JPH0634409B2 - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
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- JPH0634409B2 JPH0634409B2 JP919984A JP919984A JPH0634409B2 JP H0634409 B2 JPH0634409 B2 JP H0634409B2 JP 919984 A JP919984 A JP 919984A JP 919984 A JP919984 A JP 919984A JP H0634409 B2 JPH0634409 B2 JP H0634409B2
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- emitting diode
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Links
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- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 7
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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
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の技術分野 本発明は近赤外および可視発光ダイオードにおける電極
のオーミック・コンタクト性の改善に関するものであ
る。
のオーミック・コンタクト性の改善に関するものであ
る。
(ロ) 従来技術と問題点 第１図は従来の発光ダイオードの一例を示す構造断面で
ある。その製造の際はｎ型ＧaＡs基板(図示せず)上に、
先ず光取出し窓層とするｎ型Ａｌ0.5Ｇa0.5Ａs層１を厚
さ５０μに、活性層とするｎ型又はｐ型のＡl0.2Ｇa0.8
Ａs層２を厚さ１μに、閉じ込め層とするｐ型Ａl0.4Ｇa
0.6Ａs層３を厚さ１μに、コンタクト層兼電流路を制限
する逆バイアス層）とする成長時は全体にｎ型のＡl0.3
Ｇa0.7Ａs層４の厚さ１μに、順次液相成長したウエハ
を使用している。尚、窓層１のＡl含有比の０．５は成
長開始部での値である。これにコンタクト抵抗を低減す
るためにＺn（ｐ型不純物）を１〜３μｍ拡散してｐ型
領域５を形成し、電極(通常はＡuＺn)６が3000Åの厚さ
に形成される。その上にはＡuのＰＨＳ電極７が形成さ
れる。他方Ｎ側電極８のワイヤをボンデングする場所は
広くとられる。窓層１のような厚いＡlＧaＡs層を液相
成長させる場合、液相エピ成長時のＡlの編析係数が大
きい為、成長方向に向ってＡl含有比が下っていく。発
光波長λ0は活性層のエネルギーギャップＥg で制御さ
れ、ＥgはＡl含有比に依存する。一方、基板として使用
されるＧaＡsは、発光波長λ0＜950ｎｍでは吸収層とな
る為、光通信用光源用等の場合除去される。基板除去は
エッチングによるが、エッチング液はＡlの含有比ｘに
対して依存成を持っているものが使われる。たとえばNH
4OH+H2O2（1:30）液はＧaＡsのみをエッチングし、ｘ＞
0.2のＡlxＧa1−xＡsに対しては全くエッチングしな
い。この様な選択エッチングによって吸収層となるＧa
Ａs基板を除去した構造が得られる。この露出した結晶
面に電極が形成されるが、先述したように所望膜厚を得
る為に初期のＡlx値を高く（0.3〜0.6）する必要があ
る。コンタクト抵抗はＧaＡs中のＡlが少ない方が低
く、ＧaＡs層に対し電極を形成するのが低いコンタクト
抵抗を得るためには望ましい。しかし、結晶界面（基板
との）上に精度良く数μｍのコンタクト用ＧaＡs層を均
一に残すようなエッチングは困難であり、又、光取出し
窓部分のみかかるコンタクト層による光吸収を避ける為
更にエッチング加工等でこのコンタクト用ＧaＡs層を除
去しなければならないので、工程も著しく煩雑になる。
ある。その製造の際はｎ型ＧaＡs基板(図示せず)上に、
先ず光取出し窓層とするｎ型Ａｌ0.5Ｇa0.5Ａs層１を厚
さ５０μに、活性層とするｎ型又はｐ型のＡl0.2Ｇa0.8
Ａs層２を厚さ１μに、閉じ込め層とするｐ型Ａl0.4Ｇa
0.6Ａs層３を厚さ１μに、コンタクト層兼電流路を制限
する逆バイアス層）とする成長時は全体にｎ型のＡl0.3
Ｇa0.7Ａs層４の厚さ１μに、順次液相成長したウエハ
を使用している。尚、窓層１のＡl含有比の０．５は成
長開始部での値である。これにコンタクト抵抗を低減す
るためにＺn（ｐ型不純物）を１〜３μｍ拡散してｐ型
領域５を形成し、電極(通常はＡuＺn)６が3000Åの厚さ
に形成される。その上にはＡuのＰＨＳ電極７が形成さ
れる。他方Ｎ側電極８のワイヤをボンデングする場所は
広くとられる。窓層１のような厚いＡlＧaＡs層を液相
成長させる場合、液相エピ成長時のＡlの編析係数が大
きい為、成長方向に向ってＡl含有比が下っていく。発
光波長λ0は活性層のエネルギーギャップＥg で制御さ
れ、ＥgはＡl含有比に依存する。一方、基板として使用
されるＧaＡsは、発光波長λ0＜950ｎｍでは吸収層とな
る為、光通信用光源用等の場合除去される。基板除去は
エッチングによるが、エッチング液はＡlの含有比ｘに
対して依存成を持っているものが使われる。たとえばNH
4OH+H2O2（1:30）液はＧaＡsのみをエッチングし、ｘ＞
0.2のＡlxＧa1−xＡsに対しては全くエッチングしな
い。この様な選択エッチングによって吸収層となるＧa
Ａs基板を除去した構造が得られる。この露出した結晶
面に電極が形成されるが、先述したように所望膜厚を得
る為に初期のＡlx値を高く（0.3〜0.6）する必要があ
る。コンタクト抵抗はＧaＡs中のＡlが少ない方が低
く、ＧaＡs層に対し電極を形成するのが低いコンタクト
抵抗を得るためには望ましい。しかし、結晶界面（基板
との）上に精度良く数μｍのコンタクト用ＧaＡs層を均
一に残すようなエッチングは困難であり、又、光取出し
窓部分のみかかるコンタクト層による光吸収を避ける為
更にエッチング加工等でこのコンタクト用ＧaＡs層を除
去しなければならないので、工程も著しく煩雑になる。
(ハ) 発明の目的 本発明は以上の従来技術における欠点を解消し、ＡlＧa
Ａs窓層側のコンタクト抵抗を低減することが可能で製
造も容易な発光ダイオード構造を提供することを目的と
する。
Ａs窓層側のコンタクト抵抗を低減することが可能で製
造も容易な発光ダイオード構造を提供することを目的と
する。
(ニ) 発明の構成 上記目的は本発明により、活性層に隣接して、該活性層
から離れるに従い次第にＡｌ含有比が増大するＡｌＧａ
Ａｓ層からなる窓層を有し、該窓層の前記活性層と反対
側の全面上に、Ａｌ含有比が該面における窓層より小
で、活性層より発せられる発光波長を吸収しない値に選
ばれたＡｌＧａＡｓ層からなるコンタクト層が設けら
れ、光取出し窓部分のコンタクト層以外のコンタクト層
上にオーミック・コンタクト電極が設けられ、活性層か
らの出力光が光取出し窓部分のコンタクト層を通して出
射することを特徴とする発光ダイオードによって達成さ
れる。
から離れるに従い次第にＡｌ含有比が増大するＡｌＧａ
Ａｓ層からなる窓層を有し、該窓層の前記活性層と反対
側の全面上に、Ａｌ含有比が該面における窓層より小
で、活性層より発せられる発光波長を吸収しない値に選
ばれたＡｌＧａＡｓ層からなるコンタクト層が設けら
れ、光取出し窓部分のコンタクト層以外のコンタクト層
上にオーミック・コンタクト電極が設けられ、活性層か
らの出力光が光取出し窓部分のコンタクト層を通して出
射することを特徴とする発光ダイオードによって達成さ
れる。
(ホ) 発明の実施例 第２図は本発明実施例の発光ダイオードの構造断面を示
し、第１図従来例と同一部分については同一参照番号を
付してある。従来例とは、厚さ2〜３μのｎ型Ａl0.3Ｇa
0.7Ａsから成るコンタクト層９をＮ側電極８（ＡuＧe−
Ａu）下に設けてある点で構造上相違している。本実施
例の発光ダイオードの製造工程について次に説明する
と、エピ成長の段階に於いて、所望発光波長λ0を吸収
せず且つ選択エッチ可能な範囲のＡlx値を有するｎ型の
コンタクト用ＡlＧaＡs層９を数μｍＧaＡs基板上に第
１層として成長する。連続して窓層１，活性層２，閉じ
込め層３，コンタクト層４を成長する。エピ工程なので
膜厚精度は良い。その後は、従来同様ｐ型領域５，電極
６，７を形成する。しかる後ＧaＡs基板を前述のエッチ
ング液を用いる等して選択的にエッチング除去する。第
３図に厚さ方向に対するＡlx値分布を示す。第１層目と
してコンタクト用の低抵抗層９を設ける本方法により、
順方向電圧は従来品に比べ0.4〜0.6Ｖ低くなり発熱も押
えられる効果を持った。本実施例では光取出し窓の電極
形成面に設けたコンタクト用のＡlＧaＡs層９のエッチ
ング除去不要としたが、このように光取出し窓部分に窓
層よりＡｌ含有比の小なるコンタクト層が設けられてい
ることによって窓層面は保護される。それはＡｌが多量
に含まれる窓層部分が直接外部に露出していると大気中
の酸素とＡｌが反応し半導体の特性が劣化するからであ
る。又５層構造に限定されるものではなく、光取出し窓
層上に活性層のみ設けて全体に３層構造にすることも可
能である。
し、第１図従来例と同一部分については同一参照番号を
付してある。従来例とは、厚さ2〜３μのｎ型Ａl0.3Ｇa
0.7Ａsから成るコンタクト層９をＮ側電極８（ＡuＧe−
Ａu）下に設けてある点で構造上相違している。本実施
例の発光ダイオードの製造工程について次に説明する
と、エピ成長の段階に於いて、所望発光波長λ0を吸収
せず且つ選択エッチ可能な範囲のＡlx値を有するｎ型の
コンタクト用ＡlＧaＡs層９を数μｍＧaＡs基板上に第
１層として成長する。連続して窓層１，活性層２，閉じ
込め層３，コンタクト層４を成長する。エピ工程なので
膜厚精度は良い。その後は、従来同様ｐ型領域５，電極
６，７を形成する。しかる後ＧaＡs基板を前述のエッチ
ング液を用いる等して選択的にエッチング除去する。第
３図に厚さ方向に対するＡlx値分布を示す。第１層目と
してコンタクト用の低抵抗層９を設ける本方法により、
順方向電圧は従来品に比べ0.4〜0.6Ｖ低くなり発熱も押
えられる効果を持った。本実施例では光取出し窓の電極
形成面に設けたコンタクト用のＡlＧaＡs層９のエッチ
ング除去不要としたが、このように光取出し窓部分に窓
層よりＡｌ含有比の小なるコンタクト層が設けられてい
ることによって窓層面は保護される。それはＡｌが多量
に含まれる窓層部分が直接外部に露出していると大気中
の酸素とＡｌが反応し半導体の特性が劣化するからであ
る。又５層構造に限定されるものではなく、光取出し窓
層上に活性層のみ設けて全体に３層構造にすることも可
能である。
(ハ) 発明の効果 本発明によれば、発光ダイオードのＡlＧaＡs窓層側オ
ーミック・コンタクト電極のコンタクト抵抗を低減する
ことができ、且つそのために製造工程に制御困難なエッ
チング工程を導入する必要もないという効果が得られ
る。
ーミック・コンタクト電極のコンタクト抵抗を低減する
ことができ、且つそのために製造工程に制御困難なエッ
チング工程を導入する必要もないという効果が得られ
る。
第１図は従来の発光ダイオードの構造断面例を示し、第
２図は本発明実施例の発光ダイオードを示し、第３図は
その各層のＡl含有比分布を表す図である。 １……ＡlＧaＡs光取出し窓層 ２……活性層 ３……閉じ込め層 ４，９……オーミック・コンタクト層 ６，８……電極
２図は本発明実施例の発光ダイオードを示し、第３図は
その各層のＡl含有比分布を表す図である。 １……ＡlＧaＡs光取出し窓層 ２……活性層 ３……閉じ込め層 ４，９……オーミック・コンタクト層 ６，８……電極
Claims (1)
- 【請求項１】活性層に隣接して、該活性層から離れるに
従い次第にＡｌ含有比が増大するＡｌＧａＡｓ層からな
る窓層を有し、該窓層の前記活性層と反対側の全面上
に、Ａｌ含有比が該面における窓層より小で、活性層よ
り発せられる発光波長を吸収しない値に選ばれたＡｌＧ
ａＡｓ層からなるコンタクト層が設けられ、光取出し窓
部分のコンタクト層以外のコンタクト層上にオーミック
・コンタクト電極が設けられ、活性層からの出力光が光
取出し窓部分のコンタクト層を通して出射することを特
徴とする発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP919984A JPH0634409B2 (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP919984A JPH0634409B2 (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 発光ダイオ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60153186A JPS60153186A (ja) | 1985-08-12 |
| JPH0634409B2 true JPH0634409B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=11713823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP919984A Expired - Lifetime JPH0634409B2 (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634409B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415913A (en) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 | Mitsubishi Monsanto Chem | Epitaxial growth method of substrate for high-brightness led |
| JPH0770755B2 (ja) * | 1988-01-21 | 1995-07-31 | 三菱化学株式会社 | 高輝度ｌｅｄ用エピタキシャル基板及びその製造方法 |
| JP4646166B2 (ja) | 2000-11-08 | 2011-03-09 | 古河電気工業株式会社 | レーザダイオードモジュールからなる光源 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58137274A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 面発光型半導体発光素子の製造方法 |
-
1984
- 1984-01-20 JP JP919984A patent/JPH0634409B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60153186A (ja) | 1985-08-12 |
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