JP2003060318A - GaN COMPOUND SEMICONDUCTOR EPITAXIAL WAFER AND SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME - Google Patents

GaN COMPOUND SEMICONDUCTOR EPITAXIAL WAFER AND SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME

Info

Publication number
JP2003060318A
JP2003060318A JP2002161782A JP2002161782A JP2003060318A JP 2003060318 A JP2003060318 A JP 2003060318A JP 2002161782 A JP2002161782 A JP 2002161782A JP 2002161782 A JP2002161782 A JP 2002161782A JP 2003060318 A JP2003060318 A JP 2003060318A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor
type
gan
substrate
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.)
Granted
Application number
JP2002161782A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3696182B2 (en
Inventor
Yuzaburo Ban
雄三郎 伴
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2002161782A priority Critical patent/JP3696182B2/en
Publication of JP2003060318A publication Critical patent/JP2003060318A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3696182B2 publication Critical patent/JP3696182B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high quality crystallinity in an epitaxial layer (device layer), in a GaN compound semiconductor epitaxial wafer having an off-angle. SOLUTION: A substrate 11 and a device layer 12 are provided, and the substrate 11 consists of a first nitride semiconductor belonging to a hexagonal system, and the device layer 12 consists of a second nitride semiconductor belonging to a hexagonal system for forming a semiconductor device, formed through growth on the main surface of the substrate 11. The plane orientation of the main surface of the substrate 11 has the off-angle in the direction <1-100> from the (0001) surface, and the device layer 12 has the surface form of stripes, extending nearly in parallel to the off-angle direction.

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、GaN系青紫色半
導体レーザ素子、紫外から赤色領域までの発光が可能な
GaN系発光ダイオード素子、又はGaN系高周波電子
デバイス等のGaN系半導体素子と、該半導体素子の形
成に用いられるGaN系化合物半導体エピタキシャル成
長ウェハに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a GaN-based semiconductor element such as a GaN-based blue-violet semiconductor laser device, a GaN-based light-emitting diode device capable of emitting light in the ultraviolet to red region, or a GaN-based high-frequency electronic device. The present invention relates to a GaN-based compound semiconductor epitaxial growth wafer used for forming a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】V族元素に窒素(N)を含む窒化物半導
体は、そのバンドギャップが比較的に大きいことから、
短波長発光素子の材料として有望視されている。なかで
も、一般式Alx Gay Inz N(但し、0≦x,y,
z≦1,x+y+z=1である)で表わされる窒化ガリ
ウム(GaN)系化合物半導体は、その研究が盛んに行
なわれており、青色発光ダイオード(LED)素子、緑
色発光ダイオード素子が既に実用化されている。
2. Description of the Related Art A nitride semiconductor containing nitrogen (N) as a group V element has a relatively large band gap,
It is regarded as a promising material for short-wavelength light emitting devices. Among them, the general formula Al x Ga y In z N (where, 0 ≦ x, y,
For gallium nitride (GaN) -based compound semiconductors represented by z ≦ 1, x + y + z = 1), blue light emitting diode (LED) elements and green light emitting diode elements have already been put to practical use. ing.

【0003】また、HD−DVD(High Defi
nition Degital Versatile
Disk)等の次世代高密度光ディスク用光源として、
発振波長が400nm付近の青紫色半導体レーザ素子が
熱望されており、窒化ガリウム系半導体材料を用いた半
導体レーザ素子の研究開発も盛んに行なわれている。
In addition, HD-DVD (High Definition)
Nation Digital Versatile
As a light source for next-generation high-density optical discs such as Disk)
There is a strong demand for a blue-violet semiconductor laser device having an oscillation wavelength of about 400 nm, and research and development of a semiconductor laser device using a gallium nitride-based semiconductor material have been actively conducted.

【0004】図5は従来の窒化ガリウム系化合物半導体
デバイスに用いられるエピタキシャル成長ウェハ(以
下、エピウェハと略称する)を部分的に拡大した斜視図
である。
FIG. 5 is a partially enlarged perspective view of an epitaxial growth wafer (hereinafter referred to as an epi wafer) used for a conventional gallium nitride compound semiconductor device.

【0005】図5に示すように、窒化ガリウム(Ga
N)からなる基板101の主面の面方位は、(000
1)面から晶帯軸の<1−100>方向に0.2°のオ
フ角を有している。基板101の主面上には、エピタキ
シャル成長した窒化ガリウム系半導体からなる素子層1
02が形成されている。
As shown in FIG. 5, gallium nitride (Ga
The plane orientation of the main surface of the substrate 101 made of N) is (000
It has an off angle of 0.2 ° in the <1-100> direction of the crystal zone axis from the 1) plane. An element layer 1 made of an epitaxially grown gallium nitride-based semiconductor is formed on the main surface of the substrate 101.
02 is formed.

【0006】素子層102の表面形態(表面モホロジ
ー)は、基板101の表面の段差(図示せず)の影響を
受け、それと同一方向(=<1−100>方向)に現わ
れる複数の段差を有している。すなわち、基板101の
主面の面方位に対するオフ角を持たせた方向に複数の段
差が形成されている。なお、本願明細書において、面方
位又は晶帯軸の指数に付した負符号”−”は該負符号に
続く一の指数の反転を便宜的に表わしている。
The surface morphology (surface morphology) of the element layer 102 is influenced by a step (not shown) on the surface of the substrate 101, and has a plurality of steps appearing in the same direction (= <1-100> direction). is doing. That is, a plurality of steps are formed in a direction having an off angle with respect to the plane orientation of the main surface of the substrate 101. In the specification of the present application, a negative sign "-" added to the index of the plane orientation or the crystal zone axis conveniently represents the inversion of one index following the negative sign.

【0007】このようなエピウェハを用いて半導体レー
ザ素子を作製する場合には、導波路を構成する共振器に
おけるレーザ共振方向と段差方向(=<1−100>方
向)とがほぼ垂直となるように形成されている。ここ
で、仮に、基板101の段差方向(オフ角方向)に共振
器の共振方向(ストライプ方向)を合わせると、各段差
によって共振器における互いに対向する端面同士の高さ
がずれてしまうため、内部損失(導波損失)が大きくな
る。このため、レーザ素子の閾値電流が増大し、その結
果、信頼性も低くなる。
When a semiconductor laser device is manufactured by using such an epi-wafer, the laser resonance direction and the step direction (= <1-100> direction) in the resonator forming the waveguide are substantially perpendicular to each other. Is formed in. Here, if the resonance direction (stripe direction) of the resonator is aligned with the step direction (off-angle direction) of the substrate 101, the heights of the end faces of the resonator facing each other shift due to each step, and Loss (waveguide loss) increases. Therefore, the threshold current of the laser element increases, and as a result, the reliability also decreases.

【0008】ところで、特開2000−156348号
公報には、互いに隣接する段差同士に挟まれてなる平坦
部(テラス部)の幅が数百〜数千μmの段差を有する素
子層が形成されたGaN系化合物半導体エピウェハが記
載されている。
By the way, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-156348, an element layer having a step having a width of a flat portion (terrace portion) sandwiched between adjacent step portions of several hundreds to several thousands μm is formed. A GaN-based compound semiconductor epiwafer is described.

【0009】前記公報においては、GaNの(1−10
0)M面で劈開可能なように、段差方向と平行な方向に
共振方向を設定している。このため、テラス部の幅は、
少なくともチップとして切り出すことが可能な、そのチ
ップの一辺の長さ寸法よりも大きくする必要がある。
In the above publication, GaN (1-10
0) The resonance direction is set in a direction parallel to the step direction so that the M plane can be cleaved. Therefore, the width of the terrace is
It is necessary to make it at least larger than the length dimension of one side of the chip that can be cut out as a chip.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に係るGaN系化合物半導体エピウェハは、レーザチ
ップを得られる程度のテラス部が形成されるように、そ
のオフ角を0.3°〜0.5°程度と極めて小さくする
必要がある。
However, the GaN-based compound semiconductor epiwafer according to the above publication has an off-angle of 0.3 ° to 0.5 so that a terrace portion enough to obtain a laser chip is formed. It is necessary to make it extremely small, about 0 °.

【0011】従って、例えば、オフ角を1°よりも大き
くすることができないため、該エピウェハの表面モホロ
ジーが劣化したり、結晶の配向性の指標となるX線ロッ
キングカーブの半値幅が増大したりして、高品質な結晶
性を持つ素子層を得ることができないという問題があ
る。そのため、前記従来のGaN系化合物半導体エピウ
ェハを用いて作製された半導体デバイスの特性も不十分
である。
Therefore, for example, since the off angle cannot be made larger than 1 °, the surface morphology of the epi-wafer is deteriorated and the half width of the X-ray rocking curve which is an index of crystal orientation is increased. Then, there is a problem that an element layer having high quality crystallinity cannot be obtained. Therefore, the characteristics of the semiconductor device manufactured using the conventional GaN-based compound semiconductor epiwafer are also insufficient.

【0012】本発明は、前記従来の問題を解決し、オフ
角を持つGaN系化合物半導体エピウェハにおけるエピ
タキシャル層(素子層)に高品質な結晶性を得られるよ
うにすることを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above conventional problems and to obtain high quality crystallinity in an epitaxial layer (element layer) in a GaN-based compound semiconductor epitaxial wafer having an off angle.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係るGaN系化合物半導体エピウェハは、
六方晶系に属する第1の窒化物半導体からなる基板と、
基板の主面上に成長により形成され、半導体素子を形成
するための六方晶系に属する第2の窒化物半導体からな
る素子層とを備え、基板の主面の面方位は(0001)
面から一の方向にオフ角を有し、素子層は一の方向に対
してほぼ平行に延びる縞状の表面形態を有している。
In order to achieve the above object, a GaN-based compound semiconductor epiwafer according to the present invention comprises:
A substrate made of a first nitride semiconductor belonging to a hexagonal system,
An element layer formed by growth on the main surface of the substrate and made of a second nitride semiconductor belonging to the hexagonal system for forming a semiconductor element, and the plane orientation of the main surface of the substrate is (0001).
The element layer has an off-angle in one direction from the plane, and the element layer has a striped surface morphology extending substantially parallel to the one direction.

【0014】本発明のGaN系化合物半導体エピウェハ
によると、素子層がオフ角を持たせた一の方向に対して
ほぼ平行に延びる縞状の表面形態を有しているため、基
板のオフ角を1°以上と大きくしても、縞同士の幅(テ
ラス部の幅)は決して狭まることがない。このため、素
子層の表面形態(表面モホロジー)は良好となり、結晶
性に優れた素子層を得ることができる。なお、縞状の表
面形態とは、素子層の表面に現われた1〜2層の原子層
によって形成された段差である。
According to the GaN-based compound semiconductor epitaxial wafer of the present invention, since the element layer has a striped surface morphology extending substantially parallel to one direction having an off angle, the off angle of the substrate is reduced. Even if it is increased to 1 ° or more, the width between the stripes (width of the terrace portion) never narrows. Therefore, the surface morphology (surface morphology) of the element layer becomes good, and the element layer having excellent crystallinity can be obtained. The striped surface morphology is a step formed by one or two atomic layers appearing on the surface of the element layer.

【0015】本発明のGaN系化合物半導体エピウェハ
において、一の方向が晶帯軸の<1−100>方向であ
ることが好ましい。
In the GaN compound semiconductor epiwafer of the present invention, it is preferable that one direction is the <1-100> direction of the zone axis.

【0016】本発明のGaN系化合物半導体エピウェハ
において、オフ角が1°以上で且つ10°以下であるこ
とことが好ましい。
In the GaN compound semiconductor epitaxial wafer of the present invention, it is preferable that the off angle is 1 ° or more and 10 ° or less.

【0017】本発明に係る半導体素子は、六方晶系に属
する第1の窒化物半導体からなる基板と、基板の主面上
に成長により形成され、半導体素子を形成するための六
方晶系に属する第2の窒化物半導体からなる素子層とを
有するGaN系化合物半導体エピウェハを用いた半導体
素子を対象とし、基板の主面の面方位は(0001)面
から一の方向にオフ角を有し、素子層は一の方向に対し
てほぼ平行に延びる縞状の表面形態を有している。
A semiconductor device according to the present invention is a substrate made of a first nitride semiconductor belonging to a hexagonal system and a hexagonal system for forming a semiconductor device, which is formed by growth on the main surface of the substrate. Targeting a semiconductor device using a GaN-based compound semiconductor epiwafer having a device layer made of a second nitride semiconductor, the plane orientation of the main surface of the substrate has an off angle in one direction from the (0001) plane, The element layer has a striped surface morphology that extends substantially parallel to one direction.

【0018】本発明の半導体素子によると、素子層がオ
フ角を持たせた一の方向に対してほぼ平行に延びる縞状
の表面形態を有しているため、基板のオフ角を1°以上
と大きくしても、縞同士の幅は狭くなることがないた
め、素子層の表面モホロジーは良好となり、結晶性に優
れた素子層を得ることができる。
According to the semiconductor element of the present invention, since the element layer has a striped surface morphology extending substantially parallel to one direction having an off angle, the off angle of the substrate is 1 ° or more. Even if it is increased, the width of the stripes does not become narrow, so that the surface morphology of the element layer becomes good, and the element layer excellent in crystallinity can be obtained.

【0019】本発明の半導体素子において、一の方向が
晶帯軸の<1−100>方向であることが好ましい。
In the semiconductor device of the present invention, one direction is preferably the <1-100> direction of the crystal zone axis.

【0020】本発明の半導体素子において、オフ角が1
°以上で且つ10°以下であることが好ましい。
In the semiconductor device of the present invention, the off angle is 1
It is preferable that the angle is not less than 0 and not more than 10 °.

【0021】本発明の半導体素子がレーザ素子であるこ
とが好ましい。
The semiconductor device of the present invention is preferably a laser device.

【0022】この場合に、レーザ素子が、一の方向に対
してほぼ平行に形成された共振器を有していることが好
ましい。
In this case, it is preferable that the laser element has a resonator formed substantially parallel to one direction.

【0023】この場合のオフ角が1°以上で且つ10°
以下であり、共振器の端面が劈開により形成されている
ことが好ましい。
In this case, the off angle is 1 ° or more and 10 °
It is below, and it is preferable that the end face of the resonator is formed by cleavage.

【0024】また、本発明の半導体素子が発光ダイオー
ド素子であることが好ましい。
The semiconductor device of the present invention is preferably a light emitting diode device.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)本発明の第1
の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(First Embodiment) First Embodiment of the Present Invention
Embodiments will be described with reference to the drawings.

【0026】図1は本発明の第1の実施形態に係るGa
N系化合物半導体エピウェハを部分的に拡大した斜視図
である図1に示すように、第1の実施形態に係るエピウ
ェハ10は、結晶系が六方晶系に属し、その主面が(0
001)面から晶帯軸の<1−100>方向に約5°だ
け傾斜したオフ角を持つ窒化ガリウム(GaN)からな
る基板11と、該基板11の主面上に、有機金属熱分解
気相成長(MOVPE:Metalorganic V
apor Phase Epitaxy)法等によりエ
ピタキシャル成長した、半導体素子を形成するための六
方晶系に属するGaN系化合物半導体からなる素子層1
2とを有している。
FIG. 1 shows Ga according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, which is a partially enlarged perspective view of an N-based compound semiconductor epi-wafer, in the epi-wafer 10 according to the first embodiment, the crystal system belongs to the hexagonal system and its main surface is (0
A substrate 11 made of gallium nitride (GaN) having an off-angle tilted from the (001) plane in the <1-100> direction of the crystal zone axis by about 5 °, and a metal-organic pyrolysis gas is formed on the main surface of the substrate 11. Phase growth (MOVPE: Metalorganic V)
an element layer 1 made of a GaN-based compound semiconductor belonging to a hexagonal crystal system for forming a semiconductor element, which is epitaxially grown by an apor phase epitaxy method or the like.
2 and.

【0027】素子層12の表面モホロジーは、晶帯軸の
<1−100>方向にほぼ平行に延びる縞状であり、縞
同士の間隔は10μm〜20μm程度である。
The surface morphology of the element layer 12 is a stripe shape extending substantially parallel to the <1-100> direction of the crystal zone axis, and the interval between the stripes is about 10 μm to 20 μm.

【0028】なお、基板11は、液相、気相又は固層成
長のいずれにも限られないが、ここでは、例えば、高温
高圧法、MOVPE法、又はハイドライド気相成長(H
VPE:Hydride Vapor Phase E
pitaxy)法等により形成されている。
The substrate 11 is not limited to liquid phase, vapor phase or solid phase growth, but here, for example, high temperature high pressure method, MOVPE method, or hydride vapor phase growth (H) method is used.
VPE: Hydride Vapor Phase E
Pitaxy) method or the like.

【0029】素子層12を有するエピウェハ10のX線
ロッキングカーブを測定したところ、その半値幅は約1
00秒以下であることを確認している。従来のエピウェ
ハは、前述したように主面のオフ角が1°よりも小さ
く、この場合のX線ロッキングカーブの半値幅は約20
0秒〜300秒である。従って、第1の実施形態に係る
エピウェハ10は、従来のオフ角が1°よりも小さいエ
ピウェハと比べて結晶性が大きく向上していることが分
かる。
When the X-ray rocking curve of the epi-wafer 10 having the device layer 12 was measured, its half-value width was about 1.
It has been confirmed that it is less than 00 seconds. As described above, in the conventional epi-wafer, the off-angle of the main surface is smaller than 1 °, and the half width of the X-ray rocking curve in this case is about 20.
It is 0 to 300 seconds. Therefore, it can be seen that the epi-wafer 10 according to the first embodiment has significantly improved crystallinity as compared with the conventional epi-wafer having an off angle smaller than 1 °.

【0030】このように、窒化ガリウムからなる基板1
1のオフ角を数度程度、例えば1°以上且つ10°以下
の範囲に設定することにより、該基板11上にエピタキ
シャル成長してなる素子層12の表面モホロジーは、オ
フ角方向の<1−100>方向とほぼ平行して延びる縞
状となり、その結果、素子層12の結晶性が著しく向上
することを確認している。
Thus, the substrate 1 made of gallium nitride
The surface morphology of the element layer 12 formed by epitaxial growth on the substrate 11 is set to be in the range of <1-100 in the off-angle direction by setting the off-angle of 1 to several degrees, for example, in the range of 1 ° or more and 10 ° or less. It has been confirmed that the stripe shape extends substantially parallel to the> direction, and as a result, the crystallinity of the element layer 12 is significantly improved.

【0031】なお、第1の実施形態においては、素子層
12を形成するエピタキシャル成長法としてMOVPE
法を用いたが、これに限られず、他のエピタキシャル成
長法、例えば分子線エピタキシ(MBE:Molecu
lar Beam Epitaxy)法又はHVPE法
を用いても、本発明を実現できることはいうまでもな
い。
In the first embodiment, MOVPE is used as an epitaxial growth method for forming the element layer 12.
However, the present invention is not limited to this, and other epitaxial growth methods such as molecular beam epitaxy (MBE: Molecu) are used.
It goes without saying that the present invention can be realized by using the lar Beam Epitaxy method or the HVPE method.

【0032】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】図2は本発明の第2の実施形態に係るGa
N系化合物半導体エピウェハの部分的な断面構成を示し
ている。
FIG. 2 shows Ga according to the second embodiment of the present invention.
The partial cross-sectional structure of the N-type compound semiconductor epi-wafer is shown.

【0034】図2において、第2の実施形態に係るGa
N系化合物半導体からなる素子層12は、紫色光を発光
可能な半導体レーザ構造を有するエピタキシャル層であ
る。
In FIG. 2, Ga according to the second embodiment
The element layer 12 made of an N-based compound semiconductor is an epitaxial layer having a semiconductor laser structure capable of emitting violet light.

【0035】図2に示すように、GaN系化合物半導体
エピウェハ10は、主面が(0001)面から晶帯軸の
<1−100>方向に約2°だけ傾斜したオフ角を持つ
窒化ガリウム(GaN)からなる基板11の主面上に、
n型GaNからなるn型半導体層21と、n型窒化アル
ミニウムガリウム(AlGaN)からなるn型クラッド
層22と、n型GaNからなるn型光ガイド層23と、
窒化インジウム(InGaN)からなる井戸層及びGa
Nからなるバリア層が複数層積層されてなる多重量子井
戸(MQW)活性層24と、p型AlGaNからなるp
型キャップ層25と、p型GaNからなるp型光ガイド
層26と、p型AlGaNからなるp型クラッド層27
と、p型GaNからなるp型コンタクト層28とが順次
エピタキシャル成長により積層された構造を有してい
る。
As shown in FIG. 2, the GaN-based compound semiconductor epi-wafer 10 has gallium nitride whose main surface is off-angled by about 2 ° from the (0001) plane in the <1-100> direction of the crystal zone axis ( GaN) on the main surface of the substrate 11,
an n-type semiconductor layer 21 made of n-type GaN, an n-type cladding layer 22 made of n-type aluminum gallium nitride (AlGaN), an n-type light guide layer 23 made of n-type GaN,
Well layer made of indium nitride (InGaN) and Ga
A multiple quantum well (MQW) active layer 24 in which a plurality of barrier layers made of N are stacked, and a p layer made of p-type AlGaN
Type cap layer 25, p type optical guide layer 26 made of p type GaN, and p type cladding layer 27 made of p type AlGaN
And a p-type contact layer 28 made of p-type GaN are sequentially stacked by epitaxial growth.

【0036】n型クラッド層22及びp型クラッド層2
7は、MQW活性層24に注入されるキャリアと該キャ
リアによる再結合光とを閉じ込め、n型光ガイド層23
及びp型光ガイド層26は、キャリア及び再結合光の閉
じ込め効率を向上させる。また、p型キャップ層25
は、n型半導体層21から注入される電子がMQW活性
層24に注入されずにp型光ガイド層26にリークして
しまうことを防止するバリア層として機能する。
N-type clad layer 22 and p-type clad layer 2
Reference numeral 7 confines carriers injected into the MQW active layer 24 and recombination light by the carriers, and the n-type optical guide layer 23
The p-type light guide layer 26 improves the efficiency of confining carriers and recombination light. In addition, the p-type cap layer 25
Serves as a barrier layer that prevents electrons injected from the n-type semiconductor layer 21 from leaking to the p-type light guide layer 26 without being injected into the MQW active layer 24.

【0037】半導体レーザ構造に設ける共振器の劈開端
面が、窒化ガリウムの結晶面のM面となるように、共振
器の共振方向(長手方向)を該M面に対して垂直な方
向、すなわち晶帯軸の<1−100>方向とする。
The resonance direction (longitudinal direction) of the resonator is perpendicular to the M plane so that the cleaved end face of the resonator provided in the semiconductor laser structure is the M plane of the crystal plane of gallium nitride. The <1-100> direction of the band axis.

【0038】ここで、基板11のオフ角方向も<1−1
00>方向であるため、基板11上にエピタキシャル成
長してなる素子層12の表面モホロジーは、前述したよ
うに、オフ角方向(<1−100>方向)とほぼ平行な
方向に延びる縞状パターンとなるので、共振器の長手方
向、いわゆるストライプ方向と、縞状パターンが延びる
方向とが一致する。従って、互いに隣接する縞同士の間
(テラス部)の幅は10μm〜20μmであり、通常、
共振器幅は2μm〜3μm程度であるため、テラス部に
は共振器を確実に形成することができる。
Here, the off-angle direction of the substrate 11 is also <1-1.
00> direction, the surface morphology of the element layer 12 epitaxially grown on the substrate 11 has a striped pattern extending in a direction substantially parallel to the off-angle direction (<1-100> direction) as described above. Therefore, the longitudinal direction of the resonator, the so-called stripe direction, and the direction in which the striped pattern extends coincide. Therefore, the width between the adjacent stripes (terrace part) is 10 μm to 20 μm, and
Since the resonator width is about 2 μm to 3 μm, the resonator can be reliably formed on the terrace portion.

【0039】なお、第2の実施形態においては、基板1
1の主面におけるオフ角を約2°としたが、1°以上且
つ10°以下であれば良い。
In the second embodiment, the substrate 1
The off angle on the principal surface of No. 1 is about 2 °, but it may be 1 ° or more and 10 ° or less.

【0040】また、MQW活性層24は、井戸層をIn
GaNとし且つバリア層GaNとしたが、これに代え
て、井戸層をGaNとし且つバリア層をAlGaNとし
てもよい。
The MQW active layer 24 has a well layer of In.
Although GaN and the barrier layer are GaN, the well layer may be GaN and the barrier layer may be AlGaN instead.

【0041】また、n型クラッド層22及びp型クラッ
ド層27は、AlGaNの単層構造とする代わりに、A
lGaN層とGaN層との積層体からなる超格子クラッ
ド層としても良い。ここで、超格子クラッド層を用いる
場合には、n型ドーパントであるシリコン(Si)又は
p型ドーパントであるマグネシウム(Mg)等の不純物
ドーピングは、AlGaN層及びGaN層のうちの少な
く一方に対して行なえばよい。
The n-type clad layer 22 and the p-type clad layer 27 have a single layer structure of AlGaN instead of A
It may be a superlattice clad layer composed of a laminated body of an lGaN layer and a GaN layer. Here, when the superlattice cladding layer is used, the impurity doping such as silicon (Si) which is an n-type dopant or magnesium (Mg) which is a p-type dopant is applied to at least one of the AlGaN layer and the GaN layer. You can do it.

【0042】(第3の実施形態)以下、本発明の第3の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0043】図3は本発明の第3の実施形態に係るGa
N系化合物半導体エピウェハの部分的な断面構成を示し
ている。
FIG. 3 shows Ga according to the third embodiment of the present invention.
The partial cross-sectional structure of the N-type compound semiconductor epi-wafer is shown.

【0044】図3において、第3の実施形態に係るGa
N系化合物半導体からなる素子層12は、青色光を発光
可能な発光ダイオード構造を有するエピタキシャル層で
ある。
In FIG. 3, Ga according to the third embodiment
The element layer 12 made of an N-based compound semiconductor is an epitaxial layer having a light emitting diode structure capable of emitting blue light.

【0045】図3に示すように、GaN系化合物半導体
エピウェハ10は、主面が(0001)面から晶帯軸の
<1−100>方向に約2°だけ傾斜したオフ角を持つ
窒化ガリウム(GaN)からなる基板11の主面上に、
n型GaNからなるn型半導体層41と、n型InGa
N層及びn型GaN層の積層体からなるn型超格子クラ
ッド層42と、InGaNからなる井戸層及びGaNか
らなるバリア層が複数層積層されてなる多重量子井戸
(MQW)活性層43と、p型AlGaNからなるp型
キャップ層44と、p型AlGaN層及びp型GaN層
の積層体からなるp型超格子クラッド層45と、p型G
aNからなるp型コンタクト層46とが順次エピタキシ
ャル成長により積層された構造を有している。
As shown in FIG. 3, the GaN-based compound semiconductor epi-wafer 10 has gallium nitride () whose main surface is off-angled by about 2 ° from the (0001) plane in the <1-100> direction of the crystal zone axis. GaN) on the main surface of the substrate 11,
n-type semiconductor layer 41 made of n-type GaN and n-type InGa
An n-type superlattice clad layer 42 made of a laminate of N layers and an n-type GaN layer, a multiple quantum well (MQW) active layer 43 made up of a plurality of well layers made of InGaN and barrier layers made of GaN, A p-type cap layer 44 made of p-type AlGaN, a p-type superlattice cladding layer 45 made of a laminate of a p-type AlGaN layer and a p-type GaN layer, and a p-type G
It has a structure in which a p-type contact layer 46 made of aN is sequentially laminated by epitaxial growth.

【0046】第3の実施形態においても、素子層12の
表面モホロジーは、オフ角方向(<1−100>方向)
とほぼ平行な方向に延びる縞状パターンとなり、且つX
線ロッキングカーブの半値幅が約80秒と小さくなっ
て、従来と比べて結晶性が格段に向上する。その結果、
第3の実施形態に係るエピウェハを用いて作製されたG
aN系青色発光ダイオード素子の発光効率が大幅に増大
することを確認している。
Also in the third embodiment, the surface morphology of the element layer 12 is in the off-angle direction (<1-100> direction).
And a striped pattern extending in a direction substantially parallel to
The full width at half maximum of the line rocking curve is reduced to about 80 seconds, and the crystallinity is remarkably improved as compared with the conventional case. as a result,
G produced using the epi-wafer according to the third embodiment
It has been confirmed that the luminous efficiency of the aN-based blue light emitting diode element is significantly increased.

【0047】なお、第3の実施形態においても、基板1
1の主面におけるオフ角を約2°としたが、1°以上且
つ10°以下であればよい。
The substrate 1 is also used in the third embodiment.
Although the off angle on the principal surface of No. 1 is about 2 °, it may be 1 ° or more and 10 ° or less.

【0048】また、MQW活性層43は、井戸層をIn
GaNとし且つバリア層GaNとする代わりに、井戸層
をGaNとし且つバリア層をAlGaNとしても良い。
The MQW active layer 43 has a well layer of In.
Instead of GaN and the barrier layer GaN, the well layer may be GaN and the barrier layer may be AlGaN.

【0049】また、n型クラッド層42は、n型InG
aN層とn型GaN層との積層体からなる超格子構造と
したが、これに代えて、n型AlGaN層とn型GaN
層との超格子構造、又はn型GaN若しくはn型AlG
aNからなる単層構造としてもよい。
The n-type cladding layer 42 is made of n-type InG.
The superlattice structure is formed of a laminated body of an aN layer and an n-type GaN layer, but instead of this, an n-type AlGaN layer and an n-type GaN are used.
Superlattice structure with layers, or n-type GaN or n-type AlG
A single layer structure made of aN may be used.

【0050】また、p型クラッド層45は、p型AlG
aN層とp型GaN層との積層体からなる超格子構造と
したが、これに代えて、p型GaN又はp型AlGaN
からなる単層構造としてもよい。
The p-type cladding layer 45 is made of p-type AlG.
Although a superlattice structure including a laminated body of an aN layer and a p-type GaN layer is used, p-type GaN or p-type AlGaN may be used instead.
It may be a single layer structure consisting of.

【0051】なお、ここでも、第2の実施形態と同様
に、各クラッド層を超格子構造とする場合には、n型ド
ーパント又はp型ドーパントの不純物ドーピングは、超
格子構造における井戸層及びバリア層のうちの少なく一
方に対して行なえばよい。
Here, as in the case of the second embodiment, when each clad layer has a superlattice structure, the n-type dopant or p-type dopant impurity doping is performed in the well layer and barrier in the superlattice structure. It may be done for at least one of the layers.

【0052】[0052]

【実施例】(第1実施例)以下、本発明の第1実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0053】図4は本発明の第1実施例であって、第2
の実施形態に係るGaN系化合物半導体エピウェハを用
いて作製した紫色半導体レーザ素子の斜視図である。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a violet semiconductor laser device manufactured using the GaN-based compound semiconductor epiwafer according to the embodiment of FIG.

【0054】第1実施例は、素子層の結晶成長方法に、
成長圧力を減圧状態である300Torr(1Torr
=133.322Pa)としたMOVPE法を用いる。
The first embodiment relates to a crystal growth method for device layers,
The growth pressure is reduced to 300 Torr (1 Torr
= 133.322 Pa) is used.

【0055】III 族源には、トリメチルアルミニウム
(TMAl:(CH3)3 Al)、トリメチルガリウム
(TMGa:(CH3)3 Ga)又はトリメチルインジウ
ム(TMIn:(CH3)3 In)からなる原料ガスを用
いる。また、V族源にはアンモニア(NH3 )ガスを用
いる。n型の不純物原料には、例えばモノシラン(Si
4 )を用い、p型の不純物原料には、例えばシクロペ
ンタジエニルマグネシウム(Cp2 Mg:(C55)2
g)を用いる。これらの原料ガスのキャリアガスには、
水素(H2 )ガス及び窒素(N2 )ガスを用いる。
Trimethyl aluminum is a Group III source.
(TMAl: (CH3)3 Al), trimethylgallium
(TMGa: (CH3)3 Ga) or trimethylindiu
(TMIn: (CH3)3 In) is used as the source gas
There is. In addition, ammonia (NH3 ) Use gas
There is. Examples of the n-type impurity raw material include monosilane (Si
H Four ) Is used as the p-type impurity source, for example,
N-dienyl magnesium (Cp2 Mg: (CFiveHFive)2M
g) is used. The carrier gas for these source gases is
Hydrogen (H2 ) Gas and nitrogen (N2 ) Use gas.

【0056】また、素子層の基板には、主面が(000
1)面から<1−100>方向に約2°だけ傾斜したオ
フ角を持つ窒化ガリウム(GaN)からなる基板11を
用いる。
The main surface of the element layer substrate is (000
1) A substrate 11 made of gallium nitride (GaN) having an off angle inclined by about 2 ° in the <1-100> direction from the plane is used.

【0057】まず、図2に示した素子層12の成長プロ
セスの一例を説明する。
First, an example of the growth process of the element layer 12 shown in FIG. 2 will be described.

【0058】基板11をMOVPE装置の反応室に投入
した後、該基板11を素子層12の成長温度である約1
050℃にまで加熱する。ここで、基板11の表面に熱
による変成が生じないように、基板温度が400℃程度
に達した時点で、NH3 ガスの供給を開始する。基板温
度が約1050℃にまで到達し、さらに数分が経過した
後に、TMGaとSiH4 ガスとの供給を開始して、基
板11に主面上に、厚さが約3μmのn型GaNからな
るn型半導体層21を成長する。続いて、TMAlの供
給を開始して、n型半導体層21の上に、厚さが約0.
7μmのn型AlGaNからなるn型クラッド層22を
成長する。続いて、TMAlの供給を停止して、厚さが
約10nmのn型GaNからなるn型光ガイド層23を
成長する。
After the substrate 11 was put into the reaction chamber of the MOVPE apparatus, the substrate 11 was grown at a temperature of about 1 which is the growth temperature of the element layer 12.
Heat to 050 ° C. Here, the supply of the NH 3 gas is started at the time when the substrate temperature reaches about 400 ° C. so that the surface of the substrate 11 is not transformed by heat. After the substrate temperature reached about 1050 ° C. and several minutes later, the supply of TMGa and SiH 4 gas was started, and the substrate 11 was covered with n-type GaN having a thickness of about 3 μm on the main surface. The n-type semiconductor layer 21 is grown. Then, the supply of TMAl is started and the thickness of the n-type semiconductor layer 21 is about 0.
An n-type clad layer 22 made of 7 μm n-type AlGaN is grown. Then, the supply of TMAl is stopped and the n-type optical guide layer 23 made of n-type GaN having a thickness of about 10 nm is grown.

【0059】その後、成長温度を約800℃にまで降温
した後、n型光ガイド層23の上にMQW活性層24を
成長する。具体的には、TMGa、TMIn及びNH3
を供給することにより、膜厚が約3nmのInGaNか
らなる井戸層を成長し、TMGa及びNH3 を供給する
ことにより、厚さが約7.5nmのGaNからなる障壁
層を成長し、これら井戸層及び障壁層を交互に積層して
3対のMQW活性層24を得る。
After that, the growth temperature is lowered to about 800 ° C., and then the MQW active layer 24 is grown on the n-type optical guide layer 23. Specifically, TMGa, TMIn and NH 3
Is supplied to grow a well layer made of InGaN having a thickness of about 3 nm, and TMGa and NH 3 are supplied to grow a barrier layer made of GaN having a thickness of about 7.5 nm. The layers and the barrier layers are alternately stacked to obtain three pairs of MQW active layers 24.

【0060】続いて、成長温度を1000℃にまで昇温
した後、TMAl、TMGa、NH 3 及びCp2 Mgを
供給することにより、MQW活性層24の上に、厚さが
約2nmのp型AlGaNからなるp型キャップ層25
を成長する。その後、TMAlの供給を停止して、p型
キャップ層25の上に、厚さが約10nmのp型GaN
からなるp型光ガイド層26を成長する。その後、TM
Alの供給を再度開始して、p型光ガイド層26の上
に、厚さが約0.5μmのp型AlGaNからなるp型
クラッド層27を成長する。続いて、TMAlの供給を
停止して、p型クラッド層27の上に、厚さが約0.2
μmのp型GaNからなるp型コンタクト層28を成長
する。
Subsequently, the growth temperature is raised to 1000 ° C.
After that, TMAl, TMGa, NH 3 And Cp2 Mg
By supplying, the thickness on the MQW active layer 24 is increased.
A p-type cap layer 25 made of p-type AlGaN having a thickness of about 2 nm
To grow. After that, the supply of TMAl is stopped and the p-type
On the cap layer 25, p-type GaN having a thickness of about 10 nm
The p-type light guide layer 26 of is grown. Then TM
After the supply of Al is restarted, the Al on the p-type light guide layer 26
And a p-type made of p-type AlGaN having a thickness of about 0.5 μm
The clad layer 27 is grown. Then, supply TMAl
Stop, and the thickness is about 0.2 on the p-type cladding layer 27.
Grow a p-type contact layer 28 of μm p-type GaN
To do.

【0061】続いて、p型コンタクト層28を成長した
後、原料ガスであるTMGa、CP 2 Mg及びNH3
供給を停止して、N2 及びH2 からなるキャリアガスを
そのまま供給しながら室温にまで冷却し、その後、エピ
ウェハ10を反応室から取り出す。
Subsequently, a p-type contact layer 28 was grown.
After that, the source gases TMGa and CP 2 Mg and NH3 of
Stop the supply, N2 And H2 Carrier gas consisting of
While supplying it as it is, cool it to room temperature, then
The wafer 10 is taken out of the reaction chamber.

【0062】このようにして形成された、第1実施例に
係るエピウェハ10の表面モホロジーは、図1に示した
ように、基板11の主面のオフ角の方向、すなわち晶帯
軸の<1−100>方向にほぼ平行な方向に延びる縞状
パターンを示す。
As shown in FIG. 1, the surface morphology of the epi-wafer 10 according to the first embodiment thus formed has the off-angle direction of the main surface of the substrate 11, that is, <1 of the crystal zone axis. A striped pattern extending in a direction substantially parallel to the −100> direction is shown.

【0063】また、エピウェハ10から得られたX線ロ
ッキングカーブの半値幅は約80秒である。
The full width at half maximum of the X-ray rocking curve obtained from the epi-wafer 10 is about 80 seconds.

【0064】次に、図4に示す紫色半導体レーザ素子の
製造方法の一例について図面を参照しながら説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the violet semiconductor laser device shown in FIG. 4 will be described with reference to the drawings.

【0065】まず、スパッタ法又はCVD法により、p
型コンタクト層28上の全面に、酸化シリコン(SiO
2 )からなるマスク形成膜(図示せず)を堆積した後、
リソグラフィ法により、マスク形成膜をリッジストライ
プ形状にパターニングして、マスク形成膜からドライエ
ッチング用のマスク膜を形成する。続いて、反応性イオ
ンエッチング法により、形成したマスク膜を用いてp型
コンタクト層28及びp型クラッド層27をp型光ガイ
ド層26が露出する程度にエッチングして、p型コンタ
クト層28及びp型クラッド層27にマスク膜のリッジ
ストライプ形状を転写する。
First, p or p is formed by a sputtering method or a CVD method.
Silicon oxide (SiO 2) is formed on the entire surface of the mold contact layer 28.
2 ) After depositing a mask forming film (not shown) consisting of
The mask forming film is patterned into a ridge stripe shape by a lithography method, and a mask film for dry etching is formed from the mask forming film. Then, the p-type contact layer 28 and the p-type clad layer 27 are etched by the reactive ion etching method using the formed mask film to the extent that the p-type optical guide layer 26 is exposed, and the p-type contact layer 28 and The ridge stripe shape of the mask film is transferred to the p-type clad layer 27.

【0066】次に、マスク膜を除去した後、エッチング
されたp型コンタクト層28及びp型クラッド層27の
上面及び側面と、露出したp型光ガイド層26の上に、
酸化シリコンからなる保護絶縁膜29を堆積し、その
後、リソグラフィ法及びドライエッチング法により、保
護絶縁膜29にp型コンタクト層28を露出する開口部
を選択的に形成する。
Next, after removing the mask film, the upper and side surfaces of the p-type contact layer 28 and the p-type cladding layer 27 that have been etched, and the exposed p-type light guide layer 26,
A protective insulating film 29 made of silicon oxide is deposited, and then an opening for exposing the p-type contact layer 28 is selectively formed in the protective insulating film 29 by the lithography method and the dry etching method.

【0067】次に、リソグラフィ法により、p型コンタ
クト層28の露出領域に開口部を持つレジストパターン
を形成する。続いて、蒸着法等により、ニッケル(N
i)及び金(Au)を順次蒸着した後、リフトオフ法に
より、Ni及びAuの積層体からなり、p型コンタクト
層28とオーミック接触するp側電極30を形成する。
Next, a resist pattern having an opening in the exposed region of the p-type contact layer 28 is formed by the lithography method. Then, nickel (N
After i) and gold (Au) are sequentially deposited, a p-side electrode 30 made of a laminated body of Ni and Au and in ohmic contact with the p-type contact layer 28 is formed by a lift-off method.

【0068】次に、基板11における素子層12の反対
側の面(裏面)に対して、その厚さが100μm程度と
なるまで研磨を行なう。その後、蒸着法等により、裏面
にチタン(Ti)及びアルミニウム(Al)を順次蒸着
して、Ti及びAlの積層体からなり、基板11とオー
ミック接触するn側電極31を形成する。
Next, the surface (back surface) of the substrate 11 opposite to the element layer 12 is polished until the thickness thereof becomes about 100 μm. After that, titanium (Ti) and aluminum (Al) are sequentially vapor-deposited on the back surface by a vapor deposition method or the like to form an n-side electrode 31 made of a laminate of Ti and Al and in ohmic contact with the substrate 11.

【0069】次に、エピウェハ10をM面で劈開するこ
とにより、複数の共振器を含み、且つ各共振器端面を露
出したバー状の半導体積層体を形成する。その後、劈開
面のうちの反射端面(後面)には反射率が約80%の誘
電体膜からなる高反射膜をコーティングし、その対向面
である出射端面(前面)には、反射率が約20%の誘電
体膜からなる低反射膜をコーティングする。その後、バ
ー状の半導体積層体を少なくとも1つの共振器を含むよ
うにチップ状に分割する。
Next, the epi-wafer 10 is cleaved along the M-plane to form a bar-shaped semiconductor laminated body including a plurality of resonators and exposing the end faces of each resonator. After that, the reflection end face (rear face) of the cleaved surface is coated with a high reflection film made of a dielectric film having a reflectance of about 80%, and the emission end face (front face), which is the opposing face, has a reflectance of about A low reflection film composed of a 20% dielectric film is coated. Then, the bar-shaped semiconductor laminated body is divided into chips so as to include at least one resonator.

【0070】このようにして作製されたGaN系紫色半
導体レーザ素子は、発振波長が405nmであり、レー
ザ光の出力特性及び電流特性を評価したところ、しきい
値電流が約45mAで、しきい値電圧が約4.5Vとい
う良好な特性を得られている。これにより、光出力が3
0mW時における動作電流及び動作電圧も低減できるた
め、注入電力が小さくなるので、信頼性が向上して長寿
命化を達成することができる。
The GaN-based violet semiconductor laser device thus manufactured had an oscillation wavelength of 405 nm. When the output characteristics and the current characteristics of the laser light were evaluated, the threshold current was about 45 mA, and the threshold current was about 45 mA. Good characteristics with a voltage of about 4.5 V are obtained. This gives a light output of 3
Since the operating current and the operating voltage at 0 mW can also be reduced, the injection power is reduced, so that the reliability is improved and the life can be extended.

【0071】なお、MQW活性層24は、InGaNか
らなる井戸層と、GaNからなる障壁層とにより構成し
たが、これに代えて、GaN又はAlGaNからなる井
戸層と、n型AlGaNからなる障壁層とにより構成す
ると、紫外領域の発振波長を持つレーザ光を得ることが
できる。
The MQW active layer 24 is composed of a well layer made of InGaN and a barrier layer made of GaN, but instead of this, a well layer made of GaN or AlGaN and a barrier layer made of n-type AlGaN. When configured by and, laser light having an oscillation wavelength in the ultraviolet region can be obtained.

【0072】また、第1実施例においては、MQW活性
層24の井戸層及び活性層のいずれにもn型不純物をド
ープしてはいないが、成長時のn型光ガイド層23から
の拡散によりn型の導電性を示すことがある。但し、M
QW活性層24の成長時に、井戸層及び活性層の少なく
とも一方に不純物を積極的にドープしてもよい。
Further, in the first embodiment, neither the well layer nor the active layer of the MQW active layer 24 is doped with n-type impurities, but due to diffusion from the n-type optical guide layer 23 during growth. It may exhibit n-type conductivity. However, M
At the time of growing the QW active layer 24, at least one of the well layer and the active layer may be positively doped with impurities.

【0073】(第2実施例)以下、本発明の第2実施例
について図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0074】第2実施例は、第2の実施形態に係るGa
N系化合物半導体エピウェハを用いて作製した青色発光
ダイオード素子の製造方法の一例を示す。
The second example is Ga according to the second embodiment.
An example of a method for manufacturing a blue light emitting diode element manufactured using an N-based compound semiconductor epiwafer will be shown.

【0075】ここでも、素子層の結晶成長方法に、成長
圧力を減圧状態である300TorrとしたMOVPE
法を用いる。
Also in this case, MOVPE is used as the crystal growth method for the device layer, in which the growth pressure is 300 Torr, which is a reduced pressure.
Use the method.

【0076】III 族源には、第1実施例と同様に、トリ
メチルアルミニウム(TMAl)、トリメチルガリウム
(TMGa)又はトリメチルインジウム(TMIn)か
らなる原料ガスを用いる。また、V族源にはアンモニア
(NH3 )ガスを用いる。n型の不純物原料には、例え
ばモノシラン(SiH4 )を用い、p型の不純物原料に
は、例えばシクロペンタジエニルマグネシウム(Cp2
Mg)を用いる。また、これらの原料ガスのキャリアガ
スには、水素ガス及び窒素ガスを用いる。
As the group III source, a source gas made of trimethylaluminum (TMAl), trimethylgallium (TMGa) or trimethylindium (TMIn) is used as in the first embodiment. Ammonia (NH 3 ) gas is used as the group V source. Monosilane (SiH 4 ) is used as the n-type impurity raw material, and cyclopentadienyl magnesium (Cp 2 ) is used as the p-type impurity raw material.
Mg) is used. Further, hydrogen gas and nitrogen gas are used as carrier gases for these source gases.

【0077】素子層を成長する基板には、主面が(00
01)面から<1−100>方向に約5°だけ傾斜した
オフ角を持つ窒化ガリウム(GaN)からなる基板11
を用いる。
The main surface of the substrate on which the element layer is grown is (00
Substrate 11 made of gallium nitride (GaN) having an off-angle tilted from the (01) plane in the <1-100> direction by about 5 °
To use.

【0078】まず、基板11をMOVPE装置の反応室
に投入した後、該基板11を素子層12の成長温度であ
る約1050℃にまで加熱する。ここで、基板11の表
面に熱による変成が生じないように、基板温度が400
℃程度に達した時点で、NH 3 ガスの供給を開始する。
基板温度が約1050℃にまで到達し、さらに数分が経
過した後に、TMGaとSiH4 ガスとの供給を開始し
て、基板11に主面上に、厚さが約3μmのn型GaN
からなるn型半導体層41を成長する。
First, the substrate 11 is placed in the reaction chamber of the MOVPE apparatus.
Substrate 11 at the growth temperature of the device layer 12
Heat to about 1050 ° C. Here, the table of the substrate 11
The substrate temperature should be 400 ° C so that the surface is not transformed by heat.
When it reaches about ℃, NH 3 Start gas supply.
Substrate temperature reaches about 1050 ° C, and several minutes later
After passing, TMGa and SiHFour Start supplying with gas
Then, on the main surface of the substrate 11, n-type GaN having a thickness of about 3 μm is formed.
The n-type semiconductor layer 41 made of is grown.

【0079】続いて、n型半導体層41の上に、n型G
aN/アンドープInGaNからなるn型超格子クラッ
ド層42を成長する。具体的には、TMGa、NH3
びSiH4 を供給することにより、膜厚が約2.5nm
のn型GaNからなる障壁層を成長し、TMGa、TM
In及びNH3 を供給することにより、厚さが約2.5
nmでアンドープのInGaNからなる井戸層を成長
し、さらにこれら障壁層と井戸層とを交互に積層する。
Then, on the n-type semiconductor layer 41, an n-type G
An n-type superlattice cladding layer 42 made of aN / undoped InGaN is grown. Specifically, by supplying TMGa, NH 3 and SiH 4 , the film thickness is about 2.5 nm.
A barrier layer made of n-type GaN of TMGa, TM
By supplying In and NH 3 , the thickness is about 2.5.
A well layer made of undoped InGaN having a thickness of nm is grown, and these barrier layers and well layers are alternately laminated.

【0080】その後、成長温度を約800℃にまで降温
した後、n型超格子クラッド層42の上に、MQW活性
層43を成長する。具体的には、TMGa、TMIn及
びNH3 を供給することにより、膜厚が約3nmのIn
GaNからなる井戸層を成長し、TMGa、NH3 及び
SiH4 を供給することにより、厚さが約7.5nmの
n型GaNからなる障壁層を成長し、これら井戸層及び
障壁層を交互に積層して5対のMQW活性層43を得
る。
After that, the growth temperature is lowered to about 800 ° C., and then the MQW active layer 43 is grown on the n-type superlattice cladding layer 42. Specifically, TMGa, by supplying TMIn and NH 3, the film thickness of about 3 nm an In
By growing a well layer made of GaN and supplying TMGa, NH 3 and SiH 4 , a barrier layer made of n-type GaN having a thickness of about 7.5 nm is grown, and the well layers and the barrier layers are alternately formed. By stacking, 5 pairs of MQW active layers 43 are obtained.

【0081】続いて、成長温度を1000℃にまで昇温
した後、TMAl、TMGa、NH 3 及びCp2 Mgを
供給することにより、MQW活性層43の上に、厚さが
約2nmのp型AlGaNからなるp型キャップ層44
を成長する。
Subsequently, the growth temperature is raised to 1000 ° C.
After that, TMAl, TMGa, NH 3 And Cp2 Mg
By supplying, the thickness on the MQW active layer 43 is increased.
A p-type cap layer 44 made of p-type AlGaN having a thickness of about 2 nm
To grow.

【0082】続いて、p型キャップ層44の上に、p型
AlGaN/アンドープGaNからなるp型超格子クラ
ッド層45を成長する。具体的には、TMGa、TMA
l、NH3 及びCp2 Mgを供給することにより、膜厚
が約2.5nmのp型AlGaNからなる障壁層を成長
し、TMGa及びNH3 を供給することにより、厚さが
約2.5nmのGaNからなる井戸層を成長し、さらに
これら障壁層と井戸層とを交互に積層する。
Then, a p-type superlattice cladding layer 45 made of p-type AlGaN / undoped GaN is grown on the p-type cap layer 44. Specifically, TMGa, TMA
l, NH 3 and Cp 2 Mg are supplied to grow a barrier layer of p-type AlGaN having a film thickness of about 2.5 nm, and TMGa and NH 3 are supplied to provide a thickness of about 2.5 nm. , A well layer made of GaN is grown, and the barrier layers and the well layers are alternately laminated.

【0083】次に、TMGa、NH3 及びCp2 Mgを
供給することにより、p型超格子クラッド層45の上
に、厚さが約0.2μmのp型GaNからなるp型コン
タクト層46を成長する。
Next, by supplying TMGa, NH 3 and Cp 2 Mg, a p-type contact layer 46 of p-type GaN having a thickness of about 0.2 μm is formed on the p-type superlattice cladding layer 45. grow up.

【0084】次に、図示はしていないが、p型コンタク
ト層の上にp側電極を形成し、基板11における素子層
12の反対側の面上にn側電極を形成し、その後、基板
11を所望の大きさのチップに分割する。
Next, although not shown, a p-side electrode is formed on the p-type contact layer, an n-side electrode is formed on the surface of the substrate 11 opposite to the element layer 12, and then the substrate is formed. Divide 11 into chips of desired size.

【0085】このようにして形成された、第2実施例に
係るエピウェハ10の表面モホロジーは、図1に示した
ように、基板11の主面のオフ角の方向、すなわち<1
−100>方向にほぼ平行な方向に延びる縞状パターン
を示す。
As shown in FIG. 1, the surface morphology of the epi-wafer 10 according to the second embodiment thus formed has the off-angle direction of the main surface of the substrate 11, that is, <1.
A striped pattern extending in a direction substantially parallel to the −100> direction is shown.

【0086】また、エピウェハ10から得られたX線ロ
ッキングカーブの半値幅は約80秒であり、良好な結晶
性を示すことが分かる。
Further, the full width at half maximum of the X-ray rocking curve obtained from the epi-wafer 10 is about 80 seconds, which shows that good crystallinity is exhibited.

【0087】なお、n型超格子クラッド層42は、障壁
層であるGaN層にのみ不純物をドープし、p型超格子
クラッド層45も、障壁層であるAlGaN層にのみ不
純物をドープしたが、障壁層及び井戸層のうち少なくと
も一方にドープすればよい。
The n-type superlattice cladding layer 42 was doped with impurities only in the GaN layer as a barrier layer, and the p-type superlattice cladding layer 45 was also doped with impurities only in the AlGaN layer as a barrier layer. At least one of the barrier layer and the well layer may be doped.

【0088】また、MQW活性層43は、障壁層である
GaN層にのみ不純物をドープしたが、障壁層及び井戸
層のうち少なくとも一方にドープすればよく、また、障
壁層及び井戸層の両方をアンドープとしてもよい。
Although the MQW active layer 43 is doped with impurities only in the GaN layer which is the barrier layer, at least one of the barrier layer and the well layer may be doped, and both the barrier layer and the well layer may be doped. It may be undoped.

【0089】なお、前述したように、超格子層42、4
5及びMQW活性層43は、結晶成長時には不純物を実
質的にドープしていない。しかしながら、これらのアン
ドープ層と隣接し且つ不純物がドープされた半導体層か
ら、結晶成長時又は成長後に不純物が拡散することによ
り、該不純物がアンドープ層に含まれることがある。従
って、本願明細書においては、アンドープ層とは、結晶
成長時に不純物を実質的にドープしていない半導体層に
限らず、隣接する半導体層に含まれる不純物を拡散の結
果として有している半導体層をもいう。
As described above, the superlattice layers 42, 4
5 and the MQW active layer 43 are not substantially doped with impurities during crystal growth. However, impurities may be included in the undoped layer due to diffusion of impurities from the semiconductor layer adjacent to these undoped layers and doped with impurities during or after crystal growth. Therefore, in the present specification, the undoped layer is not limited to a semiconductor layer that is not substantially doped with impurities during crystal growth, but a semiconductor layer that has impurities contained in an adjacent semiconductor layer as a result of diffusion. Also says.

【0090】[0090]

【発明の効果】本発明のGaN系化合物半導体エピウェ
ハ及び該エピウェハを用いて作製された半導体素子によ
ると、基板のオフ角を1°以上に大きくしても、縞同士
の幅が狭くなることがないため、素子層の表面モホロジ
ーは良好となり、結晶性に優れた素子層を得ることがで
きる。
According to the GaN compound semiconductor epi-wafer of the present invention and the semiconductor device manufactured using the epi-wafer, the width of the stripes becomes narrow even if the off-angle of the substrate is increased to 1 ° or more. Since it is not present, the surface morphology of the element layer becomes good, and the element layer having excellent crystallinity can be obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係るGaN系化合物
半導体エピウェハを示す部分的な拡大斜視図である
FIG. 1 is a partial enlarged perspective view showing a GaN-based compound semiconductor epitaxial wafer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態に係るGaN系化合物
半導体エピウェハにおける部分的な構成断面図である。
FIG. 2 is a partial structural cross-sectional view of a GaN-based compound semiconductor epitaxial wafer according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態に係るGaN系化合物
半導体エピウェハにおける部分的な構成断面図である。
FIG. 3 is a partial structural cross-sectional view of a GaN-based compound semiconductor epitaxial wafer according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例に係るGaN系化合物半導
体エピウェハを用いて作製した紫色半導体レーザ素子を
示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a violet semiconductor laser device manufactured using the GaN-based compound semiconductor epiwafer according to the first embodiment of the present invention.

【図5】従来のGaN系化合物半導体エピウェハを示す
部分的な拡大斜視図である。
FIG. 5 is a partial enlarged perspective view showing a conventional GaN-based compound semiconductor epitaxial wafer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エピウェハ 11 基板 12 素子層 21 n型半導体層 22 n型クラッド層 23 n型光ガイド層 24 多重量子井戸(MQW)活性層 25 p型キャップ層 26 p型光ガイド層 27 p型クラッド層 28 p型コンタクト層 29 保護絶縁膜 30 p側電極 31 n側電極 41 n型半導体層 42 n型超格子クラッド層 43 多重量子井戸(MQW)活性層 44 p型キャップ層 45 p型超格子クラッド層 46 p型コンタクト層 10 Epiwafer 11 board 12 element layers 21 n-type semiconductor layer 22 n-type clad layer 23 n-type optical guide layer 24 Multiple quantum well (MQW) active layer 25 p-type cap layer 26 p-type optical guide layer 27 p-type clad layer 28 p-type contact layer 29 Protective insulation film 30 p side electrode 31 n-side electrode 41 n-type semiconductor layer 42 n-type superlattice cladding layer 43 Multiple quantum well (MQW) active layer 44 p-type cap layer 45 p-type superlattice cladding layer 46 p-type contact layer

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 六方晶系に属する第1の窒化物半導体か
らなる基板と、 前記基板の主面上に成長により形成され、半導体素子を
形成するための六方晶系に属する第2の窒化物半導体か
らなる素子層とを備え、 前記基板の主面の面方位は、(0001)面から一の方
向にオフ角を有し、 前記素子層は、前記一の方向に対してほぼ平行に延びる
縞状の表面形態を有していることを特徴とするGaN系
化合物半導体エピウェハ。
1. A substrate made of a first nitride semiconductor belonging to the hexagonal system, and a second nitride belonging to the hexagonal system, which is formed on the main surface of the substrate by growth to form a semiconductor device. An element layer made of a semiconductor, and a plane orientation of a main surface of the substrate has an off angle in one direction from a (0001) plane, and the element layer extends substantially parallel to the one direction. A GaN-based compound semiconductor epiwafer having a striped surface morphology.
【請求項2】 前記一の方向は、晶帯軸の<1−100
>方向であることを特徴とする請求項1に記載のGaN
系化合物半導体エピウェハ。
2. The one direction is <1-100 of a crystal zone axis.
> Direction. GaN according to claim 1, wherein
Compound semiconductor epiwafer.
【請求項3】 前記オフ角は、1°以上で且つ10°以
下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のGa
N系化合物半導体エピウェハ。
3. The Ga according to claim 1, wherein the off angle is 1 ° or more and 10 ° or less.
N-based compound semiconductor epi-wafer.
【請求項4】 六方晶系に属する第1の窒化物半導体か
らなる基板と、 前記基板の主面上に成長により形成され、半導体素子を
形成するための六方晶系に属する第2の窒化物半導体か
らなる素子層とを有するGaN系化合物半導体エピウェ
ハを用いた半導体素子であって、 前記基板の主面の面方位は、(0001)面から一の方
向にオフ角を有し、前記素子層は、前記一の方向に対し
てほぼ平行に延びる縞状の表面形態を有していることを
特徴とする半導体素子。
4. A substrate made of a first nitride semiconductor belonging to the hexagonal system, and a second nitride belonging to the hexagonal system for forming a semiconductor device, which is formed on the main surface of the substrate by growth. A semiconductor device using a GaN-based compound semiconductor epiwafer having a device layer made of a semiconductor, wherein the plane orientation of the main surface of the substrate has an off-angle in one direction from the (0001) plane, and the device layer Is a semiconductor device having a striped surface form extending substantially parallel to the one direction.
【請求項5】 前記一の方向は、晶帯軸の<1−100
>方向であることを特徴とする請求項4に記載の半導体
素子。
5. The one direction is <1-100 of a zone axis.
The semiconductor element according to claim 4, wherein the semiconductor element has a> direction.
【請求項6】 前記オフ角は、1°以上で且つ10°以
下であることを特徴とする請求項4又は5に記載の半導
体素子。
6. The semiconductor device according to claim 4, wherein the off angle is 1 ° or more and 10 ° or less.
【請求項7】 前記半導体素子はレーザ素子であること
を特徴とする請求項4又は5に記載の半導体素子。
7. The semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor device is a laser device.
【請求項8】 前記レーザ素子は、前記一の方向に対し
てほぼ平行に形成された共振器を有していることを特徴
とする請求項7に記載の半導体素子。
8. The semiconductor device according to claim 7, wherein the laser device has a resonator formed substantially parallel to the one direction.
【請求項9】 前記オフ角は、1°以上で且つ10°以
下であり、 前記共振器の端面は劈開により形成されていることを特
徴とする請求項8に記載の半導体素子。
9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the off angle is 1 ° or more and 10 ° or less, and an end face of the resonator is formed by cleavage.
【請求項10】 前記半導体素子は発光ダイオード素子
であることを特徴とする請求項4又は5に記載の半導体
素子。
10. The semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor device is a light emitting diode device.
JP2002161782A 2001-06-06 2002-06-03 Semiconductor laser element Expired - Fee Related JP3696182B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002161782A JP3696182B2 (en) 2001-06-06 2002-06-03 Semiconductor laser element

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001170580 2001-06-06
JP2001-170580 2001-06-06
JP2002161782A JP3696182B2 (en) 2001-06-06 2002-06-03 Semiconductor laser element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003060318A true JP2003060318A (en) 2003-02-28
JP3696182B2 JP3696182B2 (en) 2005-09-14

Family

ID=26616416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002161782A Expired - Fee Related JP3696182B2 (en) 2001-06-06 2002-06-03 Semiconductor laser element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3696182B2 (en)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005340765A (en) * 2004-04-30 2005-12-08 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor light emitting element
JP2005350315A (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Hitachi Cable Ltd Group iii-v nitride semiconductor self-standing substrate, its producing method, and group iii-v nitride semiconductor
JP2006203171A (en) * 2004-12-24 2006-08-03 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor element and method of manufacturing same
JP2006210660A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Hitachi Cable Ltd Manufacturing method of semiconductor substrate
JP2006210795A (en) * 2005-01-31 2006-08-10 Sanyo Electric Co Ltd Compound semiconductor light emitting device
JP2006310766A (en) * 2005-03-31 2006-11-09 Sanyo Electric Co Ltd Gallium nitride compound semiconductor laser element and manufacturing method therefor
JP2007534159A (en) * 2003-11-14 2007-11-22 クリー インコーポレイテッド Finely graded gallium nitride substrate for high quality homoepitaxy
US7339255B2 (en) 2004-08-24 2008-03-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having bidirectionally inclined toward <1-100> and <11-20> relative to {0001} crystal planes
JP2008542160A (en) * 2005-05-06 2008-11-27 フライベルガー・コンパウンド・マテリアルズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング III-N layer manufacturing method, III-N layer or III-N substrate, and apparatus based thereon
EP2003696A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. GaN substrate, substrate with epitaxial layer, semiconductor device and method of manufacturing GaN substrate
JP2009500862A (en) * 2005-07-11 2009-01-08 クリー インコーポレイテッド Laser diode orientation on miscut substrates
JP2009135441A (en) * 2007-10-29 2009-06-18 Hitachi Cable Ltd Nitride semiconductor free-standing substrate and device using same
US7632695B2 (en) 2004-10-27 2009-12-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device manufacturing method
US7687382B2 (en) 2003-08-01 2010-03-30 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method of making group III nitride-based compound semiconductor
JP2010168277A (en) * 2004-03-17 2010-08-05 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor light emitting device
US8212259B2 (en) 2000-03-13 2012-07-03 Cree, Inc. III-V nitride homoepitaxial material of improved quality formed on free-standing (Al,In,Ga)N substrates
US20120211725A1 (en) * 2010-04-02 2012-08-23 Panasonic Corporation Nitride semiconductor element and manufacturing method therefor
JP2014099658A (en) * 2007-08-08 2014-05-29 Regents Of The Univ Of California Planar nonpolar m-plane group-iii nitride films grown on miscut substrates
US9236530B2 (en) 2011-04-01 2016-01-12 Soraa, Inc. Miscut bulk substrates
US9646827B1 (en) 2011-08-23 2017-05-09 Soraa, Inc. Method for smoothing surface of a substrate containing gallium and nitrogen
JP7474963B2 (en) 2020-04-09 2024-04-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 Method for manufacturing laser diode bar, laser diode bar, and wavelength beam combining system

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5659699A (en) * 1979-10-17 1981-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gallium nitride growing method
JPH07201745A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Hitachi Cable Ltd Semiconductor wafer and its manufacture
JPH10303493A (en) * 1997-04-24 1998-11-13 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor laser
JP2000156348A (en) * 1998-09-16 2000-06-06 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor substrate and element thereof
JP2000183460A (en) * 1998-12-15 2000-06-30 Toshiba Corp Semiconductor element and its manufacture
JP2000223743A (en) * 1999-01-29 2000-08-11 Sanyo Electric Co Ltd Nitride semiconductor light emitting element and growth of nitride semiconductor layer
JP2000277437A (en) * 1999-03-24 2000-10-06 Nichia Chem Ind Ltd Growth method for nitride semiconductor and element thereof
JP2001094151A (en) * 1999-07-19 2001-04-06 Sharp Corp Nitride compound semiconductor light-emitting element and manufacturing method therefor
JP2001160539A (en) * 1999-09-24 2001-06-12 Sanyo Electric Co Ltd Forming method for nitride semiconductor device and nitride semiconductor
JP2001196632A (en) * 2000-01-14 2001-07-19 Sharp Corp Gallium nitride compound semiconductor light emission and its manufacturing method
JP2002016000A (en) * 2000-06-27 2002-01-18 Sanyo Electric Co Ltd Nitride semiconductor element and nitride semiconductor substrate

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5659699A (en) * 1979-10-17 1981-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gallium nitride growing method
JPH07201745A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Hitachi Cable Ltd Semiconductor wafer and its manufacture
JPH10303493A (en) * 1997-04-24 1998-11-13 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor laser
JP2000156348A (en) * 1998-09-16 2000-06-06 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor substrate and element thereof
JP2000183460A (en) * 1998-12-15 2000-06-30 Toshiba Corp Semiconductor element and its manufacture
JP2000223743A (en) * 1999-01-29 2000-08-11 Sanyo Electric Co Ltd Nitride semiconductor light emitting element and growth of nitride semiconductor layer
JP2000277437A (en) * 1999-03-24 2000-10-06 Nichia Chem Ind Ltd Growth method for nitride semiconductor and element thereof
JP2001094151A (en) * 1999-07-19 2001-04-06 Sharp Corp Nitride compound semiconductor light-emitting element and manufacturing method therefor
JP2001160539A (en) * 1999-09-24 2001-06-12 Sanyo Electric Co Ltd Forming method for nitride semiconductor device and nitride semiconductor
JP2001196632A (en) * 2000-01-14 2001-07-19 Sharp Corp Gallium nitride compound semiconductor light emission and its manufacturing method
JP2002016000A (en) * 2000-06-27 2002-01-18 Sanyo Electric Co Ltd Nitride semiconductor element and nitride semiconductor substrate

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8212259B2 (en) 2000-03-13 2012-07-03 Cree, Inc. III-V nitride homoepitaxial material of improved quality formed on free-standing (Al,In,Ga)N substrates
US8119505B2 (en) 2003-08-01 2012-02-21 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method of making group III nitride-based compound semiconductor
US7687382B2 (en) 2003-08-01 2010-03-30 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method of making group III nitride-based compound semiconductor
JP2007534159A (en) * 2003-11-14 2007-11-22 クリー インコーポレイテッド Finely graded gallium nitride substrate for high quality homoepitaxy
US8043731B2 (en) 2003-11-14 2011-10-25 Cree, Inc. Vicinal gallium nitride substrate for high quality homoepitaxy
JP2010168277A (en) * 2004-03-17 2010-08-05 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor light emitting device
JP2005340765A (en) * 2004-04-30 2005-12-08 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor light emitting element
JP2005350315A (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Hitachi Cable Ltd Group iii-v nitride semiconductor self-standing substrate, its producing method, and group iii-v nitride semiconductor
JP4691911B2 (en) * 2004-06-11 2011-06-01 日立電線株式会社 III-V nitride semiconductor free-standing substrate manufacturing method
US7531397B2 (en) 2004-08-24 2009-05-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing a semiconductor device on GAN substrate having surface bidirectionally inclined toward <1-100> and <11-20> directions relative to {0001} crystal planes
KR100813756B1 (en) * 2004-08-24 2008-03-13 가부시끼가이샤 도시바 Semiconductor substrate for emitting emelment and semiconductor emitting device
US7339255B2 (en) 2004-08-24 2008-03-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having bidirectionally inclined toward <1-100> and <11-20> relative to {0001} crystal planes
JP2012114461A (en) * 2004-08-24 2012-06-14 Toshiba Corp Semiconductor light-emitting element
JP2012064956A (en) * 2004-08-24 2012-03-29 Toshiba Corp Semiconductor element
US7632695B2 (en) 2004-10-27 2009-12-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device manufacturing method
JP2006203171A (en) * 2004-12-24 2006-08-03 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor element and method of manufacturing same
JP2006210660A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Hitachi Cable Ltd Manufacturing method of semiconductor substrate
JP2006210795A (en) * 2005-01-31 2006-08-10 Sanyo Electric Co Ltd Compound semiconductor light emitting device
JP2006310766A (en) * 2005-03-31 2006-11-09 Sanyo Electric Co Ltd Gallium nitride compound semiconductor laser element and manufacturing method therefor
US9115444B2 (en) 2005-05-06 2015-08-25 Freiberger Compound Materials Gmbh Method for producing III-N layers, and III-N layers or III-N substrates, and devices based thereon
JP2008542160A (en) * 2005-05-06 2008-11-27 フライベルガー・コンパウンド・マテリアルズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング III-N layer manufacturing method, III-N layer or III-N substrate, and apparatus based thereon
JP2009500862A (en) * 2005-07-11 2009-01-08 クリー インコーポレイテッド Laser diode orientation on miscut substrates
US7884447B2 (en) 2005-07-11 2011-02-08 Cree, Inc. Laser diode orientation on mis-cut substrates
US8378463B2 (en) 2005-07-11 2013-02-19 Cree, Inc. Orientation of electronic devices on mis-cut substrates
EP2003696A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. GaN substrate, substrate with epitaxial layer, semiconductor device and method of manufacturing GaN substrate
US7816238B2 (en) 2007-06-14 2010-10-19 Sumitomo Electric Industries, Ltd. GaN substrate, substrate with epitaxial layer, semiconductor device, and method of manufacturing GaN substrate
JP2014099658A (en) * 2007-08-08 2014-05-29 Regents Of The Univ Of California Planar nonpolar m-plane group-iii nitride films grown on miscut substrates
JP2009135441A (en) * 2007-10-29 2009-06-18 Hitachi Cable Ltd Nitride semiconductor free-standing substrate and device using same
US20120211725A1 (en) * 2010-04-02 2012-08-23 Panasonic Corporation Nitride semiconductor element and manufacturing method therefor
US8933543B2 (en) * 2010-04-02 2015-01-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Nitride semiconductor element having m-plane angled semiconductor region and electrode including Mg and Ag
US9236530B2 (en) 2011-04-01 2016-01-12 Soraa, Inc. Miscut bulk substrates
US9646827B1 (en) 2011-08-23 2017-05-09 Soraa, Inc. Method for smoothing surface of a substrate containing gallium and nitrogen
JP7474963B2 (en) 2020-04-09 2024-04-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 Method for manufacturing laser diode bar, laser diode bar, and wavelength beam combining system

Also Published As

Publication number Publication date
JP3696182B2 (en) 2005-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6734530B2 (en) GaN-based compound semiconductor EPI-wafer and semiconductor element using the same
JP3696182B2 (en) Semiconductor laser element
JP3876649B2 (en) Nitride semiconductor laser and manufacturing method thereof
US8432946B2 (en) Nitride semiconductor laser diode
JP3515974B2 (en) Nitride semiconductor, manufacturing method thereof and nitride semiconductor device
US20020094002A1 (en) Nitride semiconductor layer structure and a nitride semiconductor laser incorporating a portion of same
JP2000232238A (en) Nitride semiconductor light-emitting element and manufacture thereof
JP2000040858A (en) Optical semiconductor device, manufacture thereof and semiconductor wafer
US20010028063A1 (en) Group III nitride compound semiconductor device and Group III nitride compound semiconductor light-emitting device
WO2002103812A1 (en) Nitride semiconductor, production method therefor and nitride semiconductor element
JP2009081374A (en) Semiconductor light-emitting device
JP2001352098A (en) Semiconductor light-emitting element and its manufacture
JP2003332688A (en) Iii nitride based compound semiconductor laser
US10141720B2 (en) Nitride semiconductor laser element
JP2002344088A (en) Nitride semiconductor laser element and optical device including the same
US8896002B2 (en) Method for producing semiconductor laser, semiconductor laser, optical pickup, and optical disk drive
JP4631214B2 (en) Manufacturing method of nitride semiconductor film
JP2001196702A (en) Iii nitride compound semiconductor light-emitting element
JP4683731B2 (en) Nitride semiconductor laser device and optical device including the same
JPH0955536A (en) Group iii nitride based compound semiconductor light emitting element and its manufacture
JP2000183466A (en) Compound semiconductor laser and its manufacturing method
JP2001057463A (en) Film structure and element of nitrogen compound semiconductor element, and manufacture of them
JP4481385B2 (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
JP2004165550A (en) Nitride semiconductor element
JP3543628B2 (en) Method for growing nitride III-V compound semiconductor and method for manufacturing semiconductor light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040824

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040907

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041104

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050621

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050628

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3696182

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100708

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110708

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110708

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120708

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120708

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130708

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees