JPS5918688A - ガリウム燐発光ダイオ−ド - Google Patents
ガリウム燐発光ダイオ−ドInfo
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- JPS5918688A JPS5918688A JP57128197A JP12819782A JPS5918688A JP S5918688 A JPS5918688 A JP S5918688A JP 57128197 A JP57128197 A JP 57128197A JP 12819782 A JP12819782 A JP 12819782A JP S5918688 A JPS5918688 A JP S5918688A
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- Japan
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- layer
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- light emitting
- junction
- emitting diode
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- Pending
Links
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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
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
- H01L33/305—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table characterised by the doping materials
-
- 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
- H01L33/0004—Devices characterised by their operation
- H01L33/0008—Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高輝度な緑色発光をするカリウム燐発光咬イオ
ードに関する。
ードに関する。
従来ガリウム燐を用いた緑色発光の発光タイオードにお
いては液相エヒタ＋シャル成長法において、予じめ不純
物を所定量仕込んだ融液を用いていたため、第１図に示
した濃度分布口の如く、基板直後１ａ）の不純物濃度が
最も低く、Ｐｎ接合Ｑ７）附近のｎ層（ｂ）では不純物
濃度が高くなっていた。このため発光タイオードとして
の特性は安定してぃたが、ｐｉ接合（１ηでの不純物濃
度差が小さくなって発光効率は０．２９６以下となって
いた。
いては液相エヒタ＋シャル成長法において、予じめ不純
物を所定量仕込んだ融液を用いていたため、第１図に示
した濃度分布口の如く、基板直後１ａ）の不純物濃度が
最も低く、Ｐｎ接合Ｑ７）附近のｎ層（ｂ）では不純物
濃度が高くなっていた。このため発光タイオードとして
の特性は安定してぃたが、ｐｉ接合（１ηでの不純物濃
度差が小さくなって発光効率は０．２９６以下となって
いた。
そこでエヒタ士シャル成長に休止時間を設けたり、気相
により融液中の不純物濃度に干渉する事で第２図に示す
如（ｐｎ接合（２７）に近ずくに従ってｎ層ｔＣ）の不
純物濃度を下げる事ができた。ところが２層１ｄ）はＩ
Ｘ １０”ｃ！ｌＩ−’程度の高不純物濃度のままで
あるためＰｎ接合（５）付近で結晶性が乱れたり、せっ
か（Ｐｎ接合（２７）で放出された光がＰ層で吸収され
たり、発光に寄与する亜鉛がｎ層へ拡散して傾斜接合に
なってしまう。従って光取出し効率が低下し、非発光再
結合中心が発生するので寿命が短かく全体的に暗い。
により融液中の不純物濃度に干渉する事で第２図に示す
如（ｐｎ接合（２７）に近ずくに従ってｎ層ｔＣ）の不
純物濃度を下げる事ができた。ところが２層１ｄ）はＩ
Ｘ １０”ｃ！ｌＩ−’程度の高不純物濃度のままで
あるためＰｎ接合（５）付近で結晶性が乱れたり、せっ
か（Ｐｎ接合（２７）で放出された光がＰ層で吸収され
たり、発光に寄与する亜鉛がｎ層へ拡散して傾斜接合に
なってしまう。従って光取出し効率が低下し、非発光再
結合中心が発生するので寿命が短かく全体的に暗い。
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、以下本発
明を実施例に基づいて詳細に説明する。
明を実施例に基づいて詳細に説明する。
第３図１ａ）は本発明実施例のカリウム燐発光タイオー
ドの模式図で、同図１ｂ）はその不純物濃度分布図であ
る。図において（１）はチ３コラルス十−法で引上げら
れスライスされたｎ型のガリウム燐基板で、不純物濃度
は１〜３ Ｘ １０ ”ａ！Ｉ−”ｅアロ。（２）＋３
１ ＋４１ ハソノ＆ 板（１１上にエヒタ牛シセル成
長されたｎ型層で、基板（１）に最も近いｎ型層（２）
は結晶の整合をとるため高濃度にしてあり、順次不純物
濃度を下げていっＣ１最後はア：、Ｊｔニアを導入し、
窒素は多いが発光中心をくずす８１等の不純物を除去し
た０、 ５〜１．２ Ｘ Ｉ Ｄ １６ｃｙｔ−’（Ｄ
不純物濃度（７）ｎ型層（４）を成長させる。Ｃ５１１
６１は同じくエピタ士シャル成長させたＰ型層で、いず
れも発光に寄与する不純物源として亜鉛がドープしであ
る。緑色発光に寄与する不純物は種々の説があり、ｎ側
のシリコンとＰ側の炭素が好ましいとする説もあるが、
熱的に不安定である。本発明では一般的なテルルや亜鉛
を準位とし窒素で発光を促進させるという説に依ってお
り、この場合Ｐｎ接合（７）に１桁以上の不純物濃度差
をもたせると共にｎ側に窒素、Ｐ側に亜鉛をドープして
おくのが最も発光効率がよく安定している事がわかった
。従ってＰ型層（５）は０．５〜ｔ ４ ｘ １０
α の不純物濃度がよいがこのままでは電極のオーミッ
クがとれないので、その上に不純物濃度が略々１Ｘ１０
ｃｍ のＰ型層（６）を設ける。但しこのＰ型層
（６１は不純物濃度が高いので光吸収を生じやすく、従
って１０μｍ以下にする必要がある。
ドの模式図で、同図１ｂ）はその不純物濃度分布図であ
る。図において（１）はチ３コラルス十−法で引上げら
れスライスされたｎ型のガリウム燐基板で、不純物濃度
は１〜３ Ｘ １０ ”ａ！Ｉ−”ｅアロ。（２）＋３
１ ＋４１ ハソノ＆ 板（１１上にエヒタ牛シセル成
長されたｎ型層で、基板（１）に最も近いｎ型層（２）
は結晶の整合をとるため高濃度にしてあり、順次不純物
濃度を下げていっＣ１最後はア：、Ｊｔニアを導入し、
窒素は多いが発光中心をくずす８１等の不純物を除去し
た０、 ５〜１．２ Ｘ Ｉ Ｄ １６ｃｙｔ−’（Ｄ
不純物濃度（７）ｎ型層（４）を成長させる。Ｃ５１１
６１は同じくエピタ士シャル成長させたＰ型層で、いず
れも発光に寄与する不純物源として亜鉛がドープしであ
る。緑色発光に寄与する不純物は種々の説があり、ｎ側
のシリコンとＰ側の炭素が好ましいとする説もあるが、
熱的に不安定である。本発明では一般的なテルルや亜鉛
を準位とし窒素で発光を促進させるという説に依ってお
り、この場合Ｐｎ接合（７）に１桁以上の不純物濃度差
をもたせると共にｎ側に窒素、Ｐ側に亜鉛をドープして
おくのが最も発光効率がよく安定している事がわかった
。従ってＰ型層（５）は０．５〜ｔ ４ ｘ １０
α の不純物濃度がよいがこのままでは電極のオーミッ
クがとれないので、その上に不純物濃度が略々１Ｘ１０
ｃｍ のＰ型層（６）を設ける。但しこのＰ型層
（６１は不純物濃度が高いので光吸収を生じやすく、従
って１０μｍ以下にする必要がある。
以上の様な構造にする事により、Ｐｎ接合（７）付近で
は略１桁の不純物７１度差があり、しかも高濃度のＰ層
（６）が離れているので、ｐｎ接合（７）での結晶性が
よく、非発光再結合中心が少なく、亜鉛の拡散が少ない
。この為Ｐｎ接合（７）は階段接合が保たれ注入効率が
高くなる。その結果発光効率０．４％を得る事が出来た
。しかも薄く高不純物濃度のＰ型層（６１がある為、光
吸収をおさえたまま電極のλ−三ラック得る事が出来た
。尚この様な効果はｐｎ接合付近のｎ層濃度が低い程効
果が大きいが、ｎＩｍ濃度が５Ｘ１０”１４以下の時に
効果が大きい。
は略１桁の不純物７１度差があり、しかも高濃度のＰ層
（６）が離れているので、ｐｎ接合（７）での結晶性が
よく、非発光再結合中心が少なく、亜鉛の拡散が少ない
。この為Ｐｎ接合（７）は階段接合が保たれ注入効率が
高くなる。その結果発光効率０．４％を得る事が出来た
。しかも薄く高不純物濃度のＰ型層（６１がある為、光
吸収をおさえたまま電極のλ−三ラック得る事が出来た
。尚この様な効果はｐｎ接合付近のｎ層濃度が低い程効
果が大きいが、ｎＩｍ濃度が５Ｘ１０”１４以下の時に
効果が大きい。
以上の如く本発明は、ｎ型ガリウム燐基板と、その上に
積層され表面の不純物濃度が５Ｘ１０１６ｃｍ−５以Ｆ
のｎ層と、そのｎ層表面に積層された亜鉛を含む第１の
Ｐ層と、その第１のＰ層上に積層され第１のＰ層より略
１桁不純物濃度がｉＫ ＜ １０μｍ以下の厚みを有す
る第２のＰ層を具備したカリウム燐発光づイオードであ
るから、特性が安定し高発光効率、高光取出率のため輝
度が高い、。
積層され表面の不純物濃度が５Ｘ１０１６ｃｍ−５以Ｆ
のｎ層と、そのｎ層表面に積層された亜鉛を含む第１の
Ｐ層と、その第１のＰ層上に積層され第１のＰ層より略
１桁不純物濃度がｉＫ ＜ １０μｍ以下の厚みを有す
る第２のＰ層を具備したカリウム燐発光づイオードであ
るから、特性が安定し高発光効率、高光取出率のため輝
度が高い、。
第１図と第２図は発光クイオードの特性を説明するため
の不純物濃度分布図、第３図１ａ）は本発明実施例のガ
リウム燐発光タイオードの模式図、同図＋ｈ）はその不
純物濃度分布図である。 図において（１）はカリウム燐基板、＋２１ ＋３１
（４１はｎ型層、Ｃ５１（６１はＰ型層、（７）はＰｎ
接合である。 第１□１ 第２図 第８図 （Ｇ） （ｂ）
の不純物濃度分布図、第３図１ａ）は本発明実施例のガ
リウム燐発光タイオードの模式図、同図＋ｈ）はその不
純物濃度分布図である。 図において（１）はカリウム燐基板、＋２１ ＋３１
（４１はｎ型層、Ｃ５１（６１はＰ型層、（７）はＰｎ
接合である。 第１□１ 第２図 第８図 （Ｇ） （ｂ）
Claims (1)
- １）ｎ型カリウム燐基板と、その上に積層され表面の不
純物濃度が５ｘｌＯａｓ 以下のｎ層と、そのｎ層表
面に積層された亜鉛を含む第１のＰ層と、その第１の２
層上に積層され第１のＰ層より略１桁不純物１Ｍ度が高
＜１０μｍ以下の厚みを有する第２のＰ層を具備した率
を特徴とするカリウム燐発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57128197A JPS5918688A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | ガリウム燐発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57128197A JPS5918688A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | ガリウム燐発光ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918688A true JPS5918688A (ja) | 1984-01-31 |
Family
ID=14978856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57128197A Pending JPS5918688A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | ガリウム燐発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918688A (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 |
-
1982
- 1982-07-21 JP JP57128197A patent/JPS5918688A/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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