CN1581610A - 氮化物半导体发光器件及其制造方法 - Google Patents

氮化物半导体发光器件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1581610A
CN1581610A CNA2004100556042A CN200410055604A CN1581610A CN 1581610 A CN1581610 A CN 1581610A CN A2004100556042 A CNA2004100556042 A CN A2004100556042A CN 200410055604 A CN200410055604 A CN 200410055604A CN 1581610 A CN1581610 A CN 1581610A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
nitride semiconductor
semiconductor film
nitride
laser device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004100556042A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1581610B (zh
Inventor
神川刚
山田英司
荒木正浩
金子佳加
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.)
Sharp Fukuyama Laser Co Ltd
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN1581610A publication Critical patent/CN1581610A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1581610B publication Critical patent/CN1581610B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34333—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on Ga(In)N or Ga(In)P, e.g. blue laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/223—Buried stripe structure
    • H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
    • H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2304/00—Special growth methods for semiconductor lasers
    • H01S2304/04—MOCVD or MOVPE
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2304/00—Special growth methods for semiconductor lasers
    • H01S2304/12—Pendeo epitaxial lateral overgrowth [ELOG], e.g. for growing GaN based blue laser diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0213—Sapphire, quartz or diamond based substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/2201—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure in a specific crystallographic orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
    • H01S5/2214—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on oxides or nitrides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

一种氮化物半导体激光器件，其使用低缺陷密度的基板，在氮化物半导体膜内含有很小的应变，从而使其具有令人满意的长的使用寿命，在缺陷密度为106cm－2或更低的GaN基板(10)上通过蚀刻形成条形凹陷部分(16)。在该基板(10)上生长氮化物半导体膜(11)，在远离凹陷部分(16)上方的区域中形成激光条(12)。使用这样的结构时，激光条(12)中没有应变，半导体激光器件具有长的使用寿命。另外，氮化物半导体膜(11)形成的裂隙很少，从而能够大幅提高产率。

Description

氮化物半导体发光器件及其制造方法
根据35 U.S.C.ξ119(a)，该非临时性申请要求分别于2003年7月31日和2004年6月22日在日本申请的专利申请2003-204262和2004-183163的优先权，此处引入这些申请全部作为参考。
1、技术领域
本发明涉及氮化物半导体发光器件及其制造方法。更具体地说，本发明涉及用氮化物半导体作为其基板的氮化物半导体发光器件。
2、背景技术
已经制造的半导体激光器件的样机在从紫外线至可见光的区域内振荡，其使用的氮化物半导体材料的例子有GaN、AlN、InN及其复合晶体。为此目的，一般使用GaN基板，因此，大量研发机构对GaN基板进行了深入研究。但是，截至目前还没有能够满足长使用寿命的半导体激光器件，因此，对半导体激光器件最大的愿望是较长的使用寿命。众所周知，半导体激光器件的使用寿命从一开始就强烈地依赖于存在于GaN基板中的缺陷密度(如空位、填隙原子和错位，所有这些都会影响晶体的规则性)。目前的问题是，缺陷密度低的基板无论认为它们对得到长使用寿命如何有效，但是这样的基板极难得到，因此现在的研究都集中在如何尽可能降低缺陷密度上。
例如，Applied Physics Letter，Vol.73 No.6(1998)，pp832-834报道了用下述方法制造GaN基板。首先利用MOCVD(金属有机化学气相沉积)在蓝宝石基板上生长2.0μm厚的GaN底层。然后在该底层上面形成具有规则条形开孔的0.1μm厚的SiO2掩膜图案。然后在该图案上面再次利用MOCVD形成20μm厚的GaN层。现在得到了晶片。该技术被称为ELOG(外延横向附晶生长)，其利用横向生长减少缺陷。
在晶片上，再利用HVPE(氢化物气相外延法)形成200μm厚的GaN层。然后将作为底层的蓝宝石基板除去。用这种方法生产150μm厚的GaN基板。然后将得到的GaN基板磨光，以将其平整。如此得到的基板的缺陷密度已知为106cm-2或更低。
但是业已发现：即使使用通过生长法如MOCVD生长制造的半导体激光器件，在低缺陷基板如用上述方法得到的基板上的氮化物半导体膜也不可能使其使用寿命长到在实际应用中令人满意的程度。通过对其原因的深入研究，本发明的发明人发现：氮化物半导体膜内存在的应变和裂隙对半导体激光器件的退化和产率影响非常大。即使使用用氮化物半导体膜均相外延的GaN基板，生长的氮化物半导体膜也包括晶格常数和热膨胀系数不同于GaN的InGaN、AlGaN等层。这些不同于GaN的层的存在会使InGaN活性层和其他层接收压力。业已发现：膜内产生的应变会加速半导体激光器件的退化。
氮化物半导体膜的另一个问题是其中会形成很多裂隙，造成产率低。膜内存在的应变还极大地影响到这些裂隙的形成。
更具体地说，当用氮化物半导体薄膜形成的激光结构在氮化物半导体基板上外延生长时，会形成很多裂隙(例如，在1mm宽度内的几个或多个裂隙)，从而导致具有所需性能的器件产率极低。如果制造的器件含有裂隙，则该器件根本不可能产生激光振荡，即使能够产生激光振荡，其使用寿命也极短，该器件实际上不可用。在包括含Al层的器件结构中，这些裂隙的形成很明显，因为氮化物半导体激光器件一般都包括这样的层，所以根除裂隙非常重要。
                           发明内容
鉴于传统技术遇到的上述问题，本发明的目的是提供一种氮化物半导体发光器件，如氮化物半导体激光器件，其使用缺陷密度低的基板，在氮化物半导体膜内含有很少的应变，从而能够产生令人满意的长使用寿命。本发明的另一个目的是提供一种能够高产率地制造该氮化物半导体发光器件的方法。
为了达到上述目的，在本发明的一个方面中，在氮化物半导体激光器件中，包括其中至少表面是氮化物半导体的基板和层合在基板的该表面上且具有条形激光波导结构的氮化物半导体膜，基板的该表面具有缺陷密度为106cm-2或更低的低缺陷区域和凹陷部分，氮化物半导体膜的激光波导结构位于离开基板的该表面的凹陷部分的低缺陷区域的上方。
在该氮化物半导体激光器件中，使用在其表面中形成有凹陷部分的基板，形成在氮化物半导体膜中的激光波导结构远离基板凹陷部分正上方的区域。当氮化物半导体膜生长时，在基板的凹陷部分中，从不同方向进行生长，在不同方向的生长遭遇处会形成缺陷，但是在其他地方，生长有规则地进行，使伴随有缺陷的生长的相遇受到抑制。在低缺陷区域上方且远离凹陷部分的区域中，很少有由基板缺陷导致的缺陷，新缺陷也很难形成，从而不可能存在应变。通过将氮化物半导体膜的激光波导结构置于该无应变区域中，可以使该器件具有长的使用寿命。另外，即使形成裂隙，形成的裂隙也局限在远离激光波导结构的区域中。这有助于提高产率。
基板的该表面的凹陷部分推荐为条形。这样可以在很宽的区域上抑制伴随有缺陷的生长的相遇。从而可以确保条形激光波导结构置于无应变区域中。
基板的该表面的凹陷部分的水平横截面积推荐为30μm2或更大。这有助于进一步降低应变。
一种替代方案是，基板的该表面的凹陷部分的水平横截面积是5μm2-30μm2(包括两个端点)，氮化物半导体膜的厚度是2μm-10μm(包括两个端点)。基板的凹陷部分越小，氮化物半导体膜越厚，凹陷部分降低氮化物半导体膜中应变的效果越差。将凹陷部分的横截面积设定在前面定义的范围内并且将氮化物半导体膜的厚度设定在前面定义的范围内时，可以令人满意地降低应变。
另一种替代方案是，基板的表面具有以50μm-2mm(包括两个端点)间隔排列的多个凹陷部分，以此作为凹陷部分。凹陷部分降低氮化物半导体膜中应变的效果取决于凹陷部分之间的距离。将多个凹陷部分排列的间隔设定在前面定义的范围内时，可以确保激光波导结构置于无应变区域中。
优选，氮化物半导体膜的激光波导结构的中心与基板的该表面的凹陷部分的边线距离是5μm或更大。在靠近凹陷部分上方区域的氮化物半导体膜内的区域中，在伴随有缺陷的生长的相遇的影响下，可能形成应变。将激光波导结构与凹陷部分的距离设定在前面定义的范围内时，可以确保激光波导结构置于无应变区域中。
为了达到上述目的，在本发明的另一个方面中，一种氮化物半导体激光器件的制造方法，氮化物半导体激光器件包括其中至少表面是氮化物半导体的基板和层合在基板的该表面上且具有条形激光波导结构的氮化物半导体膜，该方法包括下述步骤：在基板的该表面上形成凹陷部分，该凹陷部分包括在其表面上的缺陷密度为106cm-2或更低的低缺陷区域；将氮化物半导体膜的激光波导结构设置在离开基板的该表面的凹陷部分的低缺陷区域的上方。
在本申请中，可以用下述方法生产具有低缺陷区域和凹陷部分的基板：在具有低缺陷区域的第一氮化物半导体上形成第二氮化物半导体层，然后至少除去一部分第二氮化物半导体。
为了达到上述目的，在本发明的再一个方面中，在氮化物半导体激光器件中，包括其中至少表面是氮化物半导体的基板和层合在基板的该表面上且具有条形激光波导结构的氮化物半导体膜，基板的该表面具有凹陷部分，氮化物半导体膜的激光波导结构位于离开基板的该表面的凹陷部分的区域上方。
一种替代方案是，在氮化物半导体发光器件中，包括其中至少表面是氮化物半导体的基板和层合在基板的该表面上且具有发光区域的氮化物半导体膜，基板的该表面具有凹陷部分，氮化物半导体膜的发光区域位于离开基板的该表面的凹陷部分的区域上方。
在本申请中，基板的该表面的凹陷部分可以是条形，并且形成筛网图案。
为了达到上述目的，在本发明的再一个方面中，一种氮化物半导体发光器件的制造方法，氮化物半导体发光器件包括其中至少表面是氮化物半导体的基板和层合在基板的该表面上且具有发光区域的氮化物半导体膜，该方法包括下述步骤：在基板的该表面上形成凹陷部分；在其中形成有凹陷部分的基板表面上形成氮化物半导体膜；将发光区域置于离开基板的该表面的凹陷部分的区域上方。
                         附图说明
图1A和1B分别是剖视图和顶视图，示意性地示出体现本发明的氮化物半导体激光器件的结构；
图2A和2B分别是顶视图和剖视图，示意性地示出用在氮化物半导体激光器件中的GaN基板的结构；
图3是顶视图，示意性地示出在传统GaN基板上生长有氮化物半导体的晶片；
图4是剖视图，示意性地示出氮化物半导体激光器件的氮化物半导体膜的层结构；
图5是顶视图，示意性地示出在氮化物半导体激光器件中使用的GaN基板上生长有氮化物半导体的晶片；
图6是示出凹陷横截面积、氮化物半导体膜厚度和使用寿命试验产率之间关系的座标图；
图7A和7B分别是剖视图和顶视图，示意性地示出其氮化物半导体膜增厚的氮化物半导体激光器件；
图8A和8B分别是顶视图和剖视图，示意性地示出用在氮化物半导体激光器件中的GaN基板的另一种结构；
图9A-9C都是剖视图，示意性地示出形成在GaN基板中的切口区域的不同图案；
图10是顶视图，示出GaN基板的表面形态；
图11是示出氮化物半导体表面上高度变化的座标图；
图12是示出氮化物半导体表面上高度变化的座标图；和
图13A和13B分别是顶视图和剖视图，示意性地示出形成在切口基板上的LED的结构。
                         具体实施方式
下面参考附图说明本发明的实施方案。在下面的说明中，在表示晶体平面或方向的式中的负指数表示为负号“-”加指数的绝对值，不是按晶体学习惯所要求的在绝对值顶上划线，这仅仅是因为后者在本发明的说明书中不能采用。
如何生产基板的例子
用前面结合传统例子所述的方法可以得到用在该实施方案中的低缺陷GaN基板(缺陷密度为106cm-2或更低)的部分制造工艺。具体来说，首先利用MOCVD在蓝宝石基板上生长2.5μm厚的GaN底层。然后在该底层上面形成具有规则条形开孔的SiO2掩膜图案(间隔为20μm)。然后在该图案上面再次利用MOCVD形成15μm厚的GaN层。现在得到了晶片。
该膜在SiO2上不生长，而是在开孔内开始生长。一旦膜的厚度超过SiO2的厚度，则膜开始从开孔向外水平生长。在每一个SiO2片段的中心处，从相反侧生长的膜的不同部分相遇，在它们相遇处生成缺陷密度高的缺陷集中区域。因为SiO2是线状形成的，所以缺陷集中区域也形成为线状。如上所述，该技术被称为ELOG，其利用横向生长减少缺陷。
在晶片上，再利用HVPE(氢化物气相外延法)形成600μm厚的GaN层。然后将作为底层的蓝宝石基板除去。然后将得到的GaN基板磨光，以将其平整。用这种方法生产400μm厚的GaN基板。
如此得到的基板具有生长极厚的GaN层，因此在其几乎整个面积上都包括缺陷密度为105cm-2或更低的低缺陷区域。但是，随生长条件的不同，缺陷密度高于105cm-2的区域可能会以对应于上述缺陷集中区域的方式在得到的基板表面上形成条形。应当注意的是，同样在用HVPE生长的过程中，通过在缺陷集中区域上方形成SiO2掩膜，可以更有效地减少基板表面上的缺陷。
本发明的基板是用ELOG生产的。但是应当理解的是，基板是如何生产的决不会影响到本发明的性质和效果。具体来说，惟一的要求是使用其表面上具有低缺陷区域的氮化物半导体基板。
用下述方法和其他方法中的一种就可以评价错位密度。一种方法是，将基板浸泡在混合酸液即硫酸和磷酸的混合物中，将其加热到250℃，以蚀刻基板，然后在50μm×50μm的区域内计算EPD(蚀坑密度)。另一种方法是在用透射电子显微镜得到的图像中计算错位密度。
用气相蚀刻法如RIE可以测定EPD。一种替代方法是在MOCVD炉内悬浮生长后暴露在高温下(约1000℃)，用该方法也可以测定EPD。用AFM(原子力显微镜)、CL(阴极场致发光)、显微PL(光致发光)等可以进行本体测定。
应当注意的是，具有低缺陷密度的基板不仅表示在其所有面积上分布有低缺陷区域的基板，而且还表示只在其表面的一部分中包括低缺陷区域的基板。低缺陷区域可以以任何方式分布，但是，形成的半导体激光的激光条必须包括那些低缺陷区域。
形成半导体激光器件
用上述等方法得到包括低缺陷区域的GaN基板。在该实施方案中，假定基板在其整个面积上都具有约106cm-2或更低的缺陷密度。然后在该基板的所有表面上通过溅射将SiO2等气相沉积，使其厚度为1μm。然后用普通光刻法用光致抗蚀剂形成条形窗，使其在[1-100]方向上的宽度均为40μm，相互之间的间隔为400μm。然后用ICP或RIE(活性离子蚀刻)蚀刻SiO2和GaN基板。GaN基板的蚀刻深度为6μm。然后用蚀刻剂如HF除去SiO2。这是氮化物半导体膜在其上生长前对基板进行的最后处理。
图2A和2B分别是顶视图和剖视图，示出如此得到的基板。21表示GaN基板，22表示通过RIE蚀刻的区域。符号X、Z和T分别表示蚀刻宽度、深度和间隔。用气相蚀刻法或液体蚀刻剂可以进行蚀刻。在下面的说明中，作为由于蚀刻而除去的结果，基板的凹陷区域22也称为切口区域。一旦GaN、InGaN、AlGaN、InAlGaN等在包括低缺陷区域的GaN基板上生长后，就可以形成切口区域。即，本发明包括通过首先使其生长然后形成切口区域而在其中生长氮化物半导体膜的结构。
切口区域可以以多种图案中的一种进行排列。例如，如图8A和8B所示，两个切口区域可以以预定间隔形成；或者如图9A-9C所示，可以形成两个以上的切口区域，也可以形成混合使用的不同间隔的切口区域，也可以形成具有包括单个和成对排列的切口区域的混合图案的切口区域。只要一个切口区域的横截面积和间隔在所附权利要求书定义的范围内，本发明就适用。在混合使用不同间隔的情况下，混合使用的间隔中的每一个都必须在附加权利要求书定义的范围内。此时，81和91表示GaN基板，82和92表示切口区域。
在图1A、1B、2A、2B、5、7A、7B、8A和8B中，切口区域是以平行于[1-100]方向形成的。但是还可以以其他方向形成切口区域，例如，在与[11-20]平行的方向上。从基本上讲，本发明的效果不取决于切口方向，因此可以在任何方向上形成切口区域。
使用的基板可以包括缺陷密度高的区域。但是，在外延生长过程中这将导致退化的表面形态，因此，优选使用没有缺陷密度高的区域的基板。
在该基板上生长图4所示的氮化物半导体膜，从而得到该实施方案的氮化物半导体激光器件。图1A和1B示意性地示出如此得到的半导体激光器件的结构。图1A是从其发光的方向看半导体激光器件的剖视图，图1B是从上方看半导体激光器件的顶视图。
此时，10表示GaN基板，在该基板10中，存在低缺陷区域。图4示出下述内容。在n型GaN层(1.0μm)40上，依所述次序一个接一个地铺置下述层：n型Al0.062Ga0.938N第一包覆层(1.5μm)41，n型Al0.1Ga0.9N第二包覆层(0.2μm)42，n型Al0.062Ga0.938N第三包覆层(0.1μm)43，n型GaN导向层(0.1μm)44，InGaN/GaN-3MQW活性层(InGaN/GaN＝4nm/8nm)45，p型Al0.3Ga0.7N防蒸发层(20nm)46，p型GaN导向层(0.05μm)47，p型Al0.062Ga0.938N包覆层(0.5μm)48和p型GaN接触层(0.1μm)49。
在基板10上形成氮化物半导体膜(外延生长层)11，其结构与图4所示的氮化物半导体薄膜的结构相同。另外，在氮化物半导体膜11的顶部表面上形成激光条12作为激光波导结构。形成的这种激光条12必须在基板中包括的低缺陷区域的上方。该实施方案中使用的基板在其所有面积上都有低缺陷区域，所以除上述切口区域外，激光条可以形成在基板上面的任何地方。下面将说明其原因。
在氮化物半导体膜11的顶部表面上形成用于收缩电流的SiO2 13，在SiO2 13的顶部表面上形成p型电极14。相反，在基板10的底部表面上形成n型电极15。16表示切口区域。位于切口区域16上方的氮化物半导体膜11部分的顶部表面在切口区域16的影响下凹陷。
切口区域16上方部分的顶部表面是否凹陷取决于氮化物半导体膜的厚度。图7示意性地示出当切口区域上方部分的顶部表面平整时得到的结构。在图7中，70表示GaN基板，71表示氮化物半导体膜，72表示激光条，73表示用于收缩电流的SiO2，74表示p型电极，75表示n型电极，76表示切口区域。当氮化物半导体膜增厚时，用这种方法使切口区域76上方部分的顶部表面更为平整。应当注意的是，在本发明中，切口区域上方部分的顶部表面凹陷或平整都没有关系。
在图1A中，激光条12的中心与切口区域16边线的距离表示为“d”，此处规定d＝40μm。图5是顶视图，示意性地示出切割成单个半导体激光器件之前的晶片。在该实施方案中，可以得到在其所有面积中完全没有裂隙的氮化物半导体膜51。在图5中，52表示切口区域。
用一般的切割法可以将晶片切割成单个半导体激光器件。本申请不对这种切割方法进行说明。将晶片分隔成单个芯片后，在氮化物半导体激光器件中没有观察到裂隙。结果，激光器件以稳定的特征振荡，具有所需振荡特征(即，当产生30mW的光输出时，要求的驱动电流Iop为70mA)的该实施方案的半导体激光器件的产率大于90％。
在60℃和输出30mW的条件下用在APC(自动功率控制)下驱动的设备测试切割的半导体激光器件的使用寿命。在试验中，器件发出的波长为405±5nm。从每一个晶片上随意选出50个满足预定起始性能的半导体激光器件，使用寿命超过3000小时的器件个数计为产率。在该实施方案中，半导体激光器件的产率大于85％。
半导体激光器件的对比例1
现在参考图3，下面说明不进行任何额外处理时会发生什么，氮化物半导体膜在其表面中包括低缺陷区域的基板上生长。31表示用MOCVD生长产生的晶片，图4所示的基板上的氮化物半导体薄膜包括低缺陷区域。32表示在晶片中形成的裂隙。
当氮化物半导体薄膜在包括低缺陷区域的基板上顺其自然(在其上不形成切口区域)生长时，如图3所示，在晶片中形成很多裂隙。对横跨1mm×1mm区域的裂隙进行计数，结果约为3-10。如果制造的器件含有裂隙，则该器件根本不可能产生激光振荡，即使能够产生激光振荡，其使用寿命也极短，该器件实际上不可用。因此，能够产生所需激光振荡的器件的产率极低，具体来说是50％或更低。在包括含Al层的器件结构中，这些裂隙的形成很明显，因为氮化物半导体激光器件一般都包括这样的层，所以根除裂隙非常重要。
另外，当在没有形成裂隙的晶片部分中制造半导体激光器件且在60℃和30mW的条件下测试其使用寿命时，使用寿命为3000小时或更长的器件的产率很差，约为15％。可以认为其中的一个原因是在晶片中存在从晶片表面观察不到的微小裂隙。本申请将使用寿命定义为在将输出功率保持为30mW的同时使驱动电流Iop是起始驱动电流1.5倍所要求的时间。
所讨论实施方案的目的是通过减少裂隙、增加半导体激光器件的产率和控制其中形成的应变来得到长的使用寿命。现在详述该实施方案。
半导体激光器件的对比例2
制造半导体激光器件的另一个对比例，其中，在切口区域上方形成激光条。除激光条的位置外，该半导体激光器件的结构与所讨论实施方案的结构相同。从具有在切口区域16正上方形成有激光条的结构的晶片上切割出半导体激光器件，测试其使用寿命。在该试验中，产率是35％或更低。此时产率降低的原因可以认为是包含在半导体激光器件中的剧烈的应变。事实是，当在基板中不形成切口区域时，可以认为形成的许多裂隙就暗示了大量剧烈应变的存在。
在切口区域上方的部分中，膜从与其邻近的非切口区域水平生长，从而使膜蔓延到切口区域中。此时，从切口区域上方的部分上的两侧产生压力，可以认为这就是该部分含有的应变比非切口区域剧烈的原因。另外，切口区域两侧都有壁，因此，倾向于向两侧发展的生长受到壁的阻碍。这也造成包含的应变。在切口区域中的生长很复杂；具体来说，生长从不同的方向发展(从切口区域的底表面发展的正常生长，从切口区域的侧面发展的生长，由于从非切口区域的跑合导致的生长等)。因此，不仅应变的严重性在区域内发生变化，而且应变的方向也随位置的不同而不同，从而导致差的复现性，从而导致不稳定。可以认为这是产率降低的原因。
另外，因为生长从不同方向发展，所以许多错位、缺陷等在从不同方向生长的地方相遇。因此，当在切口区域上方形成激光条时，这些错位、缺陷等会加速其退化，从而不可能得到长的使用寿命。
相反，当非切口区域的生长蔓延到切口区域中时，可以释放应变。这种应变的释放会抑制裂隙的形成，同时还能够释放包含在非切口区域中的应变。这种应变的释放会导致良好的复现性和稳定性。另外，与切口区域上方的部分相反，生长不会从不同的方向发展。这有助于生产没有错位、缺陷等的令人满意的晶体膜。可以认为这些是在非切口区域中形成激光条能够增加半导体激光器件的可靠性和延长其使用寿命的原因。
在该实施方案中，通过形成切口区域16和不在切口区域16的正上方的其他地方形成激光条12，可以极大地提高LD器件的可靠性，抑制裂隙的形成，极大地改善产率。
对切口条件和层厚度的研究
本发明的发明人还发现：产率与切口区域的切口宽度X(见图2B)、其切口深度Z及在基板上生长的氮化物半导体膜的总厚度相关。氮化物半导体膜的总厚度是图4所示的包括从n型GaN层40至p型GaN接触层49的所有层的总厚度。
此时，调节膜的总厚度，使其在2μm-30μm内变化。图6示出用上述使用寿命试验测定的产率和切口横截面积不同组合的绘图结果，切口横截面积的组合是切口深度Z(μm)乘以切口宽度X(μm)与在其上面生长的氮化物半导体膜的总厚度的组合。切口区域的间隔T(见图2B)是400μm。
使用寿命试验发现产率高的区域表示裂隙的形成受到有效抑制，非切口区域(形成山脊的地方)中的应变得到有效释放。切口宽度X＝10μm、切口深度Z＝5μm时，切口横截面积等于5×10＝50μm2。切口宽度X在3μm-200μm内变化，切口深度Z在0.5μm-30μm内变化。
如图6所示，当切口横截面积是30μm2或更大时，不管在基板上生长的氮化物半导体膜的总厚度如何，都可能得到高产率。可以认为这是因为非切口区域内的应变得到有效而稳定的释放。尽管图6覆盖的最大横截面积只是100μm2，但是事实上，在上述膜厚度范围内在横截面积最大为2000μm2时都能够得到80％或更高的产率。
当切口横截面积在5μm2-30μm2范围内时，只要在基板上生长的氮化物半导体膜的总厚度是10μm或更小，都可能将产率改善。当切口横截面积小于5μm2时，如果氮化物半导体膜的总厚度在2μm-30μm范围内，则没有任何改善，可以认为这是因为切口横截面积太小，非切口区域中的应变不能得到有效释放。
图6示出切口区域的间隔T是400μm时得到的结果。改变间隔T进行类似试验。间隔T在50μm-2mm内变化。切口宽度X变化的最大值是间隔T的一半。例如，当间隔T是50μm时，切口宽度X在0-25μm内变化。
当间隔T在50μm-2mm内变化时，观察到几乎与图6所示相同的趋势。具体来说，如图6所示，当切口横截面积是30μm2或更大时，不管在基板上生长的氮化物半导体膜的总厚度如何，都可能得到高产率；当切口横截面积在5μm2-30μm2范围内时，只要在基板上生长的氮化物半导体膜的总厚度是10μm或更小，都可能将产率改善；当切口横截面积小于5μm2时，如果氮化物半导体膜的总厚度在2μm-30μm范围内，则没有任何改善。
对条位置的研究
至于山脊的形成位置，在距切口区域16边线5μm或更小处形成山脊将导致在使用寿命试验中试验寿命的极大缩短。可以认为其原因是在切口区域周围存在剧烈应变。因此，必须在距切口区域16边线5μm或更远处形成激光条。另外，在确定激光条位置时，必须使它们形成在具有适度应变的区域中和具有高平整度的区域中。
包括切口区域的基板受到外延生长层厚度变化的影响，这可以在切口区域周围观察到。图10是示出这种情况的图，该图示出通过用MOCVD生长产生的晶片的状态，在其上形成有切口区域1002的GaN基板上的多个氮化物半导体层(例如，膜的总厚度为5μm)相互平行。在沟槽之间的区域中形成半导体激光波导条1004(其位置用虚线表示)。
很明显，在沟槽的影响下，生长层的膜厚度随其与沟槽的距离而变化。但是实际上，即使在沿沟槽方向上距沟槽固定距离处评价层厚度，也显示出层厚度的变化。另外，当在光学显微镜下观察晶片表面时，会观察到示意性地表示在该图中的波状形态1005。
可以认为这是因为晶体在切口区域之间的区域1003中是如何生长的对沟槽的影响很敏感。如果在这些区域内形成激光波导条，则膜厚度沿波导的变化不仅对激光性能有负面影响，而且使单个器件的性能不均匀。
相反，在距切口区域30μm或更远的区域中，生长层的膜厚度的上述变化迅速消失，观察不到图10所示的波状表面形态。
沿图10所示的箭头X的方向，用高度差测试机测定表面上高度的变化。用A SUBSIDIARY OF VEECO INSTRUMENTS INC生产的型号为“DEKTAK3ST”测试机进行测定。测试条件为：测试长度为2000μm；测试时间为3分钟；探针压力为30mg；水平分辨率为每个样品1μm。图11示出距切口区域30μm的非切口区域中测试的高度差变化的结果。图12示出距切口区域5μm的非切口区域中测试的高度差变化的结果。从图11和12可以看出，距切口区域30μm的区域中表面上的高度变化约为40nm，而距切口区域5μm的区域中表面上的高度变化大至200nm。
在半导体激光中，激光条必须形成一定的距离，至少5μm或更大(优选30μm或更大)，以抑制如与相关技术所述的受沟槽影响导致的变化(应变和平整度)。在这样的位置处，横向生长不能有效抑制来自基板的缺陷的传播。
在本发明基板中形成沟槽的目的与在利用所谓的横向生长技术(如ELOG技术)以降低从基板延伸至晶体生长膜的缺陷密度的基板中形成沟槽的目的极为不同。为了降低缺陷密度，为了达到横向生长的效果，沟槽之间的间隔一般约等于形成层膜厚或更小，甚至延伸到最大值，约为膜厚的3倍或更小。在该结构中，难以得到上述区域，层厚度在平行于沟槽的方向上是均匀的。因此，当形成激光条时，不希望在激光条方向上使膜厚度发生变化。
相反，本发明的沟槽的形成不是为了这样的目的，而是为了保持形成激光条处具有一定的平整度，同时有效抑制裂隙。沟槽的间隔与半导体激光器件的宽度大约为同一数量级，具体来说，最小约为50μm，优选100μm或更大。
本申请的说明书只具体描述了半导体激光。但是应当理解的是，本发明的用途不限于该特定类型的器件。例如，即使在与该实施方案相关描述的基板上形成电子器件如发光二极管(LED)或FET(场致晶体管)的情况下，其原则也与上述原则相同，可以极大地降低氮化物半导体膜中存在的应变和裂隙，从而提高产率。使用LED等时，已经报道的膜中存在应变所导致的问题的例子有不均匀发光图案和发光密度的降低。
在这样的器件中，切口区域131可以形成纵向和横向的条形，以形成图13A和13B所示的筛网状图案。在图13A和13B中，132表示n型GaN基板，133表示p型电极，134表示n型电极，135表示氮化物半导体薄膜。当用图13A和13B所示的结构制造LED时，可以降低氮化物半导体膜中存在的应变，降低发光图案的不均匀性，将裂隙降低到零。
很明显，根据上述教导可以对本发明进行多种改进和变化。因此，应当理解的是，在附加权利要求书限定的保护范围内，本发明可以在非说明书描述的情况下实施。

Claims (12)

1、一种氮化物半导体激光器件，其包括：
其中至少表面是氮化物半导体的基板；和
层合在基板的该表面上且具有条形激光波导结构的氮化物半导体膜，
其中，基板的该表面具有缺陷密度为106cm-2或更低的低缺陷区域和凹陷部分，氮化物半导体膜的激光波导结构位于离开基板的该表面的凹陷部分的所述低缺陷区域的上方。
2、根据权利要求1的氮化物半导体激光器件，其中，基板的该表面的凹陷部分是条形。
3、根据权利要求2的氮化物半导体激光器件，其中，基板的该表面的凹陷部分的横截面积是30μm2或更大。
4、根据权利要求2的氮化物半导体激光器件，其中，基板的该表面的凹陷部分的横截面积是5μm2-30μm2，其中包括两个端点，氮化物半导体膜的厚度是2μm-10μm，其中包括两个端点。
5、根据权利要求2的氮化物半导体激光器件，其中，基板的表面具有以50μm-2mm间隔排列的多个凹陷部分，以此作为凹陷部分，其中的数值范围包括两个端点。
6、根据权利要求2的氮化物半导体激光器件，其中，氮化物半导体膜的激光波导结构的中心位于离基板的该表面的凹陷部分的边沿5μm或更远处。
7、一种氮化物半导体激光器件的制造方法，氮化物半导体激光器件包括其中至少表面是氮化物半导体的基板和层合在基板的该表面上且具有条形激光波导结构的氮化物半导体膜，该方法包括下述步骤：
在表面上包括缺陷密度为106cm-2或更低的低缺陷区域的基板上形成凹陷部分；和
将氮化物半导体膜的激光波导结构设置在离开基板的该表面的凹陷部分的低缺陷区域的上方。
8、根据权利要求7的方法，其中，用下述方法生产具有低缺陷区域和凹陷部分的基板：在具有低缺陷区域的第一氮化物半导体上形成第二氮化物半导体层，然后至少除去一部分第二氮化物半导体。
9、一种氮化物半导体激光器件，其包括：
其中至少表面是氮化物半导体的基板；和
层合在基板的该表面上且具有条形激光波导结构的氮化物半导体膜，
其中，基板的该表面具有凹陷部分，氮化物半导体膜的激光波导结构位于离开基板的该表面的凹陷部分的区域上方。
10、一种在氮化物半导体发光器件，其包括：
其中至少表面是氮化物半导体的基板；和
层合在基板的该表面上且具有发光区域的氮化物半导体膜，
其中，基板的该表面具有凹陷部分，氮化物半导体膜的发光区域位于离开基板的该表面的凹陷部分的区域上方。
11、根据权利要求10的氮化物半导体激光器件，其中，基板的该表面的凹陷部分是条形，并且形成筛网状。
12、一种氮化物半导体发光器件的制造方法，氮化物半导体发光器件包括其中至少表面是氮化物半导体的基板和层合在基板的该表面上且具有发光区域的氮化物半导体膜，该方法包括下述步骤：
在基板的该表面上形成凹陷部分；
在其中形成有凹陷部分的基板表面上形成氮化物半导体膜；将发光区域置于离开基板的该表面的凹陷部分的区域上方。
CN2004100556042A 2003-07-31 2004-07-30 氮化物半导体发光器件及其制造方法 Active CN1581610B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP204262/2003 2003-07-31
JP204262/03 2003-07-31
JP2003204262 2003-07-31
JP183163/2004 2004-06-22
JP183163/04 2004-06-22
JP2004183163A JP4390640B2 (ja) 2003-07-31 2004-06-22 窒化物半導体レーザ素子、窒化物半導体発光素子、窒化物半導体ウェハおよびそれらの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1581610A true CN1581610A (zh) 2005-02-16
CN1581610B CN1581610B (zh) 2012-04-11

Family

ID=34106865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2004100556042A Active CN1581610B (zh) 2003-07-31 2004-07-30 氮化物半导体发光器件及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US7903708B2 (zh)
JP (1) JP4390640B2 (zh)
CN (1) CN1581610B (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3916584B2 (ja) * 2003-04-24 2007-05-16 シャープ株式会社 窒化物半導体レーザ装置
JP3913194B2 (ja) * 2003-05-30 2007-05-09 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子
JP5013661B2 (ja) * 2004-03-31 2012-08-29 三洋電機株式会社 窒化物系半導体素子の製造方法及び窒化物系半導体素子
JP4895488B2 (ja) * 2004-08-26 2012-03-14 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子、その製造方法、およびウエハ
US8368183B2 (en) 2004-11-02 2013-02-05 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor device
JP4854275B2 (ja) * 2004-12-08 2012-01-18 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子およびその製造方法
TWI316772B (en) * 2005-09-20 2009-11-01 Showa Denko Kk Group iii nitride semiconductor light-emitting device
JP4963060B2 (ja) * 2005-11-30 2012-06-27 シャープ株式会社 窒化物系半導体レーザ素子及びその製造方法
WO2008047751A1 (fr) * 2006-10-17 2008-04-24 Sanyo Electric Co., Ltd. Dispositif laser à semi-conducteur à base de nitrure, et procédé de fabrication associé
JP2008244281A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Sharp Corp 窒化物半導体レーザ素子の製造方法
JP2009158647A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Sharp Corp 窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法
JP2009164233A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Rohm Co Ltd 窒化物半導体レーザ素子およびその製造方法
JP2009170639A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Sanyo Electric Co Ltd 窒化物半導体レーザチップ及び窒化物半導体レーザ素子並びに窒化物半導体レーザチップの製造方法
JP4966283B2 (ja) * 2008-10-14 2012-07-04 シャープ株式会社 半導体レーザ装置およびその製造方法
JP2010219376A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Sharp Corp 窒化物半導体発光素子の製造方法
JP5004989B2 (ja) 2009-03-27 2012-08-22 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子及びその製造方法、並びに、半導体光学装置
JP4927121B2 (ja) 2009-05-29 2012-05-09 シャープ株式会社 窒化物半導体ウェハ、窒化物半導体素子および窒化物半導体素子の製造方法
US20110001126A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor chip, method of fabrication thereof, and semiconductor device
JP5627871B2 (ja) * 2009-10-30 2014-11-19 フューチャー ライト リミテッド ライアビリティ カンパニー 半導体素子およびその製造方法
CN103367573B (zh) * 2013-05-23 2016-07-06 台州市一能科技有限公司 光电子半导体器件
US9166372B1 (en) 2013-06-28 2015-10-20 Soraa Laser Diode, Inc. Gallium nitride containing laser device configured on a patterned substrate
TWI504018B (zh) * 2013-10-03 2015-10-11 Univ Nat Taiwan 半導體元件及其製造方法
JP6966343B2 (ja) 2018-01-31 2021-11-17 京セラ株式会社 結晶成長方法および半導体素子の製造方法
CN109616560A (zh) * 2018-11-21 2019-04-12 江西兆驰半导体有限公司 一种适用于氮化物外延层生长的复合衬底

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0131183B1 (ko) * 1993-12-03 1998-08-17 양승택 V-홈을 이용한 이종접합 구조의 박막 제조방법
ATE550461T1 (de) * 1997-04-11 2012-04-15 Nichia Corp Wachstumsmethode für einen nitrid-halbleiter
US6335546B1 (en) * 1998-07-31 2002-01-01 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor structure, method for producing a nitride semiconductor structure, and light emitting device
JP3201475B2 (ja) 1998-09-14 2001-08-20 松下電器産業株式会社 半導体装置およびその製造方法
US6821805B1 (en) * 1999-10-06 2004-11-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device, semiconductor substrate, and manufacture method
JP3809464B2 (ja) * 1999-12-14 2006-08-16 独立行政法人理化学研究所 半導体層の形成方法
WO2002065556A1 (fr) * 2001-02-15 2002-08-22 Sharp Kabushiki Kaisha Element de source lumineuse a semi-conducteur a base de nitrure et son procede de realisation
JP2002284600A (ja) * 2001-03-26 2002-10-03 Hitachi Cable Ltd 窒化ガリウム結晶基板の製造方法及び窒化ガリウム結晶基板
JP3795765B2 (ja) * 2001-04-06 2006-07-12 ソニー株式会社 化合物半導体基板の製造方法
KR100425343B1 (ko) * 2001-04-17 2004-03-30 삼성전기주식회사 반도체 기판 제조방법
JP4646095B2 (ja) 2001-04-19 2011-03-09 シャープ株式会社 半導体発光装置およびその製造方法ならびに光学式情報記録再生装置
JP3864870B2 (ja) * 2001-09-19 2007-01-10 住友電気工業株式会社 単結晶窒化ガリウム基板およびその成長方法並びにその製造方法
JP3801125B2 (ja) * 2001-10-09 2006-07-26 住友電気工業株式会社 単結晶窒化ガリウム基板と単結晶窒化ガリウムの結晶成長方法および単結晶窒化ガリウム基板の製造方法
JP4388720B2 (ja) 2001-10-12 2009-12-24 住友電気工業株式会社 半導体発光素子の製造方法
US7498608B2 (en) * 2001-10-29 2009-03-03 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride-composite semiconductor laser element, its manufacturing method, and semiconductor optical device
US6812496B2 (en) * 2002-01-10 2004-11-02 Sharp Kabushiki Kaisha Group III nitride semiconductor laser device
US7462882B2 (en) * 2003-04-24 2008-12-09 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor light-emitting device, method of fabricating it, and semiconductor optical apparatus
JP3913194B2 (ja) * 2003-05-30 2007-05-09 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子
JP4540347B2 (ja) * 2004-01-05 2010-09-08 シャープ株式会社 窒化物半導体レーザ素子及び、その製造方法
US7157297B2 (en) * 2004-05-10 2007-01-02 Sharp Kabushiki Kaisha Method for fabrication of semiconductor device
JP4322187B2 (ja) * 2004-08-19 2009-08-26 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
US8030110B2 (en) 2011-10-04
JP4390640B2 (ja) 2009-12-24
US7903708B2 (en) 2011-03-08
JP2005064469A (ja) 2005-03-10
US20050025204A1 (en) 2005-02-03
US20110136276A1 (en) 2011-06-09
CN1581610B (zh) 2012-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1581610A (zh) 氮化物半导体发光器件及其制造方法
CN1268046C (zh) 用于形成第ⅲ主族氮化物半导体层的方法以及半导体器件
CN1208849C (zh) 制造半导体发光装置的方法及其制造的半导体发光装置
CN1274008C (zh) Ⅲ族氮化物系化合物半导体器件及其制造方法
TWI447959B (zh) 製造氮化物半導體晶體層的方法
CN1189920C (zh) 制备ⅲ族氮化物半导体的方法及ⅲ族氮化物半导体器件
US7655490B2 (en) Manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device and semiconductor wafer
CN1799171A (zh) 氮化物半导体发光器件
KR100941305B1 (ko) 질화물 반도체 기판 및 그 제조 방법
WO2010082267A1 (ja) エピタキシャル成長用内部改質基板及びそれを用いて作製される結晶成膜体、デバイス、バルク基板及びそれらの製造方法
CN101268562B (zh) Ⅲ族氮化物半导体发光器件
KR20080005495A (ko) 실리콘 기판상의 ＩｎＧａＡＩＮ 반도체 물질 제조 방법
US7816284B2 (en) Method of forming pattern on group III nitride semiconductor substrate and method of manufacturing group III nitride semiconductor light emitting device
CN1638220A (zh) 氮化物半导体激光器件及其制造方法
KR100533910B1 (ko) 고품질 질화물 반도체 박막 성장 방법
JP2008160166A (ja) 窒化物系半導体素子の製造方法
KR20100057756A (ko) ＧａＮ 에피택셜 기판, 반도체 디바이스, ＧａＮ 에피택셜 기판 및 반도체 디바이스의 제조 방법
CN1877805A (zh) 化合物半导体构件的损伤评价方法
CN1532890A (zh) 具有图案式表面的iii族元素氮化物层
JP2022104771A (ja) 半導体基板、半導体デバイス、電子機器
WO2016013262A1 (ja) 窒化ガリウム基板
CN1697273A (zh) 半导体器件及其制造方法
KR20190112647A (ko) 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치
KR100454907B1 (ko) 질화물 반도체 기판 및 그의 제조 방법
JP7338045B2 (ja) 発光ダイオードおよび発光ダイオードの形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220402

Address after: Asahi 1, Damen Machi, Fukuyama, Hiroshima, Japan

Patentee after: Sharp Fukuyama laser Co.,Ltd.

Address before: Osaka, Japan

Patentee before: Sharp Corp.