JP2000286499A - Iii nitride compound semiconductor device - Google Patents

Iii nitride compound semiconductor device

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JP2000286499A
JP2000286499A JP9083399A JP9083399A JP2000286499A JP 2000286499 A JP2000286499 A JP 2000286499A JP 9083399 A JP9083399 A JP 9083399A JP 9083399 A JP9083399 A JP 9083399A JP 2000286499 A JP2000286499 A JP 2000286499A
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JP
Japan
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layer
compound semiconductor
nitride
underlayer
electrode
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Application number
JP9083399A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Sendai
敏明 千代
Naoki Shibata
直樹 柴田
Hiroshi Watanabe
大志 渡邉
Shizuyo Noiri
静代 野杁
Jun Ito
潤 伊藤
Shinya Asami
慎也 浅見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the concentration of current and to drop the operation voltage of an element by forming a substrate and a base layer formed of conductive metallic nitride on the substrate, forming III nitride compound semiconductor layers on the base layer and installing an electrode on the base layer. SOLUTION: In a III nitride compound semiconductor device, a base layer 14 formed of metallic nitride, TiN, for example, is formed on a substrate 11. III nitride compound semiconductor layers 16, 17 and 18 are formed on the base layer 14. An n-electrode 21 is installed on the base layer 14. Since the thickness of the n-layer becomes uniform, electricity is prevented from being concentrated. Since metallic nitride touching the n-electrode 21 is superior to a semiconductor in electric conduction, low operation voltage can be realized. Then, light in the direction of the substrate 11, which is generated in a light emitting layer, can efficiently be reflected and the luminance of a light emitting diode can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はIII族窒化物系化合物
半導体素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a group III nitride compound semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】サファイア基板上にIII族窒化物系化合
物半導体層を成長させてなるIII族窒化物系化合物半導
体素子1では、図1に示すように、p層6及び発光層5
の全部並びにn層4の一部がエッチングにより除去され
る。そしてn層4の表出部分にn電極9が接続される。
なお、図1において参照番号2、3、7及び8はそれぞ
れ基板、バッファ層、透光性電極及びp電極である。
2. Description of the Related Art In a group III nitride compound semiconductor device 1 in which a group III nitride compound semiconductor layer is grown on a sapphire substrate, as shown in FIG.
And a part of the n-layer 4 are removed by etching. Then, an n-electrode 9 is connected to the exposed portion of the n-layer 4.
In FIG. 1, reference numerals 2, 3, 7, and 8 denote a substrate, a buffer layer, a light-transmitting electrode, and a p-electrode, respectively.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】かかる構成の発光素子
について発明者らは検討をすすめたところ下記の解決す
べき課題を見出した。即ち、発光層3に接する部分のn
層4Aとn電極6を形成するn層の部分4Bとの膜厚が
異なる。従って、厚い部分4Aと薄い部分4Bとの境界
において電流の集中が生じ、その結果素子の動作電圧が
高くなってしまう。また、電流が集中するために耐静電
圧特性が悪くなるという問題もある。更には、かかる構
成を通常の電子デバイス、例えば整流器、サイリスタ、
トランジスタ、FET等に適用した場合、その動作電圧
が高くなり、許容電流を大きくできないという問題があ
った。
SUMMARY OF THE INVENTION The inventors of the present invention have studied the light emitting device having such a configuration and found the following problems to be solved. That is, n of the portion in contact with the light emitting layer 3
The layer 4A and the portion 4B of the n-layer forming the n-electrode 6 have different thicknesses. Therefore, current concentration occurs at the boundary between the thick portion 4A and the thin portion 4B, and as a result, the operating voltage of the element increases. In addition, there is also a problem that the concentration of the current deteriorates the electrostatic withstand voltage characteristics. Further, such a configuration may be replaced by a conventional electronic device, such as a rectifier, a thyristor,
When applied to transistors, FETs, and the like, there is a problem that the operating voltage increases and the allowable current cannot be increased.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この発明はかかる課題に
鑑みてなされたものであり、その構成は次の通りであ
る。基板と、該基板の上に形成された導電性の金属窒化
物からなる下地層と、該下地層の上に形成されたIII族
窒化物系化合物半導体層と、を備えてなり、前記下地層
に電極が設けられている、ことを特徴とするIII族窒化
物系化合物半導体素子。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has the following configuration. A substrate, a base layer made of conductive metal nitride formed on the substrate, and a group III nitride compound semiconductor layer formed on the base layer; A group III nitride-based compound semiconductor device, comprising: an electrode;

【0005】このように構成されたIII族窒化物系化合
物半導体素子によれば、下地層が導電性とされその上に
III族窒化物系化合物半導体層が形成されるとともにこ
の下地層に電極が設けられる。従って、従来例のように
n層に厚い部分と薄い部分とを設ける必要がない。よっ
て、当該厚い部分と薄い部分との境界における電流の集
中が無くなり、素子の動作電圧を低下することができ
る。
[0005] According to the group III nitride compound semiconductor device constructed as described above, the underlying layer is made conductive, and
A group III nitride-based compound semiconductor layer is formed, and an electrode is provided on the underlying layer. Therefore, it is not necessary to provide a thick portion and a thin portion in the n-layer as in the conventional example. Therefore, current concentration at the boundary between the thick part and the thin part is eliminated, and the operating voltage of the element can be reduced.

【0006】上記において、基板の材質はIII族窒化物
系化合物半導体に適したものであれば特に限定されな
い。サファイア、シリコン、炭化シリコン、酸化亜鉛、
リン化ガリウム、ヒ化ガリウム、酸化マグネシウム、酸
化マンガンなどを基板の材料として挙げることができ
る。特に、サファイアや酸化亜鉛等の絶縁性基板におい
てこの発明は有用である。
In the above, the material of the substrate is not particularly limited as long as it is suitable for the group III nitride compound semiconductor. Sapphire, silicon, silicon carbide, zinc oxide,
Gallium phosphide, gallium arsenide, magnesium oxide, manganese oxide, and the like can be given as examples of the material of the substrate. In particular, the present invention is useful for insulating substrates such as sapphire and zinc oxide.

【0007】導電性の金属窒化物としては窒化チタン、
窒化ハフニウム、窒化ジルコニウム若しくは窒化タンタ
ルが選ばれる。基板に対するこれらの金属窒化物の成長
方法は特に限定されないが、MOCVD法、プラズマC
VD、熱CVD、光CVD等のCVD(Chemica
l Vapour Deposition)、スパッ
タ、リアクティブスパッタ、レーザアブレーション、イ
オンプレーティング、蒸着、ECR法等の(Physi
cal Vapour Deposition)等の方
法を利用できる。下地層の厚さは0.3〜10μmとす
ることが好ましい。下地層の厚さを0.3μm以上とす
るのは、III族窒化物系化合物半導体層をエッチングし
て下地層を表出させるとき当該エッチングの影響が下地
層に及んでも下地層に電極を形成できる膜厚を確保して
おくためである。下地層の厚さを10μm以下とするの
は専ら経済的な理由による。
As the conductive metal nitride, titanium nitride,
Hafnium nitride, zirconium nitride or tantalum nitride is selected. The method for growing these metal nitrides on the substrate is not particularly limited, but includes MOCVD, plasma C
CVD (Chemica) such as VD, thermal CVD, optical CVD, etc.
1 Vapor Deposition), sputtering, reactive sputtering, laser ablation, ion plating, vapor deposition, ECR method, etc. (Physi
cal Vapor Deposition). The thickness of the underlayer is preferably 0.3 to 10 μm. The reason why the thickness of the underlayer is 0.3 μm or more is that when the group III nitride-based compound semiconductor layer is etched to expose the underlayer, an electrode is formed on the underlayer even if the etching affects the underlayer. This is for securing a film thickness that can be formed. The reason why the thickness of the underlayer is set to 10 μm or less is solely for economic reasons.

【0008】下地層と基板との間に他の層を介在させる
こともできる。本発明者らの検討によれば、シリコンを
基板としてその(111)面上に窒化チタンを成長させ
るときには、500℃以上の高温の成膜温度条件で行
う。また、当該(111)面と窒化チタン層との間にA
lの層を介在させると300℃程度の低い温度でも窒化
チタン単結晶の成膜が可能である。Al層の厚さは特に
限定されないが、ほぼ100Åとする。Al層の形成方
法も特に限定されないが、例えば蒸着やスパッタにより
これを形成する。下地層を基板上に形成した後、これを
熱処理することが好ましい。熱処理条件は水素雰囲気若
しくは真空雰囲気(より好ましくは水素雰囲気)におい
て、600〜1200℃(より好ましくは800〜12
00℃)である。
Another layer can be interposed between the underlayer and the substrate. According to the study of the present inventors, when titanium nitride is grown on the (111) plane using silicon as a substrate, the film formation is performed at a high temperature of 500 ° C. or more. In addition, between the (111) plane and the titanium nitride layer, A
When a layer of 1 is interposed, a titanium nitride single crystal can be formed even at a temperature as low as about 300 ° C. The thickness of the Al layer is not particularly limited, but is set to approximately 100 °. The method for forming the Al layer is not particularly limited, but is formed by, for example, vapor deposition or sputtering. After forming the base layer on the substrate, it is preferable to heat-treat the base layer. The heat treatment is performed in a hydrogen atmosphere or a vacuum atmosphere (more preferably, a hydrogen atmosphere) at 600 to 1200 ° C. (more preferably 800 to 12 ° C.).
00 ° C).

【0009】III族窒化物系化合物半導体とは、一般式
としてAlGaIn1ーXーYN(0≦X≦1、0
≦Y≦1、0≦X+Y≦1)で表されるものであるが、
更にIII族元素としてボロン(B)、タリウム(Tl)
を含んでもよく、また、窒素(N)の一部を、リン
(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス
(Bi)で置き換えても良い。III族窒化物系化合物半
導体は任意のドーパントを含むものであっても良い。II
I族窒化物系化合物半導体層の形成方法は特に限定され
ないが、例えば、周知の有機金属化合物気相成長法(こ
の明細書で、「MOCVD法」という。)により形成さ
れる。また、周知の分子線結晶成長法(MBE法)によ
っても形成することができる。
The group III nitride-based compound semiconductor is a general formula of Al X Ga Y In 1-XY N (0 ≦ X ≦ 1, 0
≦ Y ≦ 1, 0 ≦ X + Y ≦ 1),
Furthermore, boron (B) and thallium (Tl) as Group III elements
And part of nitrogen (N) may be replaced with phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), and bismuth (Bi). The group III nitride compound semiconductor may contain any dopant. II
The method of forming the group I nitride-based compound semiconductor layer is not particularly limited, but is formed by, for example, a well-known organic metal compound vapor deposition method (hereinafter, referred to as “MOCVD method”). Also, it can be formed by a well-known molecular beam crystal growth method (MBE method).

【0010】下地層たる金属窒化物と素子構造を構成す
るIII族窒化物系化合物半導体層(一般的にはGaN層
となることが多い)との間には、両者の格子定数のほぼ
中間の格子定数を有する他のIII族窒化物系化合物半導
体層をバッファ層として介在させることが好ましい。素
子構造を構成するIII族窒化物系化合物半導体層の格子
に対する下地層の格子の影響を緩和するためである。下
地層として窒化チタンを選択して発光素子のGaNクラ
ッド層をその上に形成するときには、バッファ層として
AlN層(150Å程度)を当該窒化チタン層の上に形
成することが好ましい。形成の方法は下地層を水素雰囲
気中で熱処理(1000℃、5分)した後、ほぼ100
0℃でIII族窒化物系化合物半導体層をMOCVD法で
成長させる。若しくは、窒化チタン下地層へ、熱処理を
することなく、スパッタ法によりIII族窒化物系化合物
半導体層を成長させる。バッファ層として使用するAl
NはSiなどをドーピングしてn型半導体とすることが
望ましい。
[0010] Between a metal nitride as an underlayer and a group III nitride-based compound semiconductor layer (generally a GaN layer in many cases) constituting an element structure, the lattice constant is substantially intermediate between the two. It is preferable that another group III nitride compound semiconductor layer having a lattice constant is interposed as a buffer layer. This is to reduce the influence of the lattice of the underlayer on the lattice of the group III nitride compound semiconductor layer constituting the element structure. When titanium nitride is selected as the base layer and the GaN clad layer of the light emitting element is formed thereon, it is preferable to form an AlN layer (about 150 °) as a buffer layer on the titanium nitride layer. The formation method is such that the underlayer is heat-treated in a hydrogen atmosphere (1000 ° C., 5 minutes),
At 0 ° C., a group III nitride compound semiconductor layer is grown by MOCVD. Alternatively, a group III nitride compound semiconductor layer is grown on the titanium nitride underlayer by a sputtering method without performing heat treatment. Al used as a buffer layer
N is preferably doped with Si or the like to form an n-type semiconductor.

【0011】III族窒化物系化合物半導体層を積層した
後、その所定の部分をエッチングにより除去して下地層
を表出させる。若しくは、予め下地層の所定の部分にマ
スクをしておいて当該部分にIII族窒化物系化合物半導
体層が成長しないようにしておき、マスクを剥すことに
より下地層を表出させることもできる。マスクの材料と
して酸化シリコンや窒化シリコンがある。下地層におい
て表出させる部分の位置、および形状は特に限定されな
いが、そこに電極を形成する点からみると、下地層の周
縁部が好ましい。平面として素子、即ち下地層を見たと
きこれが直角四角形の場合は、下地層の角部を表出させ
ることが好ましい。下地層に接続される電極の材料は、
下地層と電極との間にオーム接触が得られるものであれ
ば特に限定されない。ワイヤーボンディングを考慮する
と、AlとAuの合金若しくはTiとAuの合金などを
電極の材料として用いることができる。
After laminating the group III nitride compound semiconductor layer, a predetermined portion thereof is removed by etching to expose the underlying layer. Alternatively, it is also possible to mask a predetermined portion of the underlayer in advance so that the group III nitride-based compound semiconductor layer does not grow in the portion, and remove the mask to expose the underlayer. Silicon oxide and silicon nitride are available as mask materials. The position and shape of the exposed portion in the underlayer are not particularly limited, but the peripheral portion of the underlayer is preferable from the viewpoint of forming an electrode there. When the element, that is, the underlying layer is viewed as a plane, and this is a rectangular quadrangle, it is preferable to expose the corners of the underlying layer. The material of the electrode connected to the underlayer is
There is no particular limitation as long as ohmic contact can be obtained between the underlayer and the electrode. Considering wire bonding, an alloy of Al and Au, an alloy of Ti and Au, or the like can be used as a material for the electrode.

【0012】次に、図面を参照しながらこの発明の実施
例を説明する。素子の例として、図2の発光ダイオード
10を採用する。各層のスペックは次の通りである。 層 : 組成:ドーパント (膜厚) pクラッド層 18 : p−GaN:Mg (0.3μm) 発光層 17 : 超格子構造 量子井戸層 : In0.15Ga0.85N (35Å) バリア層 : GaN (35Å) 量子井戸層とバリア層の繰り返し数:1〜10 nクラッド層 16 : n−GaN:Si (4μm) バッファ層 15 : n−AlN:Si (150Å) TiN層 14(下地層) : TiN単結晶 (3000Å) 基板 11 : サファイア (300μm)
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As an example of the element, the light emitting diode 10 of FIG. 2 is employed. The specifications of each layer are as follows. Layer: Composition: Dopant (thickness) P-cladding layer 18: p-GaN: Mg (0.3 μm) Emitting layer 17: Superlattice structure Quantum well layer: In 0.15 Ga 0.85 N (35 °) Barrier layer: GaN (35 °) Number of repetitions of quantum well layer and barrier layer: 1 to 10 n cladding layer 16: n-GaN: Si (4 μm) buffer layer 15: n-AlN: Si (150 °) TiN layer 14 (underlying layer): TiN Single crystal (3000mm) substrate 11: Sapphire (300μm)

【0013】上記においてバッファ層15には導電性を
確保するため、シリコンなどのn型ドーパントがドープ
されている。nクラッド層16は発光層17側の低電子
濃度n-層とバッファ層15側の高電子濃度n+層とか
らなる2層構造とすることができる。発光層17は超格
子構造のものに限定されず、シングルへテロ型、ダブル
へテロ型及びホモ接合型のものなどを用いることができ
る。発光層17とpクラッド層18との間にマグネシウ
ム等のアクセプタをドープしたバンドギャップの広いA
GaIn1ーXーYN(0≦X≦1、0≦Y≦
1、0≦X+Y≦1)層を介在させることができる。こ
れは発光層17中に注入された電子がpクラッド層18
に拡散するのを防止するためである。pクラッド層18
を発光層17側の低ホール濃度p−層と電極側の高ホー
ル濃度p+層とからなる2層構造とすることができる。
In the above, the buffer layer 15 is doped with an n-type dopant such as silicon to secure conductivity. The n-cladding layer 16 can have a two-layer structure including a low electron concentration n− layer on the light emitting layer 17 side and a high electron concentration n + layer on the buffer layer 15 side. The light emitting layer 17 is not limited to the superlattice structure, but may be a single hetero type, a double hetero type, a homo junction type, or the like. A wide band gap A doped with an acceptor such as magnesium between the light emitting layer 17 and the p cladding layer 18
l X Ga Y In 1-XY N (0 ≦ X ≦ 1, 0 ≦ Y ≦
1, 0 ≦ X + Y ≦ 1) layer can be interposed. This is because the electrons injected into the light emitting layer 17 are
This is to prevent diffusion into the p cladding layer 18
Can have a two-layer structure including a low hole concentration p− layer on the light emitting layer 17 side and a high hole concentration p + layer on the electrode side.

【0014】TiN層は汎用的なリアクティブスパッタ
法により形成する。その後、TiN/サファイアサンプ
ルをスパッタ装置からMOCVD装置のチャンバ内へ移
し変える。このチャンバ内へ水素ガスを流通させながら
当該サンプルを1000℃まで昇温させて5分間維持す
る。
The TiN layer is formed by a general reactive sputtering method. Thereafter, the TiN / sapphire sample is transferred from the sputtering apparatus into the chamber of the MOCVD apparatus. While flowing hydrogen gas into the chamber, the sample is heated to 1000 ° C. and maintained for 5 minutes.

【0015】その後、1000℃の成長温度でAlN製
のバッファ層15を成長させ、温度を1000℃に保持
してnクラッド層16以降を常法(MOCVD法)に従
い形成する。この成長法においては、アンモニアガスと
III族元素のアルキル化合物ガス、例えばトリメチルガ
リウム(TMG)、トリメチルアルミニウム(TMA)
やトリメチルインジウム(TMI)とを適当な温度に加
熱された基板上に供給して熱分解反応させ、もって所望
の結晶を基板の上に成長させる。各III族窒化物系化合
物半導体層をMBE法で形成することもできる。
Thereafter, a buffer layer 15 made of AlN is grown at a growth temperature of 1000 ° C., and the temperature is kept at 1000 ° C. to form the n-cladding layer 16 and thereafter according to a conventional method (MOCVD method). In this growth method, ammonia gas and
Group III element alkyl compound gas such as trimethylgallium (TMG), trimethylaluminum (TMA)
Or trimethylindium (TMI) is supplied to a substrate heated to an appropriate temperature to cause a thermal decomposition reaction, thereby growing a desired crystal on the substrate. Each group III nitride-based compound semiconductor layer can be formed by MBE.

【0016】各III族窒化物系化合物半導体層を形成し
た後、エッチングにより窒化チタンよりなる下地層14
を表出させる。その後、pクラッド層18の実質的な全
面に透光性電極19を蒸着により形成する。透光性電極
19は金を含む薄膜である。p電極20も金を含む材料
で構成されており、蒸着により透光性電極19の上に形
成される。そして、下地層14の表出した部分にAlと
Auとの合金からなるn電極21を蒸着により形成す
る。
After forming each group III nitride compound semiconductor layer, the underlying layer 14 made of titanium nitride is etched.
Is expressed. Thereafter, a translucent electrode 19 is formed on substantially the entire surface of the p-cladding layer 18 by vapor deposition. The translucent electrode 19 is a thin film containing gold. The p-electrode 20 is also made of a material containing gold, and is formed on the translucent electrode 19 by vapor deposition. Then, an n-electrode 21 made of an alloy of Al and Au is formed on the exposed portion of the underlayer 14 by vapor deposition.

【0017】このようにして得られた発光ダイオード1
0の平面図を図3に示す。図3に示すように、平面とし
て素子を見たときこれが直角四角形のとき(好ましくは
正方形のとき)にはn電極21とp電極20とは対角線
上にあることが好ましい。更に好ましくは、対角線上で
あって、相対向する角部を構成する二辺に挟まれるよう
に各電極は配置されるようにする。
The light emitting diode 1 thus obtained
0 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, when the element is viewed as a plane, when the element is a right quadrangle (preferably a square), the n-electrode 21 and the p-electrode 20 are preferably on a diagonal line. More preferably, each electrode is arranged so as to be sandwiched between two sides forming diagonally opposite corners.

【0018】かかる構成の発光ダイオードよれば、n層
の厚さが均一であるため従来例で問題となった電流集中
が生じない。また、電極と接している金属窒化物は電気
伝導のおいて半導体より優れている。よって、低い動作
電圧を達成できる。また、窒化チタンをはじめとして金
属窒化物は一般的に金属色をしているので、発光層で生
じた基板方向の光を効率良く反射し、発光ダイオードの
輝度を向上させる効果もある。また、窒化チタンをはじ
めとして金属窒化物は一般的に熱伝導率が高いため、下
地層において表出している部分から効率よく放熱するこ
とも可能になる。
According to the light emitting diode having such a configuration, the concentration of the current, which is a problem in the conventional example, does not occur because the thickness of the n layer is uniform. In addition, metal nitride in contact with an electrode is superior to a semiconductor in electric conduction. Therefore, a low operating voltage can be achieved. In addition, since metal nitrides such as titanium nitride generally have a metallic color, they also have an effect of efficiently reflecting light generated in the light emitting layer toward the substrate and improving the brightness of the light emitting diode. Further, since metal nitrides such as titanium nitride generally have high thermal conductivity, it is possible to efficiently radiate heat from the exposed portions of the underlayer.

【0019】下地層の上に形成されるIII族窒化物系化
合物半導体層をp層とし、一方最上層のIII族窒化物系
化合物半導体層をn層とすることもできる。この場合、
透光性電極(図2の19参照)を省略することができ
る。
The group III nitride compound semiconductor layer formed on the underlayer may be a p-layer, while the uppermost group III nitride compound semiconductor layer may be an n-layer. in this case,
The translucent electrode (see 19 in FIG. 2) can be omitted.

【0020】本発明が適用される素子は上記の発光ダイ
オードに限定されるものではなく、受光ダイオード、レ
ーザダイオード、太陽電池等の光素子の他、整流器、サ
イリスタ及びトランジスタ等のバイポーラ素子、FET
等のユニポーラ素子並びにマイクロウェーブ素子などの
電子デバイスにも適用できる。また、これらの素子の中
間体としての積層体にも本発明は適用されるものであ
る。
The devices to which the present invention is applied are not limited to the above-mentioned light emitting diodes, but include optical devices such as light receiving diodes, laser diodes and solar cells, as well as bipolar devices such as rectifiers, thyristors and transistors, and FETs.
And the like, and electronic devices such as microwave devices. The present invention is also applicable to a laminate as an intermediate of these elements.

【0021】この発明は上記発明の実施の形態及び実施
例の記載に何ら限定されるものではなく、特許請求の範
囲を逸脱しない範囲で当業者が想到し得る種々の変形態
様を包含する。
The present invention is not limited to the description of the above-described embodiments and examples, but includes various modifications that can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the claims.

【0022】以下の事項を開示する。 (11) 基板と、該基板の上に形成された導電性の金
属窒化物からなる下地層と、該下地層の上に形成された
III族窒化物系化合物半導体層と、を備えてなり、前記
下地層には前記III族窒化物系化合物半導体層を形成し
た面と同じ面に前記III族窒化物系化合物半導体層で被
覆されていない区域を有する、ことを特徴とする積層
体。 (12) 前記金属窒化物は窒化チタン、窒化ジルコニ
ウム、窒化ハフニウム若しくは窒化タンタルの1種又は
2種以上からなる、ことを特徴とする(11)に記載の
積層体。 (13) 前記下地層は平面視直角四角形であり、その
一の角部を構成する二辺に挟まれた部分が前記III族窒
化物系化合物半導体層で被覆されていない区域である、
ことを特徴とする(11)又は(12)に記載の積層
体。 (14) 前記III族窒化物系化合物半導体層で被覆さ
れていいない区域は表出している、ことを特徴とする
(11)〜(13)のいずれかに記載の積層体。 (21) 基板に導電性の金属窒化物からなる下地層を
形成し、該下地層の上にIII族窒化物系化合物半導体層
を形成し、該III族窒化物系化合物半導体層を部分的に
除去して前記下地層を表出させ、該表出した部分の下地
層に電極を接続する、ことを特徴とするIII族窒化物系
化合物半導体素子の製造方法。 (22) 前記金属窒化物は窒化チタン、窒化ジルコニ
ウム、窒化ハフニウム若しくは窒化タンタルの1種又は
2種以上からなる、ことを特徴とする(21)に記載の
製造方法。 (23) 前記下地層は平面視直角四角形であり、その
全面に前記III族窒化物系化合物半導体層が形成され、
前記直角四角形の一の角部が表出するように前記III族
窒化物系化合物半導体層をエッチングしてその部分の前
記下地層を表出させる、ことを特徴とする(21)又は
(22)に記載の製造方法。 (31) 基板に導電性の金属窒化物からなる下地層を
形成し、該下地層の上にIII族窒化物系化合物半導体層
を形成し、該III族窒化物系化合物半導体層を部分的に
除去して前記下地層を表出させる、ことを特徴とする積
層体の製造方法。 (32) 前記金属窒化物は窒化チタン、窒化ジルコニ
ウム、窒化ハフニウム若しくは窒化タンタルの1種又は
2種以上からなる、ことを特徴とする(31)に記載の
製造方法。 (33) 前記下地層は平面視直角四角形であり、その
全面に前記III族窒化物系化合物半導体層が形成され、
前記直角四角形の一の角部が表出するように前記III族
窒化物系化合物半導体層をエッチングしてその部分の前
記下地層を表出させる、ことを特徴とする(31)又は
(32)に記載の製造方法。
The following matters are disclosed. (11) a substrate, an underlayer made of conductive metal nitride formed on the substrate, and an underlayer formed on the underlayer.
A group III nitride-based compound semiconductor layer, and the underlayer is coated with the group III nitride-based compound semiconductor layer on the same surface as the surface on which the group III nitride-based compound semiconductor layer is formed. A laminate, having no zones. (12) The laminate according to (11), wherein the metal nitride is made of one or more of titanium nitride, zirconium nitride, hafnium nitride, and tantalum nitride. (13) The base layer is a quadrangle in plan view, and a portion sandwiched between two sides constituting one corner is an area not covered with the group III nitride-based compound semiconductor layer.
The laminate according to (11) or (12), wherein (14) The laminate according to any one of (11) to (13), wherein an area not covered with the group III nitride-based compound semiconductor layer is exposed. (21) An underlayer made of a conductive metal nitride is formed on a substrate, a group III nitride compound semiconductor layer is formed on the underlayer, and the group III nitride compound semiconductor layer is partially A method for manufacturing a group III nitride-based compound semiconductor device, comprising: removing the underlayer to expose the underlayer; and connecting an electrode to the underlayer in the exposed portion. (22) The method according to (21), wherein the metal nitride is made of one or more of titanium nitride, zirconium nitride, hafnium nitride, and tantalum nitride. (23) The base layer has a rectangular shape in a plan view, and the group III nitride compound semiconductor layer is formed on the entire surface thereof,
(21) or (22), wherein the group III nitride-based compound semiconductor layer is etched so that one corner of the right quadrangular shape is exposed to expose the underlying layer at that portion. The production method described in 1. (31) An underlayer made of a conductive metal nitride is formed on a substrate, a group III nitride compound semiconductor layer is formed on the underlayer, and the group III nitride compound semiconductor layer is partially A method for manufacturing a laminate, comprising removing the underlayer to expose the underlayer. (32) The method according to (31), wherein the metal nitride is made of one or more of titanium nitride, zirconium nitride, hafnium nitride, and tantalum nitride. (33) The base layer has a rectangular shape in a plan view, and the group III nitride-based compound semiconductor layer is formed on the entire surface thereof,
(31) or (32), wherein the group III nitride-based compound semiconductor layer is etched so that one corner of the right quadrangular shape is exposed, and the underlying layer is exposed at that portion. The production method described in 1.

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

【図1】図1は従来例の発光ダイオードを示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view showing a conventional light emitting diode.

【図2】図2はこの発明の実施例の発光ダイオードを示
す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

【図3】図3は実施例の発光ダイオードの平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view of the light emitting diode of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、10 発光ダイオード 2、11 基板 3、15 バッファ層 4、5、6、16、17、18 III族窒化物系化合物
半導体層 7、19 透光性電極 8、20 p電極 9、21 n電極
1, 10 light emitting diode 2, 11 substrate 3, 15 buffer layer 4, 5, 6, 16, 17, 18 group III nitride compound semiconductor layer 7, 19 translucent electrode 8, 20 p electrode 9, 21 n electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邉 大志 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 野杁 静代 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 伊藤 潤 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 浅見 慎也 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 Fターム(参考) 4M104 AA04 BB09 BB30 CC01 DD33 DD34 DD37 DD43 GG02 GG04 GG06 GG07 GG08 GG11 GG12 GG19 HH15 5F041 CA05 CA34 CA40 CA46 CA82 CA91 CA98 5F073 AA61 AA74 CA02 CA07 CB05 CB07 CB22 DA30  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Daishi Watanabe 1 Ochiai Nagahata, Kasuga-machi, Nishi-Kasugai-gun, Aichi Prefecture Inside Toyoda Gosei Co., Ltd. No. 1 Toyoda Gosei Co., Ltd. (72) Inventor Jun Ito Nagahata 1 Ochiai, Kasuga-machi, Nishikasugai-gun, Aichi Prefecture No. 1 Toyoda Gosei Co., Ltd. Synthetic Co., Ltd. F-term (reference) 4M104 AA04 BB09 BB30 CC01 DD33 DD34 DD37 DD43 GG02 GG04 GG06 GG07 GG08 GG11 GG12 GG19 HH15 5F041 CA05 CA34 CA40 CA46 CA82 CA91 CA98 5F073 AA61 AA74 CA02 CA07 CB05 CB07 DA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、 該基板の上に形成された導電性の金属窒化物からなる下
地層と、 該下地層の上に形成されたIII族窒化物系化合物半導体
層と、を備えてなり、 前記下地層に電極が設けられている、ことを特徴とする
III族窒化物系化合物半導体素子。
1. A semiconductor device comprising: a substrate; an underlayer made of a conductive metal nitride formed on the substrate; and a group III nitride compound semiconductor layer formed on the underlayer. Wherein an electrode is provided on the underlayer.
Group III nitride compound semiconductor device.
【請求項2】 前記金属窒化物は窒化チタン、窒化ジル
コニウム、窒化ハフニウム若しくは窒化タンタルの1種
又は2種以上からなる、ことを特徴とする請求項1に記
載の素子。
2. The device according to claim 1, wherein the metal nitride is made of one or more of titanium nitride, zirconium nitride, hafnium nitride, and tantalum nitride.
【請求項3】 前記下地層は平面視直角四角形であり、
その一の角部を構成する二辺に挟まれるように前記電極
が設けられる、ことを特徴とする請求項1又は2に記載
の素子。
3. The base layer has a rectangular shape in a plan view.
The device according to claim 1, wherein the electrode is provided so as to be sandwiched between two sides forming one corner.
【請求項4】 サファイア基板と、該基板上に形成され
た金属窒化物からなる下地層と、該下地層に接続された
第一の電極と、該電極を設けた区域以外の区域の下地層
の上に形成された複数のIII族窒化物系化合物半導体層
と、該III族窒化物系化合物半導体層の最上層に接続さ
れた第二の電極と、を備えてなるIII族窒化物系化合物
半導体素子。
4. A sapphire substrate, an underlayer made of metal nitride formed on the substrate, a first electrode connected to the underlayer, and an underlayer in an area other than the area where the electrode is provided. III-nitride compound comprising a plurality of III-nitride compound semiconductor layers formed thereon and a second electrode connected to the uppermost layer of the III-nitride compound semiconductor layer Semiconductor element.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020100296A1 (en) * 2018-11-16 2021-09-09 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro LED device and its manufacturing method
JPWO2020100299A1 (en) * 2018-11-16 2021-09-24 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro LED device and its manufacturing method
JPWO2020100300A1 (en) * 2018-11-16 2021-10-07 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro LED device and its manufacturing method
JPWO2020100298A1 (en) * 2018-11-16 2021-10-14 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Micro LED device and its manufacturing method
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