Патент ссср 400931

 

400Ж

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.V1.197! (Л% 1671523/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1973. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 12.11.1974

M. Кл. Н 01l 7/44

Н Oll 15/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 621.315.392.3 (088.8) Авторы изобретения Л. М. Коган, Б. И. Вишневская, Н. А. Гальчина и Ю. М. Деготь

Заявитель

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДНЬ1Х ИСТОЧНИКОВ

ЗЕЛЕНОГО СВЕТА НА ОСНОВЕ ФОСФИДА ГАЛЛИЯ

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых источников света и может быть применено для изготовления как дискретных светодиодов, так и многоэлементных панелей, различных матриц, излучающих зеленый свет.

Известен способ изготовления светодиодов из фосфида галлия с зеленым свечением методом жидкостной эпитаксии, при котором для легирования азотом и- и р-областей р-пструктуры используется аммиак.

Цель изобретения — упрощение способа и достижение максимальной концентрации азота, яркости свечения и эффективности зеленого свечения.

Поставленная задача решается путем использования азотсодержащих соединений фосфора, которые вводятся в галлий, нанесенный на поверхность пластины фосфида галлия.

При нагревании в атмосфере водорода это соединение разлагается на элементы, в число которых входит азот. Азот легирует галлиевый расплав, из которого производится наращивание эпитаксиальных слоев, в результате чего эпитаксиальные слои оказываются легированными азотом.

В качестве такого азотсодержащего соединения может быть использован пентанитрид фосфора РзМз, который при нагревании разлагается на мононитрид фосфора и элементарные азот и фосфор.

Пентанитрид фосфора обладает наиболее низкой температурой разложения, вследствие

5 чего его удобно использовать для эффективного легирования азотом.

Использование пента нитрида фосфора кроме обеспечения легирования эпитаксиальных слоев азотом позволяет также уменьшить

10 расход фосфида галлия за счет насыщения галлиевого расплава фосфором.

Пример. Эпитаксиальная р-и-структура изготавливается путем наращивания из галлиевого расплава и- и р-областей. В качестве

15 подложки могут быть использованы дендритные пластины фосфида галлия, легированные теллуром до концентрации 4.10"+1 10" см .

Подложка фосфида галлия и смесь, из которой производится эпитаксиальное наращива20 ние, помещаются в водородную печь. Смесь состоит из Са+2,3 мол. % GaP+ (0,2—

0,9) мол. % Р,Хз. Пластины фосфида галлия и смесь нагреваются в атмосфере водорода до 1000 С, после чего смесь заливается на

25 подложку и производится медленное охлаждение до температуры 960 С. В процессе охлаждения выращивается слой и-GaP толщиной 20 мкм, легированный азотом.

Затем вся композиция выдерживается при

30 температуре 960 С в течение 10 — 30 мин.

Составитель Л, Сольц

Техред 3. Тараненко

Корректор А. Васильева

Редактор В. Левитов

3 а к а з 254/12 Изд. ¹ 2005 Тира>к 7К0 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

В процессе этой выдержки в рабочую зону подаются пары цинка, увлекаемые током водорода, из отдельного источника паров. Пары цинка насыщают галлиевый расплав. После окончания выдержки производится дальнейшее медленное охлаждение системы до 850—

900 С, в результате чего происходит наращивание слоя р-GaP толщиной 20 — 30 мкм, легированного цинком и азотом.

Затем пластины с р-и-структурами нарезаются на кристаллы размером 1+1 мм и из них собираются светодиоды. Свет выводится через р-область р-п-структуры.

Предмет изобретения

1. Способ изготовления диодных источников зеленого света на основе фосфида галлия путем эпитаксиального наращивания из жидкой фазы и- и р-областей р-п-структуры, легированных азотом, отличагогггийся тем, что, с целью упрощения, в галлиевый расплав

5 вводят азотсодержащее соединение фосфора.

2. Способ по п. 1, отлачагогаиггся тем, что, с целью получения максимальной концентрации азота и максимальной яркости свечения, 10 в качестве азотсодержащего соединения фосфора используют пентанитрид фосфора.

3. Способ по пп. 1 и 2, orëè÷à oùèéñÿ тем, что, с целью получения максимальной эффек15 тивности зеленого свечения, пентапитрид фосфора вводят в галлиевый расплав в количестве 0,25 — 0,9 мол. в ;.