JP2002076521A - 窒化物半導体発光素子 - Google Patents
窒化物半導体発光素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クラッド層としてのｐ型のＡｌＧａＮは、電
気抵抗が非常に高く、電圧降下や温度上昇による活性層
の内部量子効率の低下という現象が起きていた。 【解決手段】 （０００１）を表面とするサファイア基
板１上に、３０ｎｍ厚のＧａＮ低温緩衝層２，Ｓｉがド
ープされた３μｍ厚のｎ型のＧａＮコンタクト層３，Ｓ
ｉがドープされた０．５μｍ厚のｎ型のＡｌ0.05Ｇａ
0.95Ｎクラッド層４，従来用いられているＧａＮではな
くＳｉがドープされた０．２μｍ厚のｎ型のＩｎ0.05Ｇ
ａ0.95Ｎ光ガイド層５，４ｎｍ厚のＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ
量子井戸層と８ｎｍ厚のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ障壁層の３
周期からなる多重量子井戸活性層６，Ｍｇがドープされ
た２０ｎｍ厚のｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロック
層７，ｐ型のＡｌＧａＮを用いずにＭｇがドープされた
０．６μｍ厚のｐ型のＩｎＧａＮクラッド層８を順次有
機金属気相成長法により積層した構造である。
気抵抗が非常に高く、電圧降下や温度上昇による活性層
の内部量子効率の低下という現象が起きていた。 【解決手段】 （０００１）を表面とするサファイア基
板１上に、３０ｎｍ厚のＧａＮ低温緩衝層２，Ｓｉがド
ープされた３μｍ厚のｎ型のＧａＮコンタクト層３，Ｓ
ｉがドープされた０．５μｍ厚のｎ型のＡｌ0.05Ｇａ
0.95Ｎクラッド層４，従来用いられているＧａＮではな
くＳｉがドープされた０．２μｍ厚のｎ型のＩｎ0.05Ｇ
ａ0.95Ｎ光ガイド層５，４ｎｍ厚のＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ
量子井戸層と８ｎｍ厚のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ障壁層の３
周期からなる多重量子井戸活性層６，Ｍｇがドープされ
た２０ｎｍ厚のｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロック
層７，ｐ型のＡｌＧａＮを用いずにＭｇがドープされた
０．６μｍ厚のｐ型のＩｎＧａＮクラッド層８を順次有
機金属気相成長法により積層した構造である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化物半導体発光
素子に関する。
素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】窒化物半導体は、ＩＩＩ族元素であるＡ
ｌ，Ｇａ，Ｉｎのうち少なくと一つと、窒素との化合物
であり、ＧａＮ，ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮ，ＡｌＩｎ
Ｎ，あるいは，ＡｌＩｎＧａＮ等の種類がある。これら
の窒化物半導体は、緑色・青色から近紫外領域の短波長
帯の発光材料として、近年盛んに研究および技術開発が
行われている。特に、窒化物半導体発光素子は、波長４
００ｎｍ前後の紫色での室温連続発振が、研究レベルで
達成されている［参考文献１−３］。
ｌ，Ｇａ，Ｉｎのうち少なくと一つと、窒素との化合物
であり、ＧａＮ，ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮ，ＡｌＩｎ
Ｎ，あるいは，ＡｌＩｎＧａＮ等の種類がある。これら
の窒化物半導体は、緑色・青色から近紫外領域の短波長
帯の発光材料として、近年盛んに研究および技術開発が
行われている。特に、窒化物半導体発光素子は、波長４
００ｎｍ前後の紫色での室温連続発振が、研究レベルで
達成されている［参考文献１−３］。
【０００３】図３は現在までに作成されたＳＣＨ型の窒
化物半導体発光素子の構造例である。現在までに研究さ
れている窒化物半導体発光素子は、分離閉じこめヘテロ
構造(Separate Confinement Heterostructure,SCH)をと
っている。この構造は、中村等の[ 参考文献１] に開示
されている。
化物半導体発光素子の構造例である。現在までに研究さ
れている窒化物半導体発光素子は、分離閉じこめヘテロ
構造(Separate Confinement Heterostructure,SCH)をと
っている。この構造は、中村等の[ 参考文献１] に開示
されている。
【０００４】このＳＣＨ型の窒化物半導体発光素子は、
（０００１）を表面とするサファイア基板１上に、３０
ｎｍ厚のＧａＮ低温緩衝層２と、Ｓｉがドープされた３
μｍ厚のｎ型のＧａＮコンタクト層３と、Ｓｉがドープ
された０．１μｍ厚のｎ型のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッ
ク防止層３１と、Ｓｉがドープされた０．５μｍ厚のｎ
型のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４と、Ｓｉがドープ
された０．１μｍ厚のｎ型のＧａＮ光ガイド層３２と、
４ｎｍ厚のＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ量子井戸層と８ｎｍ厚の
Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ障壁層の３周期からなる多重量子井
戸活性層６と、Ｍｇがドープされた２０ｎｍ厚のｐ型の
Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロック層７と、Ｍｇがドープ
された０．１μｍ厚のｐ型のＧａＮ光ガイド層３３と、
Ｍｇがドープされた０．４μｍ厚のｐ型のＡｌ0.05Ｇａ
0.95Ｎクラッド層３４と、Ｍｇがドープされた０．２μ
ｍ厚のｐ型のＧａＮコンタクト層３５とを順次、有機金
属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）により積層した構造を有し
ている。
（０００１）を表面とするサファイア基板１上に、３０
ｎｍ厚のＧａＮ低温緩衝層２と、Ｓｉがドープされた３
μｍ厚のｎ型のＧａＮコンタクト層３と、Ｓｉがドープ
された０．１μｍ厚のｎ型のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッ
ク防止層３１と、Ｓｉがドープされた０．５μｍ厚のｎ
型のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４と、Ｓｉがドープ
された０．１μｍ厚のｎ型のＧａＮ光ガイド層３２と、
４ｎｍ厚のＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ量子井戸層と８ｎｍ厚の
Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ障壁層の３周期からなる多重量子井
戸活性層６と、Ｍｇがドープされた２０ｎｍ厚のｐ型の
Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロック層７と、Ｍｇがドープ
された０．１μｍ厚のｐ型のＧａＮ光ガイド層３３と、
Ｍｇがドープされた０．４μｍ厚のｐ型のＡｌ0.05Ｇａ
0.95Ｎクラッド層３４と、Ｍｇがドープされた０．２μ
ｍ厚のｐ型のＧａＮコンタクト層３５とを順次、有機金
属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）により積層した構造を有し
ている。
【０００５】さらに、Ｍｇがドープされた０．２μｍ厚
のｐ型のＧａＮコンタクト層３５の表面に、ＮｉとＡｕ
の二層よりなるｐ電極９を、Ｓｉがドープされた３μｍ
厚のｎ型のＧａＮコンタクト層３の表面にＴｉとＡｕの
二層よりなるｎ電極１０を設けている。さらに、窒化物
半導体発光素子の反射鏡は、反応性イオンエッチングに
より形成されている。
のｐ型のＧａＮコンタクト層３５の表面に、ＮｉとＡｕ
の二層よりなるｐ電極９を、Ｓｉがドープされた３μｍ
厚のｎ型のＧａＮコンタクト層３の表面にＴｉとＡｕの
二層よりなるｎ電極１０を設けている。さらに、窒化物
半導体発光素子の反射鏡は、反応性イオンエッチングに
より形成されている。
【０００６】ここで、発振波長の４００ｎｍ付近の波長
において、Ｓｉがドープされた０．５μｍ厚のｎ型のＡ
ｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４と、Ｍｇがドープされた
０．４μｍ厚のｐ型のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層３
４の屈折率よりも、Ｓｉがドープされた０．１μｍ厚の
ｎ型のＧａＮ光ガイド層３２と、Ｍｇがドープされた
０．１μｍ厚のｐ型のＧａＮ光ガイド層３３の屈折率の
方がより大きい。
において、Ｓｉがドープされた０．５μｍ厚のｎ型のＡ
ｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４と、Ｍｇがドープされた
０．４μｍ厚のｐ型のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層３
４の屈折率よりも、Ｓｉがドープされた０．１μｍ厚の
ｎ型のＧａＮ光ガイド層３２と、Ｍｇがドープされた
０．１μｍ厚のｐ型のＧａＮ光ガイド層３３の屈折率の
方がより大きい。
【０００７】さらに、Ｓｉがドープされた０．１μｍ厚
のｎ型のＧａＮ光ガイド層３２と、Ｍｇがドープされた
０．１μｍ厚のｐ型のＧａＮ光ガイド層３３の屈折率よ
りも、４ｎｍ厚のＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ量子井戸層と８ｎ
ｍ厚のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ障壁層の３周期からなる多重
量子井戸活性層６の屈折率の方が、より大きい。これら
の屈折率の関係によって、活性層と光ガイド層に、効果
的に光が閉じこめられる構造となっている。
のｎ型のＧａＮ光ガイド層３２と、Ｍｇがドープされた
０．１μｍ厚のｐ型のＧａＮ光ガイド層３３の屈折率よ
りも、４ｎｍ厚のＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ量子井戸層と８ｎ
ｍ厚のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ障壁層の３周期からなる多重
量子井戸活性層６の屈折率の方が、より大きい。これら
の屈折率の関係によって、活性層と光ガイド層に、効果
的に光が閉じこめられる構造となっている。
【０００８】図３に示した従来のＳＣＨ型の窒化物半導
体発光素子に関して、スラブ導波路を仮定した固有モー
ドを計算したところ、活性層と光ガイド層を合わせた部
分の光閉じこめ率は、０．８２という大きな値であっ
た。ここで、Ｓｉがドープされた０．５μｍ厚のｎ型の
Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４と、Ｍｇがドープされ
た０．５μｍ厚のｐ型のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層
３４の屈折率の値をそれぞれ２．５０とした。
体発光素子に関して、スラブ導波路を仮定した固有モー
ドを計算したところ、活性層と光ガイド層を合わせた部
分の光閉じこめ率は、０．８２という大きな値であっ
た。ここで、Ｓｉがドープされた０．５μｍ厚のｎ型の
Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４と、Ｍｇがドープされ
た０．５μｍ厚のｐ型のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層
３４の屈折率の値をそれぞれ２．５０とした。
【０００９】また、Ｓｉがドープされた０．１μｍ厚の
ｎ型のＧａＮ光ガイド層３２と、Ｍｇがドープされた
０．１μｍ厚のｐ型のＧａＮ光ガイド層３３の屈折率の
値を、２．５７とした。さらに、４ｎｍ厚のＩｎ0.2 Ｇ
ａ0.8 Ｎ量子井戸層の屈折率の値を２．８０とし、８ｎ
ｍ厚のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ障壁層の屈折率の値を２．６
５とした。さらに、Ｍｇがドープされた２０ｎｍ厚のｐ
型のＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロック層７の屈折率の値
を２．４５とした。なお、これらの屈折率の値は、［参
考文献４] に示されているノンドープのＧａＮの屈折率
と、ノンドープのＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎの屈折率の波長依
存性の測定結果より推定したものである。
ｎ型のＧａＮ光ガイド層３２と、Ｍｇがドープされた
０．１μｍ厚のｐ型のＧａＮ光ガイド層３３の屈折率の
値を、２．５７とした。さらに、４ｎｍ厚のＩｎ0.2 Ｇ
ａ0.8 Ｎ量子井戸層の屈折率の値を２．８０とし、８ｎ
ｍ厚のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ障壁層の屈折率の値を２．６
５とした。さらに、Ｍｇがドープされた２０ｎｍ厚のｐ
型のＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロック層７の屈折率の値
を２．４５とした。なお、これらの屈折率の値は、［参
考文献４] に示されているノンドープのＧａＮの屈折率
と、ノンドープのＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎの屈折率の波長依
存性の測定結果より推定したものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のＳＣ
Ｈ型の窒化物半導体発光素子にクラッド層として用いら
れているｐ型のＡｌＧａＮは、ｐ型のドーパントである
Ｍｇの活性化エネルギーが高く、電気抵抗が非常に高
い。例えば、Ｍｇをドープしたｐ型のＡｌ0.1 Ｇａ 0.9
Ｎ薄膜の抵抗率は、数十Ωｃｍ程度と非常に大きな値で
ある。
Ｈ型の窒化物半導体発光素子にクラッド層として用いら
れているｐ型のＡｌＧａＮは、ｐ型のドーパントである
Ｍｇの活性化エネルギーが高く、電気抵抗が非常に高
い。例えば、Ｍｇをドープしたｐ型のＡｌ0.1 Ｇａ 0.9
Ｎ薄膜の抵抗率は、数十Ωｃｍ程度と非常に大きな値で
ある。
【００１１】従来のＳＣＨ型の窒化物半導体発光素子構
造において、Ｍｇがドープされた０．４μｍ厚のｐ型の
Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層３４が、一番高い抵抗層
となる。実際に、レーザ発振時、すなわち順方向電圧印
加時の素子全体の抵抗のうち、半分近くの抵抗をｐ型の
ＡｌＧａＮクラッド層が占めてしまう。そのため、レー
ザ駆動時に、ｐ型のＡｌＧａＮ層による電圧降下や、温
度上昇による活性層の内部量子効率の低下という現象が
起こり、その結果、レーザの発振閾値の上昇や、消費電
力の増加を招くという問題があった。
造において、Ｍｇがドープされた０．４μｍ厚のｐ型の
Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層３４が、一番高い抵抗層
となる。実際に、レーザ発振時、すなわち順方向電圧印
加時の素子全体の抵抗のうち、半分近くの抵抗をｐ型の
ＡｌＧａＮクラッド層が占めてしまう。そのため、レー
ザ駆動時に、ｐ型のＡｌＧａＮ層による電圧降下や、温
度上昇による活性層の内部量子効率の低下という現象が
起こり、その結果、レーザの発振閾値の上昇や、消費電
力の増加を招くという問題があった。
【００１２】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、ＳＣＨ型の窒化物半導体発光素子構造におい
て、ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層による非常に高い電気
抵抗による弊害を排除した窒化物半導体発光素子を提供
することを目的とする。
のであり、ＳＣＨ型の窒化物半導体発光素子構造におい
て、ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層による非常に高い電気
抵抗による弊害を排除した窒化物半導体発光素子を提供
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明では、ｐ側のクラ
ッド層としてＡｌＧａＮを用いず、そのかわりにｐ型の
ＩｎＧａＮを用いることにより上記の従来の問題を解決
することを第一の特徴とする。ｐ型のＩｎＧａＮは、ア
クセプターのＭｇの活性化エネルギーが比較的低いた
め、ｐ型のＡｌＧａＮに比べて、数桁低い抵抗率を持つ
［参考文献５] 。さらに、ｐ側のクラッド層であるｐ型
のＡｌＧａＮをｐ型のＩｎＧａＮに置き換えただけでは
活性層と光ガイド層内の光閉じこめ率が著しく減少し、
かえって発振閾値や消費電力の上昇を招く恐れがある。
そこで、本発明では光ガイド層として、従来用いられて
いるＧａＮではなく、ＩｎＧａＮを用いることを第二の
特徴とする。
ッド層としてＡｌＧａＮを用いず、そのかわりにｐ型の
ＩｎＧａＮを用いることにより上記の従来の問題を解決
することを第一の特徴とする。ｐ型のＩｎＧａＮは、ア
クセプターのＭｇの活性化エネルギーが比較的低いた
め、ｐ型のＡｌＧａＮに比べて、数桁低い抵抗率を持つ
［参考文献５] 。さらに、ｐ側のクラッド層であるｐ型
のＡｌＧａＮをｐ型のＩｎＧａＮに置き換えただけでは
活性層と光ガイド層内の光閉じこめ率が著しく減少し、
かえって発振閾値や消費電力の上昇を招く恐れがある。
そこで、本発明では光ガイド層として、従来用いられて
いるＧａＮではなく、ＩｎＧａＮを用いることを第二の
特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
の窒化物半導体発光素子は、分離閉じこめヘテロ構造型
の窒化物半導体発光素子において、光ガイド層として、
ｎ型のＩｎxＧａ1-x Ｎ（０＜ｘ＜１）と、ｐ型のＩｎy
Ｇａ1-y Ｎ（０＜ｙ＜１）とのうちのいづれか、ある
いは両方を用い、ｐ側のクラッド層としてｐ型のＩｎz
Ｇａ1- z Ｎ（０≦ｚ≦１，ｚ＜ｘ，ｚ＜ｙ）を用いるこ
とに特徴を有している。
の窒化物半導体発光素子は、分離閉じこめヘテロ構造型
の窒化物半導体発光素子において、光ガイド層として、
ｎ型のＩｎxＧａ1-x Ｎ（０＜ｘ＜１）と、ｐ型のＩｎy
Ｇａ1-y Ｎ（０＜ｙ＜１）とのうちのいづれか、ある
いは両方を用い、ｐ側のクラッド層としてｐ型のＩｎz
Ｇａ1- z Ｎ（０≦ｚ≦１，ｚ＜ｘ，ｚ＜ｙ）を用いるこ
とに特徴を有している。
【００１５】また、本発明の窒化物半導体発光素子は、
ｎ側のクラッド層として、ｎ型のＡｌm Ｇａ1-m Ｎ（０
≦ｍ≦１）を用い、光ガイド層としてｎ型のＩｎx Ｇａ
1-xＮ（０＜ｘ＜１）を用い、活性層として、Ｉｎu Ｇ
ａ1-u Ｎ（０＜ｕ＜１）よりなる量子井戸層と、Ｉｎv
Ｇａ1-v Ｎ（０＜ｖ＜１，ｘ≦ｖ＜ｕ）よりなる障壁層
で構成された多重量子井戸、ないしは、単一量子井戸を
用い、電子ブロック層としてｐ型のＡｌw Ｇａ1-w Ｎ
（０＜ｗ＜１）を用い、ｐ側のクラッド層としてｐ型の
Ｉｎz Ｇａ1-z Ｎ（０≦ｚ≦１，ｚ＜ｘ≦ｖ＜ｕ）を用
い、これらをこの順番で順次積層した構造を有すること
に特徴を有している。
ｎ側のクラッド層として、ｎ型のＡｌm Ｇａ1-m Ｎ（０
≦ｍ≦１）を用い、光ガイド層としてｎ型のＩｎx Ｇａ
1-xＮ（０＜ｘ＜１）を用い、活性層として、Ｉｎu Ｇ
ａ1-u Ｎ（０＜ｕ＜１）よりなる量子井戸層と、Ｉｎv
Ｇａ1-v Ｎ（０＜ｖ＜１，ｘ≦ｖ＜ｕ）よりなる障壁層
で構成された多重量子井戸、ないしは、単一量子井戸を
用い、電子ブロック層としてｐ型のＡｌw Ｇａ1-w Ｎ
（０＜ｗ＜１）を用い、ｐ側のクラッド層としてｐ型の
Ｉｎz Ｇａ1-z Ｎ（０≦ｚ≦１，ｚ＜ｘ≦ｖ＜ｕ）を用
い、これらをこの順番で順次積層した構造を有すること
に特徴を有している。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の一実施例におけるＳＣＨ型の
窒化物半導体発光素子の構造を示す図である。なお、図
３と同一符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示し
ている。
明する。図１は、本発明の一実施例におけるＳＣＨ型の
窒化物半導体発光素子の構造を示す図である。なお、図
３と同一符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示し
ている。
【００１７】このＳＣＨ型の窒化物半導体発光素子は、
（０００１）を表面とするサファイア基板１上に、３０
ｎｍ厚のＧａＮ低温緩衝層２と、Ｓｉがドープされた３
μｍ厚のｎ型のＧａＮコンタクト層３と、Ｓｉがドープ
された０．５μｍ厚のｎ型のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッ
ド層４と、Ｓｉがドープされた０．２μｍ厚のｎ型のＩ
ｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ光ガイド層５と、４ｎｍ厚のＩｎ0.2
Ｇａ0.8 Ｎ量子井戸層と８ｎｍ厚のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ
障壁層の３周期からなる多重量子井戸活性層６と、Ｍｇ
がドープされた２０ｎｍ厚のｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ
電子ブロック層７と、Ｍｇがドープされた０．６μｍ厚
のｐ型のＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎクラッド層８を順次、有機
金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）により積層した構造を有
する。実施例とて、ｐ型のクラッド層８をｐ型のＩｎ
0.02Ｇａ0.98Ｎとしたが、勿論、ｐ型のＩｎz Ｇａ1-z
Ｎにおけるｚが０でも実際に使用可能である。
（０００１）を表面とするサファイア基板１上に、３０
ｎｍ厚のＧａＮ低温緩衝層２と、Ｓｉがドープされた３
μｍ厚のｎ型のＧａＮコンタクト層３と、Ｓｉがドープ
された０．５μｍ厚のｎ型のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッ
ド層４と、Ｓｉがドープされた０．２μｍ厚のｎ型のＩ
ｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ光ガイド層５と、４ｎｍ厚のＩｎ0.2
Ｇａ0.8 Ｎ量子井戸層と８ｎｍ厚のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ
障壁層の３周期からなる多重量子井戸活性層６と、Ｍｇ
がドープされた２０ｎｍ厚のｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ
電子ブロック層７と、Ｍｇがドープされた０．６μｍ厚
のｐ型のＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎクラッド層８を順次、有機
金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）により積層した構造を有
する。実施例とて、ｐ型のクラッド層８をｐ型のＩｎ
0.02Ｇａ0.98Ｎとしたが、勿論、ｐ型のＩｎz Ｇａ1-z
Ｎにおけるｚが０でも実際に使用可能である。
【００１８】さらに、Ｍｇがドープされた０．６μｍ厚
のｐ型のＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎクラッド層８の表面に、Ｎ
ｉとＡｕの二層よりなるｐ電極９を、Ｓｉがドープされ
た３μｍ厚のｎ型のＧａＮコンタクト層３の表面にＴｉ
とＡｕの二層よりなるｎ電極１０を設けている。さら
に、窒化物半導体発光素子の反射鏡は、反応性イオンエ
ッチングにより形成した。
のｐ型のＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎクラッド層８の表面に、Ｎ
ｉとＡｕの二層よりなるｐ電極９を、Ｓｉがドープされ
た３μｍ厚のｎ型のＧａＮコンタクト層３の表面にＴｉ
とＡｕの二層よりなるｎ電極１０を設けている。さら
に、窒化物半導体発光素子の反射鏡は、反応性イオンエ
ッチングにより形成した。
【００１９】本発明では、ｐ側のクラッド層としてＡｌ
ＧａＮを用いずに、そのかわりに、ｐ型のＩｎＧａＮを
用いている。ｐ型のＩｎＧａＮは、アクセプターのＭｇ
の活性化エネルギーが比較的低いため、ｐ型のＡｌＧａ
Ｎに比べて、数桁低い抵抗率となる。例えば、Ｍｇをド
ープしたｐ型のＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ薄膜の抵抗率は、
０．５Ωｃｍ程度であり、ｐ型のＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎ薄
膜よりも二桁小さい値である。そのため、ｐ側のクラッ
ド層として、ｐ型のＡｌＧａＮの代わりにｐ型のＩｎＧ
ａＮを用いることにより、ｐ側のクラッド層の抵抗を二
桁程度低くすることができる。その結果、従来存在した
レーザの発振閾値の上昇や、消費電力の増加という問題
を著しく改善することができる。
ＧａＮを用いずに、そのかわりに、ｐ型のＩｎＧａＮを
用いている。ｐ型のＩｎＧａＮは、アクセプターのＭｇ
の活性化エネルギーが比較的低いため、ｐ型のＡｌＧａ
Ｎに比べて、数桁低い抵抗率となる。例えば、Ｍｇをド
ープしたｐ型のＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ薄膜の抵抗率は、
０．５Ωｃｍ程度であり、ｐ型のＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎ薄
膜よりも二桁小さい値である。そのため、ｐ側のクラッ
ド層として、ｐ型のＡｌＧａＮの代わりにｐ型のＩｎＧ
ａＮを用いることにより、ｐ側のクラッド層の抵抗を二
桁程度低くすることができる。その結果、従来存在した
レーザの発振閾値の上昇や、消費電力の増加という問題
を著しく改善することができる。
【００２０】屈折率においては、ＡｌＧａＮと比較して
ＩｎＧａＮの方が大きい。さらに、光ガイド層に用いら
れているＧａＮよりも、ＩｎＧａＮの屈折率の方が大き
い。このため、上述の図３に示されているＳＣＨ型の窒
化物半導体発光素子のｐ側のクラッド層であるｐ型のＡ
ｌＧａＮ３４を、ｐ型のＩｎＧａＮに置き換えただけで
は、活性層と光ガイド層内の光閉じこめ率が著しく減少
し、かえって、発振閾値や消費電力の上昇を招く恐れが
ある。
ＩｎＧａＮの方が大きい。さらに、光ガイド層に用いら
れているＧａＮよりも、ＩｎＧａＮの屈折率の方が大き
い。このため、上述の図３に示されているＳＣＨ型の窒
化物半導体発光素子のｐ側のクラッド層であるｐ型のＡ
ｌＧａＮ３４を、ｐ型のＩｎＧａＮに置き換えただけで
は、活性層と光ガイド層内の光閉じこめ率が著しく減少
し、かえって、発振閾値や消費電力の上昇を招く恐れが
ある。
【００２１】そこで、本発明では、光ガイド層として、
従来用いられているＧａＮではなく、ＩｎＧａＮを用い
ている。すなわち、光ガイド層として、ｎ型のＩｎx Ｇ
ａ1- x Ｎ（０＜ｘ＜１）と、ｐ型のＩｎy Ｇａ1-y Ｎ
（０＜ｙ＜１）のうちのいづれか、あるいは両方を用
い、ｐ側のクラッド層としてｐ型のＩｎz Ｇａ1-z Ｎ
（０≦ｚ≦１）を用いる。ＩｎＧａＮはＩｎ組成が大き
くなるほど、その屈折率も大きくなるので、ｚ＜ｘ、か
つ、ｚ＜ｙなる関係を満たすように、各層のＩｎ組成を
決めてやることによって、光ガイド層の屈折率がクラッ
ド層の屈折率よりも大きくなり、活性層と光ガイド層内
の光閉じこめ率を従来のＳＣＨ型の窒化物半導体発光素
子と同程度の大きな値に保つことができる。
従来用いられているＧａＮではなく、ＩｎＧａＮを用い
ている。すなわち、光ガイド層として、ｎ型のＩｎx Ｇ
ａ1- x Ｎ（０＜ｘ＜１）と、ｐ型のＩｎy Ｇａ1-y Ｎ
（０＜ｙ＜１）のうちのいづれか、あるいは両方を用
い、ｐ側のクラッド層としてｐ型のＩｎz Ｇａ1-z Ｎ
（０≦ｚ≦１）を用いる。ＩｎＧａＮはＩｎ組成が大き
くなるほど、その屈折率も大きくなるので、ｚ＜ｘ、か
つ、ｚ＜ｙなる関係を満たすように、各層のＩｎ組成を
決めてやることによって、光ガイド層の屈折率がクラッ
ド層の屈折率よりも大きくなり、活性層と光ガイド層内
の光閉じこめ率を従来のＳＣＨ型の窒化物半導体発光素
子と同程度の大きな値に保つことができる。
【００２２】なお、ｎ型のＡｌＧａＮの電気抵抗は、さ
ほど大きくない。ドーパントであるＳｉの活性化エネル
ギーが低いためである。したがって、ｎ側のクラッド層
としては、従来のｎ型のＡｌＧａＮを用いても良いし、
ｎ型のＧａＮ、あるいは、Ｉｎ組成が光ガイド層のＩｎ
ＧａＮのＩｎ組成よりも小さなｎ型のＩｎＧａＮのうち
のいづれか、あるいは複数を用いることができる。
ほど大きくない。ドーパントであるＳｉの活性化エネル
ギーが低いためである。したがって、ｎ側のクラッド層
としては、従来のｎ型のＡｌＧａＮを用いても良いし、
ｎ型のＧａＮ、あるいは、Ｉｎ組成が光ガイド層のＩｎ
ＧａＮのＩｎ組成よりも小さなｎ型のＩｎＧａＮのうち
のいづれか、あるいは複数を用いることができる。
【００２３】図１に示した本発明によるＳＣＨ型の窒化
物半導体発光素子に関して、スラブ導波路を仮定した固
有モードを計算をした。各層の屈折率の値は、前述し
た、従来のＳＣＨ型の窒化物半導体発光素子の計算に使
用したものと同じ値を用いている。ただし、Ｐ型のＩｎ
0.02Ｇａ0.98Ｎの屈折率は２．６０とした。固有モード
の計算結果より、活性層と光ガイド層を合わせた部分の
光閉じこめ率は、０．７７という大きな値であった。こ
のように、本発明によるＳＣＨ型の窒化物半導体発光素
子は、従来のＳＣＨ型の窒化物半導体発光素子と比較し
て遜色のない光閉じこめ構造を有しながら、素子抵抗を
従来の半分近くまで減少させることができる。その結
果、発光素子の発振閾値の上昇や、消費電力の増加を招
くという従来存在した問題を著しく改善することができ
た。
物半導体発光素子に関して、スラブ導波路を仮定した固
有モードを計算をした。各層の屈折率の値は、前述し
た、従来のＳＣＨ型の窒化物半導体発光素子の計算に使
用したものと同じ値を用いている。ただし、Ｐ型のＩｎ
0.02Ｇａ0.98Ｎの屈折率は２．６０とした。固有モード
の計算結果より、活性層と光ガイド層を合わせた部分の
光閉じこめ率は、０．７７という大きな値であった。こ
のように、本発明によるＳＣＨ型の窒化物半導体発光素
子は、従来のＳＣＨ型の窒化物半導体発光素子と比較し
て遜色のない光閉じこめ構造を有しながら、素子抵抗を
従来の半分近くまで減少させることができる。その結
果、発光素子の発振閾値の上昇や、消費電力の増加を招
くという従来存在した問題を著しく改善することができ
た。
【００２４】なお、ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層を用い
ていない場合、発光素子駆動時の電子のオーバーフロー
による、発光に寄与しない無効電流の増加が懸念され
る。しかしながら、本発明によるＳＣＨ型の窒化物半導
体発光素子では、図１のＭｇがドープされた２０ｎｍ厚
のｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロック層７が、電子
のオーバーフローを防ぐため、無効電流の増加が抑えら
れる。さらに、このｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロ
ック層７の膜厚は２０ｎｍと非常に薄いため、発光素子
全体の抵抗に占める割合は２％程度と小さく、素子抵抗
の増加という問題は、ほとんどない。
ていない場合、発光素子駆動時の電子のオーバーフロー
による、発光に寄与しない無効電流の増加が懸念され
る。しかしながら、本発明によるＳＣＨ型の窒化物半導
体発光素子では、図１のＭｇがドープされた２０ｎｍ厚
のｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロック層７が、電子
のオーバーフローを防ぐため、無効電流の増加が抑えら
れる。さらに、このｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロ
ック層７の膜厚は２０ｎｍと非常に薄いため、発光素子
全体の抵抗に占める割合は２％程度と小さく、素子抵抗
の増加という問題は、ほとんどない。
【００２５】図２は、この発明に用いる半導体薄膜作製
装置の基本構成を示す構成図である。同図において２１
は反応槽、２２は基板支持台、２３は基板を加熱するた
めのヒーター、２４は主表面の方位が（０００１）のサ
ファイア基板、そして２５は成長させる半導体薄膜の原
料となるガスを供給する原料供給管である。
装置の基本構成を示す構成図である。同図において２１
は反応槽、２２は基板支持台、２３は基板を加熱するた
めのヒーター、２４は主表面の方位が（０００１）のサ
ファイア基板、そして２５は成長させる半導体薄膜の原
料となるガスを供給する原料供給管である。
【００２６】まず、反応槽２１内の基板支持台２２上に
主表面の方位が（０００１）のサファイア基板２４を設
置し、窒素および水素を原料供給管２５を通して数ｓｌ
ｍ（standard liter per minute ）流しながら圧力を約
３００Ｔｏｒｒに保ち、サファイア基板２４を１１００
℃程度に加熱した。この状態を約１０分継続し、主表面
の方位が（０００１）のサファイア基板２４の表面を熱
的にクリーニングした。次に、サファイア基板２４の温
度を約４００℃まで低下させて、原料供給管２５より、
アンモニアガス、および、トリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ）を導入し、３０ｎｍ厚のＧａＮ低温緩衝層を形成し
た。次に、ＴＭＧの供給のみを止めて、サファイア基板
２４の温度を１０００℃まであげ、シランガスとＴＭＧ
を導入して、ｎ型のＧａＮコンタクト層を３μｍ形成
し、さらに、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を追加
供給して、ｎ型のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層を０．
５μｍ形成した。
主表面の方位が（０００１）のサファイア基板２４を設
置し、窒素および水素を原料供給管２５を通して数ｓｌ
ｍ（standard liter per minute ）流しながら圧力を約
３００Ｔｏｒｒに保ち、サファイア基板２４を１１００
℃程度に加熱した。この状態を約１０分継続し、主表面
の方位が（０００１）のサファイア基板２４の表面を熱
的にクリーニングした。次に、サファイア基板２４の温
度を約４００℃まで低下させて、原料供給管２５より、
アンモニアガス、および、トリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ）を導入し、３０ｎｍ厚のＧａＮ低温緩衝層を形成し
た。次に、ＴＭＧの供給のみを止めて、サファイア基板
２４の温度を１０００℃まであげ、シランガスとＴＭＧ
を導入して、ｎ型のＧａＮコンタクト層を３μｍ形成
し、さらに、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を追加
供給して、ｎ型のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層を０．
５μｍ形成した。
【００２７】引き続いて、水素ガス、ＴＭＧ、ＴＭＡ、
および、シランの供給を止めた後、サファイア基板２４
の温度を８００℃まで下げる。この状態では、反応槽２
１内には窒素とアンモニアのみ供給されている。温度が
安定した後、トリエチルガリウム（ＴＥＧ）およびトリ
メチルインジウム（ＴＭＩ）、および、シランを導入し
て、ｎ型のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ光ガイド層を０．２μｍ
形成した。引き続いて、活性層であるＩｎＧａＮ多重量
子井戸を堆積した。この時、多重量子井戸の障壁層の堆
積時にはＴＭＩの流量を比較的少なくして、Ｉｎ組成の
より小さいＩｎ 0.05Ｇａ0.95Ｎを８ｎｍ形成し、井戸層
の堆積時にはＴＭＩの流量を比較的大きくして、Ｉｎ組
成のより大きいＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎを４ｎｍ形成した。
多重量子井戸の層数は、３層にした。
および、シランの供給を止めた後、サファイア基板２４
の温度を８００℃まで下げる。この状態では、反応槽２
１内には窒素とアンモニアのみ供給されている。温度が
安定した後、トリエチルガリウム（ＴＥＧ）およびトリ
メチルインジウム（ＴＭＩ）、および、シランを導入し
て、ｎ型のＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ光ガイド層を０．２μｍ
形成した。引き続いて、活性層であるＩｎＧａＮ多重量
子井戸を堆積した。この時、多重量子井戸の障壁層の堆
積時にはＴＭＩの流量を比較的少なくして、Ｉｎ組成の
より小さいＩｎ 0.05Ｇａ0.95Ｎを８ｎｍ形成し、井戸層
の堆積時にはＴＭＩの流量を比較的大きくして、Ｉｎ組
成のより大きいＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎを４ｎｍ形成した。
多重量子井戸の層数は、３層にした。
【００２８】次に、ＴＭＩ、および、シランの供給のみ
を止めて、ＴＭＡ、および、シクロペンタジエニルマグ
ネシウム（ＣＰ2 Ｍｇ）を追加供給して、ｐ型のＡｌ
0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロック層を２０ｎｍ成長した。さ
らに、ＴＭＡの供給のみを止めて、ＴＭＩを再び導入す
ることにより、ｐ型のＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎクラッド層を
０．６μｍ形成した。
を止めて、ＴＭＡ、および、シクロペンタジエニルマグ
ネシウム（ＣＰ2 Ｍｇ）を追加供給して、ｐ型のＡｌ
0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電子ブロック層を２０ｎｍ成長した。さ
らに、ＴＭＡの供給のみを止めて、ＴＭＩを再び導入す
ることにより、ｐ型のＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎクラッド層を
０．６μｍ形成した。
【００２９】これを冷却後、反応槽２１より取り出し、
フォトレジスト材よりなるマスクを０．６μｍ厚のｐ型
のＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎの表面の一部に形成した。これ
を、ＥＣＲプラズマエッチング装置に挿入し、アルゴン
ガスと、塩素ガスとを供給しながら、マイクロ波によ
り、ＥＣＲ条件のプラズマを生成してドライエッチング
を行い、発光素子の反射鏡とリッジ構造の形成を行っ
た。これにより、ストライプ状の発光素子の周囲に、膜
厚の途中までエッチングされたｎ型のＧａＮが露出し
た。
フォトレジスト材よりなるマスクを０．６μｍ厚のｐ型
のＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎの表面の一部に形成した。これ
を、ＥＣＲプラズマエッチング装置に挿入し、アルゴン
ガスと、塩素ガスとを供給しながら、マイクロ波によ
り、ＥＣＲ条件のプラズマを生成してドライエッチング
を行い、発光素子の反射鏡とリッジ構造の形成を行っ
た。これにより、ストライプ状の発光素子の周囲に、膜
厚の途中までエッチングされたｎ型のＧａＮが露出し
た。
【００３０】これを電子ビーム真空蒸着器内に設置し、
ＮｉとＡｕをそれぞれ４０ｎｍと１００ｎｍの厚さで、
０．６μｍ厚のｐ型のＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎの上面に形成
し、ｐ電極とした。この電極は、フォトリソグラフィー
とリフトオフ法により、ストライプ状としてある。最後
に、これを、電子ビーム真空蒸着器内に設置し、Ｔｉお
よびＡｕをそれぞれ２０ｎｍと１００ｎｍの厚さで蒸着
し、ｎ電極とした。この電極はフォトリソグラフィーと
リフトオフ法により、ストライプ状の発光素子の周囲に
露出したｎ型のＧａＮの表面にのみ残した。
ＮｉとＡｕをそれぞれ４０ｎｍと１００ｎｍの厚さで、
０．６μｍ厚のｐ型のＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎの上面に形成
し、ｐ電極とした。この電極は、フォトリソグラフィー
とリフトオフ法により、ストライプ状としてある。最後
に、これを、電子ビーム真空蒸着器内に設置し、Ｔｉお
よびＡｕをそれぞれ２０ｎｍと１００ｎｍの厚さで蒸着
し、ｎ電極とした。この電極はフォトリソグラフィーと
リフトオフ法により、ストライプ状の発光素子の周囲に
露出したｎ型のＧａＮの表面にのみ残した。
【００３１】本発明で得られた窒化物半導体発光素子
を、室温でパルス発振させたところ、従来の窒化物半導
体発光素子よりも発振閾値における駆動電圧が小さく、
消費電力が減少した。また、発熱による活性層周辺の温
度上昇も従来の窒化物半導体発光素子より小さく、光出
力が増大した。
を、室温でパルス発振させたところ、従来の窒化物半導
体発光素子よりも発振閾値における駆動電圧が小さく、
消費電力が減少した。また、発熱による活性層周辺の温
度上昇も従来の窒化物半導体発光素子より小さく、光出
力が増大した。
【００３２】本明細書で引用した［参考文献］は次の通
りである。 ［１] S.Nakamura,M.Senoh,S.Nagahama,N.Iwasa,T.Yama
da,.T.Matsushita,Y.Sugimoto,and H.Kiyoku:Appl.Phy
s.Lett.69,3034(1996). ［２] S.Nakamura,M.Senoh,S.Nagahama,N.Iwasa,T.Yama
da,.T.Matsushita,H.Kiyoku,Y.Sugimoto,T.Kozaki,H.Um
emoto,.M.Sano,and K.Chocho:Appl.Phys.Lett.73,832(1
998). ［３] N.Naganuma,T.Kobayashi,T.Tojo,K.Yanashima,S.
Hashimoto,and M.Ikeda:第59回応用物理学会学術講演会
講演予稿集,No.1,p.328. [４] H.Amano,N.Watanabe,N.Koide,and I.Akasaki:Jpn.
J.Appl.Phys.32,L1000(1993). [５] K.Kumakura,T.Makimoto,and N.Kobayashi:Jpn.J.A
ppl.Phys.39.L195(2000).
りである。 ［１] S.Nakamura,M.Senoh,S.Nagahama,N.Iwasa,T.Yama
da,.T.Matsushita,Y.Sugimoto,and H.Kiyoku:Appl.Phy
s.Lett.69,3034(1996). ［２] S.Nakamura,M.Senoh,S.Nagahama,N.Iwasa,T.Yama
da,.T.Matsushita,H.Kiyoku,Y.Sugimoto,T.Kozaki,H.Um
emoto,.M.Sano,and K.Chocho:Appl.Phys.Lett.73,832(1
998). ［３] N.Naganuma,T.Kobayashi,T.Tojo,K.Yanashima,S.
Hashimoto,and M.Ikeda:第59回応用物理学会学術講演会
講演予稿集,No.1,p.328. [４] H.Amano,N.Watanabe,N.Koide,and I.Akasaki:Jpn.
J.Appl.Phys.32,L1000(1993). [５] K.Kumakura,T.Makimoto,and N.Kobayashi:Jpn.J.A
ppl.Phys.39.L195(2000).
【００３３】
【発明の効果】以上、記述したとおり、本発明のＳＣＨ
型の窒化物半導体発光素子では、従来、ＳＣＨ型の窒化
物半導体発光素子のｐ側のクラッド層として用いられて
いたｐ型のＡｌＧａＮの代わりに、より電気抵抗の小さ
なｐ型のＩｎＧａＮを用いた。さらに、光ガイド層とし
て従来用いられていたＧａＮの代わりに、より屈折率が
大きく、光の閉じこめ効果が大きいＩｎＧａＮを用い
た。これらにより、従来の窒化物半導体発光素子よりも
消費電力が減少し、光出力が増大した。
型の窒化物半導体発光素子では、従来、ＳＣＨ型の窒化
物半導体発光素子のｐ側のクラッド層として用いられて
いたｐ型のＡｌＧａＮの代わりに、より電気抵抗の小さ
なｐ型のＩｎＧａＮを用いた。さらに、光ガイド層とし
て従来用いられていたＧａＮの代わりに、より屈折率が
大きく、光の閉じこめ効果が大きいＩｎＧａＮを用い
た。これらにより、従来の窒化物半導体発光素子よりも
消費電力が減少し、光出力が増大した。
【図１】本発明の一実施例におけるＳＣＨ型の窒化物半
導体発光素子の構造図である。
導体発光素子の構造図である。
【図２】本発明の実施に用いる半導体薄膜作製装置の基
本構成を示す図である。
本構成を示す図である。
【図３】従来例におけるＳＣＨ型の窒化物半導体発光素
子の構造図である。
子の構造図である。
１ サファイア基板 ２ ＧａＮ低温緩衝層 ３ ｎ型のＧａＮコンタクト層 ４ ｎ型のＡｌＧａＮクラッド層 ５ ｎ型のＩｎＧａＮ光ガイド層 ６ 多重量子井戸活性層 ７ ｐ型のＡｌＧａＮ電子ブロック層 ８ ｐ型のＩｎＧａＮクラッド層 ９ ｐ電極 １０ ｎ電極 ２１ 反応槽 ２２ 基板支持台 ２３ ヒーター ２４ サファイア基板 ２５ 原料供給管 ３１ ｎ型のＩｎＧａＮクラッド防止層 ３２ ｎ型のＧａＮ光ガイド層 ３３ ｐ型のＧａＮ光ガイド層 ３４ ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層 ３５ ｐ型のＧａＮコンタクト層
フロントページの続き (72)発明者 小林 直樹 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA24 CA04 CA05 CA34 CA46 CA49 CA57 CA65 CA74 CA82 CA92 5F073 AA45 AA51 AA74 CA07 CB05 CB07 DA05
Claims (2)
- 【請求項１】 分離閉じこめヘテロ構造型の窒化物半導
体発光素子において、 光ガイド層として、ｎ型のＩｎx Ｇａ1-x Ｎ（０＜ｘ＜
１）と、ｐ型のＩｎyＧａ1-y Ｎ（０＜ｙ＜１）とのう
ちのいづれか、あるいは両方を用い、ｐ側のクラッド層
としてｐ型のＩｎz Ｇａ1-z Ｎ（０≦ｚ≦１，ｚ＜ｘ，
ｚ＜ｙ）を用いることを特徴とする窒化物半導体発光素
子。 - 【請求項２】 ｎ側のクラッド層として、ｎ型のＡｌm
Ｇａ1-m Ｎ（０≦ｍ≦１）を用い、光ガイド層としてｎ
型のＩｎx Ｇａ1-x Ｎ（０＜ｘ＜１）を用い、活性層と
して、Ｉｎu Ｇａ1-u Ｎ（０＜ｕ＜１）よりなる量子井
戸層と、Ｉｎ v Ｇａ1-v Ｎ（０＜ｖ＜１，ｘ≦ｖ＜ｕ）
よりなる障壁層で構成された多重量子井戸、ないしは、
単一量子井戸を用い、電子ブロック層としてｐ型のＡｌ
w Ｇａ 1-w Ｎ（０＜ｗ＜１）を用い、ｐ側のクラッド層
としてｐ型のＩｎz Ｇａ1-z Ｎ（０≦ｚ≦１，ｚ＜ｘ≦
ｖ＜ｕ）を用い、これらをこの順番で順次積層した構造
を有することを特徴とする、請求項１に記載の窒化物半
導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260003A JP2002076521A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 窒化物半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260003A JP2002076521A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 窒化物半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002076521A true JP2002076521A (ja) | 2002-03-15 |
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ID=18748083
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|---|---|---|---|
| JP2000260003A Pending JP2002076521A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 窒化物半導体発光素子 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002076521A (ja) |
Cited By (15)
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| US7186302B2 (en) | 2002-12-16 | 2007-03-06 | The Regents Of The University Of California | Fabrication of nonpolar indium gallium nitride thin films, heterostructures and devices by metalorganic chemical vapor deposition |
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2000
- 2000-08-30 JP JP2000260003A patent/JP2002076521A/ja active Pending
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