(57)【要約】【課題】ナノワイヤ発光素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板上の第１導電層と、前記第１導電層上に柱状に形成されており、それぞれは、ｐ型ドーピング部分とｎ型ドーピング部分とが両側に互いに区分されて形成された複数のナノワイヤと、前記ｐ型ドーピング部分とｎ型ドーピング部分との間の発光層と、前記ナノワイヤの上部に形成された第２導電層と、を備えるナノワイヤ発光素子。前記ドーピング部分は、前記ナノワイヤの外周に分子を配置させることによって形成されている。【選択図】図１
2005303300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上の第１導電層と、
前記第１導電層上に柱状に形成されており、それぞれはｐ型ドーピング部分とｎ型ドーピング部分とが両側に互いに区分されて形成された複数のナノワイヤと、
前記ｐ型ドーピング部分とｎ型ドーピング部分との間の発光層と、
前記ナノワイヤ上に形成された第２導電層と、を備え、
前記ｐ型ドーピング部分及び前記ｎ型ドーピング部分のうち少なくとも何れか一つは、前記ナノワイヤの外周にドーパント分子を配置させることにより形成されたことを特徴とするナノワイヤ発光素子。
【請求項２】
前記第１導電層上で前記ナノワイヤ間を充填した絶縁性ポリマーをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のナノワイヤ発光素子。
【請求項３】
前記発光層は、前記ｐ型ドーピング部分と前記ｎ型ドーピング部分との間の境界面であることを特徴とする請求項２に記載のナノワイヤ発光素子。
【請求項４】
前記発光層は、前記ｐ型ドーピング部分と前記ｎ型ドーピング部分との間でドーピングされていない真性部分であることを特徴とする請求項２に記載のナノワイヤ発光素子。
【請求項５】
前記ｐ型ドーピング部分は、前記ナノワイヤの外周に電気親和度の高い分子を吸着させることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のナノワイヤ発光素子。
【請求項６】
前記ｐ型ドーピング部分は、フッ素含有分子を吸着させることにより形成されていることを特徴とする請求項５に記載のナノワイヤ発光素子。
【請求項７】
前記フッ素含有分子は、Ｆ4−ＴＣＮＱ分子であることを特徴とする請求項６に記載のナノワイヤ発光素子。
【請求項８】
前記ｎ型ドーピング部分は、前記ナノワイヤの外周にイオン化電位の低い分子を吸着させることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のナノワイヤ発光素子。
【請求項９】
前記ｎ型ドーピング部分は、リチウム、銅、亜鉛のうち少なくとも何れか一つの金属を含む分子または有機分子を吸着させることにより形成されていることを特徴とする請求項８に記載のナノワイヤ発光素子。
【請求項１０】
前記ｎ型ドーピング部分は、ＣｕＰｃ、ＺｎＰｃ、ペンタセン、ＢＥＤＴ−ＴＴＦのうち選択された少なくとも何れか一つを吸着させることにより形成されていることを特徴とする請求項９に記載のナノワイヤ発光素子。
【請求項１１】
前記ナノワイヤは、ＺｎＯよりなることを特徴とする請求項１に記載のナノワイヤ発光素子。
【請求項１２】
基板上に第１電極層を形成する第１段階と、
前記第１電極層上に複数のナノワイヤを柱状に形成させる第２段階と、
前記ナノワイヤの下部をｐ型ドーピングまたはｎ型ドーピングさせる第３段階と、
前記ナノワイヤの上部を前記ナノワイヤの下部と異なる極性のｎ型ドーピングまたはｐ型ドーピングさせる第４段階と、
前記ナノワイヤ上に第２電極層を形成する第５段階と、を備えることを特徴とするナノワイヤ発光素子の製造方法。
【請求項１３】
前記第３段階は、
前記ナノワイヤの外周に電気親和都度が大きい分子またはイオン化電位が低い分子を吸着させる段階と、
前記第１電極層上のナノワイヤ間に第１絶縁性ポリマーを充填する段階と、
前記ナノワイヤの上部に対応する領域の前記第１絶縁性ポリマーをエッチングして前記上部に吸着された分子を除去する段階と、を備えることを特徴とする請求項１２に記載のナノワイヤ発光素子の製造方法。
【請求項１４】
前記第４段階は、
第３段階の結果物上に露出された前記ナノワイヤの外周に前記ナノワイヤの下部にドーピングされた極性と逆になる極性がドーピングされるようにイオン化電位が低い分子または電気親和度の高い分子を吸着させる段階を備えることを特徴とする請求項１３に記載のナノワイヤ発光素子の製造方法。
【請求項１５】
前記第１絶縁性ポリマー層上で露出されたナノワイヤ間に第２絶縁性ポリマーを充填する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のナノワイヤ発光素子の製造方法。
【請求項１６】
前記第５段階は、
前記ナノワイヤのエッジが露出されるように前記第２絶縁性ポリマー層をエッチングする段階と、
前記第２絶縁性ポリマー層上に第２導電層を形成する段階と、を備えることを特徴とする請求項１５に記載のナノワイヤ発光素子の製造方法。
【請求項１７】
前記第４段階は、
第３段階の結果物上に所定高さに前記ナノワイヤのドーピングされていない真性部分を形成する段階と、
前記真性部分上の露出された前記ナノワイヤの外周に、前記ナノワイヤの下部にドーピングされた極性と逆になる極性がドーピングされるようにイオン化電位が低い分子または電気親和度の高い分子を吸着させる段階と、を備えることを特徴とする請求項１３に記載のナノワイヤ発光素子の製造方法。
【請求項１８】
前記真性部分の形成段階は、
第３段階の結果物上に露出されたナノワイヤを覆う第２絶縁性ポリマーを形成する段階と、
前記ナノワイヤの上部から前記真性部分に該当する領域上の前記第２絶縁性ポリマーをエッチングする段階と、を含むことを特徴とする請求項１７に記載のナノワイヤ発光素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第２絶縁性ポリマー上で露出されたナノワイヤ間に第３絶縁性ポリマーを充填する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のナノワイヤ発光素子の製造方法。
【請求項２０】
前記第５段階は、
前記ナノワイヤのエッジが露出されるように前記第３絶縁性ポリマー層をエッチングする段階と、
前記第３絶縁性ポリマー層上に第２導電層を形成する段階と、を備えることを特徴とする請求項１９に記載のナノワイヤ発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はナノワイヤ発光素子及びその製造方法に係り、さらに詳細には、製造コストが低く、大面積に生産可能なナノワイヤ発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子としては、窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物半導体を利用した発光素子（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）が多く研究されてきた。ＧａＮ系化合物半導体ＬＥＤは、発光効率は高いが、基板との副整合問題によって大面積素子の生産が難しい。
【０００３】
発光素子（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）として、ナノ構造、例えば、ナノワイヤを使用する技術が開発されている。特許文献１には、シリコン材質のナノワイヤを備えた発光素子とこの発光素子を製造する方法とが開示されている。前記ナノワイヤは、基板に触媒層、例えば、金を蒸着した後、反応炉に４塩化珪素（ＳｉＣｌ4）ガスを流して前記触媒層からシリコンナノワイヤを成長させる方法である。
【０００４】
しかし、前記シリコンナノワイヤ発光素子は、製造コストは低いが、発光効率が低いと知られている。
一方、特許文献２には、ナノワイヤをｐ−ｎダイオード構造に形成した。すなわち、ナノワイヤの下部は、ｎ型ナノワイヤ、その上部はｐ型ナノワイヤより形成し、それら間の接合部から発光させる構造である。前記ｐ−ｎ接合構造のナノワイヤを製造するために、ＶＬＳ（Ｖａｐｏｒｐｈａｓｅ−Ｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅ−Ｓｏｌｉｄｐｈａｓｅ）方法を使用して他の組成を添加した。
【０００５】
前記ｐ−ｎ接合構造のナノワイヤは、触媒層で成長されつつｎ型ナノワイヤ及びｐ型ナノワイヤを順次に形成するため、良質のｐ−ｎ接合構造を得難い。
【特許文献１】特開平Ｈ１０−３２６,８８８号公報
【特許文献２】米国公開特許２００３／０１６８９６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記のような点を勘案して案出されたものであって、ナノワイヤの表面にドーピング物質を配置させることによって、ナノワイヤのｐ型及びｎ型ドーピング部分を明確に区分した新たなナノワイヤ構造を有する発光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明によるナノワイヤ発光素子は、基板と、前記基板上の第１導電層と、前記第１導電層上に柱状に形成されており、それぞれは、ｐ型ドーピング部分とｎ型ドーピング部分とが両側に互いに区分されて形成された複数のナノワイヤと、前記ｐ型ドーピング部分とｎ型ドーピング部分との間の発光層と、前記ナノワイヤ上に形成された第２導電層と、を備え、前記ｐ型ドーピング部分及び前記ｎ型ドーピング部分のうち少なくとも何れか一つは、前記ナノワイヤの外周に分子を配置させて形成されたことを特徴とする。
【０００８】
このような構成により、ドーピングによるナノワイヤのダメージを防止することができ、高品質のナノワイヤ発光素子を提供することができる。前記発光素子は、前記第１導電層上で前記ナノワイヤ間を充填した絶縁性ポリマーをさらに備えたことが望ましい。
【０００９】
このような構成により、ナノワイヤ間の絶縁性を確保することができ、信頼性の高い発光素子を得ることができる。
本発明の一つの類型によれば、前記発光層は、前記ｐ型ドーピング部分と前記ｎ型ドーピング部分との間の境界面である。
【００１０】
本発明の他の類型によれば、前記発光層は、前記ｐ型ドーピング部分と前記ｎ型ドーピング部分との間には、ドーピングされていない真性部分である。
前記ｐ型ドーピング部分は、前記ナノワイヤの外周に電気親和度の大きい分子、フッ素含有分子が吸着により配置され、特に、Ｆ4−ＴＣＮＱ分子が配置されることが好ましい。
【００１１】
このような特定の材料を用いることにより、ナノワイヤへのドーピングを均一かつ確実に行うことができる。
前記ｎ型ドーピング部分は、前記ナノワイヤの外周にイオン化電位の低い分子、リチウム、銅、亜鉛のうち少なくとも何れか一つを含む分子、ＣｕＰｃ、ＺｎＰｃ、ペンタセン、ＢＥＤＴ−ＴＴＦ（ｂｉｓ（ｅｔｈｙｌｅｎｄｄｉｔｈｉｏ）ｔｅｔｒａｔｈｉａｆｕｌｖａｌｅｎｅ）のうち何れか一つが配置されることが好ましい。
【００１２】
これら特定の材料を用いることにより、ナノワイヤへのドーピングを均一かつ確実に行うことができる。
前記ナノワイヤは、ＺｎＯよりなることが望ましい。
【００１３】
これにより、製造が簡便で安価な、さらに高品質の発光素子を得ることが可能となる。
前記他の目的を達成するための本発明によるナノワイヤ発光素子の製造方法は、基板上に第１電極層を形成する第１段階と、前記第１電極層上に複数のナノワイヤを柱状に形成させる第２段階と、前記ナノワイヤの下部をｐ型ドーピングまたはｎ型ドーピングさせる第３段階と、前記ナノワイヤの上部を前記ナノワイヤの下部と異なる極性のｎ型ドーピングまたはｐ型ドーピングさせる第４段階と、前記ナノワイヤ上に第２電極層を形成する第５段階と、を備える。
【００１４】
前記第３段階は、前記ナノワイヤの外周に電気親和度の高い分子またはイオン化電位が低い分子を吸着させる段階と、前記第１電極層上のナノワイヤ間に第１絶縁性ポリマーを充填する段階と、前記ナノワイヤの上部に対応する領域の前記第１絶縁性ポリマーをエッチングして、前記上部に吸着された分子を除去する段階と、を備えることが望ましい。
【００１５】
本発明の一類型によれば、前記第４段階は、第３段階の結果物上に露出された前記ナノワイヤの外周に前記ナノワイヤの下部にドーピングされた極性と逆になる極性がドーピングされるようにイオン化電位が低い分子または電気親和度の高い分子を吸着させる段階を備える。
【００１６】
本発明の他の類型によれば、前記第４段階は、第３段階の結果物上に所定高さに前記ナノワイヤのドーピングされていない真性部分を形成する段階と、前記真性部分上の露出された前記ナノワイヤの外周に、前記ナノワイヤの下部にドーピングされた極性と逆になる極性がドーピングされるようにイオン化電位が低い分子または電気親和度の高い分子を吸着させる段階と、を備える。
【００１７】
前記真性部分の形成段階は、第３段階の結果物上に露出されたナノワイヤを覆う第２絶縁性ポリマーを形成する段階と、前記ナノワイヤの上部から前記真性部分に該当する領域上の前記第２絶縁性ポリマーをエッチングする段階を含むことが望ましい。
【００１８】
前記真性部分上で露出されたナノワイヤ間に第３絶縁性ポリマーを充填する段階をさらに含むことが望ましい。
前記第５段階は、前記ナノワイヤのエッジが露出されるように前記第３絶縁性ポリマー層をエッチングする段階と、前記第３絶縁性ポリマー層上に第２導電層を形成する段階と、を備えることが望ましい。
【００１９】
これらの製造方法によって、簡便な方法で、ナノワイヤに物理的なダメージを与えることなく、高品質かつ高性能の発光素子を製造することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるナノワイヤ発光素子は、同じ物質よりなる接合を備えるので、発光効率に優れ、基板とのマッチングが良好であるので、量産が可能である。また、大面積に生産が可能である。さらに、ドーパントをドーピング際に、ナノワイヤに物理的なダメージを与えることがないため、高品質のナノワイヤ発光素子を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明によるナノワイヤ発光素子及びその製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施例によるナノワイヤ発光素子を概略的に示す断面図である。
【００２２】
図１を参照すれば、基板１００上に導電層（第１電極層）１１０が形成されており、導電層１１０上には、複数のナノワイヤ１２０がほぼ柱状に形成されている。前記ナノワイヤ１２０間には、絶縁性ポリマー１３０が充填されており、前記ナノワイヤ１２０上には、電極層（第２電極層）１４０が形成されている。ここで「柱状」とは、断面形状がほぼ円形であることが適当であるが、その形状は、特に限定されず、円、楕円、多角形、略多角形等の種々の形状であってもよい。また、その側面は、基板表面に対して垂直であることが好ましいが、ナノワイヤが斜め方向に傾斜するように傾斜していてもよいし、テーパー又は逆テーパー状になっていてもよい。
【００２３】
前記ナノワイヤ１２０は、ｐ型ドーピング部分１２２、ｎ型ドーピング部分１２６と、これらｐ型ドーピング部分１２２及びｎ型ドーピング部分１２６間に発光層として形成された真性領域１２４とによって構成されている。この真性領域は、いかなる導電性も有しておらず、ドーピングされていない領域を意味する。なお、この真性領域は、ほぼ面状に形成されていてもよいし、適当な膜厚を有する層状に形成されていてもよい。
【００２４】
前記基板１００は、シリコンウェーハ、サファイアウェーハまたは平坦な金属薄膜が使用されうる。
前記第１電極層１１０は、アルミニウム、金、マグネシウムより蒸着されうる。前記第２電極層１４０は、透明電極層、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはｐ型ドーピングＧａＮ層より形成されうる。
【００２５】
前記ナノワイヤ１２０は、ＺｎＯ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＮ、ＣｄＳ、Ｓｉより形成されうる。前記ナノワイヤ１２０の材質によって、本発明の発光素子から放出される色が決定される。ナノワイヤ１２０がＺｎＯである場合、紫外線が放出され、Ｓｉである場合、赤外線が放出され、ＧａＮである場合、紫外線または青色光が放出され、ＩｎＧａＮである場合、青色光、ＣｄＳである場合、緑色光、ＧａＡｓである場合、赤色光が放出されうる。前記ナノワイヤ１２０は、その直径が約２０〜１００ｎｍであり、その長さは、約１μｍ形成されることが望ましい。
【００２６】
前記ナノワイヤは、ｐ型ドーピング部分１２２、ｎ型ドーピング部分１２６及び真性領域１２４よりなるｐ−i−ｎ接合構造である。
前記ｐ型ドーピング部分１２２は、ナノワイヤ１２０の外周にｐ型ドーピング物質が配置された部分である。前記ｐ型ドーピング物質としては、電気親和度の高い分子、例えば、電子受容体分子であるＦ4−ＴＣＮＱ（ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−Ｔｅｔｒａｃｙａｎｏ−ｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）を使用できる。前記ｐ型ドーピング物質は、当該ナノワイヤ１２０の表面から電子を除いたので、ｐ型ドーピング物質が配置した部分は、その表面に正孔が生成され、したがって、ｐ型ドーピング部分１２２となる。
【００２７】
前記ｎ型ドーピング部分１２６は、ナノワイヤ１２０の外周にｎ型ドーピング物質が配置された部分である。前記ｎ型ドーピング物質としては、イオン化電位の低い分子、例えば、リチウム、亜鉛、金属のうち少なくとも一つを含む電子ドナー分子を使用できる。例えば、ＣｕＰｃ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、ＺｎＰｃ（Ｚｉｎｃｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、ペンタセン（ベンゼン５分子が付いている芳香族環化合物）、ＢＥＤＴ−ＴＴＦを使用できる。前記ｎ型ドーピング物質は、当該ナノワイヤ１２０の表面に電子を提供し、したがって、ｎ型ドーピング物質が配置された部分は、その表面に自由電子が生じ、したがって、ｎ型ドーピング部分１２６となる。
【００２８】
前記絶縁性ポリマー１３０は、ナノワイヤ１２０間の電気的な連結を防止する。フォトレジストが使用されうる。
なお、本発明では、ドーパント分子は、ナノワイヤ表面に吸着、付着などの物理的な接触によって配置されていてもよいし、イオン結合、共有結合等の化学的な結合によって配置されていてもよい。なかでも、吸着による配置が好ましい。また、ドーパント分子のナノワイヤ表面への配置及び／又はドーピングは、例えば、常温でもしくは加熱した雰囲気で及び／又は常圧下で、減圧もしくは加圧下で行うことができる。
【００２９】
また、ナノワイヤの直径は、１０から１００ｎｍ程度が適当であり、６０ｎｍ程度が好ましい。また、隣接するナノワイヤとの間隔は、４０から５０ｎｍ程度が適当である。さらに、ｐ型及びｎ型ドーパントのドーピング濃度は、例えば、１０16ｃｍ-1程度が挙げられる。
【００３０】
前記構造の発光素子の作用を図面を参照して詳細に説明する。
まず、ナノワイヤ１２０のｐ型ドーピング部分１２２と連結された第１電極層１１０に＋電圧、ナノワイヤ１２０のｎ型ドーピング部分１２６と連結された第２電極層１４０に−電圧を印加すれば、ｐ型ドーピング部分１２２の正孔とｎ型ドーピング部分１２６の電子とが真性領域１２４で再結合する。このとき、光が放出される。真性領域１２４から放出された光は、透明な電極層、例えば、第２電極層１４０を通過して外部に放出される。
【００３１】
前記実施例では、ｐ型ドーピング部分及びｎ型ドーピング部分がいずれも分子の吸着によってドーピングされたことを記述したが、何れか一つのドーピング部分のみが前記吸着によってドーピングされ、残りのドーピング部分は、従来のイオン注入によってドーピングさせてもよい。
【００３２】
図２は、本発明の第２実施例によるナノワイヤ発光素子を概略的に示す断面図であり、第１実施例の構成要素と実質的に同じ構成要素には、同じ参照番号を使用して詳細な説明は省略する。
【００３３】
図２を参照すれば、基板１００上に導電層（第１電極層）１１０が形成されており、導電層１１０上には、複数のナノワイヤ１２０’がほぼ柱状に形成されている。前記ナノワイヤ１２０’間には、絶縁性ポリマー１３０が充填されており、前記ナノワイヤ１２０’上には、電極層（第２電極層）１４０が形成されている。
【００３４】
前記ナノワイヤ１２０’は、ｐ型ドーピング部分１２２、ｎ型ドーピング部分１２６が互いに接触するように形成され、これら接触領域は、発光層１２８を形成する。このような発光構造は、第１実施例のｐ−ｉ−ｎ接合構造に対して、ｐ−ｎ接合構造をなす。
【００３５】
このような構造の発光素子では、ナノワイヤ１２０’の両端に直流電圧を印加すれば、発光層１２８から光が放出される。
図３ないし図１２は、第１実施例によるナノワイヤ発光素子の製造方法を段階的に説明する図面である。
【００３６】
図３を参照すれば、シリコン基板２００上に第１導電層２１０、例えば、アルミニウム層を蒸着する。前記アルミニウム層２１０上に金属有機物気相エピタキシ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ−Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＯＶＰＥ）方法で、約１μｍ長さのナノワイヤ２２０を形成させる。前記ナノワイヤ２２０は、ＤＥＺｎ（Ｄｉｅｔｈｙｌ−ｚｉｎｃ）及び酸素を反応ソースとして使用して、ＺｎＯに製造され、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００３７】
前記ナノワイヤ２２０を形成する方法としては、従来のＶＬＳ（Ｖａｐｏｒｐｈａｓｅ−Ｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅ−Ｓｏｌｉｄｐｈａｓｅ）法、自己アセンブリ法及び金属触媒層を使用する方法などがあるが、特に制限されるものではない。
【００３８】
図４を参照すれば、ナノワイヤ２２０の外周に電気親和度が大きいｐ型ドーピング物質２２１、例えば、Ｆ4−ＴＣＮＱ分子をドーピングさせる。前記ｐ型ドーピング物質２２１は、ナノワイヤ２２０の外周に吸着しつつ、ナノワイヤ２２０の表面の電子を除き、これにより、ナノワイヤ２２０は、ｐ型ドーピングされる。
【００３９】
図５を参照すれば、第１導電層２１０上でｐ型ドーピングされたナノワイヤ２２０間の空間に絶縁性高分子、例えば、薄いフォトレジスト２３０をスピンコーティングして充填する。
【００４０】
図６を参照すれば、ナノワイ２２０の上部側のフォトレジスト２３０を酸化プラズマまたは湿式エッチングして、フォトレジスト２３０及びｐ型ドーピング物質２２１を一部除去する。残存するｐ型ドーピング物質２２１が形成されたナノワイヤ部分は、ｐ型ドーピング部分２２２となる。
【００４１】
図７を参照すれば、ｐ型ドーピング部分２２２の上部を、薄いフォトレジスト２３１をスピンコーティングしてナノワイヤ２２０の間を充填する。次いで、フォトレジスト２３１を選択的に酸化プラズマまたは湿式エッチングして、前記ｐ型ドーピング部分２２２から所定高さにフォトレジスト２３１を形成する。フォトレジスト２３１で覆われたナノワイヤ領域は、ドーピングされていない領域として真性領域２２４を形成する。
【００４２】
図８を参照すれば、フォトレジスト２３１上で露出されたナノワイヤ２２０の外周にｎ型ドーピング物質２２５を吸着させる。ｎ型ドーピング物質２２５としては、イオン化電位が低い分子、例えば、ＣｕＰｃ、ＺｎＰｃ、ペンタセン、ＢＥＤＴ−ＴＴＦのうち一つを使用できる。前記ｎ型ドーピング物質２２５は、当該ナノワイヤ２２０の表面に電子を提供し、したがって、ｎ型ドーピング物質が吸着された部分は、その表面に自由電子が生じ、したがって、ｎ型ドーピング部分２２６となる。
【００４３】
図９を参照すれば、フォトレジスト２３１上で露出されたナノワイヤ２２０のｎ型ドーピング部分２２６の間を、薄いフォトレジスト２３２をスピンコーティングして充填する。次いで、前記ｎ型ドーピング部分２２６の上部が露出されるようにナノワイヤ２２０間のフォトレジスト２３２を選択的に酸化プラズマまたは湿式エッチングする。
【００４４】
図１０を参照すれば、フォトレジスト２３２上で露出されたナノワイヤ２２０を覆うように第２導電層２４０を蒸着する。
前記過程で製造した発光素子は、図１のｐ−ｉ−ｎ接合構造を有する。
【００４５】
一方、図２のｐ−ｎ接合構造を有する発光素子の製造は、図７の真性領域を形成する過程を除外すれば、前記説明した製造方法と非常に類似しているので、ここで詳細な説明は省略する。
【００４６】
本発明は、図面を参照して実施例を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な実施例が可能であることが分かる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のナノワイヤ発光素子は、例えば、平板ディスプレイに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施例によるナノワイヤ発光素子を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施例によるナノワイヤ発光素子を概略的に示す断面図である。
【図３】第１実施例によるナノワイヤ発光素子の製造方法を段階的に説明する図面である。
【図４】第１実施例によるナノワイヤ発光素子の製造方法を段階的に説明する図面である。
【図５】第１実施例によるナノワイヤ発光素子の製造方法を段階的に説明する図面である。
【図６】第１実施例によるナノワイヤ発光素子の製造方法を段階的に説明する図面である。
【図７】第１実施例によるナノワイヤ発光素子の製造方法を段階的に説明する図面である。
【図８】第１実施例によるナノワイヤ発光素子の製造方法を段階的に説明する図面である。
【図９】第１実施例によるナノワイヤ発光素子の製造方法を段階的に説明する図面である。
【図１０】第１実施例によるナノワイヤ発光素子の製造方法を段階的に説明する図面である。
【符号の説明】
【００４９】
１００    基板
１１０    導電層（第１電極層）
１２０    ナノワイヤ
１２２    ｐ型ドーピング部分
１２４    真性領域
１２６    ｎ型ドーピング部分
１３０    絶縁性ポリマー
１４０    第２電極層
【図１】
2005303300.tif 000003
【図２】
2005303300.tif 000004
【図３】
2005303300.tif 000005
【図４】
2005303300.tif 000006
【図５】
2005303300.tif 000007
【図６】
2005303300.tif 000008
【図７】
2005303300.tif 000009
【図８】
2005303300.tif 000010
【図９】
2005303300.tif 000011
【図１０】
2005303300.tif 000012