JP4806112B1 - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオード Download PDFInfo
- Publication number
- JP4806112B1 JP4806112B1 JP2011525757A JP2011525757A JP4806112B1 JP 4806112 B1 JP4806112 B1 JP 4806112B1 JP 2011525757 A JP2011525757 A JP 2011525757A JP 2011525757 A JP2011525757 A JP 2011525757A JP 4806112 B1 JP4806112 B1 JP 4806112B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- type
- zno
- film
- transparent electrode
- 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 - Fee Related
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 146
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 25
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract description 8
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 241
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 120
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 70
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 36
- 238000002128 reflection high energy electron diffraction Methods 0.000 description 20
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 238000000097 high energy electron diffraction Methods 0.000 description 9
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 8
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical group N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 2
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical group C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical group C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N trimethylindium Chemical group C[In](C)C IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHYQBXJRURFKIN-UHFFFAOYSA-N C1(C=CC=C1)[Mg] Chemical group C1(C=CC=C1)[Mg] MHYQBXJRURFKIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- NWAIGJYBQQYSPW-UHFFFAOYSA-N azanylidyneindigane Chemical compound [In]#N NWAIGJYBQQYSPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
- H01L33/42—Transparent materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0083—Periodic patterns for optical field-shaping in or on the semiconductor body or semiconductor body package, e.g. photonic bandgap structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
【選択図】図1
Description
特許文献4は、ZnO層からなる透明電極を具備する発光ダイオードを開示している。
特許文献5は、液相エピタキシャル法によって、透明電極として用いられる酸化亜鉛単結晶を製造する方法を開示している。
特許文献6は、逆テーパ形状を有する複数の光学要素を具備する発光ダイオードを開示している。
また、発光ダイオードから光を放出させる方法は、以下の工程(a)〜工程(b)を具備する:上記構成の発光ダイオードを用意する工程(a)、および前記n側電極および前記p側電極の間に電位差を印加し、前記発光ダイオードから光を放出させる工程(b)。
(実施の形態1)
図1Aは、実施の形態1による発光ダイオードの断面図を示す。また、図1Bは、実施の形態1による発光ダイオードの平面図を示す。図1Aおよび図1Bに示される各要素が図13に示される各要素と同一である場合には、同一の参照符号が用いられ、その説明を省略する。
以下の実験例は、本発明をさらにより詳細に説明する。
まず、本発明者らは、GITO膜の結晶成長状態と、その上に成長したZnO膜の結晶成長状態を観察した。当該観察においては、当該GITO膜に含まれるGaの添加量を変化させた。
次に、本発明者らは、異なる厚みを有する複数のGITO膜の結晶成長状態と、その上に形成したZnO膜の結晶成長状態を観察した。
本発明者らは、c−TLM法(Cycle-Transmission Line Model)を用いて、p型GaNクラッド層95と単結晶ITO透明電極膜11との間の接触抵抗を測定した。
本発明者らは、窓電極層の光透過率を測定した。
(a):0.08のGa/(Ga+In)のモル比を有し、かつ1.1nmの厚みを有するGITO膜と、当該GITO膜上に成長された500nmの厚みを有するZnO膜とから構成される単結晶ZnO/GITO積層体、
(b):4nmの厚みを有するNi膜と、当該Ni膜上に形成された8nmの厚みを有するAu膜とから構成されるNi/Au積層体、
(c):230nmの厚みを有するITO膜、および
(d):500nmの厚みを有する単結晶ZnO膜
単結晶のZnO膜上に、複数の単結晶ZnOロッド13を、液相エピタキシャル法により、以下のように形成した。
本発明者らは、積分球を用いて、得られた発光ダイオードの光出力を測定した。
単結晶ZnOロッド13を形成する前の光出力は100a.u.であった。
表5は、それらの光出力を示す。
図4Bに示される開口部51を形成する際に、露光の焦点をずらした。このようにして、逆テーパを有しない円筒の形状を有する開口部51をフォトレジスト21に形成した。
12 単結晶n型ZnO透明電極膜
81 0.08のGa/(Ga+In)のモル比および111nmの厚みを有する多結晶のGITO膜による透過スペクトル
82 0.08のGa/(Ga+In)のモル比および1.1nmの厚みを有する単結晶のGITO膜の上に成長された100nmの厚みを有する単結晶のZnO膜による透過スペクトル
83 100nmの厚みを有する単結晶のZnO膜による透過スペクトル
91 サファイヤ基板
92 バッファ層
93 n型GaNクラッド層
94 多重量子井戸層
95 p型GaNクラッド層
97 p側電極
98 n側電極
Claims (2)
- 発光ダイオードであって、以下を具備する:
n型窒化物半導体層、
多重量子井戸層、
p型窒化物半導体層、
窓電極層、
p側電極、および
n側電極、
ここで、前記n型窒化物半導体層、前記多重量子井戸層、前記p型窒化物半導体層、前記窓電極層、および前記p側電極は、この順に積層され、
前記n側電極は前記n型窒化物半導体層に電気的に接続され、
前記窓電極層は、単結晶n型ITO透明電極膜および単結晶n型ZnO透明電極膜を具備し、
前記p側窒化物半導体層は、前記単結晶n型ITO透明電極膜に接しており、
単結晶n型ITO透明電極膜は、単結晶n型ZnO透明電極膜に接しており、
前記p側電極は、前記単結晶n型ZnO透明電極膜に電気的に接続されており、
前記単結晶n型ITO透明電極膜はInだけでなくGaをも含有し、
前記単結晶n型ITO透明電極膜は、0.08以上0.5以下のGa/(In+Ga)のモル比を有し、
前記単結晶n型ITO透明電極膜は、1.1nm以上55nm以下の厚みを有し、
前記発光ダイオードは、前記単結晶n型ZnO透明電極膜上に形成された複数の単結晶ZnOロッドをさらに具備し、
前記各単結晶ZnOロッドの下部は、前記単結晶ZnO透明電極膜から前記n型窒化物半導体層に向けて尖っている逆テーパ形状を有する。 - 発光ダイオードから光を放出させる方法であって、以下の工程(a)〜工程(b)を具備する:
請求項1に記載の発光ダイオードを用意する工程(a)、および
前記n側電極および前記p側電極の間に電位差を印加し、前記発光ダイオードから光を放出させる工程(b)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011525757A JP4806112B1 (ja) | 2010-05-07 | 2011-04-15 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010106975 | 2010-05-07 | ||
JP2010106975 | 2010-05-07 | ||
JP2011525757A JP4806112B1 (ja) | 2010-05-07 | 2011-04-15 | 発光ダイオード |
PCT/JP2011/002244 WO2011138851A1 (ja) | 2010-05-07 | 2011-04-15 | 発光ダイオード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP4806112B1 true JP4806112B1 (ja) | 2011-11-02 |
JPWO2011138851A1 JPWO2011138851A1 (ja) | 2013-07-22 |
Family
ID=44903707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011525757A Expired - Fee Related JP4806112B1 (ja) | 2010-05-07 | 2011-04-15 | 発光ダイオード |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8193548B2 (ja) |
JP (1) | JP4806112B1 (ja) |
CN (1) | CN102473808B (ja) |
WO (1) | WO2011138851A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101798231B1 (ko) * | 2010-07-05 | 2017-11-15 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 |
CN102800777B (zh) * | 2012-05-29 | 2015-02-18 | 中山大学 | 一种ZnO-TCL半导体发光器件及其制造方法 |
KR101471620B1 (ko) * | 2013-06-07 | 2014-12-11 | 광주과학기술원 | 산화아연 박막 구조체 및 이의 제조방법 |
JP6617401B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2019-12-11 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子 |
CN107681035B (zh) * | 2017-09-18 | 2019-12-17 | 厦门三安光电有限公司 | 一种透明导电层及其制作方法、发光二极管 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4409684B2 (ja) * | 1999-11-17 | 2010-02-03 | 昭和電工株式会社 | AlGaInP発光ダイオードおよびその製造方法 |
JP4507594B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2010-07-21 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子 |
KR100682870B1 (ko) | 2004-10-29 | 2007-02-15 | 삼성전기주식회사 | 다층전극 및 이를 구비하는 화합물 반도체 발광소자 |
US7330319B2 (en) | 2004-10-29 | 2008-02-12 | 3M Innovative Properties Company | High brightness LED package with multiple optical elements |
JP2006179618A (ja) | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Fujikura Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
EP1909335A1 (en) | 2005-06-09 | 2008-04-09 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting element |
KR100720101B1 (ko) * | 2005-08-09 | 2007-05-18 | 삼성전자주식회사 | 나노구조의 다기능성 오믹층을 사용한 탑에미트형 질화물계발광소자 및 그 제조방법 |
JP2007314386A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Murata Mfg Co Ltd | 酸化亜鉛単結晶の製造方法 |
JP5201566B2 (ja) | 2006-12-11 | 2013-06-05 | 豊田合成株式会社 | 化合物半導体発光素子及びその製造方法 |
KR101341374B1 (ko) | 2007-07-30 | 2013-12-16 | 삼성전자주식회사 | 광자결정 발광소자 및 그 제조방법 |
JP5386747B2 (ja) | 2008-02-21 | 2014-01-15 | 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー | 半導体基板、半導体素子、発光素子及び電子素子 |
WO2009110539A1 (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-11 | 住友金属鉱山株式会社 | 半導体発光素子、該半導体発光素子の製造方法および該半導体発光素子を用いたランプ |
JP2010003804A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Sharp Corp | 窒化物半導体発光ダイオード素子およびその製造方法 |
-
2011
- 2011-04-15 JP JP2011525757A patent/JP4806112B1/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-04-15 CN CN201180002705.1A patent/CN102473808B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-04-15 WO PCT/JP2011/002244 patent/WO2011138851A1/ja active Application Filing
- 2011-10-28 US US13/284,294 patent/US8193548B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8193548B2 (en) | 2012-06-05 |
WO2011138851A1 (ja) | 2011-11-10 |
CN102473808A (zh) | 2012-05-23 |
CN102473808B (zh) | 2014-11-26 |
US20120043524A1 (en) | 2012-02-23 |
JPWO2011138851A1 (ja) | 2013-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8513694B2 (en) | Nitride semiconductor device and manufacturing method of the device | |
US8796055B2 (en) | Method for manufacturing group III nitride semiconductor light-emitting element, group III nitride semiconductor light-emitting element, lamp, and reticle | |
JP5130437B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
JP6921059B2 (ja) | Iii族窒化物積層体、およびiii族窒化物発光素子 | |
EP2973664A1 (en) | Planar contacts to pseudomorphic electronic and optoelectronic devices | |
JP2023510977A (ja) | 赤色led及び製造方法 | |
JP5545269B2 (ja) | Iii族窒化物半導体発光素子及びその製造方法 | |
US8138494B2 (en) | GaN series light-emitting diode structure | |
JP4806112B1 (ja) | 発光ダイオード | |
JP5873260B2 (ja) | Iii族窒化物積層体の製造方法 | |
KR102147587B1 (ko) | 완화 층 상에 성장된 ⅲ-질화물 발광 디바이스 | |
JP4806111B1 (ja) | 発光ダイオード | |
JP2012169323A (ja) | 発光ダイオード素子 | |
KR20160016586A (ko) | 반도체 광전자 소자 및 그 제조방법 | |
JP2011082248A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法、並びにランプ | |
JP2011258630A (ja) | 発光ダイオードおよびその製造方法 | |
KR101154321B1 (ko) | 발광다이오드 및 그 제조방법 | |
RU60269U1 (ru) | Светодиодная гетероструктура на подложке из монокристаллического сапфира | |
KR101417051B1 (ko) | 발광다이오드 및 그 제조방법 | |
TW202226617A (zh) | 紅led及製造方法 | |
US9209349B2 (en) | Method of fabricating nitride semiconductor light emitting device | |
KR20090076064A (ko) | 발광다이오드 제조방법 | |
JP2012049447A (ja) | 半導体基板の製造方法および発光素子 | |
TW201545375A (zh) | 具有低彎曲值的三維發光二極體及其製備方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110726 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110811 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4806112 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140819 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |