Способ изготовления электролюминесцентного экрана

Способ изготовления электролюминесцентного экрана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сюез Советеиик

Сециаиистичесиик

РЕСИУбИИК

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6т} Дополнительное к авт. саид-ву— (22} Заявлено 250676 (И} 2375301/25 с присоединением заявки ¹ (23} Приоритет

Опубликовано 2503796юллетень № 11

Дата опубликовании описания 2503.79

H 01 Ь 21/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (5Э} УДК 621.383 (088. 8) В.Д.Лисовенко, И.Е,Марончук, В.Е.Золотухин, IG.E.Èàðoí÷óê и A.A.ËèòBHH

Институт физики полупроводников Сибирского отделения АН СССР (54 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО

ЭКРАНА

Изобретение относится к полупроводниковой технологии, в частности к способам изготовления электролюминесцентных экранов и может быть использовано в электронной технике при производстве матриц электролюминесцентных диодов, преобразователей изображения и других приборов оптоэлектроники.

Известен способ изготовления 30 электролюминесцентного экрана для преобразователя изображения, включаю-. щий получение с помощью эпитаксиального выращивания слоя полупроводника й-типа и последующее формирование с помощью диффузии легирующей примеси слоя р-типа- Слой полупроводника с р-П-переходом местами удаляют, а промежутки между островками разделяют изолятором (1).

Однако этот способ отличается сложностью технологии и малой экономичностью изготовления экранов.

Известен также способ изготовления б электролюминесцентных экранов, включающий эпитаксиальное выращивание р-я-переходов, создание омических контактов и металлизированных областей для их коммутации (2).

Однако этот способ связан с труд- ностями создания одинаковых по электрофизическим свойствам матричных элементов.

Для упрощения технологии изготовления электролюминесцентного экрана по предлагаемому способу выращивание р-п-переходов ведут на подложках в виде стержней монокристаллов полупроводников, собранных в пакет и расположенных друг от друга на расстоянии 0,5-2 мм, затем пакет заполняют раствором — расплавом металлов, образующих омический контакт со структурами, и после остывания полученный монолит разрезают на пластины перпендикулярно оси стержней.

При выращивании р-П-структур из ограниченного объема раствора расплава на боковых поверхностях стержней образуются идентичные по электрофизическим характеристикам р-п-переходы.

Твердый раствор Ge-Аз, заполняющий промежутки между стержнями и выполняющий роль связывающего материала, имеет температурный коэффициент расыирения примерно такой же как у арсенида галлия. Поэтому после остывания получаемый монолит не содержит

3 580 внутренних напряжений и хорошо выдерживает механическую обработку {резку,шлифовку и полировку) °

Сплав Ge-Ав осуществляет удовлетворительный омический контакт к сильно легированному Ga-Ав. Поэтому после резки полученного образца на плас- 5 тины однотипные области р-п-переходов оказываются соединенными между собой при помощи сплава Ое-Ав, который может служить для подвода электропитания. Подводить контактные шипы 0 нужно только к инкрустированным в образец монокристаллическим областям

Ga-Ав, В связи с тем, что коэффициент преломления сплава Ge-Ав значительно выше, чем Ga-Ав, выход рекомбина- )5 ционного излучения через и-области инкрустированного Ga-Ав происходит с высокой квантовой эффекткзностью.

В качестве подложек для выращивания используют моиокристаллы 20

Ga-Ав п-тина (n =10 см }, нарезанные в виде тонких стержней с размерами 0,5х0,5х50 ьм, боковые плоскости которых ориентированы s направлении 100. Стержни собирают в пакет с зазором 0,8 мм, который определяется графитовыми (или арсенид галлиевыми) прокладками.

Полученный пакет нри Т = 920 С заполняют раствором - расплавом галлия насыщенного мышьяком и 0,4 вес.% кремния, после чего проводят принудительное охлаждение его со скоростью 1,5 /мин. При этом наращивается;слой п-тина, а затем ри

Т>880 С слой р-типа.

При 800 С раствор — расплав галлия удаляют центрифугированием. При 720 С пакет заполняют раствором — расплавом, содержащим 70 вес ° % 6е и 30 вес.%

As, и медленно охлаждают.

Полученный монолит разрезают (перпендикулярно оси стержней) на пластинки толщиной 0,5 мм, механически шлифуют и полируют.

На инкрустированные кубики с одной 45 из сторон пластины наносят сплав

95% Jn + 5% Zn и производят его вжигание в атмосфере водорода при

400 С. Другая сторона пластины травится в травителе Н БΠ— Н О до 50 образования в GaAs лунок глубиной до 100 мкм, после чего их заполняют антистоксовским люминофором ИКВ-1, растворенным в эпоксидной смоле.

На фиг ° 1 приведена схема изготовленного экрана; на фиг.2 — разрез

А-А фиг.1.

772 4

Приняты следующие обозначения:

1 — инкрустированные монокристаллы

+ и GaAs, 2 — выращенный эпитаксиальный слой и GaAs, легированный кремнием (и - 10 см з), 3 — эпитаксиальный слой p GaAs, легированный кремнием (p=- 10 осм з), 4 — сплав

70% Ge + 30% As, 5 - пленочные контакты, 6 — люминофор ИКВ-1 (Na.4E4x 4Ь Er), растворенный в эпоксидной смоле.

Полученный экран устанавливают на монтажную плату с укрепленными на ней проводниками, которые припаивают к ранее нанесенным и вожженным в кристалл Jn — Zn-контактам.

На одной пластине образовали более 200 светодиодов. Из одной заготовки можно получить 20-30 пластин толщиной 0,6-0,8 мм.

Предлагаемый способ позволяет получать также экраны красного излучения на основе GaP.

Способ позволяет собирать экраны большой площади, которые могут быть использованы для получения телевизионного изображения, отображения информации в счетно-решающих устройствах.

Этот способ может быть также применен при изготовлении преобразователей изображения на основе многослойных р-н или р — 4 и структур и других оптоэлектронных приборов.

Формула изобретения

Способ изготовления электролюминесцентного экрана, включающий эпитаксиальное выращивание р-я-переходов, создание омических контактов и металлизированных областей для их коммутации, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, выращивание р -q-переходов ведут на подложках в виде стержней монокристаллов полупроводника, собранных в пакет и расположенных друг от друга на расстоянии 0,5-2 мм, затем пакет заполняют раствором— расплавом металлов, образующих омический контакт со структурами, и после остывания полученный монолит разрезают на пластины перпендикулярно оси стержней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии В 47-36949, кл. 99(5) Ю 42, 1972.

2. Патент США У 3636617, кл.29-576, 1972.

580772

А-А

Составитель В.Белоконь

Редактор Т.Колодцева Техред O.Àíäpåéêî Корректор С.Шекмар

Заказ 1133/1 Тираж 922 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4