JP2008034803A - 半導体発光装置および同装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板、第1伝導型半導体材料層、発光層、第1電極、第2伝導型半導体材料層、II-Vグループ(またはII-IV-Vグループ)化合物接触層、透明伝導層および第2電極が含まれ、II-Vグループ(またはII-IV-Vグループ)化合物接触層が存在することによって、第2伝導型半導体材料層および透明伝導層の間のオーム接触を改善する。
【選択図】図2G
Description
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一実施例では、基板31の材料は、Si、GaN、AlN、サファイア、スピネル、SiC、GaAs、Al2O3、LiGaO2、LiAlO2またはMgAl2O4でもよい。
一実施例では、第1伝導型半導体材料層32は、GaN材料で形成され、第1伝導型はN型でよい。
一実施例では、発光層33の材料は、InGaN、AlGaNまたはInGaAsでもよい。
次に、図2Cを参照すると、その方法は、発光層33の上に第2伝導型半導体材料層34を形成する。
一実施例では、第2伝導型半導体材料層34は、GaN材料で形成され、第2伝導型はP型でよい。
一実施例では、II-Vグループ化合物接触層35は、一般的公式:MxNyによって表すことができる。その場合MはIIグループ化学元素を表し、NはVグループ化学元素を表す。1≦x≦3および1≦y≦3であり、xおよびyはモル数である。
一実施例では、II-Vグループ化合物接触層35のIIグループ化学元素は、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、BaまたはRaでもよい。さらに、II-Vグループ化合物接触層35のVグループ化学元素は、N、P、As、SbまたはBiでもよい。
一実施例では、II-Vグループ化合物接触層35の厚みは、0.5オングストロームから500オングストロームに及ぶことがある。
一実施例では、II-Vグループ化合物接触層35は、400℃から1,100℃に及ぶ温度で形成されることがある。
一実施例では、透明伝導層36の材料は、Ni/Au、ITO、CTO、TiWN、In2O3、SnO2、CdO、ZnO、CuGaO2またはSrCu2O2でもよい。
再度図2Gを参照すると、図2Gは、本発明の好適な実施例による半導体発光装置の断面図である。
一実施例では、基板31の材料は、Si、GaN、AlN、サファイア、スピネル、SiC、GaAs、Al2O3、LiGaO2、LiAlO2またはMgAl2O4でもよい。
一実施例では、第1伝導型半導体材料層32は、GaN材料で形成され、第1伝導型はN型でよい。
一実施例では、発光層33の材料は、InGaN、AlGaNまたはInGaAsでもよい。
第2伝導型半導体材料層34は、発光層33の上に形成される。
一実施例では、第2伝導型半導体材料層34は、GaN材料で形成され、第2伝導型はP型でよい。
II-Vグループ化合物接触層35は、第2伝導型半導体材料層34の上に形成される。
一実施例では、II-Vグループ化合物接触層35は、一般的公式:MxNyによって表すことができる。その場合MはIIグループ化学元素を表し、NはVグループ化学元素を表す。1≦x≦3および1≦y≦3であり、xおよびyはモル数である。
一実施例では、II-Vグループ化合物接触層35のIIグループ化学元素は、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、BaまたはRaでもよい。さらに、II-Vグループ化合物接触層35のVグループ化学元素は、N、P、As、SbまたはBiでもよい。
一実施例では、II-Vグループ化合物接触層35の厚みは、0.5オングストロームから500オングストロームに及ぶことがある。
一実施例では、II-Vグループ化合物接触層35は、400℃から1,100℃に及ぶ温度で形成されることがある。
一実施例では、透明伝導層36の材料は、Ni/Au、ITO、CTO、TiWN、In2O3、SnO2、CdO、ZnO、CuGaO2またはSrCu2O2でもよい。
12 GaN緩衝層
13 N型GaN接触層
14 N型AlGaN制約層
15 InGaN発光層
16 P型AlGaN制約層
17 P型GaN接触層
18 n+型逆トンネル層
19 透明伝導層
21 第1電極
22 第2電極
31 基板
32 第1伝導型半導体材料層
33 発光層
34 第2伝導型半導体材料層
35 II-Vグループ化合物接触層
36 透明伝導層
37 第1電極
38 第2電極
Claims (40)
- 基板、基板の上に形成される第1伝導型半導体材料層、第1伝導型半導体材料層の一部分が露出するように第1伝導型半導体材料層の上に形成される発光層、第1伝導型半導体材料層の露出部分の上に形成される第1電極、発光層の上に形成される第2伝導型半導体材料層、第2伝導型半導体材料層の上に形成されるII-Vグループ化合物接触層、II-Vグループ化合物接触層の一部分が露出するようにII-Vグループ化合物接触層の上に形成される透明伝導層、およびII-Vグループ化合物接触層の露出部分の上に形成され、透明伝導層に接触する第2電極を備えることを特徴とする半導体発光装置。
- 基板が、Si、GaN、AlN、サファイア、スピネル、SiC、GaAs、Al2O3、LiGaO2、LiAlO2またはMgAl2O4で構成されるグループから選択される材料で形成されることを特徴とする請求項1記載の半導体発光装置。
- 第1伝導型半導体材料層および第2伝導型半導体材料層が、それぞれGaNで形成されることを特徴とする請求項1記載の半導体発光装置。
- 第1伝導型はN型であり、第2伝導型はP型であることを特徴とする請求項1記載の半導体発行装置。
- 発光層が、InGaN、AlGaNまたはInGaAsで構成されるグループから選択される材料で形成されることを特徴とする請求項1記載の半導体発光装置。
- II-Vグループ化合物接触層のIIグループ化学元素が、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、BaおよびRaで構成されるグループから選択されるものであり、II-Vグループ化合物接触層のVグループ化学元素が、N、P、As、SbおよびBiで構成されるグループから選択されるものであることを特徴とする請求項1記載の半導体発光装置。
- II-Vグループ化合物接触層の材料が、一般的公式:MxNyによって表すことができ、その場合MはIIグループ化学元素を表し、NはVグループ化学元素を表す。1≦x≦3および1≦y≦3であり、xおよびyはモル数であることを特徴とする請求項1記載の半導体発光装置。
- II-Vグループ化合物接触層の厚みは、0.5オングストロームから500オングストロームに及ぶことを特徴とする請求項1記載の半導体発光装置。
- II-Vグループ化合物接触層は、400℃から1,100℃に及ぶ温度で形成されることを特徴とする請求項1記載の半導体発光装置。
- 透明伝導層の材料は、Ni/Au、ITO、CTO、TiWN、In2O3、SnO2、CdO、ZnO、CuGaO2またはSrCu2O2で構成されるグループから選択される材料で形成されることを特徴とする請求項1記載の半導体発光装置。
- 基板を準備する手段、基板の上に第1伝導型半導体材料層を形成する手段、第1伝導型半導体材料層の上に発光層を形成する手段、発光層の上に第2伝導型半導体材料層を形成する手段、第2伝導型半導体材料層の上にII-Vグループ化合物接触層を形成する手段、第1伝導型半導体材料層の一部分が露出するように、II-Vグループ化合物接触層、第2伝導型半導体材料層、発光層および第1伝導型半導体材料層を部分的に除去する手段、第1伝導型半導体材料層の露出部分の上に第1電極を形成する手段、II-Vグループ化合物接触層の上に透明伝導層を形成する手段、II-Vグループ化合物接触層の一部分が露出するように、透明伝導層を部分的に除去する手段、および第2電極が透明伝導層に接触するように、II-Vグループ化合物接触層の露出部分の上に第2電極を形成する手段を備えることを特徴とする半導体発光装置を作製する方法。
- 基板が、Si、GaN、AlN、サファイア、スピネル、SiC、GaAs、Al2O3、LiGaO2、LiAlO2またはMgAl2O4で構成されるグループから選択される材料で構成されることを特徴とする請求項11記載の方法。
- 第1伝導型半導体材料層および第2伝導型半導体材料層が、それぞれGaNで形成されることを特徴とする請求項11記載の方法。
- 第1伝導型はN型であり、第2伝導型はP型であることを特徴とする請求項11記載の方法。
- 発光層が、InGaN、AlGaNまたはInGaAsで構成されるグループから選択される材料で形成されることを特徴とする請求項11記載の方法。
- II-Vグループ化合物接触層のIIグループ化学元素が、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、BaおよびRaで構成されるグループから選択されるものであり、II-Vグループ化合物接触層のVグループ化学元素が、N、P、As、SbおよびBiで構成されるグループから選択されるものであることを特徴とする請求項11記載の方法。
- II-Vグループ化合物接触層の材料が、一般的公式:MxNyによって表すことができ、その場合MはIIグループ化学元素を表し、NはVグループ化学元素を表す。1≦x≦3および1≦y≦3であり、xおよびyはモル数であることを特徴とする請求項11記載の方法。
- II-Vグループ化合物接触層の厚みは、0.5オングストロームから500オングストロームに及ぶことを特徴とする請求項11記載の方法。
- II-Vグループ化合物接触層は、400℃から1,100℃に及ぶ温度で形成されることを特徴とする請求項11記載の方法。
- 透明伝導層の材料は、Ni/Au、ITO、CTO、TiWN、In2O3、SnO2、CdO、ZnO、CuGaO2またはSrCu2O2で構成されるグループから選択される材料で形成されることを特徴とする請求項11記載の方法。
- 基板、基板の上に形成される第1伝導型半導体材料層、第1伝導型半導体材料層の一部分が露出するように、第1伝導型半導体材料層の上に形成される発光層、第1伝導型半導体材料層の露出部分の上に形成される第1電極、発光層の上に形成される第2伝導型半導体材料層、第2伝導型半導体材料層の上に形成されるII-IV-Vグループ化合物接触層、II-IV-Vグループ化合物接触層の一部分が露出するように、II-IV-Vグループ化合物接触層の上に形成される透明伝導層、およびII-IV-Vグループ化合物接触層の露出部分の上に形成され、透明伝導層に接触する第2電極を備えることを特徴とする半導体発光装置。
- 基板が、Si、GaN、AlN、サファイア、スピネル、SiC、GaAs、Al2O3、LiGaO2、LiAlO2またはMgAl2O4で構成されるグループから選択される材料で形成されることを特徴とする請求項21記載の半導体発光装置。
- 第1伝導型半導体材料層および第2伝導型半導体材料層が、それぞれGaNで形成されることを特徴とする請求項21記載の半導体発光装置。
- 第1伝導型はN型であり、第2伝導型はP型であることを特徴とする請求項21記載の半導体発光装置。
- 発光層が、InGaN、AlGaNまたはInGaAsで構成されるグループから選択される材料で形成されることを特徴とする請求項21記載の半導体発光装置。
- II-IV-Vグループ化合物接触層のIIグループ化学元素が、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、BaおよびRaで構成されるグループから選択されるものであり、II-IV-Vグループ化合物接触層のIVグループが、C、Si、Ge、SiおよびPbで構成されるグループから選択されるものであり、II-IV-Vグループ化合物接触層のVグループ化学元素が、N、P、As、SbおよびBiで構成されるグループから選択されるものであることを特徴とする請求項21記載の半導体発光装置。
- II-IV-Vグループ化合物接触層の材料が、一般的公式:MxNyQzによって表すことができ、その場合MはIIグループ化学元素を表し、NはIVグループ化学元素を表し、QはVグループ化学元素を表す。1≦x≦3、1≦y≦3、1≦z≦3であり、xおよびyおよびzはモル数であることを特徴とする請求項21記載の半導体発光装置。
- II-IV-Vグループ化合物接触層の厚みは、0.5オングストロームから500オングストロームに及ぶことを特徴とする請求項21記載の半導体発光装置。
- II-IV-Vグループ化合物接触層は、400℃から1,100℃に及ぶ温度で形成されることを特徴とする請求項21記載の半導体発光装置。
- 透明伝導層の材料は、Ni/Au、ITO、CTO、TiWN、In2O3、SnO2、CdO、ZnO、CuGaO2またはSrCu2O2で構成されるグループから選択される材料で形成されることを特徴とする請求項21記載の半導体発光装置。
- 基板を準備する手段、基板の上に第1伝導型半導体材料層を形成する手段、第1伝導型半導体材料層の上に発光層を形成する手段、発光層の上に第2伝導型半導体材料層を形成する手段、第2伝導型半導体材料層の上にII-IV-Vグループ化合物接触層を形成する手段、第1伝導型半導体材料層の一部分が露出するように、II-IV-Vグループ化合物接触層、第2伝導型半導体材料層、発光層および第1伝導型半導体材料層を部分的に除去する手段、第1伝導型半導体材料層の露出部分の上に第1電極を形成する手段、II-IV-Vグループ化合物接触層の上に透明伝導層を形成する手段、II-IV-Vグループ化合物接触層の一部分が露出するように、透明伝導層を部分的に除去する手段、および第2電極が透明伝導層に接触するように、II-IV-Vグループ化合物接触層の露出部分の上に第2電極を形成する手段を備えることを特徴とする半導体発光装置を作製する方法。
- 基板が、Si、GaN、AlN、サファイア、スピネル、SiC、GaAs、Al2O3、LiGaO2、LiAlO2またはMgAl2O4で構成されるグループから選択される材料で構成されることを特徴とする請求項31記載の方法。
- 第1伝導型半導体材料層および第2伝導型半導体材料層が、それぞれGaNで形成されることを特徴とする請求項31記載の方法。
- 第1伝導型はN型であり、第2伝導型はP型であることを特徴とする請求項31記載の方法。
- 発光層が、InGaN、AlGaNまたはInGaAsで構成されるグループから選択される材料で形成されることを特徴とする請求項31記載の方法。
- II-IV-Vグループ化合物接触層のIIグループ化学元素が、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、BaおよびRaで構成されるグループから選択されるものであり、II-IV-Vグループ化合物接触層のIVグループが、C、Si、Ge、SiおよびPbで構成されるグループから選択されるものであり、II-IV-Vグループ化合物接触層のVグループ化学元素が、N、P、As、SbおよびBiで構成されるグループから選択されるものであることを特徴とする請求項31記載の方法。
- II-IV-Vグループ化合物接触層の材料が、一般的公式:MxNyQzによって表すことができ、その場合MはIIグループ化学元素を表し、NはIVグループ化学元素を表し、QはVグループ化学元素を表す。1≦x≦3、1≦y≦3、1≦z≦3であり、xおよびyおよびzはモル数であることを特徴とする請求項31記載の方法。
- II-IV-Vグループ化合物接触層の厚みは、0.5オングストロームから500オングストロームに及ぶことを特徴とする請求項31記載の方法。
- II-IV-Vグループ化合物接触層は、400℃から1,100℃に及ぶ温度で形成されることを特徴とする請求項31記載の方法。
- 透明伝導層の材料は、Ni/Au、ITO、CTO、TiWN、In2O3、SnO2、CdO、ZnO、CuGaO2またはSrCu2O2で構成されるグループから選択される材料で形成されることを特徴とする請求項31記載の方法。
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