石くれと砂粒の世界

アクセスカウンタ

zoom RSS ヘテロ接合発光素子

<<   作成日時 : 2007/10/08 14:56   >>

ブログ気持玉 0 / トラックバック 0 / コメント 0

 前回は特公昭48-27513に基づいて、発光素子へのヘテロ接合の適用について説明しました。このなかで誤りがありましたので、まず訂正しておきます。この特公昭48-27513は最初の出願国アメリカでは特許になっていないと書きましたが、これは調査不足で誤りでした。アメリカ特許3309553号が元の特許として登録になっています。

 併せて訂正になりますが、以前に紹介した半導体レーザに関する林氏の特許もアメリカで特許になっていました。特開昭46-6064に対応するアメリカ特許は3758875と3801928があります。この2件の関係についての詳しいことは省略します。

 さて以上のアメリカ特許が見つかった理由は、今回、ヘテロ接合のルーツを求めて少しesp@ce-netで検索をしてみたからです。日本の特許電子図書館(IPDL)では平成6年(1994年)より前に公開になった件は、番号が分かっていない限り特許分類でしか検索できません。一方、esp@ce-netではかなり古い件でも発明者や出願人などの書誌事項が電子化されていて検索ができますが、1970年代以前の場合はどうも電子化が完全ではないようです。発明者の氏名で検索しても該当する件が出てこない場合があります。

 今回はヘテロ接合一般について調べるため、”heterojunction”という言葉で検索してみました。この語がタイトルかアブストラクトに入っている件が検索できますが、これも検索可能なタイトルやアブストラクトがない場合もあり完全ではありません。もちろん技術的に近い内容でもこの語を使っていない場合もあります。漏れを完全に無くすのは難しいですが、少しでも減らすにはいろいろな角度から検索してみる必要があります。

 ”heterojunction”1語だけで検索すると膨大な件数がヒットしてしまいますから、何かで絞る必要があります。ここでの目的では最近の出願などは不要なので、年代で絞る方法が考えられます。しかしesp@ce-netでは期間の指定ができませんので不便です(IPDLの特許分類検索では期間指定ができます)。しかし出版年月日の指定は日までしなくても年まででよく、年(西暦4桁)だけ指定するとその年に出版された件が検索でき、事実上1年間の期間指定と同じことになります。今回はこのやり方で1970年以前を中心に1年ごとに検索してみました。

 その結果、1963年のKroemer特許出願前にもヘテロ接合を用いた発光素子について述べている特許はやはりありました。例えばイギリスから出願されたアメリカ特許3207939(発明者はD.E.Mason)は1962年の出願ですが、硫化亜鉛(ZnS)とシリコンの接合を使った発光素子が記載されています。

 これらの特許を見ていると、バイポーラトランジスタとの関係が強く感じられます。発光素子はダイオードで十分なはずですが、これらの特許にはトタンジスタのような3極の素子が載っています。pnpとかnpn構造にして真ん中の層からも電極を取り出し、これをベース電極としています。

 トランジスタの方ではヘテロ接合を用いるという考えはほとんど発明当初からあったようです。したがってこれをそのまま発光素子に持ち込んだ結果、ヘテロ接合の利用に結びついたと言えそうです。

 Kroemerはその後、1967年になって1963年出願のものより整理されたヘテロ接合を用いた発光ダイオードの特許を出願しています(アメリカ特許3488542)。この特許にはSiとGaAsのヘテロ接合が記され、Siのnpnトランジスタを形成した基板にGaAs層を発光層として形成しています。これは光電子集積回路の先駆とも言えそうです。SiとGaAsは格子定数もそれほど違わないので、その後この組み合わせのヘテロエピタキシーは多くの研究がなされました。しかしW族単元素の半導体とV−X族化合物半導体では性質に違いがあり、この段階でこの組み合わせが簡単にうまくいったとは思われません。

 実際に最初に成功した半導体レーザはAlGaAs/GaAsのヘテロ接合でしたが、1960年代前半にはまだこの組み合わせは提案されていないようです。この組み合わせの利点にはいつ頃気づかれたのでしょうか。それは次回に。

テーマ

関連テーマ 一覧


月別リンク

ブログ気持玉

クリックして気持ちを伝えよう!
ログインしてクリックすれば、自分のブログへのリンクが付きます。
→ログインへ

トラックバック(0件)

タイトル (本文) ブログ名/日時

トラックバック用URL help


自分のブログにトラックバック記事作成(会員用) help

タイトル
本 文

コメント(0件)

内 容 ニックネーム/日時

コメントする help

ニックネーム
本 文
ヘテロ接合発光素子 石くれと砂粒の世界/BIGLOBEウェブリブログ
文字サイズ:       閉じる