发光元件及其制造方法技术

在作为活性层或ｐ型金属包层３２的ＭｇＺｎＯ层中插入与Ｍｇ↓［ａ］Ｚｎ↓［１－ａ］Ｏ型氧化物不同的显示ｐ型导电性的ｐ型氧化物层３２ｂ。据此构成，吸收与补偿电子的作用由ＭｇＺｎＯ层中局部地存在的ｐ型氧化物层担负，所以不须添加大量的ｐ型掺杂剂，即可得到品质良好的ｐ型或ｉ型的Ｍｇ↓［ａ］Ｚｎ↓［１－ａ］Ｏ型氧化物，从而获得高发光效率的紫外线或蓝色发光型发光元件。又，通过使ｐ型金属包层与ｎ型金属包层的至少一方形成第一结晶层与第二结晶层的接合构造，可有效地对活性层注入载体，从而提高发光效率。前述第二结晶层在活性层的相反侧与前述第一结晶层异型接合，其带隙能较该第一结晶层低。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用半导体的发光元件，特别涉及适用于蓝色光或紫外线的发光的发光元件的制造方法。
技术介绍
使用带隙能(band gap energy)为2.2eV以上的宽带隙型的半导体结晶的发光元件，尤其是进行蓝色光区域的短波长发光的高亮度发光元件一直被殷切期望着。最近，藉由使用于室温下的带隙能可于2.0eV～6.2eV之间变化的宽带隙型的氮化镓系原料，例如使用AlGaInN系材料，实现了这样的发光元件。又，藉由红色至绿色的高亮度发光元件的组合，以谋求应用于全色发光装置及显示装置等的技术也急速地进展。然而，AlGaInN系材料由于是以比较稀少的金属Ga与In为主成份，所以难以避免成本的增高。又，成长温度高达700～1000℃，于制造时相当耗费能源，也是大问题之一。就此点而言，于降低成本的观点上自不待言，又对于最近的节约能源与抑制地球温室化的相关议论喧嚣尘上来说，更是违背潮流的作法，亦非所期望。因而，曾提出一种发光元件，其在发光层部系使用氮化镓系以外的材料，如较廉价的氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)及作为它们的混晶的氧化锌镁(MgxZn1-xO(0＜x≤1)以下也有简记为MgZnO本文档来自技高网...

【技术保护点】
发光元件，其特征在于，发光层部具有双异型构造，该双异型构造所含的活性层及ｐ型金属包层的至少一方为主要由Ｍｇ↓［ａ］Ｚｎ↓［１－ａ］Ｏ（０≤ａ≤１）型氧化物所构成的ＭｇＺｎＯ层，且在该ＭｇＺｎＯ层中插入了与前述Ｍｇ↓［ａ］Ｚｎ↓［１－ａ］Ｏ型氧化物不同的显示ｐ型导电性的ｐ型氧化物层。

【技术特征摘要】
JP 2001-10-3 307324/2001;JP 2001-7-25 225139/20011.发光元件，其特征在于，发光层部具有双异型构造，该双异型构造所含的活性层及p型金属包层的至少一方为主要由MgaZn1-aO(0≤a≤1)型氧化物所构成的MgZnO层，且在该MgZnO层中插入了与前述MgaZn1-aO型氧化物不同的显示p型导电性的p型氧化物层。2.如权利要求1所述的发光元件，其特征还在于，使多层前述p型氧化物层沿着前述MgZnO层的层厚方向分散形成。3.如权利要求1或2所述的发光元件，其特征还在于，前述p型氧化物层以1分子层以上、20nm以下的厚度形成。4.如权利要求1～3中任一项所述的发光元件，其特征还在于，前述p型氧化物层以CuO、NiO及LiO中的任一种为主体。5.发光元件，其特征在于，发光层部具有双异型构造，该双异型构造所含的p型金属包层主要由MgaZn1-aO(0≤a≤1)型氧化物所构成，且该p型金属包层中形成有p型掺杂剂浓度较该p型金属包层的平均浓度高的高浓度掺杂层，该高浓度掺杂层具有前述p型金属包层的1分子层以下的区域宽度。6.如权利要求5所述的发光元件，其特征还在于，使多层前述高浓度掺杂层在前述p型金属包层中沿着层厚方向分散形成。7.如权利要求5或6所述的发光元件，其特征还在于，前述高浓度掺杂层中同时添加作为前述p型掺杂剂的Ga与N。8.发光元件，其特征在于，发光层部具有双异型构造，该双异型构造所含的p型金属包层主要由MgaZn1-aO(0≤a≤1)型氧化物所构成，且该p型金属包层中沿着层厚方向分散形成了p型掺杂剂浓度较该p型金属包层的平均浓度高的高浓度掺杂层、及与前述MgaZn1-aO型氧化物不同的显示p型导电性的p型氧化物层，前述高浓度掺杂层具有前述p型金属包层的1分子层以下的区域宽度，前述p型氧化物层以1分子层以上、20nm以下的厚度形成。9.发光元件的制造方法，该方法用以制造发光层部具有双异型构造、且该双异型构造所含的活性层及p型金属包层的至少一方为主要由MgaZn1-aO(0≤a≤1)型氧化物所构成的MgZnO层的发光元件，其特征在于，在前述MgZnO层的成长过程中，形成与前述MgaZn1-aO型氧化物不同的显示p型导电性的p型氧化物层。10.如权利要求9所述的发光元件的制造方法，其特征还在于，在前述MgZnO层的成长过程中，使多层前述p型氧化物层间歇性地成长。11.如权利要求9或10所述的发光元件的制造方法，其特征还在于，通过气相成长法使前述MgZnO层成长的过程中，使前述p型氧化物层在前述MgaZn1-aO型氧化物的成长停止的状态下成长。12.如权利要求9～11中任一项所述的发光元件的制造方法，其特征还在于，利用MOVPE法形成前述MgZnO层。13.如权利要求9～11中任一项所述的发光元件的制造方法，特征还在于，利用MBE法形成前述MgZnO层。14.发光元件的制造方法，该方法用以制造发光层部具有双异型构造、且该双异型构造所含的p型金属包层主要由MgaZn1-aO(0≤a≤1)型氧化物构成的发光元件，其特征在于，在前述p型金属包层的成长过程中，形成较该p型金属包层的平均浓度高的高浓度掺杂层。15.如权利要求14所述的发光元件的制造方法，其特征还在于，利用气相成长法使前述p型金属包层成长的过程中，使p型掺杂剂气体相对于前述MgaZn1-aO型氧化物的原料气体的供给浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：石崎顺也，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]