(57)【要約】【課題】  β−ＦｅＳｉ２を利用した発光強度の高い発光素子を提供する。【解決手段】  発光素子１０は、Ｓｉ基板１１上に設けられたβ−ＦｅＳｉ２膜１２と、β−ＦｅＳｉ２膜１２上に設けられたＳｉキャップ層１３を有する。基板１１の裏面１１ｂには下部電極１４が、Ｓｉキャップ層１３の表面１３ａには上部電極１５がそれぞれ設けられている。β−ＦｅＳｉ２膜１２はＳｉ基板と同じ導電型を有している。Ｓｉキャップ層１３はβ−ＦｅＳｉ２膜１２と異なる導電型を有している。このような構造の発光素子は高い発光強度を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の導電型を有するＳｉ基板と、
前記Ｓｉ基板の表面上に設けられ、前記Ｓｉ基板と同じ導電型を有するβ−ＦｅＳｉ２膜と、
前記β−ＦｅＳｉ２膜上に設けられ、前記β−ＦｅＳｉ２膜と異なる導電型を有するＳｉ層と、
前記Ｓｉ層上に設けられた第１の電極と、
前記Ｓｉ基板の裏面上に設けられた第２の電極と
を備える発光素子。
【請求項２】
前記Ｓｉ基板および前記β−ＦｅＳｉ２膜の導電型は、ｎ型であり、
前記Ｓｉ層の導電型は、ｐ型である、
請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記Ｓｉ基板および前記β−ＦｅＳｉ２膜の導電型は、ｐ型であり、
前記Ｓｉ層の導電型は、ｎ型である、
請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
所定の導電型を有するＳｉ基板の表面上に、前記Ｓｉ基板と同じ導電型を有するβ−ＦｅＳｉ２膜を形成する工程と、
前記β−ＦｅＳｉ２膜上に、前記β−ＦｅＳｉ２膜と異なる導電型を有するＳｉ層を形成する工程と、
前記Ｓｉ層上および前記Ｓｉ基板の裏面上に電極を形成する工程と
を備える発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記β−ＦｅＳｉ２膜を形成する工程は、ｎ型の前記Ｓｉ基板の表面上に、ｐ型のβ−ＦｅＳｉ２からなる初期層を第１の温度で形成し、前記初期層を前記第１の温度より高い第２の温度で成長させてｐ型のβ−ＦｅＳｉ２膜を形成し、そのβ−ＦｅＳｉ２膜をアニールして、その導電型をｐ型からｎ型に転換し、
前記Ｓｉ層を形成する工程は、前記ｎ型のβ−ＦｅＳｉ２膜上にｐ型のＳｉ層を形成する、
請求項４に記載の発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記β−ＦｅＳｉ２膜を形成する工程は、ｎ型の前記Ｓｉ基板の表面上に、ｐ型のβ−ＦｅＳｉ２からなる初期層を第１の温度で形成し、前記初期層を前記第１の温度より高い第２の温度で成長させてｐ型のβ−ＦｅＳｉ２膜を形成し、そのβ−ＦｅＳｉ２膜にｎ型ドーパントを添加して、その導電型をｐ型からｎ型に転換し、
前記Ｓｉ層を形成する工程は、ｎ型の前記β−ＦｅＳｉ２膜上にｐ型のＳｉ層を形成する、
請求項４に記載の発光素子の製造方法。
【請求項７】
前記β−ＦｅＳｉ２膜を形成する工程は、ｎ型の前記Ｓｉ基板の表面上に、ｎ型ドーパントを含むｎ型のβ−ＦｅＳｉ２からなる初期層を第１の温度で形成し、前記初期層を前記第１の温度より高い第２の温度で成長させてｎ型のβ−ＦｅＳｉ２膜を形成し、
前記Ｓｉ層を形成する工程は、ｎ型の前記β−ＦｅＳｉ２膜上にｐ型のＳｉ層を形成する、
請求項４に記載の発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記β−ＦｅＳｉ２膜を形成する工程は、ｐ型の前記Ｓｉ基板の表面上に、ｐ型のβ−ＦｅＳｉ２からなる初期層を第１の温度で形成し、前記初期層を前記第１の温度より高い第２の温度で成長させてｐ型のβ−ＦｅＳｉ２膜を形成し、
前記Ｓｉ層を形成する工程は、前記ｐ型のβ−ＦｅＳｉ２膜上にｎ型のＳｉ層を形成する、
請求項４に記載の発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、環境半導体を利用した発光素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、資源が豊富かつ廃棄時に深刻な環境問題を惹起しない半導体、いわゆる環境半導体が注目を集めている。環境半導体のなかでβ−ＦｅＳｉ２は、禁止帯幅が約０．８ｅＶの直接遷移型半導体であり、Ｓｉ基板上へのエピタキシャル成長が可能である。このため、β−ＦｅＳｉ２は、環境負荷の小さい、次世代の発光・受光素子用の材料として期待されている。
【０００３】
Ｓｉ基板上に設けられたβ−ＦｅＳｉ２膜を有する発光素子は、下記の特許文献１に開示されている。この発光素子では、β−ＦｅＳｉ２膜がＳｉ基板と異なる導電型を有する。
【特許文献１】特開２００４−９５８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
β−ＦｅＳｉ２の発光に関しては不明点が多く、現在でも、発光強度のいっそうの向上が要望されている。そこで、本発明は、β−ＦｅＳｉ２を利用した発光強度の高い発光素子の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの側面は、発光素子に関する。この発光素子は、所定の導電型を有するＳｉ基板と、Ｓｉ基板の表面上に設けられ、Ｓｉ基板と同じ導電型を有するβ−ＦｅＳｉ２膜と、β−ＦｅＳｉ２膜上に設けられ、β−ＦｅＳｉ２膜と異なる導電型を有するＳｉ層と、Ｓｉ層上に設けられた第１の電極と、Ｓｉ基板の裏面上に設けられた第２の電極とを備えている。Ｓｉ基板およびβ−ＦｅＳｉ２膜の導電型がｎ型であり、Ｓｉ層の導電型がｐ型であってもよい。また、Ｓｉ基板およびβ−ＦｅＳｉ２膜の導電型がｐ型であり、Ｓｉ層の導電型がｎ型であってもよい。
【０００６】
本発明者らは、β−ＦｅＳｉ２の時間分解ＰＬ（フォトルミネッセンス）解析と、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）の温度依存性の測定を行った結果、以下の知見を得た。すなわち、Ｓｉ基板と同じ導電型のβ−ＦｅＳｉ２膜をＳｉ基板上に形成し、そのβ−ＦｅＳｉ２膜上に導電型の異なるＳｉ層を形成して発光素子を製造すれば、高い発光強度が得られる。
【０００７】
本発明の別の側面は、発光素子の製造方法に関する。この方法は、所定の導電型を有するＳｉ基板の表面上に、Ｓｉ基板と同じ導電型を有するβ−ＦｅＳｉ２膜を形成する工程と、β−ＦｅＳｉ２膜上に、β−ＦｅＳｉ２膜と異なる導電型を有するＳｉ層を形成する工程と、Ｓｉ層上およびＳｉ基板の裏面上に電極を形成する工程とを備えている。この方法によれば、高い発光強度を有する発光素子を製造することができる。
【０００８】
β−ＦｅＳｉ２膜を形成する工程は、ｎ型のＳｉ基板の表面上に、ｐ型のβ−ＦｅＳｉ２からなる初期層を第１の温度で形成し、初期層を第１の温度より高い第２の温度で成長させてｐ型のβ−ＦｅＳｉ２膜を形成し、そのβ−ＦｅＳｉ２膜をアニールして、その導電型をｐ型からｎ型に転換してもよい。Ｓｉ層を形成する工程は、このｎ型のβ−ＦｅＳｉ２膜上にｐ型のＳｉ層を形成する。
【０００９】
β−ＦｅＳｉ２膜を形成する工程は、ｎ型のＳｉ基板の表面上に、ｐ型のβ−ＦｅＳｉ２からなる初期層を第１の温度で形成し、初期層を第１の温度より高い第２の温度で成長させてｐ型のβ−ＦｅＳｉ２膜を形成し、そのβ−ＦｅＳｉ２膜にｎ型ドーパントを添加して、その導電型をｐ型からｎ型に転換してもよい。Ｓｉ層を形成する工程は、このｎ型のβ−ＦｅＳｉ２膜上にｐ型のＳｉ層を形成する。
【００１０】
β−ＦｅＳｉ２膜を形成する工程は、ｎ型のＳｉ基板の表面上に、ｎ型ドーパントを含むｎ型のβ−ＦｅＳｉ２からなる初期層を第１の温度で形成し、初期層を第１の温度より高い第２の温度で成長させてｎ型のβ−ＦｅＳｉ２膜を形成してもよい。Ｓｉ層を形成する工程は、このｎ型のβ−ＦｅＳｉ２膜上にｐ型のＳｉ層を形成する。
【００１１】
β−ＦｅＳｉ２膜を形成する工程は、ｐ型のＳｉ基板の表面上に、ｐ型のβ−ＦｅＳｉ２からなる初期層を第１の温度で形成し、初期層を第１の温度より高い第２の温度で成長させてｐ型のβ−ＦｅＳｉ２膜を形成してもよい。Ｓｉ層を形成する工程は、このｐ型のβ−ＦｅＳｉ２膜上にｎ型のＳｉ層を形成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、β−ＦｅＳｉ２膜を利用した発光強度の高い発光素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
最初に、本発明の概要を説明する。本発明者らは、β−ＦｅＳｉ２の時間分解ＰＬ（フォトルミネッセンス）解析と、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）の温度依存性の測定を行い、得られた発光特性と電流注入モードを検討した。その結果、本発明者らは、Ｓｉ基板と同じ導電型のβ−ＦｅＳｉ２を使用することにより、発光強度の向上が可能なことを見出した。本発明者らは、実際に下記の発光素子を製造して、高い発光強度を確認した。
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る発光素子１０を示す断面図であり、図２は、発光素子１０の平面図である。発光素子１０は、Ｓｉ基板１１、β−ＦｅＳｉ２膜１２、Ｓｉキャップ層１３、下部電極１４および複数の上部電極１５を有する。β−ＦｅＳｉ２膜１２、Ｓｉキャップ層１３および上部電極１５は、基板１の表側に設けられている。下部電極１４は、基板１の裏側に設けられている。下部電極１４および上部電極１５は、基板１１、β−ＦｅＳｉ２膜１２およびＳｉキャップ層１３を挟んでいる。
【００１６】
Ｓｉ基板１１は、チョクラルスキー（Ｃｚｏｃｈｒａｓｋｉ：ＣＺ）法により製造されたＳｉ（１１１）基板、すなわち面方位（１１１）の主面を有する基板である。Ｓｉ基板１１の導電型はｎ型であり、基板１１のサイズは２インチである。基板１１は、０．１〜１Ω・ｃｍの抵抗率を有している。基板１１は、互いに反対側に位置する一対の主面、すなわち表面１１ａおよび裏面１１ｂを有する。
【００１７】
β−ＦｅＳｉ２膜１２は、Ｓｉ基板１１の表面１１ａの全体を覆うようにＳｉ基板１１上に設けられている。β−ＦｅＳｉ２膜１２は、互いに反対側に位置する表面１２ａおよび裏面１２ｂを有する。裏面１２ｂはＳｉ基板１１の表面１１ａに接触している。β−ＦｅＳｉ２膜１２の厚さは、好ましくは１００〜２５０ｎｍ、より好ましくは１００〜２００ｎｍである。本実施形態では、β−ＦｅＳｉ２膜１２の厚さは２００ｎｍである。β−ＦｅＳｉ２膜１２の導電型は、Ｓｉ基板１１と同じくｎ型である。
【００１８】
Ｓｉキャップ層１３は、β−ＦｅＳｉ２膜１２の表面１２ａの全体を覆うように設けられている。Ｓｉキャップ層１３は、互いに反対側に位置する表面１３ａおよび裏面１３ｂを有する。Ｓｉキャップ層１３の導電型は、Ｓｉ基板１１およびβ−ＦｅＳｉ２膜１２と異なり、ｐ型である。Ｓｉキャップ層１３は、ｐ型ドーパントとしてＢ（硼素）を含んでいる。Ｓｉキャップ層１３の厚さは、好ましくは２００〜５００ｎｍである。本実施形態では、Ｓｉキャップ層１３の厚さは５００ｎｍである。
【００１９】
下部電極１４は、図１に示されるように、Ｓｉ基板１１の裏面１１ｂの全体を覆うようにＳｉ基板１１上に設けられている。下部電極１４はＡｌから構成されている。
【００２０】
上部電極１５は、図１および図２に示されるように、Ｓｉキャップ層１３の表面１３ａ上に等間隔に設けられている。上部電極１５は円形の平面形状を有している。上部電極１５は、下部電極１４と同様にＡｌから構成されている。
【００２１】
次に、図３および図４を参照しながら、発光素子１０の製造方法を説明する。図３は、この製造方法を示すフローチャートであり、図４は、この製造方法の概略工程図である。この製造方法は、ロードロック装置を備える高真空スパッタ装置を用いて発光素子１０を製造する。本実施形態では、ＲＦマグネトロンスパッタ装置が使用される。ＲＦマグネトロンスパッタ装置は、比較的低い温度の下でβ−ＦｅＳｉ２層を成長させることができる。
【００２２】
まず、ロードロック装置からスパッタ装置のチャンバ内にＳｉ基板１１を搬入し、Ｓｉ基板１１のサーマルクリーニングを行う（ステップＳ３０２）。このサーマルクリーニングでは、２×１０−７Ｔｏｒｒのバックグラウンド圧力のもとで基板１１の温度を８５０℃まで上昇させ、その温度を３０分間維持する。
【００２３】
次に、図４（ａ）に示されるように、サーマルクリーニングを施した基板１１の表面１１ａ上に、β−ＦｅＳｉ２からなる薄い初期層１６を形成する（ステップＳ３０４）。形成時の基板温度は、４４０〜５５０℃が好ましく、４８０〜５２０℃がより好ましい。本実施形態では、基板温度は５００℃である。この温度条件のもとで純度９９．９９％のＦｅターゲットをＲＦスパッタリングし、Ｓｉ基板１１上にβ−ＦｅＳｉ２初期層１６を形成する。スパッタガスにはアルゴンを使用する。初期層の形成中は、チャンバ内のアルゴン圧が３×１０−３Ｔｏｒｒに制御される。初期層の厚さは、好ましくは５〜８０ｎｍである。本実施形態では、初期層の厚さは２０ｎｍである。通常、ｎ型ドーパントを添加することなく作製されたβ相結晶の導電型はｐ型となる。本実施形態においても、初期層１６の導電型はｐ型である。
【００２４】
続いて、図４（ｂ）に示されるように、基板１１の温度をチャンバ内で７３０〜７６０℃まで上昇させて、β−ＦｅＳｉ２初期層１６を約２００ｎｍの厚さまで成長させ、β−ＦｅＳｉ２膜１２ｃを作製する（ステップＳ３０６）。初期層１６の成長速度は３５ｎｍ／ｈｏｕｒである。β−ＦｅＳｉ２膜１２ｃの厚さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてβ−ＦｅＳｉ２膜１２ｃの断面を観察することにより測定される。得られたβ−ＦｅＳｉ２膜１２ｃは、ほぼ平坦な表面を有している。初期層１６と同様に、β−ＦｅＳｉ２膜１２ｃの導電型はｐ型である。β−ＦｅＳｉ２膜１２ｃのキャリア濃度は１０１８ｃｍ−３台であり、移動度は約２０ｃｍ２／Ｖ・ｓであった。
【００２５】
次に、β−ＦｅＳｉ２膜１２ｃをポストアニールする（ステップＳ３０８）。β−ＦｅＳｉ２膜１２ｃの形成後、Ｓｉ基板１１はスパッタ装置から搬出され、石英炉心管に搬入される。炉心管内にはＮ２ガスが導入される。このＮ２ガスは、炉心管の周囲に配置されたヒータによって加熱される。こうして、高温のＮ２雰囲気が炉心管内に生成される。Ｎ２雰囲気の温度は８８０〜９００℃が好ましい。本実施形態では、Ｎ２雰囲気の温度は８９０℃である。Ｓｉ基板１１は、このＮ２雰囲気に１８時間さらされる。このような高温のポストアニールによって、β−ＦｅＳｉ２膜１２ｃの導電型がｐ型からｎ型に転換した。また、キャリア濃度が１０１６ｃｍ−３台に減少し、移動度が２２０ｃｍ２／Ｖ・ｓに増加した。こうして、図４（ｃ）に示されるように、本実施形態に係る発光素子１０のｎ型β−ＦｅＳｉ２膜１２が得られる。このβ−ＦｅＳｉ２膜１２は、高い（１１０）配向性を有していた。
【００２６】
続いて、β−ＦｅＳｉ２膜１２上にｐ型のＳｉキャップ層１３を形成する（ステップＳ３１０）。Ｓｉ基板１１は低圧ＣＶＤ装置に搬入され、厚さ５００ｎｍのＳｉキャップ層１３が低圧ＣＶＤ法によってβ−ＦｅＳｉ２膜１２の表面１２ａ上に形成される。この工程では、原料としてＳｉ２Ｈ６、ｐ型ドーパントとしてＢ２Ｈ６が使用される。このため、形成されたＳｉキャップ層１３にはＢ（硼素）が含まれている。こうして、図４（ｄ）に示されるように、本実施形態に係る発光素子１０のｐ型Ｓｉキャップ層１３が得られる。
【００２７】
この後、図１および図２に示されるように、Ｓｉ基板１１の表側および裏側に電極を形成する（ステップＳ３１２）。具体的には、Ｓｉ基板１１の裏面１１ｂ上にＡｌを真空蒸着して下部電極１４を形成する。また、Ｓｉキャップ層１３の表面１３ａ上にマスクを用いてＡｌを真空蒸着し、上部電極１５を形成する。下部電極１４と上部電極１５は、どちらを先に形成しても良い。このようにして、本実施形態の発光素子１０が完成する。
【００２８】
図１に示されるように、下部電極１４および上部電極１５の間に電源２０を接続し、発光素子１０に順方向電流を注入すると、ｎ型β−ＦｅＳｉ２膜１２およびｐ型Ｓｉキャップ層１３間のｐｎ接合から光１８が発する。すなわち、発光素子１０は発光ダイオード（ＬＥＤ）として動作する。
【００２９】
本発明者らは、比較例を用意して、発光素子１０の発光強度を検査した。比較例の製法は、ポストアニール（図３のステップＳ３０８）によってβ−ＦｅＳｉ２膜１２ｃの導電型をｎ型に転換しない点が上述した発光素子１０の製法と異なっている。したがって、比較例では、β−ＦｅＳｉ２膜１２の導電型がｐ型である。このポストアニールは、上述の製法での温度よりも低い８００℃の温度で行った。他の点は上述の製法と同じである。このため、発光素子１０の構造がｐ−Ｓｉ／ｎ−β−ＦｅＳｉ２／ｎ−Ｓｉであるのに対し、比較例の構造はｐ−Ｓｉ／ｐ−β−ＦｅＳｉ２／ｎ−Ｓｉである。比較例では、ｎ型Ｓｉ基板およびｐ型β−ＦｅＳｉ２膜間のｐｎ接合から光が発する。
【００３０】
本発明者らは、発光素子１０および比較例の双方に順方向電流を注入し、発光を観測した。発光素子１０、比較例とも、室温にて１．６μｍ帯の発光が検出された。本発明者らは、このような電流注入による発光のスペクトル、すなわちＥＬ（エレクトロルミネッセンス）スペクトルを測定した。図５は、発光素子１０および比較例について測定されたＥＬスペクトルを示している。図５において横軸は波長をｎｍ単位で示し、縦軸はＥＬ強度を任意単位で示している。図５中の実線は、注入電流密度１．４０Ａ／ｃｍ２における発光素子１０のＥＬスペクトルであり、破線は、注入電流密度２．７４Ａ／ｃｍ２における比較例のＥＬスペクトルである。
【００３１】
図５に示されるように、１．６μｍ帯では、注入電流密度が比較例の約半分であるにもかかわらず、発光素子１０の発光強度が比較例のそれよりも一桁以上高くなっている。この結果から明らかなように、Ｓｉ基板と同じ導電型のβ−ＦｅＳｉ２膜をＳｉ基板上に形成し、さらにβ−ＦｅＳｉ２膜上に導電型の異なるＳｉキャップ層を設けるという簡易な方法により、環境半導体を利用した発光強度の高い発光素子を実現することができる。
【００３２】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００３３】
上記の実施形態では、ｎ型のβ−ＦｅＳｉ２膜１２を得るために、高温のアニールによってβ−ＦｅＳｉ２膜１２ｃの導電型をｐ型からｎ型に転換する。しかし、この手法の代わりに、ｎ型ドーパントのドーピングによってｎ型のβ−ＦｅＳｉ２膜を作製してもよい。ｎ型ドーパントの例には、Ｐ（リン）がある。図６および図７は、ｎ型ドーパントのドーピングを採用する製造工程を示す概略図である。
【００３４】
図６に示されるように、初期層２６の形成および成長（図３のＳ３０４およびＳ３０６）の際にｎ型ドーパントをβ−ＦｅＳｉ２にドープしてもよい。この場合、スパッタ装置のチャンバ内には、Ｆｅターゲットに加えてｎ型ドーパントターゲットが配置される。初期層２６の成長によって得られたｎ型β−ＦｅＳｉ２膜２２ｃのポストアニールは、上述したｐ型β−ＦｅＳｉ２膜１２ｃのポストアニールよりも低い温度で行うことができる。
【００３５】
このほかに、図７に示されるように、初期層１６の形成および成長後、ｐ型のβ−ＦｅＳｉ２膜１２ｃにイオン注入によってｎ型ドーパントをドープしてもよい。ドーピングによってβ−ＦｅＳｉ２膜１２ｃの導電型がｐ型からｎ型に転換する。その後、β−ＦｅＳｉ２膜１２ｃをポストアニールして、ｎ型のβ−ＦｅＳｉ２膜１２を得る。
【００３６】
上記の実施形態では、Ｓｉ基板およびβ−ＦｅＳｉ２膜の導電型はｎ型であり、Ｓｉキャップ層の導電型はｐ型である。しかし、Ｓｉ基板およびβ−ＦｅＳｉ２膜の導電型がｐ型であり、Ｓｉキャップ層の導電型がｎ型であっても、発光強度の高い発光素子を得ることができる。図８は、このような導電型のＳｉ基板３１、β−ＦｅＳｉ２膜３２およびＳｉキャップ層３３を有する発光素子の製造工程を示す概略図である。以下では、図８を参照しながら、この発光素子の製造方法を説明する。
【００３７】
まず、ｐ型Ｓｉ基板３１をサーマルクリーニングし、続いて、図８（ａ）に示されるように、基板３１の表面３１ａ上にｐ型のβ−ＦｅＳｉ２からなる薄い初期層１６を形成する。次に、図８（ｂ）に示されるように、初期層１６を成長させ、さらにポストアニールして、ｐ型のβ−ＦｅＳｉ２膜３２を形成する。サーマルクリーニング、ならびに初期層３６の形成および成長の詳細な手順は、上記の実施形態ですでに説明した通りである。ただし、初期層３６の成長によって得られたｐ型β−ＦｅＳｉ２膜のポストアニールは、上記実施形態のポストアニールよりも低い温度、好ましくは７９０〜８５０℃で行われる。
【００３８】
この後、図８（ｃ）に示されるように、低圧ＣＶＤ法によってβ−ＦｅＳｉ２膜３２上にｎ型のＳｉキャップ層３３を形成する。この低圧ＣＶＤでは、原料としてＳｉ２Ｈ６、ｎ型ドーパントとしてＰＨ３が使用される。このため、形成されたＳｉキャップ層３３にはＰ（リン）が含まれる。次に、図８（ｄ）に示されるように、Ｓｉ基板３１の裏面３１ｂおよびＳｉキャップ層３３の表面上にＡｌを蒸着して、下部電極１４および上部電極１５を形成する。このようにして、ｎ−Ｓｉ／ｐ−β−ＦｅＳｉ２／ｐ−Ｓｉ構造の発光素子が完成する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、発光素子の断面図である。
【図２】図２は、発光素子の平面図である。
【図３】図３は、図１の発光素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、発光素子の製造工程を示す概略図である。
【図５】図５は、図１の発光素子および比較例のＥＬスペクトルを示している。
【図６】図６は、発光素子の他の製造工程を示す概略図である。
【図７】図７は、発光素子の他の製造工程を示す概略図である。
【図８】図８は、発光素子の他の製造工程を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…発光素子、１１…Ｓｉ基板、１２、１２ｃ…β−ＦｅＳｉ２膜、１３…Ｓｉキャップ層、１４…下部電極、１５…上部電極、１６…初期層、１８…光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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