JP2001119068A - 半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents
半導体発光素子およびその製造方法Info
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- JP2001119068A JP2001119068A JP29963999A JP29963999A JP2001119068A JP 2001119068 A JP2001119068 A JP 2001119068A JP 29963999 A JP29963999 A JP 29963999A JP 29963999 A JP29963999 A JP 29963999A JP 2001119068 A JP2001119068 A JP 2001119068A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 紫外線発光素子において、活性層のバンドギ
ャップで決まる波長より長波長側での発光がある。 【解決手段】 活性層とｐ−ＡｌＧａＮクラッド層の間
に、クラッド層とバンドギャップが同じかより大きいア
ンドープのＡｌＧａＮ層を１０ｎｍ以上の厚みで挿入す
る。
ャップで決まる波長より長波長側での発光がある。 【解決手段】 活性層とｐ−ＡｌＧａＮクラッド層の間
に、クラッド層とバンドギャップが同じかより大きいア
ンドープのＡｌＧａＮ層を１０ｎｍ以上の厚みで挿入す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線発光用半導
体発光素子に関するものである。
体発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】紫外線発光用窒化ガリウム系半導体発光
素子の従来の構造について説明する。図７は断面図を示
す（西田ら、応用物理学会１９９９年春期講演集31a-N-
8）。
素子の従来の構造について説明する。図７は断面図を示
す（西田ら、応用物理学会１９９９年春期講演集31a-N-
8）。
【０００３】図７の構造を説明する。ＳｉＣ基板上に、
ＡｌＮバッファ層、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層（Ａｌ組
成ｘ＝１２％、膜厚ｄ＝４００ｎｍ、Ｓｉドープ）、Ａ
ｌＧａＮ量子井戸層、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層（ｘ＝
１２％、ｄ＝４００ｎｍ、Ｍｇドープ）、ｐ型ＧａＮ層
（ｄ＝１０ｎｍ、Ｍｇドープ）が積層されており、ｐ側
電極であるＰｔ２２とＡｕ２１がが蒸着されている。活
性層は５層のＡｌＧａＮ井戸層２５（ｘ＝８％、ｄ＝２
ｎｍ）とＡｌＧａＮバリア層２６（ｘ＝１２％、ｄ＝２
ｎｍ）が交互に積層されている。ｐ側電極から電流を注
入することにより、ＡｌＧａＮ量子井戸層から波長３４
６ｎｍの発光を確認している。
ＡｌＮバッファ層、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層（Ａｌ組
成ｘ＝１２％、膜厚ｄ＝４００ｎｍ、Ｓｉドープ）、Ａ
ｌＧａＮ量子井戸層、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層（ｘ＝
１２％、ｄ＝４００ｎｍ、Ｍｇドープ）、ｐ型ＧａＮ層
（ｄ＝１０ｎｍ、Ｍｇドープ）が積層されており、ｐ側
電極であるＰｔ２２とＡｕ２１がが蒸着されている。活
性層は５層のＡｌＧａＮ井戸層２５（ｘ＝８％、ｄ＝２
ｎｍ）とＡｌＧａＮバリア層２６（ｘ＝１２％、ｄ＝２
ｎｍ）が交互に積層されている。ｐ側電極から電流を注
入することにより、ＡｌＧａＮ量子井戸層から波長３４
６ｎｍの発光を確認している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構造の発光素子は３４６ｎｍより長い波長にも発光が存
在する問題点を有していた。
構造の発光素子は３４６ｎｍより長い波長にも発光が存
在する問題点を有していた。
【０００５】この長波長の発光の原因を図８を用いて説
明する。この発光素子の動作時は、電子とホールは図８
に示した矢印の経路を流れて活性層内に注入される。ｎ
型ＡｌＧａＮクラッド層中のＳｉのドナーレベルは浅い
ためΔＥｄは小さいが、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層中の
Ｍｇのアクセプタレベルは深いためΔＥａは大きくな
る。その結果、井戸層中で電子とホールが発光再結合す
る波長がΔＥｇ１のみの発光を期待していても、井戸層
中の電子と、よりエネルギーの低いｐ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層中のホールが発光再結合してしまい波長がΔＥｇ
２の発光も同時に観測してしまうと考えられる。ΔＥｇ
２はΔＥｇ１より小さいために、ΔＥｇ１に対応した波
長３４６ｎｍより長波長側（約３８０ｎｍ）の発光が観
測されることになる。
明する。この発光素子の動作時は、電子とホールは図８
に示した矢印の経路を流れて活性層内に注入される。ｎ
型ＡｌＧａＮクラッド層中のＳｉのドナーレベルは浅い
ためΔＥｄは小さいが、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層中の
Ｍｇのアクセプタレベルは深いためΔＥａは大きくな
る。その結果、井戸層中で電子とホールが発光再結合す
る波長がΔＥｇ１のみの発光を期待していても、井戸層
中の電子と、よりエネルギーの低いｐ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層中のホールが発光再結合してしまい波長がΔＥｇ
２の発光も同時に観測してしまうと考えられる。ΔＥｇ
２はΔＥｇ１より小さいために、ΔＥｇ１に対応した波
長３４６ｎｍより長波長側（約３８０ｎｍ）の発光が観
測されることになる。
【０００６】特に、ＡｌＧａＮ層の場合、Ａｌ濃度を増
加してバンドギャップ(Ｅｇ)を大きくしても、真空準位
からのＭｇのレベルは変化しないことがわかった。バン
ドギャップが大きい材料としても、Ｍｇをドーピングし
ている限り、ΔＥｇ２は増加しないことになる。従っ
て、Ａｌ濃度を増加しても長波長側の発光は消失しなか
った。
加してバンドギャップ(Ｅｇ)を大きくしても、真空準位
からのＭｇのレベルは変化しないことがわかった。バン
ドギャップが大きい材料としても、Ｍｇをドーピングし
ている限り、ΔＥｇ２は増加しないことになる。従っ
て、Ａｌ濃度を増加しても長波長側の発光は消失しなか
った。
【０００７】ところで、井戸層の両側にもバリア層を設
ける構造も考えられるが、この場合に於いても井戸層と
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の間に厚みが２ｎｍの薄いＡ
ｌＧａＮバリア層しかなく、このバリア層をトンネルし
てホールが井戸層に注入されるために長波長側の発光が
観測されると考えられる。従って、井戸層にエネルギー
の低いホールが注入されないように井戸層とｐ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層の間はホールがドンネルできない距離離
す必要があった。
ける構造も考えられるが、この場合に於いても井戸層と
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の間に厚みが２ｎｍの薄いＡ
ｌＧａＮバリア層しかなく、このバリア層をトンネルし
てホールが井戸層に注入されるために長波長側の発光が
観測されると考えられる。従って、井戸層にエネルギー
の低いホールが注入されないように井戸層とｐ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層の間はホールがドンネルできない距離離
す必要があった。
【０００８】また、従来の発光素子は基板にＳｉＣを用
いているためにサファイア基板に対して高価であり、か
つＳｉＣ上に成長した結晶の品質が悪いために、サファ
イア基板上に成長した発光素子よりリーク電流が大きい
問題があった。
いているためにサファイア基板に対して高価であり、か
つＳｉＣ上に成長した結晶の品質が悪いために、サファ
イア基板上に成長した発光素子よりリーク電流が大きい
問題があった。
【０００９】本発明は以上のような従来の課題を解決
し、活性層の発光波長で発光し、安価なサファイア基板
を用いた発光素子の構造とその製造方法を提供するため
のものである。
し、活性層の発光波長で発光し、安価なサファイア基板
を用いた発光素子の構造とその製造方法を提供するため
のものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明による発光素子は、ｐ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層とＡｌＧａＮ活性層の間に、クラッド層と同程度
のバンドギャップを有し、十分な厚みのアンドープのＡ
ｌＧａＮ層を形成することを特長とする。
ために、本発明による発光素子は、ｐ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層とＡｌＧａＮ活性層の間に、クラッド層と同程度
のバンドギャップを有し、十分な厚みのアンドープのＡ
ｌＧａＮ層を形成することを特長とする。
【００１１】また、安価なサファイア基板上にＡｌＧａ
Ｎ層を成長するために必要となるｎ型ＧａＮ層をアンド
ープＧａＮ層とするかあるいはＧａＮ層を用いずにすべ
ての層を活性層よりバンドギャップの広いＡｌＧａＮ結
晶とすることにより、ＧａＮ層からの発光強度を低減し
て長波長の発光を抑制することを特長とする。
Ｎ層を成長するために必要となるｎ型ＧａＮ層をアンド
ープＧａＮ層とするかあるいはＧａＮ層を用いずにすべ
ての層を活性層よりバンドギャップの広いＡｌＧａＮ結
晶とすることにより、ＧａＮ層からの発光強度を低減し
て長波長の発光を抑制することを特長とする。
【００１２】さらに、従来は導電性のあるＳｉＣ基板を
用いていたために、ＳｉＣ基板裏面にｎ側電極を形成で
きたが、本発明では絶縁体のサファイア基板を用いてい
るために裏面に電極を形成できないという問題があった
が、酸化膜が形成されていないへき界面を利用すること
により、簡便にｎ―ＡｌＧａＮ層にｎ側電極を形成する
ことを特長とする。
用いていたために、ＳｉＣ基板裏面にｎ側電極を形成で
きたが、本発明では絶縁体のサファイア基板を用いてい
るために裏面に電極を形成できないという問題があった
が、酸化膜が形成されていないへき界面を利用すること
により、簡便にｎ―ＡｌＧａＮ層にｎ側電極を形成する
ことを特長とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１４】（実施の形態１）本発明の半導体発光素子
の第一の実施の形態として、図１に、サファイア基板上
の窒化ガリウム系化合物半導体による発光素子を例とし
て示す。
の第一の実施の形態として、図１に、サファイア基板上
の窒化ガリウム系化合物半導体による発光素子を例とし
て示す。
【００１５】以下、この素子構造について説明する。サ
ファイア（０００１）面基板１１上にＭＯＶＰＥ法等に
より、各半導体層２〜６、８〜１０をエピタキシャル成
長する。ここで、サファイア基板上には、膜厚が２ｎｍ
のＧａＮバッファ層１０が低温で成長される。その後、
成長温度を１０００℃として成長したアンドープのＧａ
Ｎ層９（膜厚ｄ＝２００ｎｍ）、Ｓｉをドーピングした
ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層８（ｘ＝１６％、ｎ＝３ｘ１
０18ｃｍ-3、ｄ＝２μｍ）、アンドープＡｌＧａＮクラ
ッド層７（ｘ＝１６％、ｄ＝２０ｎｍ）、アンドープＡ
ｌＧａＮ活性層６（ｘ＝１１％、ｄ＝２０ｎｍ）、アン
ドープＡｌＧａＮクラッド層５（ｘ＝１６％、ｄ＝２０
ｎｍ）、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層３（ｘ＝１６％、ｐ
＝５ｘ１０17ｃｍ-3、ｄ＝２００ｎｍ）、ｐ−ＧａＮコ
ンタクト層２が順次積層されている。次に、半導体結晶
表面の右側の長方形領域を除く左側の長方形領域をSiO2
等でマスクし、ｎ型ＡｌＧａＮ層８が露出するまでエッ
チングしてｎ型電極７を堆積する。
ファイア（０００１）面基板１１上にＭＯＶＰＥ法等に
より、各半導体層２〜６、８〜１０をエピタキシャル成
長する。ここで、サファイア基板上には、膜厚が２ｎｍ
のＧａＮバッファ層１０が低温で成長される。その後、
成長温度を１０００℃として成長したアンドープのＧａ
Ｎ層９（膜厚ｄ＝２００ｎｍ）、Ｓｉをドーピングした
ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層８（ｘ＝１６％、ｎ＝３ｘ１
０18ｃｍ-3、ｄ＝２μｍ）、アンドープＡｌＧａＮクラ
ッド層７（ｘ＝１６％、ｄ＝２０ｎｍ）、アンドープＡ
ｌＧａＮ活性層６（ｘ＝１１％、ｄ＝２０ｎｍ）、アン
ドープＡｌＧａＮクラッド層５（ｘ＝１６％、ｄ＝２０
ｎｍ）、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層３（ｘ＝１６％、ｐ
＝５ｘ１０17ｃｍ-3、ｄ＝２００ｎｍ）、ｐ−ＧａＮコ
ンタクト層２が順次積層されている。次に、半導体結晶
表面の右側の長方形領域を除く左側の長方形領域をSiO2
等でマスクし、ｎ型ＡｌＧａＮ層８が露出するまでエッ
チングしてｎ型電極７を堆積する。
【００１６】このような発光素子においては、図２に示
したように、活性層５の両側にアンドープ層が存在する
ためにホールは価電子帯に電子は導電帯に放出される。
その結果、活性層中の電子とｐ−ＡｌＧａＮクラッド層
のホールとは接近しないため発光再結合による長波長発
光は認められず、井戸層のバンドギャップに対応するΔ
Ｅｇ１のみの発光が得られる。本実施例では、ホールが
アンドープＡｌＧａＮクラッド層をトンネルしないよう
にアンドープクラッド層の厚みを２０ｎｍと厚くしてい
る。ホールのトンネルを抑制するには少なくとも１０ｎ
ｍ以上のアンドープクラッド層の厚みが必要となる。
したように、活性層５の両側にアンドープ層が存在する
ためにホールは価電子帯に電子は導電帯に放出される。
その結果、活性層中の電子とｐ−ＡｌＧａＮクラッド層
のホールとは接近しないため発光再結合による長波長発
光は認められず、井戸層のバンドギャップに対応するΔ
Ｅｇ１のみの発光が得られる。本実施例では、ホールが
アンドープＡｌＧａＮクラッド層をトンネルしないよう
にアンドープクラッド層の厚みを２０ｎｍと厚くしてい
る。ホールのトンネルを抑制するには少なくとも１０ｎ
ｍ以上のアンドープクラッド層の厚みが必要となる。
【００１７】（実施の形態２）本発明による発光素子の
第二の実施の形態を図３に構造図を示す。本実施の形態
では、ＧａＮ層をなくすためにサファイア基板上にＡｌ
Ｎバッファ層１２を低温で堆積した後、直接ｎ−ＡｌＧ
ａＮクラッド層８を堆積している。その結果、活性層か
らの発光により励起されたＧａＮ層からの発光がなくな
り、長波長の発光はほとんど認められなくなる。
第二の実施の形態を図３に構造図を示す。本実施の形態
では、ＧａＮ層をなくすためにサファイア基板上にＡｌ
Ｎバッファ層１２を低温で堆積した後、直接ｎ−ＡｌＧ
ａＮクラッド層８を堆積している。その結果、活性層か
らの発光により励起されたＧａＮ層からの発光がなくな
り、長波長の発光はほとんど認められなくなる。
【００１８】（実施の形態３）本発明による発光素子の
第三の実施の形態を図４に示す。本実施例は活性層を３
層のアンドープＡｌＧａＮ井戸層とＡｌＧａＮバリア層
で構成している。それぞれＡｌＧａＮ井戸層１３（ｘ＝
１０％、膜厚ｄ＝３ｎｍ）とＡｌＧａＮバリア層１４
（ｘ＝１４％、膜厚ｄ＝３ｎｍ）とした。クラッド層の
ＡｌＧａＮの組成ｘは１８％とした。バリア層はアンド
ープとしても発光が得られるが、ＳｉやＩｎやＭｇなど
の不純物を添加することによりより強い発光が得られ
る。活性層を量子井戸構造とすることにより、活性層か
らの発光が極めて強くなり、長波長の発光の影響が著し
く軽減される。
第三の実施の形態を図４に示す。本実施例は活性層を３
層のアンドープＡｌＧａＮ井戸層とＡｌＧａＮバリア層
で構成している。それぞれＡｌＧａＮ井戸層１３（ｘ＝
１０％、膜厚ｄ＝３ｎｍ）とＡｌＧａＮバリア層１４
（ｘ＝１４％、膜厚ｄ＝３ｎｍ）とした。クラッド層の
ＡｌＧａＮの組成ｘは１８％とした。バリア層はアンド
ープとしても発光が得られるが、ＳｉやＩｎやＭｇなど
の不純物を添加することによりより強い発光が得られ
る。活性層を量子井戸構造とすることにより、活性層か
らの発光が極めて強くなり、長波長の発光の影響が著し
く軽減される。
【００１９】（実施の形態４）本発明による発光素子の
製造方法の第一の実施を図５に示す。サファイア（００
０１）面基板１１上に、ＭＯＶＰＥ法等により半導体層
２〜6,8,12をエピタキシャル成長する（図５ａ）。各層
の説明は、実施の形態２と同じであるので省略する。次
に、コンタクト層２上にｐ側電極１を堆積した後（図５
ｂ）、適当なマスク１３を用いて電極１、コンタクト層
２およびクラッド層４の中心部以外の領域をエッチング
してリッジ形状を得る（図５ｃ）。その後、絶縁膜Ｓｉ
Ｏ2１４を全面に堆積して、適当なマスクを用いてリッ
ジ以外の部分をエッチングする（図５ｄ）。この時、絶
縁膜およびクラッド層4、6、活性層5がエッチングされｎ
型ＡｌＧａＮクラッド層8が露出する。露出部分にｎ側
電極7を形成する（図５ｅ）。
製造方法の第一の実施を図５に示す。サファイア（００
０１）面基板１１上に、ＭＯＶＰＥ法等により半導体層
２〜6,8,12をエピタキシャル成長する（図５ａ）。各層
の説明は、実施の形態２と同じであるので省略する。次
に、コンタクト層２上にｐ側電極１を堆積した後（図５
ｂ）、適当なマスク１３を用いて電極１、コンタクト層
２およびクラッド層４の中心部以外の領域をエッチング
してリッジ形状を得る（図５ｃ）。その後、絶縁膜Ｓｉ
Ｏ2１４を全面に堆積して、適当なマスクを用いてリッ
ジ以外の部分をエッチングする（図５ｄ）。この時、絶
縁膜およびクラッド層4、6、活性層5がエッチングされｎ
型ＡｌＧａＮクラッド層8が露出する。露出部分にｎ側
電極7を形成する（図５ｅ）。
【００２０】図５の電極構造を持つ素子においては、広
い範囲にｎ側電極を形成することができるために、素子
の抵抗を低減できる。
い範囲にｎ側電極を形成することができるために、素子
の抵抗を低減できる。
【００２１】（実施の形態５）本発明による発光素子の
製造方法の第一の実施を図6に示す。実施例４に従って
半導体層を成長した後、窒素雰囲気中で基板を７５０℃
で２０分間アニールする（図6ａ）。その後、基板を中
心からへき開し（図6ｂ）、すぐにへき界面にＳｎを混
合したＩｎ合金を塗布して、ｎ側電極とする。基板裏面
にも上記合金を塗布し、へき界面に塗布したＩｎ合金と
導通を確保する（図6ｃ）。結晶表面にＺｎを混合した
Ｉｎのパターンを形成して、ｐ側電極とする（図6
ｄ）。ｎ−ＡｌＧａＮ層はｎ−ＧａＮ層に比べてアニー
ル中に酸化されやすく、結晶側面からの導通が取れない
問題があったが、アニール後にへき開を行って、酸化さ
れていない面を形成し、そこに電極を形成することによ
り接触抵抗の低いｎ側電極が形成される。図６の電極構
造を持つ素子においては、簡便に作製することができる
ために、素子構造検討時のフィードバックが速やかに行
える。
製造方法の第一の実施を図6に示す。実施例４に従って
半導体層を成長した後、窒素雰囲気中で基板を７５０℃
で２０分間アニールする（図6ａ）。その後、基板を中
心からへき開し（図6ｂ）、すぐにへき界面にＳｎを混
合したＩｎ合金を塗布して、ｎ側電極とする。基板裏面
にも上記合金を塗布し、へき界面に塗布したＩｎ合金と
導通を確保する（図6ｃ）。結晶表面にＺｎを混合した
Ｉｎのパターンを形成して、ｐ側電極とする（図6
ｄ）。ｎ−ＡｌＧａＮ層はｎ−ＧａＮ層に比べてアニー
ル中に酸化されやすく、結晶側面からの導通が取れない
問題があったが、アニール後にへき開を行って、酸化さ
れていない面を形成し、そこに電極を形成することによ
り接触抵抗の低いｎ側電極が形成される。図６の電極構
造を持つ素子においては、簡便に作製することができる
ために、素子構造検討時のフィードバックが速やかに行
える。
【００２２】なお、実施の形態１から５いずれの場合
も、サファイア基板上の窒化ガリウム系化合物半導体に
よる発光素子を例として説明したが、本発明の効果は無
論これに限られるものではなく、ＳｉＣ基板やMgZnO基
板を用いても同様の効果を得ることができる。低温バッ
ファ層はＧａＮやＡｌＮとしたが、何れの場合も最適な
結晶成長条件を得ることにより同様の効果が得られる。
バンドギャップの大きい材料として、ホウ素を含んだ窒
素化合物でも同様な効果が得られる。また、窒化ガリウ
ム系化合物半導体以外の材料にも適用できることは明ら
かである。
も、サファイア基板上の窒化ガリウム系化合物半導体に
よる発光素子を例として説明したが、本発明の効果は無
論これに限られるものではなく、ＳｉＣ基板やMgZnO基
板を用いても同様の効果を得ることができる。低温バッ
ファ層はＧａＮやＡｌＮとしたが、何れの場合も最適な
結晶成長条件を得ることにより同様の効果が得られる。
バンドギャップの大きい材料として、ホウ素を含んだ窒
素化合物でも同様な効果が得られる。また、窒化ガリウ
ム系化合物半導体以外の材料にも適用できることは明ら
かである。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、ＡｌＧａＮ層を用いた半
導体紫外線発光素子において、活性層とｐ−ＡｌＧａＮ
層の間にアンドープでかつクラッド層とバンドギャップ
が同じかあるいはより大きいＡｌＧａＮ層を挿入するこ
とにより、活性層を形成する半導体のバンドギャップか
ら計算される波長の強い発光を得ることができる。ま
た、簡便に低抵抗な電極を形成することができる。
導体紫外線発光素子において、活性層とｐ−ＡｌＧａＮ
層の間にアンドープでかつクラッド層とバンドギャップ
が同じかあるいはより大きいＡｌＧａＮ層を挿入するこ
とにより、活性層を形成する半導体のバンドギャップか
ら計算される波長の強い発光を得ることができる。ま
た、簡便に低抵抗な電極を形成することができる。
【図１】本発明の実施の形態１における半導体発光素子
の構造を示す図
の構造を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における半導体発光素子
のバンド構造を示す図
のバンド構造を示す図
【図３】本発明の実施の形態２における半導体発光素子
の構造を示す図
の構造を示す図
【図４】本発明の実施の形態３における半導体発光素子
の構造を示す図
の構造を示す図
【図５】本発明の実施の形態４における半導体発光素子
の製造方法を示す工程図
の製造方法を示す工程図
【図６】本発明の実施の形態５における半導体発光素子
の製造方法を示す工程図
の製造方法を示す工程図
【図７】従来の半導体発光素子の構造を示す図
【図８】従来の半導体発光素子のバンド構造を示す図
１ ｐ側電極 ２ ｐ型ＧａＮ層 ３ ｐ型ＡｌＧａＮ層 ４ アンドープＡｌＧａＮ層 ５ ＡｌＧａＮ活性層 ６ アンドープＡｌＧａＮ層 ７ ｎ側電極 ８ ｎ型ＡｌＧａＮ層 ９ ＧａＮ層 １０ ＧａＮバッファ層 １１ サファイア基板 １２ ＡｌＮバッファ層 １３ 井戸層 １４ バリア層 １５ マスク １６ 絶縁膜 １７ へき開面 １８ ＩｎＳｎ ｎ側電極 １９ ＩｎＺｎ ｐ側電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粂 雅博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 木戸口 勲 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 辻村 歩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石橋 明彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長谷川 義晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA11 CA04 CA05 CA34 CA40 CA46 CA58 5F073 AA55 AA74 CA07 CB05 CB07 CB10 DA05 EA05 EA24 EA29
Claims (10)
- 【請求項１】基板上に形成された、第一の伝導型の第一
の半導体層、および、前記第一の半導体層よりバンドギ
ャップの小さい第二の半導体層、および、前記第二の半
導体層よりバンドギャップの大きい第二の伝導型の第三
の半導体層よりなる半導体発光素子において、第三の半
導体層と前記第二の半導体層の間に、第三の半導体層と
バンドギャップが等しいかより大きいアンドープの第四
の半導体層を有することを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】第一の半導体層と前記第二の半導体層の間
に、第一の半導体層とバンドギャップが等しいかより大
きいアンドープの第五の半導体層を有することを特徴と
する請求項１に記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】前記第一の半導体層が窒素化合物よりなる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光
素子。 - 【請求項４】前記第一および第三の半導体層のバンドギ
ャップが3.4eV以上の窒素化合物よりなることを特徴と
する請求項１から３のいずれかに記載の半導体発光素
子。 - 【請求項５】前記基板がサファイアよりなることを特徴
とする請求項１から４のいずれかに記載の半導体発光素
子。 - 【請求項６】第四あるいは第五の半導体層の膜厚が１０
ｎｍ以上であることを特長とする請求項１から５のいず
れかに記載の半導体発光素子。 - 【請求項７】バンドギャップが3.4eV以下の結晶はアン
ドープとすることを特徴とする請求項１から６のいずれ
かに記載の半導体発光素子。 - 【請求項８】すべての層をバンドギャップが3.4eV以上
の半導体層で構成することを特徴とする請求項１から６
のいずれかに記載の半導体発光素子。 - 【請求項９】基板上に低温でバッファ層を成長した後、
ｎ型の第一の半導体層、および、前記第一の半導体層よ
りバンドギャップが小さくかつバンドギャップが3.4eV
以上の第二の半導体層、および、前記第二の半導体層よ
りバンドギャップの大きいアンドープの第三の半導体
層、第三の半導体層とバンドギャップが等しいかより小
さいｐ型の第四の半導体層を成長した後に、電極を堆積
することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項１０】基板上にｎ型の第一の半導体層、およ
び、前記第一の半導体層よりバンドギャップが小さく、
かつバンドギャップが3.4eV以上の第二の半導体層、お
よび、前記第二の半導体層よりバンドギャップの大きい
第三の半導体層を含む層を順次成長した多層膜におい
て、成長後の基板にアニールを実施した後に、基板をへ
き開して、へき界面に加熱した金属を塗布してｎ側電極
とすることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
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