JP2002151735A - ウェハボンディングへテロ構造を含む発光半導体デバイス - Google Patents

ウェハボンディングへテロ構造を含む発光半導体デバイス

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JP2002151735A
JP2002151735A JP2001320214A JP2001320214A JP2002151735A JP 2002151735 A JP2002151735 A JP 2002151735A JP 2001320214 A JP2001320214 A JP 2001320214A JP 2001320214 A JP2001320214 A JP 2001320214A JP 2002151735 A JP2002151735 A JP 2002151735A
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light emitting
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Michael R Krames
アール クレイムス マイケル
Christopher P Kocot
ピー ココット クリストファー
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Lumileds LLC
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリア閉じ込めを向上させる発光半導
体デバイスを提供する。 【解決手段】 発光半導体デバイスを形成する方法は、
活性領域を含む層のスタックを作成する工程と、キャリ
ア閉じ込め半導体を含む構造を上記スタックにウェハボ
ンディングする工程とを含む。発光半導体デバイスは、
第１伝導型を有する第１半導体により形成される第１キ
ャリア閉じ込め層と、活性領域と、上記活性領域と上記
第１キャリア閉じ込め層との間に設けられるウェハボン
ディング界面とを含む。発光半導体デバイスは、さら
に、第２伝導型を有する第２半導体により形成される第
２キャリア閉じ込め層を含み、上記活性領域は、上記第
１キャリア閉じ込め層と上記第２キャリア閉じ込め層と
の間に設けられる。ウェハボンディングされる閉じ込め
層によって、キャリア閉じ込めおよびデバイス性能が向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】（技術分野）本発明は、広く発光半導体デ
バイスに関し、より詳細には、キャリア閉じ込め層を含
む発光半導体デバイスに関する。
【０００２】（背景技術）図１に示すように、従来のＡ
ｌxＧａyＩｎzＰ発光ダイオード（ＬＥＤ）１は、Ｎ型
ドープ半導体基体２と、Ｎ型ドープ閉じ込め層４と、活
性領域６と、Ｐ型ドープ閉じ込め層８と、選択的に設け
られた伝導性の窓層１０と、基体２に電気的に接続され
たＮ型コンタクト１２と、Ｐ型ドープ閉じ込め層８に電
気的に接続されたＰ型コンタクト１４とを含む。化学式
ＡｌxＧａyＩｎzＰにおいて、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１、０≦ｚ≦１、および、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１が成り立つ。
コンタクト１２およびコンタクト１４に対して適切な順
方向バイアスを印加することにより、Ｎ型ドープ閉じ込
め層４から活性領域６に対して電子を注入することがで
き、かつ、Ｐ型閉じ込め層８から活性領域６に対して正
孔を注入することができる。活性領域６において電子と
正孔とが放射的に再結合することにより、発光が起こ
る。
【０００３】本明細書で用いるように、「Ｐ型閉じ込め
層」および「電子閉じ込め層」という用語は、半導体へ
テロ構造における活性領域に電子を少なくとも部分的に
閉じ込める半導体層のことをいう。同様に、「Ｎ型閉じ
込め層」および「正孔閉じ込め層」とは、本明細書で
は、半導体へテロ構造における活性領域に正孔を少なく
とも部分的に閉じ込める半導体層のことをいう。
【０００４】図２は、図１に示した従来のＡｌxＧａyＩ
ｎzＰ―ＬＥＤ１における活性領域６ならびに閉じ込め
層４および８により特徴付けられるヘテロ構造の従来方
式により計算されたバンド構造を示す図である。図２の
横軸は、活性領域６ならびに閉じ込め層４および８に対
して垂直となるように測定されたＬＥＤ１内の位置であ
り、距離が０となる位置は任意に選択される。図２にお
ける例では、Ｎ型閉じ込め層４はＮ型ＡｌＩｎＰにより
形成され、Ｐ型閉じ込め層８はＰ型ＡｌＩｎＰにより形
成され、活性領域６は（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5Ｐ
により形成されている。閉じ込め層４と活性領域６との
間の界面、ならびに、活性領域６と閉じ込め層８との間
の界面は、それぞれ、点線１６および１８で示されてい
る。図２の縦軸は、閉じ込め層４および８ならびに活性
領域６に対して約２.１ボルトの順方向バイアスを印加
した際の、伝導帯端部２０のエネルギーおよび価電子帯
端部２２のエネルギーを示している。縦軸においてエネ
ルギーが０となる位置は任意に選択される。
【０００５】伝導帯端部２０および価電子帯端部２２の
両方のエネルギーは、ＬＥＤにおける位置とともに変化
する。具体的には、Ｐ型閉じ込め層８における伝導帯端
部２０のエネルギーは、活性領域６におけるものより高
いので、伝導帯２０には界面１８において位置エネルギ
ーバリア（電子バリア２４）が生ずる。活性領域６に注
入された電子のうち一部分のみしか電子バリア２４を乗
り越えてＰ型閉じ込め層８に拡散しないので、注入され
た電子の一部分は、電子バリア２４によって活性領域６
に閉じ込められる。この結果、活性領域６における電子
の濃度は、Ｐ型閉じ込め層８が存在することにより増加
する。このＰ型閉じ込め層８は、電子閉じ込め層とも称
される。同様に、活性領域６における価電子帯端部２２
のエネルギーは、Ｎ型閉じ込め層４におけるものより高
いので、注入された正孔の一部分を活性領域６に閉じ込
める界面１６には、位置エネルギーバリア（正孔バリア
２６）が生ずる。
【０００６】電子および正孔を活性領域６に閉じ込める
ことにより、活性領域６における電子および正孔の濃度
が増加するので、これらが放射的に再結合する割合も増
加する。また、活性領域６から逃れてくる電子および正
孔は、通常、閉じ込め層４および８において非放射的に
再結合する。よって、ＬＥＤの内部量子効率は、電子お
よび正孔が活性領域６に閉じ込められる度合に大きく依
存する。
【０００７】従来のＡｌxＧａyＩｎzＰ―ＬＥＤでは、
Ｎ型閉じ込め層４、活性領域６およびＰ型閉じ込め層８
については、例えば、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣ
ＶＤ）により成長させる。閉じ込め層４および８を成長
させることが可能な材料を選択する際には、低転位密度
を有する閉じ込め層を設けるために活性領域６に格子整
合させて成長させる必要があることにより、制限を受け
る。加えて、下方に存在する層を劣化させない温度で、
閉じ込め層４および８を成長させる必要がある。Ａｌx
ＧａyＩｎzＰ活性領域６に格子整合して成長させること
が可能な最良の電子閉じ込め層は、添字ｘが約０.７か
ら約１の範囲をとる（ＡｌXＧａ1-X）0.5Ｉｎ0.5Ｐ層で
ある。
【０００８】不運にも、活性領域６からＰ型閉じ込め層
８に対して電子が漏れることにより、従来のＡｌxＧａy
ＩｎzＰ―ＬＥＤの内部量子効率が著しく制限されるこ
とがありうる。このような電子の漏れは、ＡｌxＧａyＩ
ｎzＰシステムの活性領域における伝導帯と、例えば、
Ｐ型（ＡｌXＧａ1-X）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（ｘは約０.７〜約
１）の電子閉じ込め層における伝導帯と、の間における
比較的小さなずれに起因して生ずる。図１に示した従来
のＬＥＤ１では、例えば、（Ａｌ0.3Ｇａ0.7） 0.5Ｉｎ
0.5Ｐの活性領域６における伝導帯と、Ｐ型ＡｌＩｎＰ
の電子閉じ込め層８における伝導帯と、の間における比
較的小さなずれによって、熱電子放出により電子が逃れ
てくる、約０.２エレクトロンボルト（ｅＶ）の電子バ
リア層２４が生ずる。さらに、より短い波長の発光を実
現するために、活性領域６におけるアルミニウム分率を
増加させているので、電子バリア２４は減少し、電子の
漏れがこれに応じて増加している。この結果、従来のＡ
ｌxＧａyＩｎzＰ―ＬＥＤの内部量子効率は、特に、短
い発光波長で、さらに、約２５℃より高い温度におい
て、不本意にも低下している。
【０００９】同様に、正孔が正孔バリア２６の上の活性
領域６からＮ型閉じ込め層４に対して漏れていることに
より、従来のＡｌxＧａyＩｎzＰ―ＬＥＤの性能が劣化
している。このことは、このＡｌxＧａyＩｎzＰ―ＬＥ
Ｄが薄い活性領域６を有する場合、または、このＡｌx
ＧａyＩｎzＰ―ＬＥＤが高注入電流により動作している
場合に顕著である。
【００１０】キャリア閉じ込めを向上させる発光半導体
デバイスが必要とされている。
【００１１】（発明の開示）発光半導体デバイスを形成
する方法は、活性領域を含む層のスタックを作成する工
程と、キャリア閉じ込め層半導体層を含む構造を上記ス
タックにウェハボンディングする工程とを含む。一実施
形態では、上記キャリア閉じ込め層は、上記活性領域に
ウェハボンディングされる。別の実施形態では、少なく
とも１つのスペーサ層は、上記キャリア閉じ込め層と上
記活性領域との間に設けられる。
【００１２】本発明の１態様によれば、発光半導体デバ
イスは、第１伝導型を有する第１半導体により形成され
る第１キャリア閉じ込め層と、活性領域と、上記活性領
域と上記第１キャリア閉じ込め層との間に設けられるウ
ェハボンディング界面と、を含む。上記発光半導体デバ
イスは、さらに、第２伝導型を有する第２半導体により
形成される第２キャリア閉じ込め層を含み、上記活性領
域は、上記第１キャリア閉じ込め層と上記第２キャリア
閉じ込め層との間に設けられる。上記活性領域は、（Ａ
ｌxＧａ1-x）0.5Ｉｎ0.5Ｐおよびその他のＡｌxＧａyＩ
ｎzＰ（これらに限定されない）を含む材料により形成
される。
【００１３】一実施例では、上記ウェハボンディング界
面は、上記活性領域と上記第１キャリア閉じ込め層との
界面である。別の実施例では、少なくとも１つのスペー
サ層は、上記第１キャリア閉じ込め層と上記活性領域と
の間に設けられ、上記ウェハボンディング界面は、スペ
ーサ層と上記第１キャリア閉じ込め層との間の界面、ス
ペーサ層と上記活性領域との間の界面、または、２つの
スペーサ層の間の界面である。上記第１キャリア閉じ込
め層は、ＳｉＣ，ＡｌＰ、ＡｌＮ、ＧａＮ、II−VI半導
体、および、ダイアモンド（これらに限定されない）を
含む群から選択される半導体を含んだＰ型またはＮ型の
半導体を含むことができる。スペーサ層は、ＩｎＧａ
Ｐ、ＡｌＩｎＰ、（ＡｌxＧａ1-x）0.5Ｉｎ0.5Ｐ、およ
び、その他のＡｌxＧａyＩｎzＰ（これらに限定されな
い）を含む群から選択される半導体を含む、Ｐ型、Ｎ
型、または、ドーピングされない半導体を含むことがで
きる。
【００１４】本発明の別の態様によれば、発光半導体デ
バイスは、Ｐ型伝導性を有する第１半導体層と、Ｎ型伝
導性を有する第２半導体層と、上記第１半導体層と上記
第２半導体層との間に設けられる活性領域と、上記活性
領域と上記第１半導体層または上記第２半導体層のいず
れかとの間に設けられるウェハボンディング界面と、を
含む。上位第１半導体層の伝導帯端部は、上記活性領域
の伝導帯端部より高いエネルギーを有し、上記第２半導
体層の価電子帯端部は、上記活性領域の価電子帯端部よ
り低いエネルギーを有する。上記活性領域は、上記のよ
うに列挙した材料により形成されうる。上記第１半導体
層および上記第２半導体層は、上記第１キャリア閉じ込
め層に適したような上記のように列挙した、それぞれ、
Ｐ型およびＮ型半導体（これらに限定されない）を含む
ことができる。
【００１５】本発明の実施形態にかかる発光半導体デバ
イスは、電子および正孔の上記活性領域に対する閉じ込
めを向上させることができる。このように閉じ込めを向
上させることにより、内部量子効率および温度依存性を
改善し、かつ、例えば上記活性領域の厚さを最適化して
さらにデバイス性能を向上させることができる。
【００１６】（発明を実施するための最良の形態）図３
Ａを参照するに、本発明の実施形態では、半導体層１２
８がスタック１００にウェハボンディングされて、発光
半導体デバイスでの用途に適したヘテロ構造における電
子閉じ込め層が形成される。半導体層１２８は、一実施
形態では、Ｐ型ＳｉＣの層である。図３Ａにおける例で
は、スタック１００は、基体１０２と、Ｎ型閉じ込め層
１０４と、活性領域１０６とを含む。基体１０２は、例
えばＮ型ＧａＡｓ基体である。一実施形態では、Ｎ型閉
じ込め層１０４は、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶ
Ｄ）または分子線エピタキシー（ＭＢＥ）により基体１
０２に成長かつ格子整合させた、約０.５〜約２.０μｍ
の厚さを有するＡｌＩｎＰの層である。活性領域１０６
は、例えば、ＭＯＣＶＤによりＮ型閉じ込め層１０４に
成長かつ格子整合させた、１つ以上の（ＡｌXＧａ1-X）
0.5Ｉｎ0.5Ｐの層である。一実施例では、活性領域１０
６の全厚さは、約０.００５μｍ〜約０.７５μｍであ
る。
【００１７】層１２８を活性領域１０６に接触させ、層
１２８およびスタック１００の温度を上げ、かつ、層１
２８およびスタック１００をともに圧縮することによ
り、層１２８は、スタック１００にウェハボンディング
される。好ましくは、活性領域１０６およびＮ型閉じ込
め層１０４に損傷を与えないようにするために、層１２
８およびスタック１００の温度を、約１０００℃より低
い温度に抑える。層１２８をスタック１００にウェハボ
ンディングする処理については、例えば、米国特許第
５,５０２,３１６号および第５,３７６,５８０号に開示
された装置を用いて、実行することができる。この装置
の内容すべては、参照することにより本明細書に含めら
れる。また、この装置は、例えば、（ＡｌXＧａ1-X）
0.5Ｉｎ0.5Ｐ―ＬＥＤにＧａＰ基体をボンディングする
ために以前用いられている。
【００１８】図３Ｂを参照するに、本発明の一実施形態
にかかるＬＥＤ１０１は、図３Ａを参照して上述したよ
うな、基体１０２と、Ｎ型閉じ込め層１０４と、活性領
域１０６とを含む（様々な図面における同様の参照番号
は、様々な実施形態における同一部分を示す）。ＬＥＤ
１０１は、また、層１２８をウェハボンディング界面１
３０における活性領域１０６に上述したようにウェハボ
ンディングすることにより形成された、電子閉じ込め層
１０８を含む。Ｎ型コンタクト１１２およびＰ型コンタ
クト１１４は、それぞれ、基体１０２および電子閉じ込
め層１０８に電気的に接続されている。コンタクト１１
２とコンタクト１１４との間に適切な順方向バイアスを
印加することにより、活性領域１０６は発光する。当業
者の１人であれば、活性領域１０６と電子閉じ込め層１
０８との間の界面と、図１における活性領域６とＰ型閉
じ込め層８との間の界面のような、ある層と該層に成長
させた別の層との間の界面とを、例えばウェハボンディ
ングされた界面（ウェハボンディング界面）１３０にお
ける転位の性質および量、ならびに、この界面の近くに
おける転位の性質および量によって、区別することがで
きる。
【００１９】一実施例では、電子閉じ込め層１０８すな
わち層１２８は、層１２８を容易に扱い、かつ、電子閉
じ込め層１０８とＰ型コンタクト１１４との間に低抵抗
を有する電気接触を容易に形成するために、好ましく
は、５０μｍより厚く、さらに好ましくは、２００μｍ
より厚くする。別の実施例では、電子閉じ込め層１０８
すなわち層１２８を約５００オングストローム（Å）程
度に薄くしてもよい。一実施例では、層１２８を、最初
は電子閉じ込め層１０８の所望の厚さより厚くし、スタ
ック１００にウェハボンディングした後に、所望の厚さ
にまで薄くする。半導体層１２８は、例えば、半導体材
料により形成されたウェハもしくはブロック、または、
基体の上にエピタキシャル成長させた半導体層のよう
な、層のスタックの上にある半導体層であってもよい。
半導体層１２８は複数の層を含んでいてもよい。
【００２０】図３Ａおよび図３Ｂは、スタック１００お
よびＬＥＤ１０１用の特定の構造を示しているが、本発
明にかかる発光ダイオードは、スタック１００およびＬ
ＥＤ１０１に示すものより多い層または少ない層を含ん
でもよい。例えば、閉じ込め層１０４および１０８は、
それぞれ、複数の層を含んでもよい。また、一実施形態
では、Ｎ型閉じ込め層１０４の上には、基体１０２を設
けずに、Ｎ型コンタクト１１２を直接設ける。別の実施
例では、基体１０２は、ＧａＡｓ以外の材料により形成
される。例えば、一実施例では、Ｎ型閉じ込め層１０４
および活性領域１０６を、ＧａＡｓ犠牲基体に格子整合
させ成長させる。このＧａＡｓ犠牲基体は、この後、除
去されかつＮ型閉じ込め層１０４にウェハボンディング
されるＧａＰ基体１０２に置き換えられる。別の実施例
では、基体１０２は伝導性がなく、Ｎ型コンタクト１１
２がＮ型閉じ込め層１０４の一部分に設けられる。別の
実施例では、基体１０２は、実質的に、活性領域１０６
が発した光に対してほぼ透明である。Ｎ型閉じ込め層１
０４は、例えば、活性領域１０６を形成する材料のもの
より大きいアルミニウムモル分率ｘを有する（ＡｌxＧ
ａ1-x）0.5Ｉｎ0.5Ｐに限らずこれを含む材料により、
形成されうる。
【００２１】様々な図面に示したスタック１００および
ＬＥＤ１０１の様々な構成要素のサイズが、一定の縮尺
に基づいて描かれていないことに注意されたい。
【００２２】図４は、本発明の実施形態にかかるＬＥＤ
１９１における活性領域１０６ならびに閉じ込め層１０
４および１０８により特徴付けられるへテロ構造の従来
方式により計算されたバンド構造を示す図である。図２
と同様に、図４の横軸は、活性領域１０６ならびに閉じ
込め層１０４および１０８に対して垂直となるように測
定されたＬＥＤ１０１内の位置を示す。図４の例では、
Ｎ型閉じ込め層１０４はＮ型ＡｌＩｎＰにより形成さ
れ、電子閉じ込め層１０８はＰ型ＳｉＣにより形成さ
れ、活性領域１０６は（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5Ｐ
により形成される。閉じ込め層１０４と活性領域１０６
との間の界面は点線１１６により示され、活性領域１０
６と閉じ込め層１０８との間のウェハボンディング界面
は、点線１３０により示されている。図２と同様に、図
４の縦軸は、閉じ込め層１０４および１０８ならびに活
性領域１０６に約２.１ボルトの順方向バイアスを印加
した際の、伝導帯端部１２０のエネルギーおよび価電子
帯端部１２２のエネルギーを示す。ＳｉＣ電子閉じ込め
層１０８における伝導帯端部１２０のエネルギーは、活
性領域領域１０６におけるものより高いので、ウェハボ
ンディング界面１３０に約０.６ｅＶの電子バリア１２
４が生ずる。当業者の１人であれば、このバリアの大き
さがＳｉＣ電子閉じ込め層１０８におけるアクセプタの
濃度により影響を受ける、ということを理解できる。同
様に、活性領域１０６における価電子帯端部１２２のエ
ネルギーは、Ｎ型閉じ込め層１０４におけるものより高
いので、界面１１６に正孔バリア１２６が生ずる。
【００２３】本実施形態に基づいて形成されたＬＥＤ１
０１におけるＳｉＣ電子閉じ込め層１０８と活性領域１
０６とをウェハボンディングした界面に関連する電子バ
リア１２４は、図１に示した従来のＬＥＤ１における活
性領域６とＰ型閉じ込め層８との界面に関連する電子バ
リア２４より、実質的に大きい。この結果、電子は、従
来のＬＥＤ１における活性領域６によりも、本実施形態
に基づいて形成されたＬＥＤ１０１における活性領域１
０６に効果的に閉じ込められる。
【００２４】このように向上した電子閉じ込めによっ
て、本発明の本実施形態に基づいて形成されたヘテロ構
造および発光デバイスに対して、非常に多くの利点が分
け与えられる。例えば、ウェハボンディングされたＳｉ
Ｃ電子閉じ込め層１０８に起因して閉じ込めが向上する
ことにより、電子の熱電子放出が低減されることに起因
して活性領域１０６における電子の濃度が増加し、この
結果、活性領域１０６において電子と正孔とが放射的に
再結合する確率がより高くなる。よって、本実施形態に
基づいて形成されたＡｌxＧａyＩｎzＰ−ＬＥＤの内部
量子効率は、従来のＡｌxＧａyＩｎzＰ−ＬＥＤに比べ
て、特に短い発光波長において向上する。
【００２５】加えて、本実施の形態に基づいて形成され
たＡｌxＧａyＩｎzＰ−ＬＥＤの内部量子効率は、従来
のＡｌxＧａyＩｎzＰ−ＬＥＤのそれに比べて、その温
度依存性が向上している。従来のＡｌxＧａyＩｎzＰ−
ＬＥＤの内部量子効率は、該ＬＥＤの温度を約２５℃〜
約１００℃にまで上げた際には、通常、２つ以上の要因
によって減退する。このように減退するのは、従来方式
のようなＬＥＤにおけるエネルギーの電子バリアが比較
的低いのに対して熱電子放出の割合が大きいことに起因
する。電子の閉じ込めが向上した結果、本実施形態に基
づいて形成されたＡｌxＧａyＩｎzＰ−ＬＥＤの内部量
子効率は、温度に対してほとんど敏感でない。よって、
本実施形態に基づいて形成されたＡｌxＧａyＩｎzＰ−
ＬＥＤを、従来方式のようなＬＥＤよりも、高い電流密
度（これにより発熱量がより大きくなる）ひいては高い
出力電気（output power）で動作させることができる。
【００２６】さらに、従来のＡｌxＧａyＩｎzＰ−ＬＥ
Ｄにおける活性領域は、電子の漏れを許容レベルにまで
低減するのに十分な程度に厚いものでなければならな
い。約６００ｎｍより小さい波長の光を発する従来のＡ
ｌxＧａyＩｎzＰ−ＬＥＤでは、例えば、活性領域の厚
さは、一般的には少なくとも５００Å、より一般的には
２μｍである。本発明の本実施形態に基づいて形成され
たＡｌxＧａyＩｎzＰ−ＬＥＤの電子閉じ込めが向上し
たことにより、このような制限は緩和される。この結
果、本実施形態における活性領域１０６の厚さを、さら
にＬＥＤ１０１の内部量子効率を増加させるように最適
化することができる。
【００２７】本実施形態の利点は、ＳｉＣ電子閉じ込め
層１０８を（ＡｌXＧａ1-X）0.5Ｉｎ0.5Ｐの活性領域１
０６にウェハボンディングすることにより得られる。Ｓ
ｉＣをＡｌxＧａyＩｎzＰシステムに格子整合させるこ
とができないので、従来のエピタキシャル成長方法によ
りＳｉＣ電子閉じ込め層のようなものを設けることが非
常に難しい、ということに注意されたい。さらに、この
ような成長方法は、ＬＥＤにおいて下方に位置する層に
対して損傷を与えうる。
【００２８】別の実施形態では、電子閉じ込め層１０８
は、ＳｉＣ以外の材料により形成された層１２８を活性
領域１０６にウェハボンディングすることにより形成さ
れる。好ましくは、電子閉じ込め層１０８を形成する材
料は、活性領域１０６における伝導帯端部よりエネルギ
ーの高い伝導帯端部を有し、かつ、活性領域１０６にお
ける価電子帯端部にエネルギーが等しいかこれよりエネ
ルギーが低い価電子帯端部を有する、電子構造を持って
いる。伝導帯端部および価電子帯端部をこのように設け
ることによって、電子閉じ込め層１０８から活性領域１
０６に正孔を注入することに対する重要なバリアをウェ
ハボンディング界面１３０に発生させることなく、活性
領域１０６から電子閉じ込め層１０８（電子バリア１２
４）に電子が拡散することに対するバリアをウェハボン
ディング界面１３０に設けることができる。加えて、好
ましくは、比較的低い電気抵抗（≦０.１［Ohms/cm2］
好ましくは≦０.００１［Ohms/cm2］）を有するウェハ
ボンディング界面を形成し、かつ、同様に低い抵抗を有
する、Ｐ型コンタクト１１４に対する電気的接触を形成
するために、ウェハボンディングされた電子閉じ込め層
１０８を形成する材料を、ドーピングによりＰ型伝導性
にすることができ、約１０００℃より小さい温度で活性
領域１０６にウェハボンディングすることができる。電
子閉じ込め層１０８に対する上述した要件を満たすこと
が可能な材料は、ＳｉＣだけでなく、ＣｄＳｅ、Ｃｄ
Ｓ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳおよびダイヤモンドのような、Ａ
ｌＰ、ＡｌＮ、ＧａＮ、II−IV半導体（これらに限定さ
れない）を含む。ウェハボンディングされた電子閉じ込
め層１０８における上述した要件を満たす材料を用いる
実施形態によれば、ウェハボンディングされたＳｉＣ電
子閉じ込め層１０８を用いる実施形態を参照して上述し
たものと同様な利点が得られる。
【００２９】本発明の様々な実施形態によれば、比較的
厚い（例えば、２００μｍより厚い）ウェハボンディン
グされた電子閉じ込め層１０８を、高速にかつ低コスト
で形成することができる、というさらなる利点が得られ
る。対照的に、厚い電子閉じ込め層をエピタキシャル成
長させることが仮に可能であるとしても、このように成
長させる際には、通常、長い成長時間が必要となり、ひ
いては製造スループットが制限される。
【００３０】ウェハボンディングされた電子閉じ込め層
１０８が約５０μｍより薄いような実施形態では、Ｐ型
コンタクト１１４に低抵抗を有する電気的接触を容易に
形成し、かつ、ウェハボンディング前の層１２８を容易
に取り扱うことができるようにするために、電子閉じ込
め層１０８とＰ型コンタクト１１４との間に別の半導体
層を設けることが望ましい。好ましくは、この付加的な
半導体層は、価電子帯端部のエネルギーが電子閉じ込め
層１０８の価電子帯のエネルギーとほぼ同じかこれより
低く、これにより電子閉じ込め層１０８からＰ型コンタ
クト１１４に正孔を注入することに対して重要なバリア
を生じさせないような、材料により形成される。
【００３１】上述したウェハボンディング処理は、電子
閉じ込め層１０８および活性領域１０６に欠陥を生じさ
せるかもしれない。このような欠陥の一部分は、大きさ
は限られかつウェハボンディング界面１３０に局在する
ものであるが、電子およびまたは正孔のトラップ（trap
s）をもたらし、この結果、非放射的に再結合する場所
として機能する。低電流密度では、このようなトラップ
によって、本発明の実施形態に基づいて形成されたＬＥ
Ｄの内部量子効率が低くなりうる。しかしながら、この
ようなトラップは高電流密度では飽和する。一実施例で
は、ウェハボンディングされる電子閉じ込め層１０８を
形成する材料を、このようなトラップの形成を最小化す
るように選択する。
【００３２】ウェハボンディング界面に関連した欠陥に
ついての、ＬＥＤの性能に対する影響は、界面と活性領
域との間に間隔をあけることにより低減されうる。例え
ば本発明の別の実施形態にかかる図５Ａを参照するに、
発光半導体デバイスでの用途に適したヘテロ構造におい
て電子閉じ込め層を形成するために、半導体層１２８を
スタック１３２にウェハボンディングする。先に説明し
た実施形態のように、一実施例では、半導体層１２８は
Ｐ型ＳｉＣにより形成される層である。図５Ａの例で
は、スタック１３２は、図３Ａに示したスタック１００
に関して先に説明したような、基体１０２と、Ｎ型閉じ
込め層１０４と、活性領域１０６とを含む。加えて、ス
タック１３２は、また、例えばＭＯＣＶＤにより活性領
域１０６に格子整合させ成長させるＰ型スペーサ層１３
４を含む。
【００３３】層１２８をＰ型スペーサ層１３４に接触さ
せて配置し、層１２８およびスタック１３２の温度を上
げ、かつ、層１２８とスタック１３２をともに圧縮する
ことにより、上述した実施形態で用いたものとほぼ同様
のウェハボンディング処理で、層１２８はスタック１３
２にボンディングされる。
【００３４】図５Ｂを参照するに、本発明の実施形態に
基づいて得られるＬＥＤ１３３は、基体１０２と、Ｎ型
閉じ込め層１０４と、活性領域１０６と、Ｐ型スペーサ
層１３４とを含む。ＬＥＤ１３３は、また、層１２８を
Ｐ型スペーサ層１３４にウェハボンディング界面１３６
でウェハボンディングすることにより形成された閉じ込
め層１０８と、基体１０２および電子閉じ込め層１０８
のそれぞれに電気的に接続されたＮ型コンタクト１１２
とＰ型コンタクト１１４と、を含む。
【００３５】図５Ａおよび図５Ｂは、スタック１３２お
よびＬＥＤ１３３についての特定の構造を示している
が、本発明にかかるヘテロ構造およびＬＥＤについて
は、スタック１００およびＬＥＤ１０１を参照して上述
したように、スタック１３２およびＬＥＤ１３３の構
造、ならびに、スタック１３２およびＬＥＤ１３３にお
ける層の組成を様々に変更しても実現することができ
る。
【００３６】好ましくは、Ｐ型スペーサ層１３４を形成
する材料は、活性領域領域１０６の伝導帯端部とほぼ同
じかこれより高いエネルギーの伝導帯端部と、活性領域
１０６の価電子帯と電子閉じ込め層１０８の価電子帯端
部との間の界面と同じエネルギーの価電子帯端部と、を
有する。伝導帯端部および価電子帯端部をこのように好
ましく設けることにより、Ｐ型スペーサ層１３４におけ
る伝導帯端部または価電子帯端部いずれかに井戸が生ず
るのを防ぐとともに、Ｐ型スペーサ層１３４のまたは該
スペーサ層１３４の近くの価電子帯端部における正孔バ
リアが生ずるのを防ぐこと、または、該正孔バリアを低
減するができる。しかしながら、伝導帯および価電子帯
端部における浅い井戸、および、Ｐ型スペーサ層１３４
のまたは該スペーサ層１３４の近くの小さな正孔バリア
によっては、本発明の実施形態に基づいて形成されたＬ
ＥＤ１３３の性能はほとんど劣化しない。加えて、好ま
しくは、比較的に低い電気抵抗を有するウェハボンディ
ング界面を形成するために、Ｐ型スペーサ層１３４を形
成する材料を、ドーピングによりＰ型伝導性にすること
ができ、約１０００℃より低い温度で電子閉じ込め層１
０８にウェハボンディングすることができる。一実施例
では、Ｐ型スペーサ層を形成する材料は、ウェハボンデ
ィング界面１３６にまたは該界面１３６の近くに電子お
よび正孔のトラップが形成されるのを最小化するように
選択される。Ｐ型スペーサ層１３４についての上記要件
を満たすことが可能な材料は、ＩｎＧａＰおよびＡｌＩ
ｎＰのような（ＡｌxＧａ1-x）0.5Ｉｎ0.5Ｐ材料（この
材料に限定されない）を含む。
【００３７】電子閉じ込め層１０８と活性領域１０６と
の間に間隔を空けることにより、本発明の実施形態に基
づいて形成されたＬＥＤの性能に対する、ウェハボンデ
ィング界面１３６での電子および正孔のトラップによる
効果は低減されるが、Ｐ型スペーサ層１３４の厚さが増
加するにつれて、層１０８における電子閉じ込め効果が
低下する。この結果、Ｐ型スペーサ層１３４の厚さは、
好ましくは、Ｐ型スペーサ層１３４を形成する材料にお
ける電子拡散長とほぼ等しくするか、または、該電子拡
散長より小さくする。当業者の１人であれば、所定の半
導体材料における電子拡散長が、この材料において電子
が移動する距離の平均にほぼ等しい、ということを理解
できる。例えば、ＩｎＧａＰにおける電子拡散長は２μ
ｍである。よって、Ｐ型スペーサ層１３４の厚さは、通
常約２μｍである。
【００３８】図６は、約２.１ボルトの順方向バイアス
という条件のもとでの、本発明の一実施形態にかかるＬ
ＥＤ１３３における、Ｎ型閉じ込め層１０４と、活性領
域１０６と、Ｐ型スペーサ層１３４と、電子閉じ込め層
１０８とにより特徴付けられるへテロ構造の従来方式に
より計算されたバンド構造を示す図である。図６の例で
は、Ｎ型閉じ込め層１０４はＮ型ＡｌＩｎＰにより形成
され、活性領域１０６は（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5
Ｐにより形成され、Ｐ型スペーサ層１３４はＰ型ＩｎＧ
ａＰにより形成され、電子閉じ込め層１０８はＰ型Ｓｉ
Ｃにより形成される。Ｎ型閉じ込め層１０４と活性領域
１０６との間の界面は、点線１１６により示され、活性
領域１０６とＰ型スペーサ層１３４との間の界面は点線
１３８により示され、Ｐ型スペーサ層１３４と電子閉じ
込め層１０８との間のウェハボンディング界面は点線１
３０により示されている。図６の例におけるＳｉＣ電子
閉じ込め層１０８は、図４の例におけるＳｉＣ電子閉じ
込め層１０８より高いアクセプタ濃度を有する、という
ことに注意されたい。
【００３９】図７および図８は、同様に、約２.１ボル
トの順方向バイアスという条件のもとでの、本発明の別
の実施形態にかかるＬＥＤ１３３における、Ｎ型閉じ込
め層１０４と、活性領域１０６と、Ｐ型スペーサ層１３
４と、電子閉じ込め層１０８とにより特徴付けられるへ
テロ構造の従来方式により計算されたバンド構造を示す
図である。図７の例では、Ｐ型スペーサ層１３４はＰ型
（Ａｌ0.6Ｇａ0.4）0. 5Ｉｎ0.5Ｐにより形成される。図
８の例では、Ｐ型スペーサ層１３４はＰ型ＡｌＩｎＰに
より形成される。図７および図８におけるＮ型閉じ込め
層１０４、活性領域１０６および電子閉じ込め層１０８
は、図６の例と同一のものである。
【００４０】図６、図７および図８の例はすべて、対応
する実施形態に基づいて形成されたＬＥＤ１３３におけ
る電子閉じ込めを都合よく向上させることになる、大き
な電子バリア１２４を示す。また、３つの例すべてに
は、ウェハボンディング界面１３６にまたは該界面１３
６の近くに小さな正孔バリア１４０が示されている。
【００４１】図６の例では、正孔バリア１４０はわずか
０.１３ｅＶである。しかしながら、Ｐ型ＩｎＧａＰに
より形成されたＰ型スペーサ層１３４におけるバンドギ
ャップは、活性領域１０６のバンドギャップより小さ
い。この結果、Ｐ型ＩｎＧａＰにより形成されたＰ型ス
ペーサ層１３４は、活性領域１０６が発した光の一部を
吸収し、より長い波長を有する光を再び発する。このよ
うな吸収は、Ｐ型スペーサ層１３４が十分に薄い場合に
は、ほんのわずかでしかない。よって、Ｐ型ＩｎＧａＰ
により形成されたＰ型スペーサ層１３４を用いる実施形
態では、Ｐ型スペーサ層の厚さは、好ましくは約１μｍ
より小さくし、より好ましくは約１００Åより小さくす
る。このような吸収を担うスペーサ層の厚さは、通常、
装置の性能を最適化するように選択される。この装置の
性能は、上記スペーサ層における吸収、ウェハボンディ
ング界面に関する欠陥、および、上記スペーサ層の厚さ
に対する閉じ込め効果の依存性による影響を受ける。当
業者の１人であれば、上記実施形態における活性領域１
０６の（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5ＰのようなＡｌ x
ＧａyＩｎzＰ半導体材料に含まれるアルミニウムが、電
子トラップとして機能する欠陥を酸素に形成させうる、
ということを理解できる。Ｐ型ＩｎＧａＰにより形成さ
れたＰ型スペーサ層１３４にアルミニウムが存在しなけ
れば、スタック１３２の取り扱いが容易になり、ＬＥＤ
１３３におけるウェハボンディング界面１３６における
または該界面１３６の近くにおける電子トラップの数が
都合よく低下する。
【００４２】図７および図８の例は、それぞれ、約０.
１６ｅＶおよび約０.１９ｅＶの正孔バリア１４０を示
す。図７におけるＰ型（Ａｌ0.6Ｇａ0.4）0.5Ｉｎ0.5Ｐ
スペーサ層１３４、および、図８におけるＰ型ＡｌＩｎ
Ｐスペーサ層１３４の両方は、活性領域１０６より大き
なバンドギャップを有する結果、活性領域１０６が発す
る光に対して実質的に透明である。しかしながら、両方
の例におけるスペーサ層は、アルミニウムを含むので、
酸素に電子トラップを形成させる。
【００４３】本発明の別の実施形態にかかる図９Ａを参
照するに、発光半導体デバイスでの用途に適したヘテロ
構造においてＮ型閉じ込め層を形成するために、半導体
層１４２はスタック１４４にウェハボンディングされ
る。一実施例では、半導体層１４２はＮ型ＡｌＰにより
形成される層である。図９Ａの例では、スタック１４４
は、電子閉じ込め層１０８と、Ｐ型スペーサ層１３４
と、活性領域１０６とを含む。電子閉じ込め層１０８
は、ウェハボンディング界面１３６でＰ型スペーサ層１
３４にウェハボンディングされる。一実施例では、ウェ
ハボンディングされた電子閉じ込め層１０８はＰ型Ｓｉ
Ｃにより形成され、活性領域１０６は（ＡｌxＧａ1-x）
0.5Ｉｎ0.5Ｐにより形成される１つ以上の層を含む。
【００４４】一実施形態では、犠牲基体の上に活性領域
１０を成長させ、活性領域１０６の上にＰ型スペーサ層
１３４を成長させ、電子閉じ込め層１０８をＰ型スペー
サ層１３４にウェハボンディングし、この後、上記犠牲
基体を除去することにより、スタック１４４は形成され
る。別の実施形態では、Ｐ型スペーサ層１３４はなく、
犠牲基体を除去する前に、活性領域１０６は電子閉じ込
め層１０８にウェハボンディングされる。別の実施形態
では、Ｐ型スペーサ層はなく、活性領域１０６および電
子閉じ込め層１０８の両方は従来の成長技術により形成
され、スタック１４４はウェハボンディング界面を含ま
ない。スタック１４４は、電子閉じ込め層１０８の上方
に設けられた基体層を選択的に含む。
【００４５】上述した実施形態で用いたものとほぼ同様
のウェハボンディング処理により、層１４２はスタック
１４４にボンディングされる。図９Ｂを参照するに、本
発明の実施形態に基づいて得られるＬＥＤ１４６は、ウ
ェハボンディング界面１５０で活性領域１０６にウェハ
ボンディングされたＮ型閉じ込め層１４８と、活性領域
１０６の上に設けられたＰ型スペーサ層１３４と、ウェ
ハボンディング界面１３６でＰ型スペーサ層１３４にウ
ェハボンディングされた電子閉じ込め層１０８と、Ｎ型
閉じ込め層１４８に電気的に接続されたＮ型コンタクト
と、電子閉じ込め層１０８に電気的に接続されたＰ型コ
ンタクトとを含む。別の実施形態では、ＬＥＤ１４６は
基体層（substrate and superstrate layers）を選択的
に含む。
【００４６】一実施例では、層１４２を容易に取り扱う
ことができるようにするため、かつ、Ｎ型閉じ込め層１
４８とＮ型コンタクト１１２との間に低抵抗を有する電
気的接触を容易に形成できるようにするために、Ｎ型閉
じ込め層１４８すなわち層１４２の厚さは、好ましくは
約５０μｍより大きく、さらに好ましくは約２００μｍ
より大きくする。別の実施例では、Ｎ型閉じ込め層１４
８すなわち層１４２を約５００オングストローム（Å）
の厚さにすることができる。一実施例では、層１４２
を、最初は、Ｎ型閉じ込め層１４８の所望の厚さより厚
くし、スタック１４４にウェハボンディングした後に、
所望の厚さまでに薄くする。半導体層１４２は、例え
ば、半導体材料により形成されるウェハもしくはブロッ
ク、または、基体の上にエピタキシャル成長させた半導
体層のような、層のスタックの上にある半導体層であっ
てもよい。半導体層１４２は複数の層を含んでいてもよ
い。
【００４７】図１０は、約２.１ボルトの順方向バイア
スという条件のもとでの、本発明の一実施形態にかかる
ＬＥＤ１４６における、Ｎ型閉じ込め層１４８と、活性
領域１０６と、Ｐ型スペーサ層１３４と、電子閉じ込め
層１０８とにより特徴付けられるへテロ構造の従来方式
により計算されたバンド構造を示す図である。図１０の
例では、Ｎ型閉じ込め層１４８はＮ型ＡｌＰにより形成
され、活性領域１０６は（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5
Ｐにより形成され、Ｐ型スペーサ層１３４はＰ型ＩｎＧ
ａＰにより形成され、電子閉じ込め層１０８はＰ型Ｓｉ
Ｃにより形成される。Ｎ型閉じ込め層１４８と活性領域
１０６との間のウェハボンディング界面は点線１５０に
より示され、活性領域１０６とＰ型スペーサ層１３４と
の間の界面は点線１３８により示され、Ｐ型スペーサ層
と電子閉じ込め層１０８との間のウェハボンディング界
面は点線１３６により示されている。
【００４８】図１０の例では、Ｎ型ＡｌＰ閉じ込め層１
４８と活性領域１０６とのウェハボンディング界面に関
連する約０.７４ｅＶの正孔バリア１２６は、図２の従
来例に示した約０.０８ｅＶの正孔バリア２６より実質
的に大きい。この結果、正孔は、従来のＬＥＤ１におけ
る活性領域６によりも、本発明の一実施形態に基づいて
形成されたＬＥＤ１４６における活性領域１０６に効果
的に閉じ込められる。このように向上した正孔閉じ込め
によって、高注入電流で動作する、または、薄い活性領
域１０６を有する、本発明の一実施形態にかかるＡｌx
ＧａyＩｎzＰ−ＬＥＤの性能が向上する。Ｐ型スペーサ
層１３４と電子閉じ込め層１０８との間のウェハボンデ
ィング界面１３６に関連する電子バリア１２４によっ
て、上述したように電子閉じ込めが都合よく向上する。
【００４９】他の実施形態では、Ｎ型閉じ込め層１４８
は、ＡｌＰ以外の材料により形成された層１４２を活性
領域１０６にウェハボンディングすることにより、形成
される。好ましくは、Ｎ型閉じ込め層１４８を形成する
材料は、活性領域１０６における伝導帯端部よりエネル
ギーの高い伝導帯端部を有し、かつ、活性領域１０６に
おける価電子帯端部よりエネルギーの低い価電子帯端部
を有する。伝導帯端部および価電子帯端部をこのように
設けることによって、活性領域１０６に電子を注入する
ことに対する重要なバリアをウェハボンディング界面１
５０に発生させることなく、活性領域１０６からＮ型閉
じ込め層１４８に正孔が拡散することに対するバリア１
２６をウェハボンディング界面１５０に設けることがで
きる。加えて、好ましくは、比較的低い電気抵抗を有し
かつ欠陥がほとんどないウェハボンディング界面を形成
するために、ウェハボンディングされたＮ型閉じ込め層
１４８を形成する材料を、ドーピングによりＮ型伝導性
にすることができ、かつ、約１０００℃より低い温度で
活性領域１０６にウェハボンディングすることができ
る。Ｎ型閉じ込め層１４８についての上述した要件を満
たすことが可能な材料は、ＡｌＰだけでなく、ＣｄＳ
ｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅおよびダイヤモンドのような、Ｓ
ｉＣ、ＡｌＮ、ＧａＮ、II−VI半導体を含む（この半導
体に限定されない）。
【００５０】ウェハボンディング界面１５０に関連した
欠陥についての、ＬＥＤ１４６の性能に対する影響は、
ウェハボンディングボンディング界面と活性領域との間
に間隔をあけることにより低減されうる。例えば、別の
実施形態にかかる図１１Ａを参照するに、発光半導体デ
バイスでの用途に適したヘテロ構造においてＮ型閉じ込
め層を形成するために、層１４２をスタック１５４にボ
ンディングする。先に示した実施形態のように、一実施
例では、層１４２はＮ型ＡｌＰにより形成される層であ
る。図１１Ａの例では、スタック１５４は、電子閉じ込
め層１０８と、Ｐ型スペーサ層１３４と、活性領域１０
６と、Ｎ型スペーサ層１５６とを含む。電子閉じ込め層
１０８は、ウェハボンディング界面１３６においてＰ型
スペーサ層１３４にウェハボンディングされる。一実施
例では、Ｎ型スペーサ層１５６は、例えばＭＯＣＶＤに
より活性領域１０６に格子整合させ成長させたＮ型Ａｌ
ＩｎＰの層である。
【００５１】層１４２は、上述したものとほぼ同様なウ
ェハボンディング処理により、スタック１５４にボンデ
ィングされる。図１１Ｂを参照するに、一実施形態に基
づいて得られるＬＥＤ１５８は、ウェハボンディング界
面１６０でＮ型スペーサ層１５６にウェハボンディング
されたＮ型閉じ込め層１４８と、活性領域１０６と、ウ
ェハボンディング界面１３６で電子閉じ込め層１０８に
ウェハボンディングされたＰ型スペーサ層１３４と、Ｎ
型閉じ込め層１４８に電気的に接続されたＮ型コンタク
ト１１２と、電子閉じ込め層１０８に電気的に接続され
たＰ型コンタクト１１４と、を含む。別の実施形態で
は、スタック１５４およびＬＥＤ１５８の構造および組
成は、例えばスタック１４４およびＬＥＤ１４６を参照
して先に説明したように変化する。
【００５２】好ましくは、Ｎ型スペーサ層１５６を形成
する材料は、Ｎ型閉じ込め層１４８の伝導帯端部のエネ
ルギーと活性領域１０６の伝導帯端部のエネルギーとの
中間のエネルギーとなる伝導帯端部を有し、かつ、活性
領域１０６にエネルギーが等しいかこれよりエネルギー
が大きい価電子帯端部を有する、電子構造を持ってい
る。伝導帯端部および価電子帯端部をこのように設ける
ことによって、伝導帯端部または価電子帯端部のいずれ
かに井戸が発生することを防ぐとともに、伝導帯端部に
おいて、または、Ｎ型スペーサ層１５６の近くにおいて
電子バリアが生ずるのを防ぐこと、または、該電子バリ
アを低減することができる。加えて、好ましくは、比較
的に低い電気抵抗を有するウェハボンディング界面を形
成するために、Ｎ型スペーサ層１５６を形成する材料
を、ドーピングによりＮ型伝導性にすることができ、約
１０００℃より低い温度でＮ型電子閉じ込め層１４８に
ウェハボンディングボンディングすることができる。一
実施例では、Ｎ型スペーサ層１５６を形成する材料は、
ウェハボンディング界面１６０にまたは該界面１６０の
近くに電子および正孔のトラップが形成されるのを最小
化するように選択される。Ｎ型スペーサ層１５６につい
ての上記要件を満たすことが可能な材料は、ＡｌＩｎＰ
だけではなく、ＩｎＧａＰおよびその他の（ＡｌXＧａ
1-X）0.5Ｉｎ0.5Ｐ材料（これらの材料に限定されな
い）を含む。
【００５３】Ｎ型スペーサ層１５６の厚さは、好ましく
は、スペーサ層１５６を形成する材料における正孔拡散
長とほぼ等しくするか、または、該正孔拡散長より小さ
くする。よって、Ｎ型スペーサ層１５６は、通常、約
０.５μｍより小さい。
【００５４】図１２は、約２.１ボルトの順方向バイア
スという条件のもとでの、本発明の一実施形態にかかる
ＬＥＤ１５８における、Ｎ型閉じ込め層１４８と、Ｎ型
スペーサ層１５６と、活性領域１０６と、Ｐ型スペーサ
層１３４と、電子閉じ込め層１０８とにより特徴付けら
れるへテロ構造の従来方式により計算されたバンド構造
を示す図である。図１２の例では、Ｎ型閉じ込め層１４
８はＮ型ＡｌＰにより形成され、Ｎ型スペーサ層１５６
はＡｌＩｎＰにより形成され、活性領域１０６は（Ａｌ
0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5Ｐにより形成され、Ｐ型スペー
サ層１３４はＰ型ＩｎＧａＰにより形成され、電子閉じ
込め層１０８はＰ型ＳｉＣにより形成される。Ｎ型閉じ
込め層１４８とＮ型スペーサ層１５６との間のウェハボ
ンディング界面は点線１６０により示され、Ｎ型スペー
サ層１５６と活性領域１０６との間の界面は点線１６２
により示され、活性領域１０６とＰ型スペーサ層１３４
との間の界面は点線１３８により示され、Ｐ型スペーサ
層１３４と電子閉じ込め層１０８との間のウェハボンデ
ィング界面は点線１３６により示されている。
【００５５】図１２の例では、電子バリア１２４および
正孔バリア１２６によって、上述したようにキャリア閉
じ込めが都合よく向上する。正孔バリア１４０によって
は、ＬＥＤ１５８の性能はほとんど劣化しない。
【００５６】図９Ａ、図９Ｂ、図１１Ａおよび図１１Ｂ
の例では、ウェハボンディング界面１３６と活性領域１
０６との間、ならびに、ウェハボンディング界面１５６
と活性領域１０６との間には、それぞれスペーサ層１３
４および１５６により間隔があけられる。しかしなが
ら、別の実施形態では、活性領域１０６とキャリア閉じ
込め層との間に設けられるスペーサ層は、活性領域１０
６にウェハボンディングされる。後者の実施形態では、
スペーサ層は、閉じ込め層と活性領域１０６との間に間
隔をあけるものであるが、ウェハボンディング界面の機
械的強度および伝導性を向上させるとともに、酸化のよ
うな化学的反応が、例えば、ウェハボンディング処理の
前に閉じ込め層の表面に生ずることを防ぐ。
【００５７】例えば一実施形態にかかる図１３Ａを参照
するに、ヘテロ構造においてＮ型スペーサ層およびＮ型
閉じ込め層を形成するために、層１４２に設けられるＮ
型スペーサ層１５６をスタック１６４にウェハボンディ
ングする。スタック１６４は、電子閉じ込め層１０８に
設けられ、かつ、ウェハボンディング界面１６６で活性
領域１０６にウェハボンディングされるＰ型スペーサ層
１３４を含む。スペーサ層１５６および１３４について
は、例えばＭＯＣＶＤまたはＭＢＥにより、それぞれ、
層１４２および電子閉じ込め層１０８に成長させること
ができる。活性領域１０６については、例えば、活性領
域１０６がＰ型スペーサ層１３４にウェハボンディング
された後に除去される犠牲基体の上に形成することがで
きる。
【００５８】Ｎ型スペーサ層１５６は、上述したものと
ほぼ同様なウェハボンディング処理により、活性領域１
０６にウェハボンディングされる。図１３Ｂを参照する
に、一実施形態に基づいて得られるＬＥＤ１６８は、Ｎ
型閉じ込め層１４８に設けられ、かつ、ウェハボンディ
ング界面１７０で活性領域１０６にウェハボンディング
されるＮ型スペーサ層１５６と、電子閉じ込め層１０８
に設けられ、かつ、ウェハボンディング界面１６６で活
性領域１０６にウェハボンディングされるＰ型スペーサ
層１３４と、Ｎ型閉じ込め層１４８および電子閉じ込め
層１０８のそれぞれに電気的に接続されるＮ型コンタク
ト１１２およびＰ型コンタクト１１４とを含む。
【００５９】スタック１６４およびＬＥＤ１６８を形成
する材料は、別の実施形態を参照して先に説明したよう
に選択される。よって、ＬＥＤ１６８は、別の実施形態
について説明したものと同様の利点を得ることができ
る。また、図１３Ａおよび図１３Ｂは、活性領域１０６
にウェハボンディングされるＰ型スペーサ層１３４およ
びＮ型スペーサ層１５６の両方を示しているが、別の実
施例では、スペーサ層１３５および１５６のうちの１つ
しか存在しないか、または、スペーサ層１３４および１
５６の両方が存在するが、１つのスペーサのみしか活性
領域１０６にウェハボンディングされない。
【００６０】別の実施形態では、活性領域１０６に設け
られるスペーサ層は、閉じ込め層に設けられるスペーサ
層にウェハボンディングされる。互いにウェハボンディ
ングされ、かつ、活性領域１０６と閉じ込め層との間に
設けられた２つのスペーサ層を用いる結果として、機械
的強度および伝導性を向上させ、かつ、酸化のような化
学的反応が、例えば、ウェハボンディング処理の前に閉
じ込め層の表面に生ずることを防ぐことができる。例え
ば、一実施形態にかかる図１４Ａを参照するに、ヘテロ
構造においてＮ型スペーサ層およびＮ型閉じ込め層を形
成するために、層１４２の上に設けられるＮ型スペーサ
層１７８をスタック１７２にウェハボンディングする。
スタック１７２は、電子閉じ込め層１０８に設けられる
Ｐ型スペーサ層１７４と、ウェハボンディング界面１７
６でＰ型スペーサ層１７４にウェハボンディングされ、
かつ、電子閉じ込め層１０６に設けられるＰ型スペーサ
層１３４と、活性領域１０６に設けられるＮ型スペーサ
層１５６とを含む。スタック１７２については、例え
ば、スタック１６４について説明したものと同様の方法
により形成することができる。
【００６１】Ｎ型スペーサ層１７８は、上述したものと
ほぼ同様のウェハボンディング処理により、Ｎ型スペー
サ層１５６にウェハボンディングされる。図１４Ｂを参
照するに、一実施形態に基づいて得られるＬＥＤ１８０
は、Ｎ型閉じ込め層１４８の上に設けられ、かつ、ウェ
ハボンディング界面１８２でＮ型スペーサ層１５６にウ
ェハボンディングされるＮ型スペーサ層１７８と、Ｎ型
スペーサ層１５６とＰ型スペーサ層１３４との間に設け
られる活性領域１０６と、ウェハボンディング界面１７
６でＰ型スペーサ層１３４にウェハボンディングされ、
かつ、電子閉じ込め層１０８に設けられるＰ型スペーサ
層１７４と、Ｎ型コンタクト１１２と、Ｐ型コンタクト
１１４とを含む。
【００６２】図１４Ａおよび図１４Ｂは、Ｐ型スペーサ
層１７４とＮ型スペーサ層１７８の両方を示している
が、別の実施例では、スペーサ層１７４および１７８の
うちの一方しか存在しない。Ｎ型スペーサ層１５６およ
び１７８の全厚さは、好ましくは、これらを形成する材
料における約正孔拡散長より小さい。同様に、Ｐ型スペ
ーサ層１３４および１７４の全厚さは、好ましくは、こ
れらを形成する材料における約電子拡散長より小さい。
【００６３】スタック１７２およびＬＥＤ１８０におけ
る様々な層を形成する材料は、別の実施形態を参照して
先に説明したものと同様に選択される。互いにウェハボ
ンディングされる２つのスペーサ層については、同一の
材料または互いに異なる材料により形成することができ
る。互いにウェハボンディングされる２つのＰ型スペー
サ層を形成する材料は、好ましくは、正孔を活性領域１
０６に注入することに対する重要なバリアが、これらの
界面にまたは該界面の近くに生じないように、選択され
る。同様に、互いにウェハボンディングされるＮ型スペ
ーサ層を形成する材料は、好ましくは、電子を活性領域
１０６に注入することに対する重要なバリアがこれらの
界面にまたは該界面の近くに生じないように、選択され
る。よって、ＬＥＤ１８０は、別の実施形態について説
明したものと同様の利点を得ることができる。
【００６４】特定の実施形態を用いて本発明を説明して
きたが、本発明は、別記請求項の範囲内に含まれるあら
ゆる変形および変更を含むものである。例えば、スペー
サ層１３４、１５６、１７４および１７８のそれぞれに
ついては、超格子等における複数の層を含むことができ
る。さらに、スペーサ層は、通常、直近の閉じ込め層と
同一の伝導型を有し、この結果、様々な図面ではＮ型お
よびＰ型の名称がつけられているが、別の実施形態で
は、スペーサ層１３４、１５６、１７４および１７８
は、直近の閉じ込め層とは逆の方法でドーピングされな
かったりドーピングされたりする。このようなドーピン
グされなかったり、または、逆にドーピングされるスペ
ーサ層の伝導性は、例えば、トンネル効果により発生し
うる。加えて、ヘテロ構造および発光ダイオードの活性
領域については、ＡｌxＧａyＩｎzＮ、ＡｌxＧａyＡ
ｓ、ＡｌＳｂおよびＩｎxＧａyＡｓzＰのようなII−VI
材料およびIII―Ｖ材料に限らずこれらを含む任意の化
合物半導体材料により、本発明の実施形態に基づいて形
成することができる。このような実施形態では、Ｎ型お
よびＰ型のウェハボンディングされた閉じ込め層は、例
えば、適切な電子および正孔バリアを生ずるバンド端部
構造を有するように選択され、かつ、ＣｄＳｅ、Ｃｄ
Ｓ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ダイアモンドのような、Ａｌ
Ｐ、ＳｉＣ、ＡｌＮ、ＧａＮといったII―IV半導体、お
よび、合金またはこれらの混合物を含みうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＡｌxＧａyＩｎzＰ−ＬＥＤの概略図
【図２】図１に示す従来のＡｌxＧａyＩｎzＰ−ＬＥＤ
の一部分におけるバンド構造の概略図
【図３Ａ】本発明の一実施形態にかかる互いにウェハボ
ンディングされる層およびスタックの概略図
【図３Ｂ】本発明の一実施形態にかかるウェハボンディ
ングされた電子閉じ込め層を含む発光ダイオードの概略
図
【図４】本発明の一実施形態にかかる図３Ｂに示すＬＥ
Ｄの一部分における電子バンド構造の概略図
【図５Ａ】本発明の別の実施形態にかかる相互にウェハ
ボンディングされるＰ型スペーサ層を含む層およびスタ
ックの概略図
【図５Ｂ】本発明の一実施形態にかかるＰ型スペーサ層
にウェハボンディングされる電子閉じ込め層を含む発光
ダイオードの概略図
【図６】本発明の一実施形態にかかるＩｎＧａＰのＰ型
スペーサ層を含む図５Ｂに示すＬＥＤの一部分における
電子バンド構造の概略図
【図７】本発明の一実施形態にかかる（Ａｌ0.6Ｇ
ａ0.4）0.5ＩｎＰのＰ型スペーサ層を含む図５Ｂに示す
ＬＥＤの一部分における電子バンド構造の概略図
【図８】本発明の一実施形態にかかるＡｌＩｎＰのＰ型
スペーサ層を含む図５Ｂに示すＬＥＤの一部分における
電子バンド構造の概略図
【図９Ａ】本発明の別の実施形態にかかる互いにウェハ
ボンディングされる電子閉じ込め層を含む層およびスタ
ックの概略図
【図９Ｂ】本発明の一実施形態にかかるウェハボンディ
ングされるＮ型閉じ込め層を含む発光ダイオードの概略
図
【図１０】本発明の一実施形態にかかる図９Ｂに示すＬ
ＥＤの一部分における電子バンド構造の概略図
【図１１Ａ】本発明の一実施形態にかかる互いにウェハ
ボンディングされるＮ型スペーサ層を含む層およびスタ
ックの概略図
【図１１Ｂ】本発明の一実施形態にかかるＮ型スペーサ
層にウェハボンディングされるＮ型閉じ込め層を含む発
光ダイオードの概略図
【図１２】本発明の一実施形態にかかるＡｌＩｎＰのＮ
型スペーサ層を含む図１１Ｂに示すＬＥＤの一部分にお
ける電子バンド構造の概略図
【図１３Ａ】本発明の一実施形態にかかる互いにウェハ
ボンディングされる２つのスタックの概略図
【図１３Ｂ】本発明の一実施形態にかかる閉じ込め層に
設けられ、かつ、活性領域にウェハボンディングされる
スペーサ層を含む発光ダイオードの概略図
【図１４Ａ】本発明の別の実施形態にかかる互いにウェ
ハボンディングされる２つのスタックの概略図
【図１４Ｂ】本発明の一実施形態にかかる互いにウェハ
ボンディングされるスペーサ層を含む発光ダイオードの
概略図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー ピー ココット アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94306 パロ アルト ロマ ヴェルデ アヴェニュー 622 Ｆターム(参考） 5F041 AA03 CA04 CA34 CA40 CA77

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１伝導型を有する第１半導体により形
    成される第１キャリア閉じ込め層と、 活性領域と、 前記活性領域と前記第１キャリア閉じ込め層との間に設
    けられるウェハボンディング界面と、を具備することを
    特徴とする発光半導体デバイス。
  2. 【請求項２】 前記活性領域は、ＡｌxＧａyＩｎzＰ
    （０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
    １）を具備することを特徴とする請求項１に記載の発光
    半導体デバイス。
  3. 【請求項３】 前記活性領域は、（ＡｌxＧａ1-x）0.5
    Ｉｎ0.5Ｐ（０≦ｘ≦１）を具備することを特徴とする
    請求項１に記載の発光半導体デバイス。
  4. 【請求項４】 前記ウェハボンディング界面は、前記活
    性領域と前記第１キャリア閉じ込め層との間の界面であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の発光半導体デバイ
    ス。
  5. 【請求項５】 前記第１半導体は、Ｐ型ＳｉＣ、Ｐ型Ａ
    ｌＰ、Ｐ型ＡｌＮ、Ｐ型ＧａＮ、Ｐ型II―VI半導体、お
    よび、Ｐ型ダイアモンドを含む群から選択される半導体
    を具備することを特徴とする請求項１に記載の発光半導
    体デバイス。
  6. 【請求項６】 Ｎ型ＡｌxＧａyＩｎzＰ（０≦ｘ≦１、
    ０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）を含む第２
    キャリア閉じ込め層を具備し、 前記活性領域は、前記第１キャリア閉じ込め層と前記第
    ２キャリア閉じ込め層との間に設けられることを特徴と
    する請求項５に記載の発光半導体デバイス。
  7. 【請求項７】 前記第１半導体は、Ｎ型ＳｉＣ、Ｎ型Ａ
    ｌＰ、Ｎ型ＡｌＮ、Ｎ型ＧａＮ、Ｎ型II―VI半導体、お
    よび、Ｎ型ダイアモンドを含む群から選択される半導体
    を具備することを特徴とする請求項１に記載の発光半導
    体デバイス。
  8. 【請求項８】 Ｐ型ＡｌxＧａyＩｎzＰ（０≦ｘ≦１、
    ０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、Ｐ型Ｓｉ
    Ｃ、Ｐ型ＡｌＮ、Ｐ型ＧａＮ、Ｐ型II―VI半導体、およ
    び、Ｐ型ダイアモンドを含む群から選択される半導体を
    備えた第２キャリア閉じ込め層を具備し、 前記活性領域は、前記第１キャリア閉じ込め層と前記第
    ２キャリア閉じ込め層との間に設けられることを特徴と
    する請求項７に記載の発光半導体デバイス。
  9. 【請求項９】 前記活性領域と前記第１キャリア閉じ込
    め層との間に設けられる第１スペーサ層を具備すること
    を特徴とする請求項１に記載の発光半導体デバイス。
  10. 【請求項１０】 前記第１スペーサ層は、ＡｌxＧａyＩ
    ｎzＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ
    ＋ｚ＝１）を具備することを特徴とする請求項９に記載
    の発光半導体デバイス。
  11. 【請求項１１】 前記第１スペーサ層は、（ＡｌxＧａ
    1-x）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（０≦ｘ≦１）を具備することを特
    徴とする請求項９に記載の発光半導体デバイス。
  12. 【請求項１２】 前記第１スペーサ層は、Ｐ型ＩｎＧａ
    Ｐ、Ｐ型ＡｌＩｎＰ、および、Ｐ型ＡｌＩｎＰを含む群
    から選択される材料を具備することを特徴とする請求項
    ９に記載の発光半導体デバイス。
  13. 【請求項１３】 前記ウェハボンディング界面は、前記
    第１スペーサ層と前記第１キャリア閉じ込め層との間の
    界面であることを特徴とする請求項９に記載の発光半導
    体デバイス。
  14. 【請求項１４】 前記ウェハボンディング界面は、前記
    第１スペーサ層と前記活性領域との間の界面であること
    を特徴とする請求項９に記載の発光半導体デバイス。
  15. 【請求項１５】 前記活性領域と前記第１キャリア閉じ
    込め層との間に設けられる第２スペーサ層を具備し、 前記ウェハボンディング界面は、前記第１スペーサ層と
    前記第２スペーサ層との間の界面であることを特徴とす
    る請求項９に記載の発光半導体デバイス。
  16. 【請求項１６】 第２伝導型を有する第２半導体により
    形成される第２キャリア閉じ込め層を具備し、 前記活性領域は、前記第１キャリア閉じ込め層と前記第
    ２キャリア閉じ込め層との間に設けられることを特徴と
    する請求項１に記載の発光半導体デバイス。
  17. 【請求項１７】 前記活性領域と前記第２キャリア閉じ
    込め層との間に設けられる別のウェハボンディング界面
    を具備することを特徴とする請求項１６に記載の発光半
    導体デバイス。
  18. 【請求項１８】 前記第１キャリア閉じ込め層に電気的
    に接続される第１コンタクトと、 前記第２キャリア閉じ込め層に電気的に接続される第２
    コンタクトと、を具備することを特徴とする請求項１６
    に記載の発光半導体デバイス。
  19. 【請求項１９】 Ｎ型（Ａｌx1Ｇａ1-x1）0.5Ｉｎ0.5Ｐ
    （０≦ｘ１≦１）を含む第１半導体層と、 Ｐ型ＳｉＣ、Ｐ型ＡｌＰ、Ｐ型ＡｌＮ、および、Ｐ型Ｇ
    ａＮを含む群から選択される材料を具備する第２半導体
    層と、 前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられ
    る（Ａｌx2Ｇａ1-x2） 0.5Ｉｎ0.5Ｐ（０≦ｘ２≦１）を
    含む活性領域と、 前記第１半導体層に電気的に接続される第１コンタクト
    と、 前記第２半導体層に電気的に接続される第２コンタクト
    と、 前記活性領域と前記第２半導体層との間に設けられるウ
    ェハボンディング界面と、を具備することを特徴とする
    発光半導体デバイス。
  20. 【請求項２０】 Ｐ型伝導性を有する第１半導体層と、 Ｎ型伝導性を有する第２半導体層と、 前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられ
    る活性領域と、 前記活性領域と、前記第１半導体層および前記第２半導
    体層の一方との間に設けられるウェハボンディング界面
    と、を具備し、 前記第１半導体層の伝導帯端部は、前記活性領域の伝導
    帯端部よりも高いエネルギーを有し、 前記第２半導体層の価電子帯端部は、前記活性領域の価
    電子帯端部よりも低いエネルギーを有する、ことを特徴
    とする発光半導体デバイス。
  21. 【請求項２１】 前記活性領域は、ＡｌxＧａyＩｎzＰ
    （０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
    １）を具備することを特徴とする請求項２０に記載の発
    光半導体デバイス。
  22. 【請求項２２】 前記活性領域は、（ＡｌxＧａ1-x）
    0.5Ｉｎ0.5Ｐ（０≦ｘ≦１）を具備することを特徴とす
    る請求置２０に記載の発光半導体デバイス。
  23. 【請求項２３】 前記ウェハボンディング界面は、前記
    活性領域と前記第１半導体層との間の界面、および、前
    記活性領域と前記第２半導体層との間の界面の一方であ
    ることを特徴とする請求項２０に記載の発光半導体デバ
    イス。
  24. 【請求項２４】 前記ウェハボンディング界面は、前記
    活性領域と前記第１半導体層との間に設けられ、 前記第１半導体層は、Ｐ型ＳｉＣ、Ｐ型ＡｌＰ、Ｐ型Ａ
    ｌＮ、Ｐ型ＧａＮ、Ｐ型II―VI半導体、および、Ｐ型ダ
    イアモンドを含む群から選択される半導体を具備するこ
    とを特徴とする請求項２０に記載の発光半導体デバイ
    ス。
  25. 【請求項２５】 前記ウェハボンディング界面は、前記
    活性領域と前記第２半導体層との間に設けられ、 前記第２半導体層は、Ｐ型ＳｉＣ、Ｎ型ＡｌＰ、Ｎ型Ａ
    ｌＮ、Ｎ型ＧａＮ、Ｎ型II―VI半導体、および、Ｎ型ダ
    イアモンドを含む群から選択される半導体を具備するこ
    とを特徴とする請求項２０に記載の発光半導体デバイ
    ス。
  26. 【請求項２６】 前記活性領域と前記第１半導体層との
    間に設けられるスペーサ層を具備することを特徴とする
    請求項２０に記載の発光半導体デバイス。
  27. 【請求項２７】 前記スペーサ層は、ＡｌxＧａyＩｎz
    Ｐ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ
    ＝１）を具備することを特徴とする請求項２６に記載の
    発光半導体デバイス。
  28. 【請求項２８】 前記活性領域と前記第２半導体層との
    間に設けられるスペーサ層を具備することを特徴とする
    請求項２０に記載の発光半導体デバイス。
  29. 【請求項２９】 前記スペーサ層は、ＡｌxＧａyＩｎz
    Ｐ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ
    ＝１）を具備することを特徴とする請求項２８に記載の
    発光半導体デバイス。
  30. 【請求項３０】 前記ウェハボンディング界面は、前記
    活性領域と前記第１半導体層との間に設けられ、 前記活性領域と前記第２半導体層との間に設けられる別
    のウェハボンディング界面を具備することを特徴とする
    請求項２０に記載の発光半導体デバイス。
  31. 【請求項３１】 前記第１半導体層に電気的に接続され
    るＰ型コンタクトと、 前記第２半導体層に電気的に接続されるＮ型コンタクト
    と、を具備することを特徴とする請求項２０に記載の発
    光半導体デバイス。
  32. 【請求項３２】 発光半導体デバイスを形成する方法で
    あって、 活性領域を含む層のスタックを作製する工程と、 第１伝導型を有する第１半導体により形成される第１キ
    ャリア閉じ込め層を含む構造を前記スタックにウェハボ
    ンディングする工程と、を具備することを特徴とする方
    法。
  33. 【請求項３３】 前記活性領域は、ＡｌxＧａyＩｎzＰ
    （０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
    １）を具備することを特徴とする請求項３２に記載の方
    法。
  34. 【請求項３４】 前記第１半導体は、ＳｉＣ、ＡｌＰ、
    ＡｌＮ、ＧａＮ、II−VI半導体、および、ダイアモンド
    を含む群から選択される半導体を具備することを特徴と
    する請求項３２に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記ウェハボンディングする工程は、
    前記第１キャリア閉じ込め層を前記活性領域にウェハボ
    ンディングする工程を具備することを特徴とする請求項
    ３２に記載の方法。
  36. 【請求項３６】 前記ウェハボンディングする工程は、
    前記第１キャリア閉じ込め層の直近に設けられるスペー
    サ層を前記活性領域にウェハボンディングする工程を具
    備することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
  37. 【請求項３７】 前記スタックは、前記活性領域の直近
    に設けられるスペーサ層を具備し、 前記ウェハボンディングする工程は、前記第１キャリア
    閉じ込め層を前記スペーサ層にウェハボンディングする
    工程を具備することを特徴とする請求項３２に記載の方
    法。
  38. 【請求項３８】 前記スタックは、前記活性領域の直近
    に設けられる第１スペーサ層を具備し、 前記ウェハボンディングする工程は、前記第１キャリア
    閉じ込め層の直近に設けられる第２スペーサ層を前記第
    １スペーサ層にウェハボンディングする工程を具備する
    ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
  39. 【請求項３９】 前記スタックは、第２伝導型を有する
    第２半導体により形成される第２キャリア閉じ込め層を
    具備することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記作製する工程は、前記第２キャリ
    ア閉じ込め層を前記活性領域にウェハボンディングする
    工程を具備することを特徴とする請求項３９に記載の方
    法。
  41. 【請求項４１】 前記作製する工程は、前記第２キャリ
    ア閉じ込め層を、前記活性領域の直近に設けられるスペ
    ーサ層にウェハボンディングする工程を具備することを
    特徴とする請求項３９に記載の方法。
  42. 【請求項４２】 前記作製する工程は、前記第２キャリ
    ア閉じ込め層の直近に設けられるスペーサ層を前記活性
    領域にウェハボンディングする工程を具備することを特
    徴とする請求項３９に記載の方法。
  43. 【請求項４３】 前記作製する工程は、前記第２キャリ
    ア閉じ込め層の直近に設けられるスペーサ層を、前記活
    性領域の直近に設けられる別のスペーサ層にウェハボン
    ディングする工程を具備することを特徴とする請求項３
    ９に記載の方法。
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