JP2002314131A - Transparent electrode, manufacturing method thereof and group iii nitride semiconductor light emitting element using the same - Google Patents

Transparent electrode, manufacturing method thereof and group iii nitride semiconductor light emitting element using the same

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JP2002314131A
JP2002314131A JP2001111621A JP2001111621A JP2002314131A JP 2002314131 A JP2002314131 A JP 2002314131A JP 2001111621 A JP2001111621 A JP 2001111621A JP 2001111621 A JP2001111621 A JP 2001111621A JP 2002314131 A JP2002314131 A JP 2002314131A
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thin film
nitride semiconductor
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iii nitride
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典孝 村木
Hisayuki Miki
久幸 三木
Mineo Okuyama
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a p-type electrode superior in light transmission for group III nitride semiconductor light emitting elements and a group III nitride semiconductor light emitting element utilizing the same. SOLUTION: A thin film of gold simple substance is formed on a p-type group III nitride semiconductor surface and the surface of the gold thin film is protected with a silicon dioxide thin film to form a light-transmitting p-type electrode. The silicon dioxide thin protective film covering the gold thin film prevents gold from balling up even in an annealing process for obtaining an Ohmic junction, thereby obtaining a high light transmission.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、青色発光素子とし
て利用される III族窒化物半導体を使用した発光素子や
レーザ素子等の発光素子にかかわり、特に最表層にp型
III族窒化物半導体が積層された発光素子の、光取り出
し側に設ける透光性電極の構造に関し、さらにその透光
性電極構造を用いた III族窒化物半導体発光素子に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device using a group III nitride semiconductor and a light emitting device such as a laser device which are used as a blue light emitting device.
The present invention relates to a structure of a light-transmitting electrode provided on a light extraction side of a light-emitting element in which a group-III nitride semiconductor is stacked, and further relates to a group-III nitride semiconductor light-emitting element using the light-transmitting electrode structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、青色帯或いは緑色帯の発光を呈す
る発光素子として、InXAlYGa1- X-YN(0≦X<
1、0≦Y<1)で代表される III族窒化物半導体発光
素子が注目されている。 III族窒化物半導体発光素子
は、たとえば図3にその断面構造を示すように、サファ
イア(α−Al23)単結晶からなる基板31上に、有
機金属熱分解気相成長(MOCVD)法等の成長手段を
利用して堆積された III族窒化物半導体のエピタキシャ
ル成長層から構成されている。図3に示す積層構造体で
は、まず基板31上にGaNよりなる緩衝層32を形成
し、緩衝層32の上にシリコンドープのn型GaNより
なるn型コンタクト層33、n型コンタクト層33の上
にノンドープのIn0.2Ga0.8Nよりなる発光層34、
発光層34の上にマグネシウムドープのp型Al0.1
0.9Nよりなるp型の上部クラッド層35、p型の上
部クラッド層35の上にマグネシウムドープのp型Ga
Nよりなるp型コンタクト層36を順次エピタキシャル
成長して、積層体を構成している。
2. Description of the Related Art In recent years, as a light-emitting element that emits light in a blue band or a green band, In x Al Y Ga 1 -XYN (0 ≦ X <
Group III nitride semiconductor light-emitting devices represented by 1, 0 ≦ Y <1) have attracted attention. The group III nitride semiconductor light emitting device is, for example, as shown in the sectional structure of FIG. 3, on a substrate 31 made of sapphire (α-Al 2 O 3 ) single crystal, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method. And the like. It is composed of an epitaxially grown layer of a group III nitride semiconductor deposited by using such a growth means. In the laminated structure shown in FIG. 3, first, a buffer layer 32 made of GaN is formed on a substrate 31, and an n-type contact layer 33 made of silicon-doped n-type GaN is formed on the buffer layer 32. A light emitting layer 34 made of non-doped In 0.2 Ga 0.8 N thereon;
Magnesium-doped p-type Al 0.1 G on the light emitting layer 34
a 0.9 N p-type upper cladding layer 35, and magnesium-doped p-type Ga on the p-type upper cladding layer 35.
A p-type contact layer 36 of N is sequentially epitaxially grown to form a stacked body.

【0003】上記のような構造の発光素子では、基板と
して使用したα−Al23単結晶が絶縁性であるため、
発光素子に電流を供給する電極は、基板の同一面側にp
極及びn極の双方の電極を形成する構造をとっている。
図3に示す発光素子の例では、光を取り出す面はp型G
aNからなるp型コンタクト層36となっている。した
がって、p型コンタクト層36の表面には、なるべく広
範囲にわたって接触抵抗が低く、発光に対して透明な透
光性電極を設けなければならない。図3に示した発光素
子の例では、p型コンタクト層36の表面に金薄膜37
と導電性の酸化ニッケル薄膜38の2層構造からなる透
光性電極が設けられており、酸化ニッケル薄膜38の表
面にp型電極用パッド39が形成されている。一方、対
極となるn型電極は、エピタキシャル成長層から構成さ
れる積層体の一部をエッチングにより除去して露出させ
た、GaNからなるn型コンタクト層33の面に形成さ
れている。n型電極もn型コンタクト層33とオーミッ
ク接触をなし、接触抵抗の低いもので構成せねばならな
い。図3に示した発光素子の例では、n型コンタクト層
33の面にアルミニウム膜からなるn型電極40が形成
されている p型電極用パッド39及びn型電極40には、多くの場
合、ワイヤーボンダーによるボール状の金21を溶接し
てボンディングワイヤー22が接続される。
In the light emitting device having the above structure, the α-Al 2 O 3 single crystal used as the substrate has an insulating property.
An electrode for supplying a current to the light emitting element is located on the same side of the substrate as p.
The structure is such that both poles and n-pole electrodes are formed.
In the example of the light emitting element shown in FIG.
The p-type contact layer 36 is made of aN. Therefore, on the surface of the p-type contact layer 36, a translucent electrode having low contact resistance and transparent to light emission must be provided over a wide range as much as possible. In the example of the light emitting device shown in FIG. 3, a gold thin film 37 is formed on the surface of the p-type contact layer 36.
A translucent electrode having a two-layer structure of a nickel oxide thin film 38 and a conductive nickel oxide thin film 38 is provided, and a p-type electrode pad 39 is formed on the surface of the nickel oxide thin film 38. On the other hand, the n-type electrode serving as a counter electrode is formed on the surface of the n-type contact layer 33 made of GaN, in which a part of the stacked body composed of the epitaxial growth layer is removed by etching and exposed. The n-type electrode must also be in ohmic contact with the n-type contact layer 33 and have a low contact resistance. In the example of the light emitting element shown in FIG. 3, the n-type electrode 40 made of an aluminum film is formed on the surface of the n-type contact layer 33. The bonding wire 22 is connected by welding the ball-shaped gold 21 using a wire bonder.

【0004】従来、p型 III族窒化物半導体コンタクト
層上に形成する透光性電極としては、膜厚が0.01〜
0.2μmのクロム(Cr)、ニッケル(Ni)、金
(Au)、チタン(Ti)あるいは白金(Pt)等の金
属薄膜が使用されてきた(特開平6−314822公報
参照)。これらの金属薄膜を真空蒸着等の手段により形
成した後、適当な温度範囲でアニールすることにより、
コンタクト層全面に拡散してオーミック接触が得られる
とされている。又、これら金属の薄膜は発光素子からの
可視光に対して40〜60%の透過率を示すことが知ら
れている。また、透光性電極としてニッケル(Ni)、
白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(R
h)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)あるい
はイリジウム(Ir)等の金属薄膜からなる第1層と、
亜鉛(Zn)、インジウム(In)、錫(Sn)、マグ
ネシウム(Mg)等の酸化物、具体的にはZnO、In
23、SnO2 、MgOあるいはインジウムと錫の酸化
物(Indium Tin Oxide:ITO)等の金属酸化物導電薄
膜からなる第2層との、2層構造から構成する例が知ら
れている(特開平9−129919公報参照)。金属酸
化物導電薄膜を使用した2層構造の透光性電極とすれ
ば、オーミック性に優れ、外部量子効率の高い高輝度の
発光素子が得られるとされている。
Conventionally, a p-type group III nitride semiconductor contact
The light-transmitting electrode formed on the layer has a thickness of 0.01 to
0.2 μm chromium (Cr), nickel (Ni), gold
Gold such as (Au), titanium (Ti) or platinum (Pt)
Metallic thin films have been used (Japanese Patent Laid-Open No. 6-314822).
reference). These metal thin films are formed by means such as vacuum evaporation.
After being formed, by annealing in an appropriate temperature range,
Ohmic contact is obtained by diffusing over the entire contact layer
It has been. In addition, thin films of these metals are
It is known that it shows a transmittance of 40 to 60% for visible light.
Have been. Also, nickel (Ni) as a translucent electrode,
Platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (R
h), ruthenium (Ru), osmium (Os) or
Represents a first layer made of a metal thin film such as iridium (Ir);
Zinc (Zn), Indium (In), Tin (Sn), Mag
Oxides such as nesium (Mg), specifically ZnO, In
TwoOThree, SnOTwo Of tin, MgO or indium and tin
Conductive thin metal oxide such as Indium Tin Oxide (ITO)
It is known that the second layer composed of a film has a two-layer structure.
(See Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-129919). Metal acid
Transparent electrode with two-layer structure using oxide conductive thin film
For example, it has excellent ohmic properties, high external quantum efficiency, and high brightness.
It is said that a light emitting element can be obtained.

【0005】一方、n型コンタクト層の表面に形成され
るn型電極としては、クロム及び/又はニッケルを含む
合金(特開平6−257868公報参照)、あるいはチ
タン(Ti)又はアルミニウム(Al)若しくはチタン
−アルミニウム合金(特開平6−257868公報参
照)を使用した電極が知られている。これらの金属から
なる電極は、n型の III族窒化物半導体と良好なオーミ
ック接合を形成するとされている。
On the other hand, as an n-type electrode formed on the surface of the n-type contact layer, an alloy containing chromium and / or nickel (see JP-A-6-257868), titanium (Ti), aluminum (Al) or An electrode using a titanium-aluminum alloy (see JP-A-6-257868) is known. Electrodes made of these metals are said to form a good ohmic junction with an n-type group III nitride semiconductor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、p型 I
II族窒化物半導体コンタクト層上に形成する透光性電極
として、金属薄膜からなる第1層と金属酸化物導電膜か
らなる2層構造の透光性電極は、発光の透過率が通常4
0〜60%程度と低く、発光素子として不十分である。
これは、金属酸化物導電膜による透過率の低下が原因で
あると思われる。しかし、透過率の向上を目的として、
金属酸化物導電膜を形成せずに、金のみからなる透光性
電極としたのでは、接触抵抗の低減を目的としたアニー
リングの際に、ボールアップと呼ばれる破断を起こした
り、電極形成工程におけるハンドリングの際に、こすれ
てダメージを受けたりして、素子の歩留まりを著しくて
低下という難点がある。
However, the p-type I
As a light-transmitting electrode formed on the group II nitride semiconductor contact layer, a light-transmitting electrode having a two-layer structure including a first layer made of a metal thin film and a metal oxide conductive film has a light emission transmittance of usually 4%.
It is as low as about 0 to 60%, which is insufficient as a light emitting element.
This is considered to be due to a decrease in transmittance due to the metal oxide conductive film. However, for the purpose of improving transmittance,
If a light-transmitting electrode made of only gold was used without forming a metal oxide conductive film, during annealing for the purpose of reducing contact resistance, a break called ball-up occurred, or in the electrode forming process, During handling, there is a problem that the yield of the element is remarkably reduced due to rubbing and damage.

【0007】本発明は上記状況に鑑みなされたものであ
って、p型 III族窒化物半導体コンタクト層上に形成す
る透光性電極であって、発光層からの光の透過率が高
く、特別なアニーリング工程を必要とせず、しかも健全
な透光性電極が得られる透光性電極構造を提供しようと
するものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is directed to a light-transmitting electrode formed on a p-type group III nitride semiconductor contact layer, which has a high light transmittance from the light-emitting layer, and An object of the present invention is to provide a light-transmitting electrode structure that does not require a simple annealing step and that can obtain a sound light-transmitting electrode.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の透光性電極は、
p型 III族窒化物半導体表面に金(Au)薄膜と二酸化
珪素(SiO2 )薄膜を順次積層してなる透光性電極と
した。透光性電極を上記の構成とすることにより、p型
III族窒化物半導体とAuとが良好なオーミック接触を
なし、Au薄膜を安定なSiO2 保護膜で覆うことによ
り、オーミック接触形成に必要なマイルドなアニーリン
グ工程においてはボールアップ現象を引き起こさず、結
果として70〜90%の高い光透過率を有する透光性電
極とすることができる。
The translucent electrode of the present invention comprises:
A translucent electrode was formed by sequentially laminating a gold (Au) thin film and a silicon dioxide (SiO 2 ) thin film on the surface of a p-type group III nitride semiconductor. With the above configuration of the translucent electrode, the p-type
By forming a good ohmic contact between the group III nitride semiconductor and Au and covering the Au thin film with a stable SiO 2 protective film, a ball-up phenomenon does not occur in the mild annealing process required for ohmic contact formation. As a light-transmitting electrode having a high light transmittance of 70 to 90%.

【0009】本発明の透光性電極では、前記p型 III族
窒化物半導体がp型GaNであるものに適用することが
できる。GaNは他の発光層を含む III族窒化物半導体
と格子整合して良質の結晶が得やすく、また、ドーパン
トの選定によりp型半導体層を得るのも容易なので、 I
II族窒化物半導体発光素子のコンタクト層として有用で
ある。
The light-transmitting electrode of the present invention can be applied to a case where the p-type group III nitride semiconductor is p-type GaN. GaN is easily lattice-matched with a group III nitride semiconductor including another light emitting layer to obtain high-quality crystals, and it is easy to obtain a p-type semiconductor layer by selecting a dopant.
It is useful as a contact layer of a group II nitride semiconductor light emitting device.

【0010】本発明の透光性電極では、前記Au薄膜の
膜厚を0.003〜1μmとするのが好ましい。より好
ましくは0.005〜0.1μm、更に好ましくは0.
008〜0.02μmとする。また、前記SiO2 薄膜
の膜厚を0.5〜3μmとするのが好ましい。より好ま
しくは0.5〜1.5μmとする。発光層の発光領域全
面に電流を拡散させ、しかも高い光透過率を得るためで
ある。
In the translucent electrode of the present invention, it is preferable that the thickness of the Au thin film is 0.003 to 1 μm. More preferably 0.005 to 0.1 μm, even more preferably 0.1 to 0.1 μm.
008 to 0.02 μm. It is preferable that the thickness of the SiO 2 thin film is 0.5 to 3 μm. More preferably, the thickness is 0.5 to 1.5 μm. This is because current is diffused over the entire light emitting region of the light emitting layer, and high light transmittance is obtained.

【0011】本発明の透光性電極の製造方法は、p型 I
II族窒化物半導体表面に、厚さ0.003〜1μmの金
(Au)薄膜と、厚さ0.5〜3μmの二酸化珪素(S
iO 2 )薄膜を順次積層した後、450〜600℃の温
度でアニールする方法を採用した。このような方法を採
ることにより、発光層からの光の透過率が高く、しかも
ボールアップと呼ばれる破断を起こしたり、電極形成工
程におけるハンドリングの際に、こすれてダメージを受
けたりして素子の歩留まりを著しくて低下という難点が
無い、健全な透光性電極を得ることができる。
The method for producing a translucent electrode according to the present invention is a p-type
0.003 to 1 μm thick gold on the group II nitride semiconductor surface
(Au) a thin film and 0.5 to 3 μm thick silicon dioxide (S
iO Two ) After the thin films are sequentially laminated, a temperature of 450 to 600 ° C.
The method of annealing at different degrees was adopted. Adopt such a method
By doing so, the transmittance of light from the light emitting layer is high, and
Breaking up called ball-up or electrode forming
During handling in the process
The problem is that the yield of the element is significantly reduced due to
No sound translucent electrode can be obtained.

【0012】本発明の発光素子では、特に、発光層はI
nGaNもしくはInGaNとGaNからなる多重量子
井戸(MQW)構造とするのが好ましい。一般に III族
窒化物半導体はバンドギャップエネルギーが高く、短波
長の発光が可能であり、表示装置用としてだけでなく、
光ディスクの高記録密度化に対応できるレーザ素子用と
しても極めて有用である。この III族窒化物半導体発光
素子に本発明の透光性電極を使用すれば、光透過率が高
く外部量子効率の一層高い発光素子を得ることが可能と
なる。また、発光部をMQW構造とすれば、注入された
電子・正孔対は2次元的な励起子を形成し、バルク結晶
に比べて束縛エネルギーと振動子強度が大きくなり、室
温でも安定して存在するようになり、低消費電力で大出
力のレーザダイオードとすることができる。これを利用
すればレーザ光の安定した発振が可能となる。短波長の
レーザは光記録密度を大きくできるため、情報記憶技術
にとって特に重要である。
In the light emitting device of the present invention, particularly, the light emitting layer
It is preferable to have a multiple quantum well (MQW) structure composed of nGaN or InGaN and GaN. In general, group III nitride semiconductors have a high band gap energy and can emit light of a short wavelength.
It is also very useful as a laser device capable of coping with a higher recording density of an optical disk. If the translucent electrode of the present invention is used for the group III nitride semiconductor light emitting device, it becomes possible to obtain a light emitting device having high light transmittance and higher external quantum efficiency. Further, if the light emitting portion has an MQW structure, the injected electron-hole pairs form a two-dimensional exciton, and the binding energy and the oscillator strength are larger than those of the bulk crystal, and are stable even at room temperature. As a result, a high power laser diode with low power consumption can be obtained. If this is used, stable oscillation of laser light can be achieved. Short wavelength lasers are especially important for information storage technology because they can increase optical recording density.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の III族窒化物半導体発光
素子の発光部構造は、サファイア(α−Al 23)単結
晶材料からなる基板の表面に形成する。基板の表面には
緩衝層を形成する。緩衝層は基板と III族窒化物半導体
との格子ミスマッチの影響を緩和するためのものであっ
て、例えば、良質の結晶が得やすいGaN等で形成す
る。層厚は0.01〜0.02μmとする。緩衝層は、
MOCVD法の他に気相成長法等により形成することが
できる。また、サファイア基板上にミラー状のGaN系
半導体結晶を作成する方法として、緩衝層以外の手法を
用いても良い。例えば、Seeding Process 法と呼ばれ
る、高温でサファイア基板上に金属液滴を形成し、これ
を窒化した結晶塊を結晶成長核とする方法や、HVPE
(水素気相エピタキシー)法と呼ばれる方法によっても
構わない。これらの方法を用いて作成したミラー状の表
面を有するGaN系化合物半導体結晶の上には、例え
ば、n型コンタクト層を形成する。n型コンタクト層は
例えばシリコン等のn型ドーパントを使用して、GaN
等で形成する。n型コンタクト層はその上に発光構造を
設けるほか、後述のように一部を削除してn型電極を形
成するので、厚さは4〜6μm程度とする必要がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Group III nitride semiconductor light emission of the present invention
The light emitting part structure of the element is sapphire (α-Al TwoOThree)
It is formed on the surface of a substrate made of a crystalline material. On the surface of the board
Form a buffer layer. The buffer layer is the substrate and the group III nitride semiconductor
To mitigate the effects of lattice mismatch with
Thus, for example, it is formed of GaN or the like from which good quality crystals can be easily obtained.
You. The layer thickness is 0.01 to 0.02 μm. The buffer layer is
In addition to the MOCVD method, it can be formed by a vapor phase growth method or the like.
it can. In addition, a mirror-like GaN-based
As a method of creating a semiconductor crystal, a method other than the buffer layer is used.
May be used. For example, called the Seeding Process method
Forming a metal droplet on the sapphire substrate at high temperature
A method of using a crystal lump obtained by nitriding nitrogen as a crystal growth nucleus, HVPE
(Hydrogen vapor phase epitaxy)
I do not care. Mirror-like tables created using these methods
On a GaN-based compound semiconductor crystal having a plane,
For example, an n-type contact layer is formed. The n-type contact layer
GaN using an n-type dopant such as silicon
And the like. The n-type contact layer has a light emitting structure on it
In addition to the above, a part is deleted as described later to form an n-type electrode.
Therefore, the thickness needs to be about 4 to 6 μm.

【0014】n型コンタクト層の上には発光構造を設け
る。この発光構造は、InXAlYGa1-X-YN( 0≦X
<1、0≦Y<1)で代表される III族窒化物半導体を
発光層として使用したものである。発光層は例えばGa
N、InXGa1-XN(0<X<1)、AlY Ga1-Y
(0<Y<1)、InXAlYGa1-X-YN(0<X<
1、0<Y<1)等が利用できる。これらの III族窒化
物半導体はバンドギャップエネルギーが約2.0〜6.
0eV程度で、波長が530nm前後の緑色可視光、青
色可視光から、波長が430nmより短い青紫色、紫外
光のレーザ発光を得ることも可能となる。本発明の発光
構造は、上記発光層に電導型の異なるクラッド層を接合
させて構成したものである。通常、クラッド層には発光
層よりもバンドギャップエネルギーの高いものを使用
し、発光層に電子を注入するとともに、注入した電子を
閉じこめてp−n結合を促進させるように構成する。接
合形式には電導型の異なる同一結晶を接合させたホモ接
合、電導型の異なる異種結晶を接合させたシングルヘテ
ロ(SH)接合、発光層を2種の異種結晶で挟持したダ
ブルヘテロ(DH)接合等が利用できる。
A light emitting structure is provided on the n-type contact layer. This light emitting structure has a structure of In X Al Y Ga 1 -XYN (0 ≦ X
A group III nitride semiconductor represented by <1, 0 ≦ Y <1) is used as a light emitting layer. The light emitting layer is, for example, Ga
N, In X Ga 1-X N (0 <X <1), Al Y Ga 1-Y N
(0 <Y <1), In X Al Y Ga 1 -XYN (0 <X <
1, 0 <Y <1) and the like can be used. These group III nitride semiconductors have band gap energies of about 2.0-6.
At about 0 eV, laser emission of blue-violet or ultraviolet light having a wavelength shorter than 430 nm can be obtained from green-visible light or blue-visible light having a wavelength of about 530 nm. The light emitting structure of the present invention is configured by joining the above light emitting layers with cladding layers of different conductivity types. Normally, a cladding layer having a band gap energy higher than that of the light emitting layer is used to inject electrons into the light emitting layer and confine the injected electrons to promote pn bonding. The junction types include a homojunction in which the same crystals of different conductivity types are joined, a single hetero (SH) junction in which different conductivity types of different crystals are joined, and a double hetero (DH) in which the light emitting layer is sandwiched between two types of different crystals. Joining etc. can be used.

【0015】また、低消費電力と大出力を目指して、発
光層に二つの化合物半導体薄膜を交互に重ねた量子井戸
( Multiple Quantum Well:MQW)構造を採用するこ
ともできる。MQW構造とすれば、注入された電子・正
孔対は2次元的な励起子を形成し、バルク結晶に比べて
束縛エネルギーと振動子強度が大きくなり、室温でも安
定して存在するようになる。これを利用すればレーザ光
の安定した発振が可能となる。短波長のレーザは光記録
密度を大きくできるため、情報記憶技術にとって特に重
要である。MQW構造においても、発光層を電導型が異
なりバンドギャップエネルギーが大きなクラッド層で挟
持した構造とする。
For the purpose of low power consumption and large output, a quantum well (Multiple Quantum Well: MQW) structure in which two compound semiconductor thin films are alternately stacked on a light emitting layer can be adopted. With the MQW structure, the injected electron-hole pairs form a two-dimensional exciton, and the binding energy and the oscillator strength are larger than those of the bulk crystal, so that they exist stably even at room temperature. . If this is used, stable oscillation of laser light can be achieved. Short wavelength lasers are especially important for information storage technology because they can increase optical recording density. The MQW structure also has a structure in which the light emitting layer is sandwiched between cladding layers having different conduction types and a large band gap energy.

【0016】発光層にインジウム(In)を含むInX
AlYGa1-X-YN( 0<X<1、0≦Y<1)で代表
される結晶を利用する場合には、後工程でのIn元素の
揮散を防止する目的で、AlGaNもしくはAlGaN
とGaNからなる薄膜を拡散防止層として設けておくの
が好ましい。発光構造の上にはコンタクト層を形成す
る。コンタクト層は先に発光構造の形成に先だって形成
したコンタクト層とは逆の電導型のものとする。通常は
基板側のコンタクト層をn型とし、発光層を挟んで基板
と反対側のコンタクト層をp型とする。p型コンタクト
層側が光取り出し方向となる。また、p側の最表層に
は、コンタクト層としてInGaNを形成しても良い。
InGaNはGaNに比較してバンドギャップが小さい
ため、金属とのオーミック接触が形成しやすい、pキャ
リアの活性率が大きい、等の利点がある。コンタクト層
は発光素子全面に均一に作動用の電流を供給するもので
あって、n型、p型の各コンタクト層は、接合する III
族窒化物半導体と格子整合し、比抵抗が低いものでなけ
ればならない。また、n型、p型の各コンタクト層の上
には、外部電源と接続するための、良好なオーミック接
合を形成するn型、p型電極を設ける。
The light emitting layer contains In x containing indium (In).
When a crystal represented by Al Y Ga 1 -XYN (0 <X <1, 0 ≦ Y <1) is used, in order to prevent volatilization of the In element in a later step, AlGaN or AlGaN is used.
It is preferable to provide a thin film made of GaN and GaN as a diffusion prevention layer. A contact layer is formed on the light emitting structure. The contact layer has a conductivity type opposite to that of the contact layer formed prior to the formation of the light emitting structure. Normally, the contact layer on the substrate side is n-type, and the contact layer on the opposite side of the light-emitting layer from the substrate is p-type. The light extraction direction is on the p-type contact layer side. Further, InGaN may be formed as a contact layer on the outermost layer on the p-side.
Since InGaN has a smaller band gap than GaN, InGaN has advantages such as easy formation of ohmic contact with metal and high p-carrier activity rate. The contact layer uniformly supplies an operating current to the entire surface of the light emitting element. The n-type and p-type contact layers are bonded to each other.
It must be lattice-matched with the group III nitride semiconductor and have a low specific resistance. On each of the n-type and p-type contact layers, n-type and p-type electrodes for forming a good ohmic junction for connection to an external power supply are provided.

【0017】光取り出し方向となるp型コンタクト層の
上には、透光性のp型電極を形成する。本発明ではp型
電極として金(Au)薄膜と二酸化珪素(SiO2 )薄
膜を順次積層した2層構造の透光性電極を採用した。金
薄膜の厚さは0.003〜1μmが適する。一般に金属
でも薄膜であれば透光性となることは知られているが、
高い光透過率を得るためは金薄膜の厚さを上記範囲とす
ることが必要である。金は比抵抗が低いので、上記厚さ
の薄膜とすればp型コンタクト層全面に作動電流を拡散
させることができ、素子全面から均一な発光を引き出す
ことが可能となる。金薄膜の上には二酸化珪素薄膜を膜
厚0.5〜2μmで堆積させる。二酸化珪素薄膜は、後
工程でp,n各電極のオーミック接触を得るためのアニ
ールをする際に、金薄膜がボールアップして金薄膜が破
壊されるのを防止する保護膜とするためである。金薄膜
のボールアップを抑制し、しかも高い透光性を保つため
には、二酸化珪素薄膜の膜厚は上記の範囲とする必要が
ある。金薄膜と二酸化珪素薄膜を形成した後、オーミッ
ク接触を形成するために450〜600℃の温度でアニ
ーリングを行う。アニーリングはなるべく低温で時間を
かけてマイルドなアニーリングを行うのが好ましい。
A translucent p-type electrode is formed on the p-type contact layer in the light extraction direction. In the present invention, a translucent electrode having a two-layer structure in which a gold (Au) thin film and a silicon dioxide (SiO 2 ) thin film are sequentially laminated is employed as the p-type electrode. The thickness of the gold thin film is suitably 0.003 to 1 μm. In general, it is known that even a metal can be translucent if it is a thin film,
In order to obtain a high light transmittance, the thickness of the gold thin film needs to be within the above range. Since gold has a low specific resistance, an operating current can be diffused over the entire surface of the p-type contact layer by using a thin film having the above thickness, and uniform light emission can be extracted from the entire surface of the element. A silicon dioxide thin film is deposited on the gold thin film to a thickness of 0.5 to 2 μm. This is because the silicon dioxide thin film serves as a protective film that prevents the gold thin film from ball-up and breaking the gold thin film when annealing is performed to obtain ohmic contact between the p and n electrodes in a later step. . In order to suppress ball-up of the gold thin film and maintain high translucency, the thickness of the silicon dioxide thin film needs to be in the above range. After forming the gold thin film and the silicon dioxide thin film, annealing is performed at a temperature of 450 to 600 ° C. to form an ohmic contact. It is preferable that annealing is performed at a low temperature as much as possible and mild annealing is performed.

【0018】一方、対極となるn型電極は、n型コンタ
クト層上に形成する。このため一旦積層したエピタキシ
ャル成長層の一部をエッチング除去してn型コンタクト
層を露出させ、その露出させたn型コンタクト層上にn
型電極を形成する。n型コンタクト層を形成するn型 I
II族窒化物半導体とオーミック接合をする電極材料とし
ては、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、クロム
(Cr)、ニッケル(Ni)あるいはこれらの合金が利
用できる。n型コンタクト層上にこれら金属材料を真空
蒸着して0.5〜1μmの薄膜を形成し、400〜10
00℃の温度でアニーリングして、オーミック接触をな
すn型電極とする。
On the other hand, an n-type electrode serving as a counter electrode is formed on the n-type contact layer. For this reason, a part of the once-grown epitaxial growth layer is removed by etching to expose the n-type contact layer, and n is formed on the exposed n-type contact layer.
Form a mold electrode. n-type I to form n-type contact layer
Aluminum (Al), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), or an alloy thereof can be used as an electrode material that forms an ohmic junction with the group II nitride semiconductor. These metal materials are vacuum-deposited on the n-type contact layer to form a thin film having a thickness of 0.5 to 1 μm.
Annealing is performed at a temperature of 00 ° C. to form an n-type electrode that makes ohmic contact.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明に係わる III族窒化物半導体発
光素子について、実施例を基に詳細に説明する。 (実施例)図1は窒化リン化ガリウム結晶層を備えたM
QW構造の発光部構造を有する窒化ガリウム(GaN)
系LEDの平面模式図である。また、図2は図1に示す
窒化ガリウム(GaN)系青色LEDの積層構造を示す
ための図であって、図1の線A−A’に沿った断面図で
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a group III nitride semiconductor light emitting device according to the present invention will be described in detail based on embodiments. (Embodiment) FIG. 1 shows an M-type semiconductor having a gallium nitride phosphide crystal layer.
Gallium nitride (GaN) having a light emitting part structure of QW structure
It is a plane schematic diagram of a system LED. FIG. 2 is a diagram showing a stacked structure of the gallium nitride (GaN) -based blue LED shown in FIG. 1, and is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.

【0020】本実施例の発光素子は以下の方法によって
製造した。基板1としてはサファイア(α−Al23
を使用した。基板1上に常圧MOCVD法によりノンド
ープのGaNからなる緩衝層2、低nドープGaN層
3、n型GaNからなるn型コンタクト層4、n型In
GaNからなる下部クラッド層5、InGaN井戸層と
GaNの障壁層からなるMQW構造の発光層6、ノンド
ープのAlGaNからなる拡散防止層7、p型GaNか
らなるp型層8及びp型InGaNからなるp型コンタ
クト層9を順次積層したエピタキシャルウエーハを作製
した。GaNからなる緩衝層2及び低nドープGaN層
3の成長には、トリメチルガリウム((CH33Ga)
/アンモニア(NH3 )の混合ガスを原料ガスとして使
用した。n型GaNからなるn型コンタクト層4の成長
には、原料ガスとして同じくトリメチルガリウム((C
33Ga)/アンモニア(NH3 )の混合ガスを使用
し、ドーパントとしては、ジシラン(Si26)/水素
(H2 )混合ガスを使用した。n型InGaNからなる
下部クラッド層5の成長には、原料ガスとしてトリメチ
ルガリウム((CH33Ga)/トリメチルインジウム
((CH33In)/アンモニア(NH3 )の混合ガス
を使用し、ドーパントとしては、ジシラン(Si26
/水素(H2 )混合ガスを使用した。
The light emitting device of this embodiment was manufactured by the following method. Sapphire (α-Al 2 O 3 ) as the substrate 1
It was used. A buffer layer 2 made of non-doped GaN, a low n-doped GaN layer 3, an n-type contact layer 4 made of n-type GaN, n-type In
A lower cladding layer 5 composed of GaN; a light emitting layer 6 having an MQW structure composed of an InGaN well layer and a barrier layer of GaN; a diffusion prevention layer 7 composed of undoped AlGaN; a p-type layer 8 composed of p-type GaN; An epitaxial wafer in which the p-type contact layers 9 were sequentially laminated was manufactured. The growth of the buffer layer 2 and the low n-doped GaN layer 3 made of GaN is performed using trimethylgallium ((CH 3 ) 3 Ga).
/ Ammonia (NH 3 ) mixed gas was used as a source gas. To grow the n-type contact layer 4 made of n-type GaN, trimethylgallium ((C
A mixed gas of H 3 ) 3 Ga) / ammonia (NH 3 ) was used, and a mixed gas of disilane (Si 2 H 6 ) / hydrogen (H 2 ) was used as a dopant. In growing the lower cladding layer 5 made of n-type InGaN, a mixed gas of trimethylgallium ((CH 3 ) 3 Ga) / trimethyl indium ((CH 3 ) 3 In) / ammonia (NH 3 ) is used as a source gas. As a dopant, disilane (Si 2 H 6 )
/ Hydrogen (H 2 ) mixed gas was used.

【0021】InGaN井戸層とGaN障壁層からなる
MQW構造の発光層6の成長には、トリメチルガリウム
((CH33Ga)/トリメチルインジウム((C
33In)/アンモニア(NH3 )の混合ガスを使用
した。ノンドープのAlGaNからなる拡散防止層7の
成長には、トリメチルガリウム((CH33Ga)/ト
リメチルアルミニウムインジウム((CH33Al)/
アンモニア(NH3 )の混合ガスを使用した。p型Ga
Nからなるp型層8の成長には、原料ガスとして同じく
トリメチルガリウム((CH33Ga)/アンモニア
(NH3 )の混合ガスを使用し、ドーパントとしては、
ビスシクロペンタジエニルマグネシウム((C552
Mg)を使用した。p型InGaNからなるp型コンタ
クト層9の成長には、原料ガスとして同じくトリメチル
ガリウム((CH33Ga)/トリメチルインジウム
((CH33In)/アンモニア(NH3 )の混合ガス
を使用し、ドーパントとしては、ビスシクロペンタジエ
ニルマグネシウム((C552 Mg)を使用した。
For the growth of the light emitting layer 6 having the MQW structure composed of the InGaN well layer and the GaN barrier layer, trimethylgallium ((CH 3 ) 3 Ga) / trimethylindium ((C
A mixed gas of H 3 ) 3 In) / ammonia (NH 3 ) was used. The growth of the diffusion preventing layer 7 made of non-doped AlGaN is performed by using trimethyl gallium ((CH 3 ) 3 Ga) / trimethyl aluminum indium ((CH 3 ) 3 Al) /
A mixed gas of ammonia (NH 3 ) was used. p-type Ga
In growing the p-type layer 8 made of N, a mixed gas of trimethylgallium ((CH 3 ) 3 Ga) / ammonia (NH 3 ) is used as a source gas, and a dopant is
Biscyclopentadienyl magnesium ((C 5 H 5 ) 2
Mg) was used. To grow the p-type contact layer 9 made of p-type InGaN, a mixed gas of trimethylgallium ((CH 3 ) 3 Ga) / trimethyl indium ((CH 3 ) 3 In) / ammonia (NH 3 ) is also used as a source gas. use, as a dopant, using biscyclopentadienyl magnesium ((C 5 H 5) 2 Mg).

【0022】上記のように形成したエピタキシャルウエ
ーハのInGaNからなるp型コンタクト層9の表面
に、金(Au)薄膜10と二酸化珪素薄膜11を形成し
て透光性電極17を形成した。ついで該二酸化珪素薄膜
11の一部をエッチング除去して、(Au)薄膜10の
一隅部にボンディングパッド18としてチタン(Ti)
薄膜12、アルミニウム(Al)薄膜13及び金(A
u)薄膜14からなる3層の蒸着膜を順次形成した。
透光性電極17及びボンディングパッド18の形成は、
以下のようにして行った。
On the surface of the p-type contact layer 9 of InGaN of the epitaxial wafer formed as described above, a gold (Au) thin film 10 and a silicon dioxide thin film 11 were formed to form a translucent electrode 17. Then, a part of the silicon dioxide thin film 11 is removed by etching, and titanium (Ti) is formed as a bonding pad 18 at one corner of the (Au) thin film 10.
Thin film 12, aluminum (Al) thin film 13 and gold (A)
u) Three layers of vapor-deposited films composed of the thin films 14 were sequentially formed.
The formation of the translucent electrode 17 and the bonding pad 18
This was performed as follows.

【0023】抵抗加熱型の真空蒸着装置を使用し、蒸発
源となるボートには金片を載置した。この真空蒸着装置
に前述のエピタキシャルウエーハを装填し、装置内の圧
力を3.99×10-4Paまで減圧した。次いで蒸発源
のヒーターに通電して加熱し、シャッターを開いて金膜
の蒸着を開始し、水晶振動式膜圧形で膜圧を監視しなが
ら金蒸着膜厚が10nmになったところでシャッターを
閉じて、金薄膜10の成膜を終了した。
A gold piece was placed on a boat serving as an evaporation source using a resistance heating type vacuum evaporation apparatus. The above-described epitaxial wafer was loaded into this vacuum deposition apparatus, and the pressure in the apparatus was reduced to 3.99 × 10 −4 Pa. Next, the heater of the evaporation source is energized and heated, and the shutter is opened to start the deposition of the gold film. When the film thickness of the gold vapor deposition reaches 10 nm while monitoring the film pressure with a quartz-crystal vibrating film pressure type, the shutter is closed. Thus, the formation of the gold thin film 10 was completed.

【0024】次いで、スピンコート法を使用して、ゲル
状の二酸化珪素(SiO2 )を有機溶媒に溶かした溶液
を前記金蒸着膜の上に塗布し、不活性雰囲気中で熱処理
して、厚さ1.7μmのSiO2 からなる二酸化珪素薄
膜11を形成した。さらに、一般的なフォトリソグラフ
ィー技術を使用して、前記二酸化珪素薄膜11をパター
ニングして、エピタキシャルウエーハ上の方形の素子の
隅部となる位置に、二酸化珪素薄膜11の開口部を設け
た。さらに、ワイヤーボンディング用のボンディングパ
ッド18として、このエピタキシャルウエーハの表面全
面に、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)及び金
(Au)からなす3層の蒸着膜を順次形成した。各蒸着
膜の厚さは、Ti:0.1μm、Al:0.5μm、A
u:0.5μmとした。さらに、通常のフォトリソグラ
フィー技術を使用して、この3層の蒸着膜をパターニン
グして、素子の隅部となる二酸化珪素薄膜11の開口部
の位置にのみ3層の蒸着膜を残し、他の部分の蒸着膜を
除去してp型電極用のボンディングパッド18を形成し
た。最後に、InGaNからなるp型コンタクト層9と
透光性電極17との接触抵抗を低減させる目的で、酸素
を10%含むアルゴン雰囲気中で550℃にて50分間
のアニーリングを行った。
Next, a solution of gel-like silicon dioxide (SiO 2 ) dissolved in an organic solvent is applied on the gold vapor-deposited film by a spin coating method, and heat-treated in an inert atmosphere to form a film. A silicon dioxide thin film 11 made of SiO 2 having a thickness of 1.7 μm was formed. Further, the silicon dioxide thin film 11 was patterned by using a general photolithography technique, and an opening of the silicon dioxide thin film 11 was provided at a position to be a corner of a rectangular element on the epitaxial wafer. Further, as a bonding pad 18 for wire bonding, a three-layer deposited film made of titanium (Ti), aluminum (Al), and gold (Au) was sequentially formed on the entire surface of the epitaxial wafer. The thickness of each deposited film is as follows: Ti: 0.1 μm, Al: 0.5 μm, A
u: 0.5 μm. Further, the three-layer deposited film is patterned by using a normal photolithography technique, and the three-layer deposited film is left only at the position of the opening of the silicon dioxide thin film 11 to be a corner of the element. A portion of the deposited film was removed to form a bonding pad 18 for a p-type electrode. Finally, annealing was performed at 550 ° C. for 50 minutes in an argon atmosphere containing 10% oxygen in order to reduce the contact resistance between the p-type contact layer 9 made of InGaN and the translucent electrode 17.

【0025】続いて、n型オーミック電極を形成すべき
素子のもう一方の隅部となる位置の、エピタキシャル成
長層の一部をドライエッチングにより削除し、GaNか
らなるn型コンタクト層4を露出させた。次いで、露出
させたn型コンタクト層4の表面に、真空蒸着法により
ニッケル薄膜15とアルミニウム薄膜16とを順次成膜
した。ニッケル薄膜15の膜厚は0.1μm、アルミニ
ウム薄膜16の膜厚は0.7μmとした。最後に、n型
電極のオーミック接合を得るために、窒素雰囲気中で5
50℃にて10分間のアニーリングを行って、n型電極
19を完成させた。
Subsequently, a part of the epitaxial growth layer at the other corner of the element where the n-type ohmic electrode was to be formed was removed by dry etching to expose the n-type contact layer 4 made of GaN. . Next, a nickel thin film 15 and an aluminum thin film 16 were sequentially formed on the exposed surface of the n-type contact layer 4 by a vacuum evaporation method. The thickness of the nickel thin film 15 was 0.1 μm, and the thickness of the aluminum thin film 16 was 0.7 μm. Finally, in order to obtain an ohmic junction of the n-type electrode, 5
Annealing was performed at 50 ° C. for 10 minutes to complete the n-type electrode 19.

【0026】以上のようにして透光性電極16、n型電
極19を構成したエピタキシャルウエーハを、400μ
m角のチップに切断し、リードフレーム上に載置して各
電極を超音波式のワイヤーボンダーを使用してアルミニ
ウムワイヤーでリードフレームに結線した。このように
して得たチップの透光性電極を光学顕微鏡で観察したと
ころ、透光性電極部分は薄青色を呈する均一な透明膜で
あり、汚れや剥離、ボールアップは見られなかった。ま
た、本実施例で作成した透光性電極と同じ手順で作成し
た、金とSiO2 からなる2層構造の透明電極試料の光
透過率を測定したところ、70%であった。このように
して得たチップを樹脂でモールドして発光素子ランプと
した。この発光素子ランプのボンディングパッド17と
n型電極19の間に作動電流を印加したところ、電流2
0mAにおける発光出力が、平均3.3mW、順方向電
圧は3.5Vで、発光波長が470nmの青色発光が得
られた。また、直径2インチのエピタキシャルウエーハ
から16,000個のチップが得られ、発光強度が2.
8mWに満たないチップを不合格品として取り除いたと
ころ、製品収率は98%となった。
The epitaxial wafer having the translucent electrode 16 and the n-type electrode 19 as described above was
The chip was cut into m-shaped chips, mounted on a lead frame, and each electrode was connected to the lead frame with an aluminum wire using an ultrasonic wire bonder. Observation of the light-transmitting electrode of the chip thus obtained with an optical microscope revealed that the light-transmitting electrode portion was a uniform transparent film exhibiting a light blue color, and no dirt, peeling or ball-up was observed. Further, the light transmittance of a transparent electrode sample having a two-layer structure made of gold and SiO 2 , which was prepared in the same procedure as that of the translucent electrode prepared in this example, was 70%. The chip thus obtained was molded with a resin to obtain a light emitting element lamp. When an operating current was applied between the bonding pad 17 and the n-type electrode 19 of this light emitting element lamp, the current 2
The emission output at 0 mA was 3.3 mW on average, the forward voltage was 3.5 V, and blue emission having an emission wavelength of 470 nm was obtained. In addition, 16,000 chips were obtained from an epitaxial wafer having a diameter of 2 inches, and the emission intensity was 2.
When chips less than 8 mW were removed as rejected products, the product yield was 98%.

【0027】(比較例)エピタキシャル成長層の構成は
実施例に記載と同一の構成とし、透光性電極の構成を従
来と同様の酸化ニッケル(NiO)と金(Au)の2層
構造とした発光素子ランプを作製し、p型電極とn型電
極の間に作動電圧を印加したところ、電流20mAにお
ける発光出力が、平均2.4mμW、順方向電圧は3.
4Vで、発光波長が470nmの青色発光が得られた。
また、直径2インチのエピタキシャルウエーハから1
6,000個のチップが得られ、発光強度が2.8mW
に満たないチップを不合格品として取り除いたところ、
製品収率は30%となった。
(Comparative Example) The structure of the epitaxial growth layer was the same as that described in the embodiment, and the light-transmitting electrode had the same two-layer structure of nickel oxide (NiO) and gold (Au) as in the prior art. When an element lamp was manufactured and an operating voltage was applied between the p-type electrode and the n-type electrode, the emission output at a current of 20 mA was 2.4 mμW on average, and the forward voltage was 3.
At 4 V, blue light emission with an emission wavelength of 470 nm was obtained.
Also, 1 inch from an epitaxial wafer having a diameter of 2 inches
6,000 chips are obtained, and the emission intensity is 2.8 mW
After removing chips less than as rejects,
The product yield was 30%.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の透光性電極構造によれば、発光
した光の透過率が高いので、ランプを構成した場合に外
部量子効率が高く、高輝度の発光素子ランプが得られ
る。順方向電圧は、多少高くなるものの実用上は何ら支
障はない。また、本発明の発光素子を製造するに当たっ
ては、二酸化珪素を形成せずに金単層のみで透光性電極
を形成した場合と異なり、接触抵抗の低減を目的とする
アニーリングの際に、ボールアップと呼ばれる破断を起
こしたり、電極形成工程のハンドリングに際して、こす
れてダメージを受けたりして、素子の歩留まりを著しく
低下させることはない。
According to the light-transmitting electrode structure of the present invention, since the transmittance of emitted light is high, a light-emitting element lamp having high external quantum efficiency and high brightness can be obtained when a lamp is formed. Although the forward voltage slightly increases, there is no problem in practical use. Further, in producing the light emitting device of the present invention, unlike the case where the light-transmitting electrode is formed only with a single layer of gold without forming silicon dioxide, the ball is used for annealing for the purpose of reducing the contact resistance. This does not cause a break called "up" or rubbing and damage during handling of the electrode forming process, so that the yield of the element is not significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例の III族窒化物半導体発光素子の平面
模式図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a group III nitride semiconductor light emitting device of an example.

【図2】 図2の線A−A’に沿った断面模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA ′ of FIG.

【図3】 従来のInGaN系ダブルヘテロ接合構造を
有する発光素子の断面模式図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device having a conventional InGaN-based double heterojunction structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,31・・・・・・基板、2,32・・・・・・緩衝層、3・・・・・・
低nドープGaN層、4,33・・・・・・n型コンタクト
層、5・・・・・・下部クラッド層、6,34・・・・・・発光層、
7・・・・・・拡散防止層、8・・・・・・p型層、9・・・・・・p形コ
ンタクト層、10・・・・・・金薄膜、11・・・・・・二酸化珪素
薄膜、12・・・・・・チタン薄膜、13・・・・・・アルミニウム
薄膜、14・・・・・・金薄膜、15・・・・・・ニッケル薄膜、1
6・・・・・・アルミニウム薄膜、17・・・・・・透光性電極、1
8・・・・・・ボンディングパッド、19・・・・・・n型電極、2
0,30・・・・・・III族窒化物半導体発光素子、21・・・・・
・ボール状の金、22・・・・・・ボンディングワイヤー、3
5・・・・・・上部クラッド層、36・・・・・・p形コンタクト
層、37・・・・・・金薄膜、38・・・・・・酸化ニッケル薄膜、
39・・・・・・p型電極用パッド、40・・・・・・n型電極
1, 31 ... substrate, 2, 32 ... buffer layer, 3 ...
Low n-doped GaN layer, 4,33 ... n-type contact layer, 5 ... lower cladding layer, 6, 34 ... light emitting layer,
7: diffusion prevention layer, 8: p-type layer, 9: p-type contact layer, 10: gold thin film, 11:・ Silicon dioxide thin film, 12: titanium thin film, 13: aluminum thin film, 14: gold thin film, 15: nickel thin film, 1
6 ... Aluminum thin film, 17 ... Translucent electrode, 1
8 bonding pad, 19 n-type electrode, 2
0, 30... III-nitride semiconductor light emitting device, 21.
.Ball-shaped gold, 22... Bonding wire, 3
5 ... upper clad layer, 36 ... p-type contact layer, 37 ... gold thin film, 38 ... nickel oxide thin film,
39... P-type electrode pad, 40... N-type electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥山 峰夫 千葉県千葉市大野台一丁目1番1号 昭和 電工株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4M104 AA04 AA07 BB02 BB05 BB09 BB13 BB14 CC01 DD34 DD78 EE05 EE16 FF13 GG04 HH20 5F041 AA03 AA04 AA43 AA44 CA05 CA12 CA34 CA40 CA65 CA83 CA85 CA88 CA92 CA98 DA07 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Mineo Okuyama 1-1-1 Ohnodai, Chiba-shi, Chiba F-term in Showa Denko KK R4 (reference) 4M104 AA04 AA07 BB02 BB05 BB09 BB13 BB14 CC01 DD34 DD78 EE05 EE16 FF13 GG04 HH20 5F041 AA03 AA04 AA43 AA44 CA05 CA12 CA34 CA40 CA65 CA83 CA85 CA88 CA92 CA98 DA07

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 p型 III族窒化物半導体表面に金(A
u)薄膜と二酸化珪素(SiO2 )薄膜を順次積層して
なることを特徴とする透光性電極。
1. The method according to claim 1, wherein gold (A) is formed on the surface of the p-type group III nitride semiconductor.
u) A translucent electrode comprising a thin film and a silicon dioxide (SiO 2 ) thin film sequentially laminated.
【請求項2】 p型 III族窒化物半導体がp型GaNで
あることを特徴とする請求項1に記載の透光性電極。
2. The translucent electrode according to claim 1, wherein the p-type group III nitride semiconductor is p-type GaN.
【請求項3】 金(Au)薄膜の膜厚が0.003〜1
μmであることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載の透光性電極。
3. A gold (Au) thin film having a thickness of 0.003 to 1
The translucent electrode according to claim 1, wherein the translucent electrode has a thickness of μm.
【請求項4】 二酸化珪素(SiO2 )薄膜の膜厚が
0.5〜3μmであることを特徴とする請求項1から請
求項3のいずれか1項に記載の透光性電極。
4. The translucent electrode according to claim 1, wherein the thickness of the silicon dioxide (SiO 2 ) thin film is 0.5 to 3 μm.
【請求項5】 p型 III族窒化物半導体表面に、厚さ
0.003〜1μmの金(Au)薄膜と、厚さ0.5〜
3μmの二酸化珪素(SiO2 )薄膜を順次積層した
後、450〜600℃の温度でアニールすることを特徴
とする透光性電極の製造方法。
5. A gold (Au) thin film having a thickness of 0.003 to 1 μm and a thickness of 0.5 to 1 μm on a surface of a p-type group III nitride semiconductor.
A method for manufacturing a light-transmitting electrode, comprising sequentially laminating a silicon dioxide (SiO 2 ) thin film of 3 μm and annealing at a temperature of 450 to 600 ° C.
【請求項6】 基板上に III族窒化物半導体からなる発
光層を具備した発光素子において、発光面となるp型 I
II族窒化物半導体表面に請求項1から請求項4のいずれ
か1項に記載の透光性電極を具備してなることを特徴と
する III族窒化物半導体発光素子。
6. A light emitting device having a light emitting layer made of a group III nitride semiconductor on a substrate, wherein a p-type I
A group III nitride semiconductor light emitting device comprising the translucent electrode according to any one of claims 1 to 4 on a surface of the group II nitride semiconductor.
【請求項7】 発光層がInGaNもしくはInGaN
とGaNからなる多重量子井戸(MQW)構造からなる
ことを特徴とする請求項6に記載の III族窒化物半導体
発光素子。
7. The light emitting layer is made of InGaN or InGaN.
7. The group III nitride semiconductor light emitting device according to claim 6, wherein the device has a multiple quantum well (MQW) structure composed of GaN and GaN.
【請求項8】 透光性電極が形成される III族窒化物半
導体が、InGaNであることを特徴とする請求項6又
は請求項7に記載の III族窒化物半導体発光素子。
8. The group III nitride semiconductor light emitting device according to claim 6, wherein the group III nitride semiconductor on which the translucent electrode is formed is InGaN.
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