。
に、高濃度領域６の不純物濃度２〜５×１０17ｃｍ-3に
対して、低濃度領域７の表面側の濃度を０．６〜１．５
×１０17ｃｍ-3と低くしたため、ｐ層８での非発光再結
合の割合いが減ったためである。
【００１６】本発明者の実験によると、非発光再結合の
割合いを減らすには、低濃度領域７の濃度勾配が重要な
因子である事が判った。濃度勾配とは、低濃度領域７の
高濃度領域６との界面での濃度を表面での濃度で割った
値を低濃度領域７の層厚で割ったものである。実験によ
ると、この濃度勾配が０．１５／μｍ以上の場合、約
２．２ｍｃｄ以上の高輝度が得られるが、０．１５／μ
ｍ未満の場合、急峻に輝度が低下する事が判った。
割合いを減らすには、低濃度領域７の濃度勾配が重要な
因子である事が判った。濃度勾配とは、低濃度領域７の
高濃度領域６との界面での濃度を表面での濃度で割った
値を低濃度領域７の層厚で割ったものである。実験によ
ると、この濃度勾配が０．１５／μｍ以上の場合、約
２．２ｍｃｄ以上の高輝度が得られるが、０．１５／μ
ｍ未満の場合、急峻に輝度が低下する事が判った。
【００１７】更に、立上り領域５の濃度勾配も輝度にと
って重要な因子である事が判った。この濃度勾配とは、
立上り領域５の高濃度領域６との界面での濃度を第２の
ｎ層３との界面での濃度で割った値を立上り領域５の層
厚で割ったものである。実験の結果、この濃度勾配が１
０００／μｍ以下の場合、約２．２ｍｃｄ以上の高輝度
が得られ、１０００／μｍを越えると、急峻に輝度が低
下する。この濃度勾配を緩やかにする事により、ｐｎ接
合９から上方に出た光がｐ層８内で反射されたり吸収さ
れる量が減るためと考えられる。
って重要な因子である事が判った。この濃度勾配とは、
立上り領域５の高濃度領域６との界面での濃度を第２の
ｎ層３との界面での濃度で割った値を立上り領域５の層
厚で割ったものである。実験の結果、この濃度勾配が１
０００／μｍ以下の場合、約２．２ｍｃｄ以上の高輝度
が得られ、１０００／μｍを越えると、急峻に輝度が低
下する。この濃度勾配を緩やかにする事により、ｐｎ接
合９から上方に出た光がｐ層８内で反射されたり吸収さ
れる量が減るためと考えられる。
【００１８】次に本実施例の燐化ガリウム緑色発光ダイ
オード１２の製造方法を説明する。最初に製造装置１３
を図２の模式図に従い概略説明する。この図に於て、石
英等からなる反応炉１４の中にカーボン等からなる基台
１５が配置されている。燐化ガリウム単結晶基板１６が
基台１５の凹部１７に収納されている。摺動自在の融液
溜１８が基台１５の表面上に配置されている。融液溜１
８には、基台１５の表面を底面とする透孔１９が設けら
れており、エピタキシャル成長用の融液２０が入れてあ
る。エピタキシャル成長の工程に於て、最初に融液２０
と単結晶基板１６は完全に分離した状態で昇温し、その
後融液溜１８を摺動させて融液２１と単結晶基板１６を
接触させている。
オード１２の製造方法を説明する。最初に製造装置１３
を図２の模式図に従い概略説明する。この図に於て、石
英等からなる反応炉１４の中にカーボン等からなる基台
１５が配置されている。燐化ガリウム単結晶基板１６が
基台１５の凹部１７に収納されている。摺動自在の融液
溜１８が基台１５の表面上に配置されている。融液溜１
８には、基台１５の表面を底面とする透孔１９が設けら
れており、エピタキシャル成長用の融液２０が入れてあ
る。エピタキシャル成長の工程に於て、最初に融液２０
と単結晶基板１６は完全に分離した状態で昇温し、その
後融液溜１８を摺動させて融液２１と単結晶基板１６を
接触させている。
【００１９】ヒータ２２は反応炉１４の側面に設けられ
ており、ヒータ２２への電流を制御する事により、融液
２１の温度が制御されている。ガス供給口２３と不純物
供給口２４を通じて各々ガス及び不純物としての亜鉛の
粉末が、反応炉１４内に供給される。必要に応じてガス
排出口２５を通じて内部のガスが排出される。
ており、ヒータ２２への電流を制御する事により、融液
２１の温度が制御されている。ガス供給口２３と不純物
供給口２４を通じて各々ガス及び不純物としての亜鉛の
粉末が、反応炉１４内に供給される。必要に応じてガス
排出口２５を通じて内部のガスが排出される。
【００２０】更に、この燐化ガリウム緑色発光ダイオー
ド１２の製造方法を図２と図３と図４に従い説明する。
図３はその製造方法を説明するための液相エピタキシャ
ル成長の温度工程図であり、図４はそのようにして製造
された燐化ガリウム緑色発光ダイオード１２の不純物濃
度図である。まず工程２６に示す様に、融液２１を約１
０３０℃に維持しながら、反応炉１４中に水素を供給
し、その後に硫化水素（Ｈ2Ｓ）を約１分間水素に混ぜ
て、融液２１中に主ドナー不純物となる硫黄を導入す
る。
ド１２の製造方法を図２と図３と図４に従い説明する。
図３はその製造方法を説明するための液相エピタキシャ
ル成長の温度工程図であり、図４はそのようにして製造
された燐化ガリウム緑色発光ダイオード１２の不純物濃
度図である。まず工程２６に示す様に、融液２１を約１
０３０℃に維持しながら、反応炉１４中に水素を供給
し、その後に硫化水素（Ｈ2Ｓ）を約１分間水素に混ぜ
て、融液２１中に主ドナー不純物となる硫黄を導入す
る。
【００２１】その後に工程２７に示す様に融液２１を約
２．５℃／分の割合いで降温させる事により、ｎ型の燐
化ガリウム基板１上に第１のｎ層２をエピタキシャル成
長させる。この時形成された第１のｎ層２は不純物濃度
が約１０18ｃｍ-3で、厚さは約３０μｍである。
２．５℃／分の割合いで降温させる事により、ｎ型の燐
化ガリウム基板１上に第１のｎ層２をエピタキシャル成
長させる。この時形成された第１のｎ層２は不純物濃度
が約１０18ｃｍ-3で、厚さは約３０μｍである。
【００２２】その後工程２８に示す様に、融液２１を長
時間保持するが、その前半に於て工程２６で導入した硫
黄が飛散し、後半の最初に於てアンモニアガス（Ｎ
Ｈ3）を５ｃｍ3／分の割合で反応炉１４中に導入する。
その結果、融液２１中にシリコン窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）が
析出して、融液２１の硫黄濃度とシリコン濃度が低下す
る。
時間保持するが、その前半に於て工程２６で導入した硫
黄が飛散し、後半の最初に於てアンモニアガス（Ｎ
Ｈ3）を５ｃｍ3／分の割合で反応炉１４中に導入する。
その結果、融液２１中にシリコン窒化物（Ｓｉ3Ｎ4）が
析出して、融液２１の硫黄濃度とシリコン濃度が低下す
る。
【００２３】次に工程２９に示す様に、融液２１を約
２．５℃／分の割合いで降温させる事により、第１のｎ
層上に第３のｎ層３ａをエピタキシャル成長させる。こ
の時形成された第３のｎ層３ａは不純物濃度が２〜５×
１０15ｃｍ-3で、厚さは約１７μｍである。これらの工
程２７、２８、２９により第１の工程が構成される。
２．５℃／分の割合いで降温させる事により、第１のｎ
層上に第３のｎ層３ａをエピタキシャル成長させる。こ
の時形成された第３のｎ層３ａは不純物濃度が２〜５×
１０15ｃｍ-3で、厚さは約１７μｍである。これらの工
程２７、２８、２９により第１の工程が構成される。
【００２４】その後工程３０に示す様に、反応炉１４内
に亜鉛（Ｚｎ）の粉末を導入しながら、融液２１を長時
間保持する。その後第２の工程３１に示す様に、融液２
１を約２．５℃／分の割合いで降温させる事により、第
３のｎ層３ａ上にｐ型の高濃度領域６をエピタキシャル
成長させる。この高濃度領域６は不純物濃度が２〜５×
１０17ｃｍ-3で、厚さは約４μｍである。
に亜鉛（Ｚｎ）の粉末を導入しながら、融液２１を長時
間保持する。その後第２の工程３１に示す様に、融液２
１を約２．５℃／分の割合いで降温させる事により、第
３のｎ層３ａ上にｐ型の高濃度領域６をエピタキシャル
成長させる。この高濃度領域６は不純物濃度が２〜５×
１０17ｃｍ-3で、厚さは約４μｍである。
【００２５】次に第３の工程３２に示す様に、融液２１
を約８８５℃に約３時間保持する。この時、第３のｎ層
３ａの表面近傍の内部は隣接する高濃度領域６内の亜鉛
が移動し拡散される。その結果、第３のｎ層３ａは第２
のｎ層３と、その上に形成されたｐ型の立上がり領域５
に変化する。
を約８８５℃に約３時間保持する。この時、第３のｎ層
３ａの表面近傍の内部は隣接する高濃度領域６内の亜鉛
が移動し拡散される。その結果、第３のｎ層３ａは第２
のｎ層３と、その上に形成されたｐ型の立上がり領域５
に変化する。
【００２６】即ち、第２のｎ層３はｐｎ接合の上に形成
され、不純物濃度が２〜５×１０15ｃｍ-3で、厚さが約
１５μｍのものである。そしてｐ型の立上がり領域５
は、第２のｎ層３の表面上に形成され、その厚さは約２
μｍであり、裏面が第２のｎ層３と同じ濃度２〜５×１
０15ｃｍ-3から、表面が高濃度領域６と同じ濃度２〜５
×１０17ｃｍ-3になる様に、濃度が連続的に増加する。
また、この様に第２の工程３１でｐ型の高濃度領域６を
形成した後に、第３の工程３２により高温（約８８５
℃）かつ長時間（約３時間）融液２１を保持する事によ
り、融液２１内の亜鉛が飛散するので、融液２１内の亜
鉛濃度は徐々に低下する。
され、不純物濃度が２〜５×１０15ｃｍ-3で、厚さが約
１５μｍのものである。そしてｐ型の立上がり領域５
は、第２のｎ層３の表面上に形成され、その厚さは約２
μｍであり、裏面が第２のｎ層３と同じ濃度２〜５×１
０15ｃｍ-3から、表面が高濃度領域６と同じ濃度２〜５
×１０17ｃｍ-3になる様に、濃度が連続的に増加する。
また、この様に第２の工程３１でｐ型の高濃度領域６を
形成した後に、第３の工程３２により高温（約８８５
℃）かつ長時間（約３時間）融液２１を保持する事によ
り、融液２１内の亜鉛が飛散するので、融液２１内の亜
鉛濃度は徐々に低下する。
【００２７】その後に第４の工程３３に示す様に、融液
２１を約２．５℃／分の割合いで約８８５℃から約７５
０℃に到るまで降温させる事により、高濃度領域６上に
ｐ型の低濃度領域７を形成する。低濃度領域７は厚さが
約１０〜１５μｍである。この様に、低濃度領域７は裏
面が高濃度領域６と同じ濃度２〜５×１０17ｃｍ-3か
ら、表面が濃度約０．６〜１．５×１０17ｃｍ-3となる
様に、濃度が連続的に減少する。これによりエピタキシ
ャル成長を完了する。
２１を約２．５℃／分の割合いで約８８５℃から約７５
０℃に到るまで降温させる事により、高濃度領域６上に
ｐ型の低濃度領域７を形成する。低濃度領域７は厚さが
約１０〜１５μｍである。この様に、低濃度領域７は裏
面が高濃度領域６と同じ濃度２〜５×１０17ｃｍ-3か
ら、表面が濃度約０．６〜１．５×１０17ｃｍ-3となる
様に、濃度が連続的に減少する。これによりエピタキシ
ャル成長を完了する。
【００２８】その後に工程３４に示す様に、亜鉛の供給
を停止し、水素ガスをアルゴン（Ａｒ）ガスに切替え、
ヒータ２２の供給を停止し自然冷却する事により、反応
炉１４内での作業を完了する。
を停止し、水素ガスをアルゴン（Ａｒ）ガスに切替え、
ヒータ２２の供給を停止し自然冷却する事により、反応
炉１４内での作業を完了する。
【００２９】その後に上述の基板上にエピタキシャル成
長したウエハの表面と裏面に各々電極を形成し、ダイシ
ングする事により、上述の燐化ガリウム緑色発光ダイオ
ード１２が得られる。
長したウエハの表面と裏面に各々電極を形成し、ダイシ
ングする事により、上述の燐化ガリウム緑色発光ダイオ
ード１２が得られる。
【００３０】
【発明の効果】上述の様に第１の本発明では、ｐ層の高
濃度領域とｎ層の低濃度の表面近傍との間の大きいエネ
ルギーレベルの差により、高い発光効率が得られる。光
は、欠陥の少ないｐ層の低濃度領域を通るので、発光効
率の減少が少なく、輝度の高いものとして放出される。
特に、前記ｐ層の低濃度領域の濃度勾配が０．１５／μ
ｍ以上であるとき、それ以下に比較して高輝度が得られ
ることが実験で判った。
濃度領域とｎ層の低濃度の表面近傍との間の大きいエネ
ルギーレベルの差により、高い発光効率が得られる。光
は、欠陥の少ないｐ層の低濃度領域を通るので、発光効
率の減少が少なく、輝度の高いものとして放出される。
特に、前記ｐ層の低濃度領域の濃度勾配が０．１５／μ
ｍ以上であるとき、それ以下に比較して高輝度が得られ
ることが実験で判った。
【００３１】また第２の本発明では、高濃度領域を成長
させた後に融液を略一定温度に保持し融液中の不純物を
飛散させるので、融液中の不純物濃度が下がり、高濃度
領域上に低濃度領域が連続して形成される。
させた後に融液を略一定温度に保持し融液中の不純物を
飛散させるので、融液中の不純物濃度が下がり、高濃度
領域上に低濃度領域が連続して形成される。
【図１】本発明の実施例に係る燐化ガリウム緑色発光ダ
イオードの断面図である。
イオードの断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る燐化ガリウム緑色発光ダ
イオードを製造するための装置の模式図である。
イオードを製造するための装置の模式図である。
【図３】本発明の実施例に係る燐化ガリウム緑色発光ダ
イオードを製造するための温度工程図である。
イオードを製造するための温度工程図である。
【図４】本発明の実施例に係る燐化ガリウム緑色発光ダ
イオードに於ける不純物濃度図である。
イオードに於ける不純物濃度図である。
【図５】従来の燐化ガリウム緑色発光ダイオードの不純
物濃度図である。
物濃度図である。
１ 基板 ４ ｎ層 ５ 立上り領域 ６ 高濃度領域 ７ 低濃度領域 ８ ｐ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−209883（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−1529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−18688（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−19382（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 ｎ型の燐化ガリウム基板と、その基板上
に形成されかつ少なくとも基板と反対側の表面近傍に於
て基板より低濃度の不純物を含むｎ層と、そのｎ層上に
形成されたｐ層とを備え、前記ｐ層はｐｎ接合近傍に於
て前記ｎ層の表面近傍より高濃度の不純物を含む高濃度
領域と、その表面側に於て前記高濃度領域より低濃度の
不純物を含む低濃度領域を有し、前記ｐ層の低濃度領域
は、その濃度勾配が０．１５／μｍ以上である事を特徴
とする燐化ガリウム緑色発光ダイオード。 - 【請求項２】 ｎ型の燐化ガリウム基板に融液を接触さ
せｎ層を成長させる第１の工程と、前記融液にｐ型の不
純物を添加し前記ｎ層上にｐ型の高濃度領域を成長させ
る第２の工程と、前記融液を略一定温度に保持し前記融
液中の不純物を飛散させる第３の工程と、前記高濃度領
域に前記融液を接触させ前記高濃度領域上にｐ型の低濃
度領域を成長させる第４の工程とを具備した事を特徴と
する燐化ガリウム緑色発光ダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31993793A JP3326261B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 燐化ガリウム緑色発光ダイオードおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31993793A JP3326261B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 燐化ガリウム緑色発光ダイオードおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176789A JPH07176789A (ja) | 1995-07-14 |
| JP3326261B2 true JP3326261B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=18115910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31993793A Expired - Fee Related JP3326261B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 燐化ガリウム緑色発光ダイオードおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326261B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5310369B2 (ja) * | 2009-08-06 | 2013-10-09 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハおよび発光ダイオード |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP31993793A patent/JP3326261B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07176789A (ja) | 1995-07-14 |
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