JPH067601B2 - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
- Publication number
- JPH067601B2 JPH067601B2 JP6700685A JP6700685A JPH067601B2 JP H067601 B2 JPH067601 B2 JP H067601B2 JP 6700685 A JP6700685 A JP 6700685A JP 6700685 A JP6700685 A JP 6700685A JP H067601 B2 JPH067601 B2 JP H067601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- insulating film
- gap
- film
- emitting element
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/052—Light-emitting semiconductor devices having Schottky type light-emitting regions; Light emitting semiconductor devices having Metal-Insulator-Semiconductor type light-emitting regions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はMIS（Metal Insulator semi−conductor）接合
の発光素子の改良に関する。
の発光素子の改良に関する。
半導体の禁制帯幅が大きく、良好なpn接合を得ることが
困難な青色発光素子については、MIS接合が採用されて
いる。しかし、かかる青色発光素子に用いられる窒化ガ
リウム、硫化セレン、セレン化亜鉛、炭化シリコン等の
半導体においては、シリコン半導体の酸化シリコンに相
当する良好な絶縁薄膜を形成することが困難であった。
困難な青色発光素子については、MIS接合が採用されて
いる。しかし、かかる青色発光素子に用いられる窒化ガ
リウム、硫化セレン、セレン化亜鉛、炭化シリコン等の
半導体においては、シリコン半導体の酸化シリコンに相
当する良好な絶縁薄膜を形成することが困難であった。
このようなことから、最近、ラングミュアブロジェット
の方法により有機物の超薄膜を半導体表面に形成し、絶
縁体として用いる試みが主として英国ダーラム大学のJ、
Jロバーツ教授のグループが中心となって進められてい
る。MIS接合に用いる有機絶縁膜は、電子或いは正孔の
トンネル効果が生じる程度にその膜厚が十分に薄く（通
常、１００Å前後、又はそれ以下）、ピンホール等の欠
陥がないことが必要である。更に、電子、正孔を捕獲す
るトラップ準位が絶縁膜中、或いは絶縁膜と金属、半導
体との界面に存在しないこと、通電発光に伴なう発熱に
よって、絶縁膜の劣化が生じないこと、が必要である。
の方法により有機物の超薄膜を半導体表面に形成し、絶
縁体として用いる試みが主として英国ダーラム大学のJ、
Jロバーツ教授のグループが中心となって進められてい
る。MIS接合に用いる有機絶縁膜は、電子或いは正孔の
トンネル効果が生じる程度にその膜厚が十分に薄く（通
常、１００Å前後、又はそれ以下）、ピンホール等の欠
陥がないことが必要である。更に、電子、正孔を捕獲す
るトラップ準位が絶縁膜中、或いは絶縁膜と金属、半導
体との界面に存在しないこと、通電発光に伴なう発熱に
よって、絶縁膜の劣化が生じないこと、が必要である。
前記ロバーツ教授の報告によると、カドミウムステアリ
ン酸のラングミュアプロジェット膜（以下LB膜と略す）
を用いたGaP発光素子では、その発光効率が絶縁膜の膜
厚と共に上昇し、形成した最も厚い１７５Å以上でも、
更に効率が上昇するようにみられ、又発光効率が時間と
共に減少している。同教授は、更に銅フタロシアニン誘
導体により形成したLB膜を絶縁膜に用いたGaP発光素子
においては、絶縁膜の厚さが４０Åでその発光効率が最
大になり、その効率が8.6×１０-3とpn接合を用いた素
子に匹敵する発光効率が得られたことを報告している
が、４０Åという膜厚はSiO2を絶縁膜に用いたGaP発光
素子においても観測されている。
ン酸のラングミュアプロジェット膜（以下LB膜と略す）
を用いたGaP発光素子では、その発光効率が絶縁膜の膜
厚と共に上昇し、形成した最も厚い１７５Å以上でも、
更に効率が上昇するようにみられ、又発光効率が時間と
共に減少している。同教授は、更に銅フタロシアニン誘
導体により形成したLB膜を絶縁膜に用いたGaP発光素子
においては、絶縁膜の厚さが４０Åでその発光効率が最
大になり、その効率が8.6×１０-3とpn接合を用いた素
子に匹敵する発光効率が得られたことを報告している
が、４０Åという膜厚はSiO2を絶縁膜に用いたGaP発光
素子においても観測されている。
上述した２つの例のうちカドミウムステアリン酸の場合
は、その電気、発光特性から電子のトンネル現象に基づ
く注入型素子として動作しているとは考え難く、しかも
その発光効率も低い。他方、銅フタロシアニン誘導体を
用いた素子は、注入型素子として動作していると考えら
れ、LB膜のMIS接合への応用の可能性を示唆している。
しかし、発光の経時変化が観測されており、更に熱的安
定性とトラップ準位の少ない絶縁膜の開発が望まれてい
る。
は、その電気、発光特性から電子のトンネル現象に基づ
く注入型素子として動作しているとは考え難く、しかも
その発光効率も低い。他方、銅フタロシアニン誘導体を
用いた素子は、注入型素子として動作していると考えら
れ、LB膜のMIS接合への応用の可能性を示唆している。
しかし、発光の経時変化が観測されており、更に熱的安
定性とトラップ準位の少ない絶縁膜の開発が望まれてい
る。
本発明は、LB膜に比べて熱的安定性の高い蒸着法により
形成される有機高分子化合物の絶縁膜を用いた発光素子
を提供しようとするものである。
形成される有機高分子化合物の絶縁膜を用いた発光素子
を提供しようとするものである。
本発明者らは、上記従来の問題点を解消すべく鋭意研究
した結果、MIS接合の絶縁膜としてLB膜に比較して機械
的、熱的強度が高い真空蒸着法により形成される有機高
分子化合物を用いることによって、発光効率の向上と安
定性の優れた発光素子を見い出した。
した結果、MIS接合の絶縁膜としてLB膜に比較して機械
的、熱的強度が高い真空蒸着法により形成される有機高
分子化合物を用いることによって、発光効率の向上と安
定性の優れた発光素子を見い出した。
上記真空蒸着法により形成される有機高分子としては、
例えばポリイミド、ポリアミド、エポキシ樹脂等を挙げ
ることができる。
例えばポリイミド、ポリアミド、エポキシ樹脂等を挙げ
ることができる。
以下、本発明の実施例を説明する。
実施例１ まず、単結晶GaP基板上にエピタキシャル成長によりGaP
層を形成した後、このGaP層にイオウ及び窒素を夫々10
17cm-3、１０19cm-3ドープした。なお、上記GaP基板裏
面には予めインジウム電極がオーミックコンタクトとな
るように形成されている。
層を形成した後、このGaP層にイオウ及び窒素を夫々10
17cm-3、１０19cm-3ドープした。なお、上記GaP基板裏
面には予めインジウム電極がオーミックコンタクトとな
るように形成されている。
次いで、前記GaP基板を２つの蒸発源が設置された真空
槽中のホルダに取付けた。前記一方の蒸発源はピロメリ
ット酸２無水物（PMDA）が充填された試験管からなり、
他方の蒸発源はジアミノジフェニルエーテル（ODA）が
充填された試験管からなる。これらの試験管は、熱遮蔽
板で隔離され、夫々個別のヒータが設置されている。つ
づいて、真空槽を１０-5torrに排気し、各試験管を１５
０℃±２℃に加熱し、GaP基板のGaP層上に高分子化合物
の絶縁膜を蒸着した後、GaP基板を１９０℃、１時間の
熱処理を行なった。この蒸着工程においては、試験管上
に配置したシャッタを開閉することにより、蒸着量の制
御を行なった。なお、前記条件での高分子化合物の蒸着
速度は１０nm／minである。前記PMDA、ODAはポリイミド
の原料であり、熱処理によりGaP基板のGaP層上にポリイ
ミドの絶縁膜が形成された。このポリイミドの主成は、
赤外吸収スペクトルにより確認した。
槽中のホルダに取付けた。前記一方の蒸発源はピロメリ
ット酸２無水物（PMDA）が充填された試験管からなり、
他方の蒸発源はジアミノジフェニルエーテル（ODA）が
充填された試験管からなる。これらの試験管は、熱遮蔽
板で隔離され、夫々個別のヒータが設置されている。つ
づいて、真空槽を１０-5torrに排気し、各試験管を１５
０℃±２℃に加熱し、GaP基板のGaP層上に高分子化合物
の絶縁膜を蒸着した後、GaP基板を１９０℃、１時間の
熱処理を行なった。この蒸着工程においては、試験管上
に配置したシャッタを開閉することにより、蒸着量の制
御を行なった。なお、前記条件での高分子化合物の蒸着
速度は１０nm／minである。前記PMDA、ODAはポリイミド
の原料であり、熱処理によりGaP基板のGaP層上にポリイ
ミドの絶縁膜が形成された。このポリイミドの主成は、
赤外吸収スペクトルにより確認した。
次いで、１分間の蒸着により形成したポリイミド膜（厚
さ１０nm）上に全電極を真空蒸着により形成した。こう
した一連の方法によりAu／ポリイミド／ｎ−GaPのMIS接
合EL素子を製造した。
さ１０nm）上に全電極を真空蒸着により形成した。こう
した一連の方法によりAu／ポリイミド／ｎ−GaPのMIS接
合EL素子を製造した。
得られたFL素子のAu電極側を正にして３Ｖの電圧を印加
したところ、黄緑色の発光がAu電極の下に認められた。
発光時の電流は、〜100mAであった。EL光のスペクトル
は590nm付近に鋭いピークを持っていた。
したところ、黄緑色の発光がAu電極の下に認められた。
発光時の電流は、〜100mAであった。EL光のスペクトル
は590nm付近に鋭いピークを持っていた。
実施例２ PMDA、ODAの代りに酸無水物としてベンゾフェノンテト
ラカルボン酸２無水物、ベンゼンテトラカルボン酸２無
水物、ジアミンとしてジアミノナフタレン、ｐ−フェニ
レンジアミンを用いて実施例１と同様な方法でGaP基板
のGaP層上に真空蒸着、熱処理ポリイミド膜を形成し、
更にAu電極を形成したEL素子を製造したところ、実施例
１と同様な発光を観測することができた。
ラカルボン酸２無水物、ベンゼンテトラカルボン酸２無
水物、ジアミンとしてジアミノナフタレン、ｐ−フェニ
レンジアミンを用いて実施例１と同様な方法でGaP基板
のGaP層上に真空蒸着、熱処理ポリイミド膜を形成し、
更にAu電極を形成したEL素子を製造したところ、実施例
１と同様な発光を観測することができた。
実施例３ 蒸着すべき原料として、テレフタル酸クロリドと4,4′
−ジアミノジフェニルエーテル（又はp−フェニレンジ
アミン）を使用して実施例１と同様な方法でGaP基板のG
aP層に真空蒸着、熱処理して芳香族ポリアミド薄膜を形
成し、更にAu電極を形成したEL素子を製造したところ、
実施例１と同様な発光を観測することができた。
−ジアミノジフェニルエーテル（又はp−フェニレンジ
アミン）を使用して実施例１と同様な方法でGaP基板のG
aP層に真空蒸着、熱処理して芳香族ポリアミド薄膜を形
成し、更にAu電極を形成したEL素子を製造したところ、
実施例１と同様な発光を観測することができた。
実施例４ 蒸着すべき原料としてビスフェノールＡ及び2,2−ジ
〔４−1,2〔−エポキシプロピル）オキシフェニル〕プ
ロパン（ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンの反応
物）と、少量のメラミン（触媒）を実施例１と同様な方
法で真空蒸着、熱処理してエポキシ樹脂薄膜を形成し、
更にAu電極を形成してEL素子を製造したところ、実施例
１と同様な発光を観測することができた。
〔４−1,2〔−エポキシプロピル）オキシフェニル〕プ
ロパン（ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンの反応
物）と、少量のメラミン（触媒）を実施例１と同様な方
法で真空蒸着、熱処理してエポキシ樹脂薄膜を形成し、
更にAu電極を形成してEL素子を製造したところ、実施例
１と同様な発光を観測することができた。
以上詳述した如く、本発明によれば発光の効率、安全性
の著しく優れた発光素子を提供できる。
の著しく優れた発光素子を提供できる。
Claims (1)
- 【請求項１】金属、絶縁膜及び半導体を接合したMIS接
合の発光素子において、前記絶縁膜として真空蒸着法に
より合成した絶縁性有機高分子化合物を用いることを特
徴とする発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6700685A JPH067601B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6700685A JPH067601B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61226978A JPS61226978A (ja) | 1986-10-08 |
| JPH067601B2 true JPH067601B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=13332408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6700685A Expired - Lifetime JPH067601B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067601B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4540256B2 (ja) * | 2001-05-28 | 2010-09-08 | 株式会社ファインラバー研究所 | 光源用透光性被覆部材およびその被覆部材を備えた光源 |
| KR100631898B1 (ko) | 2005-01-19 | 2006-10-11 | 삼성전기주식회사 | Ｅｓｄ보호 능력을 갖는 질화갈륨계 발광 소자 및 그 제조방법 |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP6700685A patent/JPH067601B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61226978A (ja) | 1986-10-08 |
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