JP2002231999A - Ｉｉｉ−窒化物発光デバイスにオーミックコンタクトを形成する方法 - Google Patents

Ｉｉｉ−窒化物発光デバイスにオーミックコンタクトを形成する方法

Info

Publication number
JP2002231999A
JP2002231999A JP2002000024A JP2002000024A JP2002231999A JP 2002231999 A JP2002231999 A JP 2002231999A JP 2002000024 A JP2002000024 A JP 2002000024A JP 2002000024 A JP2002000024 A JP 2002000024A JP 2002231999 A JP2002231999 A JP 2002231999A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
emitting diode
light emitting
dopant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002000024A
Other languages
English (en)
Inventor
Werner K Goetz
ケイ ゲッツ ワーナー
Michael D Camras
ディー カムラス マイケル
Changhua Chen
チェン チャングーア
Gina L Christenson
エル クリステンソン ジーナ
Scott R Kern
スコット カーン アール
Chihping Kuo
クオ チーピング
Paul Scott Martin
スコット マーティン ポール
Daniel A Steigerwald
エイ スタイガーワルド ダニエル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lumileds LLC
Original Assignee
Lumileds LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lumileds LLC filed Critical Lumileds LLC
Publication of JP2002231999A publication Critical patent/JP2002231999A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system containing nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04256—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
    • H01S5/04257—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration having positive and negative electrodes on the same side of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光ダイオードのＰ型部分に対する電気的コ
ンタクトの特性を改善すること。 【解決手段】 ＧａＮのＰ型層をベースにした発光ダイ
オードデバイスは、金属に対するオーミックコンタクト
を形成するよう最適化される。第１実施形態では、約７
Ωｃｍ以上の抵抗率を有するＰ型遷移層が、Ｐ型伝導層
と金属コンタクトとの間に形成される。第２実施形態で
は、Ｐ型遷移層は、任意のIII-Ｖ族半導体である。第３
実施形態では、Ｐ型遷移層は超格子である。第４実施形
態では、組成およびドーパントの濃度を変化させた単一
のＰ型層が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、III-Ｖ発光ダイオードおよびレ
ーザダイオードの製造方法に関し、特に、このダイオー
ドのＰ型部分に対する電気的コンタクトの特性を改善す
る方法に関する。
【０００２】
【背景技術】窒化ガリウム（ＧａＮ）化合物は、紫外線
部分と同様に、可視スペクトル全体において波長発光
（wavelength emission）を有する。図１は、代表的な
ＧａＮをベースにした発光ダイオード（ＬＥＤ）を示
す。現在、たいていのＧａＮをベースにしたＬＥＤは、
サファイアまたは炭化珪素（ＳｉＣ）の基体にエピタキ
シャル成長される。核形成層（nucleation layer）、Ｎ
型層、活性領域、Ｐ型ＡｌＧａＮ層およびＰ型ＧａＮ層
を含むダブルへテロ構造が上記基体に形成される。一般
的には、Ｐ型層にオーミックコンタクトを製作すること
ができるのは、信頼性のある発光ダイオードおよびレー
ザダイオードを実現するために、望ましいものである。
Ｐ型ＧａＮに対するオーミックコンタクトは、マグネシ
ウムをドーピングしたIII−窒化物をベースにした半導
体については、達成可能な正孔濃度が限られているの
で、Ｐ型ＧａＮに対するオーミックコンタクトを実現す
ることは困難である。加えて、多くの発光ダイオードお
よび垂直共振器面発光レーザダイオードは、薄く透明な
金属製のコンタクトを用いる。選択できる金属は限られ
ており、かつ、金属層は、光の吸収を低減するために、
例えば１５ｎｍより小さくする必要がある。Ｐ型のＧａ
Ｎに広がる横方向電流は乏しいので、金属層は、通常、
デバイス領域のほぼ全体を包んでいる。
【０００３】ＧａＮについてのＰ型伝導性については、
ＧａＮ格子におけるガリウムに取って代わり、かつ、ア
クセプタ（ＭｇGa）として働くマグネシウムをドーピン
グすることにより、達成することができる。ＭｇGaは、
ＧａＮのバンドギャップに対して比較的に深いアクセプ
タレベルを取り入れる。この結果として、室温では、組
み込まれたマグネシウムアクセプタのうちわずか〜１％
のみしかイオン化しない。説明のため、室温で〜５ｅ１
７ｃｍ-3のマグネシウム濃度を達成するために、〜５ｅ
１９ｃｍ-3のマグネシウム濃度（［Ｍｇ］）が必要とな
るものとする。さらに、Ｐ型ドーパントを活性化するた
めに、マグネシウムをドーピングしたＧａＮは、成長後
活性化処理（post-growth activation process）を必要
とする。成長後活性化処理とは、例えば、熱アニール、
低エネルギー電子ビーム照射、または、マイクロ波露光
である。伝導性を最適化したマグネシウムをドーピング
したＧａＮレーザについては、［Ｍｇ］＜５ｅ１９ｃｍ
-3であり、アクセプタ濃度（ＮA）は分離原子の状態で
存在するマグネシウムの濃度にほぼ等しく、抵抗率はお
よそ１Ωｃｍ以下である。これらの層を「Ｐ型伝導層」
とよぶことができる。ほぼ５ｅ１９ｃｍ-3を超えるまで
にマグネシウムの量を増加させることは、アクセプタ濃
度が高くなることにはつながらない。一般的には、［Ｍ
ｇ］が所定の最大濃度を超え、かつ、層が抵抗性を有す
る際には、ＮAの減少が観測される。
【０００４】
【発明の開示】III−窒化物のＰ型層をベースにした発
光ダイオードデバイスは、金属に対するオーミックコン
タクトを形成するよう最適化される。いくつかの実施形
態では、Ｐ型伝導層と金属コンタクトとの間にＰ型遷移
層が形成される。Ｐ型遷移層については、７Ωｃｍより
大きい抵抗率を有するＧａＮ層、III−窒化物層、Ａｓ
またはＰをドーピングしたIII−窒化物層、または、多
量にドーピングがなされたサブ層もしくは元素状態のド
ーパントのサブ層と、少量だけドーピングがなされたも
しくはドーピングがなされていないサブ層とが交番する
超格子とすることができる。
【０００５】いくつかの実施形態では、Ｐ型層は、ドー
パントレベルを連続的に変化させる。Ｐ型コンタクトに
隣接するＰ型層の領域におけるドーパントの濃度は、活
性領域に隣接するＰ型層の領域におけるドーパントの濃
度より大きい。Ｐ型層は、さらに、組成、例えば、Ａ
ｌ、Ｉｎまたはこれら両方を変化させることができる。
【０００６】
【発明を実施するための最良の形態】図２は、本発明の
第１実施形態にかかるＧａＮ発光ダイオード１０を概略
的に示す。核形成層１２は、基体１４、例えば、Ａｌ2
Ｏ3、ＳｉＣまたはＧａＮの上に成長される。Ｓｉをド
ーピングしたＧａＮのＮ型層１６は、核形成層１２の上
に作製される。ＩｎＧａＮの活性領域１８は、Ｎ型層１
６の上に作製される。ＡｌＧａＮ：ＭｇのＰ型層２０が
活性領域１８の上に作製された後、伝導性のために最適
化されているＭｇをドーピングしたＧａＮのＰ型層（Ｐ
型伝導層）２２が作製され、この後、Ｐ型層２２の上に
Ｐ型遷移層２４が付与される。金属コンタクト２６Ａお
よび２６Ｂが、それぞれ、Ｎ型層１６およびＰ型遷移層
２４に付与される。金属コンタクトについては、透明ま
たは不透明とすることができる。
【０００７】Ｐ型遷移層２４は、金属層との間に良好な
オーミックコンタクトを形成するように、最適化され
る。本実施形態では、Ｐ型遷移層２４の材料は、分離原
子の状態で存在するＭｇをＰ型伝導層２２より多く含
み、かつ、アクセプタ／正孔濃度がＰ型伝導層２２より
小さい、ＧａＮをベースにした層である。図３では、Ｎ
Aの依存性が［Ｍｇ］の関数として示されている。曲線
３０は、Ｍｇの濃度、および、特定セットの成長条件に
ついての結果として得られるアクセプタ濃度を示す。こ
の曲線は、その他の成長条件によって上下または左右に
シフトしうるが、該曲線の形状は、成長条件とは無関係
に、曲線３０とほぼ同一となると予想される。曲線３０
により示されているように、ＧａＮをベースにした膜に
Ｍｇが多くドーピングされている際には、アクセプタ濃
度は減少し、これにより、この膜は高い抵抗率を有す
る。この性質は、他のIII-Ｖ半導体にとっては典型的な
ものではない。
【０００８】Ｐ型伝導層についてのＭｇおよびアクセプ
タの例示的な濃度が領域３４に示されている。通常、Ｐ
型伝導層２２は、約５ｅ１９ｃｍ-3より小さい［Ｍｇ］
（Ｎ A〜［Ｍｇ］）、および、約１Ωｃｍ以下の抵抗率
を有する。対照的に、Ｐ型遷移層２４は、約５ｅ１９ｃ
ｍ-3より大きい［Ｍｇ］（ＮA>>［Ｍｇ］）を有する、
高い抵抗率を持った膜である。多くのＭｇをドーピング
することについては、Ｍｇの固体状態への移行を促進す
るための成長条件を調整することにより、例えば、気体
状態におけるＭｇとＧａとの比を増加させることによ
り、実現することができる。Ｐ型遷移層２４の実施形態
についてのＭｇおよびアクセプタの濃度が、領域３２に
示されている。図３における領域３２は、Ｍｇおよびア
クセプタの濃度のだいたいの範囲を示す。いくつかの実
施形態では、Ｐ型遷移層２４のＭｇおよびアクセプタの
濃度については、領域３２の外側に位置しうる。遷移層
２４は、金属とのオーミックコンタクト、例えば、Ａ
ｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｒ
ｈ、Ｒｕ、ＲｅおよびＷ、または、これらの合金による
透明または不透明なコンタクトを形成する。
【０００９】Ｐ型遷移層２４についてのＰ型ドーパント
は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＺｎおよびＣｄを含むII
族の群から選択される。好ましいドーパントは、Ｏ、
Ｓ、ＳｅおよびＴｅのようなＶIＡ族元素の群（すなわ
ちコドーパント（co-dopant））とともにドーピングさ
れうるＭｇである。
【００１０】第１実施形態の一例では、Ｐ型遷移層２４
の厚さは、約１０ｎｍと約２００ｎｍとの間で変動す
る。この結果、Ｐ型遷移層２４は、直列抵抗値に対して
わずかしか寄与しない。図４Ｂは、オーミックコンタク
トを形成するために最適化されたＭｇをドーピングした
ＧａＮ層（第１実施形態にかかるＰ型遷移層）について
の「背中合わせ」（金属―半導体―半導体―金属）の構
成における、Ｎｉ／Ａｕ金属Ｐ型ＧａＮコンタクトにつ
いての電流−電圧特性を表す。順方向電流（Ｉ）は、電
圧（Ｖ）に対して線形的な依存性を示しており、コンタ
クトがオーミックであることを示している。図４Ａは、
Ｐ型伝導層２についての状態を示す。電流―電圧曲線
は、電流の流れに対して障壁が存在していることを示し
ている。
【００１１】Ｐ型遷移層は、約０.５ｅＶより小さい高
さの障壁を示し、かつ、ほぼオーミック特性を示す金属
層とのコンタクトを形成する。Ｐ型伝導層に対して直接
金属を付与することによりコンタクトが形成されるので
あれば、障壁の高さは、約１.０ｅＶより大きくなる。
このような高い障壁を有するコンタクトを用いると、ダ
イオードの順方向電圧が増加し、該ダイオードの全電力
効率が低下する。図５Ａでは、障壁の高さが、遷移材料
のバルク抵抗率の関数として示されている。低い抵抗率
を有するＭｇをドーピングしたＧａＮ層は、コンタクト
を形成する金属層に結合されると、高い障壁を示す。図
５Ａに示すように、Ｐ型遷移層の好ましい実施形態、す
なわち、約０.５ｅＶより小さい障壁高さを有する実施
形態は、約７Ωｃｍと約２５０Ωｃｍとの間のバルク抵
抗率を示す。このようなＰ型遷移層がデバイスの駆動電
圧に与える影響は、最小に抑えられる。このようなデバ
イスの駆動電圧は、約３.５Ｖ以下となる。別の実施形
態では、バルク抵抗率は、２５０Ωｃｍより大きくなり
うる。Ｐ型遷移層の障壁の高さとＰ型伝導層の障壁の高
さとが相違していることについては、Ｍｇの外方拡散が
相違していること、ＭｇをドーピングしたＧａＮ膜の表
面近くの水素のリディストリビューション、該表面の性
質が異なること、または、Ｍｇを多くドーピングした遷
移層においてマグネシウム窒化物含有物が形成されるこ
とにより、説明することができる。
【００１２】障壁の高さについては、コンタクトアニー
ルによりさらに低下させることができる。図５Ｂは、Ｐ
型伝導層に形成されたコンタクトおよびＰ型遷移層に形
成されたコンタクトの障壁の高さに対するＲＴＡシステ
ムによるコンタクトアニールの効果を示している。ｙ軸
は障壁の高さを示し、ｘ軸は、各タイプの層におけるＰ
型ドーパントを活性化するための熱アニールの温度を示
す。よって、図５Ｂは、２つの異なるアニール、すなわ
ち、熱アクセプタ活性化アニール、および、図５Ｂにお
いて「コンタクトＲＴＡ」と称されるコンタクトアニー
ルの効果を示す。
【００１３】コンタクトアニールを用いると、遷移層お
よびＰ型伝導層の両方についての障壁の高さを低下させ
ることができる。例えば、６００℃で熱アニールされた
Ｐ型伝導層についての障壁の高さは、コンタクトアニー
ル前の約２.７ｅＶから、コンタクトアニール後の約２.
３ｅＶに低下し、６００℃で熱アニールされたＰ型遷移
層についての障壁の高さは、コンタクトアニール前の約
０.８ｅＶから、コンタクトアニール後の約０.４ｅＶに
低下する。しかしながら、コンタクトアニールの後に
は、Ｐ型伝導層に形成されたコンタクトは、Ｐ型遷移層
に形成されたコンタクトよりも著しく高い障壁を示す。
例えば、Ｐ型遷移層については約０.４ｅＶであるのに
比べて、Ｐ型伝導層については約２.３ｅＶとなる。よ
って、コンタクトアニールは、Ｐ型伝導層のコンタクト
についての障壁の高さを実際に低減するが、その効果
は、該障壁の高さをＰ型遷移層のコンタクトの障壁の高
さにまで低減するのに十分ではない。
【００１４】また、図５Ｂに示す結果は、観測された障
壁の高さの低下は、アクセプタ活性化処理の温度には大
きく依存しておらず、６００℃および８５０℃での活性
化については同じようによく作用している。コンタクト
アニールにより障壁の高さを低減する方法については、
中村等により記載された、Appl. Phys. Lett. 70, 1417
(1997), "Room-temperature continuous-wave operati
on of InGaN multi-quantum-well structure laser dio
des with a lifetime of 27 hours"第２実施形態では、
Ｐ型遷移層２４については、ＭｇをドーピングしたＧａ
Ｎに限定されず、任意のIII-Ｖ材料とすることができ
る。第２実施形態にかかるＰ型遷移層２４は、均一にド
ーピングがなされる。第２実施形態にかかるＰ型遷移層
２４については、例えば、ＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩ
ｎＧａＮ、ＡｌＮまたはＡｌＧａＮとすることができ
る。Ｐ型遷移層２４がＩｎＧａＮである際には、通常、
結晶中のIII族の化合物は、約４０％より少ないＩｎと
なるが、Ｉｎの量は、III族の化合物における０〜１０
０％を占めうる。Ｐ型遷移層２４がＡｌＧａＮである際
には、通常、結晶中のIII族の化合物は、約２０％より
少ないＡｌとなるが、Ａｌの量は、III族の化合物にお
ける０〜１００％を占めうる。
【００１５】図６は、４元素からなるＡｌＩｎＧａＮ材
料システムにおける、アルミニウム、インジウムおよび
ガリウムの組成についてのバンドギャップと格子パラメ
ータとの間の関係を示す。図６において、正方形は、２
元素からなる化合物、ＡｌＮ、ＧａＮおよびＩｎＮを表
し、正方形を結ぶ線は、各III族の材料の組成を変化さ
せた、３元素からなる化合物、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ
およびＩｎＧａＮを表し、各線に囲まれる影を付けた三
角形は、各III族の材料の組成を変化させた、４元素か
らなる化合物、ＡｌＩｎＧａＮを表す。線６０は、格子
定数の一例を示す。点は、ポテンシャル（potential）
ＬＥＤデバイスの層の組成を表す。注入層とは、Ｐ型伝
導層２２のことである。作製するのに最も簡単なデバイ
スは、該デバイスの層のそれぞれについて適度に近接し
た格子定数を有する。よって、図６は、デバイスの層の
組成が一旦選択されると、Ｐ型遷移層の組成について
は、該Ｐ型遷移層をデバイスの層に格子整合させ、か
つ、オーミックコンタクトのためにＰ型遷移層を最適化
するように選択することができる、ということを示して
いる。
【００１６】第２実施形態にかかるＰ型遷移層２４につ
いても、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＰまたはＧａＮＡｓＰのよ
うな、III―窒化物砒化物化合物、III−窒化物燐化物化
合物またはIII―窒化物砒化物燐化物化合物であっても
よい。少量のＡｓまたはＰをさらにドーピングすること
により、III―窒化物半導体のバンドギャップを著しく
低下させることができる。
【００１７】本発明の第１実施形態および第２実施形態
では、デバイスにおけるＰ型層に対して均一にドーピン
グがなされている。後述する第３実施形態および第４実
施形態では、デバイスにおけるＰ型層の少なくとも１つ
は、ドーパントの濃度を変化させている。
【００１８】図７は、遷移層２４（図２）がドーピング
超格子となっている本発明の第３実施形態を示す。多く
のIII-Ｖ半導体では、ドーピング超格子によれば、均一
にドーピングがなされた層よりも、ドーピングレベルを
高くすることができる。これは、多くのIII-Ｖ半導体で
は、Ｐ型に多量にドーピングされた厚いデバイス層が、
乏しい表面品質（surface quality）を示すからであ
る。したがって、多量にドーピングがなされた層および
少量だけドーピングがなされたまたはドーピングがなさ
れていない層が、改善された表面特性を有する多量にド
ーピングがなされた構造を形成するために、交番する。
【００１９】第３実施形態における第１例では、遷移層
２４は、交番する多量にドーピングがなされた層、およ
び、少量だけドーピングがなされたまたはドーピングが
なされていない層のセット７０を含む。各セットの層７
０は、多量にＭｇがドーピングされた材料により形成さ
れた層７１を底面に有し、かつ、ドーピングがなされて
いないまたは少量だけＭｇがドーピングされた材料によ
り形成された層７２を上面に有する。「底面」および
「上面」という名称は任意なものであるので、どちらか
のタイプのサブ層（sublayer）を、Ｐ型伝導層および金
属層の両方に隣接させることができる。サブ層７１およ
び７２の厚さは、１ｎｍ〜２０ｎｍの間で変化する。第
３実施形態における一例では、サブ層７１および７２の
それぞれの厚さは１０ｎｍであり、遷移層２４は１０セ
ットのサブ層を含むので、遷移層２４の厚さは２００ｎ
ｍとなる。多量にドーピングがなされた層７１は、約１
ｅ２０ｃｍ-3〜約５ｅ２１ｃｍ-3の間で変化するＭｇの
濃度を有する。少量だけドーピングがなされた層７２
は、ドーピングがなされていない量〜約１ｅｃｍ-3の間
で変化するＭｇの濃度を有する。
【００２０】第３実施形態における第２例では、層７１
は、多量にドーピングがなされた層に代えて、元素状態
で存在する（elemental）ドーパントにより形成された
層である。よって、この例では、層７２は、Ｍｇがドー
ピングされたまたはドーピングがなされていないＧａＮ
またはＡｌＩｎＧａＮであり、層７１は、元素状態で存
在するＭｇである。
【００２１】図８は、本発明の第４実施形態を示す。Ｐ
型層２８は、活性ＩｎＧａＮ領域１８と金属層２６Ｂと
を分離している。Ｐ型層２８の厚さは、５ｎｍと２００
ｎｍとの間となる。金属層２６Ｂに対してオーミックコ
ンタクトを形成し、かつ、活性領域１８に対して正孔を
注入するように、Ｐ型層２８はドーピングがなされる。
組成および濃度については、層２８によって変化する。
Ｐ型層２８に対するドーピングを変化させることによ
り、Ｐ型伝導層を分離する必要性はなくなる。
【００２２】図９は、第４実施形態にかかる、Ｍｇの濃
度を変化させる１つの例、および、Ｐ型層２８における
組成を変化させるＡ〜Ｄと名付けられた４つの例を示
す。曲線８２は、層２８におけるＭｇの濃度の一例を示
す。層２８におけるＭｇの量は、活性領域１８に隣接す
る領域における約１ｅ１９ｃｍ-3から、金属層２６Ｂに
隣接する領域における約１ｅ２０ｃｍ-3にまで増加す
る。活性領域１８に隣接する層２８の領域におけるＭｇ
の濃度は、約１ｅ１８ｃｍ-3から約５ｅ１９ｃｍ-3にま
で変化しうる。金属層２６Ｂに隣接する層２８の領域に
おけるＭｇの濃度は、約５ｅ１９ｃｍ-3から約１ｅ２１
ｃｍ-3にまで変化しうる。例Ａとしての曲線８１は、層
２８のＡｌ組成を変化させるような、組成を変化させる
第１例を示す。層２８におけるＡｌの量は、活性領域１
８に隣接する領域における約２０％から、金属層２６Ｂ
に隣接する領域における約０％にまで減少する。Ａｌが
存在することにより、正孔を活性領域に効率的に注入す
ることができ、これにより、Ａｌの組成は、活性領域１
８に隣接する層２８の領域において都合よく最大とな
る。例Ｂとしての曲線８３は、層２８におけるＩｎの組
成を変化させる一例を示す。Ｉｎの量は、活性領域１８
に隣接する領域における約０％から、金属層２６Ｂに隣
接する領域における約４０％にまで増加する。Ｉｎが存
在することにより、材料のバンドギャップが下がり、こ
れにより、効率的なオーミックコンタクトを設けること
ができるので、Ｉｎの組成は、金属コンタクトの近くで
最大となる。活性領域に隣接する層の部分には、Ｉｎが
存在していない。
【００２３】例Ｃおよび例Ｄでは、ＡｌおよびＩｎの両
方の組成は変化している。例Ｃでは、Ａｌの組成が減少
するにつれて、ＡｌはＩｎに置き換わっている。曲線８
４に示すように、Ａｌの組成は金属コンタクト２６Ｂの
近くで０となっている。同様に、曲線８５に示すよう
に、Ｉｎの組成は活性領域の近くで０となっている。よ
って、層２８は、活性領域に直近のＡｌＧａＮから、活
性領域と金属コンタクトとの間の領域におけるＡｌＩｎ
ＧａＮ、金属コンタクトに直近のＩｎＧａＮへと変化す
る。例Ｄでは、ＡｌおよびＩｎの両方は、層２８の全領
域に存在している。曲線８６に示すように、Ａｌの組成
は、活性領域から金属コンタクトに向かうにつれて減少
しているが、決して０にはならない。同様に、曲線８７
に示すように、Ｉｎの組成は、金属コンタクトから活性
領域に向かうにつれて減少しているが、決して０にはな
らない。よって、層２８は、全体としてＡｌＩｎＧａＮ
となるが、活性領域の近くではＡｌがＩｎより多くなる
状態から、金属コンタクトの近くではＩｎがＡｌより多
くなる状態に変化する。
【００２４】図９は、第４実施形態にかかるＰ型層２８
の組成および濃度が変化するほんのいくつかの例を示し
ている。別の例では、Ａｌは、活性領域１８に隣接する
Ｐ型層２８の半分にしか存在せず、かつ、Ｉｎは、金属
コンタクト２６Ｂに隣接するＰ型層２８の半分にしか存
在しない。別の例では、その他のIII族またはＶ族の元
素の組成が変化する。さらに別の例では、Ｍｇ以外のド
ーパントの濃度が変化する。さらに、層２８のバンドギ
ャップを下げるために、層２８に対して、典型的にはコ
ンタクトに隣接する層２８の領域に対して、Ａｓおよび
Ｐをドーピングすることができる。良好なコンタクトを
形成するために、金属コンタクトの隣に最も低いバンド
ギャップを有する材料を配置する。ＡｓおよびＰは、材
料のバンドギャップを下げるので、コンタクトの特性を
改善するために、該コンタクトに隣接する層２８におけ
る１〜２ｎｍの部分に対して、ＡｓおよびＰを添加す
る。Ｐ型層２８にＡｓまたはＰを組み込むデバイスで
は、ＡｓまたはＰは、Ｖ族の材料の３％未満を占める。
【００２５】本発明の特定の実施形態について示すとと
もに説明してきたが、より広い態様における本発明から
逸脱することなく変形および変更を施すことができるこ
とは、当業者にとって自明であるので、別記請求項は、
該請求項の範囲内において、本発明の本質的な思想およ
び範囲内に含まれるこのような変形および変更すべてを
含むものである。例として、ＭＯＣＶＤにより成長させ
たような層について説明したが、層については、蒸着、
スパッタリング、拡散（diffusing）またはウェハボン
ディングだけでなく、ＭＢＥやＨＶＰＥ技術により、作
製することも可能である。
【００２６】本明細書は、１９９８年６月５日に出願さ
れた一部継続出願第０９／０９２,０６５号に基づくも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術にかかる発光ダイオードを示す図。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる発光ダイオード
を示す図。
【図３】Ｍｇ濃度（［Ｍｇ］）の関数としてプロットし
たアクセプタ濃度（ＮA）を示す図。
【図４Ａ】Ｐ型伝導層（Ａ）およびＰ型遷移層（Ｂ）に
付与した金属についての「背中合わせ」の構成におけ
る、Ｎｉ／Ａｕ−ＭｇをドーピングしたＧａＮコンタク
トについての電流―電圧特性を示す図。
【図４Ｂ】Ｐ型伝導層（Ａ）およびＰ型遷移層（Ｂ）に
付与した金属についての「背中合わせ」の構成におけ
る、Ｎｉ／Ａｕ−ＭｇをドーピングしたＧａＮコンタク
トについての電流―電圧特性を示す図。
【図５Ａ】ＭｇをドーピングしたＧａＮ層についてのＰ
型コンタクト障壁の高さと抵抗率との間における関係を
示す図。
【図５Ｂ】２つの異なるＲＴＡ（５分）活性化処理（６
００℃および８５０℃）によりＰ型伝導層を活性化する
ような、Ｐ型伝導層およびＰ型遷移層についてのＮｉ／
Ａｕ−ＭｇをドーピングしたＧａＮコンタクト障壁に対
するコンタクトアニールの効果を示す図。
【図６】ＡｌＩｎＧａＮ材料システムについてのバンド
ギャップエネルギと格子パラメータとの間における関係
を示す図。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる発光ダイオード
を示す図。
【図８】本発明の第４実施形態にかかる発光ダイオード
を示す図。
【図９】図８に示す発光ダイオードの一実施形態につい
ての様々な例におけるＰ型層を横切ってＡｌおよびＩｎ
の組成ならびにＭｇの濃度が変化する様子を示す図。
フロントページの続き (72)発明者 マイケル ディー カムラス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94087 サニーヴェイル ピピン アヴェ ニュー 890 (72)発明者 チャングーア チェン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95129 サン ホセ アルバニ サークル ＃102 4685 (72)発明者 ジーナ エル クリステンソン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94086 サニーヴェイル サウス マリー アヴェニュー 341 (72)発明者 アール スコット カーン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95134 サン ホセ ヴァーディグリス サークル 4226 (72)発明者 チーピング クオ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95035 ミルピタス メドウランド ドラ イヴ 185 (72)発明者 ポール スコット マーティン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94588 プレザントン フェアオークス ドライヴ 7665 (72)発明者 ダニエル エイ スタイガーワルド アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95014 クパーティノ ロックウッド ド ライヴ 10430−ビー Ｆターム(参考） 5F041 AA03 AA08 AA24 CA04 CA05 CA40 CA49 CA52 CA58

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基体と、 該基体の上に形成されるIII−窒化物のＮ型層と、 該Ｎ型層の上に形成される活性領域と、 該活性領域の上に形成されるＰ型ＡｌxＧａ(1-x)Ｎ（０
    ≦ｘ≦１）層と、 前記Ｐ型ＡｌxＧａ(1-x)Ｎ層の上に形成される、ＧａＮ
    のＮ型遷移層であって、約１００Ωｃｍの抵抗率を有す
    るＮ型遷移層と、 前記Ｎ型層に接続されるＮ型コンタクト、および、前記
    Ｐ型遷移層に接続されるＰ型コンタクトと、を具備する
    ことを特徴とする発光ダイオード。
  2. 【請求項２】 基体と、 該基体の上に形成されるIII―窒化物のＮ型層と、 該Ｎ型層の上に形成される活性領域と、 該活性領域の上に形成されるＰ型ＡｌxＧａ(1-x)Ｎ（０
    ≦ｘ≦１）層と、 該Ｐ型ＡｌxＧａ(1-x)Ｎ層の上に形成されるＰ型遷移層
    であって、約７Ωｃｍから約２５０Ωｃｍの抵抗率を有
    するＰ型遷移層と、 前記Ｎ型層に接続されるＮ型コンタクト、および、前記
    Ｐ型遷移層に接続されるＰ型コンタクトと、を具備する
    ことを特徴とする発光ダイオード。
  3. 【請求項３】 前記Ｐ型遷移層は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、
    Ｓｒ、Ｚｎ、ＣｄおよびＣより選択されるII族ドーパン
    トの少なくとも１つを具備することを特徴とする請求項
    ２に記載の発光ダイオード。
  4. 【請求項４】 前記II族ドーパントはＭｇであり、 前記Ｐ型遷移層は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｏ、Ｓ、ＳｅおよびＴ
    ｅより選択されるコドーパントを具備することを特徴と
    する請求項３に記載の発光ダイオード。
  5. 【請求項５】 前記Ｐ型遷移層におけるＭｇの濃度は、
    約５ｅ１０19ｃｍ-3を超えることを特徴とする請求項４
    に記載の発光ダイオード。
  6. 【請求項６】 前記Ｐ型遷移層はIII-Ｖ材料であること
    を特徴とする請求項２に記載の発光ダイオード。
  7. 【請求項７】 前記Ｐ型遷移層は、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧ
    ａＮ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＰ、ＡｌＩｎＧ
    ａＮＡｓＰおよびＧａＮＡｓＰより選択されることを特
    徴とする請求項２に記載の発光ダイオード。
  8. 【請求項８】 前記Ｐ型ＡｌxＧａ(1-x)Ｎ層の上に形成
    されるＧａＮのＰ型伝導層を具備することを特徴とする
    請求項２に記載の発光ダイオード。
  9. 【請求項９】 駆動電圧は約３.５Ｖより小さいことを
    特徴とする請求項２に記載の発光ダイオード。
  10. 【請求項１０】 基体と、 該基体の上に形成されるIII−窒化物のＮ型層と、 該Ｎ型層の上に形成される活性領域と、 該活性領域の上に形成される単一のＰ型層であって、組
    成およびドーパントの濃度を変化させている単一のＰ型
    層と、 前記Ｎ型層に接続されるＮ型コンタクト、および、前記
    Ｐ型層に接続されるＰ型コンタクトと、を具備すること
    を特徴とする発光ダイオード。
  11. 【請求項１１】 前記Ｐ型層のドーパントは、Ｂｅ、Ｍ
    ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎ、ＣｄおよびＣより選択されるII
    族ドーパントであることを特徴とする請求項１０に記載
    の発光ダイオード。
  12. 【請求項１２】 前記II族ドーパントはＭｇであり、 前記Ｐ型層は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｏ、Ｓ、ＳｅおよびＴｅよ
    り選択されるコドーパントを具備することを特徴とする
    請求項１１に記載の発光ダイオード。
  13. 【請求項１３】 前記Ｐ型層は、III―窒化物、III−窒
    化物砒化物、III―窒化物燐化物およびIII―窒化物砒化
    物燐化物より選択される材料を具備することを特徴とす
    る請求項１０に記載の発光ダイオード。
  14. 【請求項１４】 前記Ｐ型層は、５ｎｍと２００ｎｍと
    の間の厚さを有することを特徴とする請求項１０に記載
    の発光ダイオード。
  15. 【請求項１５】 前記活性領域に隣接するＰ型層の領域
    における前記ドーパントの第１濃度は、前記Ｐ型コンタ
    クトに隣接するＰ型層の領域における前記ドーパントの
    第２濃度より小さいことを特徴とする請求項１０に記載
    の発光ダイオード。
  16. 【請求項１６】 前記ドーパントはＭｇであり、 前記第１濃度は、約１ｅ１８ｃｍ-3から約５ｅ１９ｃｍ
    -3であることを特徴とする請求項１５に記載の発光ダイ
    オード。
  17. 【請求項１７】 前記ドーパントはＭｇであり、 前記第２濃度は、約５ｅ１９ｃｍ-3から約１ｅ２１ｃｍ
    -3であることを特徴とする請求項１５に記載の発光ダイ
    オード。
  18. 【請求項１８】 前記Ｐ型層は、アルミニウムの組成を
    変化させていることを特徴とする請求項１０に記載の発
    光ダイオード。
  19. 【請求項１９】 アルミニウムの前記組成は、前記活性
    領域に隣接するＰ型層の領域における約２０％から、前
    記Ｐ型コンタクトに隣接するＰ型層の領域における約０
    ％にまで変化することを特徴とする請求項１８に記載の
    発光ダイオード。
  20. 【請求項２０】 前記Ｐ型層は、インジウムの組成を変
    化させていることを特徴とする請求項１０に記載の発光
    ダイオード。
  21. 【請求項２１】 インジウムの前記組成は、前記活性領
    域に隣接するＰ型層の領域における約０％から、前記Ｐ
    型コンタクトに隣接するＰ型層の領域における約４０％
    にまで変化することを特徴とする請求項２０に記載の発
    光ダイオード。
  22. 【請求項２２】 駆動電圧は約３.５Ｖより小さいこと
    を特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオード。
  23. 【請求項２３】 基体と、 該基体の上に形成されるIII−窒化物のＮ型層と、 該Ｎ型層の上に形成される活性領域と、 該活性領域の上に形成されるＰ型ＡｌxＧａ(1-x)Ｎ（０
    ≦ｘ≦１）層と、 該Ｐ型ＡｌxＧａ(1-x)Ｎ層の上に形成され、かつ、超格
    子を具備するＰ型遷移層と、を具備し、 前記超格子は、 ドーピングされたＰ型材料の第１サブ層と、 材料の第２サブ層であって、ドーパントの濃度が前記第
    １サブ層におけるドーパントの濃度より小さい第２サブ
    層と、 前記Ｎ型層に接続されるＮ型コンタクト、および、前記
    Ｐ型遷移層に接続されるＰ型コンタクトと、を具備する
    ことを特徴とする発光ダイオード。
  24. 【請求項２４】 前記ドーパントはＭｇであり、 前記第１サブ層の前記ドーパントの濃度は、約１ｅ２０
    ｃｍ-3から約５ｅ２１ｃｍ-3であることを特徴とする請
    求項２３に記載の発光ダイオード。
  25. 【請求項２５】 前記ドーパントはＭｇであり、 前記第２サブ層の前記ドーパントの濃度は、ドーピング
    されていない量から約１ｅ２０ｃｍ-3であることを特徴
    とする請求項２３に記載の発光ダイオード。
  26. 【請求項２６】 前記第１サブ層および前記第２サブ層
    のそれぞれは、約２ｎｍから約２０ｎｍの厚さを有する
    ことを特徴とする請求項２３に記載の発光ダイオード。
  27. 【請求項２７】 駆動電圧は約３.５Ｖより小さいこと
    を特徴とする請求項２３に記載の発光ダイオード。
  28. 【請求項２８】 基体と、 該基体の上に形成されるIII−窒化物のＮ型層と、 該Ｎ型層の上に形成される活性領域と、 該活性領域の上に形成されるＰ型ＡｌxＧａ(1-x)Ｎ（０
    ≦ｘ≦１）層と、 該Ｐ型ＡｌxＧａ(1-x)Ｎ層の上に形成されるＰ型遷移層
    であって、Ｐ型のドーピングされた材料のサブ層、およ
    び、元素状態で存在するドーパントのサブ層を含むＰ型
    遷移層と、 前記Ｎ型層に接続されるＮ型コンタクト、および、前記
    Ｐ型遷移層に接続されるＰ型コンタクトと、を具備する
    ことを特徴とする発光ダイオード。
  29. 【請求項２９】 ドーパントはＭｇであることを特徴と
    する請求項２８に記載の発光ダイオード。
  30. 【請求項３０】 前記Ｐ型ＡｌxＧａ(1-x)Ｎ層の上に形
    成されるＧａＮのＰ型伝導層を具備することを特徴とす
    る請求項２８に記載の発光ダイオード。
  31. 【請求項３１】 駆動電圧は約３.５Ｖより小さいこと
    を特徴とする請求項２８に記載の発光ダイオード。
  32. 【請求項３２】 発光ダイオードの製造方法であって、 基体の上にIII−窒化物のＮ型層を形成する工程と、 該Ｎ型層の上に活性領域を形成する工程と、 該活性領域の上にＰ型層を形成する工程であって、該Ｐ
    型層は組成およびドーパントの濃度を変化させている工
    程と、 前記Ｎ型層に接続されるＮ型コンタクト、および、前記
    Ｐ型層に接続されるＰ型コンタクトを形成する工程と、
    を具備することを特徴とする方法。
  33. 【請求項３３】 前記Ｐ型層に対して、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃ
    ａ、Ｓｒ、Ｚｎ、ＣｄおよびＣより選択されるII族のド
    ーパントをドーピ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。
  34. 【請求項３４】 前記II族のドーパントはＭｇであり、 前記Ｐ型層に対して、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅおよび
    Ｔｅを含む群より選択されるコドーパントをドーピング
    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。
  35. 【請求項３５】 前記活性領域に隣接するＰ型層の領域
    に対して第１濃度までドーピングを行う工程と、 前記Ｐ型コンタクトに隣接するＰ型層の領域に対して第
    ２濃度までドーピングを行う工程と、を具備し、 前記第１濃度は前記第２濃度より小さいことを特徴とす
    る請求項３２に記載の方法。
  36. 【請求項３６】 アルミニウムの組成を、前記活性領域
    に隣接するＰ型層の領域における２０％から前記Ｐ型コ
    ンタクトに隣接するＰ型層の領域における０％にまで、
    変化させ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Ｐ型層は超格子であり、 Ｐ型層を形成する工程は、 ドーピングされたＰ型材料の第１サブ層を形成する工程
    と、 ドーピングされたＰ型材料の第２サブ層を形成する工程
    と、を具備し、 前記第２サブ層におけるドーパントの濃度は、前記第１
    サブ層におけるドーパントの濃度より小さいことを特徴
    とする請求項３２に記載の方法。
JP2002000024A 2001-01-05 2002-01-04 Ｉｉｉ−窒化物発光デバイスにオーミックコンタクトを形成する方法 Pending JP2002231999A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/755935 2001-01-05
US09/755,935 US6657300B2 (en) 1998-06-05 2001-01-05 Formation of ohmic contacts in III-nitride light emitting devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002231999A true JP2002231999A (ja) 2002-08-16

Family

ID=25041306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002000024A Pending JP2002231999A (ja) 2001-01-05 2002-01-04 Ｉｉｉ−窒化物発光デバイスにオーミックコンタクトを形成する方法

Country Status (4)

Country Link
US (3) US6657300B2 (ja)
EP (1) EP1221723B1 (ja)
JP (1) JP2002231999A (ja)
KR (4) KR100912092B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009177029A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体膜を製造する方法
KR100998540B1 (ko) 2007-06-21 2010-12-07 스미토모덴키고교가부시키가이샤 Ｉｉｉ족 질화물계 반도체 발광 소자
JP2019087712A (ja) * 2017-11-10 2019-06-06 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子とその製造方法

Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1292648B1 (de) * 2000-06-02 2007-04-11 MicroGaN GmbH Heterostruktur mit rückseitiger donatordotierung
US6958497B2 (en) 2001-05-30 2005-10-25 Cree, Inc. Group III nitride based light emitting diode structures with a quantum well and superlattice, group III nitride based quantum well structures and group III nitride based superlattice structures
US7692182B2 (en) * 2001-05-30 2010-04-06 Cree, Inc. Group III nitride based quantum well light emitting device structures with an indium containing capping structure
EP1403932B1 (en) * 2001-07-04 2012-09-05 Nichia Corporation Light emitting nitride semiconductor device
JP4023121B2 (ja) * 2001-09-06 2007-12-19 豊田合成株式会社 ｎ型電極、ＩＩＩ族窒化物系化合物半導体素子、ｎ型電極の製造方法、及びＩＩＩ族窒化物系化合物半導体素子の製造方法
US7956349B2 (en) 2001-12-05 2011-06-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic semiconductor element
EP1367659B1 (en) * 2002-05-21 2012-09-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic field effect transistor
US6833556B2 (en) 2002-08-12 2004-12-21 Acorn Technologies, Inc. Insulated gate field effect transistor having passivated schottky barriers to the channel
US7084423B2 (en) 2002-08-12 2006-08-01 Acorn Technologies, Inc. Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions
US7485902B2 (en) * 2002-09-18 2009-02-03 Sanyo Electric Co., Ltd. Nitride-based semiconductor light-emitting device
TW546859B (en) * 2002-09-20 2003-08-11 Formosa Epitaxy Inc Structure and manufacturing method of GaN light emitting diode
TW561637B (en) * 2002-10-16 2003-11-11 Epistar Corp LED having contact layer with dual dopant state
US20050082575A1 (en) * 2002-10-29 2005-04-21 Lung-Chien Chen Structure and manufacturing method for GaN light emitting diodes
US6987281B2 (en) * 2003-02-13 2006-01-17 Cree, Inc. Group III nitride contact structures for light emitting devices
KR100540736B1 (ko) * 2003-02-14 2006-01-11 엘지전자 주식회사 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드
DE102004031950A1 (de) * 2003-06-26 2005-02-10 Kyocera Corp. Halbleiter/Elektroden-Kontaktstruktur und eine solche verwendendes Halbleiterbauteil
KR101034055B1 (ko) 2003-07-18 2011-05-12 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법
US7511421B2 (en) * 2003-08-25 2009-03-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Mixed metal and organic electrode for organic device
US7504049B2 (en) * 2003-08-25 2009-03-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrode device for organic device, electronic device having electrode device for organic device, and method of forming electrode device for organic device
JP4292925B2 (ja) * 2003-09-16 2009-07-08 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法
TWI236160B (en) * 2003-11-25 2005-07-11 Super Nova Optoelectronics Cor GaN light emitted diode with high luminescent efficiency and the manufacture method
KR100568299B1 (ko) * 2004-03-31 2006-04-05 삼성전기주식회사 질화갈륨계 반도체 발광소자
JP2005317676A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Sony Corp 半導体発光素子、半導体発光装置及び半導体発光素子の製造方法
TWI229952B (en) * 2004-05-07 2005-03-21 United Epitaxy Co Ltd Semiconductor light emitting device and method of making the same
US7554123B2 (en) * 2004-08-25 2009-06-30 Sensor Electronic Technology, Inc. Ohmic contact for nitride-based semiconductor device
TWI239668B (en) * 2004-10-21 2005-09-11 Formosa Epitaxy Inc Structure of gallium-nitride based (GaN-based) light-emitting diode with high luminance
JP4176703B2 (ja) * 2004-11-25 2008-11-05 松下電器産業株式会社 半導体発光装置、照明装置、携帯通信機器、カメラ、及び製造方法
KR100765004B1 (ko) 2004-12-23 2007-10-09 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100580752B1 (ko) 2004-12-23 2006-05-15 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100662191B1 (ko) 2004-12-23 2006-12-27 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JP2007158132A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子及びその製造方法
US7473941B2 (en) * 2005-08-15 2009-01-06 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Structures for reducing operating voltage in a semiconductor device
US20070045638A1 (en) 2005-08-24 2007-03-01 Lumileds Lighting U.S., Llc III-nitride light emitting device with double heterostructure light emitting region
US20070069225A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Lumileds Lighting U.S., Llc III-V light emitting device
WO2007040295A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-12 Seoul Opto Device Co., Ltd. (al, ga, in)n-based compound semiconductor and method of fabricating the same
KR101008285B1 (ko) * 2005-10-28 2011-01-13 주식회사 에피밸리 3족 질화물 반도체 발광소자
KR100742988B1 (ko) * 2005-11-25 2007-07-26 (주)더리즈 ｐ형 질화갈륨계 디바이스 제조방법
JP2009530798A (ja) 2006-01-05 2009-08-27 イルミテックス， インコーポレイテッド Ｌｅｄから光を導くための独立した光学デバイス
KR100668351B1 (ko) * 2006-01-05 2007-01-12 삼성코닝 주식회사 질화물계 발광소자 및 그 제조방법
US7789531B2 (en) 2006-10-02 2010-09-07 Illumitex, Inc. LED system and method
KR100853851B1 (ko) * 2006-10-30 2008-08-22 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광소자
US7923373B2 (en) 2007-06-04 2011-04-12 Micron Technology, Inc. Pitch multiplication using self-assembling materials
EP2240968A1 (en) 2008-02-08 2010-10-20 Illumitex, Inc. System and method for emitter layer shaping
TW201034256A (en) 2008-12-11 2010-09-16 Illumitex Inc Systems and methods for packaging light-emitting diode devices
US8585253B2 (en) 2009-08-20 2013-11-19 Illumitex, Inc. System and method for color mixing lens array
US8449128B2 (en) 2009-08-20 2013-05-28 Illumitex, Inc. System and method for a lens and phosphor layer
US8575592B2 (en) 2010-02-03 2013-11-05 Cree, Inc. Group III nitride based light emitting diode structures with multiple quantum well structures having varying well thicknesses
JP5380754B2 (ja) * 2010-02-12 2014-01-08 日立金属株式会社 窒化物半導体自立基板の製造方法および窒化物半導体デバイスの製造方法
JP5633154B2 (ja) * 2010-02-18 2014-12-03 豊田合成株式会社 半導体発光素子の製造方法および半導体発光素子、ランプ、電子機器、機械装置
US8536595B2 (en) * 2010-08-31 2013-09-17 Micron Technology, Inc. Solid state lighting devices with low contact resistance and methods of manufacturing
US20130126892A1 (en) * 2011-05-19 2013-05-23 The Regents Of The University Of California P-Type Amorphous GaNAs Alloy as Low Resistant Ohmic Contact to P-Type Group III-Nitride Semiconductors
WO2013077954A1 (en) 2011-11-23 2013-05-30 Acorn Technologies, Inc. Improving metal contacts to group iv semiconductors by inserting interfacial atomic monolayers
JP5514920B2 (ja) * 2012-01-13 2014-06-04 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 Ｉｉｉ族窒化物エピタキシャル基板および該基板を用いた深紫外発光素子
KR102130488B1 (ko) 2012-02-23 2020-07-07 센서 일렉트로닉 테크놀로지, 인크 반도체에 대한 오믹 접촉부
US9396933B2 (en) * 2012-04-26 2016-07-19 Applied Materials, Inc. PVD buffer layers for LED fabrication
TWI524551B (zh) 2012-11-19 2016-03-01 新世紀光電股份有限公司 氮化物半導體結構及半導體發光元件
CN103972340B (zh) * 2013-01-25 2018-06-08 新世纪光电股份有限公司 氮化物半导体结构及半导体发光元件
CN108365066B (zh) * 2013-02-08 2020-06-02 晶元光电股份有限公司 发光二极管及其制作方法
US9515226B2 (en) * 2013-07-10 2016-12-06 Yangang Xi Light emitting device and method for making the same
JP2015167177A (ja) * 2014-03-04 2015-09-24 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子の製造方法
US20150340562A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device and method of fabricating the same
KR102376468B1 (ko) 2014-12-23 2022-03-21 엘지이노텍 주식회사 적색 발광소자 및 조명장치
CN104617122A (zh) * 2015-01-07 2015-05-13 中国科学院半导体研究所 单芯片多电极调控多波长发光二极管结构及制备方法
DE102015111046B9 (de) * 2015-07-08 2022-09-22 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterchip
DE102015112944A1 (de) * 2015-08-06 2017-02-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Nitrid-Halbleiterbauelements und Nitrid-Halbleiterbauelement
TWI738640B (zh) 2016-03-08 2021-09-11 新世紀光電股份有限公司 半導體結構
US9620611B1 (en) 2016-06-17 2017-04-11 Acorn Technology, Inc. MIS contact structure with metal oxide conductor
TWI717386B (zh) 2016-09-19 2021-02-01 新世紀光電股份有限公司 含氮半導體元件
US10170627B2 (en) 2016-11-18 2019-01-01 Acorn Technologies, Inc. Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative schottky barrier height
US10418522B2 (en) 2016-12-20 2019-09-17 Goforward Technology Inc. Optoelectronic device and method for making the same
DE102017119931A1 (de) * 2017-08-30 2019-02-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement
FR3091622B1 (fr) * 2019-01-09 2021-09-17 Soitec Silicon On Insulator Structure semi-conductrice optoélectronique comprenant une couche d’injection de type p à base d’InGaN
CN109742203A (zh) * 2019-01-14 2019-05-10 江西兆驰半导体有限公司 一种氮化物发光二极管
CN109994580B (zh) * 2019-01-15 2020-12-22 华灿光电（浙江）有限公司 发光二极管的外延片及其制作方法
CN114242825B (zh) * 2021-11-12 2023-02-03 武汉敏芯半导体股份有限公司 侧面进光式背光监测光电探测器及其制作方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0820296B2 (ja) 1987-06-30 1996-03-04 オ−バル機器工業株式会社 流量発信器
EP0552023B1 (en) * 1992-01-14 1997-04-02 Mitsubishi Chemical Corporation Electrode structure for semiconductor device
JP2657743B2 (ja) * 1992-10-29 1997-09-24 豊田合成株式会社 窒素−３族元素化合物半導体発光素子
US5578839A (en) 1992-11-20 1996-11-26 Nichia Chemical Industries, Ltd. Light-emitting gallium nitride-based compound semiconductor device
US6005258A (en) 1994-03-22 1999-12-21 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting semiconductor device using group III Nitrogen compound having emission layer doped with donor and acceptor impurities
JP2666237B2 (ja) 1994-09-20 1997-10-22 豊田合成株式会社 ３族窒化物半導体発光素子
US5740192A (en) * 1994-12-19 1998-04-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor laser
JP3250438B2 (ja) 1995-03-29 2002-01-28 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子
US5670798A (en) * 1995-03-29 1997-09-23 North Carolina State University Integrated heterostructures of Group III-V nitride semiconductor materials including epitaxial ohmic contact non-nitride buffer layer and methods of fabricating same
JP3700872B2 (ja) 1995-12-28 2005-09-28 シャープ株式会社 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体装置およびその製造方法
US5903017A (en) * 1996-02-26 1999-05-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Compound semiconductor device formed of nitrogen-containing gallium compound such as GaN, AlGaN or InGaN
JPH11509047A (ja) 1996-04-24 1999-08-03 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ 放射放出半導体ダイオード及びその製造方法
JPH09298341A (ja) * 1996-05-09 1997-11-18 Hitachi Ltd 半導体レーザ素子
US6121127A (en) * 1996-06-14 2000-09-19 Toyoda Gosei Co., Ltd. Methods and devices related to electrodes for p-type group III nitride compound semiconductors
JPH109319A (ja) 1996-06-27 1998-01-13 Tsuratoki Katou 衝撃エネルギー吸収装置
JPH1093194A (ja) 1996-09-10 1998-04-10 Nec Corp 窒化物半導体発光素子
JP3658892B2 (ja) * 1996-11-25 2005-06-08 日亜化学工業株式会社 ｐ型窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子
EP1017113B1 (en) 1997-01-09 2012-08-22 Nichia Corporation Nitride semiconductor device
JPH10233529A (ja) * 1997-02-14 1998-09-02 Hewlett Packard Co <Hp> 窒化物半導体素子およびその製造方法
US6121634A (en) * 1997-02-21 2000-09-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Nitride semiconductor light emitting device and its manufacturing method
JP3654738B2 (ja) * 1997-04-07 2005-06-02 豊田合成株式会社 ３族窒化物半導体発光素子
JPH10341039A (ja) * 1997-04-10 1998-12-22 Toshiba Corp 半導体発光素子およびその製造方法
US6100586A (en) * 1997-05-23 2000-08-08 Agilent Technologies, Inc. Low voltage-drop electrical contact for gallium (aluminum, indium) nitride
JP3314671B2 (ja) * 1997-07-14 2002-08-12 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
DE69835216T2 (de) 1997-07-25 2007-05-31 Nichia Corp., Anan Halbleitervorrichtung aus einer nitridverbindung
JP3518289B2 (ja) * 1997-11-05 2004-04-12 松下電器産業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
JP3216596B2 (ja) 1998-01-08 2001-10-09 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
JPH11233890A (ja) * 1998-02-12 1999-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体素子
US6445127B1 (en) * 1998-02-17 2002-09-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light-emitting device comprising gallium-nitride-group compound-semiconductor and method of manufacturing the same
JPH11274555A (ja) * 1998-03-26 1999-10-08 Showa Denko Kk 半導体素子
JPH11274556A (ja) * 1998-03-26 1999-10-08 Fujitsu Ltd 半導体発光素子及びその製造方法
JPH11340505A (ja) * 1998-05-25 1999-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
JP4150449B2 (ja) * 1998-09-25 2008-09-17 株式会社東芝 化合物半導体素子
JP4149054B2 (ja) * 1998-11-27 2008-09-10 シャープ株式会社 半導体装置
US6838705B1 (en) 1999-03-29 2005-01-04 Nichia Corporation Nitride semiconductor device
JP3567790B2 (ja) 1999-03-31 2004-09-22 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子
JP3656456B2 (ja) * 1999-04-21 2005-06-08 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
US6531716B2 (en) * 2000-04-21 2003-03-11 Showa Denko Kabushiki Kaisha Group-III nitride semiconductor light-emitting device and manufacturing method for the same
US6537838B2 (en) * 2001-06-11 2003-03-25 Limileds Lighting, U.S., Llc Forming semiconductor structures including activated acceptors in buried p-type III-V layers

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100998540B1 (ko) 2007-06-21 2010-12-07 스미토모덴키고교가부시키가이샤 Ｉｉｉ족 질화물계 반도체 발광 소자
US8829545B2 (en) 2007-06-21 2014-09-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride semiconductor light-emitting device
JP2009177029A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体膜を製造する方法
JP2019087712A (ja) * 2017-11-10 2019-06-06 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子とその製造方法
JP7228176B2 (ja) 2017-11-10 2023-02-24 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
US7345323B2 (en) 2008-03-18
KR20090019885A (ko) 2009-02-25
KR100940001B1 (ko) 2010-02-03
US6657300B2 (en) 2003-12-02
US20020008243A1 (en) 2002-01-24
KR20090019884A (ko) 2009-02-25
KR100912092B1 (ko) 2009-08-13
KR20090019883A (ko) 2009-02-25
EP1221723B1 (en) 2017-02-22
EP1221723A3 (en) 2006-04-19
US20050167693A1 (en) 2005-08-04
US20040075097A1 (en) 2004-04-22
EP1221723A2 (en) 2002-07-10
US6914272B2 (en) 2005-07-05
KR20020057810A (ko) 2002-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002231999A (ja) Ｉｉｉ−窒化物発光デバイスにオーミックコンタクトを形成する方法
CN100555682C (zh) 氮化物半导体发光器件及其制造方法
JP5048497B2 (ja) 窒化物半導体発光素子及びその製造方法
US6881602B2 (en) Gallium nitride-based semiconductor light emitting device and method
US20060208264A1 (en) Nitride semiconductor LED improved in lighting efficiency and fabrication method thereof
JP2001210863A (ja) 選択的にドーピングされたｉｉｉ−ｖ窒化物層を有する半導体装置
JP2011066456A (ja) ｐ型活性層を有するＩＩＩ族窒化物発光装置
US8053794B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device and fabrication method thereof
JP2932468B2 (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
US8431936B2 (en) Method for fabricating a p-type semiconductor structure
KR20060115400A (ko) 질화갈륨계 반도체 소자
KR100997908B1 (ko) 3족 질화물 반도체 발광소자
KR20180079031A (ko) 3족 질화물 반도체 발광소자
US20090278160A1 (en) Radiation emitting semiconductor device
KR100743468B1 (ko) 3족 질화물 반도체 발광소자
KR100616592B1 (ko) Ｉｎ 첨가 ｐ형 질화물 반도체층을 갖는 질화물 반도체발광소자
KR100918830B1 (ko) 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법
KR102197080B1 (ko) 반도체 소자
KR101335045B1 (ko) 발광 다이오드
CN117096231A (zh) Led外延结构及其制备方法
KR100586974B1 (ko) Ｉｎ 첨가 ｎ형 질화물 반도체층을 갖는 질화물 반도체발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070910

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20071210

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20071213

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080310

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080407

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080704

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080916