JPS59181681A - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
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- JPS59181681A JPS59181681A JP58056003A JP5600383A JPS59181681A JP S59181681 A JPS59181681 A JP S59181681A JP 58056003 A JP58056003 A JP 58056003A JP 5600383 A JP5600383 A JP 5600383A JP S59181681 A JPS59181681 A JP S59181681A
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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
- H01L33/02—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 semiconductor bodies
- H01L33/16—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 semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
- H01L33/18—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 semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous within the light emitting region
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水素を含む非晶質炭化珪素膜勿用いた注入型の
発光素子に関する。
発光素子に関する。
結晶半導体を用いた発光素子は、ＧａＰによる緑色ある
いは赤色ＬＥＤ 、 ＧａＡｓＰによる赤色ＬＥＤなど
、多くのものが実用化されている。しかしこれらは、結
晶半導体を用いるために、大面積かつ安価なものを得る
ことができないという難点があった。
いは赤色ＬＥＤ 、 ＧａＡｓＰによる赤色ＬＥＤなど
、多くのものが実用化されている。しかしこれらは、結
晶半導体を用いるために、大面積かつ安価なものを得る
ことができないという難点があった。
最近、水素を含む非晶質珪素（ ａ Ｓｊ：Ｈ ）がこ
れらの問題を解決するものとして注目されている。ａ−
Ｓｉ：Ｈ膜は、シランや７０ルシラン々どの珪素化合物
ガスのグロー放電分解全利用して、低温プロセスで大面
積の基板上に容易に形成することができるからである。
れらの問題を解決するものとして注目されている。ａ−
Ｓｉ：Ｈ膜は、シランや７０ルシラン々どの珪素化合物
ガスのグロー放電分解全利用して、低温プロセスで大面
積の基板上に容易に形成することができるからである。
ａ−Ｓｊ：Ｈｉ用いた注入型の発光素子として、従来ｐ
ｉｎ構造全利用したものが試作されている。
ｉｎ構造全利用したものが試作されている。
しかしこれは、７７°にという低温で赤〜赤外領域の発
光が観４（Ｉノされているだけで、発光効率の点でも実
用には程遠いものである。
光が観４（Ｉノされているだけで、発光効率の点でも実
用には程遠いものである。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、常温で可視領
域の発光を可能とした、非晶質半導体膜を用いた注入型
の発光素子を提供することを目的とする。
域の発光を可能とした、非晶質半導体膜を用いた注入型
の発光素子を提供することを目的とする。
本発明に係る発光素子は、水素を含む非晶質炭化珪素（
ａ−ＳｉＣ ： Ｈ ）膜を用い、その一方の面に整
流接合を形成する酸化物透明導電膜からなる第１の電極
を設け、他方の面に水素を含むｎ型あるいはｐ型の非晶
質珪素（ａ−８ｉ ：Ｈ）膜を介して第２の電極を設け
て構成される。
ａ−ＳｉＣ ： Ｈ ）膜を用い、その一方の面に整
流接合を形成する酸化物透明導電膜からなる第１の電極
を設け、他方の面に水素を含むｎ型あるいはｐ型の非晶
質珪素（ａ−８ｉ ：Ｈ）膜を介して第２の電極を設け
て構成される。
この場合発光素子の製造工程は、第１の電極が形成され
た透明基板上にａ−８ｉＣ： Ｈ膜、ａ−８ｔ：Ｈ膜、
第２の電極膜を順次積層形成してもよいし、逆に第２の
′「電極が形成された絶縁基板又は第２の電極となる金
属基板上にａ−８ｉ ： ＨＩ戻、ａ −Ｓ ｒ Ｃ：
Ｈ膜、第１の電極紫順次潰層形成してもよい。
た透明基板上にａ−８ｉＣ： Ｈ膜、ａ−８ｔ：Ｈ膜、
第２の電極膜を順次積層形成してもよいし、逆に第２の
′「電極が形成された絶縁基板又は第２の電極となる金
属基板上にａ−８ｉ ： ＨＩ戻、ａ −Ｓ ｒ Ｃ：
Ｈ膜、第１の電極紫順次潰層形成してもよい。
本発明によれば、非晶質半導体膜を用いるだめ、大面積
の基板上に低温プロセスで発光素子を実現できる。また
発光層として、−３１：ｕよシパンドギャップの広いａ
−３ｉＣ：Ｈ膜を用いるため可視領域の発ｙ０が得られ
る。更にａ −Ｓ ｉＣ： Ｈは注入によｐ生成したキ
ャリヤの放射再結合確率が高くなるため、室温において
発光させる事ができる。
の基板上に低温プロセスで発光素子を実現できる。また
発光層として、−３１：ｕよシパンドギャップの広いａ
−３ｉＣ：Ｈ膜を用いるため可視領域の発ｙ０が得られ
る。更にａ −Ｓ ｉＣ： Ｈは注入によｐ生成したキ
ャリヤの放射再結合確率が高くなるため、室温において
発光させる事ができる。
又、本発明ではａ−８ｉＣ：Ｈの裏面に不純物をドープ
したａ−８ｉ ：Ｈ層を設ける。ａ−８ｉＣ：Ｈは光学
的バンドギャップが２．３ ｅＶ以上になると高Ｃ，度
に不純物をドーグするのが建しい。従ってこの発明によ
れば光射出側はａ−３ｉＣ：Ｈに酸化物透明電極が設け
られるので光のロスなく元金外部に取り出せると共に、
裏面にオーミック用のドープしたａ−８ｉ： Ｈ膜を設
けるので高輝度が得られる。
したａ−８ｉ ：Ｈ層を設ける。ａ−８ｉＣ：Ｈは光学
的バンドギャップが２．３ ｅＶ以上になると高Ｃ，度
に不純物をドーグするのが建しい。従ってこの発明によ
れば光射出側はａ−３ｉＣ：Ｈに酸化物透明電極が設け
られるので光のロスなく元金外部に取り出せると共に、
裏面にオーミック用のドープしたａ−８ｉ： Ｈ膜を設
けるので高輝度が得られる。
以下本発明の詳細な説明する。第１図は一実施例の発光
素子を示す断面図である。１ノはガラス等の透明絶縁基
板であって、この上に第１の電極として透明電極１２が
形成されている。
素子を示す断面図である。１ノはガラス等の透明絶縁基
板であって、この上に第１の電極として透明電極１２が
形成されている。
透明電極１２は例えば酸化インジウム錫、酸化錫、酸化
インゾウム等であｐ、ＥＢ蒸尤云等によυ形成される。
インゾウム等であｐ、ＥＢ蒸尤云等によυ形成される。
この透り」電極１２上に、グロー放電分解法によってア
ンドーグのａ−８ｊＣ： Ｈ膜１３、不純物をドープし
たｎ型もしくはｐ型ａ−８＋：Ｈ膜１４を順次堆積し、
その表面に万一ミック接触をなず第２の電極とじでＡｔ
４４の金属電極１５ｆ：蒸着して、発光素子が完成す
る。
ンドーグのａ−８ｊＣ： Ｈ膜１３、不純物をドープし
たｎ型もしくはｐ型ａ−８＋：Ｈ膜１４を順次堆積し、
その表面に万一ミック接触をなず第２の電極とじでＡｔ
４４の金属電極１５ｆ：蒸着して、発光素子が完成す
る。
ａ−８ｉＣ：Ｈ膜１２とａ−８ｉ： Ｈｄ １３の形成
には、第２図に示すグロー放電分解装置を用いる。この
工程を具体的に説明すると、まずチャツバ２ノ内の平イ
テ平板電極２２．２３の一方、この例では上部′４Ｌ極
２２に、第１図の透明′−極１２才で形成した基板１ノ
を装着する。そしてチャンバ２１内を３ Ｘ １０
Ｔｏｒｒ以下に排気した後、図示しないヒータによシ基
板１１を約２００℃まで加熱する。この後、がンペ２４
ａ、２４ｂからそれぞれシラン（５ｉＨ４）とメタン（
ＣＨ４）を質１計流量計２５ａ、２５ｂで流量調整して
チャンバ２ノ内に供給し、内部圧力をｌ Ｔｏｒｒに設
頑して、高周波′、１１．源２６から３４ｍ鞭偏２の電
力を印加する。これにより、原料ガスの７０−放電分解
が生じて、アンドーグのａ−８ｉＣ： Ｈ％％ Ｉ ３
が堆＠する。
には、第２図に示すグロー放電分解装置を用いる。この
工程を具体的に説明すると、まずチャツバ２ノ内の平イ
テ平板電極２２．２３の一方、この例では上部′４Ｌ極
２２に、第１図の透明′−極１２才で形成した基板１ノ
を装着する。そしてチャンバ２１内を３ Ｘ １０
Ｔｏｒｒ以下に排気した後、図示しないヒータによシ基
板１１を約２００℃まで加熱する。この後、がンペ２４
ａ、２４ｂからそれぞれシラン（５ｉＨ４）とメタン（
ＣＨ４）を質１計流量計２５ａ、２５ｂで流量調整して
チャンバ２ノ内に供給し、内部圧力をｌ Ｔｏｒｒに設
頑して、高周波′、１１．源２６から３４ｍ鞭偏２の電
力を印加する。これにより、原料ガスの７０−放電分解
が生じて、アンドーグのａ−８ｉＣ： Ｈ％％ Ｉ ３
が堆＠する。
この後、放′亀およびｆス供給を一旦停止し、チャンバ
２ノ内を排気した後、ポンベ２４ａ。
２ノ内を排気した後、ポンベ２４ａ。
２４ｃから貝量靴箪計２５ａ、２５ｃで流気調整してＳ
ｉＨ４とドーパントガスである７オスフイン（ＰＨ３
）’ｘチャンバ２１内に供給し、上記と同様グロー放電
分解によシｎ型ａ −３ｉ ： Ｈ膜１４全堆積する。
ｉＨ４とドーパントガスである７オスフイン（ＰＨ３
）’ｘチャンバ２１内に供給し、上記と同様グロー放電
分解によシｎ型ａ −３ｉ ： Ｈ膜１４全堆積する。
なお、グロー放電分解の条件は、基板温度１００〜３５
０℃、内部圧力０．１〜Ｉ Ｔｏｒｒ 。
０℃、内部圧力０．１〜Ｉ Ｔｏｒｒ 。
高周波電力密度Ｉ Ｘ １０−２〜１毀会２の範囲で適
当に選択し得る。又、各層の膜厚は、透明電極１２が２
００〜５０００ Ｘ、 ａ−８ｉＣ： Ｈ膜１３がｏ、
ｏｉ〜１μｍ、ｎ型ａ−８ｊ：Ｈ膜１４が１ｏｏ〜１ｏ
ｏ。
当に選択し得る。又、各層の膜厚は、透明電極１２が２
００〜５０００ Ｘ、 ａ−８ｉＣ： Ｈ膜１３がｏ、
ｏｉ〜１μｍ、ｎ型ａ−８ｊ：Ｈ膜１４が１ｏｏ〜１ｏ
ｏ。
Ｘ１金属電極１５が１〜３μｍの範囲で選択し得る。ｎ
型ａ−８ｔ：Ｈ膜１４の不純物ドーｆ遺は０．１〜３％
の範囲でよい。
型ａ−８ｔ：Ｈ膜１４の不純物ドーｆ遺は０．１〜３％
の範囲でよい。
実際の試作例では、透明電極１２ｉ７５０Ｌａ−８ｉＣ
： Ｈ膜１３ ’１ｌｏ００ｘ、 ａ−３ｔ：ＨｌｄＪ
４を５００ Ｘ、その不純物ドープ量を１％、金属電
極１５を１μｍとした。
： Ｈ膜１３ ’１ｌｏ００ｘ、 ａ−３ｔ：ＨｌｄＪ
４を５００ Ｘ、その不純物ドープ量を１％、金属電
極１５を１μｍとした。
このように形成された発光素子では、鷲属′屯極１５と
透明電極１２の間に直流電圧を印加すると、常温で可視
領域の発光が見られる。
透明電極１２の間に直流電圧を印加すると、常温で可視
領域の発光が見られる。
下表は、ａ−８ｔＣ＊Ｈ膜１３の炭素量と光学的バンド
ギャップ、発光ピーク波長、またその発光ピーク波長に
対する透明電極１２の透過率の関係を示したものである
。
ギャップ、発光ピーク波長、またその発光ピーク波長に
対する透明電極１２の透過率の関係を示したものである
。
表から明らかなように、ａ−８ｉＣ：Ｈ膜１３の形成条
件を制御することによシ発光ピーク波長全選択すること
ができ、所望の発光色を僧ることができる。また透明電
極は可視光領域で十分な透過率を有し、ａ −Ｓ ｉＣ
： Ｈ膜からの発光を十分外−昌Ｉｓに」４叉り出すこ
とができる。
件を制御することによシ発光ピーク波長全選択すること
ができ、所望の発光色を僧ることができる。また透明電
極は可視光領域で十分な透過率を有し、ａ −Ｓ ｉＣ
： Ｈ膜からの発光を十分外−昌Ｉｓに」４叉り出すこ
とができる。
なお本９し明は上記実施例に限られない。例えばａ−８
＋Ｃ： ｆ（膜はフッ累を含んでもよい。又、ａ−８ｉ
Ｃ：Ｈ膜を形成する原料ガ゛スは例えばテトラメチルシ
ラン等、他のものを用い得る。ａ−８ｔ：Ｈ膜はｎ型に
ドープされる場合に限らずｐ型にドーグされたａ−８ｉ
：Ｉ（膜であってもよい。金・萬電極としてもＡｔの他
、ｎ型もしくはｐ型ａ−８ｉ：Ｈ膜に対してオーミック
接触するものであればよい。又、金属電極側７を出発基
板として、上１己実施例と逆の工程で膜形成することが
可能でちる０
＋Ｃ： ｆ（膜はフッ累を含んでもよい。又、ａ−８ｉ
Ｃ：Ｈ膜を形成する原料ガ゛スは例えばテトラメチルシ
ラン等、他のものを用い得る。ａ−８ｔ：Ｈ膜はｎ型に
ドープされる場合に限らずｐ型にドーグされたａ−８ｉ
：Ｉ（膜であってもよい。金・萬電極としてもＡｔの他
、ｎ型もしくはｐ型ａ−８ｉ：Ｈ膜に対してオーミック
接触するものであればよい。又、金属電極側７を出発基
板として、上１己実施例と逆の工程で膜形成することが
可能でちる０
第１図は本発明の一実施例の発光素子を示す１ス、第、
２図はその発光層を形成するグロー放電分解装置を示す
図である。 １〕・−・透明絶縁基板、１２・・・透明電極（＠ １
０電極）、１３ ＝−アンド−ゾロ−８ｉＣ： ｌ（膜
、１４− ｎ Ｗ ａ−３ｉ ： ＨＢＩＡ、 １５
・・−金属電極（第２の電極）。
２図はその発光層を形成するグロー放電分解装置を示す
図である。 １〕・−・透明絶縁基板、１２・・・透明電極（＠ １
０電極）、１３ ＝−アンド−ゾロ−８ｉＣ： ｌ（膜
、１４− ｎ Ｗ ａ−３ｉ ： ＨＢＩＡ、 １５
・・−金属電極（第２の電極）。
Claims (1)
- 水素を含む非晶質炭化珪素膜の一方の面に整流性接合を
形成する１軟化物透明導電瞑からなる第１の電極を設け
、他方の面に水素を合むｎ型まだはｐ型の非晶質珪素膜
を介して第２の電極を設けたこと全特徴とする発光素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58056003A JPS59181681A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58056003A JPS59181681A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59181681A true JPS59181681A (ja) | 1984-10-16 |
Family
ID=13014886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58056003A Pending JPS59181681A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59181681A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5408109A (en) * | 1991-02-27 | 1995-04-18 | The Regents Of The University Of California | Visible light emitting diodes fabricated from soluble semiconducting polymers |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58056003A patent/JPS59181681A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5408109A (en) * | 1991-02-27 | 1995-04-18 | The Regents Of The University Of California | Visible light emitting diodes fabricated from soluble semiconducting polymers |
| US5869350A (en) * | 1991-02-27 | 1999-02-09 | The Regents Of The University Of California | Fabrication of visible light emitting diodes soluble semiconducting polymers |
| US6534329B2 (en) | 1991-02-27 | 2003-03-18 | The Regents Of The University Of California | Visible light emitting diodes fabricated from soluble semiconducting polymers |
| US6878974B2 (en) | 1991-02-27 | 2005-04-12 | The Regents Of The University Of California | Visible light emitting diodes fabricated from soluble semiconducting polymers |
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