DE69735078T2 - Herstellungsverfahren einer Lichtemittierende Vorrichtung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Vorrichtung.
  • Licht emittierenden Vorrichtungen wie etwa Licht emittierende Dioden und Halbleiter-Laservorrichtungen, die aus einem Halbleitersystem aus Nitriden der Gruppe III–V wie etwa GaN, AlGaN, InGaN und InAlGaN gebildet sind, wird große Aufmerksamkeit geschenkt, da sie mittels direkter Übertragung Licht im gelben bis ultravioletten Bereich, insbesondere dabei im blauen Bereich, mit großer Lichtstärke emittieren können.
  • 8 ist eine schematische Querschnittsansicht einer herkömmlichen Licht emittierenden Diode, die aus einem Halbleitersystem aus Nitriden der Gruppe III–V besteht.
  • In 8 sind nacheinander auf einem Saphirsubstrat 101 eine GaN-Pufferschicht 102, eine GaN-Kontaktschicht vom n-Typ, die auch als Mantelschicht vom n-Typ dient, eine aktive InGaN-Schicht 104, eine AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 105 sowie eine GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 106 ausgebildet. Es ist eine p Elektrode 107 auf der GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 106 ausgebildet, und eine n Elektrode 108 ist auf der GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 103 ausgebildet.
  • Die einzelnen Schichten dieser Licht emittierenden Diode werden z.B. mittels organischer chemischer Dampfauftragung (MOCVD) bei einer in Tabelle 1 dargestellten Züchtungstemperatur gezüchtet.
  • Tabelle 1
    Figure 00010001
  • Bei der Herstellung dieser Licht emittierenden Diode wird die AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 105 auf der InGaN-Aktivschicht 104 bei einer höheren Züchtungstemperatur als jene der InGaN-Aktivschicht 104 ausgebildet, um eine gute Kristallinität zu erreichen. Die Züchtung der AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 105 bei einer so hohen Temperatur bewirkt die Entfernung von Bestandteilen wie In aus der InGaN-Aktivschicht 104. Die Kristallinität der InGaN-Aktivschicht 104 wird somit verschlechtert, wenn die AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 105 kristallgezüchtet wird. Dies führt zu Schwierigkeiten bei der Erzielung größerer Lichtstärken mit der Licht emittierenden Diode.
  • JP 07249795 beschreibt die Verwendung einer GaN-Deckschicht zur Verhinderung der Entfernung von In aus einer InGaN-Pufferschicht.
  • Das Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte des Ausbildens einer aktiven Schicht, die aus einem Verbundhalbleiter besteht, der Indium enthält, durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung und des Ausbildens einer Deckschicht, die aus einem Verbundhalbleiter besteht, auf der aktiven Schicht durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung bei einer Temperatur, die in etwa gleich hoch wie oder niedriger als eine Züchtungstemperatur der aktiven Schicht ist.
  • Gemäß dem Herstellungsverfahren der Erfindung unterdrückt die Ausbildung der Deckschicht auf der aktiven Schicht bei einer Züchtungstemperatur, die in etwa gleich groß wie oder niedriger als die Züchtungstemperatur der aktiven Schicht ist, die Entfernung von Bestandteilen wie Indium aus der aktiven Schicht. Dies sichert eine höhere Lichtstärke.
  • Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst weiters den Schritt des Ausbildens einer Mantelschicht, die aus einem Verbundhalbleiter besteht, auf der Deckschicht durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung bei einer Züchtungstemperatur, die höher als die Züchtungstemperatur der aktiven Schicht ist.
  • Die Deckschicht besteht aus AluGa1-uN, die Mantelschicht besteht aus Al2Ga1-2N eines Leitfähigkeitstyps, und vorzugsweise ist der Zusammensetzungsanteil u von Al in der Deckschicht kleiner als der Zusammensetzungsanteil z von Al in der Mantelschicht.
  • Insbesondere wird bevorzugt, dass der Zusammensetzungsanteil u von Al in der Deckschicht etwa 0,1 oder weniger beträgt. Noch mehr wird bevorzugt, dass die Deckschicht aus GaN besteht. In diesem Fall wird, da die Deckschicht aus einer GaN-Schicht gebildet ist, die Entfernung von Indium aus der aktiven Schicht unterdrückt, wodurch eine beträchtlich höhere Lichtstärke bereitgestellt wird.
  • Insbesondere wird bevorzugt, dass die Deckschicht eine undotierte Schicht ist. In diesem Fall ist eine Diffusion von unerwünschten Verunreinigungen von der Deckschichtseite zur Seite der aktiven Schicht beinahe unmöglich. Dies unterdrückt die Verschlechterung der Lichtstärke aufgrund unerwünschter Diffusion von Verunreinigungen in beträchtlichem Ausmaß.
  • Vorzugsweise weist die Deckschicht eine Dicke von etwa nicht weniger als 20 nm (200 Å) und etwa nicht mehr als 40 nm (400 Å) auf. Dies ermöglicht eine bemerkenswerte Verbesserung der Lichtstärke.
  • Die Deckschicht wird bei einer Züchtungstemperatur gebildet, die etwa gleich wie jene der aktiven Schicht ist. Dies ermöglicht, dass die Deckschicht kontinuierlich ohne zeitlichen Abstand nach der Ausbildung der aktiven Schicht ausgebildet werden kann, wodurch die Entfernung von Indium aus der aktiven Schicht beträchtlich verhindert werden kann.
  • Die aktive Schicht wird vorzugsweise bei einer Züchtungstemperatur von nicht weniger als 700°C und nicht mehr als 950°C ausgebildet. Die Deckschicht wird vorzugsweise bei einer Züchtungstemperatur von nicht weniger als 700°C und nicht mehr als 950°C ausgebildet. Die Ausbildung der Deckschicht auf der aktiven Schicht bei einer niedrigen Züchtungstemperatur unterdrückt die Entfernung von Indium aus der aktiven Schicht.
  • Die aktive Schicht weist eine Quantentopfstruktur auf, die eine InGaN-Quantentopfschicht und eine GaN-Quantensperrschicht umfasst, und die GaN-Quantensperrschicht wird durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung bei einer Züchtungstemperatur von nicht weniger als 700°C und nicht mehr als 950°C ausgebildet. In diesem Fall wird die Entfernung von Indium aus der InGaN-Quantentopfschicht unterdrückt, wodurch eine größere Lichtstärke ermöglicht wird. Eine InGaN-Quantensperrschicht mit einem Zusammensetzungsanteil, der geringer als jener der Quantentopfschicht ist, kann ebenfalls verwendet werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst weiters den Schritt des Ausbildens einer ersten Mantelschicht, die aus einem Verbundhalbleiter mit einer Leitfähigkeit eines ersten Typs besteht, durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung, bevor die aktive Schicht, die aus InGaN besteht, durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung auf der ersten Mantelschicht ausgebildet wird, wobei die AlGaN-Deckschicht auf der aktiven Schicht durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung bei einer Züchtungstemperatur ausgebildet wird, die etwa gleich groß wie oder niedriger als die Züchtungstemperatur der aktiven Schicht ist, und wobei die zweite Mantelschicht, die aus AlGaN mit einer Leitfähigkeit eines zweiten Typs besteht, auf der Deckschicht durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung bei einer höheren Züchtungstemperatur als jener der aktiven Schicht ausgebildet wird.
  • Die erste Mantelschicht wird aus einem Halbleitersystem aus Nitriden der Gruppe III–V mit einer Leitfähigkeit des ersten Typs gebildet.
  • Vorzugsweise wird eine Pufferschicht, die aus einem Halbleitersystem aus Nitriden der Gruppe III–V von Nicht-Einkristallen und einer Einkristall-Unterschicht, die aus einem undotierten Halbleitersystem aus Nitriden der Gruppe III–V besteht, in dieser Reihenfolge auf einem Substrat ausgebildet, wonach eine Kristallzüchtung für die erste Mantelschicht, die aktive Schicht, die Deckschicht und die zweite Mantelschicht durchgeführt wird. Vorzugsweise ist die Pufferschicht aus AlGaN gebildet. Die Pufferschicht kann aus AlN ausgebildet sein. Die Unterschicht ist vorzugsweise aus GaN gebildet, und die Unterschicht kann aus AlGaN gebildet sein.
  • Diese und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich.
  • 1 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer Licht emittierenden Diode gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer Licht emittierenden Diode gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer Halbleiter-Laservorrichtung gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer Halbleiter-Laservorrichtung gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer Halbleiter-Laservorrichtung gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist eine schematische Querschnittsdarstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Struktur, die nicht Teil der Erfindung ist.
  • 7 ist eine schematische Querschnittsdarstellung zur Veranschaulichung eines weiteren Beispiels einer Struktur, die nicht Teil der Erfindung ist.
  • 8 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer herkömmlichen Licht emittierenden Diode.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Diode, die aus einem Halbleitersystem aus Nitriden der Gruppe III–V besteht, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nunmehr im Detail mit Bezug auf die 1 beschrieben.
  • In 1 sind in dieser Reihenfolge auf einem Saphir-Isoliersubstrat 1 eine 11 nm (110 Å) dicke undotierte AlxGa1-xN (x = 0,5) Pufferschicht 2, eine 0,2 μm dicke undotierte GaN-Unterschicht 3, eine 4 μm dicke Si-dotierte GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 4, die auch als Mantelschicht vom n-Typ dient, und eine 0,2 μm dicke Zn- und Si-dotierte InqGa1-qN (q = 0,05) aktive Schicht 5 ausgebildet. In dieser Reihenfolge sind auf der aktiven InGaN-Schicht 5 eine 20 nm (200 Å) dicke undotierte GaN-Deckschicht 6 zur Verhinderung der Kristallverschlechterung auf der aktiven Schicht 5, eine 0,15 μm dicke Mg-dotierte Al2Ga1-2N (z = 0,2) Mantelschicht vom p-Typ 7 und eine 0,3 μm dicke Mg-dotierte GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 8 ausgebildet.
  • Es wird der Teil von der GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 8 bis zu einer gewissen Stelle in der GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 4 entfernt, so dass die Kontaktschicht vom n-Typ 4 freiliegt. Eine p Elektrode 9, die aus Au besteht, ist auf der Oberseite der GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 8 ausgebildet, und eine n Elektrode 10, die aus Al besteht, ist auf dem n-Elektrodenausbildungsbereich ausgebildet, in welchem die GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 4 freiliegt.
  • Das Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Licht emittierenden Diode wird nunmehr erklärt. In dieser Ausführungsform werden die einzelnen Schichten mittels einer organisch-chemischen Metalldampfauftragung (MOCVD) ausgebildet.
  • Zuerst wird das Substrat 1 in einer Vorrichtung zur organisch-chemischen Metalldampfauftragung eingesetzt. Danach wird, wobei das Substrat 1 auf einer Nicht-Einkristall-Züchtungstemperatur, z.B. einer Züchtungstemperatur (einer Substrattemperatur) von 600°C, gehalten wird, die undotierte Nicht-Einkristall-AlGaN-Pufferschicht 2 auf dem Substrat 1 gezüchtet, wobei H2 und N2 als Trägergas und Ammo niak, Trimethylgallium (TMG) und Trimethylaluminium (TMA) als Materialgas verwendet werden.
  • Im Anschluss daran wird, wobei das Substrat 1 auf einer Einkristall-Züchtungstemperatur oder einer Züchtungstemperatur von vorzugsweise 1.000–1.200°C, so z.B. 1.150°C, gehalten wird, die undotierte Einkristall-GaN-Unterschicht 3 auf der Pufferschicht 2 gezüchtet, wobei H2 und N2 als Trägergas und Ammoniak und Trimethylgallium (TMG) als Materialgas verwendet werden.
  • Danach wird, wobei das Substrat 1 auf einer Einkristall-Züchtungstemperatur oder einer Züchtungstemperatur von 1.000–1.200°C, so z.B. 1.150°C, gehalten wird, die Si-dotierte Einkristall-GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 4 auf der Unterschicht 3 gezüchtet, wobei H2 und N2 als Trägergas, Ammoniak und Trimethylgallium (TMG) als Materialgas und SiH4 als Dotiergas verwendet werden.
  • Als nächster Schritt wird, während das Substrat 1 bei einer Einkristall-Züchtungstemperatur oder vorzugsweise bei einer Züchtungstemperatur von 700–950°C, z.B. bei 860°C, gehalten wird, die Si- und Zn-dotierte Einkristall-InGaN-Aktivschicht 5 auf der Kontaktschicht vom n-Typ 4 gezüchtet, wobei H2 und N2 als Trägergas, Ammoniak, Triethylgallium (TEG) und Trimethylindium (TMI) als Materialgas und SiH4 und Diethylzink (DEZ) als Dotiergas verwendet werden.
  • Im Anschluss daran wird, während das Substrat 1 auf einer Temperatur, die gleich hoch wie oder niedriger als die Züchtungstemperatur der aktiven Schicht 5 ist, oder in dieser Ausführungsform bei 860°C, gehalten wird, die undotierte Einkristall-GaN-Deckschicht 6 auf der InGaN-Aktivschicht 5 kontinuierlich nach Züchtung der aktiven Schicht 5 gezüchtet, wobei H2 und N2 als Trägergas und Ammoniak und Trimethylgallium (TMG) als Materialgas verwendet werden. Triethylgallium (TEG) kann anstelle von Trimethylgallium (TMG) verwendet werden.
  • Danach wird, während das Substrat 1 auf einer Einkristall-Züchtungstemperatur, d.h. vorzugsweise bei einer Züchtungstemperatur von 1.000–1.200°C, z. B. 1.150°C, gehalten wird, die Mg-dotierte Einkristall-AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 7 auf der GaN-Deckschicht 6 gezüchtet, wobei H2 und N2 als Trägergas, Ammoniak, Trimethylgallium (TMG) und Trimethylaluminium (TMA) als Materialgas und Cp2Mg (Cyclopentadienylmagnesium) als Dotiergas verwendet werden.
  • Im nächsten Schritt wird, während das Substrat 1 bei einer Einkristall-Züchtungstemperatur, d.h. vorzugsweise bei einer Züchtungstemperatur von 1.000–1.200°C, z.B. 1.150°C, gehalten wird, die Mg-dotierte Einkristall-GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 8 auf der Mantelschicht vom p-Typ 7 gezüchtet, wobei H2 und N2 als Trägergas, Ammoniak und Trimethylgallium (TMG) als Materialgas und Cp2Mg (Cyclopentadienylmagnesium) als Dotiergas verwendet werden.
  • Nach der Kristallzüchtung wird das Substrat 1 aus der Vorrichtung entnommen, und es wird der Teil von der Kontaktschicht vom p-Typ 8 bis zur Hälfte der Kontaktschicht vom n-Typ 4 mittels reaktiver Ionenstrahlätzung (RIE) entfernt, um den n Elektrodenausbildungsbereich auszubilden, in welchem die Kontaktschicht vom n-Typ 4 freiliegt.
  • Danach wird 30–60 Minuten lang in einer Stickstoffatmosphäre eine Wärmebehandlung durchgeführt, um die Dotiermittel in der Kontaktschicht vom p-Typ 8 und der Mantelschicht vom p-Typ 7 zu aktivieren, um auf diese Weise eine hohe Trägerkonzentration zu erhalten und die Kristallverschlechterung in der Kontaktschicht vom n-Typ 4, die durch das Ätzen ausgelöst wird, zu korrigieren.
  • Danach wird die p Elektrode 9, die aus Au besteht, mittels Verdampfung oder dergleichen auf der Kontaktschicht vom p-Typ 8 ausgebildet, und es wird die n Elektrode 10, die aus Al besteht, mittels Verdampfung oder dergleichen auf dem n Elektrodenausbildungsbereich der Kontaktschicht vom n-Typ 4 ausgebildet. Es wird daraufhin eine Wärmebehandlung bei 500°C durchgeführt, um zu bewirken, dass die p Elektrode 9 und die n Elektrode 10 mit der Kontaktschicht vom p-Typ 8 bzw. der Kontaktschicht vom n-Typ in ohmschen Kontakt kommen, um dadurch die in 1 dargestellte Licht emittierende Diode auszubilden.
  • Diese Licht emittierende Diode, die eine undotierte GaN-Deckschicht 6 in engem Kontakt mit der InGaN-Aktivschicht 5 aufweist, verhindert das Entfernen von Bestandteilen wie In aus der InGaN-Aktivschicht 5 bei oder nach der Ausbildung der aktiven Schicht 5. Dies verringert die Anzahl von Kristalldefekten in der aktiven Schicht 5, wodurch die Verschlechterung der Kristallinität unterdrückt wird.
  • Weiters ist man der Meinung, dass eine unerwünschte Diffusion von Verunreinigungen in die aktive Schicht 5 unterdrückt wird, da es eine kleinere Anzahl von Kristalldefekten gibt.
  • Darüber hinaus wird, da die GaN-Deckschicht 6 dieser Ausführungsform eine sogenannte undotierte Schicht ist, die ohne absichtliche Verwendung von Dotiermitteln ausgebildet wird, eine unerwünschte Diffusion von Verunreinigungen in die InGaN-Aktivschicht 5 ausreichend unterdrückt.
  • Wie bereits oben ausgeführt wurde, unterdrücken in dieser Ausführungsform der Effekt des Unterdrückens von Diffusion von Verunreinigungen in die aktive Schicht 5, was darauf zurück geht, dass die Anzahl von Kristalldefekten in der aktiven Schicht 5 durch Unterdrückung des Entfernens von Bestandteilen aus der aktiven Schicht reduziert ist, und der Effekt des Unterdrückens von Diffusion von Verunreinigungen in die aktive Schicht 5, was darauf zurückgeht, dass die Deckschicht 6 eine undotierte Schicht ist, in beträchtlicher Weise eine unerwünschte Diffusion von Verunreinigungen in die aktive Schicht 5.
  • Demgemäß erreicht, während die Licht emittierenden Dioden mit derselben Struktur wie jener dieser Ausführungsform – mit Ausnahme derer, die keine Deckschicht 6 aufweisen – große Variationen bei der Wellenlänge der Lichtemission, keine Lichtemission oder geringe Lichtemission zeigen, die Licht emittierende Diode dieser Ausführungsform geringe Variationen bei der Wellenlänge der Lichtemission und somit beträchtlich gesteigerte Lichtstärke.
  • Insbesondere bei der Herstellung der Licht emittierenden Diode dieser Ausführungsform wird die undotierte GaN-Deckschicht 6 direkt auf der gesamten Oberfläche der InGaN-Aktivschicht 5 bei einer Temperatur gezüchtet, die nicht höher als die Züchtungstemperatur der InGaN-Aktivschicht 5 ist. Dies verhindert nicht nur die Entfernung von Indium aus der InGaN-Aktivschicht 5, wenn die Deckschicht 6 ausgebildet wird, sondern es wird auch die Entfernung von Indium aus der InGaN-Aktivschicht 5 nach der Ausbildung der Deckschicht 6 verhindert. Demgemäß ist das Verfahren zur Herstellung dieser Ausführungsform erwünscht.
  • Insbesondere in dieser Ausführungsform unterdrückt das kontinuierliche Züchten der InGaN-Aktivschicht 5 und der GaN-Deckschicht 6 bei etwa gleich hohen Züchtungstemperaturen in ausreichender Weise die Entfernung von Indium aus der InGaN-Aktivschicht 5, und es wird die Produzierbarkeit in Massen verbessert.
  • Mit der oben erwähnten Struktur betrug die Lichtstärke mit einer 20 nm (200 Å) dicken GaN-Deckschicht 6 340 (beliebige Einheit). Mit einer 10 nm (100 Å) dicken GaN-Deckschicht 6 betrug die Lichtstärke 36 (beliebige Einheit). Diese ist größer als jene einer Struktur ohne Deckschicht 6, sie beträgt aber etwa 1/10 jener der 20 nm (200 Å) dicken Deckschicht 6. Mit einer 30 nm (300 Å) dicken GaN-Deckschicht 6 betrug die Lichtstärke das 1,4fache jener der 20 nm (200 Å) dicken Schicht, und mit einer 40 nm (400 Å) dicken GaN-Deckschicht 6 betrug sie das 0,8fache jener der 20 nm (200 Å) dicken Schicht.
  • Dies lässt vermuten, dass ein bevorzugter Effekt erhalten wird, wenn die GaN-Deckschicht 6 eine Dicke zwischen 20–40 nm (200–400 Å) aufweist, oder dass bevorzugt wird, dass die GaN-Deckschicht 6 eine Dicke aufweist, die groß genug ist, um beinahe keine Quantenwirkung zu erzielen.
  • In dieser Ausführungsform wird die Nicht-Einkristall-AlGaN-Pufferschicht 2 auf dem Substrat 1 ausgebildet, und danach wird die undotierte GaN-Einkristall-Unterschicht 3 unter Einkristall-Züchtungsbedingungen ausgebildet. Dies erzeugt problemlos die Unterschicht 3 mit beträchtlich verbesserten Oberflächenbedingungen, wodurch das Auslecken von Strom aus der Vorrichtung unterdrückt und eine Herstellungsausbeute der Vorrichtungen gesteigert wird.
  • Wird eine GaN-Schicht als Nicht-Einkristall-Pufferschicht 2 verwendet, so erleidet diese wahrscheinlich Löcher in der Oberfläche, was zu Durchgangsdefekten führen kann. Es ist somit in Hinblick auf die Herstellungsausbeute unerwünscht, eine GaN-Schicht als Pufferschicht 2 zu verwenden. Als eine Nicht-Einkristall-Pufferschicht 2, die in Kombination mit der undotierten Einkristall-Unterschicht 3 verwendet wird, wird die Verwendung einer AlN-Schicht in Hinblick auf die Herstellungsausbeute bevorzugt, und die Verwendung einer AlGaN-Schicht wird dabei am meisten bevorzugt.
  • Die Oberflächenbedingungen und die Halbwertsbreite (FWHM) des Röntgenstrahlen-Brechungsspektrums wurden mit AlGaN-Schichten gemessen, die über unterschiedliche Zusammensetzungsanteile von Al verfügten. Die nachfolgende Tabelle 2 veranschaulicht die Messungen.
  • Tabelle 2
    Figure 00110001
  • Die Ergebnisse in Tabelle 2 zeigen, dass es erwünscht ist, dass die AlGaN-Schicht einen Zusammensetzungsanteil von Al von 0,4 oder mehr und kleiner als 1 und noch mehr bevorzugt von nicht kleiner als 0,4 und nicht größer als 0,6 aufweist.
  • Als undotierte Einkristall-Unterschicht 3 kann eine AlGaN-Schicht anstelle der GaN-Schicht verwendet werden, aber eine AlN-Schicht wird nicht bevorzugt, da sie auf der Oberfläche wahrscheinlich Risse ausbildet.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Diode, die aus einem Halbleitersystem aus Nitriden der Gruppe III–V gebildet ist, in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform insofern, als sie eine 20 nm (200 Å) dicke undotierte AluGa1-uN-Schicht als Deckschicht 6 anstelle der undotierten GaN-Schicht verwendet. Der Wert von u beträgt etwa 0,1 und 0,2. Diese AluGa1-uN-Schicht wird ebenfalls mittels MOCVD bei derselben Temperatur wie der Züchtungstemperatur der aktiven Schicht 5 ausgebildet, in dieser Ausführungsform handelt es sich dabei um 860°C. H2 und N2 werden als Trägergas verwendet, und Ammoniak, Trimethylgallium (TMG) und Trimethylaluminium (TMA) werden als Materialgas verwendet. Triethylgallium (TEG) kann anstelle von Trimethylgallium (TMG) verwendet werden.
  • Es wurde beobachtet, dass die Licht emittierende Diode dieser Ausführungsform auch eine beträchtlich größere Lichtstärke bereitstellt, als dies mit einer Licht emittierenden Diode ohne Deckschicht 6 der Fall ist.
  • Darüber hinaus stellte im Vergleich zur 20 nm (200 Å) dicken undotierten GaN-Deckschicht 6 in der ersten Ausführungsform, für die gilt, dass sie eine Lichtstärke von 450 (beliebige Einheit) bereitstellte, eine undotierte AluGa1-uN-Deckschicht 6 mit einem Zusammensetzungsanteil u von Al von etwa 0,1 in der zweiten Ausführungsform eine Lichtstärke bereit, die kleiner als die Hälfte davon war, d.h. 190 (beliebige Einheit).
  • Mit einer undotierten AluGa1-uN-Deckschicht 6 mit einem Zusammensetzungsanteil u von Al von etwa 0,2 betrug die Lichtstärke ein Drittel jener für den Zusammensetzungsanteil u von Al von 0,1.
  • Dies zeigt, dass es am meisten bevorzugt ist, eine GaN-Schicht als Deckschicht 6 zu verwenden, und dass bei der Verwendung einer AluGa1-uN-Schicht ein kleiner Zusammensetzungsanteil u von Al von 0,1 bevorzugt wird. Je größer der Al-Zusammensetzungsanteil ist, desto größer ist auch die Bandlücke einer AlGaN. Der Al-Zusammensetzungsanteil der Mantelschicht vom p-Typ 7 beträgt, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, 0,2. Beträgt der Al-Zusammensetzungsanteil der Deckschicht 6 0,1, so ist die Bandlücke der Deckschicht 6 kleiner als jene der Mantelschicht vom p-Typ 7. Daraus ist zu verstehen, dass die Deckschicht 6 vorzugsweise eine Bandlücke zwischen jener der aktiven Schicht 5 und jener der Mantelschicht vom p-Typ 7 aufweist.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Diode, die aus einem Halbleitersystem aus Nitriden der Gruppe III–V besteht, in einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 2 beschrieben.
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform insofern, als sie keine GaN-Unterschicht 3 verwendet, wobei das Herstellungsverfahren dasselbe wie jenes in der ersten Ausführungsform ist, nur dass der Herstellungsschritt des Ausbildens der GaN-Unterschicht 3 weggelassen wird.
  • Während das Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Diode dieser Ausführungsform eine geringere Ausbeute als die Licht emittierende Diode der ersten Ausführungsform bereitstellt, erreicht diese Diode eine größere Lichtstärke als eine Licht emittierende Diode ohne Deckschicht 6.
  • In den Licht emittierenden Dioden der oben beschriebenen Ausführungsformen ist eine AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ zwischen der Kontaktschicht vom n-Typ 4 und der aktiven Schicht 5 bereitgestellt. Es kann auch eine InGaN-Schicht vom n-Typ zwischen der Kontaktschicht vom n-Typ 4 und der aktiven Schicht 5 bereitgestellt werden.
  • Die zuvor angesprochenen Ausführungsformen verwenden eine aktive Schicht mit einer multiplen Quantentopfstruktur, die aus einer Quantentopfschicht aus InsGa1-sN (1 > s > 0) und einer Quantensperrschicht aus InrGa1-rN (1 > s > r ≥ 0) gebildet ist.
  • Wird eine aus einer Quantentopfschicht aus InsGa1-sN (1 > s > 0) und einer Quantensperrschicht aus GaN gebildete multiple Quantentopfstruktur verwendet, so wird vorzugsweise die GaN-Quantensperrschicht bei einer Züchtungstemperatur von nicht weniger als 700°C und nicht mehr als 950°C ausgebildet, und vorzugsweise werden die Quantentopfschicht und die Quantensperrschicht bei etwa gleich hohen Züchtungstemperaturen gezüchtet.
  • Obwohl die Licht emittierenden Dioden der Ausführungsformen eine Si- und Zn-dotierte aktive Schicht 5 verwenden, kann auch eine undotierte aktive Schicht verwendet werden.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung einer Index-geführten Halbleiter-Laservorrichtung in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 3 beschrieben. Diese Halbleiter-Laservorrichtung ist eine sich selbst ausrichtende Halbleiter-Laservorrichtung.
  • In 3 sind in dieser Reihenfolge auf einer Saphir-Isolierschicht 11 eine undotierte AlGaN-Pufferschicht 12 mit einer Dicke von etwa 10–20 nm (100–200 Å), eine undotierte GaN-Unterschicht 13 mit einer Dicke von 0,4 μm, eine GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 14 mit einer Dicke von 4 μm sowie eine AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ 15 mit einer Dicke von 0,1–0,5 μm ausgebildet. In dieser Reihenfolge sind auf der AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ 15 eine InGaN-Aktivschicht 16, eine undotierte GaN-Deckschicht 17 mit einer Dicke von 20–40 nm (200–400 Å) und eine AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 18 mit einer Dicke von 0,1–0,5 μm ausgebildet.
  • Eine GaN-Stromsperrschicht vom n-Typ oder eine AlGaN-Stromsperrschicht vom n-Typ 19 mit einer Dicke von 0,2–0,3 μm, die über eine streifenförmige Öffnung im Mittelteil verfügt, ist auf der AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 18 ausgebildet. Die GaN- Kontaktschicht vom p-Typ 20 mit einer Dicke von 0,1–0,5 μm ist auf der Oberseite und in der streifenförmigen Öffnung der Stromsperrschicht vom n-Typ 19 ausgebildet.
  • Eine p Elektrode 21 ist auf der GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 20 ausgebildet, und eine n Elektrode 22 ist auf der GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 14 ausgebildet.
  • Als aktive Schicht 16 wird eine multiple Quantentopfschicht verwendet. Die Dicke der Quantentopfschicht ist mit 1–5 nm (10–50 Å) festgelegt, und die Dicke der Quantensperrschicht ist mit etwa 1–10 nm (10–100 Å) festgelegt.
  • Diese Halbleiter-Laservorrichtung wird hergestellt, indem einmal unter Verwendung von chemischer Dampfauftragung, so etwa MOCVD, eine Kristallzüchtung durchgeführt wird. Bei der Herstellung wird die undotierte AlGaN-Pufferschicht 12 bei einer Züchtungstemperatur von 600°C ausgebildet, und die undotierte GaN-Unterschicht 13, die GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 14 und die AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ 15 werden bei einer Züchtungstemperatur von 1150°C ausgebildet, während die InGaN-Aktivschicht 16 und die GaN-Deckschicht 17 bei einer Züchtungstemperatur von 700–950°C ausgebildet werden, und die AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ, die Stromsperrschicht vom n-Typ 19 und die GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 20 bei einer Züchtungstemperatur von 1150°C ausgebildet werden.
  • Die Halbleiter-Laservorrichtung dieser Ausführungsform stellt auch eine größere Lichtstärke als eine Halbleiter-Laservorrichtung ohne Deckschicht 17 bereit.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung einer Index-geführten Halbleiter-Laservorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 4 beschrieben. Diese Halbleiter-Laservorrichtung ist eine in einer Rille versenkte Halbleiter-Laservorrichtung.
  • In 4 sind in dieser Reihenfolge auf einem Saphir-Isoliersubstrat 31 eine undotierte AlGaN-Pufferschicht 32 mit einer Dicke von 10–20 nm (100–200 Å), eine undotierte GaN-Unterschicht 33 mit einer Dicke von 0,4 μm, eine GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 34 mit einer Dicke von 4 μm sowie eine AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ 35 mit einer Dicke von 0,1–0,5 μm ausgebildet. In dieser Reihenfolge sind auf der AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ 35 eine InGaN-Aktivschicht 36, eine undotierte GaN-Deckschicht 37 mit einer Dicke von 20–40 nm (200–400 Å) und eine AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 38 mit einer Dicke von 0,1–0,5 μm ausgebildet. Die InGaN-Aktivschicht 36 weist dieselbe Struktur und Dicke wie die InGaN-Aktivschicht in der vierten Ausführungsform auf.
  • Die AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 38 weist einen flachen Bereich und einen in der Mitte des flachen Bereichs ausgebildeten Rillenbereich auf. Eine GaN-Deckschicht vom p-Typ 39 mit einer Dicke von 0,1 μm ist auf dem Rillenbereich der AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 38 ausgebildet. Eine GaN-Stromsperrschicht vom n-Typ oder eine AlGaN-Stromsperrschicht vom n-Typ 40 mit einer Dicke von 0,2–0,3 μm ist auf der Oberseite des flachen Bereichs und den Seitenflächen des Rillenbereichs der AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 38 und auf den Seitenflächen der Deckschicht vom p-Typ 39 ausgebildet. Eine GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 41 mit einer Dicke von 0,1–0,5 μm ist auf der Deckschicht vom p-Typ 39 und der Stromsperrschicht vom n-Typ 40 ausgebildet.
  • Eine p Elektrode 42 ist auf der GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 41 ausgebildet, und eine n Elektrode 43 ist auf der GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 34 ausgebildet.
  • Diese Halbleiter-Laservorrichtung wird hergestellt, indem drei Mal unter Verwendung von chemischer Dampfauftragung wie MOCVD eine Kristallzüchtung durchgeführt wird. Bei der Herstellung wird die undotierte AlGaN-Pufferschicht 32 bei einer Züchtungstemperatur von 600°C ausgebildet, die undotierte GaN-Unterschicht 33, die GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 34 und die AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ 35 werden bei einer Züchtungstemperatur von 1150°C ausgebildet, die InGaN-Aktivschicht 36 und die undotierte GaN-Deckschicht 37 werden bei einer Züchtungstemperatur von 700–950°C ausgebildet, und die AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ 38, die Deckschicht vom p-Typ 39, die Stromsperrschicht vom n-Typ 40 und die GaN- Kontaktschicht vom p-Typ 41 werden bei einer Züchtungstemperatur von 1150°C ausgebildet.
  • Die Halbleiter-Laservorrichtung dieser Ausführungsform stellt auch eine größere Lichtstärke als eine Halbleiter-Laservorrichtung ohne Deckschicht 37 bereit.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Laservorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 5 beschrieben.
  • In 5 sind in dieser Reihenfolge auf einem Saphir-Isoliersubstrat 51 eine undotierte AlGaN-Pufferschicht 52 mit einer Dicke von 10–20 nm (100–200 Å), eine undotierte GaN-Unterschicht 53 mit einer Dicke von 0,4 μm, eine GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 54 mit einer Dicke von 4 μm und eine AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ 55 mit einer Dicke von 0,1–0,5 μm ausgebildet.
  • In dieser Reihenfolge sind auf der AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ 55 eine InGaN-Aktivschicht 56, eine undotierte GaN-Deckschicht 37 mit einer Dicke von 20–40 nm (200–400 Å), eine AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 58 mit einer Dicke von 0,1–0,5 μm und eine GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 59 mit einer Dicke von 0,1–0,5 μm ausgebildet. Die InGaN-Aktivschicht 56 weist dieselbe Struktur und Dicke wie die InGaN-Aktivschicht 16 in der vierten Ausführungsform auf.
  • Es ist eine GaN-Stromsperrschicht aus SiO2, SiN oder vom n-Typ 60 mit einer streifenförmigen Öffnung in der Mitte auf der GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 59 ausgebildet. Es ist eine p Elektrode 61 auf der GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 59 ausgebildet, und eine n Elektrode 62 ist auf der GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 54 ausgebildet.
  • Die Halbleiter-Laservorrichtung dieser Ausführungsform wird ausgebildet, indem einmal unter Verwendung chemischer Dampfauftragung wie MOCVD eine Kristallzüchtung durchgeführt wird. Bei der Herstellung wird die undotierte AlGaN- Pufferschicht 52 bei einer Züchtungstemperatur von 600°C ausgebildet, die undotierte GaN-Unterschicht 53, die GaN-Kontaktschicht vom n-Typ 54 und die AlGaN-Mantelschicht vom n-Typ 55 werden bei einer Züchtungstemperatur von 1150°C ausgebildet, während die InGaN-Aktivschicht 56 und die undotierte GaN-Deckschicht 57 bei einer Züchtungstemperatur von 700–950°C ausgebildet werden, und die AlGaN-Mantelschicht vom p-Typ 58 und die GaN-Kontaktschicht vom p-Typ 59 werden bei einer Züchtungstemperatur von 1150°C ausgebildet.
  • Die Halbleiter-Laservorrichtung dieser Ausführungsform stellt ebenfalls eine größere Lichtstärke als eine Halbleiter-Laservorrichtung ohne Deckschicht 57 bereit.
  • Obwohl die ersten bis sechsten Ausführungsformen Licht emittierende Vorrichtungen mit Halbleiterschichten auf einem Isoliersubstrat gezeigt haben, kann die vorliegende Erfindung ähnlich auch auf ein Verfahren zur Herstellung von Licht emittierenden Vorrichtungen mit Halbleiterschichten auf einem leitfähigen Substrat wie einem SiC-Substrat sowie einer Elektrode auf der Oberseite der obersten Schicht der Halbleiterschichten und auf der Unterseite des Substrats angewendet werden.
  • Obwohl eine aktive Schicht, eine Deckschicht und eine Mantelschicht vom p-Typ in dieser Reihenfolge auf einer Mantelschicht vom n-Typ in den oben erklärten Strukturen ausgebildet sind, können eine aktive Schicht, eine Deckschicht und eine Mantelschicht vom n-Typ in dieser Reihenfolge auf einer Mantelschicht vom p-Typ ausgebildet sein, d.h. die einzelnen Schichten in der ersten bis sechsten Ausführungsform können entgegengesetzte Typen aufweisen.
  • Die Ausführungsformen eins bis sechs erklärten die Anwendungsmöglichkeiten dieser Erfindung auf Licht emittierende Vorrichtungen wie etwa Licht emittierende Dioden und Halbleiter-Laservorrichtungen. Halbleitervorrichtungen mit einer Verbund-Halbleiterstruktur, die In enthält, so etwa Feldeffekttransistoren, sind in den 6 und 7 dargestellt, die nicht Bestandteil dieser Erfindung sind.
  • Mit der in 6 dargestellten Struktur sind z.B. eine AlGaN-Schicht vom n-Typ 72 und eine InGaN-Schicht 73 in dieser Reihenfolge auf einer GaN-Schicht vom n-Typ 71 ausgebildet, und es ist eine SiC-Schicht vom p-Typ 75 oberhalb der InGan-Schicht 73 mit einer undotierten GaN-Deckschicht 74 dazwischen ausgebildet. In diesem Fall werden die InGaN-Schicht 73 und die GaN-Deckschicht 74 bei einer Züchtungstemperatur von 700–950°C ausgebildet, und die SiC-Schicht vom p-Typ 75 wird bei einer Züchtungstemperatur von 1300–1500°C ausgebildet. Die Ausbildung der undotierten GaN-Deckschicht 74 auf der InGaN-Schicht 73 unterdrückt die Entfernung von In aus der InGaN-Schicht 73.
  • In der Struktur der 7 ist eine InGaN-Schicht 82 auf einer SiC-Schicht vom n-Typ 81 ausgebildet, und eine SiC-Schicht vom p-Typ 84 ist oberhalb der InGaN-Schicht 82 mit einer undotierten GaN-Deckschicht 83 dazwischen ausgebildet. Die InGaN-Schicht 82 und die undotierte GaN-Deckschicht 83 werden bei einer Züchtungstemperatur von 700–950°C ausgebildet, während die SiC-Schicht vom p-Typ 83 bei einer Züchtungstemperatur von 1300–1500°C ausgebildet wird. Die Ausbildung der undotierten GaN-Deckschicht 83 auf der InGaN-Schicht 82 unterdrückt die Entfernung von In aus der InGaN-Schicht 82.
  • Das Verfahren zur Herstellung der Licht emittierenden Dioden der ersten bis dritten Ausführungsform kann auf die Herstellung von Lichtquellen zur Verwendung in optischen Faserkommunikationssystemen, Lichtquellen zur Verwendung in Lichtkupplern, monochromatischen oder polychromatischen Kontrolllampen, Lichtquellen zur Verwendung in Anzeigevorrichtungen wie digitalen Anzeigen, Pegelmessern und Anzeigen, Lichtquellen zur Verwendung in Fax-Vorrichtungen, Druckerköpfen, Signalleuchten, Lampen zur Verwendung in Fahrzeugen, so z.B. Fernlichtleuchten, Rücklichtquellen zur Verwendung in Flüssigkristallanzeigen, Spielautomatenanzeigen etc. angewendet werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung der Halbleiter-Laservorrichtungen der vierten bis sechsten Ausführungsform kann auf die Herstellung von chirurgischen Lasermessern, Lichtquellen zur Verwendung in optischen Kommunikationssystemen, Licht quellen zur Verwendung in optischen Aufnahmevorrichtungen in Disk-Systemen für DVD (Digital Video Disk) und dergleichen, Lichtquellen zur Verwendung in Farb-Laserstrahldruckern, Lichtquellen zur Verwendung in Laserverarbeitungsvorrichtungen, Lichtquellen für Laser-Holographien, Lichtquellen für Laseranzeigen, Lichtquellen für Spielautomatenanzeigen etc. angewendet werden.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Vorrichtung, umfassend die folgenden Schritte: das Ausbilden einer ersten Mantelschicht (4), die aus einem Halbleitersystem aus Nitriden der Gruppen III–V mit einer Leitfähigkeit eines ersten Typs besteht, durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung; das Ausbilden einer aktiven Schicht (5) mit einer Quantentopfstruktur auf der ersten Mantelschicht, welche Quantentopfstruktur eine Quantentopfschicht und eine Quantensperrschicht umfasst, durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung, wobei die Quantentopfschicht und die Quantensperrschicht aus InGaN bestehen, wobei der Zusammensetzungsanteil von In in der Sperrschicht niedriger als jener der Topfschicht und größer oder gleich null ist; das Ausbilden einer Deckschicht (6) auf der aktiven Schicht (5) zur Unterdrückung der Entfernung von Indium aus der aktiven Schicht durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung bei einer Züchtungstemperatur, die in etwa gleich hoch oder niedriger als die Züchtungstemperatur der aktiven Schicht (5) ist, wobei die Deckschicht (6) aus AluGa1-uN besteht, wobei der Zusammensetzungsanteil von Al in der Deckschicht (6) größer oder gleich null ist; das Ausbilden einer zweiten Mantelschicht (7), die aus einem AlGaN-Halbleiter mit einer Leitfähigkeit eines zweiten Typs besteht, durch ein Verfahren der Dampfphasenzüchtung bei einer Züchtungstemperatur, die höher als die Züchtungstemperatur der aktiven Schicht ist, wobei die Deckschicht (6) eine niedrigere Konzentration an Verunreinigungen als jene der zweiten Mantelschicht (7) aufweist.
  2. Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die zweite Mantelschicht (7) aus Al2Ga1-2N mit einem Typ Leitfähigkeit besteht und der Zusammensetzungsanteil u von Al der Deckschicht (6) kleiner als der Zusammensetzungsanteil z von Al der zweiten Mantelschicht (7) ist.
  3. Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Vorrichtung nach Anspruch 2, worin der Zusammensetzungsanteil u von Al der Deckschicht (6) in etwa kleiner oder gleich 0,1 ist.
  4. Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Deckschicht (6) eine undotierte Schicht ist.
  5. Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Deckschicht (6) eine Dicke aufweist, die in etwa nicht kleiner als 20 nm und nicht größer 40 nm ist.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Schritt des Ausbildens der Deckschicht (6) die Ausbildung der Deckschicht (6) bei einer Züchtungstemperatur von nicht unter 700°C und nicht höher als 950°C umfasst.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Schritt des Ausbildens der aktiven Schicht (5) die Ausbildung einer GaN-Quantensperrschicht bei einer Züchtungstemperatur von nicht unter 700°C und nicht höher als 950°C umfasst.
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Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3448450B2 (ja) * 1996-04-26 2003-09-22 三洋電機株式会社 発光素子およびその製造方法
US5987048A (en) * 1996-07-26 1999-11-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Gallium nitride-based compound semiconductor laser and method of manufacturing the same
US6191437B1 (en) * 1998-01-21 2001-02-20 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
TW413972B (en) * 1998-04-22 2000-12-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device
JP4214585B2 (ja) * 1998-04-24 2009-01-28 富士ゼロックス株式会社 半導体デバイス、半導体デバイスの製造方法及び製造装置
JP2000031533A (ja) 1998-07-14 2000-01-28 Toshiba Corp 半導体発光素子
US6459100B1 (en) * 1998-09-16 2002-10-01 Cree, Inc. Vertical geometry ingan LED
JP3804335B2 (ja) * 1998-11-26 2006-08-02 ソニー株式会社 半導体レーザ
US6316332B1 (en) 1998-11-30 2001-11-13 Lo Yu-Hwa Method for joining wafers at a low temperature and low stress
KR100486699B1 (ko) * 1999-02-12 2005-05-03 삼성전자주식회사 ｐ형 ＧａＮ 단결정 성장 방법
WO2000054342A1 (en) * 1999-03-10 2000-09-14 Nova Crystals, Inc. HIGH BRIGHTNESS NITRIDE-BASED LEDs
JP3459588B2 (ja) * 1999-03-24 2003-10-20 三洋電機株式会社 半導体レーザ素子の製造方法
JP3786544B2 (ja) * 1999-06-10 2006-06-14 パイオニア株式会社 窒化物半導体素子の製造方法及びかかる方法により製造された素子
JP4032636B2 (ja) * 1999-12-13 2008-01-16 日亜化学工業株式会社 発光素子
JP2001244551A (ja) * 2000-02-28 2001-09-07 Sony Corp パルセーションレーザ
US6731663B1 (en) * 2000-03-28 2004-05-04 The Furukawa Electric Co., Ltd. Ridge waveguide type semiconductor laser device
KR100506077B1 (ko) * 2000-04-15 2005-08-04 삼성전기주식회사 유기금속기상화학증착법에 의한 고품위 ⅲ-족 질화물 박막성장 방법
JP5145617B2 (ja) * 2000-07-03 2013-02-20 日亜化学工業株式会社 ｎ型窒化物半導体積層体およびそれを用いる半導体素子
US6586762B2 (en) 2000-07-07 2003-07-01 Nichia Corporation Nitride semiconductor device with improved lifetime and high output power
US7012283B2 (en) * 2000-09-21 2006-03-14 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor light emitting element and optical device containing it
US6653662B2 (en) 2000-11-01 2003-11-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light-emitting device, method for fabricating the same, and method for driving the same
JP4963763B2 (ja) * 2000-12-21 2012-06-27 日本碍子株式会社 半導体素子
JP3864735B2 (ja) 2000-12-28 2007-01-10 ソニー株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
USRE46589E1 (en) 2001-01-16 2017-10-24 Cree, Inc. Group III nitride LED with undoped cladding layer and multiple quantum well
US6800876B2 (en) 2001-01-16 2004-10-05 Cree, Inc. Group III nitride LED with undoped cladding layer (5000.137)
CN1252883C (zh) * 2001-04-12 2006-04-19 日亚化学工业株式会社 氮化镓系列化合物半导体元件
JP3819730B2 (ja) * 2001-05-11 2006-09-13 三洋電機株式会社 窒化物系半導体素子および窒化物半導体の形成方法
US6958497B2 (en) 2001-05-30 2005-10-25 Cree, Inc. Group III nitride based light emitting diode structures with a quantum well and superlattice, group III nitride based quantum well structures and group III nitride based superlattice structures
US6977953B2 (en) * 2001-07-27 2005-12-20 Sanyo Electric Co., Ltd. Nitride-based semiconductor light-emitting device and method of fabricating the same
JP2003140100A (ja) * 2001-11-01 2003-05-14 Oki Electric Ind Co Ltd 導波路型光素子、これを用いた集積化光導波路素子、及びその製造方法
MY139533A (en) 2001-11-05 2009-10-30 Nichia Corp Nitride semiconductor device
US6683327B2 (en) * 2001-11-13 2004-01-27 Lumileds Lighting U.S., Llc Nucleation layer for improved light extraction from light emitting devices
US6665329B1 (en) * 2002-06-06 2003-12-16 Sandia Corporation Broadband visible light source based on AllnGaN light emitting diodes
US6900067B2 (en) * 2002-12-11 2005-05-31 Lumileds Lighting U.S., Llc Growth of III-nitride films on mismatched substrates without conventional low temperature nucleation layers
US6952024B2 (en) * 2003-02-13 2005-10-04 Cree, Inc. Group III nitride LED with silicon carbide cladding layer
JP3767863B2 (ja) * 2003-12-18 2006-04-19 ローム株式会社 半導体発光素子およびその製法
US8030745B2 (en) 2004-03-04 2011-10-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. ID chip and IC card
US9524869B2 (en) * 2004-03-11 2016-12-20 Epistar Corporation Nitride-based semiconductor light-emitting device
JP2005268581A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
US8035113B2 (en) * 2004-04-15 2011-10-11 The Trustees Of Boston University Optical devices featuring textured semiconductor layers
WO2005104236A2 (en) * 2004-04-15 2005-11-03 Trustees Of Boston University Optical devices featuring textured semiconductor layers
US7504274B2 (en) 2004-05-10 2009-03-17 The Regents Of The University Of California Fabrication of nonpolar indium gallium nitride thin films, heterostructures and devices by metalorganic chemical vapor deposition
JP5379973B2 (ja) * 2004-05-10 2013-12-25 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 有機金属気相成長法による非極性窒化インジウムガリウム薄膜、ヘテロ構造物およびデバイスの製作
KR100611491B1 (ko) 2004-08-26 2006-08-10 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법
US20070069225A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Lumileds Lighting U.S., Llc III-V light emitting device
JP5068020B2 (ja) * 2006-02-20 2012-11-07 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子の製造方法
JP5047508B2 (ja) * 2006-02-27 2012-10-10 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子の製造方法
JP2009152552A (ja) * 2007-12-18 2009-07-09 Seoul Opto Devices Co Ltd 多重量子井戸構造の活性領域を有する発光ダイオード
US8592800B2 (en) * 2008-03-07 2013-11-26 Trustees Of Boston University Optical devices featuring nonpolar textured semiconductor layers
JP2010123920A (ja) * 2008-10-20 2010-06-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物系半導体発光素子を作製する方法、及びエピタキシャルウエハを作製する方法
US8536615B1 (en) 2009-12-16 2013-09-17 Cree, Inc. Semiconductor device structures with modulated and delta doping and related methods
US8604461B2 (en) 2009-12-16 2013-12-10 Cree, Inc. Semiconductor device structures with modulated doping and related methods
CN102034912B (zh) * 2009-12-29 2015-03-25 比亚迪股份有限公司 发光二极管外延片、其制作方法及芯片的制作方法
US8575592B2 (en) * 2010-02-03 2013-11-05 Cree, Inc. Group III nitride based light emitting diode structures with multiple quantum well structures having varying well thicknesses
JP5372045B2 (ja) 2011-02-25 2013-12-18 株式会社東芝 半導体発光素子
US9781783B2 (en) 2011-04-15 2017-10-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, display device, light-emitting system, and display system
US9892298B2 (en) 2012-02-06 2018-02-13 Cognex Corporation System and method for expansion of field of view in a vision system
US8646690B2 (en) 2012-02-06 2014-02-11 Cognex Corporation System and method for expansion of field of view in a vision system
US11966810B2 (en) 2012-02-06 2024-04-23 Cognex Corporation System and method for expansion of field of view in a vision system
JP5651758B2 (ja) * 2013-10-08 2015-01-14 株式会社東芝 半導体発光素子
KR102223037B1 (ko) 2014-10-01 2021-03-05 삼성전자주식회사 반도체 발광소자 제조방법
JPWO2018003335A1 (ja) * 2016-06-30 2019-04-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び溶接用レーザ光源システム
JP7137556B2 (ja) * 2017-03-16 2022-09-14 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール、溶接用レーザ光源システム、及び、半導体レーザ装置の製造方法
CN108538978A (zh) * 2018-04-13 2018-09-14 厦门乾照光电股份有限公司 一种可提高发光效率的led外延结构及其生长方法

Family Cites Families (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH088390B2 (ja) 1984-11-30 1996-01-29 三洋電機株式会社 半導体レーザ
JP3160914B2 (ja) 1990-12-26 2001-04-25 豊田合成株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体レーザダイオード
JPH088217B2 (ja) * 1991-01-31 1996-01-29 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法
US5290393A (en) * 1991-01-31 1994-03-01 Nichia Kagaku Kogyo K.K. Crystal growth method for gallium nitride-based compound semiconductor
JP2791448B2 (ja) 1991-04-19 1998-08-27 日亜化学工業 株式会社 発光ダイオード
US5495155A (en) 1991-06-28 1996-02-27 United Technologies Corporation Device in a power delivery circuit
JPH05291686A (ja) * 1992-04-14 1993-11-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ
JP3243768B2 (ja) 1992-07-06 2002-01-07 日本電信電話株式会社 半導体発光素子
JP2875437B2 (ja) 1992-07-30 1999-03-31 シャープ株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
JP2999638B2 (ja) * 1992-10-28 2000-01-17 日本電信電話株式会社 仮想体験システム
US5578839A (en) * 1992-11-20 1996-11-26 Nichia Chemical Industries, Ltd. Light-emitting gallium nitride-based compound semiconductor device
JPH06164055A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Asahi Chem Ind Co Ltd 量子井戸型半導体レーザ
JP3091593B2 (ja) 1993-01-14 2000-09-25 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光デバイス用積層体
JP3761589B2 (ja) * 1993-03-26 2006-03-29 豊田合成株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
DE69425186T3 (de) * 1993-04-28 2005-04-14 Nichia Corp., Anan Halbleitervorrichtung aus einer galliumnitridartigen III-V-Halbleiterverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPH0774431A (ja) * 1993-06-23 1995-03-17 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体光素子
US5583878A (en) * 1993-06-23 1996-12-10 The Furukawa Electric Co., Ltd. Semiconductor optical device
JP2785254B2 (ja) 1993-06-28 1998-08-13 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
JPH0750410A (ja) * 1993-08-06 1995-02-21 Hitachi Ltd 半導体結晶積層体及びその形成方法並びに半導体装置
JPH07106698A (ja) * 1993-09-29 1995-04-21 Sony Corp 半導体発光素子
JPH07267796A (ja) 1994-03-31 1995-10-17 Mitsubishi Cable Ind Ltd ＧａＮ単結晶の製造方法
EP0647730B1 (de) 1993-10-08 2002-09-11 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. GaN-Einkristall
JP3297220B2 (ja) 1993-10-29 2002-07-02 株式会社東芝 半導体装置の製造方法および半導体装置
JP2932468B2 (ja) 1993-12-10 1999-08-09 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
US5393993A (en) 1993-12-13 1995-02-28 Cree Research, Inc. Buffer structure between silicon carbide and gallium nitride and resulting semiconductor devices
JPH07235723A (ja) 1994-02-23 1995-09-05 Hitachi Ltd 半導体レーザ素子
JP3509260B2 (ja) 1994-03-08 2004-03-22 住友化学工業株式会社 ３−５族化合物半導体と発光素子
JP3325380B2 (ja) * 1994-03-09 2002-09-17 株式会社東芝 半導体発光素子およびその製造方法
US5656832A (en) * 1994-03-09 1997-08-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor heterojunction device with ALN buffer layer of 3nm-10nm average film thickness
JPH0818159A (ja) * 1994-04-25 1996-01-19 Hitachi Ltd 半導体レーザ素子及びその作製方法
JP2956489B2 (ja) * 1994-06-24 1999-10-04 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法
US5592501A (en) * 1994-09-20 1997-01-07 Cree Research, Inc. Low-strain laser structures with group III nitride active layers
US5777350A (en) 1994-12-02 1998-07-07 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor light-emitting device
US5679965A (en) * 1995-03-29 1997-10-21 North Carolina State University Integrated heterostructures of Group III-V nitride semiconductor materials including epitaxial ohmic contact, non-nitride buffer layer and methods of fabricating same
JP3728332B2 (ja) * 1995-04-24 2005-12-21 シャープ株式会社 化合物半導体発光素子
JPH0997921A (ja) 1995-07-21 1997-04-08 Sumitomo Chem Co Ltd ３−５族化合物半導体の製造方法
JPH0955221A (ja) 1995-08-10 1997-02-25 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 燃料電池用プレート、燃料電池ユニット及び積層型燃料電池
DE69602141T2 (de) * 1995-08-28 1999-10-21 Mitsubishi Cable Ind Ltd Lichtemittierende Vorrichtung auf Basis einer Nitridverbindung der Gruppe III
JPH0964419A (ja) 1995-08-28 1997-03-07 Sumitomo Chem Co Ltd ３−５族化合物半導体及び発光素子
JP2900990B2 (ja) 1995-11-24 1999-06-02 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子
KR100267839B1 (ko) 1995-11-06 2000-10-16 오가와 에이지 질화물 반도체 장치
JP3235440B2 (ja) 1995-11-24 2001-12-04 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体レーザ素子とその製造方法
JP3658112B2 (ja) 1995-11-06 2005-06-08 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体レーザダイオード
JPH09186363A (ja) 1995-12-27 1997-07-15 Toshiba Corp 半導体発光素子及びその製造方法
JPH09199798A (ja) 1996-01-18 1997-07-31 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体レーザ素子
US6165812A (en) 1996-01-19 2000-12-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Gallium nitride compound semiconductor light emitting device and process for producing gallium nitride compound semiconductor
JPH09232680A (ja) 1996-02-22 1997-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光素子及びその製造方法
JP3441329B2 (ja) 1996-02-26 2003-09-02 株式会社東芝 窒化ガリウム系半導体素子
US5903017A (en) 1996-02-26 1999-05-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Compound semiconductor device formed of nitrogen-containing gallium compound such as GaN, AlGaN or InGaN
JP3754120B2 (ja) 1996-02-27 2006-03-08 株式会社東芝 半導体発光装置
JP3399216B2 (ja) 1996-03-14 2003-04-21 ソニー株式会社 半導体発光素子
US6072818A (en) 1996-03-28 2000-06-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Semiconductor light emission device
JPH09266352A (ja) 1996-03-28 1997-10-07 Fuji Photo Film Co Ltd 半導体発光素子
JP3441883B2 (ja) 1996-04-17 2003-09-02 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体レーザ素子
JP3778609B2 (ja) 1996-04-26 2006-05-24 三洋電機株式会社 半導体素子の製造方法
JP3448450B2 (ja) * 1996-04-26 2003-09-22 三洋電機株式会社 発光素子およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1220278C (zh) 2005-09-21
CN100353573C (zh) 2007-12-05
EP0803916B1 (de) 2006-01-11
EP2383846A3 (de) 2014-10-29
EP2383846A2 (de) 2011-11-02
EP0803916A3 (de) 2000-03-08
EP1453112A1 (de) 2004-09-01
CN1169036A (zh) 1997-12-31
JP3448450B2 (ja) 2003-09-22
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USRE42074E1 (en) 2011-01-25
DE69735078D1 (de) 2006-04-06
CN1540775A (zh) 2004-10-27
JPH1012923A (ja) 1998-01-16
EP2383846B1 (de) 2020-02-19
KR970072575A (ko) 1997-11-07
US6162656A (en) 2000-12-19
EP0803916A2 (de) 1997-10-29
KR100500331B1 (ko) 2005-09-30
EP1453112B1 (de) 2015-07-08

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