JPS63288072A - 半導体発光装置 - Google Patents

半導体発光装置

Info

Publication number
JPS63288072A
JPS63288072A JP62123506A JP12350687A JPS63288072A JP S63288072 A JPS63288072 A JP S63288072A JP 62123506 A JP62123506 A JP 62123506A JP 12350687 A JP12350687 A JP 12350687A JP S63288072 A JPS63288072 A JP S63288072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gaas
type
emitting device
epitaxial
film
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
Application number
JP62123506A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoyuki Ito
直行 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP62123506A priority Critical patent/JPS63288072A/ja
Publication of JPS63288072A publication Critical patent/JPS63288072A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は表示用インジケータや光を用いた情報処理シス
テムにおける光源として使用される半導体発光装置に関
する。更に詳しくは、青色発光を呈する半導体発光装置
の構造に関する。
〔従来の技術〕
青色発光を呈する半導体発光装置は、発光ダイオードを
用いたフルカラーディスプレイの(1′N成要素や、高
密度光情報処理システムにおける光源として、実用化が
期待されている。
青色発光を呈する半導体発光装置の構造に関して、従来
提案されているものの断面概略図をm5図に示す、第5
図はZnSeエピタキシャル膜を−S c m i c
 o n d u c t o r )型LEDを示し
ているan−uGaAs基板35上に厚さ5〜10μm
 11度のn−型ZnSeエピタキシャル膜36が形成
されている。37は% S iOx 、S isN、 
、AI、0.、高抵抗Zn5eなどからなる絶R1nで
ある。38は、金、ITO,In* o8などからなる
電極であり、39はn−型GaAs基板に形成したオー
ム性コンタクトである。1′u極38を直流電源の■極
、オーム性コンタクト39をe極に接続し、順方向バイ
アスを印加すると、絶縁11237とn−IJ1ZnS
ezピタキシar ルB 36の界面近傍から青色発光
が得られる。  (例えば、公開特許公報 昭50−0
4470.昭58−80883、昭58−21383、
昭57−188889など参照) 〔発明が解決しようとする問題点〕 n;f述の従来技術は次の様な問題点を有する。基板材
r[であるGaAsとエピタキシャル膜であるZn5e
とは、室温において0,27%の格子不整合がある。こ
のために、エピタキシャル膜の基板界面近傍には多数の
ミスフィツト転位が発止してしまう。エピタキシャル膜
と基板の界面を通して発光層であるZn5e層に電流注
入を行なう場合、ミスフィツト転位を任する基板界面近
傍は電気抵抗の高い領域となるため、通電に伴なう発熱
が増加し、半導体発光装置の寿命を短かくする原因とな
る。また、結晶成長時の基板加熱や半導体発光HW使用
時の通電による発熱に伴なって、基板からGaやAsな
どが不純物としてZnSeエピタキシャル較中に拡散す
る現象が、ミスフィツト転位の存在によって即進される
。発光層内部に拡散した不純物は、非発光性の再結合中
心や、望ましくない発光のオリジンとなる発光中心を形
成するため、発光装置の特性劣化や特性の経時的変化の
原因となる。
そこで、本発明は上述の問題点を解決するもので、長寿
命かつ特性の安定した半導体発光装置を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体発光装置は、GaAs基板上に形成した
Zn5cエピタキシヤル薄膜を少なくとも−Ω以上打す
る半導体発光装置において、前記GaAs基板と前記Z
nSeエピタキシャルinの間に、G2LAsと1nA
sからなるバッフ1一層を仔することを特徴とする。
〔実施例〕
以下、実施例に従がって、本発明の説明をさらに詳しく
行なう。
(実施例1〕 第1図は、本発明に係る半導体発光装置の一実施例を示
ず断面概略図である。
n−UGaAs基板1上に、厚さ5000λ〜1 u 
m 11度のn−型GaAsエピタキシャル膜2が形成
されている。3はInAsとGaAsからなる厚さ5〜
10μma度のn −HIC伝性を存する混晶エピタキ
シャル膜でtGaAsとZn5eに存在する0゜27%
の格子不整合を緩和するバッフ1一層である。 n−型
Ink、025GaO,075Asは、格子定数がZn
5eのそれと一致している。バフファー届としては、均
一組成(7)n−型1n0.025GaO,075As
を形成しても良いし、GaAs膜2から連続的にInA
sの組成を増加させてInk、025GaO。
075ΔSに至る組成分布を内包する混晶エピタキシャ
ル層でも良い。両者ともバッフ1一層としては同様の効
果が得られる。 4はI’7−さ5〜10μm程度のn
−型ZnSeエピタキシャル瞑、5は厚さ300〜20
00人程度のS i O* s S is N = 、
A l * Os 、高抵抗Zn5eなどの絶縁膜、6
はGaAs基板1に形成したオーム性コンタクト、7は
金、  ITOなどからなる電極である。オーム性コン
タクト6及び電極7を電源のe極、■極にそれぞれ接続
し、直流電圧を印加すると、460〜480nmに発光
ピークをイrする青色発光が得られる0発光装置の定電
流駆動を行なったところ、発光強度、発光スペクトルの
経時変化は全く観測されず、極めて安定した発光特性が
得られた。同一条件下で実施した発光装置の信頼性詳価
では、従来の発光装置に比べ、5〜6倍の寿命が得られ
た。
〔実施例2〕 第2図は、本発明に係る半導体発光vt置の一実施例を
示す断面概略図である。
〔実施例1〕と同様に、n−UGaAs基板8上に厚さ
5000人〜lItmri度のn−型GaAsエピタキ
シャル膜9を介して、n−!J1C伝性を育するGaA
sとInAsからなる混晶エピタキシャル膜のバッファ
一層10が形成されている。厚さは1〜10μm程度で
ある。バッフy−Hとしては、均一組成のn−型Ink
、025Ga0゜975Asを形成しても良いしN G
 a A s較9から連続的にInAsの組成を増加さ
せてInk。
025GaO,975Asに至る様な組成分布を内包す
る混晶エピタキシャル届でも良い0両者ともバッファ一
層としては同様の効果が得られる。
11は厚さ5〜10μmのn−型Zn5eエピタキシャ
ル校、12は厚さ5〜10μmのP−型2nSeエピタ
キシヤル膜である。13.14はGaAs基板8及びi
’−ZnSeエピタキシャル痕12に対1−るオーム性
コンタクトである。13.14を電源のO極、■極にそ
れぞれ接続し、直流電圧を印加すると、 460〜48
0nmに発光ピークを有する青色発光が得られる。発光
袋はの特性の経時変化、寿命等に関しては、  〔実施
例1〕と同様の結果が得られ、バッファ一層の効果が確
認された。
〔実施例3〕 第3図は、本発明に係る半導体発光装置の一実施例を示
す断面概略図である。
n−WGaAs基板15上に厚さ5000人〜1μm程
度のn −’MG aA sエピタキシャル膜16が形
成されている。17は、n−型4伝性を仔するGaAs
とInAsからなるa品エピタキシャル膜のバッファ一
層である。厚さは1〜10μm程度とした。 バッフ1
一層としては、均一組成のn−型Ink、025GaO
,975Asを形成しても良いし、GaAs膜16から
連続的に1nAsの組成を増加させてInk、025G
aO,975Asに至る様な組成分布を内包する混晶エ
ピタキシャル層でも良い、 両者ともバフツア一層とし
ては同様の効果が得られる。18は、厚さ50〜500
人程度のn−!!GaAszビタキシャル膜I9と、厚
さ50〜500λ程度のn−MI I n A sエピ
タキシャル較20とを交互に10〜100届ずつ程度積
層してなる歪超格子層である。歪超格子層18内部では
、結晶成長面内の格子定数がInk、025GaO,9
75Asのそれと一致する様に、GaAsとInAsの
結晶格子が互いに歪み合ったV通を保持しつつ積層構造
を形成している。結晶格子の歪により結晶を構成する元
素同志の結合状態が変化するため、歪超格子A!!1B
内部での転位や格子欠陥の発生は抑制される。さらに、
バブファ一層17に存在していた転位の伝搬も歪超格子
層18で停止され、歪超格子層の上部に積層する膜中へ
は伸長していかない、従って、バッフyF117と歪超
格子層1Bにより、結晶成長面内の格子定数がZn5e
に一致し、かつ転位や欠陥が極めて少ないバフファ一層
を形成することができる。21は厚さ5〜10μm程度
のn−型Zn5eエピタキシャル膜、22は厚さ300
〜2000人程度の510m、S11 Na Ale 
Os 、高抵抗Zn5eなどの絶縁膜、23はGaAs
E&板15に形成したオーム性コンタクト、24は金、
ITOなどからなる電極である。オーム性コンタクト2
3及び電極24をrrL源のO極、■極にそれぞれ接続
し、直流電圧を印加すると、460〜480nmに発光
ピークをイfする青色発光が得られる。発光k aの特
性の経時変化、寿命等に関しては、〔実施例1.2〕と
同様の結果が得られ、バフファ一層及び歪超格子層の効
果が確認された。
(実施例4) 第4図は、本発明に係る半導体発光装置の一実施例を示
す断面概略図である。
n−IJ1GaAs基板25上に厚さ5000λ〜1μ
mri度のn−型GaAszピタキシャルIQ 26が
形成されている。27は、n−型埠伝性を存するGaA
sと1nAsからなる況晶エピタキシャル設のバブ7゛
y−1iaである。厚さは1〜10μm11度とした。
バブファ一層としては、均一組成のn−Ulna、02
5Ga0.075Asを形成しても良いし、GaAs膜
26から連続的に1n八Sの組成を増加させて、Ink
、025GaO,975Asに至る槌な組成分布を内包
する混晶エピタキシャル層でも良い、 両者ともバフ7
ア一層とし工は同様の効果が得られる。28は、厚さ5
0〜500人ri度のn−型GnAsZビタキ7ヤル膜
29と厚さ50〜500人程度のn −型1nAsエピ
タキシヤルt230とを、交互に10〜100層ず゛つ
程度積層してなる歪超格子層である。歪超格子A!i2
8の411itは〔実施例3〕と同様に、転位や格子欠
陥の発生を抑制することと、転位の伝搬を停止すること
にある。  31は厚さ5〜10μmf1度のn−型Z
n5eエピタキシャル穀、32は厚さ5〜10umri
度のp−型Zn5cエピタキシヤル膜である。33.3
4はGaAs基板25及びp−2nSeエピタキシヤル
膜32に対するオーム性プ/タクトである。33.34
を電源のe極、■極にそれぞれ接続し、直流電圧を印加
すると、460〜480nmに発光ピークを有する青色
発光が得られる。発光装置の特性の経時変化、寿命等に
関しては、〔実施例1〜3〕と同様の結果が得られ、バ
ッフ1一層及び歪超格子層の効果が確認された。
本発明に係る半導体発光装置の製造にあたっては、分子
線エピタキシー法(MnE法)、有機金属気相熱分解法
(MOCVD法)、 CVD法、ホットウォールエピタ
キシー法(II W E法)などの各種エピタキシャル
成長法を用いることができる。
組成分布を内包するバフファ一層の形成は、GaAs基
板に供給する原料の供給量比を連続して変化させること
により実施できる。また、歪超格子層の形成は、G a
 A s及びInAsを成長させるための原料を、交互
にGaAs基板に供給するか、あるいは、連続して供給
される2%1類の昂料フラフクス中に交互にGaAs基
板を挿入するかいずれかの方法により実施できる。その
他、エピタキシャル膜、絶縁膜、オーム性電極などの形
成は、発光ダイオード、半導体レーザなどで行われてい
る手法と同様のプロセスにより容易に実施できる。
〔発明の効果〕
以上述べた様に、本発明によれば、G a A s基板
上に形成したZnSeエピタキシャルFJ膜を、少なく
とも一層以上存する半導体発光&t’ Rにおいて、G
λAs基板とZnSeエピタキシャルFj膜の間に、G
 a A sとIn−Asからなるバフファ一層を有す
る半導体発光装置を作製することにより青色発光光源と
して長寿命かつ安定した特性を呈する半導体発光装置が
得られる様になった6本発明が、光を用いた表示装置や
情報処理システムの光源として、極めて重要なデバイス
となることを確信する。
【図面の簡単な説明】
m1図は、本発明に係る半導体発光装置の一実施例を示
す断面概略図。 1・・・GλAs基板 2・・・n−型GaAsエピタキシャル膜3・・・バッ
フy−T!J 4・・・n−型Zn5eエピタキシャル膜5 ・・・絶
縁膜 6・・・オーム性:+7タクト 7・・・電極 第2図は、本発明に係る半4体発光装置の一実施例を示
す断面概■δ図。 8−G a A s U;、板 9・・・n−型GaAsエビクキシャル鮫lO・・・バ
フファ一層 11・・・n−型Zn5eエピタキシャル膜12・・・
p−型ZnSeエピタキシャル較13.14・・・オー
ム性コンタクト 第3図は、本発明に係る半導体レーザはの一実施例を示
す断面概略図。 15−G a A s基板 16・・・n−型GaAsエピタキシャル膜17・・・
バッフy−IWJ 18・・・歪超格子層 19・・・n−型GaAsエピクキシャル模20・・・
n−WInAsエピタキシャル較21・・・n −HI
Z n S eエピタキシャル膜22・・・絶縁膜 23・・・オーム性コンタクト 24・・・rr1極 第4図は、本発明に係る半導体発光袋2の一実施例を示
す断面概略図。 25− G a A s基板 26・・・n −型G aA sエピタキシャル膜27
・・・バッフ1一層 28・・・歪超格子層 20・・・n−型GaAsエピタキシャル痕30・・・
n−型1nAsエピタキシヤル膜31・・・n −1j
lZ n S eエピタキンヤル膜32・・・p−型Z
n5eエピタ牛ンヤル膜33.34・・・オーム性コン
タクト 第5図は、従来提案されている半導体発光!aF!lの
断面I!略図。 35−G a A s u板 36・・・ロー型Zn5eエピタキシャル膜37・・・
絶縁膜 38 ・・・電極 39・・・オーム性コンタクト 以  上 出4)″“°−”27′株″′:0社   ・−・1゜
代理人 弁理士 最 上  務 他1名  :)羊斗m

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)GaAs基板上に形成したZnSeエピタキシャル
    薄膜を少なくとも一層以上有する半導体発光装置におい
    て、前記GaAs基板と前記ZnSeエピタキシャル薄
    膜の間に、GaAsとInAsからなるバッファー層を
    有することを特徴とする半導体発光装置。 2)GaAsとInAsからなるバッファー層が、Ga
    AsとInAsの混晶エピタキシャル膜であり、該混晶
    エピタキシャル膜の格子定数がZnSeと一致すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体発光装
    置。 3)GaAsとInAsからなるバッファー層が、Zn
    Seの格子定数に等しい格子定数を有するGaAsと、
    InAsの混晶エピタキシャル膜と該混晶エピタキシャ
    ル膜上に形成したGaAsとInAsの歪超格子層とか
    らなることを特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の
    半導体発光装置。
JP62123506A 1987-05-20 1987-05-20 半導体発光装置 Pending JPS63288072A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62123506A JPS63288072A (ja) 1987-05-20 1987-05-20 半導体発光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62123506A JPS63288072A (ja) 1987-05-20 1987-05-20 半導体発光装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63288072A true JPS63288072A (ja) 1988-11-25

Family

ID=14862308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62123506A Pending JPS63288072A (ja) 1987-05-20 1987-05-20 半導体発光装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63288072A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5213998A (en) * 1991-05-15 1993-05-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for making an ohmic contact for p-type group II-VI compound semiconductors
CN1321488C (zh) * 1991-05-15 2007-06-13 明尼苏达州采矿制造公司 激光二极管

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5213998A (en) * 1991-05-15 1993-05-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for making an ohmic contact for p-type group II-VI compound semiconductors
CN1321488C (zh) * 1991-05-15 2007-06-13 明尼苏达州采矿制造公司 激光二极管

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6055996B2 (ja) 電場発光半導体装置
WO2021102696A1 (zh) 一种红外发光二极管
US4575742A (en) Epitaxial wafer for use in the production of an infrared LED
JP3567926B2 (ja) pn接合型リン化硼素系半導体発光素子、その製造方法および表示装置用光源
KR100901427B1 (ko) 반도체 재료 및 이를 이용한 반도체 소자
JP3102647B2 (ja) 半導体発光素子
JPS63288072A (ja) 半導体発光装置
US9627578B2 (en) Epitaxial wafer for light-emitting diodes
JPS61183977A (ja) 発光素子及びその製造方法
JPH02146779A (ja) ダブルヘテロ型エピタキシャル・ウエハ
JP2001068731A (ja) AlGaInP発光ダイオード
JPH0831620B2 (ja) 半導体発光装置
JP2000174341A (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
JPH08139358A (ja) エピタキシャルウエーハ
JPS6017969A (ja) 発光半導体装置
JP2005136136A (ja) 半導体装置の製造方法およびウエーハの製造方法
JP2001102627A (ja) AlGaInP系発光ダイオード及びその製造方法
JP2001007445A (ja) AlGaInP系発光素子及び発光素子用エピタキシャルウェハ
JPS5958878A (ja) 半導体発光装置
JPH0766450A (ja) 発光ダイオード素子とその製造方法
JPH0220086A (ja) 半導体レーザ
CN115588720A (zh) 一种p-NiO为盖层的光通信波段InN红外光发光管和激光器及其制备方法
JP2010219320A (ja) 発光素子の製造方法及び発光素子
JP2002314127A (ja) 半導体発光ダイオードおよび半導体発光ダイオード用エピタキシャルウェハ
JP2004247681A (ja) 酸化物半導体発光素子