JP2005191099A - 発光ダイオード装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 発光ダイオード装置の提供。
【解決手段】 基板表面にn型GaN層を成長させ、このn型GaN層の表面に酸化けい素を成長させ且つリソグラフィー工程によりメサ領域のn型GaN層を露出させ、さらにこのウエハーに対してメサ領域にMOCVDで発光ダイオード構造を成長させ、選択的領域成長した窒化ガリウムエピタキシャル層の特性により、pn同面を具えた構造となし、この構造の上に電極を製作して発光ダイオード装置となす。本発明はエッチング不要でpn同面の構造を完成し、GaN発光ダイオード装置の製造を簡易化し、並びにエッチングによるエッチング深さ不均一や表面が過度に粗くなったり、エッチング損傷による電性不良及び漏電電流の問題を回避する。また、酸化けい素が拡散層とされてその拡散効果により、発光層より射出される光がこの拡散層の拡散により光線経路を改変して内部全反射を減らし、良好な発光効率を達成する。
【選択図】 図1
【解決手段】 基板表面にn型GaN層を成長させ、このn型GaN層の表面に酸化けい素を成長させ且つリソグラフィー工程によりメサ領域のn型GaN層を露出させ、さらにこのウエハーに対してメサ領域にMOCVDで発光ダイオード構造を成長させ、選択的領域成長した窒化ガリウムエピタキシャル層の特性により、pn同面を具えた構造となし、この構造の上に電極を製作して発光ダイオード装置となす。本発明はエッチング不要でpn同面の構造を完成し、GaN発光ダイオード装置の製造を簡易化し、並びにエッチングによるエッチング深さ不均一や表面が過度に粗くなったり、エッチング損傷による電性不良及び漏電電流の問題を回避する。また、酸化けい素が拡散層とされてその拡散効果により、発光層より射出される光がこの拡散層の拡散により光線経路を改変して内部全反射を減らし、良好な発光効率を達成する。
【選択図】 図1
Description
本発明はn型GaN層を主要な材料とする発光ダイオード装置、及び、InAlGaN層を主要な材料とする発光ダイオード装置に関する。
ほとんどのGaN系半導体材料は、不導電のサファイヤ基板の上に成長し、このためLED装置を製作する時にはエッチング技術により電極を同一面に形成しなければならない。しかし、これまで常用されているウエットエッチングはGaN系材料に対しては不適用であり、なぜならそれは非常に強い耐酸アルカリ特性を具えているためである。このため一般にGaN系材料のウエットエッチングは、そのエッチング速度が遅過ぎるため、量産には不適当であり、このためドライエッチングが採用されることがほとんどであり、例えば特許文献1にはIII −V族半導体材料をドライエッチングする方法が記載されている。しかし、ドライエッチングはウエットエッチングの問題を克服できるが、エピタキシャル層の損傷を形成しやすく、ゆえにドライエッチングが装置に対して形成する問題が非常に多く、それは、エッチング深さの不均一や、エッチング表面が粗くなりすぎたり、エッチング損傷が形成する電性不良等が含まれ、これは非特許文献1に報道されるとおりであり、また、非特許文献2、3にはメサ側壁(mesa sidewall)のエッチングにより引き起こされる漏電の問題が記載されている。このため、GaN系LED製造工程にあってはエッチングの形成する問題を解決することが必要である。
このほか、III −V族半導体GaN(n=2.3)と空気(n=1)の間の屈折率には非常に大きな差異があり、その全反射臨界角は約25度しかなく、このため発光層の光線の大部分が内部全反射されるだけで射出されない。このような界面の構造を改変するため、すでに半導体表面を粗化し、光線が発光層より発射された後に粗化層界面を経過させるようにし、光線を拡散させて入射光の経路を改変し、全反射の後に、光線の射出する確率を増す技術が提供されている。また、非特許文献4には粗化後にその発光効率が40%に、明らかに増したことが記載されている。周知の技術中の粗化の方法はエピタキシャル表面にエッチングを行なう、というものであり、例えば特許文献2には、ケミカルエッチングにより発光装置表面を粗化して発光効率を増す効果を達成する技術が記載されている。また、特許文献3、4にも関係する技術が記載されている。しかし、このような加工の方式は赤色LEDにのみ適用される。その主要な原因は、材料加工が比較的容易であるという特性にあり、GaN系材料には不適用であり、これはGaN系材料の非常に強い耐酸アルカリ特性による。ドライエッチングはウエットエッチングの問題を克服するが、エピタキシャル層の損傷を形成しやすく、そのp型GaN極はこのために電気抵抗値の上昇を非常に形成しやすく、且つp型GaNの成長は通常非常に薄く(0.1〜0.3μm)、直接p型GaNを粗化すると、発光層の破壊を形成して、発光面積が却って減る恐れがある。且つ一般にGaN LEDに使用される透明電極は透光のために非常に薄く(10nm)、このため透明電極が不連続となり、電流分散に対して影響を与え、却って発光効率が下がる。このため、直接p型GaNを粗化することは極めて困難であり、非p型のGaNを厚く成長させなければならない。
上述の従来の技術の前部に述べられた問題を解決するため、本発明は半導体材料をエッチングする必要なくしてn型GaNを露出させる方法を提供し、これによりエッチングにより形成される問題を改善する。本発明はGaN系発光装置の製造方法を提供し、それは、従来の発光装置と比較すると、エッチングにより形成される各種の問題を防止した発光装置を提供することができる。
このほか、上述の従来の技術の後部に述べられた内部全反射の問題を解決するため、本発明はまたエピタキシャル過程中にInAlGaN層の局部にSiO2 層を充填する方式により粗化の拡散効果を達成し、これによりGaN系発光装置の発光効率を改善する。本発明はGaN系発光装置中のp型GaNを粗化しなくとも、粗化効果を達成できる方法を提供し、本発明によると、p型GaN或いは発光層を破壊せずに従来の発光装置に較べて明らかに発光効率を高めた発光装置を提供できる。
請求項1の発明は、基板と、該基板の表面上に形成された第1半導体層と、該第1半導体層の表面上に形成された隔離層と、該隔離層の表面上に形成されて第1半導体層表面を露出させるメサ領域と、露出した第1半導体層表面の上に形成された発光ダイオード構造と、を具えた発光ダイオード装置において、
該発光ダイオード構造が発光活性層とp型GaN系III −V族化合物層を結合し、該p型GaN系III −V族化合物層がp型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、n型GaN系III −V族化合物層がn型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、順方向バイアスを提供することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、基板が、サファイヤ、SiC、Si、GaAs、LiAlO2 、LiGaO2 及びAlNのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項3の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層がn型半導体層とされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項4の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層がAlX Ga(1-X-Y) InY N厚膜とされ、そのうち、0≦X,Y<1,0≦X+Y<1であることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項5の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、SiO2 、SiN、AlN、TiN、Al2 O3 のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項6の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、金属、合金のいずれか、或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項7の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層を、電子銃(E−Gun)、スパッタ、CVDのいずれかで成長させることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項8の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層の厚さを0.1μm以上とすることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項9の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、メサ領域を、リソグラフィー工程で形成することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項10の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、発光活性層は、pn接合、DH、SQW或いはMQWの構造のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項11の発明は、基板と、該基板の表面上に形成した第1半導体層と、該第1半導体の局部領域に形成した溝と、該溝の領域に成長させた隔離層と、該第1半導体層の表面上に形成した発光ダイオード構造と、を具えた発光ダイオード装置において、
該発光ダイオード構造が発光活性層とp型GaN系III −V族化合物層を結合し、該p型GaN系III −V族化合物層がp型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、n型GaN系III −V族化合物層がn型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、順方向バイアスを提供することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項12の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、基板が、サファイヤ、SiC、Si、GaAs、LiAlO2 、LiGaO2 及びAlNのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項13の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層がAlX Ga(1-X-Y) InY N厚膜とされ、そのうち、0≦X,Y≦1,0≦X+Y≦1であることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項14の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の厚さが0.1μmより大きいことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項15の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の溝がリソグラフィー工程或いはレーザー加工のいずれかとされることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項16の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の溝がウエットエッチング或いはドライエッチングで形成されることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項17の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、溝の深さが第1半導体層の厚さより小さくされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項18の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、溝の深さが第1半導体層の厚さ以上とされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項19の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の溝の形状が、矩形、三角形、円形、多角形のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項20の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、SiO2 、Si3 N4 、AlN、TiN、TiO2 のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項21の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、金属、合金のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項22の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、隔離層の厚さが0.01μm以上とされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項23の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、発光活性層は、pn接合、DH、SQW或いはMQWの構造のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
該発光ダイオード構造が発光活性層とp型GaN系III −V族化合物層を結合し、該p型GaN系III −V族化合物層がp型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、n型GaN系III −V族化合物層がn型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、順方向バイアスを提供することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、基板が、サファイヤ、SiC、Si、GaAs、LiAlO2 、LiGaO2 及びAlNのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項3の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層がn型半導体層とされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項4の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層がAlX Ga(1-X-Y) InY N厚膜とされ、そのうち、0≦X,Y<1,0≦X+Y<1であることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項5の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、SiO2 、SiN、AlN、TiN、Al2 O3 のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項6の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、金属、合金のいずれか、或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項7の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層を、電子銃(E−Gun)、スパッタ、CVDのいずれかで成長させることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項8の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層の厚さを0.1μm以上とすることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項9の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、メサ領域を、リソグラフィー工程で形成することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項10の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置において、発光活性層は、pn接合、DH、SQW或いはMQWの構造のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項11の発明は、基板と、該基板の表面上に形成した第1半導体層と、該第1半導体の局部領域に形成した溝と、該溝の領域に成長させた隔離層と、該第1半導体層の表面上に形成した発光ダイオード構造と、を具えた発光ダイオード装置において、
該発光ダイオード構造が発光活性層とp型GaN系III −V族化合物層を結合し、該p型GaN系III −V族化合物層がp型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、n型GaN系III −V族化合物層がn型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、順方向バイアスを提供することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項12の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、基板が、サファイヤ、SiC、Si、GaAs、LiAlO2 、LiGaO2 及びAlNのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項13の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層がAlX Ga(1-X-Y) InY N厚膜とされ、そのうち、0≦X,Y≦1,0≦X+Y≦1であることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項14の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の厚さが0.1μmより大きいことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項15の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の溝がリソグラフィー工程或いはレーザー加工のいずれかとされることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項16の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の溝がウエットエッチング或いはドライエッチングで形成されることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項17の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、溝の深さが第1半導体層の厚さより小さくされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項18の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、溝の深さが第1半導体層の厚さ以上とされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項19の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の溝の形状が、矩形、三角形、円形、多角形のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項20の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、SiO2 、Si3 N4 、AlN、TiN、TiO2 のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項21の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、金属、合金のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項22の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、隔離層の厚さが0.01μm以上とされたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項23の発明は、請求項11記載の発光ダイオード装置において、発光活性層は、pn接合、DH、SQW或いはMQWの構造のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
本発明は半導体材料をエッチングする必要なくしてn型GaNを露出させる方法を提供し、これによりエッチングにより形成される問題を改善する。本発明はGaN系発光装置の製造方法を提供し、それは、従来の発光装置と比較すると、エッチングにより形成される各種の問題を防止した発光装置を提供することができる。
本発明はまたエピタキシャル過程中にInAlGaN層の局部にSiO2 層を充填する方式により粗化の拡散効果を達成し、これによりGaN系発光装置の発光効率を改善する。本発明はGaN系発光装置中のp型GaNを粗化しなくとも、粗化効果を達成できる方法を提供し、本発明によると、p型GaN或いは発光層を破壊せずに従来の発光装置に較べて明らかに発光効率を高めた発光装置を提供できる。
本発明は、n型GaN層をエピタキシャル成長させたウエハーの表面に、界面層SiO2 を加え、リソグラフィー工程で、SiO2 の表面にメサ(mesa)を製作し、並びにメサ領域のSiO2 を除去し並びにn型GaN層を露出させ、さらにこのウエハーに対してMOCVDによりメサ領域に発光ダイオード構造をエピタキシャル成長させる。選択エピタキシャル成長させたGaNエピタキシャル層の特性により、pn同面の構造を形成し、最後にSiO2 を除去してpn同面の発光ダイオード構造を得る。これにより本発明はエッチング工程を使用せずにLED装置に必要なpn同面の構造を完成し、これによりエッチングにより形成される数々の問題を解決する。
本発明は、また、InAlGaNをエピタキシャル成長させた後、リソグラフィー工程その表面に溝を形成し、且つその局部領域を除去し並びに基板を露出させ、並びにこの溝にSiO2 層を成長させ、最後にその上に発光ダイオード構造を成長させて発光ダイオード装置を形成する。このSiO2 を拡散層として拡散効果を具備させることにより、発光層より射出された光線がこの拡散層で拡散されて全反射が減り、これにより発光効率が高まる。
上述の発明の解決しようとする課題の前部に記載の目的を解決するため、図1に示されるように、サファイヤ基板(1)をMOCVDシステム中に置き、500〜600℃で20〜50nm厚さのGaNバッファ層(2)を成長させる。続いて、基板温度を1000〜1200℃に上げて一層の2〜4μm厚さのシリコンドープGaN層を成長させる。その後、ウエハーを取り出し、並びにPECVDで0.5〜1μmのSiO2 (3)を成長させ、続いてリソグラフィー工程によりメサ領域(4)のSiO2 を除去する。続いて、このウエハーを700〜900℃のMOCVDシステム中に置き、メサ領域にInGaN/GaN多重量子井戸構造(5)を成長させて発光層となす。その後、基板温度を1000〜1200℃に上げて一層の0.1〜0.2μm厚さのマグネシウムドープGaNコンタクト層を成長させる。最後にこのウエハーを取り出し、並びにメサ領域以外のSiO2 を除去し、こうしてpn同面の発光ダイオードエピタキシャル構造(10)を製作完成する。さらに、Ni/Auをp型GaN表面に形成してp型オームコンタクト電極(7)となし、Ti/Alをn型GaN表面に形成してn型オームコンタクト電極(8)となし、以上により本発明のダイ構造を形成する。
上述の発明の解決しようとする課題の後部に記載の目的を具体的に実施するため、本発明は以下の方式を採用する。図2から図7を参照されたい。先ず、サファイヤ基板(11)をMOCVDシステム中に置き、厚さが0.1μmより厚いInAlGaN層(12)を成長させ、続いて、ウエハーを取り出し並びにリソグラフィー工程とドライエッチングによりバッファ層であるこのInAlGaN層(12)をエッチングして溝(14)を形成し、この溝(14)の厚さはInAlGaN層の厚さとする。続いてこの溝中にSiO2 (13)を成長させ、さらにウエハーをMOCVDに置き、並びに基板温度を800〜1200℃に上げて、1〜2μm厚さのシリコンドープInAlGaN層を成長させる。続いて、基板温度を700〜900℃に下げ、InGaN/GaN多重量子井戸構造(15)を成長させて発光層となす。その後、基板温度を1000〜1200℃に上げて0.1〜0.2μm厚さのマグネシウムドープGaNコンタクト層(16)を成長させ、こうして発光ダイオードエピタキシャル構造(20)を形成する。このエピタキシャル構造に対して、ドライエッチングで一部のp型GaN(マグネシウムドープGaNコンタクト層(16))及びInGaN/GaN多重量子井戸構造(15)を除去し、並びにn型GaN表面を露出させ、更にNi/Auでp型GaN表面にp型オームコンタクト電極(17)を形成し、Ti/Alでn型GaN表面にn型オームコンタクト電極(18)を形成し、こうして本発明のダイ構造を完成する。
図8から図13を参照されたい。サファイヤ基板(21)をMOCVDシステム中に置き、その上に一層の0.1μm厚さのInAlGaN層(22)を成長させる。続いて、ウエハーを取り出し、並びにリソグラフィー工程とドライエッチングを利用してこのInAlGaNバッファ層の上に溝(24)をエッチングし、溝の深さをInAlGaN層の厚さより0.2〜5μm深くする。続いてこの溝中にSiO2 (23)を成長させ、さらにウエハーをMOCVD中に置き、並びに基板温度を800〜1200℃に上げて1〜2μm厚さのシリコンドープInAlGaN層を成長させる。続いて基板温度を700〜900℃に下げ、InGaN/GaN多重量子井戸構造(25)を成長させて発光層となす。その後、更に基板温度を1000〜1200℃に上げて0.1〜0.2μm厚さのマグネシウムドープGaNコンタクト層(26)を成長させ、異常で発光ダイオードエピタキシャル構造(30)を完成する。このエピタキシャル構造に対してドライエッチングで一部のp型GaN(マグネシウムドープGaNコンタクト層(26))及びInGaN/GaN多重量子井戸構造(25)を除去し、並びにn型GaN表面を露出させ、さらにNi/Auでp型GaN表面にp型オームコンタクト電極(27)を形成し、Ti/Alでn型GaN表面にn型オームコンタクト電極(28)を形成し、以上により本発明のダイ構造を完成する。
1 基板
2 GaNバッファ層
3 SiO2 領域
4 メサ領域
5 多重量子井戸構造
7 p型オームコンタクト電極
8 n型オームコンタクト電極
10 発光ダイオードエピタキシャル構造
11 基板
12 InAlGaN層
13 SiO2 領域
14 溝
15 多重量子井戸構造
16 GaNコンタクト層
17 p型オームコンタクト電極
18 n型オームコンタクト電極
20 発光ダイオードエピタキシャル構造
21 基板
22 InAlGaN層
23 SiO2 領域
24 溝
25 多重量子井戸構造
26 GaNコンタクト層
27 p型オームコンタクト電極
28 n型オームコンタクト電極
30 発光ダイオードエピタキシャル構造
2 GaNバッファ層
3 SiO2 領域
4 メサ領域
5 多重量子井戸構造
7 p型オームコンタクト電極
8 n型オームコンタクト電極
10 発光ダイオードエピタキシャル構造
11 基板
12 InAlGaN層
13 SiO2 領域
14 溝
15 多重量子井戸構造
16 GaNコンタクト層
17 p型オームコンタクト電極
18 n型オームコンタクト電極
20 発光ダイオードエピタキシャル構造
21 基板
22 InAlGaN層
23 SiO2 領域
24 溝
25 多重量子井戸構造
26 GaNコンタクト層
27 p型オームコンタクト電極
28 n型オームコンタクト電極
30 発光ダイオードエピタキシャル構造
Claims (23)
- 基板と、該基板の表面上に形成された第1半導体層と、該第1半導体層の表面上に形成された隔離層と、該隔離層の表面上に形成されて第1半導体層表面を露出させるメサ領域と、露出した第1半導体層表面の上に形成された発光ダイオード構造と、を具えた発光ダイオード装置において、
該発光ダイオード構造が発光活性層とp型GaN系III −V族化合物層を結合し、該p型GaN系III −V族化合物層がp型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、n型GaN系III −V族化合物層がn型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、順方向バイアスを提供することを特徴とする、発光ダイオード装置。 - 請求項1記載の発光ダイオード装置において、基板が、サファイヤ、SiC、Si、GaAs、LiAlO2 、LiGaO2 及びAlNのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項1記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層がn型半導体層とされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項1記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層がAlX Ga(1-X-Y) InY N厚膜とされ、そのうち、0≦X,Y<1,0≦X+Y<1であることを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、SiO2 、SiN、AlN、TiN、Al2 O3 のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、金属、合金のいずれか、或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層を、電子銃(E−Gun)、スパッタ、CVDのいずれかで成長させることを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項1記載の発光ダイオード装置において、隔離層の厚さを0.1μm以上とすることを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項1記載の発光ダイオード装置において、メサ領域を、リソグラフィー工程で形成することを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項1記載の発光ダイオード装置において、発光活性層は、pn接合、DH、SQW或いはMQWの構造のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 基板と、該基板の表面上に形成した第1半導体層と、該第1半導体の局部領域に形成した溝と、該溝の領域に成長させた隔離層と、該第1半導体層の表面上に形成した発光ダイオード構造と、を具えた発光ダイオード装置において、
該発光ダイオード構造が発光活性層とp型GaN系III −V族化合物層を結合し、該p型GaN系III −V族化合物層がp型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、n型GaN系III −V族化合物層がn型低抵抗オームコンタクト電極と電気的に接続され、順方向バイアスを提供することを特徴とする、発光ダイオード装置。 - 請求項11記載の発光ダイオード装置において、基板が、サファイヤ、SiC、Si、GaAs、LiAlO2 、LiGaO2 及びAlNのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層がAlX Ga(1-X-Y) InY N厚膜とされ、そのうち、0≦X,Y≦1,0≦X+Y≦1であることを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の厚さが0.1μmより大きいことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の溝がリソグラフィー工程或いはレーザー加工のいずれかとされることを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の溝がウエットエッチング或いはドライエッチングで形成されることを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、溝の深さが第1半導体層の厚さより小さくされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、溝の深さが第1半導体層の厚さ以上とされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、第1半導体層の溝の形状が、矩形、三角形、円形、多角形のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、SiO2 、Si3 N4 、AlN、TiN、TiO2 のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、隔離層が、金属、合金のいずれか或いはその組合せとされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、隔離層の厚さが0.01μm以上とされたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
- 請求項11記載の発光ダイオード装置において、発光活性層は、pn接合、DH、SQW或いはMQWの構造のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード装置。
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