Полупроводниковый источник света

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 316378

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.07.67. (21) 1174224/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05 08 76 Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 03.12.76 (51) М. Кл. -Н 011. 33/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 382002 (088.8) (72) Авторы Ю. П. Маслаковец, Ю. А. Водаков, Г, А. Ломакина, Е. Н. Мохов, изобретения И. И. Круглов, И. В. Рыжиков, В. И. Павличенко, Т, Г. Кмита, Г. Ф. Холуянов и Э. Е. Виолин (71) Заявитель

Институт полупроводников АН СССР (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, в частности к светодиодам на основе монокристаллического карбида кремния.

Известен полупроводниковый источник света на карбиде кремния, содержащий р -и -переход.

Из-за разброса параметров исходного карбида кремния, даже выращиваемого за один технологический цикл, такие источники света имеют крайне малый выход качественных электролюминесцирующих р h- переходов.

Цель изобретения - воспроизводимое формирование необходимой для эффективной электролюминесценции в видимой области спектра структуры с оптимальной концентрацией активаторов люминесценции донорского типа. Достигается она использованием карбида кремния электронного типа проводимости с концентрацией нескомпенсированных доноров (например, азота) 0,8- 5 10 зат/см использованием р — и — перехода, состоящего из сильнолегированного низкоомного достаточно тонкого р — слоя (0,3 — 2мк), низкоомного базового тт — слоя с высокоомным тонким слоем (0,1—

1,0 мк) между ними са сравнительно равномерным распределением соответствующего требуемому цвету электролюминесценции активатора в последне м.

Наличие сильнолегированного низкоомного р — слоя и низкоомного базового n - слоя обеспечивает, во-первых, эффективную инжекцию носителей заряда в тонкий высокоомный активированный слой; во-вторых, получение минимально возможных рабочих напряжений в диапазоне темо ператур 60 - 200 С. Особенно важно для нормальной работы прибора в области низких температур наличие сильнолегированного низкоомного р - слоя. Такой слой позволяет эффективно инжектировать носители заряда со стороны р - области при низких температурах, так как концентрация дырок в низкоомном сильнолегированном р - слое при о температуре около 60 С оказывается (несмотря на значительное уменьшение концентрации дырок с понижением температуры в дырочном карбиде кремния) существенно выше, чем концентрация носителей заряда в высокоомном активированном слое. Это обстоятельство влияет и на рабочее напряжение прибора, позволяя снизить его до минимально возможного.

Толщина сильноле гированного ни зкоо много р - слоя должна быть, с одной стороны, достаточной (0,3 мк) для создания надежного контакта к р - области без опасности его повреждения; с другой

31б378

Формула изобретения

Со ставитель М. Ленешкина

Редактор Б. Федотов Техред Н. Андрийчук Корректор Т. Кравченко

Заказ 5055/423 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 стороны, наличие р - слоя толщиной больше 2 мк ведет, как правило, к бесполезному повышению рабочего напряжения прибора.

Высокоомный тонкий слой со сравнительно равномерным распределением в нем соответствующего активатора играет роль основной "люминесцентно-активной области" прибора, внутри которого как раз и происходит большая доля излучательной рекомбинации инжектированых изр - и и- об10 ластей дырок и электронов. Толщина этого слоя должна быть, следов ательно, сравнимой с диффузионной длиной носителей заряда в карбиде кремния. уменьшение толщины высокоомного слоя ведет к снижению эффективности электролюминесценции; утолщение этого слоя повышает 15 рабочие напряжения. Таким образом, предлагаемые толщины высокоомного активированного слоя обеспечивают максимальный кп.д, прибора. Наличие высокоомного активированного слоя позволяет регулировать цвет электролюминесценции прибора путем введения в этот слой различных активаторов.

Источники света на карбиде кремния с предлагаемой структурой имеют следующие параметры: яркость 20-30 нит при плотностях тока s

Д

0,07-0,1 ам/см (светящаяся поверхность ограничивается только площадью базового кристалла); рабочее напряжение 2,3 -2,8 в.

Полупроводниковый источник света на карбиде кремния, содержащий р - и. -переход, о т лич а ю шийся тем, что, с целью воспроизводимого формирования необходимой для эффективной электролюминесценции в видимой области спектра структуры с наличием в ней оптимальной концентрации активаторов люминесценции донорногG типа (например, азота), исходный карбид кремния электронного типа проводимости имеет концентрацию нескомпенсированных доноров (например, азота) 0,8 — 5 101еат/смз, а структура р — n перехода состоит из сильнолегированного низкоомного р — слоя толщиной 0,3 — 2 мк и низкоомного базового и.— слоя с высокоомным слоем толщиной 0,1 — 1,0 мк между