JP2004531894A - 紫外線発光ダイオード - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
発明の分野
本出願は、「紫外線発光ダイオード(Ultraviolet Light Emitting Diode)」という名称で2001年6月15日に出願された仮特許出願第60/298,835号の優先権を主張する。本発明は、発光ダイオード(LEDs)に関するものであり、特に電磁スペクトルの紫外(UV)部分で発光するIII族窒化物から形成された発光ダイオードに関するものである。本出願は、以下の同時係属出願:すなわち、「多重量子井戸発光ダイオード構造(Multi-Quantum Well Light Emitting Diode Structure)」という名称で2001年5月30日に出願された第60/294,445号、「多重量子井戸と超格子構造とを有する発光ダイオード構造(Light Emitting Diode Structure with Multi-Quantum Well and Superlattice Structure)」という名称で2001年5月30日に出願された第60/294,308号、及び「ガリウム無含有層を有するIII族窒化物発光デバイス(Group III Nitride Light Emitting Devices with Gallium-Free Layers)」という名称で2000年11月3日に出願された第09/706,057号と関連があり、そのそれぞれの内容は本明細書に完全に引用したものとする。
【0002】
発明の背景
本発明は、発光ダイオードに関するものである。当業者には充分に理解されるように、そのほとんど基本的な形態では、発光ダイオードは、少なくとも1つのp−n接合(ダイオード)を含み、且つ電流がデバイスを流れる(導入される)ときに、特有な色の光(光子)を放射する1種類以上の半導体材料から作製される。
【0003】
発光ダイオードは半導体材料から作製されるので、発光ダイオードとは、「固体」デバイスの一群、すなわち、固体組成物で形成され、且つ例えば真空管のような極めて初期世代の電子装置を特徴付けるガス又は真空の中を通る電子の流れを用いずに動作する電気的又は電子的なデバイスを意味している。ますます増加する多くの電子用途では、固体デバイスは、比較的低コスト、高信頼性、小サイズ、軽量、及び派生的な利点を有することから、圧倒的に好まれている。
【0004】
特に、発光ダイオードは、すべてのタイプのデバイスにおいて、ほとんど至る所で用いられている。近年、可視スペクトルの青色部分を放射する発光ダイオードの利用可能性により、発光ダイオードの利用可能用途が再び拡大している。青色光を提供することに加えて、適当な波長(約455〜 492ナノメートル)を有する青色LEDsを、他の三原色(一般的に青に比べて更に広範に利用できる赤色及び緑色)のLEDsと結合させて、多くの目的のための可視カラーの多数の組合せを作ることができる。実際、発光ダイオードにおけるすべての三原色の利用可能性により、白色光(すなわち、すべての三原色の組合せ)の固体状態での生成の可能性が開かれた。そのようなデバイスは、消費者市場及び他の商業領域において市販数が増加している。
【0005】
当業者には更に理解されるように、LEDによって生成される色は、多くのファクターに基づいているが、補償ドーピングスキーム(compensated doping schemes)を含む様々なドーピングスキームと使用され、しばしば組合される半導体材料のバンドギャップに主として左右される。しかしながら、半導体材料のフルバンドギャップは、光子を生成できるエネルギー遷移における制限ファクターであるので、用いられる半導体材料は基本的なファクターである。而して、バンドギャップが小さい材料では、可視スペクトルのより高いエネルギー(青色及び紫色)部分に相当する充分なエネルギー(対応する波長及び周波数)を有する光子を生成させることができない。特に、青色光子を生成させるためには、材料は、(例えば、492nm光子のためには)少なくとも2.5eVのバンドギャップを有していなければならず、その基準を満たすのはほんの比較的少数の半導体材料にすぎない。そのような材料としては、III族窒化物、炭化珪素(SiC)、及びダイヤモンドが挙げられる。
【0006】
青色LEDsでは炭化珪素ベースのデバイスに多くの関心が集まり成果も得られたが、間接発光体(indirect emitter)ではなく直接発光体としての特徴により、最近ではIII族窒化物により多くの関心が集まっている。簡単に言えば、直接発光体は、バンドギャップ遷移のエネルギーのすべてを含んでいる光子を生成させるが、間接発光体は、光子として遷移エネルギーのいくらかを放射し、且つ振動エネルギー(音子)としても遷移エネルギーのいくらかを放出する。而して、LEDでは、直接遷移は、間接遷移に比べてより効率が良い。更に、III族窒化物材料のバンドギャップは、該窒化物の原子組成によって、いくぶん調整することができる。而して、青色発光ダイオードは、一般的に、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、及び窒化インジウム、及びそれらの材料の様々な三元バージョン及び四元バージョンを組合せて作製される。特に、窒化インジウムガリウムは、そのバンドギャップを、存在するインジウムの量を調節することによって調整できるので、魅力的な候補である。
【0007】
青色LEDはLEDの用途範囲を広げたが、青色LEDの使用は、他のより世俗的な理由によって、白色光を生成させる場合にはある程度制限されることがある。例えば、赤色・緑色・青色を組合せて白色光を生成させるために、ランプ又はピクセルは、赤色LED、青色LED及び緑色LEDを含有していなければならない。更に、3つのLEDsを収容し且つ動作させるために必要な回路及び物理的配置を作製することは、3つのLEDsをデバイス中に組み込むときには、単色LEDsに比べて更に複雑である。
【0008】
而して、最近の関心は、蛍光材料及び燐光材料と共に単色LEDsを用いて、単一LEDsから所望の色を生成させることに集まっている。多くの材料は、可視スペクトルの光に対して蛍光又は燐光で応答するので、可視LEDsに応答するが、スペクトルの紫外部分におけるより高エネルギーの光子には更に良く応答する傾向がある。また、ある種の可視LED−蛍光燐光体の組合せには特有の短所が認められる。例えば、青色LEDからの比較的高いエネルギー光子は、多くの材料において燐光(白色光の燐光を含む)を生起させる。しかしながら、青色LEDは燐光を誘発させるので、その光は、所定の用途では望ましくないかもしれない青色成分を常に有する傾向がある。
【0009】
而して、蛍光照明又は燐光照明のための励起光源として紫外(UV)LEDsを使用することに大きな関心が集まっている。理論では、適当な波長放射及び周波数放射を生起させる単一UV LEDは、補色蛍光燐光体(complementary phosphor)から、適当な白色光放射を生起させることができる。換言すれば、蛍光燐光体を組み込むことによって、単一UV LEDは、分離した赤色LEDs、緑色LEDs及び青色LEDsを必要とするのと同じ白色光を生起させることができる。その例としては、液晶ディスプレーデバイスのための、例えば携帯電話のディスプレーのためのバックライトとしての可能性が挙げられる。更に、単一LEDsからの白色光の生成は、室内照明及び屋外照明を含む多くの用途で利点を提供する。而して、スペクトルのUV部分において、効率的且つ満足の行く様式で放射できる発光ダイオードを製造し改良することは望ましい目的である。
【0010】
発明の目的及び概要
而して、本発明の目的は、電磁スペクトルの紫外部分における周波数を生成させることができ、且つLEDと一緒に蛍光燐光体を用いるデバイスを包む関連デバイス及び関連装置の中に組み込んで白色光を生成できる発光ダイオードを提供することにある。
【0011】
本発明は、電磁スペクトルのUV部分において放射する発光ダイオードによって、上記目的を達成する。
別の面では、本発明は、LEDと適当な蛍光燐光体とを組合せて、白色光を放射するデバイスを製造することである。
【0012】
更に別の面では、本発明は、UV発光ダイオードを製造する方法である。
本発明の上記及び他の目的及び利点と、同じことが達成される方法は、添付の図面と詳細な説明とに基づいて明らかになる。
【0013】
好ましい態様の詳細な説明
図1は、従来技術における単純な従来のLEDに関する概略横断面図である。LED10は、基板11と、p−n接合を形成するn型及びp型エピタキシャル層12及び13それぞれとから形成されている。オーミックコンタクト14及び15は、基板11が導電性である状態でデバイスを完成させている。一般的に同様な構造を有する炭化珪素で形成された青色LEDの例は、本発明と一緒に同一の譲受人に譲渡されている米国特許第4,918,497号及び第5,027,168号に記載されている。炭化珪素を用いるデバイスでは、基板11は、典型的には、第一エピタキシャル層12と同じn型である。上部エピタキシャル層13はp型である。上記特許及び多くの他の特許に記載されているように、基板としての炭化珪素の利点の一つは、導電性にドープして、図1に示してあるデバイスの縦型配向を可能にすることができる点である。当業において使用される場合、「縦型」という用語は、例えばサファイアのような非導電性基板を組み込んでいるLEDのような側方ではなく、末端から末端へとデバイス中を電流が流れることができるように、オーミックコンタクト14及び15が、デバイスの反対側の末端に配置されていることを示している。最も単純な運転では、電流がLED10を通過するとき、層12及び13からのホール及び電子が結合して、光子の形態でエネルギーを放出する。デバイスのバンドギャップ又は他の面(例えば、補償ドーピング)によって固有のエネルギー分離が規定される場合、光子は、電磁スペクトルの可視部分に存在するので、可視光を形成する。もちろん、同じ様式において、エネルギー遷移が小さいと、スペクトルの赤外部分に相当する低いエネルギーの光子が生成され、またエネルギー遷移が大きいと、スペクトルの青色部分、紫色部分、及び紫外部分に相当する高いエネルギーの光子が生成される。
【0014】
図2は、横断面で切り取った本発明が図示されており、一般的に20とする。概観すれば、デバイス20は、炭化珪素基板21上に形成される。好ましい態様では、基板21は、6H又は4HポリタイプのSiCから形成され、4Hは、そのより良好な電気的特性及びUVに対する透明性の故に最も好ましい。それに対して、6Hポリタイプは、スペクトルのUV領域を吸収する傾向がある。
【0015】
基板21は、炭化珪素基板21と、その格子定数及びデバイスの他の残りの部分の格子定数との間に、結晶転移及び電子遷移を提供する窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)バッファ層22を支持している。本明細書で使用する場合、式AlGaNは、より完全な式AlxGa1−xN(式中、1≧X≧0)を示している。バッファ構造及び組成物の例は、その内容を本明細書に完全に引用したものとする米国特許第5,393,993号及び第5,523,589号に記載されている。表1は、バッファ層22及び図2に示してある残りの層に関する好ましい厚さの範囲を示している。バッファ層22は、本発明の好ましい態様の素子を形成しているが、任意の素子である。
【0016】
また、図2は、バッファ層22が、炭化珪素基板の表面上に複数の窒化ガリウムドット23(ドット23はAlGaNキャップ24で隠蔽されている)も含んでいることも示している。而して、バッファ層22は、ドット23及びそれらのキャップ24上に存在しているものとして記述することもできる。同様に、窒化ガリウムドット23及びAlGaNキャップ24は、必須の素子ではないが、本発明の好ましい態様の素子を形成する。
【0017】
次の層は、n型の珪素でドープされている窒化ガリウム(GaN)層25であるので、好ましいn型炭化珪素基板に適合しており、且つデバイス20の全体的な縦型配向を可能にしている。窒化ガリウム層25は、長方形26によって概略示されている窒化珪素(Si3N4)の不連続層も含む。長方形は概略的に示してあるものであり、その層は、不連続であって、特定の幾何学的形状に限定されない。而して、GaN層25は、バッファ層22及び不連続(Si3N4)層26の両方の上に存在しているものとして記述することもできる。
【0018】
図2には、AlGaNバッファ層22の上面上に存在している窒化珪素層26が図示してあるが、この位置は、好ましく且つ例示であって、本発明を限定するものではない。より広い意味で、窒化珪素層26は、活性層よりも下にあり、且つAlGaN層又はGaN層でキャップされていて、欠陥を低減させる働きをすべきである。
【0019】
窒化珪素層26は、SiC基板21で発生する傾向がある結晶中における転位の伝搬を低減させるように機能する。前記の転位は、III族窒化物層中を伝搬する傾向はあるが、転位の再現が妨げられるのでSi3N4部分(エピタキシャル横方向オーバーグロース)は伝搬しない。実際に、Si3N4層26は欠陥密度を減少させることができる。而して、窒化珪素層は本発明の必須の素子ではないが、好ましい態様の素子を形成する。
【0020】
デバイスの次なる部分は、図2において広範に27で示してある超格子(図3で更に詳細に考察する)及び超格子27上にあるn型ドープト窒化ガリウム層30である。この層は、多重量子井戸(“MQW”)31(図4)の方への適当な遷移を提供する。好ましい態様では、層30は、ドープト部分及びアンドープト部分の両方を含む。ドープト部分は、n型であり、厚さは約250オングストローム(表1を参照されたい)であって、超格子27に直接隣接している。アンドープト部分は、厚さ約35オングストロームであり、好ましくはMQW31に接している。層30のこの部分がドーピングされないように防止することは、MQWの第一周期のInGaN部分を望ましくないドーピングから保護するのに役立つ。
【0021】
多重量子井戸31は、好ましい態様ではアンドープされているが、マグネシウムでp型ドープすることができ又は珪素でn型ドープすることができる別の窒化ガリウム層32でキャップされる。次の層は、同様にアンドープされている窒化アルミニウムガリウム層33であり、更に次の層は、p型窒化アルミニウムガリウム(AlxGa1−xN(式中、1≧x≧0)層34及びp型GaN接触層35である。p型接触層35に対してオーミックコンタクト36及び基板21に対してp型接触層37をそれぞれ配置してデバイスを完成させる。接触層35は、好ましくは、GaNから形成される。なぜならば、GaNは、AlGaNに比べてより良好なオーミックコンタクトを提供するが、InGaNに比べて形成し難いからであり、またGaNは、p型接触層35のために最良の理論的特性を有するからである。好ましいGaNコンタクトは、GaNに対するコンタクトを制限しない。適当なInGaN又は超格子層も接触層として用いることができる。
【0022】
図3は、超格子構造27の拡大図である。好ましい態様では、超格子27は、それぞれ窒化インジウムガリウム(InGaN)40と窒化ガリウム層41の交互層の複数の繰返しセット(「周期」)から形成される。他の態様では、交互層は、両方ともに、インジウムとガリウムの異なるモル分率の組合せを有するInGaNであることができる。更に別の態様では、交互層は、アルミニウム、ガリウム及びインジウムの異なるモル分率を有するAlGaNであることができる。図3には、超格子27の3つの周期が図示してあり、好ましい態様では、デバイスは、そのような周期を50以下含むことができる。好ましい態様では、InGaN層40は約10オングストロームの厚さであり、窒化ガリウム層は約20オングストロームの厚さである。両方の層は、珪素でn型ドープされている。
【0023】
超格子27によって提供される利点は、理論的に理解されるものではなく、ある程度までは経験的に観察されるものである。而して、出願人は、超格子に関するいかなる特定の理論とも結び付けて考えたくはないが、得られた発光ダイオードは、超格子27を含んでいるときには、改良された性能、特に改良された輝度を示すことが測定された。少なくとも一面では、超格子は、応力解放を提供し、且つデバイスの窒化ガリウム部分と多重量子井戸31における窒化インジウムガリウム層との間の格子定数差を埋めるのに役立つことが認められる。また、超格子27は、有効キャリア濃度を増加させ、デバイスに必要とされる電圧を低下させるので、デバイスの光学的特性及び効率の両方が向上する。
【0024】
図4は、図2に示してある多重量子井戸31に関する更に詳細な拡大された概略横断面図である。超格子27の場合のように、多重量子井戸は、図4ではそれぞれ42と示してあるアンドープト窒化インジウムガリウム層と、それぞれ43と示してある窒化ガリウム層とから形成される基本構造の多くの繰返しを含む。窒化インジウムガリウム部分42はアンドープされており、デバイス中に存在する材料のすべての中でバンドギャップが最も小さく、キャリア密度が最も高い量子井戸を形成する。発明者は特定の理論に結び付けたくないが、アンドープトInGaNは、ドープトInGaNに比べてより高品質な傾向を有すると考えられる(すべての他のファクターは等しい)。而して、アンドープトInGaNは、本発明の現在のところの好ましい態様であるが、絶対的な制限ではない。
【0025】
更に、GaNとInGaNとから形成される周期は、好ましく且つ例示の態様であるが、広い意味では、交互層は、InyGa1−yNと交互に配置される又は四元AlxInyGa1−x−yN(式中、X+Y<1)と交互に配置されるInxGa1−xN(式中、1≧X≧0及び1≧Y≧0)と表すことができると理解される。そのような場合では、X及びYの値は、量子井戸42が層43に比べて小さいバンドギャップを確実に有するように選択される。
【0026】
好ましい態様では、窒化ガリウム層43のそれぞれは、3つの各部分から形成される。第一部分43Aは、意図的にドープしない。第二部分43Bは、珪素でn型ドープする。第三部分43Cは、意図的にドープしない。層43A及び43Cの目的は、アンドープト窒化インジウムガリウム井戸層42に直接隣接しているアンドープト領域を提供することにある。多重量子井戸の構造及び目的は、一般的に当業において充分に理解されているが、量子井戸を含む目的は、図5の部分的バンドギャップ図によってある程度で説明される。図5では、一連の矢印は、量子井戸を通るキャリア(図5ではホール)の流れを示している。キャリアが各井戸に達すると、注入される数の一部が各井戸に集められるが、一部は集められない。而して、キャリアの初期数は、図5の最大矢印44で図示され、窒化インジウムガリウム層42によって形成される第一量子井戸を通過する。第一量子井戸42で集められないキャリアは、いくぶん短い矢印45(図5の配向において、右から左へと移動している)で示してある。更に再び、次の量子井戸の後でより少ない数のキャリアが残る。そのより少ない量のキャリアは矢印46で示してある。最終的に、最後の量子井戸の後にはキャリアの数は最も少数となり、その状態は矢印47で示してある。
【0027】
いくつかの場合では、単一量子井戸は、有利であり、且つ光が生成される本発明の活性層を形成できる。しかしながら、単一量子井戸ではなく複数の量子井戸42を用いると、できる限り多くの利用可能なキャリアを集め且つ有効に使用するのに役立つので、同じ材料から成る単一層構造に比して、デバイスの効率が増大する。しかしながら、いくつかの点では、キャリアのほとんどが集められた後では、追加の井戸によって効率の比例増加は提供されない。更に、窒化インジウムガリウムは、窒化ガリウムに比べて歪結晶構造であり、たとえその層が比較的薄くても、多重量子井戸における歪は累積する。而して、量子井戸の数は、一般的に、効率が増大するのに充分であるように選択されるが、その数を下回ると、歪は有害となり、効率の増大は、最小又は無くなってしまうと考えられる。現在、3周期井戸、5周期井戸及び7周期井戸を用いて、満足の行くデバイスが作製されてきた。当業者は、発明の範囲又は請求の範囲から逸脱せずに、前記したものとは別の周期数を選択できる。
【0028】
図6及び図7は、量子井戸の放射波長と、(1)量子井戸におけるインジウムの含有率(図6)又は(2)量子井戸の厚さ(図7)との関係を示している概略図である。窒化インジウムガリウムに精通している者には公知であるように、この三元材料のバンドギャップは、結晶中のインジウムの量を変化させることによって調整できる。それに関して、当業では充分理解されているように、窒化インジウムガリウムは、InxGax−1N(式中、1>X>0である)という式で最も良く表される。
【0029】
図6に示してあるように、固定された厚さの量子井戸では、インジウムの量(モル%)が増すと、波長が増大する傾向があるので、デバイスによって放射される光子の周波数が低下する。インジウムの分率が低下すればするほど、デバイスは、所望のUV範囲において、より波長が短くて、より周波数が高い光子を放射する。而して、本発明の好ましい態様では、Xは約0.15であって;すなわちIn0.15Ga0.85Nである。
【0030】
図7には、固定されたインジウム量では、量子井戸の厚さが波長に影響を及ぼすことが図示されている。表2には、量子井戸の厚さの好ましい範囲が示してあり、好ましい態様では、量子井戸25は約25オングストロームの厚さである。
【0031】
而して、UV放射を生成させるために、InGaN量子井戸42におけるインジウムの含有率(モル分率)は、好ましくは30%以下、最も好ましくは約15%である。同様に、量子井戸の厚さは、好ましくは約50オングストローム以下、最も好ましくは約25オングストロームである。
【0032】
得られたLEDsは、本明細書で記載した設計パラメーターにしたがって、370nm 〜 420nmの波長を生成した。
図8は、本発明の発光ダイオードの重要な部分に関する概略バンドギャップ図である。図の上部境界線は伝導帯を表しており、下の部分は価電子帯を表している。
【0033】
【表1】
発明の方法:
本発明の発光ダイオードを製造する場合、多くの異なる工程がある。当業者には公知のように、例えばIII族窒化物のような材料のエピタキシャル層の成長は比較的高度な仕事である。ある程度まで、特有の成長条件及び技術は、用いられる特有の反応器(及び関連のある設備及び装置)のようなファクターに左右される。而して、本明細書の説明は、個々の又は異なる状況下で、また不要な実験をせずに、開示され請求される技術を実行するために、当業者にとって必要な情報を提供する。
【0034】
基板21は、一般的に、本譲受人が専用実施権者である、米国特許第4,866,005号及びその再発行特許RE 34,861に記載されている様式で形成される。例示的態様及び好ましい態様におけるデバイスの残りの部分の成長は、表1に記載してある。
【0035】
表1は、図2と同様の順序で並べてある。括弧内の数値は許容範囲を示しており、括弧外の数値は好ましい値を示している。而して、成長工程は、表の下で始まり、上へと作業がなされる。第一工程は、基板21に対してGaNドット23及びそれらのAlGaNキャップ24を付加することである。AlGaNキャップの組成は、AlxGa1−xN(式中、1>X>0であり、好ましい態様では、Xは約5〜 15である)である。
【0036】
次に、窒化アルミニウムガリウム層22を、約1000℃の温度で、約3000オングストロームの厚さまで成長させる。
III族窒化物は、好ましくは有機金属気相成長法(MOCVD)を用いて成長させる。MOCVDの一般的な性質は、当業において充分に理解されており、而して、本明細書に記載されているその工程は、不要な実験を行なわずとも、当業者は実行することができる。しかしながら、冒頭で記したように、技術の洗練された性質上、通常は、個々の装置及び設定をベースとする特有な調整が必要である。
【0037】
AlGaNバッファ層22を完成させたら、窒化珪素の不連続層26を、約700℃の温度において、バッファ層22上に成長させる。Si3N4は、その場で又は現場外で、且つ200〜 1100℃の温度範囲で、堆積させることができる。温度は、成長速度を制御する(特に、遅くする)のに役立つ程度に、而して、不連続窒化珪素層の品質及び厚さを制御するのに役立つ程度に充分に低い温度であるべきである。約700℃の温度が好ましい。より高い温度では、前記の層は、より迅速に形成される傾向があり、成長及び厚さは、いくぶん(過度にではない)制御し難くなる。
【0038】
バッファ層22を成長させた後、一連の工程によって、不連続窒化珪素層26及び窒化ガリウムn型層25を成長させる。特に、窒化珪素の不連続層を用いる目的は、Si3N4部分上にではなくバッファ層22の表面上において、まず最初にGaNが成長する「エピタキシャル横方向オーバーグロース(又は“ELO”)」と呼ばれている成長技術を実施可能にし且つ促進することである。バッファ層22からの上方成長が、Si3N4部分に隣接して進行するとき、GaNは、Si3N4部分を横断して横方向に成長する傾向がある。水平方向に比べて垂直方向により容易に欠陥が伝搬する傾向があるので、横方向部分(その後に続く垂直方向成長)の欠陥密度が低下する傾向がある。この成長の第一部分では、GaN層は、約1090℃(又は、機能的に等価な温度範囲)(より速い横方向成長を促し、欠陥の減少を促進する)において、厚さ約30000オングストロームで成長する。詳しくは、前記温度において、窒化ガリウムのエピタキシャル横方向オーバーグロースは、窒化珪素上でより速く合体する。エピタキシャル横方向オーバーグロースの例は、その内容を本明細書に完全に引用したものとする米国特許第6,177,168号及び第6,051,849号に記載されている。
【0039】
表1に示してあるように、好ましい態様では、超格子は、双方ともに珪素(Si)でn型ドープされている窒化インジウムガリウム15オングストローム層42と窒化ガリウム30オングストローム層43とによって形成されている周期を約2〜 50周期(10周期は例示である)含む。しかしながら、所望ならば、層42及び層43はアンドープであることができる。
【0040】
超格子27を成長させた後には、二つの工程でn型窒化ガリウム層30を成長させる。表1に示してあるように、約250オングストロームの厚さを有する層30の第一部分を、約820℃の温度において、珪素をドープしながら成長させる。次に、層のより小さくより狭い部分をドーピングしないで成長させて、多重量子井戸31におけるアンドープト窒化インジウムガリウム層を、n型層30における珪素ドーピングからできる限り隔離する。
【0041】
次に、多重量子井戸31を次の方法で成長させる。まず最初に、比較的薄い約25オングストロームのアンドープト窒化インジウムガリウム層42を770℃の温度で成長させ、その後で、約25オングストロームのGaNの比較的薄いアンドープト部分も770℃で成長させる。更に次に、やや高い820℃の温度で窒化ガリウムの珪素ドープト部分を成長させて、窒化ガリウムの結晶品質を高める。換言すれば、窒化インジウムガリウム層上の又は近傍の窒化ガリウム層に関しては、窒化インジウムガリウム層を保護するためには、やや低い温度が好ましい。しかしながら、可能ならば、好ましくは、窒化ガリウムは、その結晶品質を向上させるために、いくぶん高い温度で成長させる。
【0042】
機能的な意味において、用いられる温度は次のように説明できる:すなわち、インジウムの望ましい量(しかし過剰ではない)を含有させるのに充分に低いが、望ましいインジウム量において高品質成長させるのに充分に高い第一温度において、InGaNを成長させる。
【0043】
次に、上記第一温度を超える温度でInGaNを好ましくなく加熱せずに、同じ第一温度でGaN層を成長させてInGaNを隠蔽する。
次に、第一温度に比べて高い第二温度で成長させることによってGaN層を拡張させる。第二温度は、GaNのより高品質の成長を促進するのに充分に高いが、近傍にある(隣接はしていない)InGaN井戸を劣化させることを避けるために十分低いように選択される。
【0044】
次に、約35オングストロームの窒化ガリウム層の別の部分は840℃の温度で成長させるが、はじめの方に記載した同じ理由から、すなわち不測のドーピングから次のInGaN層を保護するために、ドーピングは行なわない。適当な数の量子井戸を含有させた後、量子井戸部分31を、約770℃で成長させた厚さ約25オングストロームの窒化インジウムガリウム層と、更に又約770℃で約25オングストロームの厚さまで成長させた比較的薄いアンドープト窒化ガリウムの1つの最後の比較的薄い層とから成る1つの最終井戸で仕上げる。
【0045】
MQW31が完成したら、約820℃の温度で、約80オングストロームの層となるまで、アンドープトGaN層32を成長させ、そして、最後の井戸の上にキャップを形成する。別の態様では、GaN層32は、マグネシウム又は珪素でドープすることができる。
【0046】
次の工程では、アンドープトAlGaN層33を成長させる。この層により、できる限り多くの電子が、コンタクト36に隣接しているp−AlGaN層及びp−GaN層34と35に到達しないように、妨害され、これによりこのような電子が望ましくない発光やダイオード挙動を作り出すことを妨げる。アンドープトAlGaN層33は、約890℃の温度において約30オングストロームの厚さまで成長させる。
【0047】
次に、約890℃の温度において約85オングストロームの厚さまでp−AlGaN層34を成長させ、好ましくは、マグネシウムでドープする。最後に、p型GaN接触層35を、デバイスのInGaN部分を過熱しないようにしながら、成長の質及び結晶の品質を向上させるいくぶん高い温度である約980℃の温度において約1800オングストロームの厚さまで形成する。同様にp−GaN接触層35もマグネシウムでドープする。p型層34及び35は、デバイスの動作に必要なホール注入を提供する。好ましい態様では、デバイス全体の構造及び機能と整合性がある様式で含有させるという条件下で、層34及び35のためのp−AlGaN及びp−GaNをそれぞれ含有させるが、これらの層は、他のIII族窒化物から作製できる。
【0048】
別の面では、本発明は、適当な蛍光燐光体を有するUV LEDが組み込まれていて、所望の可視出力を生成する発光ダイオードである。UV放射に応答して蛍光又は燐光を発する材料(発光源によらず)は、当業において充分に公知である。例えば、普通の蛍光は、同じ原理で作用する;すなわち、電球(bulb)又は器具の部分はUV放射を発生し、次に、そのUV放射は蛍光燐光体を励起し、その結果、可視白色光が放射される。UV放射に応答して白色(又は白色に近い)発光を生成する典型的な蛍光燐光体は、一般的に、当業において公知であり且つ理解されていて、必要以上の実験を行なわなくても、選択し含有させることができる。更に、白色光は例示的な目的であるが、他の適当な蛍光燐光体を用いて本方法によって他の色を生成できること、また本発明が白色光の生成に限定されないことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】従来技術によって例示された基本形態の発光ダイオードに関する概略図である。
【図2】本発明の発光ダイオードに関する概略横断面図である。
【図3】図2に図示してあるデバイスの超格子部分に関する拡大横断面図である。
【図4】図2に図示してあるデバイスの多重量子井戸部分に関する拡大概略横断面図である。
【図5】多重量子井戸の機能を示している概略バンドギャップ図である。
【図6】本発明によるダイオードの放射波長と、固定された厚さの窒化インジウムガリウム量子井戸中におけるインジウムの含有率との関係を示している概略プロットである。
【図7】窒化インジウムガリウム量子井戸中におけるインジウムの含有率を固定した場合における、量子井戸の厚さに対する放射波長の概略プロットである。
【図8】本発明による発光ダイオードの図示部分に関する更に完全なバンドギャップ図である。
Claims (96)
- 第一導電型を有する炭化珪素基板;
該SiC基板の上にあって該基板と同じ導電型を有する第一窒化ガリウム層;
GaN、InxGa1−xN(式中、0<x<1)、及びAlxInyGa1−x−yN(式中、0<x<1且つ0<y<1且つ0<x+y<1)から成る群より選択される交互層の複数の繰返しセットから形成されていて該GaN層上にある超格子;
該第一GaN層と同じ導電型を有していて該超格子上にある第二GaN層;
該第二GaN層上にある多重量子井戸;
該多重量子井戸上にある第三GaN層;
該基板及び該第一GaN層とは反対の導電型を有していて該第三GaN層上にある接触構造;
該SiC基板に対するオーミックコンタクト;及び
該接触構造に対するオーミックコンタクト
を含む発光ダイオード。 - 該SiC基板が、6HポリタイプのSiCである請求項1記載のLED。
- 該SiC基板が、紫外波長における望ましくない吸収を防止するために、4HポリタイプのSiCである請求項1記載のLED。
- 該SiC基板及び該第一GaN層が、n型導電性を有する請求項1記載のLED。
- 該基板と該LEDの残りの部分との間に結晶転位及び電子遷移を提供するために、該SiC基板上にバッファ層を更に含む請求項1記載のLED。
- 該バッファ層が、AlxGa1−xN(式中、1≧x≧0)を含む請求項5記載のLED。
- 該バッファ層が、該SiC基板の表面上に複数のGaNドットを含む請求項5記載のLED。
- 該SiC基板の表面上にある該GaNドットを、AlxGa1−xN(式中、1>x>0)キャップで隠蔽する請求項5記載のLED。
- 該基板において発生する傾向がある欠陥の伝搬を低減させるために、該超格子と該バッファ層との間にSi3N4不連続層を更に含む請求項5記載のLED。
- 該超格子が、GaNとInxGa1−xN(式中、0<x<1)とから成る交互層を複数周期含む請求項1記載のLED。
- 該超格子が、該交互層の2 〜 50周期を含む請求項1記載のLED。
- 該InxGa1−xN層が約15オングストロームの厚さであり、該GaN層が約30オングストロームの厚さであって、且つ両方の層を珪素でn型ドープしてある請求項10記載のLED。
- 該超格子が、InxGa1−xNとInyGa1−yN(式中、0<x<1且つ0<y<1且つxはyと等しくない)とから成る交互層の複数の周期を含む請求項1記載のLED。
- 該超格子を、AlxGa1−xNとAlyGa1−yN(式中、0<x<1且つ0<y<1且つxはyと等しくない)とから成る交互層の複数の周期から形成する請求項1記載のLED。
- 該第二GaN層が、望ましくないドーピングから多重量子井戸を保護するために、ドープト部分とアンドープト部分とを含む請求項1記載のLED。
- 該第二GaN層の該ドープト部分が該超格子に対して直接隣接していて、また該第二GaN層の該アンドープト部分が該多重量子井戸に対して直接隣接している請求項15記載のLED。
- 該多重量子井戸が、InxGa1−xN(式中、0<x<1)層とGaN層とから形成されている基本構造の繰返しを複数含む請求項1記載のLED。
- InxGa1−xN層の少なくとも1つが、アンドープされている請求項17記載のLED。
- 該多重量子井戸が、InxGa1−xNとInyGa1−yN(式中、1≧x≧0且つ1≧y≧0且つxはyと等しくない)とから成る交互層を含む請求項1記載のLED。
- 該InxGa1−xN層及びInyGa1−yN層の少なくとも1つが、アンドープされている請求項19記載のLED。
- 該多重量子井戸が、該InxGa1−xN層(0<x<1)とAlxInyGa1−x−yN(式中、0<x<1且つ0<y<1且つ0<x+y<1)とから成る交互層を含む請求項1記載のLED。
- 該InxGa1−xN層の少なくとも1つが、アンドープされている請求項21記載のLED。
- xが、該交互InxGa1−xN層では、約0.15である請求項17記載のLED。
- 該MQWにおける該GaN層の少なくとも1つが、ドープトGaNの第一部分と、該アンドープトInxGa1−xN層の少なくとも1つに直接隣接している該アンドープト部分を有するアンドープトGaNの第二部分とを含む請求項17記載のLED。
- 該多重量子井戸が、少なくとも3つの量子井戸を含む請求項1記載のLED。
- 該多重量子井戸が、少なくとも5つの量子井戸を含む請求項1記載のLED。
- 該多重量子井戸が、少なくとも7つの量子井戸を含む請求項1記載のLED。
- それぞれの該井戸の厚さが、約50オングストローム以下である請求項25記載のLED。
- それぞれの該井戸の厚さが、約25オングストロームである請求項25記載のLED。
- 該多重量子井戸における該InxGa1−xN層において0<x<0.3である請求項17記載のLED。
- 該多重量子井戸における該InxGa1−xN層において0<x<0.15である請求項17記載のLED。
- 該多重量子井戸が、電磁スペクトルの紫外領域の光子を生成するようなxである請求項17記載のLED。
- 該多重量子井戸が、電磁スペクトルの紫外領域の光子を生成するようなx及びyである請求項19記載のLED。
- 該多重量子井戸が、電磁スペクトルの紫外領域の光子を生成するようなxである請求項20記載のLED。
- 該多重量子井戸が、約370 〜 420nmのピーク波長を放射する請求項1記載のLED。
- 該コンタクト構造が、p型GaN接触層を含む請求項1記載のLED。
- 該コンタクト構造が、該p型GaN接触層に隣接していて且つ該p型接触層に関する該オーミックコンタクトの反対側にあるAlxGa1−xN(式中、0<x<1)の少なくとも1つの層を更に含む請求項36記載のLED。
- 該コンタクト構造が、該第三GaN層上にアンドープトAlxGa1−xN(式中、0<x<1)層、及び該アンドープトAlxGa1−xN(式中、0≦x≦1)層上にp型AlxGa1−xN層を含む請求項36記載のLED。
- 該第三GaN層を、マグネシウムでドープして、p型導電性を生成させる請求項1記載のLED。
- 該第三GaN層を、珪素でドープして、n型導電性を生成させる請求項1記載のLED。
- 該コンタクト構造が、AlxGa1−xN(式中、0<x<1)のp型層を含む請求項4記載のLED。
- 該コンタクト構造が、InxGa1−xN(式中、0<x<1)のp型層を含む請求項4記載のLED。
- 該コンタクト構造が、p型III族窒化物超格子を含む請求項4記載のLED。
- 該多重量子井戸が、電磁スペクトルの紫外部分において放射し;且つ
該多重量子井戸によって放射された紫外光子に応答して可視光子を生成する、紫外線に応答する蛍光燐光体
を更に含む請求項1記載のLED。 - 赤色発光ダイオード;
緑色発光ダイオード;及び
請求項1記載の発光ダイオード
を含むピクセル。 - 請求項45記載のピクセルを複数含むディスプレー。
- 請求項45記載のピクセルを含むLEDランプ。
- n型導電性を有する4HポリタイプのSiCから成るSiC基板;
該SiC基板上にあるAlxGa1−xN(式中、0<x<1)バッファ層;
該基板と同じ導電型を有する、該SiC基板の上にある第一GaN層;
GaNとInxGa1−xN(式中、0<x<1)とから成る交互層の複数の繰返し周期から成る、該第一GaN層上にある超格子;
該第一GaN層と同じ導電型を有する、該超格子上にある第二GaN層;
該第二GaN層上にある多重量子井戸;
該多重量子井戸上にある第三GaN層;
該SiC基板及び該第一GaN層とは反対の導電型を有する、該第三GaN層上にあるコンタクト構造;
該SiC基板に対するオーミックコンタクト;及び
該コンタクト構造に対するオーミックコンタクト
を含むピクセル。 - 該バッファ層が、該SiC基板の表面上に複数のGaNドットを含む請求項48記載のLED。
- 該GaNドットを、AlxGa1−xN(式中、1<x<0)キャップで隠蔽する請求項49記載のLED。
- 該基板において発生する傾向がある欠陥の伝搬を低減させるために、該超格子と該バッファ層との間にSi3N4不連続層を更に含む請求項48記載のLED。
- 該超格子が、GaNとInxGa1−xNとから成る該交互層を2 〜 50周期含む請求項48記載のLED。
- 該InxGa1−xN層が約15オングストロームの厚さであり、該GaN層が約30オングストロームの厚さであって、且つ両方の層がn型である請求項48記載のLED。
- 該第二GaN層が、望ましくないドーピングから多重量子井戸を保護するために、ドープト部分とアンドープト部分とを含む請求項48記載のLED。
- 該第二GaN層の該ドープト部分が、該超格子に対して直接隣接している請求項54記載のLED。
- 該第二GaN層の該アンドープト部分が、該多重量子井戸に対して直接隣接している請求項54記載のLED。
- 該多重量子井戸が、InxGa1−xN(式中、0<x<1)層とGaN層とから形成されている基本構造の繰返しを複数含む請求項48記載のLED。
- 該InxGa1−xN層が、アンドープされている請求項57記載のLED。
- xが、該交互InxGa1−xN層では、約0.15である請求項57記載のLED。
- 該多重量子井戸における該GaN層が、ドープトGaNの第一部分と、該アンドープトInxGa1−xN層の少なくとも1つに直接隣接している該アンドープト部分を有するアンドープトGaNの第二部分とから成る請求項57記載のLED。
- 該多重量子井戸が、少なくとも3つの量子井戸から成る請求項57記載のLED。
- それぞれの該井戸の厚さが、約25オングストロームである請求項57記載のLED。
- 該第三GaN層が、アンドープされている請求項48記載のLED。
- 該コンタクト構造が、該オーミックコンタクトに対して隣接しているp型GaN接触層を含む請求項48記載のLED。
- 該コンタクト構造が、該第三GaN層上にアンドープトAlxGa1−xN(式中、0<x<1)層、及び該アンドープトAlxGa1−xN層上にp型AlxGa1−xN(式中、0≦x≦1)層を含む請求項48記載のLED。
- 赤色発光ダイオード;
緑色発光ダイオード;及び
請求項48記載の発光ダイオード
を含むピクセル。 - 請求項66記載のピクセルを複数含むディスプレー。
- 請求項66記載のピクセルを含むLEDランプ。
- n型導電性を有する4HポリタイプのSiCから成るSiC基板;
該SiC基板の表面上にあって、且つAlxGa1−xN(式中、0<x<1)キャップで隠蔽されている複数のGaNドット;
該SiC基板及び該ドット上にあるAlxGa1−xN(式中、0<x<1)バッファ層;
該SiC基板において発生する傾向がある欠陥の伝搬を低減させるための、該バッファ層上にあるSi3N4不連続層;
該バッファ層及び該不連続層上にあって、該基板と同じ導電型を有する第一GaN層;
GaNとInxGa1−xN(式中、0<x<1)との交互層を2 〜 50周期含む、該第一GaN層上にある超格子、その場合、該InxGa1−xN層は約10オングストロームの厚さであり、該GaN層は約20オングストロームの厚さであって、且つ両方の層はn型である;
該第一GaN層と同じ導電型を有していて、ドープト部分とアンドープト部分とから成る、該超格子上にある第二GaN層、その場合、該ドープト部分は該超格子に対して直接隣接していて、該アンドープト部分は該ドープト部分に対して直接隣接している;
アンドープトInxGa1−xN(式中、xは約0.15に等しい)層とGaN層とから形成されている基本構造の少なくとも3つの繰返しを含む、該第二GaN層上にある多重量子井戸、その場合、該InxGa1−xN層は約25オングストロームの厚さであり、該GaN層は、ドープトGaNの第一部分とアンドープトGaNの第二部分とから成っていて、該アンドープト部分は該アンドープトInxGa1−xN層の少なくとも1つに直接隣接している;
該多重量子井戸上にある第三アンドープトGaN層;
該SiC基板及び該第一GaN層とは反対の導電型を有する、該第三GaN層上にあるコンタクト構造、その場合、該コンタクト構造は、該第三GaN層上にあるアンドープトAlxGa1−xN(式中、0<x<1)層と、該アンドープトAlxGa1−xN層上にあるp型AlxGa1−xN(式中、0≦x≦1)層とを含む;
該コンタクト構造上にあるGaNのp型接触層;
該SiC基板に対するオーミックコンタクト;及び
該接触構造に対するオーミックコンタクト
を含むLED。 - 赤色発光ダイオード;
緑色発光ダイオード;及び
請求項69記載の発光ダイオード
を含むピクセル。 - 請求項70記載のピクセルを複数含むディスプレー。
- 請求項70記載のピクセルを含むLEDランプ。
- SiC基板上に該基板と同じ導電型を有する第一GaN層を成長させる工程;
GaN、InxGa1−xN(式中、0<x<1)、及びAlxInyGa1−x−yN(式中、x+y<1)から成る群より選択される交互層の複数の繰返しセット(周期)を含む超格子を該第一GaN層上に成長させる工程;
該超格子上において該第一GaN層と同じ導電型を有する第二GaN層を成長させる工程;
該超格子上においてIII族窒化物多重量子井戸を成長させる工程;
該多重量子井戸上において第三GaN層を成長させる工程;
該第三GaN層上において、該SiC基板及び該第一GaN層とは反対の導電型を有するコンタクト構造を成長させる工程;
該SiC基板に対してオーミックコンタクトを形成する工程;及び
該コンタクト構造に対してオーミックコンタクトを形成する工程
を含むLEDを作製する方法。 - III族窒化物から形成される層を、有機金属気相成長法(MOCVD)を用いて成長させる請求項73記載のLEDを作製する方法。
- 該SiC基板上において、AlxGa1−xN(式中、0<x<1)キャップを有する複数のGaNドットを作製する工程を含む請求項73記載のLEDを作製する方法。
- xが、約0.05 〜 0.15である請求項75記載のLEDを作製する方法。
- xが、約0.10である請求項75記載のLEDを作製する方法。
- 約1000℃の温度で、該SiC基板上においてAlxGa1−xNバッファ層を厚さ約3000オングストロームまで成長させ、その後で、該AlxGa1−xNバッファ層上に該第一GaN層を成長させる工程を含む請求項73記載のLEDを作製する方法。
- 該第一GaN層のエピタキシャル横方向オーバーグロース(ELO)を促進するために、200 〜 1000℃の温度で、該バッファ層上においてSi3N4不連続層を成長させる工程を更に含む請求項78記載のLEDを作製する方法。
- 約700℃の温度で、該バッファ層上においてSi3N4不連続層を成長させる工程を含む請求項79記載のLEDを作製する方法。
- 該第一GaN層の横方向成長速度が、その垂直方向成長速度に比べて速くなるように約1090℃の温度で、Si3N4部分上においてではなく該バッファ層の表面上において、該第一GaN層を厚さ約30000オングストロームまで成長させる工程;
その後で、該GaN層が成長している間に、約1030℃まで温度を低下させ、更にその後、約790℃まで低下させる工程;及び
その後で、該GaN層の成長の最終段階において温度を約770℃まで徐々に低下させて、該InxGa1−xN多重量子井戸の成長のための準備をする工程
を含む請求項73記載のLEDを作製する方法。 - 該超格子を作製する工程が:
厚さが約15オングストロームであるInxGa1−xNと厚さが約30オングストロームであるGaNとの交互層を成長させる工程;及び
珪素で該交互層の両方をドープしてn型導電性を生成させる工程
を含む請求項73記載のLEDを作製する方法。 - InxGa1−xN及びGaNのアンドープト層を成長させる工程を含む請求項73記載のLEDを作製する方法。
- 該超格子の該交互層の2 〜 50周期を形成する工程を含む請求項73記載のLEDを作製する方法。
- 約820℃の温度において、厚さ約250オングストロームの第一部分を有する該第二GaN層を形成する工程;及び
珪素で該第二GaN層をドープする工程
を含む請求項73記載のLEDを作製する方法。 - 約820℃の温度において、第二のより狭い部分を用いて且つドーピングせずに該第二GaN層を形成し、それによって、該第二GaN層の該ドープト部分から、該多重量子井戸中にある該アンドープトInxGa1−xN層を隔離する工程を含む請求項73記載のLEDを作製する方法。
- 該多重量子井戸を作製する工程が:
約770℃の第一温度で、約25オングストロームの厚さまでInxGa1−xNのアンドープト層を成長させる工程;
約770℃の温度で、InxGa1−xNの該アンドープト層上において、約25オングストロームの厚さまでGaNのアンドープト層を成長させる工程;
約820℃の温度で、GaNの別の層を成長させ、且つ珪素でその層をドープして、該GaNの導電性を向上させる工程;
約770℃で、GaNの別のアンドープ層を成長させる工程;
約770℃を超える第二温度で、該アンドープトGaN層を成長させることによって、該アンドープトGaN層を拡張する工程、その場合、該第二温度は、該GaNの高品質成長を促進するのに充分に高いが、近傍にある非隣接InxGa1−xN井戸の劣化を防止する程度には充分に低い;及び
約840℃の温度で、約35オングストロームの厚さまでGaNの該アンドープト層の最後の部分を成長させる工程
を含む請求項73記載の方法。 - 該多重量子井戸を作製する工程を少なくとも3回繰返して、3つの量子井戸を作製する工程を含む請求項87記載のLEDを作製する方法。
- 該多重量子井戸を作製する工程を少なくとも5回繰返して、5つの量子井戸を作製する工程を含む請求項87記載のLEDを作製する方法。
- 該多重量子井戸を作製する工程を少なくとも7回繰返して、7つの量子井戸を作製する工程を含む請求項87記載のLEDを作製する方法。
- 該多重量子井戸を作製する工程が、約770℃の温度でInxGa1−xNの最後の井戸を約25オングストロームの厚さまで成長させる工程、及び約770℃の温度でアンドープトGaNの最後の層を約25オングストロームの厚さまで成長させる工程を含む請求項87記載のLEDを作製する方法。
- 約820℃の温度で、該多重量子井戸上に該第三GaN層を約80オングストロームの厚さまで成長させる工程を含む請求項87記載のLEDを作製する方法。
- マグネシウムで該第三GaN層をドープして、p型導電性を生成させる工程を含む請求項92記載のLEDを作製する方法。
- 珪素で該第三GaN層をドープして、n型導電性を生成させる工程を含む請求項92記載のLEDを作製する方法。
- 該コンタクト構造を作製する工程が:
約890℃の温度で、第一アンドープトAlxGa1−xN層を約30オングストロームの厚さまで成長させる工程;
約890℃の温度で、p型導電性を有するAlxGa1−xNのマグネシウムドープト層を約85オングストロームの厚さまで成長させる工程;及び
マグネシウムでドープされてp型導電性を有するGaN接触層を、約980℃の温度で約1800オングストロームの厚さまで成長させる工程
を含む請求項73記載の方法。 - 該コンタクト構造の該p型層を、AlxGa1−xNの該ドープト層及びGaNの該ドープト層のための代替としてAlxGa1−xN、InxGa1−xN及びGaN(式中、0<x<1)から成る群より選択される材料を用いて作製する請求項95記載のLEDを作製する方法。
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---|---|---|---|
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---|---|
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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---|---|
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007165576A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Univ Of Tokushima | 半導体装置用基材およびその製造方法 |
JP2007180499A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
JP2011168481A (ja) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Samsung Electronics Co Ltd | 窒化物半導体層の成長方法、及びそれにより形成される窒化物半導体基板 |
JP2012532437A (ja) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | Iii族窒化物デバイスにおける制御ピット形成 |
JP2017183627A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法及び基板処理装置 |
JPWO2019188318A1 (ja) * | 2018-03-26 | 2021-04-08 | パナソニック株式会社 | 半導体発光素子 |
Families Citing this family (133)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6504183B1 (en) * | 2000-09-08 | 2003-01-07 | United Epitaxy Company | Epitaxial growth of nitride semiconductor device |
US6906352B2 (en) | 2001-01-16 | 2005-06-14 | Cree, Inc. | Group III nitride LED with undoped cladding layer and multiple quantum well |
US6958497B2 (en) * | 2001-05-30 | 2005-10-25 | Cree, Inc. | Group III nitride based light emitting diode structures with a quantum well and superlattice, group III nitride based quantum well structures and group III nitride based superlattice structures |
US7692182B2 (en) | 2001-05-30 | 2010-04-06 | Cree, Inc. | Group III nitride based quantum well light emitting device structures with an indium containing capping structure |
JP4055503B2 (ja) | 2001-07-24 | 2008-03-05 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子 |
JP4150527B2 (ja) * | 2002-02-27 | 2008-09-17 | 日鉱金属株式会社 | 結晶の製造方法 |
SG115549A1 (en) | 2002-07-08 | 2005-10-28 | Sumitomo Chemical Co | Epitaxial substrate for compound semiconductor light emitting device, method for producing the same and light emitting device |
GB2416920B (en) * | 2002-07-08 | 2006-09-27 | Sumitomo Chemical Co | Epitaxial substrate for compound semiconductor light - emitting device, method for producing the same and light - emitting device |
ATE512490T1 (de) * | 2002-12-20 | 2011-06-15 | Cree Inc | Verfahren zur herstellung von halbleitervorrichtungen mit mesastruktur und mehreren passivierungsschichten |
US7138629B2 (en) | 2003-04-22 | 2006-11-21 | Ebara Corporation | Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus |
TWI240969B (en) * | 2003-06-06 | 2005-10-01 | Sanken Electric Co Ltd | Nitride semiconductor device and method for manufacturing same |
KR100525545B1 (ko) * | 2003-06-25 | 2005-10-31 | 엘지이노텍 주식회사 | 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
EP3166152B1 (en) * | 2003-08-19 | 2020-04-15 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting diode and method of manufacturing its substrate |
US7915085B2 (en) | 2003-09-18 | 2011-03-29 | Cree, Inc. | Molded chip fabrication method |
TWI240439B (en) * | 2003-09-24 | 2005-09-21 | Sanken Electric Co Ltd | Nitride semiconductor device and manufacturing method thereof |
TWI243399B (en) * | 2003-09-24 | 2005-11-11 | Sanken Electric Co Ltd | Nitride semiconductor device |
KR100641989B1 (ko) | 2003-10-15 | 2006-11-02 | 엘지이노텍 주식회사 | 질화물 반도체 발광소자 |
US7573072B2 (en) * | 2004-03-10 | 2009-08-11 | Lumination Llc | Phosphor and blends thereof for use in LEDs |
US9524869B2 (en) | 2004-03-11 | 2016-12-20 | Epistar Corporation | Nitride-based semiconductor light-emitting device |
KR100568300B1 (ko) * | 2004-03-31 | 2006-04-05 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
KR100678854B1 (ko) * | 2004-04-13 | 2007-02-05 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 다이오드 및 그 제조방법 |
US7872268B2 (en) * | 2004-04-22 | 2011-01-18 | Cree, Inc. | Substrate buffer structure for group III nitride devices |
US7683391B2 (en) * | 2004-05-26 | 2010-03-23 | Lockheed Martin Corporation | UV emitting LED having mesa structure |
TWI374552B (en) | 2004-07-27 | 2012-10-11 | Cree Inc | Ultra-thin ohmic contacts for p-type nitride light emitting devices and methods of forming |
US6979835B1 (en) * | 2004-09-11 | 2005-12-27 | Formosa Epitaxy Incorporation | Gallium-nitride based light-emitting diode epitaxial structure |
KR100649496B1 (ko) * | 2004-09-14 | 2006-11-24 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 발광소자 및 제조방법 |
US7259402B2 (en) * | 2004-09-22 | 2007-08-21 | Cree, Inc. | High efficiency group III nitride-silicon carbide light emitting diode |
US8513686B2 (en) * | 2004-09-22 | 2013-08-20 | Cree, Inc. | High output small area group III nitride LEDs |
US7737459B2 (en) * | 2004-09-22 | 2010-06-15 | Cree, Inc. | High output group III nitride light emitting diodes |
US8174037B2 (en) * | 2004-09-22 | 2012-05-08 | Cree, Inc. | High efficiency group III nitride LED with lenticular surface |
US7482634B2 (en) * | 2004-09-24 | 2009-01-27 | Lockheed Martin Corporation | Monolithic array for solid state ultraviolet light emitters |
KR20080014727A (ko) * | 2004-12-27 | 2008-02-14 | 퀀덤 페이퍼, 인크. | 어드레스 가능 및 프린트 가능 발광 디스플레이 |
CN100435360C (zh) * | 2004-12-27 | 2008-11-19 | 北京大学 | 带有二维自然散射出光面的led芯片的制备方法 |
US8288942B2 (en) * | 2004-12-28 | 2012-10-16 | Cree, Inc. | High efficacy white LED |
US20060222264A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Siemens Ag | Method for vertically orienting a face shown in a picture |
US20060228973A1 (en) * | 2005-04-11 | 2006-10-12 | Jlj, Inc. | LED Light Strings |
US7446345B2 (en) * | 2005-04-29 | 2008-11-04 | Cree, Inc. | Light emitting devices with active layers that extend into opened pits |
US7679223B2 (en) * | 2005-05-13 | 2010-03-16 | Cree, Inc. | Optically triggered wide bandgap bipolar power switching devices and circuits |
KR100638819B1 (ko) * | 2005-05-19 | 2006-10-27 | 삼성전기주식회사 | 광추출효율이 개선된 수직구조 질화물 반도체 발광소자 |
US20060267043A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Emerson David T | Deep ultraviolet light emitting devices and methods of fabricating deep ultraviolet light emitting devices |
US9157169B2 (en) | 2005-09-14 | 2015-10-13 | International Rectifier Corporation | Process for manufacture of super lattice using alternating high and low temperature layers to block parasitic current path |
US20070069225A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-03-29 | Lumileds Lighting U.S., Llc | III-V light emitting device |
WO2007043009A2 (en) | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Mr rf antenna with integrated electronics |
KR20080106402A (ko) | 2006-01-05 | 2008-12-05 | 일루미텍스, 인크. | Led로부터 광을 유도하기 위한 개별 광학 디바이스 |
KR100837846B1 (ko) | 2006-02-27 | 2008-06-13 | 한국광기술원 | 레이저 에너지 흡수 초격자 층을 구비한 질화물 발광소자및 그의 제조방법 |
DE102006061167A1 (de) * | 2006-04-25 | 2007-12-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiterbauelement |
KR100735496B1 (ko) * | 2006-05-10 | 2007-07-04 | 삼성전기주식회사 | 수직구조 질화갈륨계 led 소자의 제조방법 |
US7906357B2 (en) * | 2006-05-15 | 2011-03-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | P-type layer for a III-nitride light emitting device |
WO2007142946A2 (en) | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Cree Led Lighting Solutions, Inc. | Lighting device and method of lighting |
KR100850950B1 (ko) * | 2006-07-26 | 2008-08-08 | 엘지전자 주식회사 | 질화물계 발광 소자 |
US7646024B2 (en) * | 2006-08-18 | 2010-01-12 | Cree, Inc. | Structure and method for reducing forward voltage across a silicon carbide-group III nitride interface |
US7910938B2 (en) | 2006-09-01 | 2011-03-22 | Cree, Inc. | Encapsulant profile for light emitting diodes |
US8425271B2 (en) | 2006-09-01 | 2013-04-23 | Cree, Inc. | Phosphor position in light emitting diodes |
JP2010506402A (ja) | 2006-10-02 | 2010-02-25 | イルミテックス, インコーポレイテッド | Ledのシステムおよび方法 |
US9318327B2 (en) * | 2006-11-28 | 2016-04-19 | Cree, Inc. | Semiconductor devices having low threading dislocations and improved light extraction and methods of making the same |
US7812354B2 (en) * | 2006-12-06 | 2010-10-12 | Cree, Inc. | Alternative doping for group III nitride LEDs |
US9024349B2 (en) | 2007-01-22 | 2015-05-05 | Cree, Inc. | Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method |
US9159888B2 (en) | 2007-01-22 | 2015-10-13 | Cree, Inc. | Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method |
US8846457B2 (en) | 2007-05-31 | 2014-09-30 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes |
US9425357B2 (en) | 2007-05-31 | 2016-08-23 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc. | Diode for a printable composition |
US8852467B2 (en) | 2007-05-31 | 2014-10-07 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Method of manufacturing a printable composition of a liquid or gel suspension of diodes |
US9343593B2 (en) | 2007-05-31 | 2016-05-17 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes |
US8889216B2 (en) * | 2007-05-31 | 2014-11-18 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Method of manufacturing addressable and static electronic displays |
US8809126B2 (en) | 2007-05-31 | 2014-08-19 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes |
US8877101B2 (en) | 2007-05-31 | 2014-11-04 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Method of manufacturing a light emitting, power generating or other electronic apparatus |
US9419179B2 (en) | 2007-05-31 | 2016-08-16 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Diode for a printable composition |
US8674593B2 (en) | 2007-05-31 | 2014-03-18 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Diode for a printable composition |
US8384630B2 (en) | 2007-05-31 | 2013-02-26 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Light emitting, photovoltaic or other electronic apparatus and system |
US8415879B2 (en) | 2007-05-31 | 2013-04-09 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Diode for a printable composition |
US9018833B2 (en) | 2007-05-31 | 2015-04-28 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Apparatus with light emitting or absorbing diodes |
US9534772B2 (en) | 2007-05-31 | 2017-01-03 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Apparatus with light emitting diodes |
US8133768B2 (en) * | 2007-05-31 | 2012-03-13 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Method of manufacturing a light emitting, photovoltaic or other electronic apparatus and system |
US20090020411A1 (en) * | 2007-07-20 | 2009-01-22 | Holunga Dean M | Laser pyrolysis with in-flight particle manipulation for powder engineering |
US7846753B2 (en) * | 2007-08-10 | 2010-12-07 | Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute | Vertical light emitting diode and method of making a vertical light emitting diode |
KR101122184B1 (ko) * | 2007-08-14 | 2012-03-20 | 니텍 인코포레이티드 | 마이크로?픽셀 자외선 발광 다이오드 |
KR100936002B1 (ko) * | 2007-12-11 | 2010-01-08 | 삼성전기주식회사 | 발광소자용 반도체 기판 및 그 제조 방법 |
US9041285B2 (en) | 2007-12-14 | 2015-05-26 | Cree, Inc. | Phosphor distribution in LED lamps using centrifugal force |
US8878219B2 (en) | 2008-01-11 | 2014-11-04 | Cree, Inc. | Flip-chip phosphor coating method and devices fabricated utilizing method |
CN103500782B (zh) * | 2008-01-23 | 2017-01-04 | 晶元光电股份有限公司 | 发光二极管的结构 |
CN101494262B (zh) * | 2008-01-23 | 2013-11-06 | 晶元光电股份有限公司 | 发光二极管的结构 |
KR20100122485A (ko) | 2008-02-08 | 2010-11-22 | 일루미텍스, 인크. | 발광체층 쉐이핑을 위한 시스템 및 방법 |
WO2009120998A2 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Nitek, Inc. | Low resistance ultraviolet light emitting device and method of fabricating the same |
US7992332B2 (en) | 2008-05-13 | 2011-08-09 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc. | Apparatuses for providing power for illumination of a display object |
US8127477B2 (en) | 2008-05-13 | 2012-03-06 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Illuminating display systems |
JP5332451B2 (ja) | 2008-09-25 | 2013-11-06 | 豊田合成株式会社 | Iii族窒化物系化合物半導体発光素子及びその製造方法 |
TW201034256A (en) | 2008-12-11 | 2010-09-16 | Illumitex Inc | Systems and methods for packaging light-emitting diode devices |
DE102009037416B4 (de) * | 2009-08-13 | 2021-10-14 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Elektrisch gepumpter optoelektronischer Halbleiterchip |
US8585253B2 (en) | 2009-08-20 | 2013-11-19 | Illumitex, Inc. | System and method for color mixing lens array |
US8449128B2 (en) | 2009-08-20 | 2013-05-28 | Illumitex, Inc. | System and method for a lens and phosphor layer |
US8604461B2 (en) | 2009-12-16 | 2013-12-10 | Cree, Inc. | Semiconductor device structures with modulated doping and related methods |
US8536615B1 (en) | 2009-12-16 | 2013-09-17 | Cree, Inc. | Semiconductor device structures with modulated and delta doping and related methods |
KR100999780B1 (ko) | 2010-01-07 | 2010-12-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 |
KR101710892B1 (ko) * | 2010-11-16 | 2017-02-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 |
US8575592B2 (en) * | 2010-02-03 | 2013-11-05 | Cree, Inc. | Group III nitride based light emitting diode structures with multiple quantum well structures having varying well thicknesses |
CN101789473B (zh) * | 2010-02-23 | 2013-03-20 | 厦门大学 | 一种GaN基垂直结构发光二极管及其制备方法 |
CN101908587B (zh) * | 2010-06-23 | 2011-08-10 | 山东华光光电子有限公司 | 一种退火剥离倒装SiC衬底GaN基LED的制作方法 |
CN101908591A (zh) * | 2010-06-23 | 2010-12-08 | 山东华光光电子有限公司 | 一种SiC衬底LED的欧姆接触电极制备方法 |
US10546846B2 (en) | 2010-07-23 | 2020-01-28 | Cree, Inc. | Light transmission control for masking appearance of solid state light sources |
GB2487531A (en) * | 2011-01-20 | 2012-08-01 | Sharp Kk | Substrate system consisting of a metamorphic transition region comprising a laminate of AlxGa1-x N and the same material as the substrate. |
KR101778161B1 (ko) * | 2011-01-26 | 2017-09-13 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 |
US9166126B2 (en) | 2011-01-31 | 2015-10-20 | Cree, Inc. | Conformally coated light emitting devices and methods for providing the same |
US9171977B2 (en) | 2011-06-17 | 2015-10-27 | Cree, Inc. | Optically assist-triggered wide bandgap thyristors having positive temperature coefficients |
JP5996846B2 (ja) | 2011-06-30 | 2016-09-21 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体発光素子およびその製造方法 |
US9093395B2 (en) * | 2011-09-02 | 2015-07-28 | Avogy, Inc. | Method and system for local control of defect density in gallium nitride based electronics |
JP5987288B2 (ja) * | 2011-09-28 | 2016-09-07 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
US8426227B1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-04-23 | LuxVue Technology Corporation | Method of forming a micro light emitting diode array |
US8646505B2 (en) | 2011-11-18 | 2014-02-11 | LuxVue Technology Corporation | Micro device transfer head |
US8573469B2 (en) | 2011-11-18 | 2013-11-05 | LuxVue Technology Corporation | Method of forming a micro LED structure and array of micro LED structures with an electrically insulating layer |
KR101747349B1 (ko) * | 2011-12-07 | 2017-06-28 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광소자 |
US9705030B2 (en) * | 2012-04-18 | 2017-07-11 | Technische Universität Berlin | UV LED with tunnel-injection layer |
KR20140021746A (ko) * | 2012-08-09 | 2014-02-20 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
TWI495154B (zh) | 2012-12-06 | 2015-08-01 | Genesis Photonics Inc | 半導體結構 |
CN103151435B (zh) * | 2013-01-30 | 2015-05-06 | 东南大学 | 一种具有复合势垒的氮化镓基发光二极管 |
US20160005919A1 (en) * | 2013-02-05 | 2016-01-07 | Tokuyama Corporation | Nitride semiconductor light emitting device |
KR102019858B1 (ko) * | 2013-07-18 | 2019-09-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 조명시스템 |
TWI528582B (zh) * | 2013-08-19 | 2016-04-01 | 新世紀光電股份有限公司 | 發光結構及包含其之半導體發光元件 |
KR102109131B1 (ko) * | 2014-01-06 | 2020-05-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 조명시스템 |
TWI550902B (zh) * | 2014-04-02 | 2016-09-21 | 國立交通大學 | 發光二極體元件 |
US10312731B2 (en) | 2014-04-24 | 2019-06-04 | Westrock Shared Services, Llc | Powered shelf system for inductively powering electrical components of consumer product packages |
CN104752167B (zh) * | 2015-04-08 | 2017-09-29 | 圆融光电科技股份有限公司 | 一种调节衬底翘曲度的外延生长方法 |
CN105206730B (zh) * | 2015-08-21 | 2018-07-20 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | 一种led衬底及其制作方法 |
CN105428482B (zh) * | 2015-12-30 | 2018-09-11 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种led外延结构及制作方法 |
US10629468B2 (en) | 2016-02-11 | 2020-04-21 | Skyworks Solutions, Inc. | Device packaging using a recyclable carrier substrate |
US20170243739A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-24 | Skyworks Solutions, Inc. | 3d micromold and pattern transfer |
US10453763B2 (en) | 2016-08-10 | 2019-10-22 | Skyworks Solutions, Inc. | Packaging structures with improved adhesion and strength |
TWI703726B (zh) | 2016-09-19 | 2020-09-01 | 新世紀光電股份有限公司 | 含氮半導體元件 |
CN108288662A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-17 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 一种uv-led外延结构及其制备方法 |
US10516076B2 (en) | 2018-02-01 | 2019-12-24 | Silanna UV Technologies Pte Ltd | Dislocation filter for semiconductor devices |
FR3091005B1 (fr) * | 2018-12-21 | 2021-01-29 | Soitec Silicon On Insulator | Substrat de croissance et procede de fabrication d’un tel substrat |
CN113451459B (zh) * | 2020-11-02 | 2022-05-13 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 发光二极管、外延结构及其制作方法 |
CN113555475B (zh) * | 2021-07-20 | 2023-01-24 | 圆融光电科技股份有限公司 | Uvled外延结构及其制备方法、uvled芯片 |
CN114256394B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-09-19 | 淮安澳洋顺昌光电技术有限公司 | 一种发光二极管及其制备方法 |
CN116130569B (zh) * | 2023-04-17 | 2023-06-27 | 江西兆驰半导体有限公司 | 一种高效发光二极管及制备方法 |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4866005A (en) | 1987-10-26 | 1989-09-12 | North Carolina State University | Sublimation of silicon carbide to produce large, device quality single crystals of silicon carbide |
US5027168A (en) | 1988-12-14 | 1991-06-25 | Cree Research, Inc. | Blue light emitting diode formed in silicon carbide |
US4918497A (en) | 1988-12-14 | 1990-04-17 | Cree Research, Inc. | Blue light emitting diode formed in silicon carbide |
US5021360A (en) * | 1989-09-25 | 1991-06-04 | Gte Laboratories Incorporated | Method of farbicating highly lattice mismatched quantum well structures |
US5393993A (en) | 1993-12-13 | 1995-02-28 | Cree Research, Inc. | Buffer structure between silicon carbide and gallium nitride and resulting semiconductor devices |
US5523589A (en) | 1994-09-20 | 1996-06-04 | Cree Research, Inc. | Vertical geometry light emitting diode with group III nitride active layer and extended lifetime |
US5661074A (en) | 1995-02-03 | 1997-08-26 | Advanced Technology Materials, Inc. | High brightness electroluminescent device emitting in the green to ultraviolet spectrum and method of making the same |
US5585648A (en) | 1995-02-03 | 1996-12-17 | Tischler; Michael A. | High brightness electroluminescent device, emitting in the green to ultraviolet spectrum, and method of making the same |
US5874747A (en) | 1996-02-05 | 1999-02-23 | Advanced Technology Materials, Inc. | High brightness electroluminescent device emitting in the green to ultraviolet spectrum and method of making the same |
DE29724582U1 (de) * | 1996-06-26 | 2002-07-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lichtabstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement |
WO1998031055A1 (fr) * | 1997-01-09 | 1998-07-16 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Dispositif a semi-conducteur au nitrure |
CN1292458C (zh) * | 1997-04-11 | 2006-12-27 | 日亚化学工业株式会社 | 氮化物半导体的生长方法、氮化物半导体衬底及器件 |
US5939732A (en) | 1997-05-22 | 1999-08-17 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Vertical cavity-emitting porous silicon carbide light-emitting diode device and preparation thereof |
US6201262B1 (en) * | 1997-10-07 | 2001-03-13 | Cree, Inc. | Group III nitride photonic devices on silicon carbide substrates with conductive buffer interlay structure |
US6051849A (en) | 1998-02-27 | 2000-04-18 | North Carolina State University | Gallium nitride semiconductor structures including a lateral gallium nitride layer that extends from an underlying gallium nitride layer |
CA2322490C (en) | 1998-03-12 | 2010-10-26 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor device |
JPH11330552A (ja) | 1998-05-18 | 1999-11-30 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子及び発光装置 |
JP2000022283A (ja) | 1998-07-06 | 2000-01-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体素子、半導体素子の製造方法及び半導体基板の製造方法 |
US6606335B1 (en) | 1998-07-14 | 2003-08-12 | Fujitsu Limited | Semiconductor laser, semiconductor device, and their manufacture methods |
US6459100B1 (en) * | 1998-09-16 | 2002-10-01 | Cree, Inc. | Vertical geometry ingan LED |
US6306675B1 (en) | 1998-10-09 | 2001-10-23 | Arizona Board Of Regents Acting On Behalf Of Arizona State University | Method for forming a low-defect epitaxial layer in the fabrication of semiconductor devices |
US6456638B1 (en) * | 1999-02-08 | 2002-09-24 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | High-power short-wavelength semiconductor light emitting device having active layer with increased indium content |
KR100683877B1 (ko) * | 1999-03-04 | 2007-02-15 | 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 | 질화물 반도체 레이저소자 |
US6177168B1 (en) | 1999-03-26 | 2001-01-23 | Warner Music Group, Inc. | DVD disc with four information layers, and method for making same |
JP2002540618A (ja) | 1999-03-26 | 2002-11-26 | 松下電器産業株式会社 | 歪補償層を有する半導体構造及び製造方法 |
KR20010029852A (ko) * | 1999-06-30 | 2001-04-16 | 도다 다다히데 | Ⅲ족 질화물계 화합물 반도체 소자 및 그 제조방법 |
JP2001024223A (ja) | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光ダイオード |
JP4005275B2 (ja) | 1999-08-19 | 2007-11-07 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体素子 |
JP2001119102A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-27 | Toyoda Gosei Co Ltd | Iii族窒化物系化合物半導体レーザダイオード |
DE19955747A1 (de) * | 1999-11-19 | 2001-05-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optische Halbleitervorrichtung mit Mehrfach-Quantentopf-Struktur |
US6936488B2 (en) * | 2000-10-23 | 2005-08-30 | General Electric Company | Homoepitaxial gallium-nitride-based light emitting device and method for producing |
US6534797B1 (en) * | 2000-11-03 | 2003-03-18 | Cree, Inc. | Group III nitride light emitting devices with gallium-free layers |
US6649287B2 (en) * | 2000-12-14 | 2003-11-18 | Nitronex Corporation | Gallium nitride materials and methods |
US6906352B2 (en) * | 2001-01-16 | 2005-06-14 | Cree, Inc. | Group III nitride LED with undoped cladding layer and multiple quantum well |
US6800876B2 (en) | 2001-01-16 | 2004-10-05 | Cree, Inc. | Group III nitride LED with undoped cladding layer (5000.137) |
US7233028B2 (en) * | 2001-02-23 | 2007-06-19 | Nitronex Corporation | Gallium nitride material devices and methods of forming the same |
US6958497B2 (en) * | 2001-05-30 | 2005-10-25 | Cree, Inc. | Group III nitride based light emitting diode structures with a quantum well and superlattice, group III nitride based quantum well structures and group III nitride based superlattice structures |
-
2002
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2003
- 2003-06-10 US US10/458,051 patent/US6734033B2/en not_active Expired - Lifetime
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2006
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-
2008
- 2008-10-08 JP JP2008262071A patent/JP2009010422A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007165576A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Univ Of Tokushima | 半導体装置用基材およびその製造方法 |
JP2007180499A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
JP2012532437A (ja) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | Iii族窒化物デバイスにおける制御ピット形成 |
US9012250B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-04-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Controlling pit formation in a III-nitride device |
JP2011168481A (ja) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Samsung Electronics Co Ltd | 窒化物半導体層の成長方法、及びそれにより形成される窒化物半導体基板 |
JP2017183627A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法及び基板処理装置 |
JPWO2019188318A1 (ja) * | 2018-03-26 | 2021-04-08 | パナソニック株式会社 | 半導体発光素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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