JPH07335940A - 化合物半導体発光素子 - Google Patents
化合物半導体発光素子Info
- Publication number
- JPH07335940A JPH07335940A JP13149094A JP13149094A JPH07335940A JP H07335940 A JPH07335940 A JP H07335940A JP 13149094 A JP13149094 A JP 13149094A JP 13149094 A JP13149094 A JP 13149094A JP H07335940 A JPH07335940 A JP H07335940A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- layer
- emitting device
- type
- type sic
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光強度の大きい化合物半導体発光素子を提
供することを目的とする。 【構成】 Ｎを添加したｎ型ＳｉＣ基板１１上にＮとＧ
ａを添加したｎ型ＳｉＣ層１２、Ａｌを添加したｐ型Ｓ
ｉＣ層１３が順次積層されている。ｎ型ＳｉＣ基板１１
・ｐ型ＳｉＣ層１３は電流注入層、ｎ型ＳｉＣ層１２は
発光層であり、ｎ型ＳｉＣ層１２のＧａが形成する不純
物凖位はｐ型ＳｉＣ層１３のＡｌが形成する不純物凖位
よりも深い。
供することを目的とする。 【構成】 Ｎを添加したｎ型ＳｉＣ基板１１上にＮとＧ
ａを添加したｎ型ＳｉＣ層１２、Ａｌを添加したｐ型Ｓ
ｉＣ層１３が順次積層されている。ｎ型ＳｉＣ基板１１
・ｐ型ＳｉＣ層１３は電流注入層、ｎ型ＳｉＣ層１２は
発光層であり、ｎ型ＳｉＣ層１２のＧａが形成する不純
物凖位はｐ型ＳｉＣ層１３のＡｌが形成する不純物凖位
よりも深い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は青または紫外波長を示
す、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）・窒化ガリウム（Ｇａ
Ｎ）・窒化アルミニウム（ＡｌＮ）・窒化ボロン（Ｂ
Ｎ）からなる化合物半導体発光素子に関する。
す、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）・窒化ガリウム（Ｇａ
Ｎ）・窒化アルミニウム（ＡｌＮ）・窒化ボロン（Ｂ
Ｎ）からなる化合物半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体材料であるＳｉＣ化合物半導体
は、その結晶構造により２．２〜３．３ｅＶの禁制帯幅
を持つ。またＳｉＣは熱的・化学的・機械的に極めて安
定であり、高い禁制帯幅をもつ他の半導体材料と比べて
容易にｐ型およびｎ型の導電型を形成しやすい。したが
ってＳｉＣ単結晶に、外部回路と電気的接続をとるため
の電極を形成した半導体素子は、高温動作素子・大電力
用素子・耐放射線用素子・光電変換用素子などの多種に
わたる応用が期待できる。
は、その結晶構造により２．２〜３．３ｅＶの禁制帯幅
を持つ。またＳｉＣは熱的・化学的・機械的に極めて安
定であり、高い禁制帯幅をもつ他の半導体材料と比べて
容易にｐ型およびｎ型の導電型を形成しやすい。したが
ってＳｉＣ単結晶に、外部回路と電気的接続をとるため
の電極を形成した半導体素子は、高温動作素子・大電力
用素子・耐放射線用素子・光電変換用素子などの多種に
わたる応用が期待できる。
【０００３】この種々の内、発光素子に適用した場合は
以下のようにして作成する。ＳｉＣ化合物半導体として
は周期６分子層の六方晶系（６Ｈ型）を用いる。ＳｉＣ
化合物半導体にアルミニウム（Ａｌ）を添加してｐ型の
層を、窒素（Ｎ）を添加してｎ型の層を形成し、この２
つの層の間にＡｌとＮとを添加した層を挟む。
以下のようにして作成する。ＳｉＣ化合物半導体として
は周期６分子層の六方晶系（６Ｈ型）を用いる。ＳｉＣ
化合物半導体にアルミニウム（Ａｌ）を添加してｐ型の
層を、窒素（Ｎ）を添加してｎ型の層を形成し、この２
つの層の間にＡｌとＮとを添加した層を挟む。
【０００４】ＳｉＣ化合物半導体の禁制帯中に、Ａｌで
アクセプタ−凖位、Ｎでドナ−準位をそれぞれ形成す
る。アクセプタ−準位は価電子帯の少し上に、ドナ−準
位は伝導帯の少し下にそれぞれ形成される。
アクセプタ−凖位、Ｎでドナ−準位をそれぞれ形成す
る。アクセプタ−準位は価電子帯の少し上に、ドナ−準
位は伝導帯の少し下にそれぞれ形成される。
【０００５】そしてｐ型の層、ｎ型の層にそれぞれ電極
を設ける。このようにして形成された発光素子において
はｐ型・ｎ型の層に挟まれた、ＡｌとＮを添加した層が
発光層となる。またｐ型・ｎ型の層は電流注入層とな
る。
を設ける。このようにして形成された発光素子において
はｐ型・ｎ型の層に挟まれた、ＡｌとＮを添加した層が
発光層となる。またｐ型・ｎ型の層は電流注入層とな
る。
【０００６】発光素子に順方向に電圧を加えるとｐｎ接
合の接合部の電位障壁が低くなり、ｎ型の電流注入層の
伝導帯の電子がｐ型の電流注入層に向かって、またｐ型
の電流注入層の価電子帯の正孔がｎ型の電流注入層に向
かって移動する。流れた電子は発光層のドナ−凖位に捕
獲される。また正孔は発光層のアクセプタ−凖位に捕獲
される。
合の接合部の電位障壁が低くなり、ｎ型の電流注入層の
伝導帯の電子がｐ型の電流注入層に向かって、またｐ型
の電流注入層の価電子帯の正孔がｎ型の電流注入層に向
かって移動する。流れた電子は発光層のドナ−凖位に捕
獲される。また正孔は発光層のアクセプタ−凖位に捕獲
される。
【０００７】移動する電子・正孔、つまり少数キャリア
は外部から加えた電界によって強制的に移動させられる
ので、通常の熱的な平衡状態よりも高いエネルギ−状態
にあって不安定である。このような高いエネルギ−状態
にある不安定な電子や正孔はより安定になろうとして低
いエネルギ−状態に移る。最も低い状態は電子と正孔が
再結合して消滅することである。つまり発光層のドナ−
凖位に捕獲された電子が発光層のアクセプタ−凖位に落
ち、アクセプタ−凖位に捕獲されている正孔と再結合す
る。この際に再結合によって放出される余分のエネルギ
−の一部が自然放出光となり素子が青色の発光をする。
は外部から加えた電界によって強制的に移動させられる
ので、通常の熱的な平衡状態よりも高いエネルギ−状態
にあって不安定である。このような高いエネルギ−状態
にある不安定な電子や正孔はより安定になろうとして低
いエネルギ−状態に移る。最も低い状態は電子と正孔が
再結合して消滅することである。つまり発光層のドナ−
凖位に捕獲された電子が発光層のアクセプタ−凖位に落
ち、アクセプタ−凖位に捕獲されている正孔と再結合す
る。この際に再結合によって放出される余分のエネルギ
−の一部が自然放出光となり素子が青色の発光をする。
【０００８】このような発光素子では、ＳｉＣが間接遷
移であるためその発光強度が小さい。発光強度を向上さ
せる手段としてIII −V 族半導体を用いた発光素子で用
いられているような、発光層と電流注入層に異なる物質
を用い発光層の禁制帯幅を電流注入層の禁制帯幅よりも
小さくして、発光層でのキャリアの閉じ込めを行う、い
わゆるダブルヘテロ構造を用いる方法が考えられる。
移であるためその発光強度が小さい。発光強度を向上さ
せる手段としてIII −V 族半導体を用いた発光素子で用
いられているような、発光層と電流注入層に異なる物質
を用い発光層の禁制帯幅を電流注入層の禁制帯幅よりも
小さくして、発光層でのキャリアの閉じ込めを行う、い
わゆるダブルヘテロ構造を用いる方法が考えられる。
【０００９】６Ｈ型のＳｉＣよりも禁制帯幅の大きい物
質としては、４Ｈ型あるいは２Ｈ型のＳｉＣがある。し
かし、これらの物質を用いて６Ｈ型のＳｉＣを挟む形で
積層してダブルヘテロ構造の発光素子を作成すること
は、現状の技術では困難である。つまり周期６分子層の
６Ｈ型の上に周期４分子層の４Ｈ型や２分子層の２Ｈ型
を結晶成長させることは難しい。
質としては、４Ｈ型あるいは２Ｈ型のＳｉＣがある。し
かし、これらの物質を用いて６Ｈ型のＳｉＣを挟む形で
積層してダブルヘテロ構造の発光素子を作成すること
は、現状の技術では困難である。つまり周期６分子層の
６Ｈ型の上に周期４分子層の４Ｈ型や２分子層の２Ｈ型
を結晶成長させることは難しい。
【００１０】ところでＡｌＮあるいはＧａＮなどの窒素
を含むIII −V 族からなる化合物半導体を用いた発光素
子においても、発光層にケイ素（Ｓｉ）とマグネシウム
（Ｍｇ）を添加した例が知られている。この発光素子は
発光層が電流注入層に挟まれる形ではなく、発光層の片
面に電流注入層が隣接した形になっている。
を含むIII −V 族からなる化合物半導体を用いた発光素
子においても、発光層にケイ素（Ｓｉ）とマグネシウム
（Ｍｇ）を添加した例が知られている。この発光素子は
発光層が電流注入層に挟まれる形ではなく、発光層の片
面に電流注入層が隣接した形になっている。
【００１１】このような発光素子は青色の発光をさせる
ためにインジウム（Ｉｎ）との混晶にすることが多い
が、Ｉｎを添加することは困難であり、特に高濃度に添
加することは困難であった。このため発光強度の大きな
素子が得られていなかった。
ためにインジウム（Ｉｎ）との混晶にすることが多い
が、Ｉｎを添加することは困難であり、特に高濃度に添
加することは困難であった。このため発光強度の大きな
素子が得られていなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述したように６Ｈ型
のＳｉＣ化合物半導体を用いた従来の発光素子ではＳｉ
Ｃが間接遷移であるためその発光強度が弱く、また発光
強度を向上させるために６Ｈ型のＳｉＣを４Ｈ型や２Ｈ
型のＳｉＣで挟み込んでダブルヘテロ構造を作成するこ
とが困難であるという問題があった。
のＳｉＣ化合物半導体を用いた従来の発光素子ではＳｉ
Ｃが間接遷移であるためその発光強度が弱く、また発光
強度を向上させるために６Ｈ型のＳｉＣを４Ｈ型や２Ｈ
型のＳｉＣで挟み込んでダブルヘテロ構造を作成するこ
とが困難であるという問題があった。
【００１３】またＡｌＮあるいはＧａＮ化合物半導体を
用いた発光素子では、青色の発光をさせるために添加す
るＩｎの、特に高濃度の添加が困難であり、このため発
光強度の大きな素子が得られていないという問題があっ
た。そこで本発明は上記の問題を解決し、発光強度の大
きい化合物半導体発光素子を提供することを目的とす
る。
用いた発光素子では、青色の発光をさせるために添加す
るＩｎの、特に高濃度の添加が困難であり、このため発
光強度の大きな素子が得られていないという問題があっ
た。そこで本発明は上記の問題を解決し、発光強度の大
きい化合物半導体発光素子を提供することを目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに本発明は、第１導電型の第１の電流注入層と、この
第１の電流注入層に隣接し少なくとも２種類の不純物を
含む発光層と、この発光層に隣接した第２導電型の第２
の電流注入層とを備え、炭化ケイ素のIV−族または窒素
を含むIII −V 族からなる化合物半導体発光素子におい
て、前記発光層のアクセプタ−およびドナ−準位間のエ
ネルギ−差のうち最も狭いエネルギ−差が前記第１およ
び第２の電流注入層のアクセプタ−およびドナ−準位間
のエネルギ−差よりも狭くなるように構成したことを特
徴とする化合物半導体発光素子を提供する。
めに本発明は、第１導電型の第１の電流注入層と、この
第１の電流注入層に隣接し少なくとも２種類の不純物を
含む発光層と、この発光層に隣接した第２導電型の第２
の電流注入層とを備え、炭化ケイ素のIV−族または窒素
を含むIII −V 族からなる化合物半導体発光素子におい
て、前記発光層のアクセプタ−およびドナ−準位間のエ
ネルギ−差のうち最も狭いエネルギ−差が前記第１およ
び第２の電流注入層のアクセプタ−およびドナ−準位間
のエネルギ−差よりも狭くなるように構成したことを特
徴とする化合物半導体発光素子を提供する。
【００１５】ここで第１および第２の電流注入層のアク
セプタ−およびドナ−準位間のエネルギ−差ＥΔとは、
電流注入層と発光層とで同じ材料を用いた場合、下記の
数式（１）のように、アクセプタ−準位と価電子帯との
間のエネルギ−差Ｅ1 およびドナ−準位と伝導帯との間
のエネルギ−差Ｅ2 を禁制帯幅Ｅg から差し引いたもの
である。
セプタ−およびドナ−準位間のエネルギ−差ＥΔとは、
電流注入層と発光層とで同じ材料を用いた場合、下記の
数式（１）のように、アクセプタ−準位と価電子帯との
間のエネルギ−差Ｅ1 およびドナ−準位と伝導帯との間
のエネルギ−差Ｅ2 を禁制帯幅Ｅg から差し引いたもの
である。
【００１６】 ＥΔ＝Ｅg −（Ｅ1 ＋Ｅ2 ） （１） このエネルギ−差が発光層のアクセプタ−およびドナ−
準位間のエネルギ−差のうち最も狭いエネルギ−差より
も広いということは、発光層のアクセプタ−およびドナ
−準位のうち少なくとも１つの深さが第１および第２の
電流注入層のアクセプタ−およびドナ−準位の深さより
も深いということを意味している。ここで準位の深さが
深いとは、アクセプタ−準位の場合は価電子帯とのエネ
ルギ−差がより大きいこと、ドナ−準位の場合は伝導帯
とのエネルギ−差がより大きいことを指す。
準位間のエネルギ−差のうち最も狭いエネルギ−差より
も広いということは、発光層のアクセプタ−およびドナ
−準位のうち少なくとも１つの深さが第１および第２の
電流注入層のアクセプタ−およびドナ−準位の深さより
も深いということを意味している。ここで準位の深さが
深いとは、アクセプタ−準位の場合は価電子帯とのエネ
ルギ−差がより大きいこと、ドナ−準位の場合は伝導帯
とのエネルギ−差がより大きいことを指す。
【００１７】上述した以外の発光層のアクセプタ−およ
びドナ−準位の深さは第１および第２の電流注入層のア
クセプタ−およびドナ−準位の深さと同じであるか浅く
なる。本発明においてはこの２つの場合のうち浅い場合
にも、発光層のアクセプタ−およびドナ−準位間のエネ
ルギ−差のうち最も狭いエネルギ−差が第１および第２
の電流注入層のアクセプタ−およびドナ−準位間のエネ
ルギ−差よりも狭くなるようにする。
びドナ−準位の深さは第１および第２の電流注入層のア
クセプタ−およびドナ−準位の深さと同じであるか浅く
なる。本発明においてはこの２つの場合のうち浅い場合
にも、発光層のアクセプタ−およびドナ−準位間のエネ
ルギ−差のうち最も狭いエネルギ−差が第１および第２
の電流注入層のアクセプタ−およびドナ−準位間のエネ
ルギ−差よりも狭くなるようにする。
【００１８】アクセプタ−準位・ドナ−準位に捕獲され
る正孔・電子の数はアクセプタ−準位と価電子帯、ドナ
−凖位と伝導帯とのエネルギ−差によって決まる。アク
セプタ−が深ければ正孔が価電子帯に、ドナ−凖位が深
ければ電子が伝導帯に行きにくく、アクセプタ−準位・
ドナ−凖位に捕獲されている正孔・電子の数が多くな
る。
る正孔・電子の数はアクセプタ−準位と価電子帯、ドナ
−凖位と伝導帯とのエネルギ−差によって決まる。アク
セプタ−が深ければ正孔が価電子帯に、ドナ−凖位が深
ければ電子が伝導帯に行きにくく、アクセプタ−準位・
ドナ−凖位に捕獲されている正孔・電子の数が多くな
る。
【００１９】本発明の発光素子においては電流注入層に
おけるアクセプタ−準位・ドナ−凖位の深さと発光層に
おけるアクセプタ−準位・ドナ−凖位の深さとを比較し
た場合、発光層のアクセプタ−準位・ドナ−凖位のうち
少なくとも１つは電流注入層のアクセプタ−準位・ドナ
−凖位の深さよりも深い。従って正孔・電子はより浅い
アクセプタ−凖位・ドナ−準位の電流注入層で捕獲され
るよりも、より深いアクセプタ−凖位・ドナ−準位の発
光層で捕獲される確率が高くなる。
おけるアクセプタ−準位・ドナ−凖位の深さと発光層に
おけるアクセプタ−準位・ドナ−凖位の深さとを比較し
た場合、発光層のアクセプタ−準位・ドナ−凖位のうち
少なくとも１つは電流注入層のアクセプタ−準位・ドナ
−凖位の深さよりも深い。従って正孔・電子はより浅い
アクセプタ−凖位・ドナ−準位の電流注入層で捕獲され
るよりも、より深いアクセプタ−凖位・ドナ−準位の発
光層で捕獲される確率が高くなる。
【００２０】そこで発光層ではアクセプタ−凖位が正孔
によって、あるいはドナ−準位が電子によって満たされ
る。このため電流注入層と発光層とのアクセプタ−凖位
・ドナ−準位が同じである従来の発光素子と比べて、電
子と正孔とが再結合する確率が増大し、発光する確率が
増大して発光強度が大きくなる。
によって、あるいはドナ−準位が電子によって満たされ
る。このため電流注入層と発光層とのアクセプタ−凖位
・ドナ−準位が同じである従来の発光素子と比べて、電
子と正孔とが再結合する確率が増大し、発光する確率が
増大して発光強度が大きくなる。
【００２１】なお発光層のアクセプタ−準位・ドナ−準
位のいずれかが電流注入層のアクセプタ−準位・ドナ−
準位よりも浅い場合、例えば発光層のアクセプタ−準位
が電流注入層のアクセプタ−準位よりも浅い場合にも、
発光層と電流注入層とのアクセプタ−準位のエネルギ−
差よりも発光層と電流注入層とのドナ−準位のエネルギ
−差が大きくなるようにしておけば、従来の発光素子よ
りも電子と正孔が再結合する確率は高くなる。
位のいずれかが電流注入層のアクセプタ−準位・ドナ−
準位よりも浅い場合、例えば発光層のアクセプタ−準位
が電流注入層のアクセプタ−準位よりも浅い場合にも、
発光層と電流注入層とのアクセプタ−準位のエネルギ−
差よりも発光層と電流注入層とのドナ−準位のエネルギ
−差が大きくなるようにしておけば、従来の発光素子よ
りも電子と正孔が再結合する確率は高くなる。
【００２２】ここで電流注入層・発光層に用いることの
できる材料としてはＳｉＣ，ＡｌＮ，ＧａＮ，ＢＮな
ど、およびこれらの混晶が挙げられる。ＳｉＣは２Ｈ・
４Ｈ・６Ｈ型のいずれを用いても良い。
できる材料としてはＳｉＣ，ＡｌＮ，ＧａＮ，ＢＮな
ど、およびこれらの混晶が挙げられる。ＳｉＣは２Ｈ・
４Ｈ・６Ｈ型のいずれを用いても良い。
【００２３】また電流注入層・発光層を形成する方法と
しては例えばＳｉＣを用いる場合、液相成長（ＬＰＥ）
法・気相成長（ＣＶＤ）法・分子線エピタキシ−（ＭＢ
Ｅ）法などを用いることができる。ＡｌＮやＧａＮを用
いる場合には有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法・ＭＢ
Ｅ法・有機金属分子線エピタキシ−（ＭＯＭＢＥ）法な
どを用いることができる。
しては例えばＳｉＣを用いる場合、液相成長（ＬＰＥ）
法・気相成長（ＣＶＤ）法・分子線エピタキシ−（ＭＢ
Ｅ）法などを用いることができる。ＡｌＮやＧａＮを用
いる場合には有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法・ＭＢ
Ｅ法・有機金属分子線エピタキシ−（ＭＯＭＢＥ）法な
どを用いることができる。
【００２４】また不純物としては例えばＳｉＣを用いる
場合、アクセプタ−としてＡｌ・ガリウム（Ｇａ）・ホ
ウ素（Ｂ）など、ドナ−としてＮ・ヒ素（Ａｓ）・リン
（Ｐ）などを用いることができる。ＡｌＮやＧａＮを用
いる場合には、アクセプタ−としてＭｇ・亜鉛（Ｚｎ）
・カドミウム（Ｃｄ）など、ドナ−としてテルル（Ｔ
ｅ）・Ｓｉなどを用いることができる。
場合、アクセプタ−としてＡｌ・ガリウム（Ｇａ）・ホ
ウ素（Ｂ）など、ドナ−としてＮ・ヒ素（Ａｓ）・リン
（Ｐ）などを用いることができる。ＡｌＮやＧａＮを用
いる場合には、アクセプタ−としてＭｇ・亜鉛（Ｚｎ）
・カドミウム（Ｃｄ）など、ドナ−としてテルル（Ｔ
ｅ）・Ｓｉなどを用いることができる。
【００２５】
【作用】本発明によれば発光層のアクセプタ−およびド
ナ−準位間のエネルギ−差のうち最も狭いエネルギ−差
が第１および第２の電流注入層のアクセプタ−およびド
ナ−準位間のエネルギ−差よりも狭いため、電子・正孔
が発光層の不純物凖位に捕獲される確率が高くなり、こ
の結果、発光強度が大きくなる。
ナ−準位間のエネルギ−差のうち最も狭いエネルギ−差
が第１および第２の電流注入層のアクセプタ−およびド
ナ−準位間のエネルギ−差よりも狭いため、電子・正孔
が発光層の不純物凖位に捕獲される確率が高くなり、こ
の結果、発光強度が大きくなる。
【００２６】
【実施例】以下、実施例を説明する。図１に本発明の第
１の実施例に係る発光素子の断面図を示す。この発光素
子は４Ｈ型のＳｉＣを材料としたｐｎ接合型の発光素子
である。
１の実施例に係る発光素子の断面図を示す。この発光素
子は４Ｈ型のＳｉＣを材料としたｐｎ接合型の発光素子
である。
【００２７】図１において１１はＮが主な不純物である
キャリア濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ型ＳｉＣ基板であ
る。このｎ型ＳｉＣ基板１１の一方の主面上にＬＰＥ法
によって、まずＧａおよびＮを添加したキャリア濃度５
×１０17ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｎ型ＳｉＣ層１２を
積層する。次いでこの上にＡｌを添加したキャリア濃度
２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｐ型ＳｉＣ層１３
を積層する。ｎ型ＳｉＣ基板１１・ｐ型ＳｉＣ層１３は
電流注入層、ｎ型ＳｉＣ層１２は発光層となる。
キャリア濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ型ＳｉＣ基板であ
る。このｎ型ＳｉＣ基板１１の一方の主面上にＬＰＥ法
によって、まずＧａおよびＮを添加したキャリア濃度５
×１０17ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｎ型ＳｉＣ層１２を
積層する。次いでこの上にＡｌを添加したキャリア濃度
２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｐ型ＳｉＣ層１３
を積層する。ｎ型ＳｉＣ基板１１・ｐ型ＳｉＣ層１３は
電流注入層、ｎ型ＳｉＣ層１２は発光層となる。
【００２８】そしてｎ型ＳｉＣ基板１１のもう一方の主
面に厚さ約０．３μｍのＮｉ電極１４、ｐ型ＳｉＣ層１
３に厚さ約２μｍのＡｌ電極１５をスパッタリング法に
よって形成する。
面に厚さ約０．３μｍのＮｉ電極１４、ｐ型ＳｉＣ層１
３に厚さ約２μｍのＡｌ電極１５をスパッタリング法に
よって形成する。
【００２９】この電極をそれぞれ酸処理をして所定の形
状に整形した後、アルゴンガス中において約１０００
℃、５分程度の加熱処理を行う。この加熱処理によって
Ｎｉ電極１４・Ａｌ電極１５はＳｉＣとほどよく反応し
てオ−ム性電極となる。
状に整形した後、アルゴンガス中において約１０００
℃、５分程度の加熱処理を行う。この加熱処理によって
Ｎｉ電極１４・Ａｌ電極１５はＳｉＣとほどよく反応し
てオ−ム性電極となる。
【００３０】なおＮｉ電極１４は４つ、Ａｌ電極１５は
１つ形成する。このような形状にする理由を次に述べ
る。ＮｉやＡｌは光を吸収してしまうため電極は小さい
方が好ましい。ただし単に小さくするだけだと電流が広
がらず発光する面積が小さくなってしまうので、一方の
電極は複数設けて電流が広がるようにする。
１つ形成する。このような形状にする理由を次に述べ
る。ＮｉやＡｌは光を吸収してしまうため電極は小さい
方が好ましい。ただし単に小さくするだけだと電流が広
がらず発光する面積が小さくなってしまうので、一方の
電極は複数設けて電流が広がるようにする。
【００３１】このようにして発光素子が完成する。本実
施例に対する比較例として図２に同じ４Ｈ型ＳｉＣを用
いた発光素子の断面図を示す。図中の番号については図
１と同一の部分には同じ番号を付けた。本比較例は、第
１の実施例のＡｌを添加したｐ型ＳｉＣ層１３の代わり
に、Ｇａを添加したｐ型ＳｉＣ層を用いた点のみが異な
る。
施例に対する比較例として図２に同じ４Ｈ型ＳｉＣを用
いた発光素子の断面図を示す。図中の番号については図
１と同一の部分には同じ番号を付けた。本比較例は、第
１の実施例のＡｌを添加したｐ型ＳｉＣ層１３の代わり
に、Ｇａを添加したｐ型ＳｉＣ層を用いた点のみが異な
る。
【００３２】図２において１１はＮが主な不純物である
キャリア濃度が２×１０18ｃｍ-3のｎ型ＳｉＣ基板であ
る。このｎ型ＳｉＣ基板１１の一方の主面上にＬＰＥ法
によって、まずガリウム（Ｇａ）およびＮを添加したキ
ャリア濃度５×１０17ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｎ型Ｓ
ｉＣ層１２を積層する。次いでこの上にＧａを添加した
キャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｐ型
ＳｉＣ層２１を積層する。
キャリア濃度が２×１０18ｃｍ-3のｎ型ＳｉＣ基板であ
る。このｎ型ＳｉＣ基板１１の一方の主面上にＬＰＥ法
によって、まずガリウム（Ｇａ）およびＮを添加したキ
ャリア濃度５×１０17ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｎ型Ｓ
ｉＣ層１２を積層する。次いでこの上にＧａを添加した
キャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｐ型
ＳｉＣ層２１を積層する。
【００３３】そして第１の実施例と同様にしてＮｉ電極
１４・Ａｌ電極１５を形成して発光素子が完成する。第
１の実施例の発光素子と本比較例の発光素子の発光強度
とを比較したところ、２０ｍＡという同じ大きさの順方
向の電流に対して、第１の実施例の発光素子は本比較例
の発光素子の約５倍の発光強度を示した。また発光色は
青であった。
１４・Ａｌ電極１５を形成して発光素子が完成する。第
１の実施例の発光素子と本比較例の発光素子の発光強度
とを比較したところ、２０ｍＡという同じ大きさの順方
向の電流に対して、第１の実施例の発光素子は本比較例
の発光素子の約５倍の発光強度を示した。また発光色は
青であった。
【００３４】なお第１の実施例においてｎ型ＳｉＣ層１
２の厚さは５〜３０μｍ程度、ｐ型ＳｉＣ層１３の厚さ
は１０〜３０μｍ程度が好ましい。これは厚くしすぎる
と光を吸収してしまうからであり、また薄くしすぎると
電流が広がらないからである。
２の厚さは５〜３０μｍ程度、ｐ型ＳｉＣ層１３の厚さ
は１０〜３０μｍ程度が好ましい。これは厚くしすぎる
と光を吸収してしまうからであり、また薄くしすぎると
電流が広がらないからである。
【００３５】またｎ型ＳｉＣ基板１１・ｎ型ＳｉＣ層１
２・ｐ型ＳｉＣ層１３の不純物のキャリア濃度は１０17
〜１０19ｃｍ-3程度が好ましい。これはキャリア濃度が
高いと電流は広がるが光を吸収しやすくなるからであ
り、キャリア濃度が低いとその逆となるからである。
２・ｐ型ＳｉＣ層１３の不純物のキャリア濃度は１０17
〜１０19ｃｍ-3程度が好ましい。これはキャリア濃度が
高いと電流は広がるが光を吸収しやすくなるからであ
り、キャリア濃度が低いとその逆となるからである。
【００３６】また電極を形成する方法としてはスパッタ
リング法の他にも真空蒸着法などを用いることもでき
る。ここで第１の実施例を改良した発光素子の断面図を
図３に示す。図中の番号については図１と同一の部分に
は同じ番号を付けた。この発光素子はｐ型ＳｉＣ層１３
の上に、電流拡散層としてＡｌを高濃度に添加したキャ
リア濃度が約２×１０19ｃｍ-3のｐ型ＳｉＣ層３１を積
層したもので、第１の実施例の発光素子と比べて約１０
倍の発光強度を示した。
リング法の他にも真空蒸着法などを用いることもでき
る。ここで第１の実施例を改良した発光素子の断面図を
図３に示す。図中の番号については図１と同一の部分に
は同じ番号を付けた。この発光素子はｐ型ＳｉＣ層１３
の上に、電流拡散層としてＡｌを高濃度に添加したキャ
リア濃度が約２×１０19ｃｍ-3のｐ型ＳｉＣ層３１を積
層したもので、第１の実施例の発光素子と比べて約１０
倍の発光強度を示した。
【００３７】続いて図４に本発明の第２の実施例に係る
発光素子の断面図を示す。この発光素子は２Ｈ型のＳｉ
Ｃを用いた発光素子である。図４において４１はＮが主
な不純物であるキャリア濃度３×１０17ｃｍ-3のｎ型Ｓ
ｉＣ基板である。このｎ型ＳｉＣ基板４１の一方の主面
上にＣＶＤ法を用いて２Ｈ型のＳｉＣ層４２〜４４を順
次積層する。４２はＮが主な不純物であるキャリア濃度
２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｎ型ＳｉＣ層、４
３はＧａとＮを添加したキャリア濃度１×１０17ｃ
ｍ-3、厚さ約５μｍのｎ型ＳｉＣ層、４４はＡｌを添加
したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１０μｍの
ｐ型ＳｉＣ層である。
発光素子の断面図を示す。この発光素子は２Ｈ型のＳｉ
Ｃを用いた発光素子である。図４において４１はＮが主
な不純物であるキャリア濃度３×１０17ｃｍ-3のｎ型Ｓ
ｉＣ基板である。このｎ型ＳｉＣ基板４１の一方の主面
上にＣＶＤ法を用いて２Ｈ型のＳｉＣ層４２〜４４を順
次積層する。４２はＮが主な不純物であるキャリア濃度
２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｎ型ＳｉＣ層、４
３はＧａとＮを添加したキャリア濃度１×１０17ｃ
ｍ-3、厚さ約５μｍのｎ型ＳｉＣ層、４４はＡｌを添加
したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１０μｍの
ｐ型ＳｉＣ層である。
【００３８】そしてｎ型ＳｉＣ基板４１のもう一方の主
面に厚さ約１μｍのＮｉ電極４５を、ｐ型ＳｉＣ層４４
に厚さ約１μｍのＴｉ電極４６を形成する。形成方法は
第１の実施例と同様であり、Ｎｉ電極４５は１つ、Ｔｉ
電極４６は３つ形成する。
面に厚さ約１μｍのＮｉ電極４５を、ｐ型ＳｉＣ層４４
に厚さ約１μｍのＴｉ電極４６を形成する。形成方法は
第１の実施例と同様であり、Ｎｉ電極４５は１つ、Ｔｉ
電極４６は３つ形成する。
【００３９】この発光素子も第１の実施例の発光素子と
同様な発光強度を示した。また電流値によって異なる
が、順方向の電流２０ｍＡ程度で波長４３０ｎｍ程度に
その発光スペクトルのピ−クを持ち紫〜青の発光色を示
した。２Ｈ型のＳｉＣは４Ｈ型のＳｉＣに比べて禁制帯
幅が大きいためキャリア濃度が同じ場合、発光スペクト
ルのピ−クが短波長側に移動する。
同様な発光強度を示した。また電流値によって異なる
が、順方向の電流２０ｍＡ程度で波長４３０ｎｍ程度に
その発光スペクトルのピ−クを持ち紫〜青の発光色を示
した。２Ｈ型のＳｉＣは４Ｈ型のＳｉＣに比べて禁制帯
幅が大きいためキャリア濃度が同じ場合、発光スペクト
ルのピ−クが短波長側に移動する。
【００４０】次に図５に本発明の第３の実施例に係る発
光素子の断面図を示す。この発光素子はＡｌＮを用いた
発光素子である。図５において５１はサファイア基板で
ある。このサファイア基板５１の一方の主面上にＭＯＣ
ＶＤ法を用いてＡｌＮ層５２〜５４を順次積層する。５
２はＣｄを添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚
さ約１μｍのｐ型ＡｌＮ層、５３はＭｇとＴｅを添加し
たキャリア濃度１×１０17ｃｍ-3，厚さ約１μｍのｎ型
ＡｌＮ層、５４はＴｅを添加したキャリア濃度２×１０
18ｃｍ-3，厚さ約３μｍのｎ型ＡｌＮ層である。
光素子の断面図を示す。この発光素子はＡｌＮを用いた
発光素子である。図５において５１はサファイア基板で
ある。このサファイア基板５１の一方の主面上にＭＯＣ
ＶＤ法を用いてＡｌＮ層５２〜５４を順次積層する。５
２はＣｄを添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚
さ約１μｍのｐ型ＡｌＮ層、５３はＭｇとＴｅを添加し
たキャリア濃度１×１０17ｃｍ-3，厚さ約１μｍのｎ型
ＡｌＮ層、５４はＴｅを添加したキャリア濃度２×１０
18ｃｍ-3，厚さ約３μｍのｎ型ＡｌＮ層である。
【００４１】この後エッチングによってｐ型ＡｌＮ層５
２を露出させ、ｐ型ＡｌＮ層５２に約１μｍの厚さの金
（Ａｕ）電極５５、ｎ型ＡｌＮ層５４に約１μｍの厚さ
のＡｕ電極５６を真空蒸着法を用いて形成する。この後
５００℃程度の温度で約５分間の熱処理を行いオ−ム性
電極とする。
２を露出させ、ｐ型ＡｌＮ層５２に約１μｍの厚さの金
（Ａｕ）電極５５、ｎ型ＡｌＮ層５４に約１μｍの厚さ
のＡｕ電極５６を真空蒸着法を用いて形成する。この後
５００℃程度の温度で約５分間の熱処理を行いオ−ム性
電極とする。
【００４２】この発光素子は実施例１の発光素子と同様
な発光強度を示し、波長４２０ｎｍ程度に発光スペクト
ルのピ−クを有した。図６に本発明の第４の実施例に係
る発光素子の断面図を示す。この発光素子は２Ｈ型のＳ
ｉＣを用いた発光素子である。
な発光強度を示し、波長４２０ｎｍ程度に発光スペクト
ルのピ−クを有した。図６に本発明の第４の実施例に係
る発光素子の断面図を示す。この発光素子は２Ｈ型のＳ
ｉＣを用いた発光素子である。
【００４３】図６において６１はＮを主たる不純物とし
て添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ型ＳｉＣ
基板である。このｎ型ＳｉＣ基板６１の一方の主面上に
ＬＰＥ法を用いて２Ｈ型のＳｉＣ層６２・６３を順次積
層する。６２はＡｌとＡｓを添加したキャリア濃度１×
１０17ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｎ型ＳｉＣ層、６３は
Ａｌを添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚さ約
１０μｍのｐ型ＳｉＣ層である。
て添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ型ＳｉＣ
基板である。このｎ型ＳｉＣ基板６１の一方の主面上に
ＬＰＥ法を用いて２Ｈ型のＳｉＣ層６２・６３を順次積
層する。６２はＡｌとＡｓを添加したキャリア濃度１×
１０17ｃｍ-3、厚さ約１０μｍのｎ型ＳｉＣ層、６３は
Ａｌを添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚さ約
１０μｍのｐ型ＳｉＣ層である。
【００４４】ｎ型ＳｉＣ基板６１のもう一方の主面に厚
さ約１μｍのＮｉ電極６４、ｐ型ＳｉＣ層６３に厚さ約
３μｍのＡｌ電極６５を実施例１と同様にして形成す
る。この発光素子も実施例１と同様な発光強度を示し
た。また発光色は青緑〜青であった。
さ約１μｍのＮｉ電極６４、ｐ型ＳｉＣ層６３に厚さ約
３μｍのＡｌ電極６５を実施例１と同様にして形成す
る。この発光素子も実施例１と同様な発光強度を示し
た。また発光色は青緑〜青であった。
【００４５】図７に本発明の第５の実施例に係る発光素
子の断面図を示す。この発光素子は２Ｈ型のＳｉＣを用
いた発光素子である。図７において７１はＮを主たる不
純物として添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ
型ＳｉＣ基板である。このｎ型ＳｉＣ基板７１の一方の
主面上にＢと酸素（Ｏ）を添加したキャリア濃度１×１
０17ｃｍ-3、厚さ約５μｍのｎ型ＳｉＣ層７２、Ａｌを
添加したキャリア濃度２×１０18、厚さ約１０μｍのｐ
型ＳｉＣ層７３をＬＰＥ法を用いて順次積層する。
子の断面図を示す。この発光素子は２Ｈ型のＳｉＣを用
いた発光素子である。図７において７１はＮを主たる不
純物として添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ
型ＳｉＣ基板である。このｎ型ＳｉＣ基板７１の一方の
主面上にＢと酸素（Ｏ）を添加したキャリア濃度１×１
０17ｃｍ-3、厚さ約５μｍのｎ型ＳｉＣ層７２、Ａｌを
添加したキャリア濃度２×１０18、厚さ約１０μｍのｐ
型ＳｉＣ層７３をＬＰＥ法を用いて順次積層する。
【００４６】この後ｎ型ＳｉＣ基板７１のもう一方の主
面にＮｉ電極７４、ｐ型ＳｉＣ層７３にＡｌ電極７４を
実施例１と同様に形成する。この発光素子も実施例１の
発光素子と同様な発光強度を示した。また電流値によっ
て異なるがおおむね緑〜黄の発光色を示す。
面にＮｉ電極７４、ｐ型ＳｉＣ層７３にＡｌ電極７４を
実施例１と同様に形成する。この発光素子も実施例１の
発光素子と同様な発光強度を示した。また電流値によっ
て異なるがおおむね緑〜黄の発光色を示す。
【００４７】図８に本発明の第６の実施例に係る発光素
子の断面図を示す。この発光素子は４Ｈ型のＳｉＣを用
いた発光素子である。図８において８１はＮを主たる不
純物として添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ
型ＳｉＣ基板である。このｎ型ＳｉＣ基板８１の一方の
主面上にベリリウム（Ｂｅ）とＡｓを添加したキャリア
濃度１×１０17ｃｍ-3、厚さ約５μｍのｎ型ＳｉＣ層８
２、Ａｌを添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ、厚さ
約１０μｍのｐ型ＳｉＣ層８３をＬＰＥ法によって順次
積層する。
子の断面図を示す。この発光素子は４Ｈ型のＳｉＣを用
いた発光素子である。図８において８１はＮを主たる不
純物として添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ
型ＳｉＣ基板である。このｎ型ＳｉＣ基板８１の一方の
主面上にベリリウム（Ｂｅ）とＡｓを添加したキャリア
濃度１×１０17ｃｍ-3、厚さ約５μｍのｎ型ＳｉＣ層８
２、Ａｌを添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ、厚さ
約１０μｍのｐ型ＳｉＣ層８３をＬＰＥ法によって順次
積層する。
【００４８】この後、実施例１と同様にしてＮｉ電極８
４・Ａｌ電極８５を形成する。この発光素子も実施例１
の発光素子と同様な発光強度を示した。また波長４００
〜４５０ｎｍ程度に発光スペクトルのピ−クを持ち紫〜
青の発光色を呈した。
４・Ａｌ電極８５を形成する。この発光素子も実施例１
の発光素子と同様な発光強度を示した。また波長４００
〜４５０ｎｍ程度に発光スペクトルのピ−クを持ち紫〜
青の発光色を呈した。
【００４９】図９に本発明の第７の実施例に係る発光素
子の断面図を示す。この発光素子は２Ｈ型のＳｉＣを用
いた発光素子である。図９において９１はＮを主たる不
純物として添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ
型ＳｉＣ基板である。このｎ型ＳｉＣ基板９１の一方の
主面上にＢとＧａとＮを添加したキャリア濃度１×１０
17ｃｍ-3、厚さ約５μｍのｎ型ＳｉＣ層９２、Ａｌを添
加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１０μｍ
のｐ型ＳｉＣ層９３をＬＰＥ法を用いて順次積層する。
子の断面図を示す。この発光素子は２Ｈ型のＳｉＣを用
いた発光素子である。図９において９１はＮを主たる不
純物として添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3のｎ
型ＳｉＣ基板である。このｎ型ＳｉＣ基板９１の一方の
主面上にＢとＧａとＮを添加したキャリア濃度１×１０
17ｃｍ-3、厚さ約５μｍのｎ型ＳｉＣ層９２、Ａｌを添
加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１０μｍ
のｐ型ＳｉＣ層９３をＬＰＥ法を用いて順次積層する。
【００５０】この後、実施例１と同様にしてＮｉ電極９
４・Ａｌ電極９５を形成する。この発光素子も実施例１
の発光素子と同様な発光強度を示した。また発光層に異
なる発光色の元となる不純物が含まれているため、電流
値によって紫外〜青の様々な色を呈することができる。
４・Ａｌ電極９５を形成する。この発光素子も実施例１
の発光素子と同様な発光強度を示した。また発光層に異
なる発光色の元となる不純物が含まれているため、電流
値によって紫外〜青の様々な色を呈することができる。
【００５１】図１０に本発明の第８の実施例に係る発光
素子の断面図を示す。この発光素子は窒化物半導体を用
いた発光素子である。図１０において１０１はサファイ
ア基板、１０２は基板と上部の窒化物半導体層との間の
格子不整合を緩和するためのバッファ層である。
素子の断面図を示す。この発光素子は窒化物半導体を用
いた発光素子である。図１０において１０１はサファイ
ア基板、１０２は基板と上部の窒化物半導体層との間の
格子不整合を緩和するためのバッファ層である。
【００５２】バッファ層１０２上にＭＯＣＶＤ法を用い
て、Ｓｉを添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚
さ約３μｍのｎ型ＧａＮ層１０３、Ｓｉと亜鉛（Ｚｎ）
を添加したキャリア濃度１×１０17、厚さ約０．５μｍ
のｎ型ＩｎＧａＮ層１０４、Ｍｇを添加したキャリア濃
度２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１μｍのｐ型ＧａＮ層１０
５を順次積層する。
て、Ｓｉを添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚
さ約３μｍのｎ型ＧａＮ層１０３、Ｓｉと亜鉛（Ｚｎ）
を添加したキャリア濃度１×１０17、厚さ約０．５μｍ
のｎ型ＩｎＧａＮ層１０４、Ｍｇを添加したキャリア濃
度２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１μｍのｐ型ＧａＮ層１０
５を順次積層する。
【００５３】この後、実施例３と同様にしてＡｕ電極１
０６・Ａｕ電極１０７を形成する。この発光素子も実施
例１の発光素子と同様な発光強度を示した。また発光層
におけるＩｎとＧａとの間の比を変えることにより発光
する波長を変化させることができる。例えばＩｎ／（Ｇ
ａ＋Ｉｎ）を０〜０．３にすることにより波長４５５〜
５４０ｎｍ程度のピ−クを持つ発光を得ることができ、
この比を０．１〜０．２５とすると波長４８０〜５２０
ｎｍ程度の緑色の発光を得ることができる。
０６・Ａｕ電極１０７を形成する。この発光素子も実施
例１の発光素子と同様な発光強度を示した。また発光層
におけるＩｎとＧａとの間の比を変えることにより発光
する波長を変化させることができる。例えばＩｎ／（Ｇ
ａ＋Ｉｎ）を０〜０．３にすることにより波長４５５〜
５４０ｎｍ程度のピ−クを持つ発光を得ることができ、
この比を０．１〜０．２５とすると波長４８０〜５２０
ｎｍ程度の緑色の発光を得ることができる。
【００５４】図１１に本発明の第９の実施例に係る発光
素子の断面図を示す。この発光素子は窒化物半導体を用
いた発光素子である。図１１において１１１はサファイ
ア基板、１１２は基板と上部の窒化物半導体層との間の
格子不整合を緩和するためのバッファ層である。
素子の断面図を示す。この発光素子は窒化物半導体を用
いた発光素子である。図１１において１１１はサファイ
ア基板、１１２は基板と上部の窒化物半導体層との間の
格子不整合を緩和するためのバッファ層である。
【００５５】バッファ層１１２上にＭＯＣＶＤ法を用い
て、Ｓｉを添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚
さ約３μｍのｎ型ＡｌＧａＮ層１１３、ＳｉとＺｎを添
加したキャリア濃度１×１０17ｃｍ-3、厚さ約０．５μ
ｍのｎ型ＧａＮ層１１４、Ｍｇを添加したキャリア濃度
２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１μｍのｐ型ＡｌＧａＮ層１
１５を順次積層する。
て、Ｓｉを添加したキャリア濃度２×１０18ｃｍ-3、厚
さ約３μｍのｎ型ＡｌＧａＮ層１１３、ＳｉとＺｎを添
加したキャリア濃度１×１０17ｃｍ-3、厚さ約０．５μ
ｍのｎ型ＧａＮ層１１４、Ｍｇを添加したキャリア濃度
２×１０18ｃｍ-3、厚さ約１μｍのｐ型ＡｌＧａＮ層１
１５を順次積層する。
【００５６】この後、実施例３と同様にしてＡｕ電極１
１６・Ａｕ電極１１７を形成する。この発光素子も実施
例１の発光素子と同様な発光強度を示した。また発光色
は青紫〜青であった。
１６・Ａｕ電極１１７を形成する。この発光素子も実施
例１の発光素子と同様な発光強度を示した。また発光色
は青紫〜青であった。
【００５７】ここで発光強度は添加する不純物によって
も異なってくるが、ＡｌＧａＮ層１１３・１１５の組成
比によっても異なってくる。例えばＡｌ／（Ａｌ＋Ｇ
ａ）の比が０．１〜０．４においては電子・正孔が効率
良く注入されるが、この範囲を越える領域においては、
特にｐ型ＡｌＧａＮ層１１５に対するオ−ミック接触を
とることが非常に困難になる。このため電極部での電気
抵抗が増大し、発光効率が低下する。この点から、発光
効率を向上させるためにはＡｌ／（Ａｌ＋Ｇａ）の比は
０．２〜０．３が好ましい。
も異なってくるが、ＡｌＧａＮ層１１３・１１５の組成
比によっても異なってくる。例えばＡｌ／（Ａｌ＋Ｇ
ａ）の比が０．１〜０．４においては電子・正孔が効率
良く注入されるが、この範囲を越える領域においては、
特にｐ型ＡｌＧａＮ層１１５に対するオ−ミック接触を
とることが非常に困難になる。このため電極部での電気
抵抗が増大し、発光効率が低下する。この点から、発光
効率を向上させるためにはＡｌ／（Ａｌ＋Ｇａ）の比は
０．２〜０．３が好ましい。
【００５８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、発光
強度の大きい発光素子を提供することができる。
強度の大きい発光素子を提供することができる。
【図１】 本発明の実施例１に係る発光素子の断面図。
【図２】 本発明の実施例１に対する比較例に係る発光
素子の断面図。
素子の断面図。
【図３】 本発明の実施例１に係る発光素子の断面図。
【図４】 本発明の実施例２に係る発光素子の断面図。
【図５】 本発明の実施例３に係る発光素子の断面図。
【図６】 本発明の実施例４に係る発光素子の断面図。
【図７】 本発明の実施例５に係る発光素子の断面図。
【図８】 本発明の実施例６に係る発光素子の断面図。
【図９】 本発明の実施例７に係る発光素子の断面図。
【図１０】 本発明の実施例８に係る発光素子の断面
図。
図。
【図１１】 本発明の実施例９に係る発光素子の断面
図。
図。
１１、４１…ｎ型ＳｉＣ基板 １２、４２、４３…ｎ型ＳｉＣ層 １３、４４…ｐ型ＳｉＣ層 ５１、１０１、１１１…サファイア基板 ５２…ｐ型ＡｌＮ層 ５３、５４…ｎ型ＡｌＮ層 １０２、１１２…バッファ層 １０３、１１４…ｎ型ＧａＮ層 １０４…ｎ型ＩｎＧａＮ層 １０５…ｐ型ＧａＮ層 １１３…ｎ型ＡｌＧａＮ層 １１５…ｐ型ＡｌＧａＮ層
Claims (1)
- 【請求項１】 第１導電型の第１の電流注入層と、この
第１の電流注入層に隣接し少なくとも２種類の不純物を
含む発光層と、この発光層に隣接した第２導電型の第２
の電流注入層とを備え、炭化ケイ素のIV族または窒素を
含むIII −V 族からなる化合物半導体発光素子におい
て、 前記発光層のアクセプタ−およびドナ−準位間のエネル
ギ−差のうち最も狭いエネルギ−差が前記第１および第
２の電流注入層のアクセプタ−およびドナ−準位間のエ
ネルギ−差よりも狭くなるように構成したことを特徴と
する化合物半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13149094A JPH07335940A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 化合物半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13149094A JPH07335940A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 化合物半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335940A true JPH07335940A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15059220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13149094A Pending JPH07335940A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 化合物半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335940A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006066556A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 窒化物半導体素子およびその製造方法 |
| JP2006080560A (ja) * | 2005-10-31 | 2006-03-23 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 光結合パワー半導体素子 |
| JP2016015463A (ja) * | 2014-06-10 | 2016-01-28 | エルシード株式会社 | ＳｉＣ材料の加工方法及びＳｉＣ材料 |
-
1994
- 1994-06-14 JP JP13149094A patent/JPH07335940A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006066556A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 窒化物半導体素子およびその製造方法 |
| JP2006080560A (ja) * | 2005-10-31 | 2006-03-23 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 光結合パワー半導体素子 |
| JP2016015463A (ja) * | 2014-06-10 | 2016-01-28 | エルシード株式会社 | ＳｉＣ材料の加工方法及びＳｉＣ材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6720570B2 (en) | Gallium nitride-based semiconductor light emitting device | |
| JP3209096B2 (ja) | ３族窒化物化合物半導体発光素子 | |
| JP5167127B2 (ja) | オプトエレクトロニクス半導体チップ | |
| US7737451B2 (en) | High efficiency LED with tunnel junction layer | |
| EP1791189B1 (en) | Semiconductor device and method of semiconductor device fabrication | |
| KR101174908B1 (ko) | 발광 소자 및 그 제조 방법 | |
| JP5836338B2 (ja) | 窒化物半導体構造及び半導体発光デバイス | |
| KR20100103866A (ko) | 고성능 헤테로구조 발광 소자 및 방법 | |
| WO2007136097A1 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH0268968A (ja) | 化合物半導体発光素子 | |
| US11538962B2 (en) | Light-emitting element and method for manufacturing light-emitting element | |
| KR100700529B1 (ko) | 전류 확산층을 구비한 발광 다이오드 및 그 제조 방법 | |
| JPH10256601A (ja) | 発光素子 | |
| KR20000024945A (ko) | 더블클래딩-더블헤테로구조를 갖는 질화갈륨계 발광소자의 제작방법 | |
| JP2790235B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体のｐ型化方法 | |
| JPH07335940A (ja) | 化合物半導体発光素子 | |
| JP5060823B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH09326508A (ja) | 半導体光素子 | |
| Park et al. | Effect of carrier blocking layers on the emission characteristics of AlGaN-based ultraviolet light emitting diodes | |
| JP3117203B2 (ja) | 発光ダイオードおよびその製造方法 | |
| JP2020181976A (ja) | 発光素子および発光素子の製造方法 | |
| KR100737821B1 (ko) | 발광 소자 및 그 제조방법 | |
| Kikawa et al. | Electroluminescence studies under forward and reverse bias conditions of a nitride-rich GaN1− xPx SQW structure LED grown by laser-assisted metal-organic chemical vapor deposition | |
| JP2795885B2 (ja) | 半導体発光ダイオード | |
| CN110168752A (zh) | 用于在紫外照射下生长发光器件的方法 |