JP2666525B2 - ＧａＡ１Ａｓ発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents
ＧａＡ１Ａｓ発光ダイオード及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はGaAlAs発光ダイオード、特に高出力のGaAlAs
発光ダイオード及びその製造方法に関するものである。
発光ダイオード及びその製造方法に関するものである。
［従来の技術］ 発光ダイオード（以下、LEDという）は、表示用素子
や通信用素子としてあらゆる分野の機器に使用されてい
る。その中でも、特に、リモートコントローラ（リモコ
ン）に利用されるものは、赤外発光用のLEDであり、よ
り短波長で高出力のものが要求されるようになってきて
いる。
や通信用素子としてあらゆる分野の機器に使用されてい
る。その中でも、特に、リモートコントローラ（リモコ
ン）に利用されるものは、赤外発光用のLEDであり、よ
り短波長で高出力のものが要求されるようになってきて
いる。
このリモコン用の赤外光高出力LEDとしては、通常Si
ドープGaAsが広く用いられている。このGaAs−LEDの発
光波長は930nmから960nmにあり、それより短波長のLED
を用いるためには、SiドープGaAlAsが用いられている。
ドープGaAsが広く用いられている。このGaAs−LEDの発
光波長は930nmから960nmにあり、それより短波長のLED
を用いるためには、SiドープGaAlAsが用いられている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記したSiドープGaAlAsでは、pn界面のAlAs混晶比を
Al添加量により変えて発光波長を制御している。ところ
が、AlAs混晶比により発光波長を制御するLEDでは、ｎ
層のAlAs混晶比はpn界面のAlAs混晶比に比べて高いが、
ｐ層のAlAs混晶比はpn界面のAlAs混晶比に比べて低くな
っている。AlAs混晶比を変えて発光波長を制御している
ため、いずれか一方の混晶比を低くせざるを得ないから
である。
Al添加量により変えて発光波長を制御している。ところ
が、AlAs混晶比により発光波長を制御するLEDでは、ｎ
層のAlAs混晶比はpn界面のAlAs混晶比に比べて高いが、
ｐ層のAlAs混晶比はpn界面のAlAs混晶比に比べて低くな
っている。AlAs混晶比を変えて発光波長を制御している
ため、いずれか一方の混晶比を低くせざるを得ないから
である。
また、従来のSiドープGaAlAsでは、pn界面で急峻なヘ
テロ接合が形成される。これは、製造法から来る制約で
その様になる。即ち、pn界面を持つLED用エピタキシャ
ルウェハにおける従来の液相エピタキシャル製造方法
は、基板にAlAs混晶比の異なる第１層成長用の成長溶液
と、第２層成長用の成長溶液の２種類の溶液を別個に用
意しておき、第１層の成長を待ってから、第２層目を成
長させるというものである。このため、pn界面近傍では
急峻なヘテロ接合が形成されることになる。
テロ接合が形成される。これは、製造法から来る制約で
その様になる。即ち、pn界面を持つLED用エピタキシャ
ルウェハにおける従来の液相エピタキシャル製造方法
は、基板にAlAs混晶比の異なる第１層成長用の成長溶液
と、第２層成長用の成長溶液の２種類の溶液を別個に用
意しておき、第１層の成長を待ってから、第２層目を成
長させるというものである。このため、pn界面近傍では
急峻なヘテロ接合が形成されることになる。
このように、ｐ層のAlAs混晶比がpn界面のAlAs混晶比
に比べて低くなっていると、ｐ層のエネルギャップが最
も小さいため、ｎ層やpn界面に比して短波長の光が吸収
されることになる。従ってpn界面で発した光は、ｎ層を
通して取り出されるが、ｐ層側へ向かった光は吸収され
てしまい、高い発光出力が得られないという欠点があっ
た。
に比べて低くなっていると、ｐ層のエネルギャップが最
も小さいため、ｎ層やpn界面に比して短波長の光が吸収
されることになる。従ってpn界面で発した光は、ｎ層を
通して取り出されるが、ｐ層側へ向かった光は吸収され
てしまい、高い発光出力が得られないという欠点があっ
た。
また、pn界面近傍で急峻なヘテロ接合が形成されてい
ると、ヘテロ界面特有の格子不整合による欠陥が発生
し、その存在により高い発光出力が得られず、寿命も短
いという欠点もあった。
ると、ヘテロ界面特有の格子不整合による欠陥が発生
し、その存在により高い発光出力が得られず、寿命も短
いという欠点もあった。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、
発光出力を大幅に増加させることができる新規なGaAlAs
−LEDを提供することにある。
発光出力を大幅に増加させることができる新規なGaAlAs
−LEDを提供することにある。
また、本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解
消し、急峻なヘテロ接合を持たず、ｐ層,n層のいずれの
AlAs混晶比の高い新規なGaAlAs−LEDの製造方法を提供
することにある。
消し、急峻なヘテロ接合を持たず、ｐ層,n層のいずれの
AlAs混晶比の高い新規なGaAlAs−LEDの製造方法を提供
することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨は、添加したSiが結晶の厚さ方向にｎ型
からｐ型のドーパントにpn反転してｎ型層及びｐ型層が
形成されているGaAlAs層と、該GaAlAs層の両面にそれぞ
れ形成された電極とを有するGaAlAs−LEDにおいて、上
記GaAlAs層のｐ型層に上記Siと共にSi以外のｐ型ドーパ
ントが添加し、かつ上記GaAlAs層のAlAs混晶比が上記pn
界面近傍で最も低くなるようにしたGaAlAs−LEDであ
り、それによって発光出力を大幅に向上させたものであ
る。
からｐ型のドーパントにpn反転してｎ型層及びｐ型層が
形成されているGaAlAs層と、該GaAlAs層の両面にそれぞ
れ形成された電極とを有するGaAlAs−LEDにおいて、上
記GaAlAs層のｐ型層に上記Siと共にSi以外のｐ型ドーパ
ントが添加し、かつ上記GaAlAs層のAlAs混晶比が上記pn
界面近傍で最も低くなるようにしたGaAlAs−LEDであ
り、それによって発光出力を大幅に向上させたものであ
る。
また、より高出力で高寿命を得るためには、GaAlAs層
のpn界面近傍で急峻なヘテロ接合を有しないことが望ま
しい。
のpn界面近傍で急峻なヘテロ接合を有しないことが望ま
しい。
そして、Si以外のｐ型ドーパントとしては、Ｃ、Zn、
Ge又はMgの１種又は、数種を用いることができる。
Ge又はMgの１種又は、数種を用いることができる。
一方、本発明のGaAlAs−LEDの製造方法は、Siを添加
したGaAlAs成長溶液を基板表面に接触させて徐冷し、該
徐冷中に上記Siをｎ型からｐ型のドーパントにpn反転さ
せてｎ型層及びｐ型層を有するGaAlAs層を成長した後、
上記基板を除去し、その後上記GaAlAs層の両面にそれぞ
れ電極を形成するGaAlAs発光ダイオードの製造方法にお
いて、GaAs、Al及びSi以外のｐ型ドーパントを溶解した
添加溶液を予め準備しておき、ｎ型GaAlAs層が成長した
後のpn反転温度で上記成長溶液に上記添加溶液を一定時
間接触させ、その後、上記成長溶液から添加溶液を分離
して上記成長溶液を徐冷することによりｐ型GaAlAs層を
成長させ、高出力のGaAlAs−LEDを得るようにしたもの
である。
したGaAlAs成長溶液を基板表面に接触させて徐冷し、該
徐冷中に上記Siをｎ型からｐ型のドーパントにpn反転さ
せてｎ型層及びｐ型層を有するGaAlAs層を成長した後、
上記基板を除去し、その後上記GaAlAs層の両面にそれぞ
れ電極を形成するGaAlAs発光ダイオードの製造方法にお
いて、GaAs、Al及びSi以外のｐ型ドーパントを溶解した
添加溶液を予め準備しておき、ｎ型GaAlAs層が成長した
後のpn反転温度で上記成長溶液に上記添加溶液を一定時
間接触させ、その後、上記成長溶液から添加溶液を分離
して上記成長溶液を徐冷することによりｐ型GaAlAs層を
成長させ、高出力のGaAlAs−LEDを得るようにしたもの
である。
［作用］ pn界面近傍で最もAlAs混晶比が低くなっていると、発
光部となるpn界面に比してｎ層及びｐ層のエネルギャッ
プが共に大きいため、ｎ層またはｐ層のいずれか一方の
層の混晶比が小さい場合と異なり、pn界面で発した短波
長の光がいずれか一方の層で特に吸収され易いというこ
とはない。従ってpn界面で発した光は、ｎ層とｐ層の両
層を通して外部に取り出されるため、高い発光出力が得
られる。
光部となるpn界面に比してｎ層及びｐ層のエネルギャッ
プが共に大きいため、ｎ層またはｐ層のいずれか一方の
層の混晶比が小さい場合と異なり、pn界面で発した短波
長の光がいずれか一方の層で特に吸収され易いというこ
とはない。従ってpn界面で発した光は、ｎ層とｐ層の両
層を通して外部に取り出されるため、高い発光出力が得
られる。
また、pn界面近傍で急峻ではなく、緩慢なヘテロ接合
が形成されていると、ヘテロ界面特有の格子不整合によ
る欠陥が発生しないため、より高い発光出力が得ら、ま
た寿命も長くなる。
が形成されていると、ヘテロ界面特有の格子不整合によ
る欠陥が発生しないため、より高い発光出力が得ら、ま
た寿命も長くなる。
一方、本発明のGaAlAs−LEDの製造方法は、第１層目
の成長を待ってから第２層目の成長を行なわせると、第
１層目と第２層目の成長が不連続に行なわれることか
ら、急峻なヘテロ接合が生じるという点に着目し、第１
層目の成長を待つことなく第２層目の成長条件を整え、
その後連続して第１層目と第２層目を成長させるように
したものである。
の成長を待ってから第２層目の成長を行なわせると、第
１層目と第２層目の成長が不連続に行なわれることか
ら、急峻なヘテロ接合が生じるという点に着目し、第１
層目の成長を待つことなく第２層目の成長条件を整え、
その後連続して第１層目と第２層目を成長させるように
したものである。
成長溶液ホルダに収納した高温の成長溶液を基板に接
触させて、徐々に冷却していくと、相対的に高い成長温
度ではｐ型の伝導型が、低い温度ではｎ型伝導型のエピ
タキシャル層が得られることから、ｐ型からｎ型へ転換
するpn反転温度に至る。pn反転温度に至ったとき、添加
溶液ホルダに収納した添加溶液を成長溶液に接触させて
ある時間保持すると、添加溶液が成長溶液中に拡散して
第１層成長用の成長溶液の上層に第２層目となるの成長
溶液層が形成される。成長溶液中の拡散は緩慢であるた
め、層の境目も緩慢な変化で構成される。
触させて、徐々に冷却していくと、相対的に高い成長温
度ではｐ型の伝導型が、低い温度ではｎ型伝導型のエピ
タキシャル層が得られることから、ｐ型からｎ型へ転換
するpn反転温度に至る。pn反転温度に至ったとき、添加
溶液ホルダに収納した添加溶液を成長溶液に接触させて
ある時間保持すると、添加溶液が成長溶液中に拡散して
第１層成長用の成長溶液の上層に第２層目となるの成長
溶液層が形成される。成長溶液中の拡散は緩慢であるた
め、層の境目も緩慢な変化で構成される。
その後、成長溶液から添加溶液を分離して除冷する
と、第１層及び第２層のエピタキシャル層が連続的に成
長していき、pn界面近傍が最もAlAs混晶比が低くなり、
界面近傍で緩やかなヘテロ接合が形成される。
と、第１層及び第２層のエピタキシャル層が連続的に成
長していき、pn界面近傍が最もAlAs混晶比が低くなり、
界面近傍で緩やかなヘテロ接合が形成される。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図〜第３図を用いて説明
する。
する。
本実施例によるGaAlAs−LED構造を第２図に示す。
LEDは、図示しないｎ型GaAs基板上に、後述するAlAs
混晶比プロファイルを持った、100μｍのｎ型GaAlAs層
２と100μｍのｐ型GaAlAs層３とを順次ピタキシャル成
長したヘテロ構造を有し、後にｎ型GaAs基板を取り除い
てある。基板の取除かれたエピタキシャルウエハのｎ型
GaAlAs層２の表面に、直径150μｍの円形のｎ側電極１
を形成し、ｐ型GaAlAs層３の裏面にはφ30μｍのｐ側部
分電極が形成されている。
混晶比プロファイルを持った、100μｍのｎ型GaAlAs層
２と100μｍのｐ型GaAlAs層３とを順次ピタキシャル成
長したヘテロ構造を有し、後にｎ型GaAs基板を取り除い
てある。基板の取除かれたエピタキシャルウエハのｎ型
GaAlAs層２の表面に、直径150μｍの円形のｎ側電極１
を形成し、ｐ型GaAlAs層３の裏面にはφ30μｍのｐ側部
分電極が形成されている。
このLEDに電流を流すとpn界面５で発光再結合する。p
n界面５からｎ型GaAlAs層２を通って表面に向った光は
そのまま外部に取り出され、ｐ型GaAlAs層３を通って裏
面に向った光は吸収されることなく裏面で反射し、表面
から外部に取り出すことができる。
n界面５からｎ型GaAlAs層２を通って表面に向った光は
そのまま外部に取り出され、ｐ型GaAlAs層３を通って裏
面に向った光は吸収されることなく裏面で反射し、表面
から外部に取り出すことができる。
このLEDのAlAs混晶比プロファイルを第１図に示す。
ｎ層では表面混晶比が0.30でpn界面に向ってほぼ直線状
に下って行き、pn界面のAlAs混晶比は0.07である。pn界
面からｐ層に向ってAlAs混晶比は徐々に高くなって行
き、約20μｍでAlAs混晶比は極大の0.48となり、その後
混晶比は裏面に向って直線状に低下し、裏面のAlAs混晶
比は0.19となる。
ｎ層では表面混晶比が0.30でpn界面に向ってほぼ直線状
に下って行き、pn界面のAlAs混晶比は0.07である。pn界
面からｐ層に向ってAlAs混晶比は徐々に高くなって行
き、約20μｍでAlAs混晶比は極大の0.48となり、その後
混晶比は裏面に向って直線状に低下し、裏面のAlAs混晶
比は0.19となる。
このようにGaAlAs−LEDは、pn界面近傍が最もAlAs混
晶比が低く、しかもpn界面近傍で急峻なヘテロ接合を有
しないようなプロファイルとなっている。
晶比が低く、しかもpn界面近傍で急峻なヘテロ接合を有
しないようなプロファイルとなっている。
次に、上述したようなAlAs混晶比プロファイルを有す
るGaAlAs−LEDの製造方法について説明する。LED用エピ
タキシャルウェハを製作するためのスライド式液相エピ
タキシャル成長治具と、その成長治具に原料をセットし
てから、エピタキシャルウェハを製作するまでの一連の
工程を第３図に示す。
るGaAlAs−LEDの製造方法について説明する。LED用エピ
タキシャルウェハを製作するためのスライド式液相エピ
タキシャル成長治具と、その成長治具に原料をセットし
てから、エピタキシャルウェハを製作するまでの一連の
工程を第３図に示す。
成長治具は、GaAs基板11をセットするための基板ホル
ダ８、Ga,GaAs多結晶,Al,Siから成る第１層成長のため
の成長用溶液10を収納するための成長溶液ホルダ７、第
２層成長のために成長用溶液10に添加するGa,Al,GaAs多
結晶,Znからなる添加溶液９を収納するための添加溶液
ホルダ６の３つのホルダから構成されている。なお、12
は添加溶液９の収納されている溶液溜め6aの蓋である。
ダ８、Ga,GaAs多結晶,Al,Siから成る第１層成長のため
の成長用溶液10を収納するための成長溶液ホルダ７、第
２層成長のために成長用溶液10に添加するGa,Al,GaAs多
結晶,Znからなる添加溶液９を収納するための添加溶液
ホルダ６の３つのホルダから構成されている。なお、12
は添加溶液９の収納されている溶液溜め6aの蓋である。
第３図（ａ）に示すように、基板ホルダ８にSiをドー
プしたｎ型GaAs基板11をセットする。成長溶液ホルダ７
の溶液溜め7aにはGa50g,Al117mg,GaAs7.0gそしてｎ型ド
ーパントとしてのSi90mgをセットする。添加溶液ホルダ
６の溶液溜め6gには、Ga10g,Al160mg,GaAs0.05gそして
ｐ型ドーパントとしてのZn100mgをセットする。この状
態で図示しない反応管内に本成長治具をセットし水素ガ
スと置換する。十分に置換が済んだら反応管内を950℃
に昇温し、Ga中に溶質が溶けるまで待つ。
プしたｎ型GaAs基板11をセットする。成長溶液ホルダ７
の溶液溜め7aにはGa50g,Al117mg,GaAs7.0gそしてｎ型ド
ーパントとしてのSi90mgをセットする。添加溶液ホルダ
６の溶液溜め6gには、Ga10g,Al160mg,GaAs0.05gそして
ｐ型ドーパントとしてのZn100mgをセットする。この状
態で図示しない反応管内に本成長治具をセットし水素ガ
スと置換する。十分に置換が済んだら反応管内を950℃
に昇温し、Ga中に溶質が溶けるまで待つ。
第３図（ｂ）に示すように、溶質が溶けたら成長溶液
ホルダ７を押し、成長溶液10をGaAs基板11に接触させ、
接触後冷却速度0.2℃/minで徐冷を開始する。
ホルダ７を押し、成長溶液10をGaAs基板11に接触させ、
接触後冷却速度0.2℃/minで徐冷を開始する。
第３図（ｃ）に示すように、pn反転温度まで来たら、
添加溶液ホルダ６を引き、成長溶液10と添加溶液９とを
接触させる。約40分間その状態を保持する。
添加溶液ホルダ６を引き、成長溶液10と添加溶液９とを
接触させる。約40分間その状態を保持する。
第３図（ｄ）に示すように、成長溶液10と添加溶液９
との接触後、添加溶液ホルダ６を押して元の位置に復帰
させ、成長溶液10と添加溶液９とを分離する。そのまま
状態で徐冷を続けpn界面を有する２層構造のエピタキシ
ャルウェハを得る。
との接触後、添加溶液ホルダ６を押して元の位置に復帰
させ、成長溶液10と添加溶液９とを分離する。そのまま
状態で徐冷を続けpn界面を有する２層構造のエピタキシ
ャルウェハを得る。
得られたエピタキシャルウェハを取り出したら、GaAs
基板11を研磨して取り除き、更にｐ層とｎ層がそれぞれ
100μｍになるように研磨する。研磨後、エピタキシャ
ルウェハの混晶比プロファイルを測定してみたところ、
第１図に示すようなプロファイルを示していた。もっと
も、第３図（ｃ）の工程において添加溶液９と接触した
成長溶液10が均一になるのに時間がかかるため、pn界面
での混晶比プロファイルの立ち上がり方は場所により異
なっていた。
基板11を研磨して取り除き、更にｐ層とｎ層がそれぞれ
100μｍになるように研磨する。研磨後、エピタキシャ
ルウェハの混晶比プロファイルを測定してみたところ、
第１図に示すようなプロファイルを示していた。もっと
も、第３図（ｃ）の工程において添加溶液９と接触した
成長溶液10が均一になるのに時間がかかるため、pn界面
での混晶比プロファイルの立ち上がり方は場所により異
なっていた。
このエピタキシャルウェハに電極を取り付け、ベアチ
ップの状態で発光出力を測定してみたところ、順方向電
流50mAで6.5mW以上の値を得ることができた。この発光
出力は従来のSiドープGaAlAs−LEDに比べ約1.9倍の値で
あった。なお、発光波長は880nmであった。
ップの状態で発光出力を測定してみたところ、順方向電
流50mAで6.5mW以上の値を得ることができた。この発光
出力は従来のSiドープGaAlAs−LEDに比べ約1.9倍の値で
あった。なお、発光波長は880nmであった。
以上述べたように本実施例によれば、pn界面近傍が最
もAlAsの混晶比が低く、しかもpn界面近傍で急峻なヘテ
ロ接合を有しないので、pn界面で発生した光がｐ層に入
っても吸収されることはなく、従って、ｐ層側へ向った
光も裏面で反射されｎ層表面から外部に有効に取り出す
ことができる。
もAlAsの混晶比が低く、しかもpn界面近傍で急峻なヘテ
ロ接合を有しないので、pn界面で発生した光がｐ層に入
っても吸収されることはなく、従って、ｐ層側へ向った
光も裏面で反射されｎ層表面から外部に有効に取り出す
ことができる。
また、本実施例のAlAs混晶比プロファイルは、pn界面
で急峻に変化していないため、ヘテロ界面特有の格子不
整合による欠陥が無く、このため高い発光出力が得られ
る。さらに、発光部となるpn界面のAlAs混晶比が最も低
く、格子定数が小さいため、活性層部に引張り応力が働
き、その結果寿命も長い。
で急峻に変化していないため、ヘテロ界面特有の格子不
整合による欠陥が無く、このため高い発光出力が得られ
る。さらに、発光部となるpn界面のAlAs混晶比が最も低
く、格子定数が小さいため、活性層部に引張り応力が働
き、その結果寿命も長い。
一方、本実施例の製造方法によれば、既存のスライド
式液相エピタキシャル装置をそままま用いて、第１層の
成長開始する前に、この第１層の成長溶液と第２層成長
のための添加溶液とを接触させ、成長溶液が均一になる
まで待った後、第１層と第２層を連続して成長させるこ
とによって、望むAlAs混晶比プロファイルを持つエピタ
キシャルウェハを得るようにしたので、従来の操作手順
を変更するだけ実現することができ、製造も容易であ
る。
式液相エピタキシャル装置をそままま用いて、第１層の
成長開始する前に、この第１層の成長溶液と第２層成長
のための添加溶液とを接触させ、成長溶液が均一になる
まで待った後、第１層と第２層を連続して成長させるこ
とによって、望むAlAs混晶比プロファイルを持つエピタ
キシャルウェハを得るようにしたので、従来の操作手順
を変更するだけ実現することができ、製造も容易であ
る。
特に、製造コストにおいては第１層成長用溶液に添加
する第２層成長用添加液は少量で良く、実際的には第１
層成長用溶液分の原料費がほとんどである。このためエ
ピタキシャルウェハを成長させるための原料費が、第２
層成長溶液を別個に必要とする従来の製造方法と比べて
少なくて済む。
する第２層成長用添加液は少量で良く、実際的には第１
層成長用溶液分の原料費がほとんどである。このためエ
ピタキシャルウェハを成長させるための原料費が、第２
層成長溶液を別個に必要とする従来の製造方法と比べて
少なくて済む。
なお、上記実施例ではｐ型ドーパントにZnを用いた
が、C,Ge,Mgを用いてもかまわない。
が、C,Ge,Mgを用いてもかまわない。
さらに、上記実施例では880nmの赤外光用LEDを得てい
るが、AlAs混晶比を変えることにより600nmから940nmま
での発光波長制御が可能であり、赤色の可視LEDを製作
することも可能である。従って、リモコン用の赤外光高
出力LEDに限定されず、広く表示用または通信用等に幅
広く利用できる。
るが、AlAs混晶比を変えることにより600nmから940nmま
での発光波長制御が可能であり、赤色の可視LEDを製作
することも可能である。従って、リモコン用の赤外光高
出力LEDに限定されず、広く表示用または通信用等に幅
広く利用できる。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、次のような効果を
発揮する。
発揮する。
（１）請求項１に記載の発光ダイオードによれば、pn界
面から発してｐ層,n層のいずれの層に向った光も、共に
吸収されることなく、外部に取り出すことができるの
で、従来に比して高い発光出力が得られる。
面から発してｐ層,n層のいずれの層に向った光も、共に
吸収されることなく、外部に取り出すことができるの
で、従来に比して高い発光出力が得られる。
（２）請求項２に記載の発光ダイオードによれば、混晶
比プロファイルがpn界面で急峻に変化していないため、
ヘテロ界面特有の格子不整合による欠陥が無く、より高
い発光出力が得られる。
比プロファイルがpn界面で急峻に変化していないため、
ヘテロ界面特有の格子不整合による欠陥が無く、より高
い発光出力が得られる。
（３）請求項３に記載の発光ダイオードの製造方法によ
れば、操作手順を変更するだけで、既存の成長治具はそ
のまま使え、しかも添加溶液ではなく、第２層成長溶液
を別個に必要とする従来のものに比して、第１層成長溶
液に添加する第２層成長用添加液は少量で良いため、安
価かつ容易に製造できる。
れば、操作手順を変更するだけで、既存の成長治具はそ
のまま使え、しかも添加溶液ではなく、第２層成長溶液
を別個に必要とする従来のものに比して、第１層成長溶
液に添加する第２層成長用添加液は少量で良いため、安
価かつ容易に製造できる。
（４）請求項４に記載の発光ダイオードによれば、任意
のドーパントが使用できるので、より安価に製造するこ
とができる。
のドーパントが使用できるので、より安価に製造するこ
とができる。
第１図は本実施例によるGaAlAs−LEDのAlAs混晶比プロ
ファイルを示す説明図、第２図は本発明の実施例による
GaAlAs−LED構造の断面図、第３図は本実施例によるス
ライド式液相エピタキシャルウェハの製造プロセスを示
す説明図であり、（ａ）は原料セット時の説明図、
（ｂ）は第１層成長中の説明図、（ｃ）は添加溶液追加
中の説明図、（ｄ）は第２層成長中の説明図である。 １はｎ側電極、２はｎ型GaAlAs層、３はｐ型GaAlAs層、
４はｐ側電極、５はpn界面、６は添加溶液ホルダ、７は
成長溶液ホルダ、８は基板ホルダ、９は添加溶液、10は
成長溶液、11はｎ型GaAs基板、12は蓋である。
ファイルを示す説明図、第２図は本発明の実施例による
GaAlAs−LED構造の断面図、第３図は本実施例によるス
ライド式液相エピタキシャルウェハの製造プロセスを示
す説明図であり、（ａ）は原料セット時の説明図、
（ｂ）は第１層成長中の説明図、（ｃ）は添加溶液追加
中の説明図、（ｄ）は第２層成長中の説明図である。 １はｎ側電極、２はｎ型GaAlAs層、３はｐ型GaAlAs層、
４はｐ側電極、５はpn界面、６は添加溶液ホルダ、７は
成長溶液ホルダ、８は基板ホルダ、９は添加溶液、10は
成長溶液、11はｎ型GaAs基板、12は蓋である。
Claims (4)
- 【請求項１】添加したSiが結晶の厚さ方向にｎ型からｐ
型のドーパントにpn反転してｎ型層及びｐ型層が形成さ
れているGaAlAs層と、該GaAlAs層の両面にそれぞれ形成
された電極とを有するGaAlAs発光ダイオードにおいて、 上記GaAlAs層のｐ型層に上記Siと共にSi以外のｐ型ドー
パントが添加され、かつ上記GaAlAs層のAlAs混晶比が上
記pn界面近傍で最も低いことを特徴とするGaAlAs発光ダ
イオード。 - 【請求項２】上記GaAlAs層のpn界面近傍で急峻なヘテロ
接合を有しないことを特徴とする請求項１に記載のGaAl
As発光ダイオード。 - 【請求項３】Siを添加したGaAlAs成長溶液を基板表面に
接触させて徐冷し、該徐冷中に上記Siをｎ型からｐ型の
ドーパントにpn反転させてｎ型層及びｐ型層を有するGa
AlAs層を成長した後、上記基板を除去し、その後上記Ga
AlAs層の両面にそれぞれ電極を形成するGaAlAs発光ダイ
オードの製造方法において、 GaAs、Al及びSi以外のｐ型ドーパントを溶解した添加溶
液を予め準備しておき、ｎ型GaAlAs層が成長した後のpn
反転温度で上記成長溶液に上記添加溶液を一定時間接触
させ、その後、上記成長溶液から添加溶液を分離して上
記成長溶液を徐冷することによりｐ型GaAlAs層を成長さ
せることを特徴とするGaAlAs発光ダイオードの製造方
法。 - 【請求項４】Si以外のｐ型ドーパントとしてＣ、Zn、Ge
又はMgの１種又は、数種を用いることを特徴とする請求
項３に記載のGaAlAs発光ダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15628490A JP2666525B2 (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | ＧａＡ１Ａｓ発光ダイオード及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15628490A JP2666525B2 (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | ＧａＡ１Ａｓ発光ダイオード及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448661A JPH0448661A (ja) | 1992-02-18 |
| JP2666525B2 true JP2666525B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=15624455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15628490A Expired - Lifetime JP2666525B2 (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | ＧａＡ１Ａｓ発光ダイオード及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2666525B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432359A (en) * | 1992-12-21 | 1995-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Light emitting device with AlAs mixed crystal ratios |
| JPH10270175A (ja) * | 1997-03-25 | 1998-10-09 | Sanyo Electric Co Ltd | リモコン機能付螢光灯照明装置及びそれに用いる赤外線リモコン装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5144478A (ja) * | 1974-10-14 | 1976-04-16 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JPS62204583A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Nec Corp | 半導体発光素子 |
| JPS6466975A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor element |
-
1990
- 1990-06-14 JP JP15628490A patent/JP2666525B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0448661A (ja) | 1992-02-18 |
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