JPH02264483A

Semiconductor light emitting element and manufacture thereof

Abstract

PURPOSE:To obtain a light emitting element of high efficiency by a method wherein the element is formed to have such a n<+>np<+> structure that the n-type impurity level of an n<+> layer, the n-type impurity level and the p-type impurity level of an n layer, and the p-type impurity level of a p<+> layer are so set as to satisfy a specific energy relation. CONSTITUTION:A low resistive n<+>-ZnS layer 2 is formed on a substrate 1, an n-ZnS layer 3 doped with donor.acceptor pairs and a p<+>-ZnS layer 4 are provided, and a lower electrode 5a and an upper electrode 5b are built. Provided that the energy gap of ZnS is Eg, a Fermi level is expressed by EF, a conduction band is represented by C.B., a valence band is denoted by V.B., a donor level inside the n<+>-ZnS layer 2 is ED1, an acceptor level in the p<+>-ZnS layer 4 is expressed by EA1, nad a donor level and an acceptor level inside the n-ZnS layer 3 are denoted by ED2 and EA2 respectively. An ion seed, which satisfies an energy level relation shown by formulas, ED1<=ED2 and EA1<=EA2, is made to dope the n<+>-ZnS layer 2, the n-ZnS layer 3, and the p<+>-ZnS layer 4 respectively, whereby a semiconductor light emitting element shown in a figure can be obtained.

JPH02264483A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 2

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8 claims: 8 independent, 0 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 1、元素の周期表第II族および第VI族の元素からなる半導体膜によって構成され、かつn型不純物をドーピングしたn^+層と、n型およびp型不純物をドーピングしたドナー・アクセプタ共付活層であるn層と、p型不純物をドーピングしたp^+層を積層して形成されるn^+np^+接合の半導体発光素子であって、上記n^+層のn型不純物準位E_D_1と、n層のn型不純物準位E_D_2およびp型不純物準位E_A_2と、p^+層のp型不純物準位E_A_^1とのエネルギー関係が、E_D_1≦E_D_2およびE_A_1≦E_A_2を満足させる関係にあるn^+np^+構造とすることを特徴とする半導体発光素子。
  2. 2
    2、特許請求の範囲第1項記載の半導体発光素子において、ドナー・アクセプタ共付活層であるn層が、一般式 Zn_xCd_1_-_xS (式中、xは原子比を表わし、x=0~1の範囲とする。) で示される半導体膜よりなることを特徴とする半導体発光素子。
  3. 3
    3、特許請求の範囲第1項または第2項記載の半導体発光素子において、ドナー・アクセプタ共付活層であるn層が、アクセプタ不純物としてAu、Ag、Cuのうちより選ばれる少なくとも1種の不純物をドーピングしたZn_xCd_1_-_xS膜よりなることを特徴とする半導体発光素子。
  4. 4
    4、元素の周期表第II族および第VI族の元素からなる半導体膜によって構成され、かつn型不純物をドーピングしたn型不純物準位E_D_1のn^+層と、n型およびp型不純物をドーピングしたn型不純物準位E_D_2およびp型不純物準位E_A_2のドナー・アクセプタ共付活層であるn層と、p型不純物をドーピングしたp型不純物準位E_A_1のp^+層を、E_D_1≦E_D_2およびE_A_1≦E_A_2を満足させるエネルギー関係に積層して形成されるn^+np^+接合の半導体発光素子の製造方法であって、上記ドナー・アクセプタ共付活層であるn層の形成において、ドナーおよびアクセプタのドーピングを、化学気相成長(CVD)法によって上記n層の成膜と同時に行うことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
  5. 5
    5、特許請求の範囲第4項記載の半導体発光素子の製造方法において、ドナー・アクセプタ共付活層であるn層の形成は、一般式Zn_xCd_1_-_xS(式中、xは原子比を表わし、x=0~1の範囲とする。)で示される半導体膜を、CVD法によって成膜すると同時に、Au、Ag、Cuのうちより選ばれる少なくとも1種の不純物をドーピングして形成することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
  6. 6
    6、特許請求の範囲第4項または第5項記載の半導体発光素子の製造方法におけるドナー・アクセプタ共付活層であるn層の形成において、添加する不純物であるAgの原料化合物としてはC_8H_2_0Ag_2P_2を用い、不純物であるCuの原料化合物としてはCu(C_5H_5)・P(C_2H_5)_3を用いることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
  7. 7
    7、特許請求の範囲第4項、第5項または第6項記載の半導体発光素子の製造方法におけるドナー・アクセプタ共付活層であるn層の形成において、CVD法による成長圧力を100Torr以下となし、かつ基板温度を200°C以上とすることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
  8. 8
    8、特許請求の範囲第4項ないし第7項のいずれか1項記載の半導体発光素子の製造方法において、ガラス基板上もしくは絶縁膜を有する基板上に、n^+np^+接合構造の半導体膜を形成することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
Independent claims8