JPH04266074A - りん化ガリウム緑色発光素子の製造方法 - Google Patents
りん化ガリウム緑色発光素子の製造方法Info
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- JPH04266074A JPH04266074A JP3047823A JP4782391A JPH04266074A JP H04266074 A JPH04266074 A JP H04266074A JP 3047823 A JP3047823 A JP 3047823A JP 4782391 A JP4782391 A JP 4782391A JP H04266074 A JPH04266074 A JP H04266074A
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Landscapes
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- Led Devices (AREA)
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。
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Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、りん化ガリウム緑色発
光素子の製造方法に関する。
光素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、りん化ガリウム緑色発光素子（Ｇ
ａＰ緑色発光素子）は、高輝度ランプや屋外表示用サイ
ンボード等の光源に使用されている。そしてこのＧａＰ
緑色発光素子の構成は、例えばチップサイズが ０．３
ｍｍ角で、図３に示すような断面構成を有する全体厚さ
が ３００μｍ のものである。これはｎ型りん化ガリ
ウム（ＧａＰ）基板１上にテルル（Ｔｅ）をドープした
ｎ型りん化ガリウム（ＧａＰ）層２が成層されており、
このｎ型ＧａＰ層２の上に厚さ２０μｍ のｎ＋ 型Ｇ
ａＰ層３、厚さ１５μｍ のｎ− 型ＧａＰ層４が順次
成層されており、さらにｎ− 型ＧａＰ層４の上には厚
さ２０μｍ のｐ型ＧａＰ層５が成層されている。なお
ｐ型ＧａＰ層５の上面にはｐ側電極６が、ｎ型ＧａＰ基
板１の下面には２つのｎ側電極７がそれぞれ設けられて
いる。そして、ｎ− 型ＧａＰ層４のｐｎ接合８の近傍
に発光領域が形成されている。
ａＰ緑色発光素子）は、高輝度ランプや屋外表示用サイ
ンボード等の光源に使用されている。そしてこのＧａＰ
緑色発光素子の構成は、例えばチップサイズが ０．３
ｍｍ角で、図３に示すような断面構成を有する全体厚さ
が ３００μｍ のものである。これはｎ型りん化ガリ
ウム（ＧａＰ）基板１上にテルル（Ｔｅ）をドープした
ｎ型りん化ガリウム（ＧａＰ）層２が成層されており、
このｎ型ＧａＰ層２の上に厚さ２０μｍ のｎ＋ 型Ｇ
ａＰ層３、厚さ１５μｍ のｎ− 型ＧａＰ層４が順次
成層されており、さらにｎ− 型ＧａＰ層４の上には厚
さ２０μｍ のｐ型ＧａＰ層５が成層されている。なお
ｐ型ＧａＰ層５の上面にはｐ側電極６が、ｎ型ＧａＰ基
板１の下面には２つのｎ側電極７がそれぞれ設けられて
いる。そして、ｎ− 型ＧａＰ層４のｐｎ接合８の近傍
に発光領域が形成されている。
【０００３】このようなりん化ガリウム緑色発光素子（
ＧａＰ緑色発光素子）の製造方法は、一般にｎ型ＧａＰ
基板１上、あるいはｎ型ＧａＰ基板１上に一層以上設け
たｎ型ＧａＰ層２，３上に液相エピタキシャル成長法に
より、さらにｎ− 型ＧａＰ層４及びｐ型ＧａＰ層５を
順次成層し、ｎ− 型ＧａＰ層４のｐｎ接合８の近傍に
発光中心となる窒素をドープして発光領域が形成される
。 そして液相エピタキシャル成長や窒素のドープは、通常
、ｎ型ＧａＰ基板１等を石英製のボートに設置し、石英
製の反応管を有する所定の成長炉にて行われる。
ＧａＰ緑色発光素子）の製造方法は、一般にｎ型ＧａＰ
基板１上、あるいはｎ型ＧａＰ基板１上に一層以上設け
たｎ型ＧａＰ層２，３上に液相エピタキシャル成長法に
より、さらにｎ− 型ＧａＰ層４及びｐ型ＧａＰ層５を
順次成層し、ｎ− 型ＧａＰ層４のｐｎ接合８の近傍に
発光中心となる窒素をドープして発光領域が形成される
。 そして液相エピタキシャル成長や窒素のドープは、通常
、ｎ型ＧａＰ基板１等を石英製のボートに設置し、石英
製の反応管を有する所定の成長炉にて行われる。
【０００４】また、ＧａＰ緑色発光素子の発光領域は、
ｎ− 型ＧａＰ層４のｐｎ接合８の近傍に形成されるも
ので、発光効率は、この領域のドナー濃度を低くして電
子の注入効率を向上させることにより向上させることが
できる。そして発光領域のドナー濃度は、経験的に ０
．４〜 １．５×１０１６／ｃｍ３ であるのが最適で
あるとされている。
ｎ− 型ＧａＰ層４のｐｎ接合８の近傍に形成されるも
ので、発光効率は、この領域のドナー濃度を低くして電
子の注入効率を向上させることにより向上させることが
できる。そして発光領域のドナー濃度は、経験的に ０
．４〜 １．５×１０１６／ｃｍ３ であるのが最適で
あるとされている。
【０００５】それ故、ｎ− 型ＧａＰ層４のドナー濃度
を下げるために、製造上、ボードや反応管を使用するこ
とによって反応環境に多く存在するけい素（Ｓｉ）をｎ
型不純物として用い、このＳｉと、発光中心となる窒素
をド−プするのに用いられるアンモニアガス（ＮＨ３
）との反応が利用されている。すなわち、窒素のドープ
がｎ− 型ＧａＰ層４をエピタキシャル成長させる時に
、雰囲気をＮＨ３ が添加されたガスの雰囲気にするこ
とにより行われ、このときＳｉと添加されたＮＨ３ と
が反応して窒化けい素（Ｓｉ３ Ｎ４ ）が形成される
。これによってドナーとなるＳｉはｎ− 型ＧａＰ層４
の結晶の中に取り込まれない形となり、ｎ− 型ＧａＰ
層４のドナー濃度は低いものとなる。しかし、このよう
な方法では再現性良くドナー濃度を十分に低下させるこ
とが出来ず、せいぜい ２．０×１０１６／ｃｍ３ ま
でしか低下せず、最適な値を得ることができない。
を下げるために、製造上、ボードや反応管を使用するこ
とによって反応環境に多く存在するけい素（Ｓｉ）をｎ
型不純物として用い、このＳｉと、発光中心となる窒素
をド−プするのに用いられるアンモニアガス（ＮＨ３
）との反応が利用されている。すなわち、窒素のドープ
がｎ− 型ＧａＰ層４をエピタキシャル成長させる時に
、雰囲気をＮＨ３ が添加されたガスの雰囲気にするこ
とにより行われ、このときＳｉと添加されたＮＨ３ と
が反応して窒化けい素（Ｓｉ３ Ｎ４ ）が形成される
。これによってドナーとなるＳｉはｎ− 型ＧａＰ層４
の結晶の中に取り込まれない形となり、ｎ− 型ＧａＰ
層４のドナー濃度は低いものとなる。しかし、このよう
な方法では再現性良くドナー濃度を十分に低下させるこ
とが出来ず、せいぜい ２．０×１０１６／ｃｍ３ ま
でしか低下せず、最適な値を得ることができない。
【０００６】さらに、添加するＮＨ３ の量を増し、Ｎ
Ｈ３ とＳｉの反応を過剰にしてドナー濃度の低下を行
おうとすると、Ｓｉ３ Ｎ４ の成長量が増加し、これ
に起因するｎ− 型ＧａＰ層４の異常成長が発生する。 すなわちｎ− 型ＧａＰ層４に成長する部分と成長しな
い部分が生じ、得られる層の厚さに部分的な差が生じて
上面の平坦性が維持できないと共に、さらに形成される
上層の性状を均一なものとすることができない。
Ｈ３ とＳｉの反応を過剰にしてドナー濃度の低下を行
おうとすると、Ｓｉ３ Ｎ４ の成長量が増加し、これ
に起因するｎ− 型ＧａＰ層４の異常成長が発生する。 すなわちｎ− 型ＧａＰ層４に成長する部分と成長しな
い部分が生じ、得られる層の厚さに部分的な差が生じて
上面の平坦性が維持できないと共に、さらに形成される
上層の性状を均一なものとすることができない。
【０００７】以上のようにｎ− 型ＧａＰ層４に形成さ
れる発光領域のドナー濃度を安定した条件で十分に低い
ものとすることができず、発光効率の向上が行い難い状
況にある。
れる発光領域のドナー濃度を安定した条件で十分に低い
ものとすることができず、発光効率の向上が行い難い状
況にある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような発光効率
の向上が困難な状況に鑑みて本発明はなされたもので、
その目的とするところは安定した条件のもとで再現性よ
く発光効率の向上したものが得られるりん化ガリウム緑
色発光素子の製造方法を提供することにある。
の向上が困難な状況に鑑みて本発明はなされたもので、
その目的とするところは安定した条件のもとで再現性よ
く発光効率の向上したものが得られるりん化ガリウム緑
色発光素子の製造方法を提供することにある。
【０００９】［発明の構成］
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のりん化ガリウム
緑色発光素子の製造方法は、ｎ型りん化ガリウム基板上
に液相エピタキシャル成長法により少なくとも一層のｎ
型りん化ガリウム層とｐ型りん化ガリウム層とを順次形
成した後に、 ３００℃乃至 ６５０℃の温度雰囲気中
に保持して熱処理することを特徴とするものである。
緑色発光素子の製造方法は、ｎ型りん化ガリウム基板上
に液相エピタキシャル成長法により少なくとも一層のｎ
型りん化ガリウム層とｐ型りん化ガリウム層とを順次形
成した後に、 ３００℃乃至 ６５０℃の温度雰囲気中
に保持して熱処理することを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】上記のように構成されたりん化ガリウム緑色発
光素子の製造方法は、エピタキシャル成長後に ３００
℃乃至 ６５０℃の温度に保持して熱処理するようにし
ており、このためｐ型りん化ガリウム層中の亜鉛を、発
光領域が形成されるｎ型りん化ガリウム層に拡散してこ
の層のドナー不純物を補償することとなり、ｎ型りん化
ガリウム層のｐｎ接合のドナー濃度を十分に低下させる
ことができる。これにより発光効率が向上したりん化ガ
リウム緑色発光素子を、簡単な工程を経るのみで容易に
得られるようにすることが実現できる。
光素子の製造方法は、エピタキシャル成長後に ３００
℃乃至 ６５０℃の温度に保持して熱処理するようにし
ており、このためｐ型りん化ガリウム層中の亜鉛を、発
光領域が形成されるｎ型りん化ガリウム層に拡散してこ
の層のドナー不純物を補償することとなり、ｎ型りん化
ガリウム層のｐｎ接合のドナー濃度を十分に低下させる
ことができる。これにより発光効率が向上したりん化ガ
リウム緑色発光素子を、簡単な工程を経るのみで容易に
得られるようにすることが実現できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は製造工程の温度を模式的に示す図であり
、図２は発光効率の向上率を示す図である。図において
、１０は液相エピタキシャル成長装置の成長炉の温度で
あり、１１は同じく気化炉の温度であり、１２は熱処理
炉の温度である。なお、説明するに際し、ＧａＰ緑色発
光素子の構成を示した図３に対応する部分については、
その該当符号を付して説明を行う。
明する。図１は製造工程の温度を模式的に示す図であり
、図２は発光効率の向上率を示す図である。図において
、１０は液相エピタキシャル成長装置の成長炉の温度で
あり、１１は同じく気化炉の温度であり、１２は熱処理
炉の温度である。なお、説明するに際し、ＧａＰ緑色発
光素子の構成を示した図３に対応する部分については、
その該当符号を付して説明を行う。
【００１３】まず、ＧａＰ緑色発光素子の製造するにあ
たり、ガリウム（Ｇａ），りん化ガリウム多結晶（Ｇａ
Ｐ ｐｏｌｙ ）及び上面にテルル（Ｔｅ）がドープさ
れたｎ型ＧａＰ層２が成層されたｎ型ＧａＰ基板１を、
石英製の横型スライドボートのそれぞれの所定収納凹部
に設置し、このスライドボートを液相エピタキシャル成
長装置の炉内に設置する。
たり、ガリウム（Ｇａ），りん化ガリウム多結晶（Ｇａ
Ｐ ｐｏｌｙ ）及び上面にテルル（Ｔｅ）がドープさ
れたｎ型ＧａＰ層２が成層されたｎ型ＧａＰ基板１を、
石英製の横型スライドボートのそれぞれの所定収納凹部
に設置し、このスライドボートを液相エピタキシャル成
長装置の炉内に設置する。
【００１４】スライドボートを成長炉内に設置した後、
炉内を真空置換し、水素ガス（Ｈ２ ）を毎分２リット
ルの流量で流しながら炉内温度を通常の昇温速度で１０
００℃位にまで加熱上昇させる。昇温後炉内を１０００
℃の温度に９０分間保持し、そしてＧａ等のエピタキシ
ャル溶液をｎ型ＧａＰ基板１上のｎ型ＧａＰ層２の上面
に接触させ、さらにこの状態で６０分間放置する。続い
て成長炉内の温度を、例えば２℃／分位の降温速度で
９７０℃にまで冷却しながら、ｎ型ＧａＰ基板１上のｎ
型ＧａＰ層２の上面にＧａＰ層３をエピタキシャル成長
させる。このＧａＰ層３はスライドボートの石英とＨ２
ガスの反応によりＧａ溶液中に溶け込んだＳｉ（ドナ
ーとなる）がドーピングされｎ＋ 層となる。
炉内を真空置換し、水素ガス（Ｈ２ ）を毎分２リット
ルの流量で流しながら炉内温度を通常の昇温速度で１０
００℃位にまで加熱上昇させる。昇温後炉内を１０００
℃の温度に９０分間保持し、そしてＧａ等のエピタキシ
ャル溶液をｎ型ＧａＰ基板１上のｎ型ＧａＰ層２の上面
に接触させ、さらにこの状態で６０分間放置する。続い
て成長炉内の温度を、例えば２℃／分位の降温速度で
９７０℃にまで冷却しながら、ｎ型ＧａＰ基板１上のｎ
型ＧａＰ層２の上面にＧａＰ層３をエピタキシャル成長
させる。このＧａＰ層３はスライドボートの石英とＨ２
ガスの反応によりＧａ溶液中に溶け込んだＳｉ（ドナ
ーとなる）がドーピングされｎ＋ 層となる。
【００１５】成長炉内の温度が ９７０℃になった時点
でこの温度を保持したまま、成長炉内の雰囲気をアンモ
ニアガス（ＮＨ３ ）が添加されたガス雰囲気、例えば
アルゴンガス（Ａｒ）とＮＨ３ の混合ガスとし、この
状態を １００分間保持する。そして再度炉内温度を
９７０℃から、例えば２℃／分位の降温速度で ９３０
℃にまで冷却しながら、ｎ− 型ＧａＰ層４を成長させ
る。このとき、雰囲気ガスにＮＨ３ が添加されている
ために、Ｇａ溶液中に溶け込んでいるＳｉはＮＨ３ と
反応してＳｉ３ Ｎ４ を形成し、成長するｎ− 型Ｇ
ａＰ層４に取り込まれなくなる。 それ故、このとき成長するｎ− 型ＧａＰ層４のドナー
濃度は ２．０×１０１６／ｃｍ３ 程度までの範囲で
低下する。
でこの温度を保持したまま、成長炉内の雰囲気をアンモ
ニアガス（ＮＨ３ ）が添加されたガス雰囲気、例えば
アルゴンガス（Ａｒ）とＮＨ３ の混合ガスとし、この
状態を １００分間保持する。そして再度炉内温度を
９７０℃から、例えば２℃／分位の降温速度で ９３０
℃にまで冷却しながら、ｎ− 型ＧａＰ層４を成長させ
る。このとき、雰囲気ガスにＮＨ３ が添加されている
ために、Ｇａ溶液中に溶け込んでいるＳｉはＮＨ３ と
反応してＳｉ３ Ｎ４ を形成し、成長するｎ− 型Ｇ
ａＰ層４に取り込まれなくなる。 それ故、このとき成長するｎ− 型ＧａＰ層４のドナー
濃度は ２．０×１０１６／ｃｍ３ 程度までの範囲で
低下する。
【００１６】次に、成長炉を炉内温度が ９３０℃に達
したところでこのままの状態に維持し、他方で亜鉛（Ｚ
ｎ）気化炉の運転を開始して炉内を昇温する。この昇温
によってＺｎを蒸発させ、この蒸発したＺｎを ９３０
℃に維持された成長炉内のスライドボート上に送り込む
。Ｚｎ気化炉の温度が ７２０℃に達し安定した時点で
成長炉へのＮＨ３ の供給を停止し、炉内の雰囲気ガス
をＡｒとＮＨ３ の混合ガスからＡｒのみのガス雰囲気
に切換え、気化炉は温度を ７２０℃に保ったままで成
長炉と並列運転する。 そして成長炉はガス雰囲気を切換えた後も炉内温度を
９３０℃に維持し、１００分経過した時点で、例えば２
℃／分位の降温速度で冷却を行い ７５０℃にまで冷却
し、その後、成長炉の運転を停止して自然放冷によって
炉内温度を６〜１０時間かけて常温にまで降下させる。 同時に気化炉も成長炉の降温途中で、成長炉の温度が
８００℃に冷却された時点で運転を停止し、自然放冷に
よって炉内温度を降下させる。この様な成長炉の降温過
程でｎ−型ＧａＰ層４の上面にｐ型ＧａＰ層５をエピタ
キシャル成長させる。これによりｎ型ＧａＰ基板１上に
順次ｎ− 型ＧａＰ層４やｐ型ＧａＰ層５等が成層され
、発光領域が形成されるｎ− 型ＧａＰ層４のｐｎ接合
８を有するエピタキシャルウエハが得られる。
したところでこのままの状態に維持し、他方で亜鉛（Ｚ
ｎ）気化炉の運転を開始して炉内を昇温する。この昇温
によってＺｎを蒸発させ、この蒸発したＺｎを ９３０
℃に維持された成長炉内のスライドボート上に送り込む
。Ｚｎ気化炉の温度が ７２０℃に達し安定した時点で
成長炉へのＮＨ３ の供給を停止し、炉内の雰囲気ガス
をＡｒとＮＨ３ の混合ガスからＡｒのみのガス雰囲気
に切換え、気化炉は温度を ７２０℃に保ったままで成
長炉と並列運転する。 そして成長炉はガス雰囲気を切換えた後も炉内温度を
９３０℃に維持し、１００分経過した時点で、例えば２
℃／分位の降温速度で冷却を行い ７５０℃にまで冷却
し、その後、成長炉の運転を停止して自然放冷によって
炉内温度を６〜１０時間かけて常温にまで降下させる。 同時に気化炉も成長炉の降温途中で、成長炉の温度が
８００℃に冷却された時点で運転を停止し、自然放冷に
よって炉内温度を降下させる。この様な成長炉の降温過
程でｎ−型ＧａＰ層４の上面にｐ型ＧａＰ層５をエピタ
キシャル成長させる。これによりｎ型ＧａＰ基板１上に
順次ｎ− 型ＧａＰ層４やｐ型ＧａＰ層５等が成層され
、発光領域が形成されるｎ− 型ＧａＰ層４のｐｎ接合
８を有するエピタキシャルウエハが得られる。
【００１７】さらに、得られたエピタキシャルウエハを
熱処理炉に入れ、炉内雰囲気ガスをＡｒとし、常圧で温
度を ５００℃まで昇温する。そして炉内を ５００℃
の温度にした状態で１０時間保持した後、炉内温度を常
温にまで降下させてエピタキシャルウエハの熱処理を行
う。
熱処理炉に入れ、炉内雰囲気ガスをＡｒとし、常圧で温
度を ５００℃まで昇温する。そして炉内を ５００℃
の温度にした状態で１０時間保持した後、炉内温度を常
温にまで降下させてエピタキシャルウエハの熱処理を行
う。
【００１８】そして、熱処理されたエピタキシャルウエ
ハの両面に所定のｐ側電極６及びｎ側電極７を形成し、
０．３ｍｍ角のチップとしたＧａＰ緑色発光素子を得
る。
ハの両面に所定のｐ側電極６及びｎ側電極７を形成し、
０．３ｍｍ角のチップとしたＧａＰ緑色発光素子を得
る。
【００１９】上述した本実施例により得られたＧａＰ緑
色発光素子について、従来の製造方法により形成したも
のと比較した。なお、従来の製造方法により形成したも
のは、本実施例と同じ条件の下において、成長炉でのエ
ピタキシャル成長を行ったエピタキシャルウエハを、次
の ５００℃，１０時間の熱処理を行わずにそのまま
０．３ｍｍ角のチップにして得たＧａＰ緑色発光素子で
ある。
色発光素子について、従来の製造方法により形成したも
のと比較した。なお、従来の製造方法により形成したも
のは、本実施例と同じ条件の下において、成長炉でのエ
ピタキシャル成長を行ったエピタキシャルウエハを、次
の ５００℃，１０時間の熱処理を行わずにそのまま
０．３ｍｍ角のチップにして得たＧａＰ緑色発光素子で
ある。
【００２０】これによると本実施例により得られたもの
のｎ− 型ＧａＰ層４のドナー濃度は１．０〜 １．５
×１０１６／ｃｍ３ となり、最適とされるドナー濃度
の ０．４〜 １．５×１０１６／ｃｍ３ の値を満足
する値を有するものであり、従来方法によるもののドナ
ー濃度が２．０〜 ３．０×１０１６／ｃｍ３ である
のに対し、非常に向上した値であった。また、発光効率
も本発明により得られたものの値は高い値を示し、従来
方法によるものに比較して平均で約５０％ の向上率を
示した。
のｎ− 型ＧａＰ層４のドナー濃度は１．０〜 １．５
×１０１６／ｃｍ３ となり、最適とされるドナー濃度
の ０．４〜 １．５×１０１６／ｃｍ３ の値を満足
する値を有するものであり、従来方法によるもののドナ
ー濃度が２．０〜 ３．０×１０１６／ｃｍ３ である
のに対し、非常に向上した値であった。また、発光効率
も本発明により得られたものの値は高い値を示し、従来
方法によるものに比較して平均で約５０％ の向上率を
示した。
【００２１】さらに、上記した実施例では成長炉でエピ
タキシャル成長させた後のエピタキシャルウエハを、熱
処理炉に入れ ５００℃の炉内温度で１０時間保持して
熱処理を行ったが、炉内温度を ３００℃から ７００
℃の範囲で変えて発光効率の向上率を見たところ、図２
に横軸に熱処理温度、縦軸に発光効率の向上率をとって
示すように、３００℃から ６５０℃の範囲で従来の発
光効率より向上するものである。また、特に４００℃か
ら ６００℃の範囲では平均の向上率が４０％を超え、
著しい向上が得られるものである。
タキシャル成長させた後のエピタキシャルウエハを、熱
処理炉に入れ ５００℃の炉内温度で１０時間保持して
熱処理を行ったが、炉内温度を ３００℃から ７００
℃の範囲で変えて発光効率の向上率を見たところ、図２
に横軸に熱処理温度、縦軸に発光効率の向上率をとって
示すように、３００℃から ６５０℃の範囲で従来の発
光効率より向上するものである。また、特に４００℃か
ら ６００℃の範囲では平均の向上率が４０％を超え、
著しい向上が得られるものである。
【００２２】このように、 ３００℃から ６５０℃の
範囲で発光効率が向上し、それ以外の熱処理温度では向
上しないのは以下の理由によるものと考えられる。すな
わち ３００℃から ６５０℃の範囲ではｐ型ＧａＰ層
５中のＺｎのｎ− 型ＧａＰ層４への拡散が行われ、ｎ
− 型ＧａＰ層４のドナー不純物の十分な補償が成され
るため、ｐｎ接合近傍のドナー濃度をさらに低いものと
することができる。また ３００℃より低い温度の場合
にはｐ型ＧａＰ層５中のＺｎのｎ− 型ＧａＰ層４への
拡散が少なくなり、ｎ− 型ＧａＰ層４のドナー濃度が
低下しないためであり、 ６５０℃を超える高い温度の
場合には電子あるいはホールが捕捉されるまでの時間が
短く、ライフタイムが短くなっており、これは高い温度
のためにｐｎ接合近傍に結晶欠陥が生じるなどして結晶
性が悪化したことによるものであると考えられる。
範囲で発光効率が向上し、それ以外の熱処理温度では向
上しないのは以下の理由によるものと考えられる。すな
わち ３００℃から ６５０℃の範囲ではｐ型ＧａＰ層
５中のＺｎのｎ− 型ＧａＰ層４への拡散が行われ、ｎ
− 型ＧａＰ層４のドナー不純物の十分な補償が成され
るため、ｐｎ接合近傍のドナー濃度をさらに低いものと
することができる。また ３００℃より低い温度の場合
にはｐ型ＧａＰ層５中のＺｎのｎ− 型ＧａＰ層４への
拡散が少なくなり、ｎ− 型ＧａＰ層４のドナー濃度が
低下しないためであり、 ６５０℃を超える高い温度の
場合には電子あるいはホールが捕捉されるまでの時間が
短く、ライフタイムが短くなっており、これは高い温度
のためにｐｎ接合近傍に結晶欠陥が生じるなどして結晶
性が悪化したことによるものであると考えられる。
【００２３】以上、本実施例によれば、従来の製造方法
に比較してエピタキシャル成長を行った後、単に ３０
０℃から ６５０℃の範囲で熱処理を行うのみという簡
単で、かつ安定した条件のもとで実行できる方法により
、各層の性状も良好に形成され、また再現性よく発光効
率を向上できるものであり、さらに液相エピタキシャル
成長装置で結晶成長を行うのとは分離して、熱処理炉に
おいて発光効率向上のための熱処理を行うことができ、
良好な量産性のもとで発光効率の向上を実現できるもの
である。
に比較してエピタキシャル成長を行った後、単に ３０
０℃から ６５０℃の範囲で熱処理を行うのみという簡
単で、かつ安定した条件のもとで実行できる方法により
、各層の性状も良好に形成され、また再現性よく発光効
率を向上できるものであり、さらに液相エピタキシャル
成長装置で結晶成長を行うのとは分離して、熱処理炉に
おいて発光効率向上のための熱処理を行うことができ、
良好な量産性のもとで発光効率の向上を実現できるもの
である。
【００２４】尚、上記の実施例においてはエピタキシャ
ル成長を行った後、常温にまで自然放冷して次の熱処理
を行うようにしているが、エピタキシャル成長を行った
後であるならば常温に戻さずに次の熱処理を行ってもよ
く、また熱処理も液相エピタキシャル成長装置とは別に
熱処理炉を設けて行う必要もない等、本発明は要旨を逸
脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
ル成長を行った後、常温にまで自然放冷して次の熱処理
を行うようにしているが、エピタキシャル成長を行った
後であるならば常温に戻さずに次の熱処理を行ってもよ
く、また熱処理も液相エピタキシャル成長装置とは別に
熱処理炉を設けて行う必要もない等、本発明は要旨を逸
脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、エピタキシャル成長後に ３００℃乃至 ６５０℃
の温度に保持して熱処理する構成としたことにより、発
光効率が向上したりん化ガリウム緑色発光素子を安定し
た条件のもとで再現性よく得られる効果を有するもので
ある。
は、エピタキシャル成長後に ３００℃乃至 ６５０℃
の温度に保持して熱処理する構成としたことにより、発
光効率が向上したりん化ガリウム緑色発光素子を安定し
た条件のもとで再現性よく得られる効果を有するもので
ある。
【図１】本発明の一実施例での製造工程のおける温度を
示す図である。
示す図である。
【図２】図１の一実施例に係わる発光効率の向上率を示
す図である。
す図である。
【図３】りん化ガリウム緑色発光素子の一例を示す断面
図である。
図である。
４ ｎ− 型ＧａＰ層
５ ｐ型ＧａＰ層
８ ｐｎ接合
１０ 成長炉の温度
１１ 気化炉の温度
１２ 熱処理炉の温度
Claims (1)
- 【請求項１】 ｎ型りん化ガリウム基板上に液相エピ
タキシャル成長法により少なくとも一層のｎ型りん化ガ
リウム層とｐ型りん化ガリウム層とを順次形成した後に
、 ３００℃乃至 ６５０℃の温度雰囲気中に保持して
熱処理することを特徴とするりん化ガリウム緑色発光素
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047823A JPH04266074A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | りん化ガリウム緑色発光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047823A JPH04266074A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | りん化ガリウム緑色発光素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266074A true JPH04266074A (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=12786076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3047823A Pending JPH04266074A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | りん化ガリウム緑色発光素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04266074A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5406093A (en) * | 1993-05-31 | 1995-04-11 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Gap pure green light emitting element substrate |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP3047823A patent/JPH04266074A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5406093A (en) * | 1993-05-31 | 1995-04-11 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Gap pure green light emitting element substrate |
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