JPS6042611B2 - ＧａＰ緑色発光ダイオ−ドの製造方法 - Google Patents
ＧａＰ緑色発光ダイオ−ドの製造方法Info
- Publication number
- JPS6042611B2 JPS6042611B2 JP52148366A JP14836677A JPS6042611B2 JP S6042611 B2 JPS6042611 B2 JP S6042611B2 JP 52148366 A JP52148366 A JP 52148366A JP 14836677 A JP14836677 A JP 14836677A JP S6042611 B2 JPS6042611 B2 JP S6042611B2
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- concentration
- light emitting
- emitting diode
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はＧａＰ緑色発光ダイオードの製造方法に関
する。
する。
ＧａＰ緑色発光ダイオードはＮ型ＧａＰ基板上に液相
エピタキシャル成長法てＮ層、Ｐ層の二層成長を行つて
製造するのが通常である。
エピタキシャル成長法てＮ層、Ｐ層の二層成長を行つて
製造するのが通常である。
成長に際しては成長層中にキャリア不純物としてＮ層に
はＳ、Ｔｅなど、Ｐ層にＺｎをドープし、さらにＮ層の
みまたはＮ層、Ｐ層の両層に発光中心となる窒素をドー
プする。窒素のドーピングは、キャリアガス中にＮＨ。
を微量混ぜることによつて行う。キャリアガス中のＮＨ
３濃度と成長層にとりこまれる窒素濃度はほゞ比例し、
また発光タイオートの発光効率は窒素濃度５×１０’゜
α−０程度まては窒素濃度に比例して増大する。一方、
従来キャリアガスとして通常はルを用いているがこの場
合ＮＨ３の濃度を増すにつれて成長層表面にクレータ状
の異常成長（突起物）が起り、この突起物があると後の
工程が困難となる。異常成長の起らない状態での最大窒
素ドープ量はほゝ゛２×１０″８ＣｒｆＬ−３である。
従つて最大の発光効率を得るための５×１０″゜コー
゜という高濃度窒素ドープを行うと従来は多数の異常成
長のため発光ダイオード作製が困難であつた。 この発
明は従来のこの問題を解決し成長層表面を平滑に保ちな
がら窒素を高濃度にドーピングし高発光効率の発光ダイ
オードを得るための方法を提供するものである。
はＳ、Ｔｅなど、Ｐ層にＺｎをドープし、さらにＮ層の
みまたはＮ層、Ｐ層の両層に発光中心となる窒素をドー
プする。窒素のドーピングは、キャリアガス中にＮＨ。
を微量混ぜることによつて行う。キャリアガス中のＮＨ
３濃度と成長層にとりこまれる窒素濃度はほゞ比例し、
また発光タイオートの発光効率は窒素濃度５×１０’゜
α−０程度まては窒素濃度に比例して増大する。一方、
従来キャリアガスとして通常はルを用いているがこの場
合ＮＨ３の濃度を増すにつれて成長層表面にクレータ状
の異常成長（突起物）が起り、この突起物があると後の
工程が困難となる。異常成長の起らない状態での最大窒
素ドープ量はほゝ゛２×１０″８ＣｒｆＬ−３である。
従つて最大の発光効率を得るための５×１０″゜コー
゜という高濃度窒素ドープを行うと従来は多数の異常成
長のため発光ダイオード作製が困難であつた。 この発
明は従来のこの問題を解決し成長層表面を平滑に保ちな
がら窒素を高濃度にドーピングし高発光効率の発光ダイ
オードを得るための方法を提供するものである。
以下図にしたがつて本発明の実施例を説明する。 第１
図は本実施例方法により製造されたＧａＰ緑色発光ダイ
オードを示し、１はＮ型ＧａＰ基板、２、３は夫々基板
１上に順次液相エピタキシャル成長法により形成された
Ｎ型層及びＰ型層である。
図は本実施例方法により製造されたＧａＰ緑色発光ダイ
オードを示し、１はＮ型ＧａＰ基板、２、３は夫々基板
１上に順次液相エピタキシャル成長法により形成された
Ｎ型層及びＰ型層である。
キャリア不純物としてＮ型層２には０．５〜２×１０
″″α−０の濃度のＳが、又Ｐ型層３には２〜５×１０
１７ｃｍ−３の濃度のＺｎが夫々ドーピングされており
、更に発光中心としての窒素がＮ型層２のみ、又はＮ型
層２及びＰ型層３の両層にドーピングされている。
″″α−０の濃度のＳが、又Ｐ型層３には２〜５×１０
１７ｃｍ−３の濃度のＺｎが夫々ドーピングされており
、更に発光中心としての窒素がＮ型層２のみ、又はＮ型
層２及びＰ型層３の両層にドーピングされている。
上記Ｎ型層２及びＰ型層３の形成に用いられた液相エ
ピタキシャル成長法は周知の如く、キャリア不純物を含
むＧａ融液と基板１とをキャリアガス中にて接触させ、
徐冷するものてあるが、本発明に於てはこのときのキャ
リアガス、特に窒素添加の際のキャリアガスとしてＡｒ
ガスを選択したことに特徴がある。
ピタキシャル成長法は周知の如く、キャリア不純物を含
むＧａ融液と基板１とをキャリアガス中にて接触させ、
徐冷するものてあるが、本発明に於てはこのときのキャ
リアガス、特に窒素添加の際のキャリアガスとしてＡｒ
ガスを選択したことに特徴がある。
第２図は液相エピタキシャル成長に際して成長時キャ
リアガス（１１２またはＡｒ）中のＮＨ３濃度（モル％
）と成長層中にドープされる窒素濃度の関係図てあり、
窒素濃度はほゞＮＨ３濃度に比例することを示している
。
リアガス（１１２またはＡｒ）中のＮＨ３濃度（モル％
）と成長層中にドープされる窒素濃度の関係図てあり、
窒素濃度はほゞＮＨ３濃度に比例することを示している
。
実験によれば図の如くキャリアガス中のＮＨ。濃度１％
で成長層中の窒素濃度（成長開始温度を９８０’Ｃ）成
長終了温度を９００℃としたときの成長層表面の窒素濃
度）はほＳ′５×１０１８ｄ−３となる。そしてこの関
係はキャリアガスとしてＨ２を用いてもＮを用いてもほ
Ｓ゛同一である。一方、ダイオードの発光効率は成長層
中の窒素濃度にほＳ゛比例し窒素濃度５刈０１８ｃｒｎ
−３でほＳ゛０．１５％となる（但し電流密度は１２．
５Ａ／Ｃｌｔとする）。第３図はキャリアガス中のＮＨ
３濃度と成長層の表面状態（表面にできるクレータ状異
常成長の数（単位面積当り））の関係を示したものであ
り、キャリアガスとして鴇を用いる場合（同図曲線Ａ）
はＮＨ３濃度約０．６％からクレータができＮＨ３濃度
１％では表面に極めて多数のクレータ状異常成長がてき
る。
で成長層中の窒素濃度（成長開始温度を９８０’Ｃ）成
長終了温度を９００℃としたときの成長層表面の窒素濃
度）はほＳ′５×１０１８ｄ−３となる。そしてこの関
係はキャリアガスとしてＨ２を用いてもＮを用いてもほ
Ｓ゛同一である。一方、ダイオードの発光効率は成長層
中の窒素濃度にほＳ゛比例し窒素濃度５刈０１８ｃｒｎ
−３でほＳ゛０．１５％となる（但し電流密度は１２．
５Ａ／Ｃｌｔとする）。第３図はキャリアガス中のＮＨ
３濃度と成長層の表面状態（表面にできるクレータ状異
常成長の数（単位面積当り））の関係を示したものであ
り、キャリアガスとして鴇を用いる場合（同図曲線Ａ）
はＮＨ３濃度約０．６％からクレータができＮＨ３濃度
１％では表面に極めて多数のクレータ状異常成長がてき
る。
この状態では後の工程実施（電極形成、スクライブなど
）はほＳ゛不可能である。使用可能な状態での最大窒素
濃度は約３×１０１８ａｒ１−３でありこれはダイオー
ドの発光効率０．０７〜０．０９％に相当する。一方キ
ャリアガスとしてＡｒガスを用いる場合（同図曲線Ｂ）
はＨ２を用いる場合に比ペクレータができにくくＮＨ３
濃度１．０％程度でもほＳ゛平担な成長層表面が得られ
る。この時エピタキシャル層にドープされる窒素濃度は
約５×１０１８ｃ！ｒｌ−３であり、ダイオードの発光
効率は約０．１５％（電流密度１２．い１−２）である
。以上の事から明らかな様に液相エピタキシャル成長時
のキャリアガスとしてＡｒを用いることは高濃度の窒素
ドープを行うのに極めて有利であり従来Ｈ２をキャリア
ガスとして用いる場合に起りがちだつたクレータ状の異
常成長は殆んどなく、平滑な成長層表面の高濃度窒素ド
ープエピタキシャル層が得られる。
）はほＳ゛不可能である。使用可能な状態での最大窒素
濃度は約３×１０１８ａｒ１−３でありこれはダイオー
ドの発光効率０．０７〜０．０９％に相当する。一方キ
ャリアガスとしてＡｒガスを用いる場合（同図曲線Ｂ）
はＨ２を用いる場合に比ペクレータができにくくＮＨ３
濃度１．０％程度でもほＳ゛平担な成長層表面が得られ
る。この時エピタキシャル層にドープされる窒素濃度は
約５×１０１８ｃ！ｒｌ−３であり、ダイオードの発光
効率は約０．１５％（電流密度１２．い１−２）である
。以上の事から明らかな様に液相エピタキシャル成長時
のキャリアガスとしてＡｒを用いることは高濃度の窒素
ドープを行うのに極めて有利であり従来Ｈ２をキャリア
ガスとして用いる場合に起りがちだつたクレータ状の異
常成長は殆んどなく、平滑な成長層表面の高濃度窒素ド
ープエピタキシャル層が得られる。
その結果高発光効率のＧａＰ緑色発光ダイオードを安定
して得ることができる。
して得ることができる。
第１図は本発明実施例により製造された発光ダイオード
の断面図、第２図はキャリアガス中のＮＦＩ３濃度とエ
ピタキシャル成長層中の窒素濃度との関係を示す図、第
３図はキャリアガス中のＮＨ３濃度とエピタキシャル成
長層表面のクレータ密度との関係を示す図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・Ｎ型層、３・・・
・・・Ｐ型層。
の断面図、第２図はキャリアガス中のＮＦＩ３濃度とエ
ピタキシャル成長層中の窒素濃度との関係を示す図、第
３図はキャリアガス中のＮＨ３濃度とエピタキシャル成
長層表面のクレータ密度との関係を示す図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・Ｎ型層、３・・・
・・・Ｐ型層。
Claims (1)
- １ 液相エピタキシャル成長時、キャリアガスとしてＮ
Ｈ＿３を含むＡｒガスを用いることを特徴とするＧａＰ
緑色発光ダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52148366A JPS6042611B2 (ja) | 1977-12-07 | 1977-12-07 | ＧａＰ緑色発光ダイオ−ドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52148366A JPS6042611B2 (ja) | 1977-12-07 | 1977-12-07 | ＧａＰ緑色発光ダイオ−ドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5479579A JPS5479579A (en) | 1979-06-25 |
| JPS6042611B2 true JPS6042611B2 (ja) | 1985-09-24 |
Family
ID=15451149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52148366A Expired JPS6042611B2 (ja) | 1977-12-07 | 1977-12-07 | ＧａＰ緑色発光ダイオ−ドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042611B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5341032B2 (ja) * | 1973-02-26 | 1978-10-31 | ||
| JPS5072880A (ja) * | 1973-10-31 | 1975-06-16 | ||
| JPS5919917B2 (ja) * | 1975-12-11 | 1984-05-09 | 三菱電機株式会社 | エキソウエピタキシヤルセイチヨウホウ |
-
1977
- 1977-12-07 JP JP52148366A patent/JPS6042611B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5479579A (en) | 1979-06-25 |
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