JP2008244074A - 窒化物半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板上に少なくともn型窒化物半導体層、活性層、およびp型窒化物半導体層を成長させてなる窒化物半導体発光素子の製造方法において、該活性層を成長させる前の窒化物半導体層、または該活性層の成長途中あるいは成長後のいずれかにおける成長結晶表面に、サーファクタント材料を接触させることを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法である。サーファクタント材料は、In、Al、Ga、Mg、Zn、SiまたはGeからなることが好ましい。
【選択図】なし
Description
図1に示される構造の窒化物半導体発光ダイオード素子を以下の方法により作製する。まず、サファイアからなる基板101を用意し、MOCVD装置の反応炉内にセットする。そして、反応炉内に水素を流しながら、基板101の温度を1050℃まで上昇させて、基板101の表面(C面)のクリーニングを行なう。次に、基板101の温度を510℃まで低下させ、キャリアガスとして水素、原料ガスとしてアンモニアおよびTMG(トリメチルガリウム)を反応炉内に流して、基板101の表面(C面)上にGaNからなるバッファ層をMOCVD法により約20nmの厚さで積層する。次いで、基板101の温度を1050℃まで上昇させて、キャリアガスとして水素、原料ガスとしてアンモニアおよびTMG、不純物ガスとしてシランを反応炉内に流して、SiがドーピングされたGaNからなるn型窒化物半導体下地層(キャリア濃度:1×1018/cm3)をMOCVD法によりバッファ層上に6μmの厚さで積層する。続いて、キャリア濃度が5×1018/cm3となるようにSiをドーピングしたこと以外はn型窒化物半導体下地層と同様にして、GaNからなるn型窒化物半導体コンタクト層をMOCVD法によりn型窒化物半導体下地層上に0.5μmの厚さで積層して、バッファ層、n型窒化物下地層およびn型窒化物半導体コンタクト層からなるn型窒化物半導体層102を形成する。
サーファクタント材料を、それぞれAl、Ga、Si、Ge、Mg、Znとすること以外は実施例1と同様にして窒化物半導体発光ダイオード素子を完成させる(実施例2〜7とする)。原料ガスには、それぞれTMA、TMG、SiH4、TMGe、CP2Mg、DMZnを使用する。
サーファクタント供給工程において、キャリアガスとしての窒素、原料ガスとしてTMIとともに、NH3ガスを供給したこと以外は、実施例1と同様にして窒化物半導体発光ダイオード素子を完成させる。
サーファクタント供給工程を、障壁層成長後に行なう、すなわち、障壁層表面にサーファクタント材料を接触させること以外は実施例2〜7と同様にして窒化物半導体発光ダイオード素子を完成させる(実施例9〜14とする)。原料ガスは、実施例2〜7と同じである。また、NH3の供給は行なわない。
サーファクタント供給工程を、n型窒化物半導体層102成長後に行なう、すなわち、n型窒化物半導体層102表面にサーファクタント材料を接触させること以外は実施例9〜14と同様にして窒化物半導体発光ダイオード素子を完成させる(実施例15〜20とする)。
上記サーファクタント供給工程を行なわなかったこと以外は実施例1と同様にして窒化物半導体発光ダイオード素子を作製する。
Claims (5)
- 基板上に少なくともn型窒化物半導体層、活性層、およびp型窒化物半導体層を成長させてなる窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記活性層を成長させる前の窒化物半導体層、または前記活性層の成長途中あるいは成長後のいずれかにおける成長結晶表面に、サーファクタント材料を接触させることを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記サーファクタント材料は、In、Al、Ga、Mg、Zn、SiまたはGeからなることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記活性層は、互いにバンドギャップが異なる井戸層と障壁層とを交互に積層することにより形成され、
少なくとも1の井戸層を成長させた後、その表面にサーファクタント材料を接触させることを特徴とする請求項1または2に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記井戸層は、InxGa1-xN(0<x≦1)からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記n型窒化物半導体層、活性層、およびp型窒化物半導体層の成長は、有機金属気相成長法を用いて行なわれることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
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