JP2009130364A - 窒化物半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】窒化物半導体発光素子の製造方法が開示される。
【解決手段】本窒化物半導体発光素子の製造方法は、m面サファイア基板を窒化処理する段階、m面サファイア基板上に高温緩衝層を形成する段階、高温緩衝層上に半極性(11−22)面窒化物系薄膜を形成する段階、及び、半極性(11−22)面窒化物系薄膜上に第1窒化物半導体層、活性層及び第2窒化物半導体層を含む発光構造物を形成する段階を含む。
【選択図】図2c
【解決手段】本窒化物半導体発光素子の製造方法は、m面サファイア基板を窒化処理する段階、m面サファイア基板上に高温緩衝層を形成する段階、高温緩衝層上に半極性(11−22)面窒化物系薄膜を形成する段階、及び、半極性(11−22)面窒化物系薄膜上に第1窒化物半導体層、活性層及び第2窒化物半導体層を含む発光構造物を形成する段階を含む。
【選択図】図2c
Description
本発明は窒化物半導体発光素子及びその製造方法に関するもので、より詳しくは、m面サファイア基板を用いた窒化物半導体発光素子及びその製造方法に関する。
一般的に窒化物半導体発光素子の製造時、窒化ガリウムのような窒化物系薄膜は殆どがc(0001)面の窒化物系薄膜であって、主にc面サファイア基板上に有機金属化学蒸着法(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition)、分子線蒸着法(MBE:Molecurlar Beam Epitaxy)またはHVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)の方法で成長させることが出来る。
このように、c面窒化物系薄膜はc−結晶軸方向にガリウム層と窒素層が繰り返して積層され極性(polarity)を帯びるが、これは内部電気場の発生を誘導することとなる。この場合、発光素子内における内部電気場の発生は電子と正孔の再結合率を減少させる原因であって、発光素子の発光効率を低下させる。また、圧電分極の発生により発光波長が短くなり長波長素子に具現することが困難である。
これを解決するため、半極性窒化物系薄膜を成長させなければならないが、c面サファイア基板を利用する場合、窒化物系薄膜を半極性面に成長させることが難しい。従って、非極性面のサファイア基板を用いて半極性窒化物系薄膜を成長させる技術が求められる。また、半極性窒化物系薄膜を成長させる場合、発光素子の信頼性の向上のため高品位の結晶性を具現することが必要である。
本発明は上述の問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、m面サファイア基板を用いて半極性(11−22)面窒化物系薄膜を成長させることにより、発光素子の発光効率を向上させるための窒化物半導体発光素子及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、m面サファイア基板を適正温度範囲で窒化処理することにより、高品位の結晶性を有する半極性(11−22)面窒化物系薄膜を具現するための窒化物半導体発光素子及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、m面サファイア基板上に適正厚さの高温緩衝層を形成することにより、高品位の結晶性を有する半極性(11−22)面窒化物系薄膜を具現するための窒化物半導体発光素子及びその製造方法を提供することにある。
以上のような目的を達成すべく、本発明の一実施例による窒化物半導体発光素子の製造方法は、m面サファイア基板を窒化処理する段階、上記m面サファイア基板上に高温緩衝層を形成する段階、上記高温緩衝層上に半極性(11−22)面窒化物系薄膜を形成する段階、及び、上記半極性(11−22)面窒化物系薄膜上に第1窒化物半導体層、活性層及び第2窒化物半導体層を含む発光構造物を形成する段階を含む。
この場合、上記m面サファイア基板を窒化処理する段階は、上記m面サファイア基板をMOCVDチャンバ内に装入させる段階、及び、上記MOCVDチャンバ内にアンモニア(NH3)ガスを流入させる段階を含むことが出来る。
上記m面サファイア基板を窒化処理する段階は、上記m面サファイア基板の安定した窒化処理のため750〜900℃の適正温度範囲で行うことが好ましい。
また、上記高温緩衝層を形成する段階は、MOCVDチャンバ内に窒素(N2)を含むガス雰囲気を組成する段階、及び、上記MOCVDチャンバを900〜1100℃の温度に昇温させエピタキシャル成長させる段階を含むことが出来る。この場合、上記高温緩衝層は、100〜20000Å範囲内の厚さに形成されることが出来る。より好ましくは、上記高温緩衝層は、1000〜4000Å範囲内の厚さに形成されることが出来る。
一方、上記半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、1〜3μmの厚さに形成されることが出来る。また、上記半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、単結晶の結晶構造に形成されることが好ましい。
本窒化物半導体発光素子の製造方法は、上記発光構造物の一部を蝕刻して上記第1窒化物半導体層を露出させる段階、及び、上記第1窒化物半導体層が露出した位置に第1電極を形成し、上記第2窒化物半導体層上に第2電極を形成する段階をさらに含むことが出来る。
本窒化物半導体発光素子は、適正温度範囲で窒化処理されたm面サファイア基板、上記m面サファイア基板上に形成された高温緩衝層、上記高温緩衝層上に形成された半極性(11−22)面窒化物系薄膜、及び、上記半極性(11−22)面窒化物系薄膜上に第1窒化物半導体層、活性層及び第2窒化物半導体層を含み、上記第1窒化物半導体層の一部が露出した構造を有する発光構造物を含む。
上記m面サファイア基板は、750〜900℃の適正温度範囲で窒化処理されることが好ましい。
この場合、上記高温緩衝層は、100〜20000Å範囲内の厚さを有することが出来る。より好ましくは、上記高温緩衝層は、1000〜4000Å範囲内の厚さに形成されることが出来る。また、上記半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、2〜3μmの厚さを有することが出来る。
上記半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、単結晶の結晶構造を有することが好ましい。
本窒化物半導体発光素子は、上記第1窒化物半導体層が露出した位置に形成された第1電極、及び、上記第2窒化物半導体層上に形成された第2電極を含む。
本発明によると、m面サファイア基板上に半極性(11−22)面窒化物系単結晶膜を形成することにより、内部電気場の発生を防いで発光に必要な電子及び正孔の再結合率を増加させることが可能と成る。これにより、発光素子の発光効率が向上し、光の長波長化が容易に成る。
また、上記m面サファイア基板を750〜900℃の温度で窒化処理することにより、高品位の単結晶構造を有する半極性(11−22)面窒化物系薄膜を形成することが可能となり発光素子の製品信頼性が向上する。
また、m面サファイア基板上に形成される高温緩衝層を約1000〜4000Åの厚さ、より好ましくは2000Åの厚さに製作することにより、高品位単結晶構造の半極性(11−22)面窒化物系薄膜を形成することが可能と成る。これにより、半極性(11−22)面窒化物系薄膜上に発光構造物を容易に形成することができ、発光素子の製品信頼性が向上する。
以下では、添付の図面を参照に本発明をより詳しく説明する。
図1は、本発明の一実施例による窒化物半導体発光素子の垂直断面図である。図1を参照すると、窒化物半導体発光素子100は、m面サファイア基板11、高温緩衝層12、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13、第1窒化物半導体層14、活性層15、第2窒化物半導体層16、第1電極17及び第2電極18を含む。
図1は、本発明の一実施例による窒化物半導体発光素子の垂直断面図である。図1を参照すると、窒化物半導体発光素子100は、m面サファイア基板11、高温緩衝層12、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13、第1窒化物半導体層14、活性層15、第2窒化物半導体層16、第1電極17及び第2電極18を含む。
m面サファイア基板11は非極性面で、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13の成長のためのものである。本発明においてm面サファイア基板11は、表面が窒化処理されている状態である。このように、m面サファイア基板11を窒化処理することにより、格子定数の差による欠陥を最少化させることが可能と成る。また、m面サファイア基板11の窒化処理を通して高温緩衝層12成長のための核を形成することが可能と成る。この場合、m面サファイア基板11の安定した窒化処理のため適正温度範囲内で窒化処理が行われることが出来る。適正温度範囲は、約750〜900℃の温度範囲になることが出来る。
高温緩衝層12は、m面サファイア基板11と半極性(11−22)面窒化物系薄膜13の格子定数の差によるストレインの発生を防ぐための高温緩衝層12が形成されている。この場合、高温緩衝層12は約900〜1100℃の高温で成長され、100〜20000Åの厚さに形成されることができ、より好ましくは、約1000〜4000Åの適正厚さの範囲内の厚さに形成されることも出来る。また、高温緩衝層12はAlxGa(1−x)N(0≦x<1)の組成式を有する半導体物質に形成されることが出来る。
一方、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13は窒化ガリウム(GaN)半導体物質で形成されたもので、高品位の単結晶を有する。この場合、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13は2〜3μmの厚さに形成されることが出来る。
半極性(11−22)面窒化物系薄膜13上には、発光構造物を構成する第1窒化物半導体層14、活性層15及び第2窒化物半導体層16が形成されている。この場合、第1窒化物半導体層14はn−GaN半導体層であることができ、第2窒化物半導体層16はp−GaN半導体層であることが出来る。また、活性層15は単一または多重量子井戸構造で形成されるGaN系の半導体層であることが出来る。第1窒化物半導体層14上に接合される第1電極17はn−電極で、第2電極18はp−電極になることが出来る。この場合、第1窒化物半導体層14、第2窒化物半導体層16、第1電極17及び第2電極18のタイプは容易に変更できる事項で、本発明に限定されない。
図1に図示された窒化物半導体発光素子の場合、m面サファイア基板11を用いて半極性(11−22)面窒化物系薄膜13を形成することにより、発光効率を向上させることが出来る。
図2a乃至図2eは、本発明の一実施例による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための垂直断面図である。
図2aを参照すると、先ず、m面サファイア基板11をMOCVDチャンバ内に装入させ、アンモニア(NH3)ガスを流してm面サファイア基板11を窒化処理する。アンモニアガスの流入量は1sccm(cm3/min)以上になることが出来る。この場合、m面サファイア基板11の窒化処理は適正温度範囲で行う。本発明で定義する適正温度範囲は、約750〜900℃の温度範囲になることが出来る。このような適正温度範囲で、m面サファイア基板11を窒化処理する場合、表面が改質され高温緩衝層12の成長特性が向上する。高温緩衝層12の成長特性が向上する場合、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13の結晶性が向上することが出来る。即ち、m面サファイア基板11の窒化処理の結果によって、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13の結晶性が左右されることが出来る。
図2bを参照すると、窒化処理されたm面サファイア基板11上に高温緩衝層12を成長させる。具体的に、高温緩衝層12はm面サファイア基板11をMOCVDチャンバ内に装入させた状態で、窒素を含むガス雰囲気及び900〜1100℃の温度範囲でエピタキシャル成長させ、AlxGa(1−x)N(0≦x<1)の組成式を有する半導体物質に形成する。
一方、高温緩衝層12の成長特性(例えば、表面特性)によって半極性(11−22)面窒化物系薄膜の結晶性が変化することがある。具体的に、高温緩衝層12はm面サファイア基板11と半極性(11−22)面窒化物系薄膜の格子定数の差によるストレインの発生を防ぐための薄膜である。従って、高温緩衝層12の成長特性によって半極性(11−22)面窒化物系薄膜の結晶性が左右されることが出来る。この場合、高温緩衝層12の安定した成長特性を具現するため、適正厚さ範囲を有するよう成長させることが必要である。本発明で提供される適正厚さの範囲は約100〜20000Åになることができ、好ましくは、約1000〜4000Åになることができ、さらに好ましくは、高温緩衝層12を2000Åの厚さに製作することが出来る。
高温緩衝層12の厚さは成長時間を調節して容易に制御することが出来る。例えば、高温緩衝層12を1000Åの厚さに成長させようとする場合、成長時間を約5分に設定することが出来る。また、2000Åの厚さに成長させようとする場合、成長時間を約10分に設定することが出来る。このように、成長時間を調節して高温緩衝層12の厚さを容易に制御することが出来る。また、高温緩衝層12の成長時間に比例する成長の厚さはMOCVDチャンバの成長能力、成長環境などによって相違してあらわれるもので、上記の例に限定されるのではない。
以後、図2cのように、高温緩衝層12上に約2μm厚さの半極性(11−22)面窒化物系薄膜13を成長させる。半極性(11−22)面窒化物系薄膜13はm面サファイア基板11と平行して成長し、高温緩衝層12の成長特性の向上により高品位の単結晶の構造に成長する。
次に、図2dを参照すると、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13上に、第1窒化物半導体層14、活性層15及び第2窒化物半導体層16を含む発光構造物を形成する。具体的に、第1窒化物半導体層14はGaN半導体物質にSi、In、Snのようなn型ドーパントをドーピングさせ形成することが出来る。また、活性層15はGaNまたはInGaNなどのGaN系物質を用いて単一または多重量子井戸構造を有する形態に形成することが出来る。そして、第2窒化物半導体層16はGaN半導体物質にZn、Cd、Mgなどのようなp型ドーパントをドーピングさせる方式で形成されることが出来る。この場合、第1窒化物半導体層14、活性層15及び第2窒化物半導体層16のそれぞれはMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)またはMBE(Molecular Beam Epitaxy)などの蒸着方法を用いて形成することが出来る。
図2eのように、発光構造物中の一部面を蝕刻して、第1窒化物半導体層14が露出されるようにする。そして、露出された第1窒化物半導体層14上に第1電極17を形成し、発光構造物の上部、即ち、第2窒化物半導体層16上に第2電極18を形成する。この場合、第1電極17はn−電極になることができ、第2電極18はp−電極になることが出来る。
図2a乃至図2eに図示された方法で窒化物半導体発光素子を製造することにより、m面サファイア基板11を適正温度範囲で窒化処理して高温緩衝層12及び半極性(11−22)面窒化物系薄膜13の結晶性を向上させ発光素子の信頼性を向上させることが出来る。
さらに、1000〜4000Åの適正厚さ範囲を有する高温緩衝層12上に半極性(11−22)面窒化物系薄膜13を形成することにより、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13が高品位の単結晶構造に成長できるようになる。これによって、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13を用いて製造された発光素子は、内部電気場及び圧電分極が減少して発光効率を向上させることが可能となる。
図3a乃至図3cは、比較例1、2及び実施例による半極性(11−22)面窒化物系薄膜の表面を撮影した光学顕微鏡(OM)写真である。
図3aは比較例1であって、m面サファイア基板上に従来の窒化物系薄膜成長方式を用いた半極性(11−22)面窒化物系薄膜の表面を撮影したOM写真である。
具体的に、m面サファイア基板をMOCVDチャンバに装入させた後、450〜1100℃の温度で窒化処理する。そして、窒素を含むガス雰囲気及び250〜450℃の温度でエピタキシャル成長させ低温緩衝層を形成する。以後、低温緩衝層上に半極性(11−22)面窒化物系薄膜を形成する。このように、従来の窒化物系薄膜成長方法で形成された比較例1の場合、m面サファイア基板上に低温で緩衝層を形成することにより、低温緩衝層の成長特性が低下する。従って、低温緩衝層上に形成される半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、図3aに図示された通り不安定な表面構造を有するもので、発光構造物の蒸着が困難である。
図3bは比較例2であって、450〜700℃の温度で窒化処理されたm面サファイア基板上に成長された半極性(11−22)面窒化物系薄膜の表面を撮影したOM写真である。
具体的に、m面サファイア基板をMOCVDチャンバ内に装入させ、450〜700℃の温度でアンモニアガスを流す方式で窒化処理する。以後、MOCVDチャンバを900〜1100℃の温度に昇温させて高温緩衝層を成長させ、高温緩衝層上に半極性(11−22)面窒化物系薄膜を形成する。このように、m面サファイア基板を450〜700℃の温度に窒化処理する場合、窒化処理が良好に行われないため表面の改質が困難である。従って、高温緩衝層の成長特性の低下により、半極性(11−22)面窒化物系薄膜の結晶性も低下する。即ち、図3bに図示されたように、比較例2による半極性(11−22)面窒化物系薄膜表面は非晶質結晶構造を表す。このような結晶構造を有する半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、第1窒化物半導体層、活性層及び第2窒化物半導体層の蒸着において、蒸着特性を低下させ、結果として、発光素子の信頼性を低下させる。
また、比較例として図示されてはいないが、950〜1100℃の温度でm面サファイア基板を窒化処理する場合にも、図3bに図示されたように、半極性(11−22)面窒化物系薄膜が非晶質結晶構造に形成される。従って、低温または高温でm面サファイア基板を窒化処理する場合、半極性窒化物系薄膜の結晶性を低下させることとなる。
一方、図3cは本発明の実施例であって、750〜900℃の温度で窒化処理されたm面サファイア基板上に成長された半極性(11−22)面窒化物系薄膜を撮影したOM写真である。具体的に、m面サファイア基板を750〜900℃で窒化処理した後、900〜1100℃の温度で高温緩衝層を成長させる。この場合、窒化処理を通してm面サファイア基板の表面が改質され高温緩衝層との格子整合が向上する。これによって、高温緩衝層が平坦な表面特性を有することになり、半極性(11−22)面窒化物系薄膜が単結晶構造に成長して、ミラー面を有する高品質の半導体層に形成される。従って、発光構造物の蒸着が容易で、発光素子の発光効率が向上する。
比較例1、2及び実施例を比較すると、m面サファイア基板を750〜900℃の温度範囲で窒化処理して高温緩衝層を成長させた場合に、半極性(11−22)面窒化物系薄膜の結晶性が向上したことが確認できる。
図4a及び図4bは、本発明の実施例による半極性(11−22)面窒化物系薄膜の結晶性を表したグラフである。先ず、図4aは半極性(11−22)面窒化物系薄膜の単結晶の可否を表したグラフである。半極性(11−22)面窒化物系薄膜上にx線を入射させ、回折したx線の特性をグラフ化したもので、x線回折の分析結果を表す。この場合、m面サファイア基板及び半極性窒化物系薄膜はそれぞれピークが発見されたもので、単結晶の結晶構造を有するものであることが分かる。
また、図4bは半極性(11−22)面窒化物系薄膜表面のX線回折(XRD)振動曲線を表したグラフで、半極性窒化物系薄膜表面はFWMH(Full width at half maximum)値が629−arcsecを有することが分かる。
図5a乃至図5cは、高温緩衝層の成長厚さによる半極性(11−22)面窒化物系薄膜の表面を撮影したOM写真である。図5a乃至図5cに図示された半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、いずれも750〜900℃の温度で窒化処理されたm面サファイア基板上に成長されたもので、相違する厚さを有する高温緩衝層上に成長されたものである。
図5aは500Å厚さの高温緩衝層上に形成された半極性(11−22)面窒化物系薄膜13aの表面を撮影したOM写真である。図5aに図示された通り、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13aは表面上に複数のhillockが形成されていることが確認できる。このように、500Åの薄い高温緩衝層の場合、その成長特性が安定していないため、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13aの結晶性を低下させることとなる。
図5bは2000Å厚さの高温緩衝層上に形成された半極性(11−22)面窒化物系薄膜13bの表面を撮影したOM写真である。図5bを参照すると、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13bは図5aに図示された半極性(11−22)面窒化物系薄膜13aに比べてhillockの発生が著しく減少したことが確認できる。これは、安定した成長特性を有する高温緩衝層上に半極性(11−22)面窒化物系薄膜13bを成長させることにより、高品位の単結晶構造を有するよう形成できるようになる。
一方、図5cは5000Å厚さの高温緩衝層上に形成された半極性(11−22)面窒化物系薄膜13cの表面を撮影したOM写真である。図5cを参照すると、半極性(11−22)面窒化物系薄膜13cの場合、表面上にpitが形成されていることが確認できる。半極性(11−22)面窒化物系薄膜13cの表面上に形成されたpitは発光素子の信頼性を低下させる原因の一つで、発光素子の製造が困難である。
このように、高温緩衝層を1000〜4000Åの適正厚さの範囲を外れる厚さに形成する場合、高温緩衝層上に形成される半極性(11−22)面窒化物系薄膜の結晶性が低下する。従って、図5bに図示された通り、高温緩衝層を2000Åに形成することにより、半極性(11−22)面窒化物系薄膜のhillockの発生数を減少させ、pitの発生を防ぐことが好ましい。
図6は、高温緩衝層の蒸着厚さによる半極性(11−22)面窒化物系薄膜の結晶性を表したグラフである。グラフのx方向は高温緩衝層の厚さ(Å)を表し、y方向はFWHM(Full width at half maximum)を表す。半値幅(FWHM)は半極性窒化物系薄膜の結晶性を表したもので、その数値が低いほど良い結晶性を有することを意味する。
図6のグラフを参照すると、高温緩衝層の厚さが1000Åまたは3000Åの場合、半極性(11−22)面窒化物系薄膜は約650arcsecのFWHMを表す。また、高温緩衝層の厚さが4000Åの場合、半極性(11−22)面窒化物系薄膜は約725arcsecのFWHMを表す。そして、高温緩衝層の厚さが2000Åの場合、半極性(11−22)面窒化物系薄膜は約525arcsecのFWHMを表す。
このように、約1000〜4000Å厚さの高温緩衝層上に形成された半極性(11−22)面窒化物系薄膜は525〜725arcsecのFWHMを表したもので、高品位の単結晶構造を有することが分かる。また、この場合、高温緩衝層の厚さが2000Åの場合に半極性(11−22)面窒化物系薄膜の結晶性が最も向上したことが分かる。従って、好ましくは高温緩衝層を2000Åの厚さに成長させ半極性(11−22)面窒化物系薄膜を形成することが良い。
以上では本発明の好ましい実施例について図示して説明したが、本発明は上述した適正の実施例に限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨を外れることなく当該発明が属する技術分野において通常の知識を有している者により多様な変形実施が出来ると共に、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。
100 窒化物半導体発光素子
11 m面サファイア基板
12 高温緩衝層
13 半極性(11−22)面窒化物系薄膜
14 第1窒化物半導体層
15 活性層
16 第2窒化物半導体層
17 第1電極
18 第2電極
11 m面サファイア基板
12 高温緩衝層
13 半極性(11−22)面窒化物系薄膜
14 第1窒化物半導体層
15 活性層
16 第2窒化物半導体層
17 第1電極
18 第2電極
Claims (16)
- m面サファイア基板表面を窒化処理する段階と、
前記m面サファイア基板上に高温緩衝層を形成する段階と、
前記高温緩衝層上に半極性(11−22)面窒化物系薄膜を形成する段階と、
前記半極性(11−22)面窒化物系薄膜上に第1窒化物半導体層、活性層及び第2窒化物半導体層を含む発光構造物を形成する段階と、を含む窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記m面サファイア基板を窒化処理する段階は、
前記m面サファイア基板をMOCVDチャンバ内に装入させる段階と、
前記MOCVDチャンバ内にアンモニア(NH3)ガスを流入させる段階と、を含む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m面サファイア基板を窒化処理する段階は、
前記m面サファイア基板の安定した窒化処理のため750〜900℃の適正温度範囲で行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記高温緩衝層を形成する段階は、
前記m面サファイア基板をMOCVDチャンバ内に窒素(N2)を含むガス雰囲気を組成する段階と、
前記MOCVDチャンバを900〜1100℃の温度に昇温させエピタキシャル成長させる段階と、を含むことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記高温緩衝層は、100〜20000Å範囲内の厚さに形成されることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記高温緩衝層は、1000〜4000Å範囲内の厚さに形成されることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、1〜3μmの厚さに形成されることを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、単結晶の結晶構造に形成されることを特徴とする請求項1から請求項7の何れかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記発光構造物の一部を蝕刻して前記第1窒化物半導体層を露出させる段階と、
前記第1窒化物半導体層が露出した位置に第1電極を形成し、前記第2窒化物半導体層上に第2電極を形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項1から請求項8の何れかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 窒化処理されたm面サファイア基板と、
前記m面サファイア基板上に形成された高温緩衝層と、
前記高温緩衝層上に形成された半極性(11−22)面窒化物系薄膜と、
前記半極性(11−22)面窒化物系薄膜上に第1窒化物半導体層、活性層及び第2窒化物半導体層を含み、前記第1窒化物半導体層の一部が露出した構造を有する発光構造物と、を含む窒化物半導体発光素子。 - 前記m面サファイア基板は、750〜900℃の適正温度範囲で窒化処理されたことを特徴とする請求項10に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記高温緩衝層は、100〜20000Å範囲内の厚さを有することを特徴とする請求項10または請求項11に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記高温緩衝層は、1000〜4000Å範囲内の厚さを有することを特徴とする請求項10または請求項11に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、2〜3μmの厚さを有することを特徴とする請求項10から請求項13の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記半極性(11−22)面窒化物系薄膜は、単結晶の結晶構造を有することを特徴とする請求項10から請求項14の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記第1窒化物半導体層が露出した位置に形成された第1電極と、
前記第2窒化物半導体層上に形成された第2電極と、をさらに含むことを特徴とする請求項10から請求項15の何れかに記載の窒化物半導体発光素子。
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