JPH06268256A - 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 - Google Patents
発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法Info
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- JPH06268256A JPH06268256A JP7901893A JP7901893A JPH06268256A JP H06268256 A JPH06268256 A JP H06268256A JP 7901893 A JP7901893 A JP 7901893A JP 7901893 A JP7901893 A JP 7901893A JP H06268256 A JPH06268256 A JP H06268256A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】気相エピタキシャル成長時における過剰補償を
発生せしめることなくＰＮ接合せしめ、これより発光す
る光を非常に効率よく外部に取り出すことが出来る橙色
・黄色などの発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの
製造方法を提供するにある。 【構成】 GaP単結晶基板上にＰＮ接合を有するGaAs1‐
xPx（ここで、0.4≦Ｘ≦0.9）単結晶層を気相エピタキ
シャル成長させる発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエ
ハの製造方法において、窒素原子を含まないＮ型エピタ
キシャル単結晶層上に窒素原子を含む低濃度Ｎ型エピタ
キシャル単結晶層と、窒素原子を含む低濃度Ｐ型エピタ
キシャル単結晶層と、窒素原子を含まない高濃度Ｐ型エ
ピタキシャル単結晶層とを順次積層状に成長させるよう
にしたものである。
発生せしめることなくＰＮ接合せしめ、これより発光す
る光を非常に効率よく外部に取り出すことが出来る橙色
・黄色などの発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの
製造方法を提供するにある。 【構成】 GaP単結晶基板上にＰＮ接合を有するGaAs1‐
xPx（ここで、0.4≦Ｘ≦0.9）単結晶層を気相エピタキ
シャル成長させる発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエ
ハの製造方法において、窒素原子を含まないＮ型エピタ
キシャル単結晶層上に窒素原子を含む低濃度Ｎ型エピタ
キシャル単結晶層と、窒素原子を含む低濃度Ｐ型エピタ
キシャル単結晶層と、窒素原子を含まない高濃度Ｐ型エ
ピタキシャル単結晶層とを順次積層状に成長させるよう
にしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオ−ドを得る
ための GaAs1-xPx気相エピタキシャルウエハの製造方法
に関する。
ための GaAs1-xPx気相エピタキシャルウエハの製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】GaAs1-xPxを材料とする発光ダイオ−ド
は、混晶率Ｘを変えることによって赤色光から緑色光ま
で発光させることが出来るため、表示素子として広く用
いられている。これらの発光ダイオ−ドは、液相法、又
は気相法のいづれかで成長させたエピタキシャルウエハ
を使用するものとされている。
は、混晶率Ｘを変えることによって赤色光から緑色光ま
で発光させることが出来るため、表示素子として広く用
いられている。これらの発光ダイオ−ドは、液相法、又
は気相法のいづれかで成長させたエピタキシャルウエハ
を使用するものとされている。
【０００３】そして、上記の液相法によれば、比較的明
るい発光出力、即ち、高輝度な発光ダイオ−ドを得るこ
とが出来る反面、結晶基板の格子定数に一致するエピタ
キシャル結晶しか得られないため、橙色や黄色等の中間
色を発光せしめる発光ダイオ−ドは得られないものであ
る。
るい発光出力、即ち、高輝度な発光ダイオ−ドを得るこ
とが出来る反面、結晶基板の格子定数に一致するエピタ
キシャル結晶しか得られないため、橙色や黄色等の中間
色を発光せしめる発光ダイオ−ドは得られないものであ
る。
【０００４】一方、気相法を用いる場合には、基板と発
光層との間に順次組成比を変えた結晶層を設けるグレ−
ディングと呼ばれる手法を適用することによって結晶基
板の格子定数に一致しないエピタキシャル結晶を得るこ
とが出来る反面、ＰＮ接合を熱拡散法で形成しなければ
ならないため、望ましいＰＮ接合を得ることは非常に困
難であり、ひいては、上記の液相法に比較して高い輝度
の発光ダイオ−ドは得られないものである。
光層との間に順次組成比を変えた結晶層を設けるグレ−
ディングと呼ばれる手法を適用することによって結晶基
板の格子定数に一致しないエピタキシャル結晶を得るこ
とが出来る反面、ＰＮ接合を熱拡散法で形成しなければ
ならないため、望ましいＰＮ接合を得ることは非常に困
難であり、ひいては、上記の液相法に比較して高い輝度
の発光ダイオ−ドは得られないものである。
【０００５】かかる従来の液相法の問題点を解決するも
のとして、本発明者は次の発光ダイオ−ド用エピタキシ
ャルウエハの製造方法を提案した。 窒素原子を含むＮ型GaAs1‐xPxエピタキシャル成長の
際のGa成分の分圧とリンとヒ素成分の分圧とを０．００
３ないし０．０２atmとし、窒素原子を含むＰ型 GaAs1
‐xPxエピタキシャル成長の Ga成分の分圧とリンとヒ素
成分との分圧を０．０１ないし０．０５atmとしたもの
（特開平４−３２８８２３号公報参照）。 窒素原子を含むＮ型GaAs1‐xPxエピタキシャル単結晶
層上に、窒素原子を含みＮ型不純物を実質的にド−プし
ない低濃度Ｎ型GaAs1‐xPxエピタキシャル単結晶層を成
長させ、さらに、窒素原子を含み亜鉛をド−プしたＰ型
GaAs1‐xPxエピタキシャル単結晶層を成長させるように
したもの（特開平４-３２８８７８号公報参照）。 上記の両者とも、気相エピタキシャル成長により非常に
高品質なＰＮ接合で高い輝度を持つ発光ダイオ−ドを得
ることが出来るものである。
のとして、本発明者は次の発光ダイオ−ド用エピタキシ
ャルウエハの製造方法を提案した。 窒素原子を含むＮ型GaAs1‐xPxエピタキシャル成長の
際のGa成分の分圧とリンとヒ素成分の分圧とを０．００
３ないし０．０２atmとし、窒素原子を含むＰ型 GaAs1
‐xPxエピタキシャル成長の Ga成分の分圧とリンとヒ素
成分との分圧を０．０１ないし０．０５atmとしたもの
（特開平４−３２８８２３号公報参照）。 窒素原子を含むＮ型GaAs1‐xPxエピタキシャル単結晶
層上に、窒素原子を含みＮ型不純物を実質的にド−プし
ない低濃度Ｎ型GaAs1‐xPxエピタキシャル単結晶層を成
長させ、さらに、窒素原子を含み亜鉛をド−プしたＰ型
GaAs1‐xPxエピタキシャル単結晶層を成長させるように
したもの（特開平４-３２８８７８号公報参照）。 上記の両者とも、気相エピタキシャル成長により非常に
高品質なＰＮ接合で高い輝度を持つ発光ダイオ−ドを得
ることが出来るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例は、ド−ピングしない低濃度Ｎ型層の上に成長す
るＰ型エピタキシャル層から、低濃度Ｎ型層ヘＰ型不純
物が拡散して過剰補償が発生し、再現性に問題があっ
た。
従来例は、ド−ピングしない低濃度Ｎ型層の上に成長す
るＰ型エピタキシャル層から、低濃度Ｎ型層ヘＰ型不純
物が拡散して過剰補償が発生し、再現性に問題があっ
た。
【０００７】本発明は、従来の問題点を解決しようとす
るもので、気相エピタキシャル成長時における過剰補償
を発生せしめることなくＰＮ接合せしめ、これより発光
する光を非常に効率よく外部に取り出すことが出来る橙
色・黄色などの発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハ
の製造方法を提供するにある。
るもので、気相エピタキシャル成長時における過剰補償
を発生せしめることなくＰＮ接合せしめ、これより発光
する光を非常に効率よく外部に取り出すことが出来る橙
色・黄色などの発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハ
の製造方法を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、GaP単
結晶基板上にＰＮ接合を有するGaAs1‐xPx（ここで、0.
4≦Ｘ≦0.9）単結晶層を気相エピタキシャル成長させる
発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法にお
いて、窒素原子を含まないＮ型エピタキシャル単結晶層
上に窒素原子を含む低濃度Ｎ型エピタキシャル単結晶層
と、窒素原子を含む低濃度Ｐ型エピタキシャル単結晶層
と、窒素原子を含まない高濃度Ｐ型エピタキシャル単結
晶層とを順次積層状に成長させるようにしたものであ
る。なお、本発明において、低濃度とは２×１０16個／
cm3以下を、高濃度とは２×１０17個／cm3以上を意味す
るものである。
結晶基板上にＰＮ接合を有するGaAs1‐xPx（ここで、0.
4≦Ｘ≦0.9）単結晶層を気相エピタキシャル成長させる
発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法にお
いて、窒素原子を含まないＮ型エピタキシャル単結晶層
上に窒素原子を含む低濃度Ｎ型エピタキシャル単結晶層
と、窒素原子を含む低濃度Ｐ型エピタキシャル単結晶層
と、窒素原子を含まない高濃度Ｐ型エピタキシャル単結
晶層とを順次積層状に成長させるようにしたものであ
る。なお、本発明において、低濃度とは２×１０16個／
cm3以下を、高濃度とは２×１０17個／cm3以上を意味す
るものである。
【０００９】
【作用】低濃度Ｎ型エピタキシャル単結晶層５上に低濃
度Ｐ型エピタキシャル単結晶層６を成長せしめることに
よりＮ型とＰ型の濃度差が低下し、かかる濃度差から生
じる過剰補償を回避することが出来る。また、アイソエ
レクトロニックラップである窒素原子を含むGaAs1‐xPx
発光ダイオ−ドの波長エネルギ−は、単結晶層の窒素原
子を含まないGaAs1‐xPx発光ダイオ−ドの波長エネルギ
−より約８０meV程度以上低く、要するに、発光波長の
エネルギ−は、GaAs1‐xPxのバンドギャップエネルギ−
より約８０meV低いものである。一方、混晶比Ｘが低く
なるに従って光の吸収係数は増加、換言すれば、窒素原
子を含む場合に比べて窒素原子を含まない場合には吸収
係数が小さいものである。このため、ＰＮ接合で発光し
た光を外部に取り出す時は、エピタキシャル膜内の吸
収、表面での反射屈折のため、吸収係数の小さいエピタ
キシャルにおいては膜厚の大な方が効率的である。即
ち、ＰＮ接合で発光する光を効率よく外部に取り出すた
めに必要な膜厚は、低濃度Ｐ型エピタキシャル単結晶層
６の上層に窒素原子を含まない高濃度Ｐ型エピタキシャ
ル単結晶層７を成長形成することによって液相法と同等
の高い輝度の発光ダイオ−ドを得ることが出来るもので
ある。
度Ｐ型エピタキシャル単結晶層６を成長せしめることに
よりＮ型とＰ型の濃度差が低下し、かかる濃度差から生
じる過剰補償を回避することが出来る。また、アイソエ
レクトロニックラップである窒素原子を含むGaAs1‐xPx
発光ダイオ−ドの波長エネルギ−は、単結晶層の窒素原
子を含まないGaAs1‐xPx発光ダイオ−ドの波長エネルギ
−より約８０meV程度以上低く、要するに、発光波長の
エネルギ−は、GaAs1‐xPxのバンドギャップエネルギ−
より約８０meV低いものである。一方、混晶比Ｘが低く
なるに従って光の吸収係数は増加、換言すれば、窒素原
子を含む場合に比べて窒素原子を含まない場合には吸収
係数が小さいものである。このため、ＰＮ接合で発光し
た光を外部に取り出す時は、エピタキシャル膜内の吸
収、表面での反射屈折のため、吸収係数の小さいエピタ
キシャルにおいては膜厚の大な方が効率的である。即
ち、ＰＮ接合で発光する光を効率よく外部に取り出すた
めに必要な膜厚は、低濃度Ｐ型エピタキシャル単結晶層
６の上層に窒素原子を含まない高濃度Ｐ型エピタキシャ
ル単結晶層７を成長形成することによって液相法と同等
の高い輝度の発光ダイオ−ドを得ることが出来るもので
ある。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが、本発明は
これに限定されるものではない。
これに限定されるものではない。
【００１１】実施例１ 図１は、実施例１により生成された発光ダイオ−ド用エ
ピタキシャルウエハを示すもので、同図中、１はＮ型 G
aP単結晶基板、２・３・４・５・６・７は該単結晶基板
１上に順次積層形成されたエピタキシャル初期層・Ｎ型
グレ−ディング層・緩和層・Ｎ型発光層・Ｐ型発光層お
よびＰ型注入層を各々示す。
ピタキシャルウエハを示すもので、同図中、１はＮ型 G
aP単結晶基板、２・３・４・５・６・７は該単結晶基板
１上に順次積層形成されたエピタキシャル初期層・Ｎ型
グレ−ディング層・緩和層・Ｎ型発光層・Ｐ型発光層お
よびＰ型注入層を各々示す。
【００１２】次に、図１に従って本発明の発光ダイオ−
ド用エピタキシャルウエハの製造方法について更に詳し
く説明する。先ず、内径１５０mm、長さ１４０cmの縦型
石英製反応管内にＮ型 GaP単結晶基板として研磨加工し
た厚み２５０μm、直径２インチでキャリア濃度５×１
０17cm-3のＮ型 GaP基板１を１４枚設置し、この反応管
内のガス流れ方向の上流に液体状の金属ガリウムを石英
容器に収容して配置した。そして、上記の反応管を窒素
ガス流量１０l／分で約３０分間反応管内の空気パ−ジ
を行った後、水素ガス流量８l／分として上記金属ガリ
ウムが８３０℃、基板が８５０℃になるまで電気炉内で
加熱した。その後、上記石英容器内の金属ガリウムを移
送するための塩化水素ガスを２２０cc／分、Ｎ型ド−パ
ントとして窒素ガスで１００ppmに希釈した硫化水素ガ
スを６０cc／分、ホスフィンガスを１２０cc／分の流量
下にそれぞれこの反応管内に導入し、３μmのエピタキ
シャル初期層２を２０分間成長せしめて形成し、続いて
アルシンガスを０cc／分から０．７３cc／分の割合で増
加させながら９０分間のグレ−ディングを行って２７μ
mのＮ型グレ−ディング層３を生成せしめた。このグレ
−ディング層生成の９０分が経過したときは、上記のア
ルシンガスは６６cc／分の流量になっており、その後エ
ピタキシャル成長終了までアルシンガスをこの６６cc／
分の一定量で継続して反応管内に導入した。上記のよう
に、グレ−デイング層３が形成されてから、このグレ−
デイング層３の欠陥の緩和のために上記雰囲気のままで
窒素原子を含まないＮ型 GaAs1‐xPx層を６０分間成長
させて１２μmの緩和層４を形成させた。
ド用エピタキシャルウエハの製造方法について更に詳し
く説明する。先ず、内径１５０mm、長さ１４０cmの縦型
石英製反応管内にＮ型 GaP単結晶基板として研磨加工し
た厚み２５０μm、直径２インチでキャリア濃度５×１
０17cm-3のＮ型 GaP基板１を１４枚設置し、この反応管
内のガス流れ方向の上流に液体状の金属ガリウムを石英
容器に収容して配置した。そして、上記の反応管を窒素
ガス流量１０l／分で約３０分間反応管内の空気パ−ジ
を行った後、水素ガス流量８l／分として上記金属ガリ
ウムが８３０℃、基板が８５０℃になるまで電気炉内で
加熱した。その後、上記石英容器内の金属ガリウムを移
送するための塩化水素ガスを２２０cc／分、Ｎ型ド−パ
ントとして窒素ガスで１００ppmに希釈した硫化水素ガ
スを６０cc／分、ホスフィンガスを１２０cc／分の流量
下にそれぞれこの反応管内に導入し、３μmのエピタキ
シャル初期層２を２０分間成長せしめて形成し、続いて
アルシンガスを０cc／分から０．７３cc／分の割合で増
加させながら９０分間のグレ−ディングを行って２７μ
mのＮ型グレ−ディング層３を生成せしめた。このグレ
−ディング層生成の９０分が経過したときは、上記のア
ルシンガスは６６cc／分の流量になっており、その後エ
ピタキシャル成長終了までアルシンガスをこの６６cc／
分の一定量で継続して反応管内に導入した。上記のよう
に、グレ−デイング層３が形成されてから、このグレ−
デイング層３の欠陥の緩和のために上記雰囲気のままで
窒素原子を含まないＮ型 GaAs1‐xPx層を６０分間成長
させて１２μmの緩和層４を形成させた。
【００１３】ついで、アイソエレクトロニックトラップ
として作用する窒素をエピタキシャル単結晶中に添加す
るために、アンモニアガスを３５０cc／分の割合で上記
雰囲気とともに導入しながら６０分間エピタキシャル成
長を行わせることによって、窒素原子を含むＮ型 GaAs1
‐xPx層エピタキシャル単結晶層を１２μmの低濃度Ｎ型
発光層５として形成させた。続いて、Ｐ型ド−パントで
あるジメチル亜鉛を上記雰囲気と共に４cc／分の割合で
導入しつつ、アンモニアガスと共に４０分間エピタキシ
ャル成長を行わしめることによって、窒素原子を含み亜
鉛をド−プしたＰ型 GaAs1‐xPx層エピタキシャル単結
晶層を８μmの低濃度Ｐ型発光層６として形成させた。
しかるのち、アンモニアガスを停止し、窒素原子を含ま
ない亜鉛をド−プしたＰ型 GaAs1‐xPx層をド−パント
５０cc／分の割合に増加させて４０分間エピタキシャル
成長せしめ、８μmの高濃度Ｐ型注入層７を形成した。
として作用する窒素をエピタキシャル単結晶中に添加す
るために、アンモニアガスを３５０cc／分の割合で上記
雰囲気とともに導入しながら６０分間エピタキシャル成
長を行わせることによって、窒素原子を含むＮ型 GaAs1
‐xPx層エピタキシャル単結晶層を１２μmの低濃度Ｎ型
発光層５として形成させた。続いて、Ｐ型ド−パントで
あるジメチル亜鉛を上記雰囲気と共に４cc／分の割合で
導入しつつ、アンモニアガスと共に４０分間エピタキシ
ャル成長を行わしめることによって、窒素原子を含み亜
鉛をド−プしたＰ型 GaAs1‐xPx層エピタキシャル単結
晶層を８μmの低濃度Ｐ型発光層６として形成させた。
しかるのち、アンモニアガスを停止し、窒素原子を含ま
ない亜鉛をド−プしたＰ型 GaAs1‐xPx層をド−パント
５０cc／分の割合に増加させて４０分間エピタキシャル
成長せしめ、８μmの高濃度Ｐ型注入層７を形成した。
【００１４】このエピタキシャルウエハを用いて発光ダ
イオ−ドを製作するために、上記エピタキシャル層の表
面にAu１％を含有するBeを、また、GaP 基板の裏面に１
２％のAuを含有するGeをそれぞれ蒸着し、水素ガス中で
１０分間、４５０℃に維持して合金化を行った後、３０
０μm角のチップ状とし、これをリ−ドフレ−ムに接続
して樹脂封止を行って直径５mmの発光ダイオ−ド素子を
形成した。かかる発光ダイオ−ド素子の発光輝度を測定
したところ、動作電流２０mAの時、発光波長６３０nm、
輝度６２０mcdであった。これは気相エピタキシャル成
長法によって得られた従来のＮ型 GaAs1‐xPx層エピタ
キシャル表面に亜鉛を熱拡散せしめて生成した波長６３
０nmの橙色発光ダイオ−ドに比べて約２．３倍と極めて
高い輝度を示すものである。
イオ−ドを製作するために、上記エピタキシャル層の表
面にAu１％を含有するBeを、また、GaP 基板の裏面に１
２％のAuを含有するGeをそれぞれ蒸着し、水素ガス中で
１０分間、４５０℃に維持して合金化を行った後、３０
０μm角のチップ状とし、これをリ−ドフレ−ムに接続
して樹脂封止を行って直径５mmの発光ダイオ−ド素子を
形成した。かかる発光ダイオ−ド素子の発光輝度を測定
したところ、動作電流２０mAの時、発光波長６３０nm、
輝度６２０mcdであった。これは気相エピタキシャル成
長法によって得られた従来のＮ型 GaAs1‐xPx層エピタ
キシャル表面に亜鉛を熱拡散せしめて生成した波長６３
０nmの橙色発光ダイオ−ドに比べて約２．３倍と極めて
高い輝度を示すものである。
【００１５】実施例２ 窒素原子を含まないＰ型 GaAs1‐xPx層である高濃度Ｐ
型注入層７の膜厚のみを４μm、６μm、８μm、１２μ
m、１８μm、２４μm、および３０μmにエピタキシャル
成長せしめ、他の層は上記実施例１と同一条件下に同一
の膜厚にエピタキシャル成長せしめた。そして、得られ
た発光ダイオ−ドの発光輝度を測定した。その測定結果
を図２に示す。
型注入層７の膜厚のみを４μm、６μm、８μm、１２μ
m、１８μm、２４μm、および３０μmにエピタキシャル
成長せしめ、他の層は上記実施例１と同一条件下に同一
の膜厚にエピタキシャル成長せしめた。そして、得られ
た発光ダイオ−ドの発光輝度を測定した。その測定結果
を図２に示す。
【００１６】図２から明らかな通り、高濃度Ｐ型注入層
７の膜厚が厚くなるにつれて輝度が高くなり、膜厚が１
８μmを越えると輝度のアップはみられず、ほぼ同じ測
定値を示している。そして、図２からして高濃度Ｐ型注
入層７の膜厚が６μmを越える場合に発光ダイオ−ドと
して好適な輝度を得ることが出来、それ以下の場合は不
十分であることが理解できる。
７の膜厚が厚くなるにつれて輝度が高くなり、膜厚が１
８μmを越えると輝度のアップはみられず、ほぼ同じ測
定値を示している。そして、図２からして高濃度Ｐ型注
入層７の膜厚が６μmを越える場合に発光ダイオ−ドと
して好適な輝度を得ることが出来、それ以下の場合は不
十分であることが理解できる。
【００１７】実施例３ 窒素原子を含み亜鉛をド−プしたＰ型 GaAs1‐xPx層エ
ピタキシャル単結晶である低濃度Ｐ型発光層６の膜厚の
みを４μm、５μm、８μm、１２μm、および１８μmに
エピタキシャル成長せしめ、他の層は前記実施例１と同
一条件下に同一の膜厚にエピタキシャル成長せしめた。
そして得られた発光ダイオ−ドの発光輝度を測定し、そ
の結果を図３に示す。
ピタキシャル単結晶である低濃度Ｐ型発光層６の膜厚の
みを４μm、５μm、８μm、１２μm、および１８μmに
エピタキシャル成長せしめ、他の層は前記実施例１と同
一条件下に同一の膜厚にエピタキシャル成長せしめた。
そして得られた発光ダイオ−ドの発光輝度を測定し、そ
の結果を図３に示す。
【００１８】図３から明らかな通り、Ｐ型発光層６の膜
厚が厚くなるにつれて輝度が高くなり、膜厚が８μmを
越えると逆に輝度が漸次低下傾向にあることが示されて
いる。そして、図３からしてＰ型発光層６の膜厚が５μ
mを越える場合に発光ダイオ−ドとして好適な輝度を得
ることが出来、それ以下の場合は不十分であることが理
解できる。なお、低濃度Ｐ型発光層６及び高濃度Ｐ型注
入層７の膜厚の総和は、上記測定結果からして１２μm
以上であることが望ましい。
厚が厚くなるにつれて輝度が高くなり、膜厚が８μmを
越えると逆に輝度が漸次低下傾向にあることが示されて
いる。そして、図３からしてＰ型発光層６の膜厚が５μ
mを越える場合に発光ダイオ−ドとして好適な輝度を得
ることが出来、それ以下の場合は不十分であることが理
解できる。なお、低濃度Ｐ型発光層６及び高濃度Ｐ型注
入層７の膜厚の総和は、上記測定結果からして１２μm
以上であることが望ましい。
【００１９】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているか
ら、窒素を含む低濃度Ｐ型 GaAs1‐xPx層エピタキシャ
ル単結晶層６中の亜鉛が下層の低濃度Ｎ型 GaAs1‐xPx
層エピタキシャル単結晶層５へ拡散して生じる過剰補償
を確実に避けることが出来るのみならず、発光波長のエ
ネルギ−が GaAs1‐xPxのバンドギャップエネルギ−よ
り低い事から生じる吸収係数の低下により吸収係数の小
さいエピタキシャル膜を厚くすることで非常に効率よく
光の取り出しを行うことが出来る。この結果、液相法に
よって得られる発光ダイオ−ドよりも輝度が低いという
従来の欠点を解消することが出来、特に、橙色や黄色等
の中間色の高輝度発光ダイオ−ドを気相法によって製造
し得るという格別の効果を奏するものである。
ら、窒素を含む低濃度Ｐ型 GaAs1‐xPx層エピタキシャ
ル単結晶層６中の亜鉛が下層の低濃度Ｎ型 GaAs1‐xPx
層エピタキシャル単結晶層５へ拡散して生じる過剰補償
を確実に避けることが出来るのみならず、発光波長のエ
ネルギ−が GaAs1‐xPxのバンドギャップエネルギ−よ
り低い事から生じる吸収係数の低下により吸収係数の小
さいエピタキシャル膜を厚くすることで非常に効率よく
光の取り出しを行うことが出来る。この結果、液相法に
よって得られる発光ダイオ−ドよりも輝度が低いという
従来の欠点を解消することが出来、特に、橙色や黄色等
の中間色の高輝度発光ダイオ−ドを気相法によって製造
し得るという格別の効果を奏するものである。
【図１】本発明の実施例１によって製造されたエピタキ
シャルウエハを示す断面図である。
シャルウエハを示す断面図である。
【図２】実施例２によって膜厚の異なるＰ型注入層７に
各々製造されたエピタキシャルウエハの発光輝度を測定
した結果を表すグラフである。
各々製造されたエピタキシャルウエハの発光輝度を測定
した結果を表すグラフである。
【図３】実施例３によって膜厚の異なるＰ型発光層６に
各々製造されたエピタキシャルウエハの発光輝度を測定
した結果を表すグラフである。
各々製造されたエピタキシャルウエハの発光輝度を測定
した結果を表すグラフである。
１ GaP単結晶基板 ２ エピタキシャル初期層 ３ Ｎ型グレ−ディング層 ４ 緩和層 ５ Ｎ型発光層 ６ Ｐ型発光層 ７ Ｐ型注入層
Claims (4)
- 【請求項１】 GaP単結晶基板上にＰＮ接合を有するGaA
s1‐xPx（ここで、0.4≦Ｘ≦0.9）単結晶層を気相エピ
タキシャル成長させる発光ダイオ−ド用エピタキシャル
ウエハの製造方法において、窒素原子を含まないＮ型エ
ピタキシャル単結晶層上に窒素原子を含む低濃度Ｎ型エ
ピタキシャル単結晶層と、窒素原子を含む低濃度Ｐ型エ
ピタキシャル単結晶層と、窒素原子を含まない高濃度Ｐ
型エピタキシャル単結晶層とを順次積層状に成長させる
ことを特徴とする発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエ
ハの製造方法。 - 【請求項２】 窒素原子を含む低濃度Ｐ型エピタキシャ
ル単結晶層の膜厚が５μm以上であることを特徴とする
請求項１記載の発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハ
の製造方法。 - 【請求項３】 窒素原子を含まない高濃度Ｐ型エピタキ
シャル単結晶層の膜厚が６μm以上であることを特徴と
する請求項１記載の発光ダイオ−ド用エピタキシャルウ
エハの製造方法。 - 【請求項４】 窒素原子を含む低濃度Ｐ型エピタキシャ
ル単結晶層と、窒素原子を含まない高濃度Ｐ型エピタキ
シャル単結晶との膜厚の和が１２μm以上であることを
特徴とする請求項１記載の発光ダイオ−ド用エピタキシ
ャルウエハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7901893A JPH06268256A (ja) | 1993-03-13 | 1993-03-13 | 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7901893A JPH06268256A (ja) | 1993-03-13 | 1993-03-13 | 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268256A true JPH06268256A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=13678208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7901893A Pending JPH06268256A (ja) | 1993-03-13 | 1993-03-13 | 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06268256A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5856208A (en) * | 1995-06-06 | 1999-01-05 | Mitsubishi Chemical Corporation | Epitaxial wafer and its fabrication method |
-
1993
- 1993-03-13 JP JP7901893A patent/JPH06268256A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5856208A (en) * | 1995-06-06 | 1999-01-05 | Mitsubishi Chemical Corporation | Epitaxial wafer and its fabrication method |
| KR100433039B1 (ko) * | 1995-06-06 | 2004-08-18 | 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 | 에피택셜웨이퍼및그제조방법 |
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