JP2001094151A - Nitride compound semiconductor light-emitting element and manufacturing method therefor - Google Patents

Nitride compound semiconductor light-emitting element and manufacturing method therefor

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JP2001094151A
JP2001094151A JP2000219899A JP2000219899A JP2001094151A JP 2001094151 A JP2001094151 A JP 2001094151A JP 2000219899 A JP2000219899 A JP 2000219899A JP 2000219899 A JP2000219899 A JP 2000219899A JP 2001094151 A JP2001094151 A JP 2001094151A
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lt
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nitride
based compound
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Masafumi Kondo
Satoshi Sugawara
Yoshiyuki Takahira
Eiji Yamada
英司 山田
聰 菅原
雅文 近藤
宜幸 高平
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Sharp Corp
シャープ株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stable service life characteristics by improving the initial degradation in light-emission intensity, related to a nitride compound semiconductor light-emitting element wherein a quantum well light-emitting layer comprising an InGaN layer, InGaNAs layer, or InGaNP layer is provided on a nitride compound semiconductor layer.
SOLUTION: After an n-type GaN layer is grown, a process 109 which supplies an Si source gas without supplying a group III material gas as well as a process to stop supplying the Si source gas are provided before a process 113 where a light-emitting layer is grown. Variation in In composition of the light-emitting layer is made uniform, while the in-plane distribution of composition is also made uniform.
COPYRIGHT: (C)2001,JPO

Description

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

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザや発光ダイオード等の窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法に関し、特に、窒化物系化合物半導体層上にInGaN量子井戸発光層を設けた窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor laser or a light emitting nitride-based compound semiconductor light-emitting device and its manufacturing method such as a diode, in particular, provided with InGaN quantum well active layer in the nitride-based compound semiconductor layer on the nitride -based compound semiconductor light emitting device and a manufacturing method thereof.

【0002】 [0002]

【従来の技術】窒化ガリウム系化合物半導体を用いた発光素子は、各化合物半導体層の組成を調整することにより青色から橙色までの幅広い波長で発光させることができる。 A light-emitting element using the Related Art Gallium nitride compound semiconductor can be illuminated in a wide range of wavelengths from blue to orange by adjusting the composition of the compound semiconductor layer. 図2に、この窒化ガリウム系化合物半導体を用いた発光ダイオードの一般的な構造を示す。 Figure 2 shows the general structure of a light emitting diode using the gallium nitride-based compound semiconductor.

【0003】この発光ダイオードは、サファイア基板1 [0003] The light-emitting diode, a sapphire substrate 1
上に、AlNバッファー層2、Siドープn型GaN層3、In 0.3 Ga 0.7 N単一量子井戸発光層4、Mgドープp型Al 0.1 Ga 0.9 N保護層5、Mgドープp型Ga Above, AlN buffer layer 2, Si-doped n-type GaN layer 3, In 0.3 Ga 0.7 N single quantum well emission layer 4, Mg-doped p-type Al 0.1 Ga 0.9 N protective layer 5, Mg-doped p-type Ga
N層6を順次積層した構造を備えている。 And a stacked sequentially with N layer 6. p型GaN層6の上には透光性電極8およびp型電極9が形成され、 On the p-type GaN layer 6 is transparent electrode 8 and the p-type electrode 9 is formed,
n型GaN層3の露出部上にはn型電極7が形成されている。 The on the exposed portion of the n-type GaN layer 3 n-type electrode 7 is formed.

【0004】このような窒化ガリウム系化合物半導体発光ダイオードは、従来、MOCVD法(有機金属化学気相成長法)により図3に示すような半導体積層構造を形成した後、エッチング工程と電極作製工程を経て作製される。 [0004] Such gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting diodes, conventional, after forming the semiconductor multilayer structure as shown in FIG. 3 by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition), the etching step and the electrode manufacturing process It is produced through. なお、この図3において、1〜6は図2と同じものを示す。 Incidentally, in FIG. 3, 1-6 have the same meanings as in FIG.

【0005】図12は、MOCVD法により図3に示した半導体積層構造を作製する場合について、従来の各工程の基板加熱設定温度の変化を示す図である。 [0005] Figure 12 is for the case of manufacturing a semiconductor multilayer structure shown in FIG. 3 by the MOCVD method, a graph showing changes in the substrate heating temperature setting of conventional steps. この図を参照しながら従来の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法について説明する。 With reference to FIG conventional method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device will be described.

【0006】まず、工程501において、サファイア基板1を室温から1100℃に昇温する。 [0006] First, in step 501, the temperature is raised to 1100 ° C. sapphire substrate 1 from the room temperature. 次に、工程50 Next, the step 50
2において、基板温度1100℃にてH 2キャリアーガスを供給し、基板クリーニングを20分間行う。 In 2, the supply of H 2 carrier gas at a substrate temperature of 1100 ° C., the substrate is cleaned for 20 minutes. 続いて、工程503において、H 2キャリアーガスを供給し、基板温度を1100℃から550℃まで降温する。 Subsequently, in step 503, supply of H 2 carrier gas, to the substrate temperature is lowered from 1100 ° C. to 550 ° C..
その後、工程504において、H 2キャリアーガスにN Thereafter, in step 504, in H 2 carrier gas N
3を3.5l/分加えて供給し、基板温度を550℃ Of H 3 fed in addition 3.5 l / min, the substrate temperature 550 ° C.
に安定させる。 Stabilize in. 次に、工程505において、基板温度5 Next, in step 505, the substrate temperature 5
50℃にてH 2キャリアーガスにトリメチルアルミニウム(TMA)を9μmol/分とNH 3を3.5l/分加えて供給し、厚み35nmのAlNバッファー層2を成長する。 The NH 3 trimethylaluminum (TMA) 9 [mu] mol / min is supplied in addition 3.5 l / min of H 2 carrier gas at 50 ° C., to grow an AlN buffer layer 2 having a thickness of 35 nm. 続いて、工程506において、TMAの供給を停止し、H 2キャリアーガスあるいはN 2キャリアーガスを供給して基板温度を550℃から1050℃まで昇温する。 Subsequently, in step 506, stopping the supply of TMA, and supplies of H 2 carrier gas or N 2 carrier gas for raising the substrate temperature from 550 ° C. to 1050 ° C.. その後、工程507において、H 2キャリアーガスにトリメチルガリウム(TMG)を50μmol/ Thereafter, in step 507, trimethyl gallium in H 2 carrier gas (TMG) 50 [mu] mol /
分とNH 3を7l/分とシラン(SiH 4 )を10nmo 10nmo the minutes of NH 3 7l / min and a silane (SiH 4)
l/分加えて供給し、厚み3μmのSiドープn型Ga l / min addition was fed, the thickness 3 [mu] m Si-doped n-type Ga
N層3を成長する。 The growth of the N layer 3. 次に、工程508において、TMG Next, in step 508, TMG
およびSiH 4の供給を停止し、H 2キャリアーガスまたはN 2キャリアーガスにNH 3を7l/分加えて供給して基板温度を1050℃から740℃まで降温する。 And the supply of SiH 4 was stopped, and supplying the NH 3 added 7l / min of H 2 carrier gas or N 2 carrier gas to the substrate temperature is lowered to 740 ° C. from 1050 ° C.. 続いて、工程509において、N 2キャリアーガスにNH 3を7l/分加えて供給し、基板温度を740℃に安定させる。 Subsequently, in step 509, and fed the NH 3 added 7l / min N 2 carrier gas, to stabilize the substrate temperature to 740 ° C.. その後、工程510において、N 2キャリアーガスにTMGを7μmol/分とトリメチルインジウム(T Thereafter, in step 510, 7 [mu] mol of TMG to N 2 carrier gas / min and trimethyl indium (T
MI)を17μmol/分とNH 3を20l/分加えて供給し、厚み2nmのIn 0.3 Ga 0.7 N単一量子井戸発光層4を成長する。 The MI) 17μmol / min and NH 3 fed in addition 20l / min, to grow an In 0.3 Ga 0.7 N single quantum well active layer 4 having a thickness of 2 nm. 次に、工程511において、基板温度740℃にてN 2キャリアーガスにTMGを7μmo Next, in step 511, the TMG to N 2 carrier gas at a substrate temperature of 740 ℃ 7μmo
l/分とTMAを0.7μmol/分とジシクロペンタジエニルマグネシウム(Cp 2 Mg)を0.2μmol l / min 0.2μmol 0.7μmol / min and dicyclopentadienyl magnesium (Cp 2 Mg) of TMA
/分とNH 3を20l/分加えて供給し、厚み20nm / Min and NH 3 fed in addition 20l / min, thickness 20nm
のMgドープp型Al 0.1 Ga 0.9 N保護層5を成長する。 To grow a Mg-doped p-type Al 0.1 Ga 0.9 N protective layer 5 of. 続いて、工程512において、N 2キャリアーガスにNH 3を20l/分加えて供給し、基板温度を740 Subsequently, in step 512, the NH 3 is supplied in addition 20l / min N 2 carrier gas, the substrate temperature 740
℃から1050℃に昇温する。 ℃ from the temperature is raised to 1050 ℃. その後、工程513において、キャリアーガスをH 2に切り替え、TMGを50 Thereafter, in step 513, switches the carrier gas H 2, the TMG 50
μmol/分とCp 2 Mgを2μmol/分とNH 3を7 [mu] mol / min Cp 2 Mg to 2 [mu] mol / min NH 3 to 7
l/分供給して、厚み300nmのMgドープp型Ga l / min supply to, the thickness of 300nm Mg-doped p-type Ga
N層6を成長する。 The growth of the N layer 6. 最後に工程514において、基板温度を1050℃から室温まで降温する。 Finally, in step 514, to the substrate temperature is lowered from 1050 ° C. to room temperature. 以上のような工程により図3に示した半導体積層構造を作製していた。 It was producing a semiconductor multilayer structure shown in FIG. 3 by the above processes.

【0007】 [0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述のようにしてInGaN量子井戸発光層を形成した窒化物系化合物半導体発光素子にエージング試験を行うと、図4に示すように、発光強度が初期に低下するという問題があり、十分な寿命特性が得られなかった。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, when the aging test the nitride-based compound semiconductor light-emitting device as described above to form an InGaN quantum well active layer, as shown in FIG. 4, the emission intensity initial There is lowered, sufficient lifetime characteristics were not obtained.

【0008】本発明はこのような従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、窒化物系化合物半導体発光素子の発光強度の初期劣化を防いで安定した寿命特性が得られる窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法を提供することを目的とする。 [0008] The present invention has been made to solve the problems of the conventional art, the nitride-based compound semiconductor light-emitting preventing initial deterioration stable life characteristics nitride compound obtained of the emission intensity of the element and to provide a semiconductor light emitting device and a manufacturing method thereof.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、窒化物系化合物半導体層の上にIn Means for Solving the Problems] nitride compound semiconductor light-emitting device of the present invention, In on the nitride based compound semiconductor layer
x Ga 1-x N(0<x<1)層、In x Ga 1-xj As 1-j x Ga 1-x N (0 <x <1) layer, In x Ga 1-x N j As 1-j
(0<x<1、0<j<1)層またはIn x Ga 1-xk (0 <x <1,0 <j <1) layer or In x Ga 1-x N k
1-k (0<x<1、0<k<1)層を含む量子井戸発光層を有する窒化物系化合物半導体発光素子を製造する方法であって、該窒化物系化合物半導体層の成長後、該発光層を成長する前に、III族原料ガスを供給せずにS A P 1-k (0 <x <1,0 <k <1) a method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device having a quantum well active layer including a layer, the growth of the nitride-based compound semiconductor layer after, before growing the light emitting layer, without supplying a group III source gas S
i源ガスを供給する期間を設け、そのことにより上記目的が達成される。 The i source gas provided period supplies, the object is achieved.

【0010】前記Si源ガスの供給時間を、1秒以上5 [0010] The supply time of the Si source gas, one second or more 5
分以下の範囲とするのが好ましい。 Min preferably in the following range.

【0011】前記Si源ガス供給時の基板温度を、60 [0011] The substrate temperature during the Si source gas supply, 60
0℃以上1100℃以下の範囲とするのが好ましい。 Preferably in the range of 0 ℃ above 1100 ° C. or less.

【0012】前記Si源ガスの供給後、前記発光層を成長する前に、III族原料ガスおよびSi源ガスの供給を停止させる期間を設けるのが好ましい。 [0012] After the supply of the Si source gas, prior to growing said light emitting layer is preferably provided a period for stopping the supply of the group III material gas and the Si source gas.

【0013】前記III族原料ガスおよびSi源ガスの供給停止時間を、3秒以上15分以下の範囲とするのが好ましい。 [0013] The supply stop time of the group III material gas and Si source gas, preferably in the range of 3 seconds to 15 minutes or less.

【0014】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法は、窒化物系化合物半導体層の上にIn x Ga [0014] The method of forming a nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present invention, an In x Ga on the nitride based compound semiconductor layer
1-x N(0<x<1)層、In x Ga 1-xj As 1-j (0 1-x N (0 <x <1) layer, In x Ga 1-x N j As 1-j (0
<x<1、0<j<1)層またはIn x Ga 1-xk1-k <X <1,0 <j <1 ) layer or In x Ga 1-x N k P 1-k
(0<x<1、0<k<1)層を含む量子井戸発光層を有する窒化物系化合物半導体発光素子を製造する方法であって、該窒化物系化合物半導体層の成長後、発光層を成長する前に、該窒化物系化合物半導体発光素子よりも高濃度でSiのドーピングを行って、該窒化物系化合物半導体層と該発光層との間にSi濃度が高い層を設ける工程を含んでおり、そのことにより上記目的が達成される。 A (0 <x <1,0 <k <1) a method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device having a quantum well active layer including a layer, after the growth of the nitride-based compound semiconductor layer, light emitting layer before growing, than the nitride-based compound semiconductor light-emitting device doped with a Si at high concentrations, the step of providing the Si concentration is higher layers between the nitride based compound semiconductor layer and the light-emitting layer including and in, the objects can be achieved.

【0015】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、窒化物系化合物半導体層の上にIn x Ga 1-x N(0 The nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present invention, In x Ga 1-x N (0 on the nitride based compound semiconductor layer
<x<1)層、In x Ga 1-xj As 1-j (0<x<1、 <X <1) layer, In x Ga 1-x N j As 1-j (0 <x <1,
0<j<1)層またはIn x Ga 1-xk1-k (0<x< 0 <j <1) layer or In x Ga 1-x N k P 1-k (0 <x <
1、0<k<1)層を含む量子井戸発光層を有する窒化物系化合物半導体発光素子であって、該窒化物系化合物半導体層と該発光層との界面近傍に、該窒化物系化合物半導体層および該発光層よりもSiが高濃度に添加された領域を含み、そのことにより上記目的が達成される。 1, 0 <k <a nitride-based compound semiconductor light-emitting device having a quantum well active layer comprising 1) layer, the vicinity of the interface between the nitride based compound semiconductor layer and the light emitting layer, the nitride-based compound Si than the semiconductor layer and the light emitting layer comprises a region doped to a high concentration, the object is achieved.

【0016】前記Siが高濃度に添加された領域または層のSi濃度が2×10 18 cm -3以上1×10 21 cm -3 [0016] The Si high concentrations added region or layer Si concentration of 2 × 10 18 cm -3 or more 1 × 10 21 cm -3
以下の範囲であるのが好ましい。 Preferred is the range of below.

【0017】以下、本発明の作用について説明する。 [0017] The following is a description of the operation of the present invention.

【0018】本発明にあっては、窒化物系化合物半導体層の成長後、InGaN層、InGaNAs層もしくはInGaNP層からなる単一量子井戸構造の発光層、またはこれらの層を含む多重量子井戸構造の発光層を成長する前に、III族原料ガスを供給せずにSi源ガスを供給する期間を設けている。 [0018] In the present invention, after the growth of the nitride-based compound semiconductor layer, InGaN layer, the light emitting layer of a single quantum well structure made of InGaNAs layer or InGaNP layer, or a multi-quantum well structure including these layers before the growth of the light-emitting layer is provided with the period for supplying the Si source gas without supplying a group III source gas.

【0019】図5に、InGaN量子井戸発光層をGa [0019] FIG. 5, an InGaN quantum well active layer Ga
N層上に形成する前に、Si源ガスを供給する工程を設けて作製したInGaN発光層の模式図を示す。 Before forming on the N layer, shows a schematic view of the InGaN light emitting layer produced by providing a step of supplying Si source gas. また、 Also,
図13に、従来の製造方法により作製したInGaN発光層の模式図を示す。 Figure 13 shows a schematic diagram of the InGaN light-emitting layer prepared by conventional manufacturing methods. これらの図において、401および601がSiドープGaN層、402および602がInGaN発光層、403および603がInGaN発光層におけるIn組成の低い部分、404および604 In these figures, 401 and 601 are Si-doped GaN layer, 402 and 602 are InGaN light-emitting layer, the lower part of In composition 403 and 603 in the InGaN light emitting layer, 404 and 604
がInGaN発光層におけるIn組成の高い部分を各々示している。 There are shown each portion having a high In composition in the InGaN light-emitting layer. これらの図から分かるように、窒化物系化合物半導体層の成長後、InGaN発光層を成長する前に、Si源ガスを供給する工程を設けることにより、発光層のIn組成のばらつきが均一化され、組成の面内分布も均一化される。 As seen from these figures, after the growth of the nitride compound semiconductor layer, before the growth of the InGaN light-emitting layer, by providing a step of supplying a Si source gas, the variation in the In composition of the light emitting layer becomes uniform , in-plane distribution of the composition is also uniform.

【0020】その結果、後述する実施形態に示すように、窒化物系化合物半導体発光素子のエージング試験を行うと、発光強度の初期劣化が改善され、安定した寿命特性が得られる。 [0020] As a result, as shown in the embodiment to be described later, when the aging test of the nitride-based compound semiconductor light-emitting device, the initial deterioration of the light emitting intensity is improved, stable life characteristics can be obtained.

【0021】上記Si源ガスの供給時間が1秒以上5分以下の範囲であれば、後述する実施形態に示すように、 [0021] If the range supply time is less than 5 minutes 1 second or more of the Si source gas, as shown in the embodiment to be described later,
エージング試験における発光強度の初期劣化が改善されるので好ましい。 It preferred because the initial deterioration of the emission intensity at the aging test are improved.

【0022】上記Si源ガス供給時の基板温度が600 The substrate temperature at the time of the Si source gas supply 600
℃以上1100℃以下の範囲であれば、後述する実施形態に示すように、エージング試験における発光強度の初期劣化が改善されるので好ましい。 If ° C. in the range of 1100 ° C. inclusive, as shown in the embodiment to be described later, since the initial deterioration of the emission intensity at the aging test are improved preferably.

【0023】上記Si源ガスの供給後、発光層を成長する前に、III族原料ガスおよびSi源ガスの供給を停止させる期間を設けることにより、後述する実施形態に示すように、エージング試験における発光強度の初期劣化がさらに低減される。 [0023] After supply of the Si source gas, prior to growing the light emitting layer, by providing a period for stopping the supply of the group III material gas and the Si source gas, as shown in the embodiment to be described later, in the aging test initial deterioration of the emission intensity is further reduced.

【0024】上記III族原料ガスおよびSi源ガスの供給停止時間が3秒以上15分以下の範囲であれば、後述する実施形態に示すように、エージング試験における発光強度の初期劣化が低減されるので好ましい。 [0024] If the range supply stop time 15 minutes or less than 3 seconds of the group III material gas and the Si source gas, as shown in the embodiment to be described later, the initial deterioration of the emission intensity at aging test is reduced since it preferred.

【0025】他の本発明にあっては、窒化物系化合物半導体層の成長後、それよりも高濃度でSiのドーピングを行って、窒化物系化合物半導体層と発光層との間にそれらよりもSi濃度が高い層を設けている。 [0025] In the other present invention, after the growth of the nitride-based compound semiconductor layer, doped with a Si at higher concentrations than those between the nitride compound semiconductor layer and the light-emitting layer Si concentration is provided a higher layer also. これにより、発光層におけるIn組成の面内分布が均一化される。 Thus, the in-plane distribution of the In composition in the light emitting layer is made uniform. その結果、後述する実施形態に示すように、窒化物系化合物半導体発光素子のエージング試験を行うと、発光強度の初期劣化が改善され、安定した寿命特性が得られる。 As a result, as shown in the embodiment to be described later, when the aging test of the nitride-based compound semiconductor light-emitting device, the initial deterioration of the light emitting intensity is improved, stable life characteristics can be obtained.

【0026】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子は、窒化物系化合物半導体層と発光層との界面近傍に、 The nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present invention, the vicinity of the interface between the light-emitting layer and the nitride-based compound semiconductor layer,
窒化物系化合物半導体層および発光層よりもSiが高濃度に添加された領域または層を含んでいる。 Si than that of the nitride-based compound semiconductor layer and the luminescent layer contains an added region or layer in a high concentration.

【0027】このSiが高濃度に添加された領域または層のSi濃度が2×10 18 cm -3以上1×10 21 cm -3 [0027] Si concentration of the Si is added, a region or layer in a high concentration of 2 × 10 18 cm -3 or more 1 × 10 21 cm -3
以下の範囲であれば、後述する実施形態に示すように、 Be in the range of less, as shown in the embodiment to be described later,
エージング試験における発光強度の初期劣化が低減されるので好ましい。 It preferred because the initial deterioration of the emission intensity at aging test is reduced.

【0028】 [0028]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS will be described with reference to the drawings, embodiments of the present invention. なお、以下の実施形態では、図2および図3に示した窒化物系化合物半導体発光ダイオードを例にとって説明する。 In the following embodiments will be described nitride-based compound semiconductor light-emitting diode shown in FIGS. 2 and 3 as an example.

【0029】(実施形態1)図1は本実施形態の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法における各工程の基板加熱設定温度の変化を示す図である。 [0029] (Embodiment 1) FIG. 1 is a graph showing changes in the substrate heating temperature setting of each step in the method for manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present embodiment. 各半導体層の成長はMOCVD法により行う。 Growth of each of the semiconductor layers is carried out by the MOCVD method.

【0030】まず、工程101において、サファイア基板1を室温から1100℃に昇温する。 [0030] First, in step 101, the temperature is raised to 1100 ° C. sapphire substrate 1 from the room temperature. 次に、工程10 Next, the step 10
2において、基板温度1100℃にてH 2キャリアーガスを20l/分供給し、基板クリーニングを20分間行う。 In 2, and H 2 carrier gas and 20l / min supplied at a substrate temperature of 1100 ° C., the substrate is cleaned for 20 minutes. 続いて、工程103において、H 2キャリアーガスを供給し、基板温度を1100℃から550℃まで降温する。 Subsequently, in step 103, supply of H 2 carrier gas, to the substrate temperature is lowered from 1100 ° C. to 550 ° C.. その後、工程104において、H 2キャリアーガスにNH 3を3.5l/分加えて供給し、基板温度を5 Thereafter, in step 104, the NH 3 is supplied in addition 3.5 l / min of H 2 carrier gas, the substrate temperature 5
50℃に安定させる。 Stabilize the 50 ° C.. 次に、工程105において、基板温度550℃にてH 2キャリアーガスにTMAを9μm Next, in step 105, the TMA in H 2 carrier gas at a substrate temperature of 550 ° C. 9 .mu.m
ol/分とNH 3を3.5l/分加えて供給し、厚み3 The ol / min NH 3 fed in addition 3.5 l / min, thickness 3
5nmのAlNバッファー層2を成長する。 Growing the AlN buffer layer 2 of 5 nm. 続いて、工程106において、TMAの供給を停止し、H 2キャリアーガスあるいはN 2キャリアーガスを供給して基板温度を550℃から1050℃まで昇温する。 Subsequently, in step 106, stopping the supply of TMA, and supplies of H 2 carrier gas or N 2 carrier gas for raising the substrate temperature from 550 ° C. to 1050 ° C.. その後、工程107において、H 2キャリアーガスにTMGを50 Thereafter, in step 107, the TMG in H 2 carrier gas 50
μmol/分とNH 3を7l/分とSiH 4を10nmo [mu] mol / min of NH 3 7l / min 10nmo the SiH 4
l/分加えて供給し、厚み3μmのSiドープn型Ga l / min addition was fed, the thickness 3 [mu] m Si-doped n-type Ga
N層3を成長する。 The growth of the N layer 3.

【0031】次に、工程108において、TMGおよびSiH 4の供給を停止し、H 2キャリアーガスあるいはH Next, in step 108, the supply of TMG is stopped and SiH 4, H 2 carrier gas or H
2キャリアーガスにNH 3を7l/分加えたものを供給して基板温度を1050℃から900℃まで降温する。 2 and NH 3 in the carrier gas by supplying the plus 7l / min to the substrate temperature is decreased from 1050 ° C. to 900 ° C.. 続いて、工程109において、H 2キャリアーガスにSi Subsequently, in step 109, the H 2 carrier gas Si
4を1nmol/分加えて供給し、基板温度900℃ The H 4 fed by adding 1 nmol / min, a substrate temperature of 900 ° C.
で1分間保持する。 In and held for one minute. その後、工程110において、Si Thereafter, in step 110, Si
4の供給を停止し、H 2キャリアーガスあるいはH 2キャリアーガスにNH 3を7l/分加えたものを供給し、 To stop the supply of the H 4, NH 3, the H 2 carrier gas or H 2 carrier gas supply plus 7l / min,
基板温度900℃で5分間成長中断を行う。 At a substrate temperature of 900 ° C. to grow suspended 5 minutes. 次に、工程111において、H Next, in step 111, H 2キャリアーガスを供給して基板温度を900℃から740℃まで降温する。 By supplying 2 carrier gas to the substrate temperature is lowered to 740 ° C. from 900 ° C.. 続いて、工程112において、N 2キャリアーガスにNH 3を7l/分加えて供給し、基板温度を740℃に安定させる。 Subsequently, in step 112, and fed the NH 3 added 7l / min N 2 carrier gas, to stabilize the substrate temperature to 740 ° C.. その後、工程113において、N 2キャリアーガスにTMG Thereafter, in step 113, the N 2 carrier gas TMG
を7μmol/分とTMIを17μmol/分とNH 3 The the 7μmol / min and TMI 17μmol / min and NH 3
を20l/分加えて供給し、厚み2nmのIn 0.3 Ga It was supplied by adding 20l / min, thickness 2 nm an In 0.3 Ga
0.7 N単一量子井戸発光層4を成長する。 Growing 0.7 N single quantum well emission layer 4.

【0032】次に、工程114において、基板温度74 Next, in step 114, the substrate temperature 74
0℃にてN2キャリアーガスにTMGを7μmol/分とTMAを0.7μmol/分とCp 2 Mgを0.2μ 0 ℃ the TMG to N2 carrier gas at 7 [mu] mol / min 0.7μmol the TMA / min 0.2μ the Cp 2 Mg
mol/分とNH 3を20l/分加えて供給し、厚み2 The mol / min NH 3 fed in addition 20l / min, thickness 2
0nmのMgドープp型Al 0 .1 Ga 0.9 N保護層5を成長する。 To grow a Mg-doped p-type Al 0 .1 Ga 0.9 N protective layer 5 of 0 nm. 続いて、工程115において、N 2キャリアーガスにNH 3を20l/分加えて供給し、基板温度を7 Subsequently, in step 115, the NH 3 is supplied in addition 20l / min N 2 carrier gas, the substrate temperature 7
40℃から1050℃に昇温する。 The temperature is raised to 1050 ℃ from 40 ℃. その後、工程116 After that, the step 116
において、キャリアーガスをH 2に切り替えてTMGを50μmol/分とCp 2 Mgを2μmol/分とNH 3 In, NH 3 2 [mu] mol / min to 50 [mu] mol / min Cp 2 Mg and TMG by switching the carrier gas of H 2
を7l/分供給して、厚み300nmのMgドープp型GaN層6を成長する。 The 7l / min feed to grow a Mg-doped p-type GaN layer 6 having a thickness of 300 nm. 最後に、工程117において、 Finally, in step 117,
基板温度を1050℃から室温まで降温する。 To the substrate temperature is decreased from 1050 ° C. to room temperature. 以上により図3に示した半導体積層構造を作製する。 Thus manufacturing a semiconductor multilayer structure shown in FIG.

【0033】次に、Mg活性化のためのアニールをN2 [0033] Next, an annealing for Mg activation N2
雰囲気中800℃で20分間行う。 It carried out at 800 ℃ in the atmosphere for 20 minutes. その後、ドライエッチングによりSiドープn型GaN層3を一部露出させてn型電極7とp型透光性電極8とp型電極9を形成し、図2に示したLED構造を作製する。 Then, to expose partially the Si-doped n-type GaN layer 3 to form an n-type electrode 7 and the p-type light-transmissive electrode 8 and the p-type electrode 9 by dry etching, to produce an LED structure shown in FIG.

【0034】このように、量子井戸構造をGaN層上に形成する前に、SiH 4を供給し、その後、III族原料およびSiH 4の供給を一定期間停止して作製した発光ダイオードについて、エージング試験(温度60℃、湿度90%、20mAの通電試験)を行った結果を図4に示す。 [0034] Thus, before the formation of the quantum well structure GaN layer, supplying SiH 4, then the light emitting diode to produce a supply of the group III material and SiH 4 was stopped for a certain period of time, aging test It is shown (temperature 60 ° C., 90% humidity, current test 20 mA) to the results of Figure 4.

【0035】この図4に示すように、本実施形態で作製した発光ダイオードは、寿命特性に初期劣化が見られなかった。 [0035] As shown in FIG. 4, the light emitting diode manufactured in this embodiment, initial deterioration in life characteristics was observed.

【0036】なお、本実施形態では、工程110においてIII族原料およびSiH 4の供給停止時間を5分間としたが、この時間を1秒、3秒、30秒、15分および6 [0036] In the present embodiment, although the step 110 the supply stop time of the group III source and SiH 4 and 5 minutes, the time of 1 second, 3 seconds, 30 seconds, 15 minutes and 6
0分と変化させた試料を作製したところ、供給停止時間を3秒、30秒および15分とした試料では本実施形態と寿命特性が同じであった。 It was manufactured 0 minutes a sample was varied, three seconds the supply stop time, the present embodiment and the lifetime characteristics were the same in 30 seconds and 15 minutes and samples. しかし、供給停止時間を6 However, the supply stop time 6
0分とした試料は初期劣化は起こらなかったものの、素子寿命が1000時間もたなかった。 Although 0 minutes and samples did not occur early degradation, it had no device life is 1000 hours. さらに、供給停止時間を1秒とした試料の初期劣化は従来例の1/2程度であった。 Furthermore, the initial degradation of the sample supply stop time and 1 seconds was about 1/2 of the conventional example.

【0037】また、本実施形態では、工程109においてSiH 4の供給量を1nmolとしたが、この供給量を0.1nmol、10nmol、100nmol、1 Further, in the present embodiment, in the step 109 it was 1nmol the supply amount of SiH 4, 0.1 nmol this supply amount, 10 nmol, 100 nmol, 1
μmolおよび10μmolと変化させた試料を作製したところ、SiH 4の供給量が10nmolから1μm It was manufactured μmol and 10μmol the samples varied, 1 [mu] m supply amount of SiH 4 from 10nmol
olまでは本実施形態と同様の寿命特性を示した。 Until ol showed similar lifespan characteristics and this embodiment. しかし、SiH 4の供給量を0.1nmolとした試料では寿命特性の改善は見られず、初期劣化が生じた。 However, in the samples with 0.1nmol the supply amount of SiH 4 improvement in life characteristics was not observed, the initial degradation has occurred. さらに、SiH 4の供給量を10μmolとした試料では発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 Further, weak luminescence intensity in samples with 10μmol the supply amount of SiH 4, can not be performed aging test.

【0038】図6に本実施形態の製造方法で作製した素子のSIMS測定結果を示し、図14に従来の製造方法で作製した素子のSIMS測定結果を示す。 [0038] Figure 6 shows the SIMS measurement results of element produced by the production method of the present embodiment, a SIMS measurement results of elements manufactured by the conventional manufacturing method in FIG. 14.

【0039】これらの図から、本実施形態の製造方法で作製した素子では、InGaN層4とSiドープGaN [0039] From these figures, the element manufactured by the manufacturing method of this embodiment, InGaN layer 4 and the Si-doped GaN
層3との界面でSi濃度が高くなっていることがわかる。 It can be seen that Si concentration is high at the interface between the layer 3. ここで、SiH 4の供給量を1nmolとした試料ではInGaN層4とSiドープGaN層3との界面でSi濃度が2×10 18 cm -3であり、SiH 4の供給量を1μmolとした試料ではInGaN層4とSiドープGaN層3との界面でSi濃度が1×10 21 cm -3である。 Here, the sample was 1nmol the supply amount of SiH 4 is InGaN layer 4 and Si Si concentration at the interface between the doped GaN layer 3 is 2 × 10 18 cm -3, and a 1μmol the supply amount of SiH 4 sample in the Si concentration at the interface between the InGaN layer 4 and the Si-doped GaN layer 3 is 1 × 10 21 cm -3. よって、InGaN層4とSiドープGaN層3 Thus, InGaN layer 4 and the Si-doped GaN layer 3
との界面でのSi濃度が2×10 18 cm -3以上1×10 Si concentration in the interface of 2 × 10 and 18 cm -3 to 1 × 10
21 cm -3の範囲でエージング試験の結果が良好であることがわかる。 Results of aging test in a range of 21 cm -3 is found to be good. この理由は、図5に示すように、In組成のばらつきの均一化、および組成の面内分布の均一化が十分になるためである。 This is because, as shown in FIG. 5, homogenization of the variation in the In composition, and uniformity of in-plane distribution of the composition is to become sufficiently.

【0040】なお、Si源としてSi(C 254およびSi 26についても実験を行ったが、SIMS測定の結果、InGaN層4とSiドープGaN層3との界面でのSi濃度が2×10 18 cm -3以上1×10 21 cm -3 [0040] Note that Si (C 2 H 5) 4 and Si 2 H 6 as the Si source was also experimented, Si concentration at the interface result, the InGaN layer 4 and the Si-doped GaN layer 3 of the SIMS measurement There 2 × 10 18 cm -3 or more 1 × 10 21 cm -3
の範囲でエージング試験の結果が良好であった。 Results of aging test in the range of was good.

【0041】さらに、工程107において、SiH 4の供給量を1nmolとしてn型GaN層3にSiを濃度2×10 18 cm -3ドーピングしたところ、試料の発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 [0041] Further, in step 107, it was a Si n-type GaN layer 3 the supply amount of SiH 4 as 1nmol concentration 2 × and 10 18 cm -3 doping, weak emission intensity of the sample, is possible to perform aging test could not.
また、n型GaN層3にSiを濃度2×10 18 cm -3以上ドーピングした試料を作製したが、どの試料も発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 Although the Si in the n-type GaN layer 3 to prepare a sample doping concentration 2 × 10 18 cm -3 or more, any sample is weak emission intensity, it is impossible to perform the aging test.

【0042】また、本実施形態では、工程109においてSiH 4の供給時間を1分間としたが、この時間を1 Further, in the present embodiment, the supply time of SiH 4 was set to 1 minute in step 109, the time 1
秒、10秒、5分および15分と変化させた試料を作製したところ、供給時間を1秒、10秒および5分とした試料では本実施形態と同様の寿命特性を示した。 Sec, 10 sec, was produced 5 minutes and 15 minutes with varying sample, one second supply time, in 10 seconds and 5 minutes and samples showed similar lifespan characteristics and this embodiment. しかし、供給時間を15分とした試料は発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 However, sample feed time was 15 minutes is weak emission intensity, it is impossible to perform the aging test.

【0043】さらに、本実施形態では、工程109および工程110の温度を900℃としたが、工程109および工程110の温度を500℃、600℃、740 [0043] Further, in the present embodiment, the temperature in step 109 and step 110 was 900 ° C., the temperature in step 109 and step 110 500 ° C., 600 ° C., 740
℃、1050℃、1100℃および1200℃と変化させた試料を作製したところ、温度を600℃、740 ° C., 1050 ° C., were manufactured 1100 ° C. and 1200 ° C. and the sample was varied, the temperature 600 ° C., 740
℃、1050℃および1100℃とした試料では本実施形態と同様の寿命特性を示した。 ° C., showed similar lifespan characteristics and this embodiment in the sample and the 1050 ° C. and 1100 ° C.. しかし、工程109および工程110の温度を500℃および1200℃とした試料では、素子寿命が200時間しかもたなかった。 However, the temperature of step 109 and step 110 and 500 ° C. and 1200 ° C. sample element lifetime did not have only 200 hours.
この理由は、図5に示すようなIn組成のばらつきの均一化や組成の面内分布の均一化が十分ではないためである。 This is because uniform in-plane distribution of the uniform and composition variation in the In composition, as shown in FIG. 5 is not sufficient.

【0044】なお、本実施形態では、InGaN単一量子井戸発光層をノンドープとしたが、InGaN発光層のSi濃度を1017cm -3 、10 18 cm -3 、10 19 [0044] In the present embodiment, although the InGaN single quantum well light emitting layer was undoped, 1017 cm -3 of Si concentration of the InGaN light-emitting layer, 10 18 cm -3, 10 19 c
-3および10 20 cm -3とした試料を作製したところ、 It was manufactured samples with m -3 and 10 20 cm -3,
発光層のSi濃度を10 17 cm -3 、10 18 cm -3および10 19 cm -3とした試料では素子寿命特性が本実施形態と同じであった。 Si concentration of the luminescent layer 10 17 cm -3, device lifetime characteristics were the same as the embodiment in samples with 10 18 cm -3 and 10 19 cm -3. しかし、発光層のSi濃度を10 20 However, the Si concentration of the light-emitting layer 10 20 c
-3とした試料は発光強度が低く、素子寿命が10時間しかもたなかった。 m -3 and sample emission intensity is low, device life could not have only 10 hours.

【0045】さらに、本実施形態では、InGaN単一量子井戸発光層の成長後、すぐにAlGaN保護層を成長しているが、発光層の成長後にIII族元素の供給を停止して成長中断を行ってもよい。 [0045] Further, in the present embodiment, after the growth of InGaN single quantum well active layer, immediately but growing the AlGaN protection layer, the growth interruption by stopping the supply of the group III element after the growth of the light-emitting layer it may be carried out. この成長中断時間を1 This growth interruption time 1
分、10分および100分とした試料を作製したところ、成長中断時間を1分および10分とした試料は良好な寿命特性を示した。 Min, were manufactured samples and 10 minutes and 100 minutes, samples of the growth interruption time 1 min and 10 min showed good life characteristics. しかし、成長中断時間を100分とした試料は発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 However, growth interruption and time 100 minutes the sample is weak emission intensity, it is impossible to perform the aging test.

【0046】(実施形態2)本実施形態では、量子井戸構造をGaN層上に形成する前にSiH 4を供給した後、SiH 4の供給を一定期間停止する工程を設けずに窒化物系化合物半導体発光素子を作製した例について説明する。 [0046] In Embodiment 2 This embodiment, after supplying the SiH 4 before forming the quantum well structure GaN layer, nitride compound without providing the step of stopping constant supply of SiH 4 periods It will be described an example of manufacturing a semiconductor light-emitting element.

【0047】図7は本実施形態の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法における各工程の基板加熱設定温度の変化を示す図である。 [0047] FIG. 7 is a graph showing changes in the substrate heating temperature setting of each step in the method for manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present embodiment. 各半導体層の成長はMOCVD Growth of each semiconductor layer MOCVD
法により行う。 Carried out by the law.

【0048】まず、工程201において、サファイア基板1を室温から1100℃に昇温する。 [0048] First, in step 201, the temperature is raised to 1100 ° C. sapphire substrate 1 from the room temperature. 次に、工程20 Next, step 20
2において、基板温度1100℃にてH 2キャリアーガスを20l/分供給し、基板クリーニングを20分間行う。 In 2, the H 2 carrier gas and 20l / min supplied at a substrate temperature of 1100 ° C., the substrate is cleaned for 20 minutes. 続いて、工程203において、H 2キャリアーガスを供給し、基板温度を1100℃から550℃まで降温する。 Subsequently, in step 203, supply of H 2 carrier gas, to the substrate temperature is lowered from 1100 ° C. to 550 ° C.. その後、工程204において、H 2キャリアーガスにNH 3を3.5l/分加えて供給し、基板温度を5 Thereafter, in step 204, the NH 3 is supplied in addition 3.5 l / min of H 2 carrier gas, the substrate temperature 5
50℃に安定させる。 Stabilize the 50 ° C.. 次に、工程205において、基板温度550℃にてH 2キャリアーガスにTMAを9μm Next, in step 205, the TMA in H 2 carrier gas at a substrate temperature of 550 ° C. 9 .mu.m
ol/分とNH 3を3.5l/分加えて供給し、厚み3 The ol / min NH 3 fed in addition 3.5 l / min, thickness 3
5nmのAlNバッファー層2を成長する。 Growing the AlN buffer layer 2 of 5 nm. 続いて、工程206において、TMAの供給を停止し、H 2キャリアーガスあるいはN 2キャリアーガスを供給して基板温度を550℃から1050℃まで昇温する。 Subsequently, in step 206, stopping the supply of TMA, and supplies of H 2 carrier gas or N 2 carrier gas for raising the substrate temperature from 550 ° C. to 1050 ° C.. その後、工程207において、H 2キャリアーガスにTMGを50 Thereafter, in step 207, the TMG in H 2 carrier gas 50
μmol/分とNH 3を7l/分とSiH 4を10nmo [mu] mol / min of NH 3 7l / min 10nmo the SiH 4
l/分加えて供給し、厚み3μmのSiドープn型Ga l / min addition was fed, the thickness 3 [mu] m Si-doped n-type Ga
N層3を成長する。 The growth of the N layer 3.

【0049】次に、工程208において、TMGおよびSiH 4の供給を停止し、H 2キャリアーガスあるいはH Next, in step 208, the supply of TMG is stopped and SiH 4, H 2 carrier gas or H
2キャリアーガスにNH 3を7l/分加えたものを供給して基板温度を1050℃から740℃まで降温する。 The NH 3 to 2 carrier gas by supplying the plus 7l / min to the substrate temperature is lowered to 740 ° C. from 1050 ° C.. 続いて、工程209において、N 2キャリアーガスにNH 3 Subsequently, in step 209, NH 3 to N 2 carrier gas
を7l/分加えて供給し、基板温度を740℃に安定させる。 It was supplied in addition 7l / min, to stabilize the substrate temperature to 740 ° C.. その後、工程210において、N 2キャリアーガスにSiH 4を1nmol/分加えて供給し、基板温度740℃で1分間保持する。 Thereafter, in step 210, and fed the SiH 4 was added 1 nmol / min N 2 carrier gas and held for one minute at a substrate temperature of 740 ° C.. 次に、工程211において、SiH 4の供給を停止し、N 2キャリアーガスにTM Next, in step 211, to stop the supply of SiH 4, the N 2 carrier gas TM
Gを7μmol/分とTMIを17μmol/分とNH 17μmol the 7μmol / min TMI the G / min NH
3を20l/分加えて供給し、厚み2nmのIn 0.3 Ga 3 is supplied in addition 20l / min, thickness 2 nm an In 0.3 Ga
0.7 N単一量子井戸発光層4を成長する。 Growing 0.7 N single quantum well emission layer 4.

【0050】続いて、工程212において、基板温度7 [0050] Subsequently, in step 212, the substrate temperature 7
40℃にてN 2キャリアーガスにTMGを7μmol/ 7μmol the TMG to N 2 carrier gas at 40 ° C. /
分とTMAを0.7μmol/分とCp 2 Mgを0.2 0.2 0.7Myumol / min Cp 2 Mg and TMA minutes
μmol/分とNH 3を20l/分加えて供給し、厚み20nmのMgドープp型Al 0.1 Ga 0.9 N保護層5を成長する。 The [mu] mol / min NH 3 fed in addition 20l / min, to grow a Mg-doped p-type Al 0.1 Ga 0.9 N protective layer 5 having a thickness of 20 nm. その後、工程213において、N 2キャリアーガスにNH 3を20l/分加えて供給し、基板温度を740℃から1050℃に昇温する。 Thereafter, in step 213, the NH 3 is supplied in addition 20l / min N 2 carrier gas, to raise the temperature of the substrate temperature from 740 ° C. to 1050 ° C.. 次に、工程214 Next, the step 214
において、キャリアーガスをH 2に切り替えてTMGを50μmol/分とCp 2 Mgを2μmol/分とNH 3 In, NH 3 2 [mu] mol / min to 50 [mu] mol / min Cp 2 Mg and TMG by switching the carrier gas of H 2
を7l/分供給して、厚み300nmのMgドープp型GaN層6を成長する。 The 7l / min feed to grow a Mg-doped p-type GaN layer 6 having a thickness of 300 nm. その後、工程215において、 Then, in step 215,
基板温度を1050℃から室温まで降温する。 To the substrate temperature is decreased from 1050 ° C. to room temperature. 以上により図3に示した半導体積層構造を作製する。 Thus manufacturing a semiconductor multilayer structure shown in FIG.

【0051】次に、Mg活性化のためのアニールをN 2 Next, an annealing for Mg activation N 2
雰囲気中800℃で20分間行う。 It carried out at 800 ℃ in the atmosphere for 20 minutes. その後、ドライエッチングによりSiドープn型GaN層3を一部露出させてn型電極7とp型透光性電極8とp型電極9を形成し、図2に示したLED構造を作製する。 Then, to expose partially the Si-doped n-type GaN layer 3 to form an n-type electrode 7 and the p-type light-transmissive electrode 8 and the p-type electrode 9 by dry etching, to produce an LED structure shown in FIG.

【0052】このように、量子井戸構造をGaN層上に形成する前に、SiH 4を供給して作製した発光ダイオードについて、エージング試験を行った結果を図4に示す。 [0052] Thus, before the formation of the quantum well structure GaN layer, a light-emitting diode fabricated by supplying SiH 4, shows the results of aging test in FIG.

【0053】この図4に示すように、本実施形態で作製した発光ダイオードは、工程210を含まない従来の方法で作製した素子に比べて、寿命特性の初期劣化が改善されている。 [0053] As shown in FIG. 4, the light emitting diode manufactured in this embodiment, as compared to devices fabricated in conventional manner without the step 210, have improved initial deterioration of life characteristics.

【0054】なお、本実施形態では、工程210においてSiH 4の供給量を1nmolとしたが、この供給量を0.1nmol、10nmol、100nmol、1 [0054] In the present embodiment, a 1nmol the supply amount of SiH 4 at step 210, 0.1 nmol this supply amount, 10 nmol, 100 nmol, 1
μmolおよび10μmolと変化させた試料を作製したところ、SiH 4の供給量が10nmolから1μm It was manufactured μmol and 10μmol the samples varied, 1 [mu] m supply amount of SiH 4 from 10nmol
olまでは本実施形態と同様の寿命特性を示した。 Until ol showed similar lifespan characteristics and this embodiment. しかし、SiH 4の供給量を0.1nmolとした試料では寿命特性の改善は見られず、初期劣化が生じた。 However, in the samples with 0.1nmol the supply amount of SiH 4 improvement in life characteristics was not observed, the initial degradation has occurred. さらに、SiH 4の供給量を10μmolとした試料では発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 Further, weak luminescence intensity in samples with 10μmol the supply amount of SiH 4, can not be performed aging test.

【0055】この実施形態の製造方法で作製した素子にSIMS測定を行ったところ、InGaN層4とSiドープGaN層3との界面でSi濃度が高くなっている。 [0055] was subjected to element SIMS measurement was fabricated by the manufacturing method of this embodiment, Si concentration is high at the interface between the InGaN layer 4 and the Si-doped GaN layer 3.
ここで、SiH 4の供給量を1nmolとした試料ではInGaN層4とSiドープGaN層3との界面でSi Si Here, at the interface between the InGaN layer 4 and the Si-doped GaN layer 3 in the sample with 1nmol the supply amount of SiH 4
濃度が2×10 18 cm -3であり、SiH 4の供給量を1 Concentration was 2 × 10 18 cm -3, the supply amount of SiH 4 1
μmolとした試料ではInGaN層4とSiドープG InGaN layer 4 in the sample with μmol and Si-doped G
aN層3との界面でSi濃度が1×10 21 cm -3であった。 Si concentration at the interface between aN layer 3 was 1 × 10 21 cm -3. よって、InGaN層4とSiドープGaN層3との界面でのSi濃度が2×10 18 cm -3以上1×10 21 Accordingly, the Si concentration at the interface between the InGaN layer 4 and the Si-doped GaN layer 3 2 × 10 18 cm -3 or more 1 × 10 21
cm -3の範囲でエージング試験の結果が良好であることがわかる。 results of aging test in the range of cm -3 is found to be good.

【0056】なお、Si源としてSi(C 254およびSi 26についても実験を行ったが、SIMS測定の結果、InGaN層4とSiドープGaN層3との界面でのSi濃度が2×10 18 cm -3以上1×10 21 cm -3 [0056] Note that Si (C 2 H 5) 4 and Si 2 H 6 as the Si source was also experimented, Si concentration at the interface result, the InGaN layer 4 and the Si-doped GaN layer 3 of the SIMS measurement There 2 × 10 18 cm -3 or more 1 × 10 21 cm -3
の範囲でエージング試験の結果が良好であった。 Results of aging test in the range of was good.

【0057】さらに、工程207において、SiH 4の供給量を1nmolとしてn型GaN層3にSiを濃度2×10 18 cm -3ドーピングしたところ、試料の発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 [0057] Further, in step 207, it was a Si n-type GaN layer 3 the supply amount of SiH 4 as 1nmol concentration 2 × and 10 18 cm -3 doping, weak emission intensity of the sample, is possible to perform aging test could not.
また、n型GaN層3にSiを濃度2×10 18 cm -3以上ドーピングした試料を作製したが、どの試料も発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 Although the Si in the n-type GaN layer 3 to prepare a sample doping concentration 2 × 10 18 cm -3 or more, any sample is weak emission intensity, it is impossible to perform the aging test.

【0058】また、本実施形態では、工程210においてSiH 4の供給時間を1分間としたが、この時間を1 [0058] Further, in the present embodiment, the supply time of SiH 4 was set to 1 minute in step 210, the time 1
秒、10秒、5分および15分と変化させた試料を作製したところ、供給時間を1秒、10秒および5分とした試料では本実施形態と同様の寿命特性を示した。 Sec, 10 sec, was produced 5 minutes and 15 minutes with varying sample, one second supply time, in 10 seconds and 5 minutes and samples showed similar lifespan characteristics and this embodiment. しかし、供給時間を15分とした試料は発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 However, sample feed time was 15 minutes is weak emission intensity, it is impossible to perform the aging test.

【0059】なお、本実施形態では、InGaN単一量子井戸発光層をノンドープとしたが、InGaN発光層のSi濃度を10 17 cm -3 、10 18 cm -3 、10 19 cm [0059] In the present embodiment, the InGaN single quantum well light emitting layer was undoped, Si concentration 10 17 cm -3 of InGaN light emitting layer, 10 18 cm -3, 10 19 cm
-3および10 20 cm -3とした試料を作製したところ、発光層のSi濃度を10 17 cm -3 and 10 20 cm -3 and samples were manufactured, the Si concentration of the light-emitting layer 10 17 cm -3 、10 18 cm -3および1 -3, 10 18 cm -3 and 1
19 cm -3とした試料では素子寿命特性が本実施形態と同じであった。 0 19 cm -3 and the device lifetime characteristics in samples was the same as the embodiment. しかし、発光層のSi濃度を10 20 cm However, the Si concentration of the light-emitting layer 10 20 cm
-3とした試料は発光強度が低く、素子寿命が10時間しかもたなかった。 -3 and sample emission intensity is low, device life could not have only 10 hours.

【0060】さらに、本実施形態では、InGaN単一量子井戸発光層の成長後、すぐにAlGaN保護層を成長しているが、発光層の成長後にIII族元素の供給を停止して成長中断を行ってもよい。 [0060] Further, in the present embodiment, after the growth of InGaN single quantum well active layer, immediately but growing the AlGaN protection layer, the growth interruption by stopping the supply of the group III element after the growth of the light-emitting layer it may be carried out. この成長中断時間を1 This growth interruption time 1
分、10分および100分とした試料を作製したところ、成長中断時間を1分および10分とした試料は良好な寿命特性を示した。 Min, were manufactured samples and 10 minutes and 100 minutes, samples of the growth interruption time 1 min and 10 min showed good life characteristics. しかし、成長中断時間を100分とした試料は発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 However, growth interruption and time 100 minutes the sample is weak emission intensity, it is impossible to perform the aging test.

【0061】(実施形態3)本実施形態では、GaN層上に設けたAlGaN層上に量子井戸構造を形成する前に、SiH 4を供給した後、SiH 4の供給を一定期間停止して窒化物系化合物半導体発光素子を作製した例について説明する。 [0061] In Embodiment 3 In this embodiment, before forming a quantum well structure on the AlGaN layer provided on GaN layer, after supplying SiH 4, and a period of time stopping the supply of the SiH 4 nitride It will be described an example of manufacturing a object-based compound semiconductor light-emitting device.

【0062】図8は本実施形態の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法における各工程の基板加熱設定温度の変化を示す図である。 [0062] FIG. 8 is a graph showing changes in the substrate heating temperature setting of each step in the method for manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present embodiment. 各半導体層の成長はMOCVD Growth of each semiconductor layer MOCVD
法により行う。 Carried out by the law.

【0063】まず、工程301において、サファイア基板を室温から1100℃に昇温する。 [0063] First, in step 301, the temperature is raised to 1100 ° C. sapphire substrate from room temperature. 次に、工程302 Next, step 302
において、基板温度1100℃にてH2キャリアーガスを20l/分供給し、基板クリーニングを20分間行う。 In, of H2 carrier gas and 20l / min supplied at a substrate temperature of 1100 ° C., the substrate is cleaned for 20 minutes. 続いて、工程303において、H 2キャリアーガスを供給し、基板温度を1100℃から550℃まで降温する。 Subsequently, in step 303, supply of H 2 carrier gas, to the substrate temperature is lowered from 1100 ° C. to 550 ° C.. その後、工程304において、H 2キャリアーガスにNH 3を3.5l/分加えて供給し、基板温度を5 Thereafter, in step 304, the NH 3 is supplied in addition 3.5 l / min of H 2 carrier gas, the substrate temperature 5
50℃に安定させる。 Stabilize the 50 ° C.. 次に、工程305において、基板温度550℃にてH 2キャリアーガスにTMAを9μm Next, in step 305, the TMA in H 2 carrier gas at a substrate temperature of 550 ° C. 9 .mu.m
ol/分とNH 3を3.5l/分加えて供給し、厚み3 The ol / min NH 3 fed in addition 3.5 l / min, thickness 3
5nmのAlNバッファー層を成長する。 Growing an AlN buffer layer of 5 nm. 続いて、工程306において、TMAの供給を停止し、H 2キャリアーガスあるいはN 2キャリアーガスを供給して基板温度を550℃から1050℃まで昇温する。 Subsequently, in step 306, stopping the supply of TMA, and supplies of H 2 carrier gas or N 2 carrier gas for raising the substrate temperature from 550 ° C. to 1050 ° C.. その後、工程307において、H 2キャリアーガスにTMGを50μ Thereafter, in step 307, the TMG in H 2 carrier gas 50μ
mol/分とNH 3を7l/分とSiH 4を10nmol mol / min and the NH 3 7l / min 10nmol the SiH 4
/分加えて供給し、厚み3μmのSiドープn型GaN / Min addition was fed, the thickness 3 [mu] m Si-doped n-type GaN
層を成長する。 The growth of the layer. 次に、工程308において、TMGおよびSiH 4の供給を停止し、N 2キャリアーガスまたはN Next, in step 308, the supply of TMG is stopped and SiH 4, N 2 carrier gas or N
2キャリアーガスにNH 3を7l/分加えたものを供給して基板温度を1050℃から1090℃まで昇温する。 2 and NH 3 in the carrier gas by supplying the plus 7l / min to raise the temperature of the substrate temperature from 1050 ° C. to 1090 ° C..
続いて、工程309において、H 2キャリアーガスにT Subsequently, in step 309, in H 2 carrier gas T
MGを50μmol/分とTMAを5μmol/分とN The 50μmol / min and TMA the MG 5μmol / min N
3を7l/分とSiH 4を10nmol/分加えて供給し、厚み0.1μmのSiドープn型AlGaN層を成長する。 The H 3 7l / min SiH 4 is supplied in addition 10 nmol / min to grow a Si-doped n-type AlGaN layer having a thickness of 0.1 [mu] m. その後、工程310において、TMG、TMA Thereafter, in step 310, TMG, TMA
およびSiH 4の供給を停止し、H 2キャリアーガスあるいはH 2キャリアーガスにNH3を7l/分加えたものを供給して基板温度を1090℃から900℃まで降温する。 And the supply of SiH 4 was stopped, and supplies those of NH3 was added 7l / min of H 2 carrier gas or H 2 carrier gas to the substrate temperature is decreased from 1090 ° C. to 900 ° C.. 次に、工程311において、H 2キャリアーガスにSiH 4を1nmol/分加えて供給し、基板温度90 Next, in step 311, and fed the SiH 4 was added 1 nmol / min of H 2 carrier gas, the substrate temperature 90
0℃で1分間保持する。 Hold 1 min at 0 ° C.. 続いて、工程312において、 Then, in step 312,
SiH 4の供給を停止し、H 2キャリアーガスあるいはH The supply of SiH 4 was stopped, H 2 carrier gas or H
2キャリアーガスにNH 3を7l/分加えたものを供給し、基板温度900℃で5分間成長中断を行う。 The NH 3 to 2 carrier gas supply plus 7l / min, for 5 minutes growth interruption at a substrate temperature of 900 ° C.. その後、工程313において、H 2キャリアーガスを供給して基板温度を900℃から740℃まで降温する。 Thereafter, in step 313, by supplying the H 2 carrier gas to the substrate temperature is lowered to 740 ° C. from 900 ° C.. 次に、工程314において、N 2キャリアーガスにNH 3を7l/分加えて供給し、基板温度を740℃に安定させる。 Next, in step 314, and fed the NH 3 added 7l / min N 2 carrier gas, to stabilize the substrate temperature to 740 ° C.. 続いて、工程315において、N 2キャリアーガスにTMGを7μmol/分とTMIを17μmol/分とNH 3を20l/分加えて供給し、厚み2nmのIn Subsequently, in step 315, N 2 a 17Myumol / min NH 3 and carrier gas to the TMG 7 [mu] mol / min TMI supplied in addition 20l / min, thickness 2 nm an In
0.3 Ga 0.7 N単一量子井戸発光層を成長する。 0.3 Ga 0.7 N is grown a single quantum well emission layer.

【0064】その後、工程316において、基板温度7 [0064] Then, in step 316, a substrate temperature of 7
40℃にてN 2キャリアーガスにTMGを7μmol/ 7μmol the TMG to N 2 carrier gas at 40 ° C. /
分とTMAを0.7μmol/分とCp 2 Mgを0.2 0.2 0.7Myumol / min Cp 2 Mg and TMA minutes
μmol/分とNH 3を20l/分加えて供給し、厚み20nmのMgドープp型Al 0.1 Ga 0.9 N保護層を成長する。 The [mu] mol / min NH 3 fed in addition 20l / min, to grow a Mg-doped p-type Al 0.1 Ga 0.9 N protective layer having a thickness of 20 nm. 次に、工程317において、N 2キャリアーガスにNH 3を20l/分加えて供給し、基板温度を74 Next, in step 317, the NH 3 is supplied in addition 20l / min N 2 carrier gas, the substrate temperature 74
0℃から1050℃に昇温する。 0 heated to 1050 ℃ from ℃. 続いて、工程318において、キャリアーガスをH 2に切り替えてTMGを5 Subsequently, in step 318, the TMG switch the carrier gas to the H 2 5
0μmol/分とCp 2 Mgを2μmol/分とNH 3を7l/分供給して、厚み300nmのMgドープp型G 0Myumol / min was supplied 7l / min, NH 3 and Cp 2 Mg 2 [mu] mol / min, the thickness 300 nm Mg-doped p-type G
aN層を成長する。 The growth of the aN layer. その後、工程319において、基板温度を1050℃から室温まで降温させる。 Thereafter, in step 319, to the substrate temperature is lowered from 1050 ° C. to room temperature. 以上により本実施形態の半導体積層構造を作製する。 Fabricating a semiconductor laminated structure of the present embodiment as described above.

【0065】次に、Mg活性化のためのアニールをN 2 Next, the annealing for the Mg activation N 2
雰囲気中800℃で20分間行う。 It carried out at 800 ℃ in the atmosphere for 20 minutes. その後、ドライエッチングによりSiドープn型GaN層を一部露出させてn型電極とp型透光性電極とp型電極を形成し、本実施形態のLED構造を作製する。 Then, to expose partially the Si-doped n-type GaN layer forming the n-type electrode and the p-type light-transmissive electrode and the p-type electrode by dry etching, to produce an LED structure of the present embodiment.

【0066】このように、量子井戸構造をAlGaN層上に形成する前に、SiH 4を供給し、その後、III族原料およびSiH 4の供給を一定期間停止して作製した発光ダイオードについて、エージング試験を行った結果を図4に示す。 [0066] Thus, prior to forming a quantum well structure on the AlGaN layer, supplying SiH 4, then the light emitting diode to produce a supply of the group III material and SiH 4 was stopped for a certain period of time, aging test Figure 4 shows the results of performing.

【0067】この図4に示すように、本実施形態で作製した発光ダイオードは、寿命特性に初期劣化が見られなかった。 [0067] As shown in FIG. 4, the light emitting diode manufactured in this embodiment, initial deterioration in life characteristics was observed.

【0068】なお、本実施形態において、工程309で形成するAlGaN層のAl組成比を変化させてGa [0068] Incidentally, in the present embodiment, by changing the Al composition ratio of AlGaN layer formed in step 309 Ga
N、Al 0.1 Ga 0.9 N、Al 0.2 Ga 0.8 N、Al 0.3 N, Al 0.1 Ga 0.9 N, Al 0.2 Ga 0.8 N, Al 0.3 G
0.7 N、Al 0.5 Ga 0.5 NおよびAlNとした試料を作製してエージング試験を行ったところ、どの素子でも寿命特性が良好であった。 a 0.7 N, was subjected to aging tests to prepare a sample with Al 0.5 Ga 0.5 N and AlN, the life characteristic was good in any element.

【0069】また、本実施形態では、工程311の温度を900℃としたが、工程311の温度を500℃、6 [0069] Further, in the present embodiment, the temperature of step 311 was 900 ° C., the temperature in step 311 500 ° C., 6
00℃、740℃、1050℃、1100℃、1200 00 ℃, 740 ℃, 1050 ℃, 1100 ℃, 1200
℃および1300℃と変化させた試料を作製したところ、温度を600℃、740℃、1050℃、1100 ° C. and were manufactured 1300 ° C. and the sample was varied, the temperature 600 ℃, 740 ℃, 1050 ℃, 1100
℃および1200℃とした試料では900℃と同様の寿命特性を示した。 It showed similar lifespan characteristics and 900 ° C. in ° C. and 1200 ° C. and samples. しかし、工程311の温度を500℃ However, the temperature in step 311 500 ° C.
および1300℃とした試料では、発光特性が悪く、寿命特性を測定することができなかった。 In and 1300 ° C. and the sample, the emission characteristics deteriorate, it could not be measured life characteristics.

【0070】さらに、本実施形態では、工程312においてIII族原料およびSiH4の供給停止時間を5分間としたが、この時間を1秒、3秒、30秒、15分および60分と変化させた試料を作製したところ、供給停止時間を3秒、30秒および15分とした試料では本実施形態と寿命特性が同じであった。 [0070] Further, in this embodiment, although the supply stop time of the group III material and SiH4 and 5 minutes in step 312, the time of 1 second, 3 seconds, 30 seconds, is changed from 15 min and 60 min When a sample was prepared, 3 seconds supply stop time, the present embodiment and the lifetime characteristics were the same in 30 seconds and 15 minutes and samples. しかし、供給停止時間を60分とした試料は初期劣化は起こらなかったものの、 However, although the sample of the supply stop time was 60 minutes it did not cause early deterioration,
素子寿命が1000時間もたなかった。 Element life did not have 1000 hours. さらに、供給停止時間を1秒とした試料の初期劣化は従来例の1/2程度であった。 Furthermore, the initial degradation of the sample supply stop time and 1 seconds was about 1/2 of the conventional example.

【0071】また、本実施形態では、工程311においてSiH 4の供給量を1nmolとしたが、この供給量を0.1nmol、10nmol、100nmol、1 [0071] Further, in the present embodiment, in the step 311 it was 1nmol the supply amount of SiH 4, 0.1 nmol this supply amount, 10 nmol, 100 nmol, 1
μmolおよび10μmolと変化させた試料を作製したところ、SiH 4の供給量が10nmolから1μm It was manufactured μmol and 10μmol the samples varied, 1 [mu] m supply amount of SiH 4 from 10nmol
olまでは本実施形態と同様の寿命特性を示した。 Until ol showed similar lifespan characteristics and this embodiment. しかし、SiH 4の供給量を0.1nmolとした試料では寿命特性の改善は見られず、初期劣化が生じた。 However, in the samples with 0.1nmol the supply amount of SiH 4 improvement in life characteristics was not observed, the initial degradation has occurred. さらに、SiH 4の供給量を10μmolとした試料では発光強 本実施形態の製造方法で作製した素子にSIMS Further, in the samples with 10μmol the supply amount of SiH 4 SIMS to element produced by the manufacturing method of the light-emitting strength this embodiment
測定を行うと、InGaN層とSiドープAlGaN層との界面でSi濃度が高くなっている。 When performing the measurement, Si concentration is high at the interface between the InGaN layer and the Si-doped AlGaN layer. ここで、SiH Here, SiH
4の供給量を1nmolとした試料ではInGaN層とSiドープAlGaN層との界面でSi濃度が2×10 4 Si concentration at the interface 2 × 10 between the InGaN layer and the Si-doped AlGaN layer supply amount in samples with 1nmol of
18 cm -3であり、SiH 4の供給量を1μmolとした試料ではInGaN層とSiドープAlGaN層との界面でSi濃度が1×10 21 cm -3である。 18 cm -3, in the samples with 1μmol the supply amount of SiH 4 is Si concentration at the interface 1 × 10 21 cm -3 between the InGaN layer and the Si-doped AlGaN layer. よって、In Thus, In
GaN層とSiドープAlGaN層との界面でのSi濃度が2×10 18 cm -3以上1×10 21 cm -3の範囲でエージング試験の結果が良好であった。 Si concentration in the interface between the GaN layer and the Si-doped AlGaN layer is 2 × 10 18 cm -3 or more 1 × 10 21 cm results of aging test in the range of -3 was good.

【0072】なお、Si源としてSi(C 254およびSi 26についても実験を行ったが、SIMS測定の結果、InGaN層とSiドープAlGaN層との界面でのSi濃度が2×10 18 cm -3以上1×10 21 cm -3 [0072] Note that an experiment was conducted also Si (C 2 H 5) 4 and Si 2 H 6 as the Si source, the Si concentration at the interface with the result, InGaN layer and the Si-doped AlGaN layer of SIMS measurement 2 × 10 18 cm -3 or more 1 × 10 21 cm -3
の範囲でエージング試験の結果が良好であった。 Results of aging test in the range of was good.

【0073】さらに、工程307において、SiH 4の供給量を1nmolとしてn型GaN層にSiを濃度2 [0073] Further, in step 307, the concentration of Si in the n-type GaN layer supply amount of SiH 4 as 1 nmol 2
×10 18 cm -3ドーピングしたところ、試料の発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 × 10 18 was cm -3 doping, the emission intensity of the sample is weak, it is impossible to perform the aging test. また、n型GaN層にSiを濃度2×10 18 cm -3以上ドーピングした試料を作製したが、どの試料も発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 Although samples were produced doped concentration of 2 × 10 18 cm -3 or more Si in the n-type GaN layer, which sample is weak emission intensity, it is impossible to perform the aging test.

【0074】また、本実施形態では、工程311においてSiH 4の供給時間を1分間としたが、この時間を1 [0074] Further, in the present embodiment, the supply time of SiH 4 was set to 1 minute in step 311, the time 1
秒、10秒、5分および15分と変化させた試料を作製したところ、供給時間を1秒、10秒および5分とした試料では本実施形態と同様の寿命特性を示した。 Sec, 10 sec, was produced 5 minutes and 15 minutes with varying sample, one second supply time, in 10 seconds and 5 minutes and samples showed similar lifespan characteristics and this embodiment. しかし、供給時間を15分とした試料は発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 However, sample feed time was 15 minutes is weak emission intensity, it is impossible to perform the aging test.

【0075】さらに、本実施形態では、工程311および工程312の温度を900℃としたが、工程311および工程312の温度を500℃、600℃、740 [0075] Further, in the present embodiment, the temperature in step 311 and step 312 was 900 ° C., the temperature in step 311 and step 312 500 ° C., 600 ° C., 740
℃、1050℃、1100℃および1200℃と変化させた試料を作製したところ、温度を600℃、740 ° C., 1050 ° C., were manufactured 1100 ° C. and 1200 ° C. and the sample was varied, the temperature 600 ° C., 740
℃、1050℃および1100℃とした試料では本実施形態と同様の寿命特性を示した。 ° C., showed similar lifespan characteristics and this embodiment in the sample and the 1050 ° C. and 1100 ° C.. しかし、工程311および工程312の温度を500℃および1200℃とした試料では、寿命特性が良くなかった。 However, it was the temperature of step 311 and step 312 and 500 ° C. and 1200 ° C. Samples were not good life characteristics.

【0076】なお、本実施形態では、InGaN単一量子井戸発光層をノンドープとしたが、InGaN発光層のSi濃度を10 17 cm -3 、10 18 cm -3 、10 19 cm [0076] In the present embodiment, the InGaN single quantum well light emitting layer was undoped, Si concentration 10 17 cm -3 of InGaN light emitting layer, 10 18 cm -3, 10 19 cm
-3および10 20 cm -3とした試料を作製したところ、発光層のSi濃度を10 17 cm -3 and 10 20 cm -3 and samples were manufactured, the Si concentration of the light-emitting layer 10 17 cm -3 、10 18 cm -3および1 -3, 10 18 cm -3 and 1
19 cm -3とした試料では素子寿命特性が本実施形態と同じであった。 0 19 cm -3 and the device lifetime characteristics in samples was the same as the embodiment. しかし、発光層のSi濃度を10 20 cm However, the Si concentration of the light-emitting layer 10 20 cm
-3とした試料は発光強度が低く、素子寿命が10時間しかもたなかった。 -3 and sample emission intensity is low, device life could not have only 10 hours.

【0077】さらに、本実施形態では、InGaN単一量子井戸発光層の成長後、すぐにAlGaN保護層を成長しているが、発光層の成長後にIII族元素の供給を停止して成長中断を行ってもよい。 [0077] Further, in the present embodiment, after the growth of InGaN single quantum well active layer, immediately but growing the AlGaN protection layer, the growth interruption by stopping the supply of the group III element after the growth of the light-emitting layer it may be carried out. この成長中断時間を1 This growth interruption time 1
分、10分および100分とした試料を作製したところ、成長中断時間を1分および10分とした試料は良好な寿命特性を示した。 Min, were manufactured samples and 10 minutes and 100 minutes, samples of the growth interruption time 1 min and 10 min showed good life characteristics. しかし、成長中断時間を100分とした試料は発光強度が弱く、エージング試験を行うことができなかった。 However, growth interruption and time 100 minutes the sample is weak emission intensity, it is impossible to perform the aging test.

【0078】(実施形態4)図9は本実施形態の窒化物系化合物半導体発光素子の概略構造を示す模式図である。 [0078] (Embodiment 4) FIG. 9 is a schematic view showing the schematic structure of a nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present embodiment.

【0079】この窒化物系化合物半導体発光素子は、サファイア基板701上に、AlNバッファー層702、 [0079] The nitride compound semiconductor light-on the sapphire substrate 701, AlN buffer layer 702,
Siドープn型GaN層703、Si +ドープn型Ga Si-doped n-type GaN layer 703, Si + doped n-type Ga
N層710、In 0.3 Ga 0.7 N単一量子井戸発光層70 N layer 710, In 0.3 Ga 0.7 N single quantum well active layer 70
4、Mgドープp型Al 0.1 Ga 0.9 N保護層705、M 4, Mg-doped p-type Al 0.1 Ga 0.9 N protective layer 705, M
gドープp型GaN層706を順次積層した構造を備えている。 It comprises sequentially stacked structure of the g-doped p-type GaN layer 706. p型GaN層706の上には透光性電極708 Translucent electrode is formed on the p-type GaN layer 706 708
およびp型電極709が形成され、n型GaN層703 And p-type electrode 709 is formed, n-type GaN layer 703
の露出部上にはn型電極707が形成されている。 The exposed portion on the n-type electrode 707 is formed. この窒化物系化合物半導体発光素子は、GaN層703(S The nitride-based compound semiconductor light-emitting device, GaN layer 703 (S
i濃度1×10 18 atoms/cm 3 )と発光層704 i concentration 1 × 10 18 atoms / cm 3 ) and the light emitting layer 704
(non dope)との間に両半導体層よりもSi濃度が高い層710を設けた以外は従来の製造方法により作製された窒化物系化合物半導体発光素子と同様の構造である。 The same structure as fabricated nitride compound semiconductor light-emitting device by the conventional production method but in which a Si concentration higher layer 710 than both the semiconductor layer between the (non dope). なお、Si濃度が高い層710は、GaN層7 Incidentally, Si concentration is high layer 710, GaN layer 7
03よりも高濃度でSiをドーピングすることにより形成することができ、本実施形態では厚み3nmの層71 Than 03 can be formed by doping Si at a high concentration, the layer thickness 3nm in this embodiment 71
0を形成した。 0 was formed.

【0080】この実施形態の窒化物系化合物半導体発光素子にエージング試験を行ったところ、発光強度の初期劣化が生じなかった。 [0080] was subjected to an aging test to the nitride-based compound semiconductor light-emitting device of this embodiment, the initial deterioration of the emission intensity did not occur. また、SIMS測定を行ったところ、InGaN層704とSiドープGaN層703との界面(層710および層710の近傍)でのSi濃度が2×10 18 cm -3以上1×10 21 cm -3の範囲でエージング試験の結果が良好であった。 When it was SIMS measurement, InGaN layer 704 and the Si-doped GaN layer Si concentration 2 × 10 18 at the interface (the vicinity of the layer 710 and layer 710) of the 703 cm -3 or more 1 × 10 21 cm -3 results of aging test in the range of was good. そして、Si濃度が2×10 18 cm -3未満では初期劣化が生じ、1×10 21 Then, Si concentration initial deterioration occurs is less than 2 × 10 18 cm -3, 1 × 10 21
cm -3を超えると発光強度が低下した。 It exceeds cm -3 and the emission intensity is lowered.

【0081】上記実施形態1〜実施形態4ではInGa [0081] InGa in Embodiment 1 Embodiment 4
N単一量子井戸発光層を用いた例について説明したが、 An example is described using a N single quantum well active layer,
InGaNAs単一量子井戸発光層またはInGaNP InGaNAs single quantum well active layer or InGaNP
単一量子井戸発光層を用いても、同様の効果が得られることを確認している。 Even with a single quantum well active layer, it has been confirmed that the same effect can be obtained. そこで、以下の実施形態5では、 Therefore, the 5 following embodiments,
InGaNAs単一量子井戸発光層を用いた例について説明する。 Examples will be described with InGaNAs single quantum well emission layer.

【0082】(実施形態5)図10は本実施形態の窒化物系化合物半導体発光素子の概略構造を示す模式図である。 [0082] (Embodiment 5) FIG. 10 is a schematic view showing the schematic structure of a nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present embodiment.

【0083】この窒化物系化合物半導体発光素子は、サファイア基板801上に、AlNバッファー層802、 [0083] The nitride compound semiconductor light-on the sapphire substrate 801, AlN buffer layer 802,
Siドープn型GaN層803、Si +ドープn型Ga Si-doped n-type GaN layer 803, Si + doped n-type Ga
N層810、In x Ga 1-xj As 1-j (0<x<1、 N layer 810, In x Ga 1-x N j As 1-j (0 <x <1,
0.7<j<1)単一量子井戸発光層804、Mgドープp型Al 0.1 Ga 0.9 N保護層805、Mgドープp型GaN層806を順次積層した構造を備えている。 0.7 <j <1) comprises a single quantum well active layer 804, Mg-doped p-type Al 0.1 Ga 0.9 N protective layer 805, Mg-doped p-type stacked sequentially the GaN layer 806. p型GaN層806の上には透光性電極808およびp型電極809が形成され、n型GaN層803の露出部上にはn型電極807が形成されている。 On the p-type GaN layer 806 is light transmitting electrode 808 and the p-type electrode 809 is formed, is on the exposed portion of the n-type GaN layer 803 n-type electrode 807 is formed. この窒化物系化合物半導体発光素子は、発光層としてInGaNAs単一量子井戸発光層804を用いた以外は、上記実施形態4 The nitride-based compound semiconductor light emitting device, except for using InGaNAs single quantum well active layer 804 as a light emitting layer, the above-described embodiment 4
の製造方法により作製された窒化物系化合物半導体発光素子と同様の構造である。 The same structure as fabricated nitride compound semiconductor light-emitting device by the manufacturing method of the.

【0084】この実施形態の窒化物系化合物半導体発光素子にエージング試験を行ったところ、発光強度の初期劣化が生じなかった。 [0084] was subjected to an aging test to the nitride-based compound semiconductor light-emitting device of this embodiment, the initial deterioration of the emission intensity did not occur.

【0085】なお、上記実施形態5では、発光層としてInGaNAs単一量子井戸構造の発光層を用いた例について説明したが、InGaNP単一量子井戸発光層を用いても、同様の効果が得られることを確認している。 [0085] In the above-described embodiment 5 has described the example of using the light-emitting layer of InGaNAs single quantum well structure as the light emitting layer, even with InGaNP single quantum well active layer, the same effect can be obtained it has been confirmed that.

【0086】さらに、上記実施形態1〜実施形態5ではサファイア基板を用いた例について説明したが、GaN [0086] Further, an example has been described in which a sapphire substrate is used in Embodiment 1 to Embodiment 5, GaN
基板を用いることによって、さらに本発明の効果を発揮できることを確認している。 By using the substrate, it was confirmed that further can exhibit the effects of the present invention. そこで、以下の実施形態6 Therefore, the following embodiments 6
では、GaN基板を用いた例について説明する。 In, an example of using a GaN substrate.

【0087】(実施形態6)図11は本実施形態の窒化物系化合物半導体発光素子の概略構造を示す模式図である。 [0087] (Embodiment 6) FIG. 11 is a schematic view showing the schematic structure of a nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present embodiment.

【0088】この窒化物系化合物半導体発光素子は、G [0088] The nitride compound semiconductor light-emitting element, G
aN基板901上に、GaNバッファー層902、Si On aN substrate 901, GaN buffer layer 902, Si
ドープn型GaN層903、Si +ドープn型GaN層910、In 0.3 Ga 0.7 N単一量子井戸発光層904、 Doped n-type GaN layer 903, Si + doped n-type GaN layer 910, In 0.3 Ga 0.7 N single quantum well active layer 904,
Mgドープp型Al 0.1 Ga 0 .9 N保護層905、Mgドープp型GaN層906を順次積層した構造を備えている。 Comprises sequentially stacked structure of the Mg-doped p-type Al 0.1 Ga 0 .9 N protective layer 905, the Mg-doped p-type GaN layer 906. p型GaN層906の上には透光性電極908およびp型電極909が形成され、GaN基板901の裏面にはn型電極907が形成されている。 On the p-type GaN layer 906 is light transmitting electrode 908 and the p-type electrode 909 is formed, the back surface of the GaN substrate 901 are formed n-type electrode 907. この窒化物系化合物半導体発光素子は、基板としてGaN基板901を用い、バッファー層としてGaN層を用いた以外は、上記実施形態4の製造方法により作製された窒化物系化合物半導体発光素子と同様の構造である。 The nitride-based compound semiconductor light emitting device, a GaN substrate 901 as a substrate, except for using GaN layer as a buffer layer, a nitride produced by the production method of the above embodiment 4 based compound semiconductor light-emitting device similar to the it is a structure.

【0089】この実施形態の窒化物系化合物半導体発光素子にエージング試験を行った結果を図4に示す。 [0089] shows the results of the aging test the nitride-based compound semiconductor light-emitting device of this embodiment in FIG. この図4に示すように、GaN基板を用いた本実施形態の窒化物系化合物半導体発光素子では、素子中の転位密度が低下することにより、サファイア基板を用いた場合に比べて寿命特性が改善されている。 As shown in FIG. 4, the nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present embodiment using the GaN substrate, by reducing the dislocation density in the device, improved life characteristics as compared with the case of using a sapphire substrate It is.

【0090】このように、実施形態1〜実施形態5の構造においてGaN基板を用いることにより、サファイア基板を用いた場合よりも本発明の効果をさらに発揮することができる。 [0090] Thus, by using the GaN substrate in the structure of embodiment 1 to embodiment 5, it is possible to further exhibit the effect of the present invention than with the sapphire substrate. ここで、GaN基板の面方位に関しては、GaN基板の{0001}面、{1−100}面、 Here, with respect to the plane orientation of the GaN substrate, {0001} plane of the GaN substrate, {1-100} plane,
{11−20}面、{1−101}面および{01−1 {11-20} plane, {1-101} plane and {01-1
2}面が好ましく、これらの面方位から±2度ずれていても本発明と同様な効果を得ることができる。 Preferably 2} plane, it is possible to obtain the same effect as the present invention deviate ± 2 degrees from these plane orientations.

【0091】上記実施形態1〜実施形態6では、発光層としてInGaN、InGaNAsまたはInGaNP [0091] In Embodiment 1 to Embodiment 6, InGaN light-emitting layer, InGaNAs or InGaNP
からなる単一量子井戸構造の発光層を用いたが、多重量子井戸構造の発光層を用いても良い。 While using the light emitting layer of a single quantum well structure made of, it may be used a light-emitting layer having a multiple quantum well structure. 例えば、In x For example, an In x G
1-x N(0<x<1)井戸層/GaN障壁層からなる多重量子井戸発光層や、In x Ga 1-x N(0<x<1) a 1-x N (0 < x <1) or a multiple quantum well active layer consisting of well layer / GaN barrier layer, In x Ga 1-x N (0 <x <1)
井戸層/In y Ga 1-y N(x>y)障壁層からなる多重量子井戸発光層、In a Ga 1-a1-b As b (0<a< Well layer / In y Ga 1-y N (x> y) multiple quantum well active layer made of the barrier layer, In a Ga 1-a N 1-b As b (0 <a <
1、0<b<0.1)井戸層/In c Ga 1-c1-d As d 1,0 <b <0.1) well layer / In c Ga 1-c N 1-d As d
(0<c<1、0<d<0.1)障壁層からなる多重量子井戸発光層、In a Ga 1-a1-b As b (0<a<1、 (0 <c <1,0 <d <0.1) multi-quantum well active layer made of the barrier layer, In a Ga 1-a N 1-b As b (0 <a <1,
0<b<0.1)井戸層/In x Ga 1-x N(0<x< 0 <b <0.1) well layer / In x Ga 1-x N (0 <x <
1)障壁層からなる多重量子井戸発光層、In e Ga 1-e 1) multi-quantum well active layer made of the barrier layer, In e Ga 1-e
1-ff (0<e<1、0<f<0.2)井戸層/In N 1-f P f (0 <e <1,0 <f <0.2) well layer / In
g Ga 1-g1-hh (0<g<1、0<h<0.2)障壁層からなる多重量子井戸発光層、In e Ga 1-e1-ff g Ga 1-g N 1- h P h (0 <g <1,0 <h <0.2) multi-quantum well active layer made of the barrier layer, In e Ga 1-e N 1-f P f
(0<e<1、0<f<0.2)井戸層/In x Ga 1-x (0 <e <1,0 <f <0.2) well layer / In x Ga 1-x
N(0<x<1)障壁層からなる多重量子井戸発光層、 N (0 <x <1) multiple quantum well active layer made of a barrier layer,
In a Ga 1-a1-b As b (0<a<1、0<b<0. In a Ga 1-a N 1 -b As b (0 <a <1,0 <b <0.
1)井戸層/In g Ga 1-g1-hh (0<g<1、0< 1) well layer / In g Ga 1-g N 1-h P h (0 <g <1,0 <
h<0.2)障壁層からなる多重量子井戸発光層等が挙げられる。 h <0.2) multi-quantum well light emitting layer or the like made of the barrier layer. 但し、上記組成比は、井戸層のバンドギャップエネルギーが障壁層のそれよりも小さくなるように調整しなければならない。 However, the composition ratio, the band gap energy of the well layer must be adjusted to be smaller than that of the barrier layer.

【0092】また、上記実施形態1〜実施形態6では結晶成長をMOCVD法により行ったが、MOMBE法やガスソースMBE法、CBE法等、他の成長方法を用いることも可能である。 [0092] Further, although carried out by the MOCVD method the embodiment 1 Embodiment 6 crystal growth in, MOMBE method, a gas source MBE, CBE method, etc., it is also possible to use other growth methods. また、基板としては、サファイア基板の他に、GaN基板やSiC基板、GaAs基板、 In addition, as the substrate, in addition to the sapphire substrate, GaN substrate, a SiC substrate, GaAs substrate,
Si基板等の基板を用いてもよい。 It may be a substrate such as a Si substrate. さらに、発光素子として発光ダイオードを例として説明したが、半導体レーザ素子についても本発明は適用可能である。 Further, the light emitting diode has been described as an example as a light emitting element, but the present invention the semiconductor laser device is applicable.

【0093】 [0093]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、 As described above in detail, according to the present invention,
窒化物系化合物半導体層の成長後、InGaN層、In After growth of the nitride-based compound semiconductor layer, InGaN layer, In
GaNAs層またはInGaNP層を含む量子井戸発光層を成長する前に、III族原料ガスを供給せずにSi源ガスを供給する期間を設けることにより、発光層のIn Before the growth of the quantum well active layer including GaNAs layer or InGaNP layer, by providing a period for supplying the Si source gas without supplying a group III source gas, the light-emitting layer In
組成のばらつきを均一化して組成の面内分布も均一化することができるので、発光強度の初期劣化が改善され、 It is possible to plane also uniform distribution of the composition to equalize the variations in composition, the initial deterioration of the light emitting intensity is improved,
安定した寿命特性を示す窒化物系化合物半導体発光素子が得られる。 Stable nitride compound semiconductor light-emitting device showing the life characteristics can be obtained.

【0094】さらに、Si源ガスの供給後、発光層を成長する前に、III族原料ガスおよびSi源ガスの供給を停止させる期間を設けることにより、発光強度の初期劣化をさらに低減することができる。 [0094] Further, after the supply of the Si source gas, prior to growing the light emitting layer, by providing a period for stopping the supply of the group III material gas and the Si source gas, is possible to further reduce the initial degradation of the luminous intensity it can.

【0095】また、本発明によれば、窒化物系化合物半導体層の成長後、それよりも高濃度でSiのドーピングを行って、窒化物系化合物半導体層と発光層との間にそれらよりもSi濃度が高い層を設けることにより、発光強度の初期劣化が改善され、安定した寿命特性を示す窒化物系化合物半導体発光素子を得ることができる。 [0095] Further, according to the present invention, after the growth of the nitride-based compound semiconductor layer, doped with a Si at higher concentrations than those between the nitride compound semiconductor layer and the light-emitting layer by Si concentration provided higher layers, the initial deterioration of the light emitting intensity is improved, it is possible to obtain a nitride-based compound semiconductor light-emitting device showing a stable life characteristics.

【0096】さらに、本発明の窒化物系化合物半導体発光素子によれば、窒化物系化合物半導体層と発光層との界面近傍に、窒化物系化合物半導体層および発光層よりもSiが高濃度に添加された領域または層を含むことにより、発光強度の初期劣化を改善して、安定した寿命特性を得ることができる。 [0096] Further, according to the nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the present invention, the vicinity of the interface between the nitride compound semiconductor layer and the light-emitting layer, the Si is higher concentration than that of the nitride-based compound semiconductor layer and the luminescent layer the inclusion of the added area or layer, to improve the initial deterioration of emission intensity, it is possible to obtain a stable life characteristics.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】実施形態1の窒化物系化合物半導体発光素子の各製造工程における基板加熱設定温度の変化を示す図である。 1 is a diagram showing changes in the substrate heating set temperature in each manufacturing process of the nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the first embodiment.

【図2】一般的な窒化物系化合物半導体発光素子の概略構造を示す断面図である。 2 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a general nitride compound semiconductor light-emitting element.

【図3】図2の窒化物系化合物半導体発光素子における半導体積層構造を示す断面図である。 3 is a cross-sectional view showing a semiconductor laminated structure in the nitride based compound semiconductor light emitting device of FIG.

【図4】実施形態1〜実施形態3、実施形態6および従来の窒化物系化合物半導体発光素子について、エージング試験結果を示す図である。 [4] Embodiment 1 Embodiment 3, an embodiment 6 and the conventional nitride-based compound semiconductor light-emitting device is a diagram showing an aging test results.

【図5】本発明の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法により作製したInGaN発光層の構成を模式的に示す斜視図である。 5 is a perspective view schematically showing the structure of InGaN light emitting layer produced by the manufacturing method of the nitride based compound semiconductor light-emitting device of the present invention.

【図6】実施形態1で作製した窒化物系化合物半導体発光素子について、SIMS測定結果を示す図である。 [6] The nitride compound semiconductor light-emitting element manufactured in Embodiment 1 is a graph showing the SIMS measurement results.

【図7】実施形態2の窒化物系化合物半導体発光素子の各製造工程における基板加熱設定温度の変化を示す図である。 7 is a graph showing changes in the substrate heating set temperature in each manufacturing process of the nitride-based compound semiconductor light-emitting element of Embodiment 2.

【図8】実施形態3の窒化物系化合物半導体発光素子の各製造工程における基板加熱設定温度の変化を示す図である。 8 is a graph showing changes in the substrate heating set temperature in each manufacturing process of the nitride-based compound semiconductor light-emitting device of Embodiment 3.

【図9】実施形態4の窒化物系化合物半導体発光素子の概略構造を示す断面図である。 9 is a sectional view showing a schematic structure of a nitride-based compound semiconductor light-emitting device of the fourth embodiment.

【図10】実施形態5の窒化物系化合物半導体発光素子の概略構造を示す断面図である。 10 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a nitride-based compound semiconductor light-emitting element of Embodiment 5.

【図11】実施形態6の窒化物系化合物半導体発光素子の概略構造を示す断面図である。 11 is a sectional view showing a schematic structure of a nitride-based compound semiconductor light-emitting element of Embodiment 6.

【図12】従来の窒化物系化合物半導体発光素子の各製造工程における基板加熱設定温度の変化を示す図である。 12 is a diagram showing changes in the substrate heating set temperature in the manufacturing steps of a conventional nitride-based compound semiconductor light-emitting device.

【図13】従来の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法により作製したInGaN発光層の構成を模式的に示す斜視図である。 13 is a perspective view schematically showing the structure of InGaN light emitting layer fabricated by a conventional method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device.

【図14】従来の製造方法により作製した窒化物系化合物半導体発光素子について、SIMS測定結果を示す図である。 [14] For a conventional nitride-based compound semiconductor light-emitting element manufactured by the manufacturing method, it is a graph showing the SIMS measurement results.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 サファイア基板 2 バッファー層 3 n型GaN層 4 InGaN発光層 5 AlGaN保護層 6 p型GaN層 7 n型電極 8 p型透光性電極 9 p型電極 401、601 SiドープGaN層 402、602 InGaN発光層 403、603 InGaN発光層におけるIn組成の低い部分 404、604 InGaN発光層におけるIn組成の高い部分 701、801 サファイア基板 702、802 AlNバッファー層 703、803、903 Siドープn型GaN層 704、904 InGaN単一量子井戸発光層 705、805、905 Mgドープp型AlGaN保護層 706、806、906 Mgドープp型GaN層 707、807、907 n型電極 708、808、908 透光性電極 709、809、909 p型電極 1 sapphire substrate 2 buffer layer 3 n-type GaN layer 4 InGaN light-emitting layer 5 AlGaN protective layer 6 p-type GaN layer 7 n-type electrode 8 p-type light-transmissive electrode 9 p-type electrode 401, 601 Si-doped GaN layer 402,602 InGaN luminescent layer 403, 603 InGaN emitting high portions 701 and 801 the sapphire substrate 702, 802 AlN buffer layer with in composition in the lower portion 404, 604 InGaN light emitting layer of in composition in layer 703,803,903 Si-doped n-type GaN layer 704, 904 InGaN single quantum well light emitting layers 705,805,905 Mg-doped p-type AlGaN protective layer 706,806,906 Mg-doped p-type GaN layer 707,807,907 n-type electrode 708,808,908 translucent electrode 709, 809,909 p-type electrode 710、810、910 Si +ドープn型GaN層(Si濃度が高い層) 804 InGaNAs単一量子井戸発光層 901 GaN基板 902 GaNバッファー層 710,810,910 Si + doped n-type GaN layer (Si concentration is higher layers) 804 InGaNAs single quantum well active layer 901 GaN substrate 902 GaN buffer layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 聰 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 山田 英司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Satoshi Sugawara Osaka Abeno-ku, Osaka Nagaike-cho, No. 22 No. 22 shi Sharp within Co., Ltd. (72) inventor Eiji Yamada Osaka Abeno-ku, Osaka Nagaike-cho, No. 22 No. 22 Sharp the Corporation

Claims (8)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 窒化物系化合物半導体層の上にIn x On the 1. A nitride-based compound semiconductor layer an In x G
    1-x N(0<x<1)層、In x Ga 1-xj As a 1-x N (0 < x <1) layer, In x Ga 1-x N j As
    1-j (0<x<1、0<j<1)層またはIn x Ga 1 -x 1-j (0 <x < 1,0 <j <1) layer or an In x Ga 1 -x
    k1-k (0<x<1、0<k<1)層を含む量子井戸発光層を有する窒化物系化合物半導体発光素子を製造する方法であって、 該窒化物系化合物半導体層の成長後、該発光層を成長する前に、III族原料ガスを供給せずにSi源ガスを供給する期間を設けた窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。 A N k P 1-k (0 <x <1,0 <k <1) a method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device having a quantum well active layer including a layer, the nitride-based compound semiconductor layer after growth, before the growth of the light emitting layer, a method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device having a period for supplying the Si source gas without supplying a group III source gas.
  2. 【請求項2】 前記Si源ガスの供給時間を、1秒以上5分以下の範囲とする請求項1に記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。 2. A method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device according to claim 1, wherein the supply time of Si source gas, a range of 5 minutes or 1 second.
  3. 【請求項3】 前記Si源ガス供給時の基板温度を、6 The wherein the substrate temperature during the Si source gas supply, 6
    00℃以上1100℃以下の範囲とする請求項1または請求項2に記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。 00 The method of forming a nitride-based compound semiconductor light-emitting device according to claim 1 or claim 2, 1100 ° C. or less of the range of ° C..
  4. 【請求項4】 前記Si源ガスの供給後、前記発光層を成長する前に、III族原料ガスおよびSi源ガスの供給を停止させる期間を設けた請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。 Wherein after the supply of the Si source gas, prior to growing said light emitting layer, to any one of claims 1 to 3 provided with a time for stopping the supply of the group III material gas and the Si source gas the method of forming a nitride-based compound semiconductor light-emitting device according.
  5. 【請求項5】 前記III族原料ガスおよびSi源ガスの供給停止時間を、3秒以上15分以下の範囲とする請求項4に記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。 5. The manufacturing method of the group III material gas and the supply stop time of Si source gas, a nitride-based compound semiconductor light-emitting device according to claim 4 in a range of less than 15 minutes or 3 seconds.
  6. 【請求項6】 窒化物系化合物半導体層の上にIn x 6. A on the nitride based compound semiconductor layer an In x G
    1-x N(0<x<1)層、In x Ga 1-xj As a 1-x N (0 < x <1) layer, In x Ga 1-x N j As
    1-j (0<x<1、0<j<1)層またはIn x Ga 1 -x 1-j (0 <x < 1,0 <j <1) layer or an In x Ga 1 -x
    k1-k (0<x<1、0<k<1)層を含む量子井戸発光層を有する窒化物系化合物半導体発光素子を製造する方法であって、 該窒化物系化合物半導体層の成長後、発光層を成長する前に、該窒化物系化合物半導体発光素子よりも高濃度でSiのドーピングを行って、該窒化物系化合物半導体層と該発光層との間にSi濃度が高い層を設ける工程を含む窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。 A N k P 1-k (0 <x <1,0 <k <1) a method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor light-emitting device having a quantum well active layer including a layer, the nitride-based compound semiconductor layer after growth, before the growth of the light-emitting layer, than the nitride-based compound semiconductor light-emitting device doped with a Si at high concentrations, is Si concentration between the nitride based compound semiconductor layer and the light-emitting layer the method of forming a nitride-based compound semiconductor light-emitting device comprising a step of providing a higher layer.
  7. 【請求項7】 窒化物系化合物半導体層の上にIn x 7. A on the nitride based compound semiconductor layer an In x G
    1-x N(0<x<1)層、In x Ga 1-xj As a 1-x N (0 < x <1) layer, In x Ga 1-x N j As
    1-j (0<x<1、0<j<1)層またはIn x Ga 1 -x 1-j (0 <x < 1,0 <j <1) layer or an In x Ga 1 -x
    k1-k (0<x<1、0<k<1)層を含む量子井戸発光層を有する窒化物系化合物半導体発光素子であって、 該窒化物系化合物半導体層と該発光層との界面近傍に、 A N k P 1-k (0 <x <1,0 <k <1) layer nitride compound semiconductor light-emitting device having a quantum well active layer comprising, the nitride-based compound semiconductor layer and the light-emitting layer in the vicinity of the interface between the,
    該窒化物系化合物半導体層および該発光層よりもSiが高濃度に添加された領域または層を含む窒化物系化合物半導体発光素子。 The nitride-based compound semiconductor layer and the Si than the light emitting layer is a nitride-based compound semiconductor light emitting device including an added region or layer in a high concentration.
  8. 【請求項8】 前記Siが高濃度に添加された領域または層のSi濃度が2×10 18 cm -3以上1×10 21 cm Wherein said Si is Si concentration of the added area or layer with a high concentration of 2 × 10 18 cm -3 or more 1 × 10 21 cm
    -3以下の範囲である請求項7に記載の窒化物系化合物半導体発光素子。 Nitride-based compound semiconductor light-emitting device according to claim 7 -3 or less range.
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