JP2004200431A - 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】p型GaNコンタクト層16上にAlGaN膜17を島状に成長させる工程と、前記島状のAlGaN膜17をマクスとして前記p型GaNコンタクト層16を選択的にエッチングして突形状ドット18を形成する工程と、前記突形状ドット18を形成した電極形成領域上にp型のオーミック電極19を形成する工程を有する。
【選択図】 図7
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、III族元素の窒化物半導体、またはこれらの混晶からなる窒化物系半導体発光素子およびその製造方法に係わり、特に大電流(数百ミリアンペア)で動作させる高光束の発光素子に好適な構造を有する窒化物系半導体発光素子およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体発光素子、なかでも発光ダイオード(LED)は、フルカラーディスプレイ、交通信号機器、車載用途などに幅広く用いられている。
【0003】
近年、照明用途に、蛍光体と組み合わせて白色が実現できる窒化ガリウム系半導体(InGaAlN)によるLEDが注目されており、数百mAを超える大電流で駆動する高光束LEDの開発が盛んに行われている。
【0004】
この種の従来の代表的なLEDの製造方法について、図11を用いて説明する。図11に示すように、MOCVD(Metal Organized Chemical Vapor Deposition)法によりサファイア基板101の(0001)面上に、バッファ層102、n型GaNコンタクト層103、n型AlGaNクラッド層104、MQW発光層105、p型AlGaNクラッド層106およびp型GaNコンタクト層107をこの順序で積層する。
【0005】
次に、RIE(Reactive Ion Etching)法によりp型GaNコンタクト層107からn型GaNコンタクト層103までの一部の領域をエッチングにより除去し、n型GaNコンタクト層103のn電極形成領域を露出させる。
【0006】
そして、表面が平坦なp型GaNコンタクト層107の上にp電極108を形成し、表面が平坦な露出したn電極形成領域にn電極109を形成して、LEDが製造される。
【0007】
一般に、p型添加物としてはMgが用いられるが、MgはGaN結晶中のアクセプタ準位が比較的深いことや、原子状水素によるアクセプタの不活性化効果があることが知られている。このため、Mgを添加したp型GaNコンタクト層107では、十分な量のキャリア濃度を得ることは困難で、抵抗が大きくなる。
【0008】
以上のように製造されたLEDでは、p型GaNコンタクト層107とp電極108との接触抵抗が増大するのでp電極108と良好なオーミック接触を得ることが困難であり、動作電圧が高くなる。
【0009】
これにより、LEDの発熱が増大し、LEDの性能および信頼性が低下する問題がある。
【0010】
この問題を解決する窒化物系半導体素子およびその製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0011】
この特許文献1に開示された窒化物系半導体素子の製造方法について、図を用いて説明する。図12は、その半導体素子(レーザ)を示す断面図である。図12において、従来のLEDと同一の構成部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【0012】
図において、このp型GaNコンタクト層107には、ストライプ状の凹凸形状110(周期数〜数十μm、凹部の深さ数十〜数百nm)が形成され、その凹凸形状110の面に、p電極108が形成されている。
【0013】
この凹凸形状110は、p型GaNコンタクト層107の上面にSiO2等からなるマクスを形成し、レジストを塗布してフォトリソグラフィー技術によりストライプ状のパターンを形成したのち、RIE法を用いてp型GaNコンタクト層107の表面をエッチングすることにより形成されている。
【0014】
さらに、凹凸形状としては、ストライプの断面が鋸歯状の凹凸形状や、断面が矩形状のストライプを直行させた格子状の凹凸形状も開示されている。
【0015】
このように、凹凸形状110の面に電極を形成することにより、平坦な面に電極を形成した場合に比べて、p電極108とp型GaNコンタクト層107の接触面積が大きくなり、接触抵抗が低減する。
【0016】
しかしながら、特許文献1に開示された窒化物系半導体素子およびその製造方法では、ストライプ状の凹凸形状を形成するためにフォトリソグラフィー工程やRIE工程を必要とするため、製造工程が複雑になり、製造に長い時間を要す。従って、製造コストの増大を招くなどの問題がある。
【0017】
また、フォトリソグラフィー技術では、ストライプの周期が上記の範囲より小さい数μm以下の微細な凹凸形状を形成して接触面積を増やすことにより接触抵抗を低減させることは難しい。
【0018】
そのため、さらに動作電圧を下げることが困難であり、数百mAを超える大電流で駆動する高光束LEDに十分な動作電圧を確保できない問題がある。
【0019】
また、SiO2マスク材からのSiの汚染、RIE工程での残留ダメージや、ストライプ状凹凸形状ではモールド樹脂からの応力が不均一になりやすいなど、信頼性に影響を及ぼす恐れがある。
【0020】
【特許文献1】
特開2002−16312号公報(6頁、図3)
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、特許文献1に開示された窒化物系半導体素子の製造方法では、十分な接触抵抗のp電極を容易に得ることは困難であった。
【0022】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、p電極の十分な接触抵抗が確保され、かつ製造が容易な窒化物系半導体発光素子およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の窒化物系半導体発光素子の製造方法では、半導体または絶縁体基板上に第1導電型の窒化物系半導体層、pn接合を有する窒化物系半導体層からなる発光層および、第2導電型の窒化物系半導体層を順次形成する工程と、次に、この第2導電型の窒化物系半導体層上にAlGaN膜を島状に成長させる工程と、この島状のAlGaN膜をマクスとして、第2導電型の窒化物系半導体層の表面を選択的にエッチングし、表面に不均一な段差形状を形成する工程と、しかる後、この不均一な段差形状を有する第2導電型の窒化物系半導体層表面にオーミック電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
【0024】
本発明によれば、第2導電型の窒化物系半導体層上にAlGaN膜を島状に成長させ、この島状のAlGaN膜をマスクとして、第2導電型の窒化物系半導体層の表面を選択的にエッチングし、表面に不均一な段差形状を形成している。従って、簡単にして、且つ電極との接触面積が増大して十分な接触抵抗が得られる。
【0025】
また、本発明の窒化物系半導体発光素子では、半導体または絶縁体基板と、この基板上に形成された第1導電型の窒化物系半導体層と、この第1導電型の窒化物系半導体層上に形成されたpn接合を有する窒化物系半導体層からなる発光層と、この発光層上に形成され、且つ表面に不均一な段差形状が形成された第2導電型の窒化物系半導体層と、この不均一な段差形状を有する第2導電型の窒化物系半導体層表面に形成された第1のオーミック電極と、前記第1導電型の電極形成領域上に形成された第2のオーミック電極とを有することを特徴とする。
【0026】
本発明によれば、第2導電型の窒化物系半導体層表面に不均一な段差形状を設けたので、電極との接触面積が増大して十分な接触抵抗が得られる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0028】
(第1の実施の形態)
図1乃至図7は、本発明の第1の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【0029】
まず、図1に示すように、MOCVD法により、サファイアよりなる基板11の(0001)C面上に窒化物系半導体層を成長させる。
【0030】
ここでは、キャリアガスとして水素または水素と窒素の混合ガスを用い、III族の原料ガスとしてAl、Ga、Inの有機金属化合物であるトリメチルアルミニュウム(TMA)、トリメチルガリウム(TMG)、トリメチルインジウム(TMI)およびV族の原料ガスとしてアンモニアガス(NH3)を用いる。そして、第1の導電型であるn型のドーパントとしてシランガス(SiH4)を、第2の導電型であるp型のドーパントとしてMgの有機金属化合物であるシクロペンタンジエニルマグネシウム(Cp2Mg)をそれぞれ用いている。
【0031】
始めに、サファイア基板11をMOCVD装置の反応容器内にセットし、容器内を水素で十分置換した後、水素を流しながら基板の温度を1050℃まで昇温して、サファイア基板11のサーマルクリーニングを行う。
【0032】
次に、第1導電型の窒化物系半導体層としてSiをドープしたn型GaNコンタクト層12とn型AlGaNクラッド層13を順次、積層形成する。Siをドープしたn型GaNコンタクト層12は高いキャリア濃度が得られるので、n電極と十分なオーミック接触が得られる。
【0033】
続いて、pn接合を有する窒化物系半導体層からなる発光層として、InGaN/GaNの多層構造のMQW発光層14を形成する。InGaNのIn組成に応じて、青緑から紫外までの発光波長を適時選択することができる。
【0034】
そして、第2導電型の窒化物系半導体層としてMgをドープしたp型AlGaNクラッド層15とp型GaNコンタクト層16を順次、積層形成する。
【0035】
次に、図2に示すように、p型GaNコンタクト層16上にp型AlGaN膜17を成長させる。図2(a)は、p型AlGaN膜を示す平面図、図2(b)は、図2(a)のA−A線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図である。
【0036】
一般に、AlGaNが成長する温度範囲は800℃から1200℃であり、AlGaNが2次元的に成長しやすい900℃以上からAlGaNの熱分解が激しくなる1150℃以下の成長温度が好ましいとされている。
【0037】
ここでは、p型AlGaNを成長させる温度は、AlGaNが2次元的に成長する温度を超えないように、例えば900℃に設定しておく。これによりAlGaNが3次元的に成長し、例えば、図2(a)に示すような略六角形状で大きさが数μmから数十μmの島状のAlGaN膜17が多数得られる。
【0038】
この島の形状は、キャリアガスに窒素を用いることや、あるいは水素と窒素の混合ガスにしてその流量比や成長温度を変えることにより制御することができる。
【0039】
続いて、島状AlGaN17の膜厚が所定の厚さ、例えば、0.1μmになったところで、TMA、TMGの供給を停止し、島状AlGaN17の成長を停止する。
【0040】
次に、図3に示すように、水素または水素と窒素の混合ガス中に晒すことにより、島状AlGaN17をマクスとしてp型GaNコンタクト層16の表面をエッチングする。この工程は、島状AlGaN17の成長を停止した後にアンモニアガスの供給を停止することにより連続して行うことができる。
【0041】
実験によれば、p型GaNコンタクト層16のエッチング速度は雰囲気ガス種や温度により制御できるが、さらに島状AlGaN17のAlの混晶比によっても制御できることが判明している。
【0042】
例えば、雰囲気ガスが水素と窒素の混合ガスH2:N2=1:9で温度が900℃の時には0.002μm/秒であり、雰囲気ガスが水素で温度が1000℃の時には0.4μm/秒である。
【0043】
図4は、雰囲気ガスが水素で温度が900℃におけるAlGaNのAlの混晶比とGaNとの相対的なエッチング速度の関係を示したものである。図より、Al組成が0.05のAlGaNではGaNの1/5のエッチング速度であり、Al組成が0.07以上のAlGaNではほとんどエッチングされない。
【0044】
このように、p型AlGaN17をマクスとしてp型GaNコンタクト層16を選択的にエッチングすることができる。
【0045】
そして、図5(a)に示すよう、ここでは島状AlGaN17の膜厚を0.1μm、Al組成を0.05、雰囲気ガスを水素と窒素の混合ガスH2:N2=1:1、温度を900℃として島状AlGaN17のマクスが消失するまでエッチングを行い、サイズが大小入り混じった多数の突形状ドット18を形成した。
【0046】
ここで、突形状ドット18の電子顕微鏡観察から表面がざらざらな状態であり、表面に図5(b)に模式的に示すような微細な窪み18cを有することが認められた。この微細な窪み18cはエッチングに際し、p型GaNコンタクト層16の表層が熱分解して必然的に形成されたものと推察される。
【0047】
なお、エッチング後のp型GaNコンタクト層16の表面に金属Gaのドロップレットが残存することがあるが、エッチング工程が終了した後、反応容器から基板11を取り出して、基板11を塩酸系エッチャントにて処理することにより取り除くことが出来る。
【0048】
次に、Mgをドープしたp型GaNコンタクト層16に活性化処理を施して、比抵抗が1Ωcm以下としている。
【0049】
次に、図6に示すように、微細な窪み18cを有する突形状ドット18が形成されたp型GaNコンタクト層16にNiとAuを蒸着して熱処理を施すことにより、p電極19を形成した。
【0050】
そして、p電極19面にTLM(Transmission Line Model)パターンをフォトリソグラフィー法により形成して接触抵抗を測定したところ、接触抵抗は2×10−4Ωcm2であり、従来の平面へ電極を形成した場合の1×10−3Ωcm2と比較して1/5に低減することが出来た。
【0051】
この改善率は突形状ドット18による表面積の増加分を上回るもので、その理由は今のところ明らかではないが、凹凸部での面方位の異なる側面において何らかの理由、例えば、突形状ドット18が有する微細な窪み18cへの電極材の滲入により接触面積が著しく増加して、コンタクト特性が改善しているものと推察される。
【0052】
さらに、この突形状ドット18の表層にはV族元素である窒素が抜けてIII-Vの結晶構造が崩れている領域、いわゆる「化学量論的組成から外れる領域」が存在しており、このことが関与している可能性が示唆される。
【0053】
このように、p型GaNコンタクト層16に突形状ドット18を形成することにより接触抵抗が低減され、突形状ドット18に微細な窪み18cを有することによりさらに接触抵抗が低減できる。
【0054】
次に、図7に示すように、RIE法によりp型GaNコンタクト層16からn型GaNコンタクト層12までの一部の領域をエッチングにより除去して、n型GaNコンタクト層12のn電極形成領域を露出させる。
【0055】
そして、露出した表面が平坦なn電極形成領域にTi/Alを蒸着して熱処理を施すことによりn電極20を形成し、p電極19を透明電極構造としたLED21を製造した。
【0056】
このLED21を、リードフレーム(図示せず)に取り付けて通電したところ、動作電流200mAにおける動作電圧は3.2Vであり、p型GaNコンタクト層16に突形状ドット18を形成していない従来構造のLEDの3.5Vと比較して動作電圧を低減することができた。
【0057】
また、樹脂モールド(図示せず)して、光出力を測定したところ10%程の向上が見られた。これは、大小多数の突形状ドット18による光散乱効果により、LED21からの光取り出し効率が向上したものと考えられる。さらに、モールド樹脂による信頼性についても遜色ないものであった。
【0058】
以上説明したように、本発明の第1の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法では、島状のAlGaN17をマクスとしてp型GaNコンタクト層16に突形状ドット18をMOCVD装置の反応容器内で連続して形成する工程を有する。
【0059】
従って、p型GaNコンタクト層16とp電極19の接触面積が増大して十分な接触抵抗が得られ、かつフォトリゾグラフィー工程やRIE工程を用いる必要がないので製造工程が簡単で容易である。
【0060】
(第2の実施の形態)
図8(a)乃至図8(d)は、本発明の第2の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法において、突形状ドット18の形成方法を工程順に示す断面図である。本実施の形態において、上記第1の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【0061】
図に示すように、第2の実施の形態が第1の実施の形態と異なる点は、突形状ドット18を形成する工程を2回繰り返し行うことにより、突形状を鋭くする工程を有することである。
【0062】
即ち、図8(a)および図8(b)に示すように、p型GaNコンタクト層16上にp型AlGaN17を島状に成長させた後、島状AlGaN17をマクスとしてp型GaNコンタクト層16の表面をエッチングして突形状ドット18を形成する。
【0063】
次に、図8(c)に示すように、突形状ドット18が形成されたp型GaNコンタクト層16上に、1回目の島状AlGaN17のサイズより小さい島状のAlGaN17aを再度成長させる。
【0064】
島のサイズを小さくするには、成長温度を低くすることが好ましく、サイズが数μm以下の島状AlGaN17aも形成することができる。
【0065】
これにより、突形状ドット18の頂部および突形状ドット18間にも島状AlGaN17aを成長させることができる。また、突形状ドット18の側面にもAlGaN17aが被着することがあるが、次のエッチング工程で剥離され消失するので特に影響を及ぼさない。
【0066】
次に、図8(d)に示すように、島状AlGaN17aをマクスとしてp型GaNコンタクト層16を再度エッチングする。これにより、高く尖った突形状ドット18aと、新たな突形状ドット18bが形成される。
【0067】
これにより、大小多数の突形状ドット18a、18bが形成され、p電極との接触面積がさらに大きくなるため接触抵抗がより低減できる。
【0068】
以上説明したように、本発明の第2の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法では、島状のAlGaN17、17aをマクスとしてp型GaNコンタクト層16に突形状ドット18a、18bをMOCVD装置の反応容器内で連続して形成する工程を有する。
【0069】
従って、p型GaNコンタクト層16とp電極19の接触面積がさらに増大して十分な接触抵抗が得られ、かつフォトリゾグラフィー工程やRIE工程を用いる必要がないので製造工程が簡単で容易である。
【0070】
次に、本発明の窒化物系半導体発光素子の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図9は、本発明による第1の実施の形態に係わる製造方法により作製した窒化物系半導体発光素子を示す断面図である。
【0071】
図に示すように、本実施の形態のLEDでは、MOCVD法により、サファイアからなる基板11の(0001)C面上に、第1導電型の窒化物系半導体層としてSiをドープしたn型GaNコンタクト層12とn型AlGaNクラッド層13が順次、積層形成され、その上にpn接合を有する窒化物系半導体層からなる発光層としてInGaN/GaNの多層構造のMQW発光層14が形成され、さらに第2導電型の窒化物系半導体層としてMgをドープしたp型AlGaNクラッド層15とp型GaNコンタクト層16が順次、積層形成されている。
【0072】
そして、p型GaNコンタクト層16には、大小多数の突形状ドット18が形成されている。突形状ドット18のサイズは、大きいものでは数μmから数十μm、小さいものでは百nmから数μmであり、その突起の高さは、百nmから1μmである。また、その密度は凡そ104mm−2程である。
【0073】
また、この突形状ドット18を形成したp型GaNコンタクト層16の電極形成領域にNi/Auからなるp電極19aが形成されている。
【0074】
さらに、RIE法によりp型GaNコンタクト層16からn型GaNコンタクト層12までの一部の領域をエッチングすることにより露出したn電極形成領域にTi/Alからなるn型電極20aが形成され、フリップチップ型のLED31が得られる。
【0075】
図10は、図9に示すLED31を用いた窒化物系半導体発光装置の断面図である。
【0076】
図に示すように、サファイア基板11が発光観測面になるように、LED31が外囲器32に形成された反射カップ33の中に載置され、p電極19aおよびn電極20aがボールボンディングによりリードフレーム34a、34bに固着されている。
【0077】
そして、反射カップ33の中に透明ゲル状樹脂35を充填して透明樹脂レンズ36を外囲器32に固着することにより、窒化物系半導体発光装置37が得られる。
【0078】
この半導体発光装置37の、動作電流200mAにおける動作電圧は3.2Vであり、p型GaNコンタクト層16に突形状ドット18を形成していない従来構造のLEDの3.5Vと比較して動作電圧を低減することができた。
【0079】
さらに、動作電流を増加させても、活性層の全面が発光し特定部位への電流集中等は見られず、発熱の影響による光出力の飽和や、信頼性の低下は見られなかった。
【0080】
以上説明したように、本発明の窒化物系半導体発光素子によれば、p型GaNコンタクト層16に大小多数の突形状ドット18を設けたので、p型GaNコンタクト層16とp電極19aとの接触面積が増大して十分な接触抵抗が得られ、大電流で駆動する高光束LEDに十分な動作電圧が確保できる。
【0081】
上述の実施の形態においては、島状AlGaN17を形成する工程と島状AlGaN17をマクスとしてGaNコンタクト層16をエッチングする工程を同一MOCVD装置の反応容器内で連続して行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、別々の装置で行っても構わない。
【0082】
また、突形状ドット18をp型GaNコンタクト層16に形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、コンタクト層としてはAlやInを含む窒化物系半導体層でも構わない。
【0083】
さらに、突形状ドット18を形成する工程を2回繰り返して、突形状ドット18a、18bを形成する場合について示したが、これに限定されるものではなく、島状のAlGaN17aのサイズや厚さ、およびAl組成を種々変更しながらさらに繰り返しても構わない。
【0084】
更に、また、基板11が絶縁体のサファイアの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、SiCやGaNなどの半導体基板でも構わない。
【0085】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の窒化物系半導体発光素子および製造方法によれば、十分な接触抵抗のp電極が容易に得られ、十分な動作電圧の半導体発光素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法の第1段階を示す断面図。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法の第2段階を示す図で、図2(a)はその平面図、図2(b)は図2(a)のA−A線に沿う断面図。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法の第3段階を示す断面図。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法におけるAlGaNのAl組成とエッチング速度の関係を示す図。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法の第4段階を示す図で、図5(a)はその断面図、図5(b)は要部の拡大断面図。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法の第5段階を示す断面図。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法の第6段階を示す断面図。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係わる窒化物系半導体発光素子の製造方法を工程順に示す断面図。
【図9】本発明による窒化物系半導体発光素子を示す断面図。
【図10】本発明による窒化物系半導体発光装置を示す断面図。
【図11】従来の製造方法による窒化物系半導体発光素子を示す断面図。
【図12】従来の製造方法による電極形成面に凹凸形状を有する窒化物系半導体素子を示す断面図。
【符号の説明】
11 サファイア基板
12 n型GaNコンタクト層
13 n型AlGaNクラッド層
14 MQW発光層
15 p型GaNコンタクト層
16 n型AlGaNクラッド層
17、17a 島状AlGaN膜
18、18a、18b 突形状ドット
18c 微細な窪み
19、19a p電極
20、20a n電極
21、31 LED
32 外囲器
33 反射カップ
34a、34b リードフレーム
35 透明ゲル状樹脂
36 透明樹脂レンズ
37 半導体発光装置
Claims (11)
- 半導体または絶縁体基板上に第1導電型の窒化物系半導体層、pn接合を有する窒化物系半導体層からなる発光層および第2導電型の窒化物系半導体層を順次形成する工程と、
次に、この第2導電型の窒化物系半導体層上にAlGaN膜を島状に成長させる工程と、
この島状のAlGaN膜をマクスとして、第2導電型の窒化物系半導体層の表面を選択的にエッチングし、表面に不均一な段差形状を形成する工程と、
しかる後、この不均一な段差形状を有する第2導電型の窒化物系半導体層表面にオーミック電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする窒化物系半導体発光素子の製造方法。 - 前記不均一な段差形状は、突形状ドットであることを特徴とする請求項1記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記突形状ドット表面に微細な窪みを有することを特徴とする請求項2記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記突形状ドット表面に化学量論的組成から外れる領域を有することを特徴とする請求項2記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記AlGaN膜を島状に成長させる工程は、キャリアガスに窒素または窒素と水素の混合ガスを用い、AlGaNが2次元的に成長する温度を超えない温度領域でMOCVD法により成長させる工程を有し、
前記第2導電型の窒化物系半導体層を選択的にエッチングする工程は、水素もしくは水素と窒素の混合ガス雰囲気中で加熱する工程を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。 - 前記AlGaN膜を島状に成長させる工程と前記第2導電型の窒化物系半導体層を選択的にエッチングする工程を、同一のMOCVD装置内で連続して1回または複数回数繰り返して行うことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 半導体または絶縁体基板と、
この基板上に形成された第1導電型の窒化物系半導体層と、
この第1導電型の窒化物系半導体層上に形成されたpn接合を有する窒化物系半導体層からなる発光層と、
この発光層上に形成され、且つ表面に不均一な段差形状が形成された第2導電型の窒化物系半導体層と、
この不均一な段差形状を有する第2導電型の窒化物系半導体層表面に形成された第1のオーミック電極と、
前記第1導電型の電極形成領域上に形成された第2のオーミック電極と、
を有することを特徴とする窒化物系半導体発光素子。 - 前記不均一な段差形状は、突形状ドットであることを特徴とする請求項7記載の窒化物系半導体発光素子。
- 前記突形状ドット表面に微細な窪みを有することを特徴とする請求項8記載の窒化物系半導体発光素子。
- 前記突形状ドット表面に化学量論的組成から外れる領域を有することを特徴とする請求項8記載の窒化物系半導体発光素子。
- 第2導電型の窒化物系半導体層が、p型のInGaAlN系材料からなることを特徴とする請求項7乃至請求項10のいずれか1項に記載の窒化物系半導体発光素子。
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