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JPH0329378A - Manufacture of electronic device using diamond - Google Patents

Manufacture of electronic device using diamond

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Publication number
JPH0329378A
JPH0329378A JP1162997A JP16299789A JPH0329378A JP H0329378 A JPH0329378 A JP H0329378A JP 1162997 A JP1162997 A JP 1162997A JP 16299789 A JP16299789 A JP 16299789A JP H0329378 A JPH0329378 A JP H0329378A
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JP
Japan
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diamond
impurity region
semiconductor
electrode
buffer layer
Prior art date
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Application number
JP1162997A
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Japanese (ja)
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JPH06103758B2 (en
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP1162997A priority Critical patent/JPH06103758B2/en
Priority to US07/537,991 priority patent/US5075764A/en
Publication of JPH0329378A publication Critical patent/JPH0329378A/en
Priority to US07/748,422 priority patent/US5538911A/en
Publication of JPH06103758B2 publication Critical patent/JPH06103758B2/en
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Abstract

PURPOSE:To enable a sufficient visible light to be emitted by forming a diamond on a substrate which is equipped with an insulating surface and a semiconductor on the diamond selectively, by forming an impurity region by adding the impurities to the semiconductor as a mask, and by forming a pair of electrodes on the impurity region and the semiconductor. CONSTITUTION:A diamond 2 is formed on a substrate 1 which is equipped with an insulating surface, a semiconductor as a buffer layer 3 is formed on the upper side of the diamond 2, the semiconductor is eliminated selectively, and impurities are added to the upper part of the diamond 2 of the eliminated region selectively for forming an impurity region 5. An electrode 9 is formed at one part on the impurity region 5 through an electrode 29 or the buffer layer 3 and voltage is applied between a pair of electrodes 29 and 9 which are provided on the upper side of the substrate 1, thus enabling a visible light to be emitted from a part with the impurity region 5 of the diamond 2 as a center.

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 本発明はダイヤモンドを用いた電子装置、特に可視光発
光装置の作製方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an electronic device using diamond, particularly a visible light emitting device.

「従来の技術」 発光素子に関しては、赤色発光はGaAs等の■−■化
合物半導体を用いることにより、既に10年以上も以前
に或就している。しかしこの発光素子は赤色であり、青
色、緑色を出すことはきわめて困難であり、いわんや白
色光等の連続可視光を結晶材料で出すことは全く不可能
であった。
"Prior Art" Regarding light emitting devices, red light emission has already been achieved for more than 10 years by using 1-2 compound semiconductors such as GaAs. However, this light-emitting element emits red light, and it is extremely difficult to emit blue or green light, and it is even impossible to emit continuous visible light such as white light using crystalline materials.

ダイヤモンドを用いて発光素子を作るという試みは本発
明人により既に示され、例えば昭和56年特許願146
930号(昭和56年9月17日出願)に示されている
Attempts to make light-emitting devices using diamond have already been demonstrated by the present inventor, for example, in Patent Application No. 146 filed in 1982.
No. 930 (filed on September 17, 1982).

ダイヤモンドは耐熱性を有し、きわめて化学的に安定で
あるという長所があり、かつ原材料も炭素という安価な
材料であるため、発光素子の市場の大きさを考えると、
その工業的多量生産の可能性はきわめて大なるものがあ
る。
Considering the size of the market for light-emitting devices, diamond has the advantages of being heat resistant and extremely chemically stable, and the raw material is carbon, which is an inexpensive material.
The potential for its industrial mass production is extremely large.

「従来の欠点」 しかし、このダイヤモンドを用いた発光素子を安定に、
かつ高い歩留まりで作る方法またはそれに必要な構造は
、これまでまったく示されていない。
``Conventional disadvantages'' However, it is difficult to make light-emitting devices using diamond stable.
Moreover, no method for producing it with high yield or the structure necessary for it has been shown so far.

従来のダイヤモンドを用いた可視光発光素子は一方の電
極が基板の下側に設けられ、他方がダイヤモンドの上側
に設けられた縦方向に電流を流す構造を有していた。し
かし、ダイヤモンドが多結晶構造を有している場合、電
流が結晶粒界等の電流のより流れやすい部分に局部的に
流れ、その電流集中部に多量の熱が発生してしまい、十
分な可視光の発光はないという欠点を調査した。その結
果、以下の事実が判明した。
A conventional visible light emitting device using diamond has a structure in which one electrode is provided below the substrate and the other electrode is provided above the diamond, allowing current to flow in the vertical direction. However, when diamond has a polycrystalline structure, current flows locally in areas where current flows more easily, such as grain boundaries, and a large amount of heat is generated in the current concentrated area, making it difficult to see We investigated the drawback that it does not emit light. As a result, the following facts were found.

縦方向に流す方式では、製造歩留まりにバラツキが出過
ぎる。電極部でのオーム接合またはショットキ接合が十
分安定な機能を有さないため、必要以上に高い電圧を印
加しなければならない。またその電圧もショットキ接合
の程度が素子毎にバラつき、高い製造歩留まりを期待で
きない。
In the vertical flow method, there is too much variation in manufacturing yield. Since the ohmic junction or Schottky junction at the electrode section does not have a sufficiently stable function, a voltage higher than necessary must be applied. Furthermore, the degree of Schottky junction in the voltage varies from element to element, and a high manufacturing yield cannot be expected.

またダイヤモンドは一般にI型(真性)およびP型の導
電型は作りやすいが、N型の導電型のダイヤモンドを作
ることはきわめて困難であり、結果としてダイヤモンド
のみを用いてPIN接合またはPN接合を構成させるこ
とが困難であった。
Additionally, diamond is generally easy to make into I-type (intrinsic) and P-type conductivity types, but it is extremely difficult to make diamond with N-type conductivity, and as a result, PIN or PN junctions are constructed using only diamond. It was difficult to do so.

また、発光源を構戒する再結合中心に対し、人為的制御
方法がまったく示されていない。
Furthermore, no artificial control method has been proposed for the recombination center that controls the light source.

「発明の目的」 本発明は、かかる欠点を除去するために威されたもので
ある。即ち、絶縁表面を有する基板上にダイヤモンドを
薄膜状に形成し、この上側に一対の電極を配設させ、横
方向に電流を流すことにより多結晶の粒界の影響をより
少なくさせた。さらに電極と低抵抗の発光領域を有する
ダイヤモンドとの間に、N型またはP型の導電型を有す
る珪素または炭化珪素の半導体をバッファ層として構威
させた。このダイヤモンドではできにくいN型の導電型
を珪素または炭化珪素で具現化することにより、発光中
心はダイヤモンドにありなからPNまたはPIN接合を
構成させて電流注入を成就させんとした。また本発明は
、この半導体を利用して発光をする不純物領域を意図的
にセルファラインプロセスを用いて設けたものである。
OBJECT OF THE INVENTION The present invention is designed to obviate such drawbacks. That is, diamond was formed in the form of a thin film on a substrate having an insulating surface, a pair of electrodes were disposed above the diamond, and a current was passed in the lateral direction to further reduce the influence of polycrystalline grain boundaries. Furthermore, a semiconductor of silicon or silicon carbide having an N-type or P-type conductivity is arranged as a buffer layer between the electrode and the diamond having a low-resistance light-emitting region. By embodying this N-type conductivity type, which is difficult to form in diamond, with silicon or silicon carbide, we attempted to achieve current injection by constructing a PN or PIN junction since the luminescent center is in diamond. Further, in the present invention, an impurity region that emits light using this semiconductor is intentionally provided using a self-line process.

本発明の技術思想の1つは、発光をするべき領域に外か
ら不純物を添加して制御形成すると、この領域の電気抵
抗が他の不純物を意図的に添加していない領域に比べて
1桁以上も小さくなり、電流が集中して流れやすいとい
う物性を見出し、これを積極的に応用して電子装置を構
威させんとしたものである。そしてダイヤモンド中の発
光領域に効率よくキャリア(電子またはホール)を一対
の電極間に電圧を印加して注入して、再結合を発光中心
間、バンド間(価電子帯一価電子帯間)又は発光中心一
バンド(伝導帯または価電子帯)間でなさしめんとした
ものである。
One of the technical ideas of the present invention is that if impurities are added externally to a region that should emit light to form a controlled formation, the electrical resistance of this region will be one order of magnitude higher than that of a region to which no other impurities are intentionally added. They discovered the physical property that they are smaller and allow current to flow more easily in a concentrated manner, and tried to proactively apply this to the construction of electronic devices. Then, carriers (electrons or holes) are efficiently injected into the luminescent region of the diamond by applying a voltage between a pair of electrodes, and recombination occurs between the luminescent centers, between bands (between valence bands and between single valence bands), or between the emission centers. The luminescence center is located between one band (conduction band or valence band).

「発明の構成」 本発明は、絶縁表面を有する基板上にダイヤモンドを形
成し、ここに横方向に電流を流すことにより可視光発光
を行うための電子装置の作製方法に関する。本発明は、
ダイヤモンドの上表面にPまたはN型を有する炭化珪素
(SixC.−.0<X<1)または珪素等の半導体の
単層または多層の層(以下バッファ層ともいう)と、こ
のバッファ層上に短冊状、櫛型状、ドーナツ状等のパタ
ーンを有して導体の電極を設ける。このバッファ層のな
い領域のダイヤモンド中に、イオン注入法等により不純
物をこの電極をマスクとしてセルファライン(自己整合
)的に加速電圧を制御して注入添加を行う。
``Structure of the Invention'' The present invention relates to a method of manufacturing an electronic device for emitting visible light by forming diamond on a substrate having an insulating surface and passing current laterally thereon. The present invention
A single or multilayer layer (hereinafter also referred to as a buffer layer) of silicon carbide (SixC.-.0<X<1) or a semiconductor such as silicon having a P or N type on the upper surface of the diamond, and on this buffer layer. Conductive electrodes are provided in a strip-shaped, comb-shaped, donut-shaped, etc. pattern. Impurities are implanted into the diamond in the region where there is no buffer layer by ion implantation or the like using this electrode as a mask and controlling the accelerating voltage in a self-aligned manner.

イオン注入法は、ダイヤモンドの形状、モホロジーに無
関係に、結晶粒界もバルクにも何らの添加した不純物濃
度に差が生ずることなく注入できるため、発光中心を均
一濃度に作る上で好ましい方法である。
Ion implantation is the preferred method for creating luminescent centers with a uniform concentration because it can be implanted without causing any difference in the concentration of added impurities at grain boundaries or in the bulk, regardless of the shape or morphology of the diamond. .

この不純物を添加した領域、即ち不純物領域が発光領域
となる。さらにこの不純物領域の上面に他の電極を設け
る。ここに電極を設けた時、同時にバッファ層上に電極
を設けてもよい。そしてこの一対をなす双方とも上側に
作られた電極間に、パルスまたは直流、交流の電流を印
加することにより、可視光を発生、特に不純物領域で発
光させる。この不純物領域即ち発光領域は、バッファ層
の下側に存在せず、本発明においては、このバッファ層
をマスクとしてこのバッファ層の存在しない領域にセル
ファライン(自己整合)的に不純物をイオン注入して不
純物領域とする。この不純物領域を必要に応じてアニー
ルし、不純物領域の一部に他の電極を形成する.すると
本発明の電子装置の製造に必要なフォトマスク数は2種
類のみでよく、きわめて高い製造歩留まりを期待できる
The region to which this impurity is added, ie, the impurity region, becomes a light emitting region. Furthermore, another electrode is provided on the upper surface of this impurity region. When an electrode is provided here, an electrode may be provided on the buffer layer at the same time. By applying a pulse, direct current, or alternating current between the pair of electrodes formed on the upper side, visible light is generated, particularly in the impurity region. This impurity region, that is, the light emitting region, does not exist under the buffer layer, and in the present invention, impurity ions are implanted in a self-aligned manner into the region where the buffer layer does not exist, using the buffer layer as a mask. This is used as an impurity region. This impurity region is annealed as necessary to form another electrode in a part of the impurity region. Then, only two types of photomasks are required to manufacture the electronic device of the present invention, and an extremely high manufacturing yield can be expected.

本発明はこのバッファ層としてPまたはN型の半導体を
用い、特に珪素、炭化珪素またはこれらの多層の半導体
を形成し、結果的にダイヤモンド上に半導体層を介在さ
せて、500゜C以上の熱処理を一対をなす電極の形成
後施すことなく、横方向に電流を流し得る一対の電極を
設けたことによって、長期間の実使用条件下での信頼性
を向上せしめた。即ち構造としては、上側電極=P型ま
たはN型半導体(例えば珪素または炭化珪素)一不純物
領域を有さないダイヤモンドー発光領域となる不純物領
域を有するダイヤモンドー不純物領域上に設けられた上
側電極または他のバッファ層を介しての上側電極とした
。そして上側電極と不純物が添加されていないダイヤモ
ンドとが直接密接しない構造とし、かつ他の電極は高濃
度に不純物が添加されたダイヤモンドと密接し、ダイヤ
モンドと半導体との接合を安定に生ぜしめたものである
The present invention uses a P- or N-type semiconductor as the buffer layer, and in particular, forms a semiconductor of silicon, silicon carbide, or a multilayer thereof, and as a result, the semiconductor layer is interposed on the diamond, and heat treatment is performed at 500°C or higher. By providing a pair of electrodes that can allow current to flow in the lateral direction without applying after forming the pair of electrodes, reliability under long-term actual use conditions has been improved. That is, the structure is as follows: upper electrode = P-type or N-type semiconductor (for example, silicon or silicon carbide); diamond without an impurity region; diamond with an impurity region that becomes a light emitting region; upper electrode provided on the impurity region; or An upper electrode was formed via another buffer layer. The structure is such that the upper electrode and the diamond to which no impurities have been added are not in direct contact with each other, and the other electrodes are in close contact with the diamond to which impurities have been added at a high concentration, creating a stable bond between the diamond and the semiconductor. It is.

さらに本発明は、青色発光をより有効に発生させるため
、このダイヤモンド中に添加する不純物として、元素周
期律表IIb族の元素であるZn(亜鉛).Cd(カド
〔ウム),さらにVIb族の元素であるO(酸素),S
(イオウ),Se(セレン),Te(テルル)より選ば
れた元素をイオン注入法等により添加した.またダイヤ
モンド合戒にはメタノール(CIIsOH)等の炭素と
OHとの化合物を用いた。
Furthermore, in order to more effectively generate blue light emission, the present invention adds Zn (zinc), an element of Group IIb of the Periodic Table of Elements, as an impurity added to the diamond. Cd (cadium), as well as O (oxygen), which is a group VIb element, and S
An element selected from (sulfur), Se (selenium), and Te (tellurium) was added by ion implantation. Further, a compound of carbon and OH such as methanol (CIIsOH) was used for the diamond coalescence.

半導体中には元素周期律表のmb族の元素であるB(ホ
ウ素),八l(アノレミニウム),Ga(ガリウム),
In(インジウム)またはvb族の元素であるN(窒素
).P(リン),As(砒素),Sb(アンチモン)を
添加し、PまたはN型とした。これをダイヤモンド中に
添加してもよいが、色が青から緑方向に変わる{頃向が
あった。
Semiconductors contain B (boron), 81 (anoleminium), Ga (gallium), which are elements in the MB group of the periodic table of elements.
In (indium) or N (nitrogen), which is an element of the VB group. P (phosphorus), As (arsenic), and Sb (antimony) were added to make it P or N type. This may be added to diamonds, but the color changes from blue to green.

イオン注入法を用いると、ダイヤモンド中に損傷を作り
、かつ不純物も同時にすべての部分に均質の濃度に注入
添加できるため、再結合中心または発光中心をより多く
作ることができる。
When ion implantation is used, it is possible to create damage in the diamond and simultaneously implant impurities into all parts at a uniform concentration, making it possible to create more recombination centers or emission centers.

不純物の添加を拡散法のみで行わんとすると、不純物が
結晶粒界に集中しやすく、添加した不純物の一部が粒界
で偏折し、活性度が小さくなってしまい、好ましくなか
った。
If impurities were added only by a diffusion method, the impurities would tend to concentrate at grain boundaries, and some of the added impurities would be polarized at the grain boundaries, resulting in a decrease in activity, which was undesirable.

この注入により不純物を添加した領域は、不純物を添加
しない領域に比べてl桁以上電気伝導度が大きい。この
ため、一対の電極間に電圧を加えた場合、注入されるキ
ャリアが意図的にこの不純物領域に集中して流れ、電子
およびホールが再結合中心を介して互いに再結合しやす
い。この再結合工程により発光させることができる。
The region to which impurities are added by this implantation has electrical conductivity greater than 1 order of magnitude compared to the region to which no impurities are added. Therefore, when a voltage is applied between the pair of electrodes, injected carriers intentionally flow concentrated in this impurity region, and electrons and holes tend to recombine with each other via recombination centers. This recombination process allows light to be emitted.

このイオン注入法を用いる場合、この後酸素を含む雰囲
気、例えば酸素、NOx 、大気中で熱アニールを例え
ば200〜1000゜Cで行っても損傷がそのまま残り
、原子的な意味での歪エネルギが緩和されるのみである
ため、元素周期律表VIb族の元素である酸素を追加し
て、既に注入させた不純物に加え添加し、発光効率を高
めることができる。
When this ion implantation method is used, even if thermal annealing is subsequently performed at 200 to 1000°C in an oxygen-containing atmosphere, such as oxygen, NOx, or air, the damage remains and the strain energy in an atomic sense is reduced. Since it is only relaxed, the luminous efficiency can be increased by adding oxygen, which is an element of group VIb of the periodic table of elements, in addition to the impurities already implanted.

これらの結果、電流を横方向に流すことにより電流の局
部集中を防ぎ、ダイヤモンド中に均一にイオン注入によ
り添加された不純物領域中を電流が流れ、バンド間遷移
、バンドー再結合中心または発光中心間の遷移、または
再結合中心同士または発光中心同士間での遷移によるキ
ャリアの再結合が起きる。その再結合のエネルギバンド
間隔(ギャップ〉に従って可視光発光をなさしめんとし
たものである。特にその可視光は、この遷移するエネル
ギバンド巾に従って青色、緑を出すことができる。さら
に複数のバンド間の再結合中心のエネルギレベルを作る
ことにより、白色光等の連続光をも作ることが可能であ
る。
As a result, local concentration of current is prevented by flowing the current in the lateral direction, and the current flows uniformly in the impurity region added by ion implantation into the diamond, resulting in interband transition, band-to-band recombination centers, or luminescence centers. Recombination of carriers occurs due to transitions between recombination centers or between emission centers. The idea is to emit visible light according to the energy band interval (gap) of the recombination. In particular, the visible light can emit blue and green colors according to the energy band width of this transition. It is also possible to create continuous light such as white light by creating an energy level at the recombination center between the two.

青色発光をより積極的に行う不純物の種類および導電型
の構威を示す。
The structure of the types and conductivity types of impurities that more actively emit blue light is shown.

絶縁表面を有する基板上に、ダイヤモンド中に■b族の
不純物、例えば(CHff)2ZnをClhOI+と水
素とをともに添加してプラズマ気相法により威膜する。
On a substrate having an insulating surface, impurities of group 1b, such as (CHff)2Zn, are added to diamond together with ClhOI+ and hydrogen, and a film is formed by plasma vapor deposition.

このダイヤモンドの上側のバッファ層としての半導体を
N型として形成する。半導体を選択的に除去し、その除
去された領域のダイヤモンド上部に、元素周期律表VI
b族またはIIb族特にVIb族の不純物、例えばS,
Seを選択的に添加して不純物領域とした。この不純物
領域上の一部に他の電極またはバッファ層を介して他の
電極を設け、基板の上側に設けられた一対の電極間に電
圧を印加する場合が優れていた。
A semiconductor serving as a buffer layer above the diamond is formed as an N-type semiconductor. The semiconductor is selectively removed, and on top of the diamond in the removed area, the periodic table of elements VI
Impurities of group b or group IIb, especially group VIb, such as S,
Se was selectively added to form an impurity region. An excellent method is to provide another electrode or another electrode via a buffer layer on a part of this impurity region, and to apply a voltage between a pair of electrodes provided on the upper side of the substrate.

逆の導電型の構戒および不純物の種類として、絶縁表面
を有する基板上に0, S. Se, Teをが添加さ
れたダイヤモンドを形成する。そしてそれらのダイヤモ
ンドはII 2S I II zSe + II 2 
Te+ (cll z) 2 Sl (Cll i) 
2se +(Cllz)zTeをCI+3011と水素
とを用イテフラスマ法ニよりダイヤモンド戒膜中に添加
することにより形成される。また上側のバッファ層とし
ての半導体をP型として、不純物領域にIIb族または
vtb族の不純物、特にIIb族の不純物例えばZn,
Cdをイオン注入法により添加し、不純物領域を作る。
As a structure of opposite conductivity type and a type of impurity, 0, S. A diamond doped with Se and Te is formed. And those diamonds are II 2S I II zSe + II 2
Te+ (cll z) 2 Sl (cll i)
2se + (Cllz)zTe is formed by adding CI+3011 and hydrogen into a diamond film using an ite-flame method. Further, the semiconductor serving as the upper buffer layer is of P type, and the impurity region is doped with group IIb or Vtb impurities, particularly group IIb impurities such as Zn,
Cd is added by ion implantation to form an impurity region.

この不純物領域上に電極または他のバッファ層を介して
の電極を形成し、またバッファ層である半導体上にも電
極を形成する。いわゆる逆導電型であってもよい。
An electrode or another electrode via a buffer layer is formed on this impurity region, and an electrode is also formed on the semiconductor serving as the buffer layer. It may be of a so-called reverse conductivity type.

以下に本発明を実施例に従って記す。The present invention will be described below according to examples.

「実施例l」 本発明において、第1図はその製造工程が示されている
。第1図(A)に示す如く、窒化珪素膜が形成された絶
縁表面を有する基板(1)上にダイヤモンド(2)を第
3図に示す有磁場マイクロ波CVD装置を用いて作製し
た。有磁場マイクロ波CVD装置により、ダイヤモンド
膜を形戒する方法等に関しては、本発明人の出願になる
特願昭61−292859(薄膜形成方法(昭和61年
12月8日出H)に示されている。その概要を以下に示
す。
"Example 1" In the present invention, FIG. 1 shows the manufacturing process thereof. As shown in FIG. 1(A), a diamond (2) was formed on a substrate (1) having an insulating surface on which a silicon nitride film was formed, using a magnetic field microwave CVD apparatus shown in FIG. A method for forming a diamond film using a magnetic field microwave CVD apparatus is disclosed in Japanese Patent Application No. 61-292859 (Thin Film Formation Method (H) filed on December 8, 1988, filed by the present inventor. The outline is shown below.

窒化珪素膜(1−2)が公知のプラズマ気相法により0
.1〜0.5 μmの厚さに形成されたシリコン半導体
(1−1)基板を、ダイヤモンド粒を混合したアルコー
ルを用いた混合液中に浸し、超音波を1分〜1時間加え
た。するとこの絶縁表面を有する基板(1)上に微小な
損傷を多数形成させることができる。この損傷は、その
後のダイヤモンド形戒用の核のもととすることができる
。この基板(1)を有磁場マイクロ波プラズマCVD装
置(以下単にプラズマCVD装置ともいう)内に配設し
た。このプラズマCvD装置は、2.45GIlzの周
波数のマイクロ波エネルギを最大10KWまでマイクロ
波発振器(18) .アテニュエイタ(16L石英窓(
45)より反応室(19)に加えることができる。また
磁場をヘルムホルツコイル(17) , (17’)を
用い、875ガウスの共鳴面を構或せしめるため最大2
.2KGにまで加えた。この?イルの内部の基板(1)
をホルダ(13)に基板おさえ(14)で配設させた。
The silicon nitride film (1-2) is heated to zero by a known plasma vapor phase method.
.. A silicon semiconductor (1-1) substrate formed to a thickness of 1 to 0.5 μm was immersed in a mixed solution of alcohol mixed with diamond particles, and ultrasonic waves were applied for 1 minute to 1 hour. Then, many minute damages can be formed on the substrate (1) having this insulating surface. This damage can be the source of the subsequent diamond-shaped core. This substrate (1) was placed in a magnetic field microwave plasma CVD apparatus (hereinafter also simply referred to as a plasma CVD apparatus). This plasma CvD device uses a microwave oscillator (18) to generate microwave energy of a frequency of 2.45 GIlz up to 10 KW. Attenuator (16L quartz window (
45) into the reaction chamber (19). In addition, using Helmholtz coils (17) and (17'), the magnetic field is adjusted to a maximum of 2 to create a resonance surface of 875 Gauss.
.. Added up to 2KG. this? Board inside the file (1)
was placed on the holder (13) by holding the substrate (14).

また基板位置移動機構(42)で反応炉内での位置を調
節し、10−”〜10−6torrまでに真空引きをし
た。この後これらに対して、メチルアルコール(C I
I 3 0 H )またはエチルアルコール(Cz1l
s01I)等のC−011結合を有する気体、例えばア
ルコール(22)を水素(21)で40〜200体積χ
(100体積%の時は Ctl3011:II■−1:
1に対応)に希釈して導入した。
In addition, the position within the reactor was adjusted using the substrate position moving mechanism (42), and the vacuum was drawn to 10-'' to 10-6 torr.After this, methyl alcohol (C I
I30H) or ethyl alcohol (Cz1l
A gas having a C-011 bond such as s01I), for example alcohol (22), is mixed with hydrogen (21) to a volume of 40 to 200 χ
(When it is 100% by volume, Ctl3011:II■-1:
1) and introduced.

必要に応しジメチル亜鉛(Zn (Cllx) z)を
Zn(C!h)z/CH 3011 = 0. 5〜3
χ(体積χ)として系(23)より戊膜中に均一に添加
した。このダイヤモンドをP型にしたい場合は、P型不
純物としてトリメチルボロン(B(CH3)l)を系(
23)よりB (CIl:l) :l/CI13011
 = 0.5〜3x導入して、ダイヤモンドをP型化し
た。
If necessary, dimethylzinc (Zn (Cllx) z) was added to Zn(C!h)z/CH 3011 = 0. 5-3
The system (23) was uniformly added as χ (volume χ) into the capsular membrane. If you want to make this diamond P-type, add trimethylboron (B(CH3)l) as a P-type impurity to the system (
23) from B (CIl:l) :l/CI13011
= 0.5 to 3x was introduced to make the diamond P-type.

さらに逆にドーパントとしてvtb族の元素であるS,
 Se, Teを添加する場合、系(24)より、例え
ば(+1■Sマタは(CL) zS)/ C!hOtl
 =0. 1 〜3”X添加してもよい。ダイヤモンド
の成長は、反応室(19)の圧力を排気系(25)より
不要気体を排気して、0.0l〜3 torr例えば0
.26torrとした。2.2KG (キロガウス)の
磁場を(17) , (17’ )より加え、基板(1
)の位置またはその近傍が875ガウスとなるようにし
た.マイクロ波は4KWを加えた。このマイクロ波のエ
ネルギに加え、補助の熱エネルギをホルダ(13)より
加えて基板の温度を200〜1000’C、例えば80
0゜Cとした。
Furthermore, as a dopant, S, which is a Vtb group element,
When Se and Te are added, from the system (24), for example, (+1■S is (CL) zS)/C! hOtl
=0. 1 to 3"X may be added. For diamond growth, the pressure in the reaction chamber (19) is evacuated from the exhaust system (25) to 0.0L to 3 torr, for example 0.
.. It was set to 26 torr. A magnetic field of 2.2KG (kilogauss) is applied from (17) and (17') to the substrate (1).
) or its vicinity is set to 875 Gauss. I added 4KW to the microwave. In addition to this microwave energy, auxiliary thermal energy is added from the holder (13) to raise the temperature of the substrate to 200-1000'C, for example 80'C.
The temperature was set to 0°C.

するとこのマイクロ波エネルギで分解されプラズマ化し
たアルコール中の炭素は、基板上に戒長し、単結晶のダ
イヤモンドを多数柱状に或長させることができた。同時
にこのダイヤモンド以外にグラファイト戒分も形成され
やすいが、これは酸素および水素と反応し、炭酸ガスま
たはメタンガスとして再気化する。結果として、結晶化
した炭素即ちダイヤモンド(2)を第1図(A)に示し
た如<、0.5〜3μm例えば平均厚さ1.3μm(威
膜時間2時間)の戒長を基板(1)上にさせることがで
きた。
Then, the carbon in the alcohol, which was decomposed and turned into plasma by this microwave energy, was elongated on the substrate, making it possible to elongate many single-crystal diamonds into columnar shapes. At the same time, in addition to this diamond, graphite fraction is also likely to be formed, which reacts with oxygen and hydrogen and revaporizes as carbon dioxide or methane gas. As a result, crystallized carbon or diamond (2) was deposited on a substrate (2 hours) with a thickness of 0.5 to 3 μm, e.g., an average thickness of 1.3 μm (filming time 2 hours), as shown in FIG. 1(A). 1) I was able to raise it.

即ち、第1図(A)において、絶縁表面を有する基板(
1)上にZnまたはBが添加されたダイヤモンド(2)
またはアンドープ(意図的に不純物を添加しない状態)
ダイヤモンド(2)を形成した。
That is, in FIG. 1(A), a substrate (
1) Diamond with Zn or B added on top (2)
or undoped (state where no impurities are intentionally added)
A diamond (2) was formed.

これらの上側にP型の導電型の珪素または炭化珪素(S
ixC. 0<X<1)(3)をプラズマCVO法にて
シラン(Sins)をアルコールのかわりに加え、また
■b族の不純物気体、例えばB 2 I+ .を同時に
加えてP型珪素を、またはこれらの気体に炭化物気体を
加えて、プラズマCVD法により炭化珪素(SixC1
−、Q<Xd)を300人〜0.3 μmの厚さに形成
した。この形成をダイヤモンドと同様のプラズマCvD
装置を用いて作る。
P-type conductivity type silicon or silicon carbide (S
ixC. 0 < At the same time, silicon carbide (SixC1
-, Q<Xd) to a thickness of 300 to 0.3 μm. This formation is performed using plasma CVD similar to diamond.
Create using equipment.

これらの威膜はP型、N型と異なる不純物を添加するた
め、マルチチャンバ方式とじてダイヤモンド或膜用反応
室、N型半導体i1fc膜用反応室として、それらを互
いに連結して多量生産を図ることは有効である。
These films are doped with different impurities such as P-type and N-type, so a multi-chamber system is used to create a reaction chamber for diamond film and a reaction chamber for N-type semiconductor i1fc film, and connect them to each other for mass production. That is valid.

第1図(B)ではバッファ層(3)を第1のフォトマス
クのにより選択的に除去して第1図(B)を得た. 第1図(Il)に示す如く、このフォトレジスト(4)
,(4”),バッファ層(3),(3’)をマスクとし
て50〜200 KeVの加速電圧を用いて、イオン注
入法によりSまたはSeをI X 10’ ”〜5 X
 10”cm−’、例えば6 XIO19cm−’の濃
度に添加して不純物領域(5)を形成した。すると第l
図(C)に示す如く、バッファ層(3),(3’)の端
部と不純物領域(5)の端部(20)とを互いに一致ま
たは概略一致させることができる。 このため、バッフ
ァ層を介して不純物領域に電流を流す際、製品毎にこの
合わせ精度のバラツキによる印加電圧のバラツキを防ぐ
ことができた。この後バッファ層(3)上のフォトレジ
ストを除去した。これら全体を酸素中または大気中で必
要に応じて熱処理を施し、不純物領域中の格子歪をとり
、さらにこの中に酸素を添加した。これら全体を希弗酸
中に浸し、バッファN(3) , (3”)上の酸化珪
素威分を除去した。
In FIG. 1(B), the buffer layer (3) was selectively removed using the first photomask to obtain FIG. 1(B). As shown in FIG. 1 (Il), this photoresist (4)
, (4''), using the buffer layers (3) and (3') as masks and using an accelerating voltage of 50 to 200 KeV, S or Se was implanted by ion implantation to I x 10''' to 5 x
The impurity region (5) was formed by doping to a concentration of 10"cm-', for example 6XIO19cm-'.
As shown in Figure (C), the ends of the buffer layers (3), (3') and the end (20) of the impurity region (5) can be made to coincide or approximately coincide with each other. Therefore, when a current is passed through the buffer layer to the impurity region, it is possible to prevent variations in the applied voltage due to variations in alignment accuracy from product to product. After that, the photoresist on the buffer layer (3) was removed. The whole was heat-treated in oxygen or air as necessary to remove lattice strain in the impurity region, and then oxygen was added thereto. The whole was immersed in dilute hydrofluoric acid to remove the silicon oxide components on the buffer N(3), (3'').

第1図(D)の次の製造工程において、この上にモリブ
デン、タングステン(29−1)を0.05〜0.5 
μmの厚さにバッファ層として形成した。この時、同一
材料を同一工程で(9−1)として形成してもよい。さ
らにこの上にアルξニウム(29−2) , (9−2
)をワイヤボンディング用の電極用部材として0.5〜
2μmの厚さに形成してもよい。
In the next manufacturing process shown in FIG. 1(D), 0.05 to 0.5 of molybdenum and tungsten (29-1)
A buffer layer was formed to a thickness of μm. At this time, (9-1) may be formed using the same material in the same process. Furthermore, on top of this, aluminum ξ (29-2), (9-2
) as an electrode member for wire bonding from 0.5 to
It may be formed to have a thickness of 2 μm.

この後、この電極用部材を第2のフォトマスク■を用い
てフォトエッチング法により選択的に除去し、電極(9
−1) . (9−2)即ち(9)および(29−1)
,(29−2)即ち(29)を形成した。即ちフォトレ
ジストを選択的に形成し、プラズマを用いた公知のドラ
イエッチング方法により除去した。
Thereafter, this electrode member was selectively removed by photoetching using a second photomask (2), and the electrode (9
-1). (9-2) i.e. (9) and (29-1)
, (29-2), that is, (29) was formed. That is, a photoresist was selectively formed and removed by a known dry etching method using plasma.

次にこの電極(9−2) . (29−2)上にワイヤ
ボンディング(8) . (2B)を施した。さらにこ
れら全体に窒化珪素膜(6)を反射防止膜としてコート
した。
Next, this electrode (9-2). Wire bonding (8) on (29-2). (2B) was applied. Furthermore, the entire structure was coated with a silicon nitride film (6) as an antireflection film.

これはリードフレームに発光素子を設け、ワイヤボンデ
ィング後実施した。第1図(D)はこの構造を示す。
This was carried out after providing a light emitting element on a lead frame and wire bonding. FIG. 1(D) shows this structure.

又、これら全体を透光性プラスチックスでモールドし、
耐湿性向上、耐機械性向上をはかることは有効である。
In addition, the whole thing is molded with translucent plastic,
It is effective to improve moisture resistance and mechanical resistance.

この第1図(D)の構造において、一対をなす電極即ち
(9)と(29)との間ニ10〜200v(直流〜10
0H2デューティー比1)例えば50Vの電圧で印加し
た。 すると電極(9)一バッファN(3)一不純物領
域のないダイヤモンド(2)一不純物領域のあるダイヤ
モンド(5)一電極(29)と電流(11)を流すこと
ができた。不純物領域(5)が不純物の添加されていな
い他のダイヤモンドに比べ、1桁以上抵抗が小さいため
、この不純物領域の下側にもある不純物が添加されてい
ないダイヤモンド中ではなく、電流がこの不純物領域に
集中的に流れ、ここでの電子、ホール(キャリア)の再
結合により発光し、光に対して遮光性のある半導体(3
)及び電極(9)の存在しない領域(不純物領域)(5
)より外部(上方)に光を放出させることができた。
In the structure shown in FIG. 1(D), the voltage between the pair of electrodes (9) and (29) is 10 to 200 V (DC to 10 V).
0H2 duty ratio 1) For example, a voltage of 50V was applied. Then, a current (11) could be passed through the electrode (9), the buffer N (3), the diamond without an impurity region (2), the diamond with an impurity region (5), and the electrode (29). The resistance of the impurity region (5) is more than an order of magnitude lower than that of other diamonds to which no impurities have been added, so the current flows through this impurity rather than through the diamond which is also below this impurity region. A semiconductor (3
) and a region (impurity region) (5
) could emit light to the outside (upward).

即ち、このダイヤモンドの不純物領域(5)を中心とし
た部分から可視光発光、特に475nm±5nn+の青
色の発光をさせることが可能となった。強度は17カン
デラ/II12を有していた。
That is, it became possible to emit visible light, particularly blue light of 475 nm±5nn+, from a portion of the diamond centered around the impurity region (5). The strength was 17 candelas/II12.

「実施例2」 この実施例において、完威図を第2図(A)に示す。そ
の製造工程は概略第1図に示す実施例lと同じである。
"Example 2" In this example, the perfect pattern is shown in FIG. 2(A). The manufacturing process is roughly the same as that of Example 1 shown in FIG.

即ち、絶縁表面を有する基板(1)上に0.5〜3μm
、例えば1.2μmの平均厚さでアンドープのダイヤモ
ンドを形成した。この後、このダイヤモンド(2)表面
に対して、P型の珪素または炭化珪素半導体(3) (
SixC.−x O<X<1)をハッファN(3)とし
て形成した。この後フォトエッチング法(第1のマスク
の)を用い、半導体を選択的に除去し、バッファ層(3
)を選択的に残した。
That is, 0.5 to 3 μm on the substrate (1) having an insulating surface.
For example, undoped diamond was formed with an average thickness of 1.2 μm. Thereafter, a P-type silicon or silicon carbide semiconductor (3) (
SixC. -x O<X<1) was formed as Huffer N(3). After this, the semiconductor is selectively removed using a photo-etching method (of the first mask), and the buffer layer (3
) were left selectively.

次に、元素周期律表■b族の元素であるZnをダイヤモ
ンド(2)の上部にバッファ層(3)およびその上のフ
ォトレジストをマスクとして9.5 XIO19cm−
”の濃度にイオン注入して、不純物領域(5)を作った
Next, Zn, which is an element in Group B of the Periodic Table of the Elements, was deposited on top of the diamond (2) at 9.5
An impurity region (5) was created by implanting ions to a concentration of .

この実施例では発光中心用の不純物として元素周期律表
VIb族ではなく、IIb族の元素を主成分として用い
た。
In this example, as the impurity for the luminescent center, an element of Group IIb, rather than Group VIb of the Periodic Table of Elements, was used as the main component.

さらにこの不純物領域に他のハッファ層を設けることな
く、直接アルミニウムを電極(29)として1.5μm
の厚さに設けた。同時に電極(9)にも第2のフォトマ
スク■を用いて設けて400〜500 ’Cの大気中で
熱処理を施した。
Furthermore, without providing another huffer layer in this impurity region, aluminum was directly used as an electrode (29) with a thickness of 1.5 μm.
The thickness was set at . At the same time, the electrode (9) was also provided using a second photomask (2) and heat treated in the atmosphere at 400-500'C.

不純物領域には直接アルミニウムを一電極として密接さ
せている。
Aluminum is directly brought into close contact with the impurity region as one electrode.

その他は実施例1と同一工程とした。Other steps were the same as in Example 1.

本実施例においても、不純物領域(5)上には、保護用
反射防止膜(6)が形成されている。
In this embodiment as well, a protective antireflection film (6) is formed on the impurity region (5).

一対の電極(29) , (9)間に40Vの電圧を印
加した。
A voltage of 40 V was applied between the pair of electrodes (29) and (9).

するとここからは480nn+の波長の青色発光を認め
ることができた。その強度は14カンデラ/ m tと
実施例lよりは暗かった。しかし、十分実用化は可能で
あった。
Then, blue light emission with a wavelength of 480 nn+ could be observed from this point. The intensity was 14 candela/mt, which was darker than Example 1. However, it was possible to put it into practical use.

「実施例3」 この実施例は、第2図(B)にその完成した縦断面図を
示す。製造工程は実施例1と概略同一である。電極は櫛
型に多数設け、大面積の発光素子とした。
"Example 3" A completed vertical cross-sectional view of this example is shown in FIG. 2(B). The manufacturing process is roughly the same as in Example 1. A large number of electrodes were provided in a comb shape to create a large-area light emitting element.

実施例1において、絶縁表面を有する基板(1)上にダ
イヤモンド(2)を酸素添加しつつ形成した。
In Example 1, diamond (2) was formed on a substrate (1) having an insulating surface while adding oxygen.

これらの上にN型の炭化珪素半導体(3),(3”),
(3゛)を形成した。
On top of these are N-type silicon carbide semiconductors (3), (3”),
(3゛) was formed.

この後、ダイヤモンド(2)にVIb族の元素のSe(
セレン)をイオン注入法により50〜200 KeVの
加速電圧を用いI X10′9〜6 ×IO20cm−
”の濃度に添加し、不純物領域(5)を形成した。する
とこの半導体の端部と不純物領域の端部(20)とを、
一敗または概略一致させることができた。さらに不純物
領域(5)上にP型の半導体(29−1) , (29
−1 ’ )を他のバッファ層として選沢的に形成した
After this, the diamond (2) was added Se (
Selenium) was ion-implanted using an accelerating voltage of 50 to 200 KeV at I
'' to form an impurity region (5). Then, the end of this semiconductor and the end of the impurity region (20) are
I was able to get one loss or almost a match. Furthermore, P-type semiconductors (29-1), (29
-1') was selectively formed as another buffer layer.

これを大気中で750〜900 ”Cでアニールし、不
純物領域(5)には酸素をより高濃度で添加し、かつ格
子歪を消滅させて酸素とセレンと2種類のVIb族の元
素を加えた。
This is annealed at 750 to 900''C in the atmosphere, and oxygen is added at a higher concentration to the impurity region (5), and oxygen, selenium, and two VIb group elements are added to eliminate the lattice strain. Ta.

バッファ層を構威する半導体(3),(3’),(3”
)(29−1), (29−1’)上の酸化珪素威分を
希弗酸で溶去した。次にアルミニウムを、2μmの厚さ
にこれら半導体上に電極(9) , (9’). (9
” )+ (29−2) . (29−2゛)として形
成した。
Semiconductor (3), (3'), (3'' that forms the buffer layer)
) (29-1) and (29-1') were eluted with dilute hydrofluoric acid. Next, aluminum was applied to the electrodes (9), (9') . to a thickness of 2 μm on these semiconductors. (9
”)+(29-2).(29-2゛).

この電子装置をスクライブブレイクし、リードフレーム
またはステム上に密接させた後にワイヤボンド(8) 
. (28)を形成した。
After scribing and breaking this electronic device and placing it closely on the lead frame or stem, wire bond (8)
.. (28) was formed.

最後に実施例1と同じ窒化珪素膜を反射防止膜(6)と
して形成した。発光面積が大きいため、また双方の電極
とダイヤモンドとの間にバッファ層を介在させたため、
長期安定性を有するに加えて、波長490±10nm.
29カンデラ/m tの緑色がかった青色発光を作るこ
とができた。
Finally, the same silicon nitride film as in Example 1 was formed as an antireflection film (6). Because the light emitting area is large and because a buffer layer is interposed between both electrodes and the diamond,
In addition to having long-term stability, the wavelength is 490±10 nm.
It was possible to produce greenish-blue luminescence of 29 candela/mt.

「効果」 これまで知られた縦方向に電流を流すダイヤモンドを用
いた発光素子では、電極と基板とに40Vの電圧をIO
分加えるだけでダイヤモンドが60″C近い温度となり
、上側電極とダイヤモンドとが密接しているため反応し
、劣化してしまった。しかし本発明は、絶縁表面を有す
る基板上にダイヤモンドを設け、この上に一対の電極を
存在させて、ダイヤモンドに対し横方向にキャリアの注
入を不純物領域に行った。構造としては、バッファ層と
不純物領域とを一致または概略一致させるセルファライ
ン構造とし、さらに遮光効果のある半導体層とは密接さ
せた位置に発光させるための不純物領域を形成する構造
とする。これにより、40〜100vのパルス電圧を印
加しても、可視光発光を威就するに加えて、発光した光
が反射防止膜をへて外部に何らの障害物もなく放出させ
得るため、高輝度を或就できた。さらに発光部である不
純物領域に電極材料が拡散してくることがないため、約
1ケ月間連続で印加しても、その発光輝度に何らの低下
も実験的にはみられなかった。
"Effect" In the conventional light-emitting device using diamond that allows current to flow in the vertical direction, a voltage of 40V is applied between the electrode and the substrate.
However, in the present invention, the diamond is placed on a substrate with an insulating surface, and the diamond reaches a temperature of nearly 60"C, and because the upper electrode and the diamond are in close contact with each other, the diamond reacts and deteriorates. A pair of electrodes was placed on top of the diamond, and carriers were injected into the impurity region in the lateral direction of the diamond.The structure was a self-line structure in which the buffer layer and the impurity region coincided or roughly coincided, and a light shielding effect was achieved. The structure is such that an impurity region for emitting light is formed in close contact with a certain semiconductor layer.As a result, even when a pulse voltage of 40 to 100 V is applied, in addition to emitting visible light, High brightness can be achieved because the emitted light can pass through the anti-reflection film and be emitted to the outside without any obstacles.Furthermore, the electrode material does not diffuse into the impurity region that is the light emitting part. Even when the light was applied continuously for about one month, no decrease in the luminance was experimentally observed.

本発明は1つの発光素子を作る場合を主として示した。The present invention mainly shows the case where one light emitting element is manufactured.

しかし同一基板上に複数のダイヤモンドを用いた発光装
置を作り、電極を形成した後、適当な大きさにスクライ
ブ、ブレイクをしてlつづつ単体とすることができる.
または、多数の発光源を同一基板上に集積化した発光装
置、例えばマトリックスアレーをさせた発光装置とする
ことは有効である。
However, it is possible to create a light-emitting device using multiple diamonds on the same substrate, form electrodes, and then scribe and break them to an appropriate size to make each diamond a single unit.
Alternatively, it is effective to use a light emitting device in which a large number of light emitting sources are integrated on the same substrate, for example, a light emitting device in a matrix array.

また本発明方法は使用するフォトマスクも2種類のみで
あり、きわめて高い歩留まりを期待できる.例えば4イ
ンチウエハ上に0.8mm x0.8 11111+の
LHI)を作製する場合、10’ケのLEDを同一ウエ
ハより一方に作ることができた。
Furthermore, the method of the present invention uses only two types of photomasks, and can be expected to have an extremely high yield. For example, when manufacturing a 0.8 mm x 0.8 11111+ LHI on a 4-inch wafer, 10' LEDs could be manufactured on one side from the same wafer.

本発明において、ダイヤモンドは多結晶の薄膜状のもの
を中心として示した.しかしこのダイヤモンドが1つの
単結晶のダイヤモンドである場合はさらに高輝度、発光
効率等のよい物性が期待できることはいうまでもない。
In the present invention, diamonds are mainly shown in the form of polycrystalline thin films. However, it goes without saying that if this diamond is a single crystal diamond, better physical properties such as higher brightness and luminous efficiency can be expected.

しかしより高価になってしまう欠点を有している。However, it has the disadvantage of being more expensive.

本発明において、絶縁表面を有する基板としてシリコン
上に窒化珪素膜を形成した基板のみならず、その他の絶
縁物、炭化珪素を形成したものでもよい。また十分絶縁
性を有する結晶ダイヤモンド等下方向に電流が流れない
ものであれば本発明を実施する基板として用いることが
できる。
In the present invention, the substrate having an insulating surface is not limited to a substrate in which a silicon nitride film is formed on silicon, but may also be a substrate in which other insulators or silicon carbide are formed. Further, any material that does not allow current to flow downward, such as crystalline diamond, which has sufficient insulation properties can be used as a substrate for carrying out the present invention.

かかる発光装置を含め、同じダイヤモンドを用いて、ま
たこの上または下側のシリコン半導体を用い、ダイオー
ド、トランジスタ、抵抗、コンデンサを一体化して作り
、複合し、集積化した電子装置を構威せしめることは有
効である。
Including such light-emitting devices, diodes, transistors, resistors, and capacitors are integrally made using the same diamond and silicon semiconductors above or below the diamond, and are combined to form an integrated electronic device. is valid.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のダイヤモンド電子装置の作製工程およ
びその縦断面図を示す。 第2図は本発明の他の電子装置の縦断面図を示す。 第3図は本発明に用いるための基板上にダイヤモンドを
形成するための有磁場マイクロ波装置の1例を未す。 1 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3.3’ .3” .29−1,29 4 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 5 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 6 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 7 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 8,28 ・ ・ ・ ・ ・ l1・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 9.29−2.29−2’ ・ ・ 13・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 16・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 17. 17’ ・ ・ ・ ・ ・ 18・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・基板 ・ダイヤモンド l゛ ・ ・ ・バッファ層 ・フォトレジスト ・不純物領域 ・反射防止膜 ・電極 ・ボンディングされたワイヤ ・注入される電流通路 ・上側電極 ・ホルダ ・アテニュエイタ ・マグネット ・マイクロ波発振器 19・ ・ ・ ・ ・ 20・ ・ ・ ・ ・ 21,22,23.24 25・ ・ ・ ・ ・ 42・ ・ ・ ・ ・ ■,■・ ・ ・ ・反応室 ・不純物領域の端部 ・ドーピング系 ・排気系 ・移動機構 ・フォトエッチングプロセス
FIG. 1 shows a manufacturing process and a longitudinal sectional view of the diamond electronic device of the present invention. FIG. 2 shows a longitudinal sectional view of another electronic device according to the invention. FIG. 3 shows an example of a magnetic field microwave apparatus for forming diamond on a substrate for use in the present invention. 1 ・ ・ ・ ・ ・ ・ 2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3.3'. 3” .29-1,29 4 ・ ・ ・ ・ ・ ・ 5 ・ ・ ・ ・ ・ ・ 6 ・ ・ ・ ・ ・ ・ 7 ・ ・ ・ ・ ・ ・ 8, 28 ・ ・ ・ ・ ・ l1・・ ・ ・ ・ ・ ・ 9.29-2.29-2' ・ 13・ ・Substrate・Diamond l゛・・・Buffer layer・Photoresist・Impurity region・Antireflection film・Electrode・Bonded wire・Injected current path・Upper electrode・Holder・Attenuator・Magnet・Microwave oscillator 19・・ ・ ・ ・ 20・ ・ ・ ・ ・ 21, 22, 23.24 25・ ・ ・ ・ ・ 42・ ・ ・ ・ ・ ■,■・ ・ ・ ・Reaction chamber, end of impurity region, doping system, exhaust system・Movement mechanism ・Photo-etching process

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、絶縁表面を有する基板上にダイヤモンドと該ダイヤ
モンド上に半導体を選択的に形成する工程と、前記半導
体の除去された領域のダイヤモンドに前記半導体をマス
クとして不純物を添加して不純物領域を形成する工程と
、該不純物領域上および前記半導体上に一対をなす電極
を形成する工程とを有することを特徴とするダイヤモン
ドを用いた電子装置の作製方法。 2、特許請求の範囲第1項において、不純物の添加は元
素周期律表IIb族またはVIb族の元素がイオン注入法に
より添加されたことを特徴とするダイヤモンドを用いた
電子装置の作製方法。 3、絶縁表面を有する基板上にダイヤモンドと該ダイヤ
モンド上にバッファ層を選択的に形成する工程と、前記
バッファ層の除去された領域のダイヤモンドに前記バッ
ファ層をマスクとして不純物を添加して不純物領域を形
成する工程と、前記バッファ層上に電極を形成するとと
もに、該不純物領域上に他の電極または前記不純物層上
に他のバッファ層と、該電上に電極を形成する工程とを
有することを特徴とするダイヤモンドを用いた電子装置
の作製方法。
[Claims] 1. A step of selectively forming diamond on a substrate having an insulating surface and a semiconductor on the diamond, and adding an impurity to the diamond in the region from which the semiconductor has been removed using the semiconductor as a mask. 1. A method for manufacturing an electronic device using diamond, comprising the steps of: forming an impurity region using a diamond; and forming a pair of electrodes on the impurity region and on the semiconductor. 2. A method for manufacturing an electronic device using diamond according to claim 1, wherein the impurity is added by an ion implantation method of an element from group IIb or group VIb of the periodic table of elements. 3. A step of selectively forming diamond on a substrate having an insulating surface and a buffer layer on the diamond, and adding an impurity to the diamond in the region where the buffer layer has been removed using the buffer layer as a mask to form an impurity region. and forming an electrode on the buffer layer, and forming another electrode on the impurity region or another buffer layer on the impurity layer, and forming an electrode on the electrode. A method for manufacturing an electronic device using diamond, characterized by:
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