JPS584835B2 - GaP green light emitting display device - Google Patents
GaP green light emitting display deviceInfo
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- JPS584835B2 JPS584835B2 JP52094872A JP9487277A JPS584835B2 JP S584835 B2 JPS584835 B2 JP S584835B2 JP 52094872 A JP52094872 A JP 52094872A JP 9487277 A JP9487277 A JP 9487277A JP S584835 B2 JPS584835 B2 JP S584835B2
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明はGaP緑色発光表示装置の改良に関する。[Detailed description of the invention] This invention relates to improvements in GaP green light emitting displays.
従来より、モノリシツク型の半導体発光表示装置は種々
の方法で作られており、例えばGaAs1−xPxを用
いたプレーナ型の赤色発光表示装置は既に広く応用され
ている。Conventionally, monolithic semiconductor light emitting display devices have been manufactured by various methods, and for example, a planar type red light emitting display device using GaAs1-xPx has already been widely applied.
一方、赤色光は人間の目に強い刺激を与えるため、緑色
の半導体発光表示装置の開発も各所で行われている。On the other hand, since red light strongly irritates the human eye, green semiconductor light emitting display devices are being developed in various places.
しかし、高効率で緑色光を発光する材料は現在のところ
GaPに限られており、GaP緑色発光表示装置では未
だ十分なコントラストが得られていないのが実情である
。However, materials that emit green light with high efficiency are currently limited to GaP, and the reality is that GaP green light emitting display devices have not yet achieved sufficient contrast.
その理由を第1図を用いて説明する。第1図はGaP結
晶を用いたプレーナ型モノリシツク発光表示装置を模式
的に示しており、硫黄と窒素を含むn型GaP基板1に
選択的に窓をあけた拡散マスク2を設け、亜鉛拡散を行
ってP型層3を形成したものである。The reason for this will be explained using FIG. FIG. 1 schematically shows a planar monolithic light emitting display device using GaP crystal, in which a diffusion mask 2 with selective windows is provided on an n-type GaP substrate 1 containing sulfur and nitrogen to prevent zinc diffusion. Then, a P-type layer 3 was formed.
この構成でpn接合に順バイアス電流を流すことにより
、pn接合面から緑色光Aが出射される。With this configuration, by passing a forward bias current through the pn junction, green light A is emitted from the pn junction surface.
ところが、外部からの光が発光領域外の拡散マスク20
表面あるいはGaP基板1の表面で反射されて人間の目
に入る反射光B,Cが相当大きい。However, the light from the outside is exposed to the diffusion mask 20 outside the light emitting area.
The reflected lights B and C reflected by the surface or the surface of the GaP substrate 1 and entering the human eye are considerably large.
また、GaP結晶は透明であるため、基板1内に入って
裏面で反射されて出て、くる反射光Dも無視できない。Furthermore, since the GaP crystal is transparent, the reflected light D that enters the substrate 1, is reflected on the back surface, and comes out cannot be ignored.
即ち、所望の緑色光Aに対して反射光B,C,Dが太き
いため、発光部と非発光部とのコントラストが非常に悪
く、表示装置としての鮮明度、分解度に欠けるという問
題があった。That is, since the reflected lights B, C, and D are thicker than the desired green light A, the contrast between the light-emitting part and the non-light-emitting part is very poor, and there is a problem that the display device lacks clarity and resolution. there were.
この発明は上記した点に鑑みてなされたもので、発光部
と非発光部のコントラストを上げ、表示装置としての鮮
明度、分解度の向上を図ったGaP緑色発光表示装置を
提供するものである。This invention has been made in view of the above points, and provides a GaP green light-emitting display device that increases the contrast between the light-emitting part and the non-light-emitting part, and improves the clarity and resolution of the display device. .
この発明の骨子は、GaP緑色発光表示装置において、
GaP基板表面の発光部以外を1600〜2400Aの
窒化シリコン膜で覆い、かつ、GaP基板裏面を粗面と
して、この面に光吸収体層を被着することによりコント
ラスト向上を図った点にある。The gist of the invention is that in a GaP green light emitting display device,
The contrast is improved by covering the surface of the GaP substrate other than the light emitting part with a silicon nitride film of 1600 to 2400 A, and by making the back surface of the GaP substrate a rough surface and depositing a light absorber layer on this surface.
窒化シリコン膜は通常GaP基板に不純物を選択拡散す
る際に拡散マスクとして用いられるのであるが、特にこ
のマスクを上記した厚さで形成し、そのまま非発光部表
面に残すことにより、緑色光について大幅なコントラス
ト向上が実現するものである。A silicon nitride film is normally used as a diffusion mask when selectively diffusing impurities into a GaP substrate, but by forming this mask to the above-mentioned thickness and leaving it as it is on the surface of the non-emitting part, green light can be significantly reduced. This results in a significant improvement in contrast.
その理由を以下に説明する。GaP基板にマスクを被覆
した場合、外光に対する反射を最小にする条件は、Ga
P基板の屈折率ns、マスクの屈折率をnとすると、n
s=n2で与えられる。The reason for this will be explained below. When a GaP substrate is coated with a mask, the conditions to minimize reflection of external light are as follows:
If the refractive index of the P substrate is ns and the refractive index of the mask is n, then n
It is given by s=n2.
緑色光に対しては、ns=3.5であるから、n=1.
9程度が最適条件ということになる。For green light, ns=3.5, so n=1.
The optimum condition is about 9.
窒化シリコン膜は200〜850℃で形成することによ
って屈折率を1.9程度にすることが可能であり、従っ
て拡散マスクとして窒化シリコン膜を用い、その厚さを
所定範囲に設定すれば緑色光の反射を殆んど零とするこ
とができるわけである。A silicon nitride film can be formed at a temperature of 200 to 850°C to have a refractive index of about 1.9. Therefore, if a silicon nitride film is used as a diffusion mask and its thickness is set within a predetermined range, green light can be produced. This means that the reflection can be reduced to almost zero.
第2図はGaP基板表面に窒化シリコン膜を被覆し、裏
面には光吸収体層を被着して、緑色フィルタを介して外
光を与えた場合の、窒化シリコン膜の厚さと緑色反射光
の強さの関係を測定したデータである。Figure 2 shows the thickness of the silicon nitride film and the green reflected light when a silicon nitride film is coated on the front surface of the GaP substrate, a light absorber layer is deposited on the back surface, and external light is applied through a green filter. This is data that measures the strength of the relationship.
なお、緑色反射光の強さは緑色フィルタを通過した外光
の強さに対する比率で表わしてある。Note that the intensity of green reflected light is expressed as a ratio to the intensity of external light that has passed through the green filter.
また、窒化シリコン膜の厚さは選択拡散マスクとして実
用上使用される範囲に限ってある。Further, the thickness of the silicon nitride film is limited to a range that can be practically used as a selective diffusion mask.
このデータから明らかなように、窒化シリコン膜の厚さ
を1600〜2400Aの範囲に選ぶことによって、緑
色反射光が効果的に抑えられることが判る。As is clear from this data, green reflected light can be effectively suppressed by selecting the thickness of the silicon nitride film in the range of 1600 to 2400 Å.
次にこの発明の実施例第3図a〜eおよび第4図を参照
して説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 a to 3 e and FIG. 4.
第3図はウエハの処理工程を示すもので、まず、硫黄と
窒素を含むn型GaP基板11を用い、その表面に20
0〜800℃でシランガスとアンモニアガスを反応させ
るいわゆるCVD法により1600〜2400Aの窒化
シリコン膜12を被覆する(a)。FIG. 3 shows the wafer processing process. First, an n-type GaP substrate 11 containing sulfur and nitrogen is used, and a
A silicon nitride film 12 of 1600 to 2400 A is coated by a so-called CVD method in which silane gas and ammonia gas are reacted at 0 to 800° C. (a).
次にホトレジスト(図示せず)をマスクとしてフレオン
プラズマエッチングにより窒化シリコン膜12を選択エ
ッチングして所定位置のGaP基板11の表面を露出さ
せる(b)。Next, using a photoresist (not shown) as a mask, the silicon nitride film 12 is selectively etched by Freon plasma etching to expose the surface of the GaP substrate 11 at a predetermined position (b).
そして、残された窒化シリコン膜12を選択拡散マスク
として亜鉛を拡散し、約5μmの深さのp型層13,1
31,132を形成する(c)。Zinc is then diffused using the remaining silicon nitride film 12 as a selective diffusion mask, and the p-type layers 13 and 1 are approximately 5 μm deep.
31,132 (c).
そして、GaP基板11の裏面を5μm以上研磨した後
、表面には金−ベリリウム(1ωt%)合金および金を
蒸着し、これをパターニングしてp型層13の表面にp
側電極14,141,142を形成する(d)。After polishing the back surface of the GaP substrate 11 by 5 μm or more, a gold-beryllium (1ωt%) alloy and gold are deposited on the surface, and this is patterned to form a p-type layer 13 on the surface of the p-type layer 13.
Side electrodes 14, 141, 142 are formed (d).
研磨したGaP基板11の裏面を粗面に保つためには、
研磨後酸処理を施さない方がよい。In order to keep the back surface of the polished GaP substrate 11 rough,
It is better not to perform acid treatment after polishing.
次に、GaP基板11の裏面には、非晶質もしくは多結
晶質のシリコン層15を0.5〜1.5μmの厚さ被着
し、続いて金−シリコン(2ωt%)合金層16、金層
17を連続的に被着して多層のn側電極18を形成する
(e)。Next, an amorphous or polycrystalline silicon layer 15 with a thickness of 0.5 to 1.5 μm is deposited on the back surface of the GaP substrate 11, followed by a gold-silicon (2ωt%) alloy layer 16, A multilayer n-side electrode 18 is formed by continuously depositing a gold layer 17 (e).
このn側電極18は光吸収体層を兼ねたもので、基板裏
面を粗面としたことにより効果的な光吸収体層となる。This n-side electrode 18 also serves as a light absorber layer, and by making the back surface of the substrate rough, it becomes an effective light absorber layer.
そして、500℃、10分間の熱処理をした後、チップ
として切り出し、第4図に示すようにステム19上に金
−エポキシペーストを用いて固定した後、ステムに設け
られたp側リード20,201,202とp側電極14
の間を金線21,211,212でボンデイング接続し
、上部に緑色フィルタ22を設置して、表示装置を完成
する。After heat treatment at 500° C. for 10 minutes, the chip is cut out and fixed on the stem 19 using gold-epoxy paste as shown in FIG. , 202 and the p-side electrode 14
A bonding connection is made between them using gold wires 21, 211, and 212, and a green filter 22 is installed on top to complete the display device.
n側リード23はステム19と一体接続され、電気的に
は素子のn側電極18と接続されている。The n-side lead 23 is integrally connected to the stem 19 and electrically connected to the n-side electrode 18 of the element.
このように構成して、リード20と23の間に順方向バ
イアスを印加することによりp型層13と基板11との
接合面で緑色発光し、所望のパターンが表示される。With this structure, by applying a forward bias between the leads 20 and 23, green light is emitted at the junction surface between the p-type layer 13 and the substrate 11, and a desired pattern is displayed.
この場合、発光部からの光は緑色フィルタ22を通過し
て人間の目に感知される。In this case, the light from the light emitting section passes through the green filter 22 and is sensed by the human eye.
一方、緑色フィルタ22を通って素子に入る外光は、非
発光部領域では前述した神山により窒化シリコン膜12
では反射されることはない。On the other hand, outside light entering the device through the green filter 22 is filtered through the silicon nitride film 12 by the above-mentioned Kamiyama in the non-light emitting region.
It will not be reflected.
そして、この窒化シリコン膜12を通ってGaP基板1
1内に進行した光は、粗面とした裏面に設けた多層構造
のn側電極18が良好な光吸収体層として働くため、裏
面で反射して戻ってくることもない。Then, the GaP substrate 1 is passed through this silicon nitride film 12.
Since the n-side electrode 18 having a multilayer structure provided on the rough back surface acts as a good light absorber layer, the light that has traveled inside the device 1 is not reflected back from the back surface.
従って非発光部の領域はほぼ完全に黒になり、極めて鮮
明度、分解度の高い緑色発光表示が行われる。Therefore, the non-light-emitting area becomes almost completely black, and a green light-emitting display with extremely high clarity and resolution is performed.
なお、この発明は上記実施例に限られるものではない。Note that this invention is not limited to the above embodiments.
例えば、実施例では素子の前面に緑色フィルタを設置し
たが、第5図に示すようにステムに表子をマウントして
ポンデイングした後、全体を緑色の透明樹脂24でモー
ルドしてもよい。For example, in the embodiment, a green filter is installed on the front side of the element, but as shown in FIG. 5, after mounting a face on a stem and bonding, the entire element may be molded with green transparent resin 24.
樹脂モールドはフィルタの固定に比べて作業性がよく、
しかも振動に対して強いという利点がある。Resin molding is easier to work with than fixing the filter.
Moreover, it has the advantage of being resistant to vibration.
また、実施例ではn側電極としてシリコン層、金−シリ
コン合金層、金層からなる積層膜を用いて光吸収体とし
ての機能を持たせたが、シリコン層がなくても十分光吸
収体層として働く。In addition, in the example, a laminated film consisting of a silicon layer, a gold-silicon alloy layer, and a gold layer was used as the n-side electrode to function as a light absorber, but even without the silicon layer, it is sufficient to have a light absorber layer. Work as.
更にまた、ゲルマニウム層、金一ゲルマニウム合金層、
金層からなる積層膜を光吸収体を兼ねたn側電極として
もよい。Furthermore, a germanium layer, a gold-germanium alloy layer,
A laminated film made of a gold layer may be used as an n-side electrode that also serves as a light absorber.
その他、この発明はその越旨を逸脱しない範囲で種々変
形実施することが可能である。In addition, the present invention can be modified and implemented in various ways without departing from its spirit.
第1図はGaP緑色発光表示装置の発光部と非発光部の
コントラストを説明するだめの図、第2図はこの発明の
効果を説明するだめの実験データを示す図、第3図a〜
eはこの発明の一実施例のウエハ処理工程を説明するた
めの図、第4図は得られだウエハから切り出したチップ
をステムにマウントして緑色発光表示装置として完成し
た状態を示す図、第5図はこの発明の他の実施例のGa
P緑色発光表示装置を示す図である。
11・・・n型GaP基板、12・・・窒化シリコン膜
、13,131,132・・・p型層、14,141,
142・・・p側電極、15・・・シリコン層、16・
・・金−シリコン合金層、17・・・金層、18・・・
n側電極(光吸収体層)、19・・・ステム、20,2
0,202・・・p側リード、21,211,212
・・・金線、22・・・緑色フィルタ、23・・・n側
リード24・・・緑色の透明樹脂。FIG. 1 is a diagram for explaining the contrast between the light emitting part and the non-light emitting part of a GaP green light emitting display device, FIG. 2 is a diagram showing experimental data for explaining the effects of this invention, and FIGS.
e is a diagram for explaining the wafer processing step of an embodiment of the present invention, FIG. Figure 5 shows Ga of another embodiment of this invention.
FIG. 3 is a diagram showing a P green light emitting display device. 11... N-type GaP substrate, 12... Silicon nitride film, 13, 131, 132... P-type layer, 14, 141,
142... p-side electrode, 15... silicon layer, 16...
...Gold-silicon alloy layer, 17...Gold layer, 18...
n-side electrode (light absorber layer), 19... stem, 20, 2
0,202...p side lead, 21,211,212
... Gold wire, 22 ... Green filter, 23 ... N-side lead 24 ... Green transparent resin.
Claims (1)
わせる装置において、発光部以外の基板表面を1600
〜2400Aの窒化シリコン膜で覆い、基板裏面を粗面
としてこの面に光吸収体層を被着してなることを特徴と
するGaP緑色発光表示装置。1 In a device that forms a Pn junction on a GaP substrate to perform a green light emitting display, the surface of the substrate other than the light emitting part is
1. A GaP green light emitting display device comprising a substrate covered with a silicon nitride film of ~2400A, the back surface of the substrate being made rough, and a light absorbing layer being deposited on this surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52094872A JPS584835B2 (en) | 1977-08-08 | 1977-08-08 | GaP green light emitting display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52094872A JPS584835B2 (en) | 1977-08-08 | 1977-08-08 | GaP green light emitting display device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6305176A Division JPS534488A (en) | 1976-05-31 | 1976-05-31 | Gap green color emitting display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5351988A JPS5351988A (en) | 1978-05-11 |
| JPS584835B2 true JPS584835B2 (en) | 1983-01-27 |
Family
ID=14122132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52094872A Expired JPS584835B2 (en) | 1977-08-08 | 1977-08-08 | GaP green light emitting display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS584835B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPR534201A0 (en) * | 2001-05-30 | 2001-06-21 | Unisearch Limited | High efficiency silicon light emitting device |
| JP2008058370A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Temperature detecting apparatus, fixing unit, and image forming apparatus |
-
1977
- 1977-08-08 JP JP52094872A patent/JPS584835B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5351988A (en) | 1978-05-11 |
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