JP2009164593A - Iii族窒素化合物半導体発光ダイオードおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 III族窒素化合物半導体発光ダイオード70は、基板71と、第1のIII族窒素化合物層721と、第2のIII族窒素化合物層722とを備える。基板71は、第1の表面712と、第1の表面712に突設され、各々の突起の周囲が第1の表面712に囲まれている複数の突起711とを備えている。第1のIII族窒素化合物層721は複数の突起711の上面を被覆するとともに、複数の上面から側方に向かって互いに連接している。第1の表面712は第2のIII族窒素化合物層722により被覆されており、第2のIII族窒素化合物層722の厚さは突起711の高さ未満であり、また第2のIII族窒素化合物層722および第1のIII族窒素化合物層721は同じ材質である。
【選択図】 図7(a)
Description
11、31、41、51、61、71 基板
12 N型半導体層
13、74 アクティブ層
14 P型半導体層
15、62 溝
16、63 ベース面
32 平坦領域
33 V字型溝
34、54 バッファ層
35 N型窒化ガリウム層
36 ノンドープ窒化ガリウム層
37 ノンドープ窒化アルミニウム・ガリウム層
42、711 突起
43 凹部
44 シールド
45、45’ 窒化アルミニウム・ガリウム層
52 フォトマスク
53 光捕捉膜層
64 N型窒化ガリウム半導体層
65 線欠陥
73、731、732 N型半導体材料層
75 P型半導体材料層
76 P型電極
77 N型電極
92、92a、92b III族窒素化合物
712 第1の表面
713 上面
721 第1のバッファ層
722 第2のバッファ層
921、921’ III族窒素化合物
Claims (20)
- 第1の表面と、前記第1の表面に突設され、各々の突起の周囲が前記第1の表面に囲まれている複数の突起とを備えた基板と、
前記複数の突起の上面を被覆するとともに、前記複数の上面から側方に向かって延びて互いに連接している第1のIII族窒素化合物層と、
前記第1の表面を被覆する第2のIII族窒素化合物層と、
を具備し、前記第2のIII族窒素化合物層の厚さは前記突起の高さ未満であることを特徴とするIII族窒素化合物半導体発光ダイオード。 - 前記第2のIII族窒素化合物層および前記第1のIII族窒素化合物層が同じ材質であることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオード。
- 前記第1のIII族窒素化合物層がバッファ層であることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオード。
- 前記第1のIII族窒素化合物層上に順に設けられているN型半導体材料層と、アクティブ層と、P型半導体材料層とをさらに備えたことを特徴とする請求項3に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオード。
- 前記第1のIII族窒素化合物層がN型半導体層であることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオード。
- 前記第1のIII族窒素化合物層上に順に設けられているアクティブ層と、P型半導体材料層とをさらに備えたことを特徴とする請求項5に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオード。
- 前記基板がサファイヤであり、前記第1の表面がサファイヤのC面であって、前記C面が(0001)面であることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオード。
- 前記複数の突起が主に(1120)、(1120)、(2110)、(2110)、(1210)および(1210)方向に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオード。
- 前記複数の突起が(1120)、(1120)、(2110)、(2110)、(1210)および(1210)と平行する方向で、均等距離で配置されていることを特徴とする請求項7に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオード。
- 前記基板の材質がサファイヤ、炭化シリコン(SiC)、シリコン、酸化亜鉛(ZnO)または六方晶系結晶を有する材質であることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオード。
- 第1の表面と、前記第1の表面に突設され、各々の突起の周囲が前記第1の表面に囲まれている複数の突起とを備えている基板を提供する工程と、
前記複数の突起の上面および前記第1の表面にIII族窒素化合物を成長させる工程とを含み、
このうち前記III族窒素化合物は前記複数の上面から側方に向かって延びて互いに連接しており、また前記第1の表面上の前記III族窒素化合物の厚さは前記突起の高さ未満であることを特徴とするIII族窒素化合物半導体発光ダイオードの製造方法。 - 前記第1のIII族窒素化合物層をバッファ層とすることを特徴とする請求項11に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオードの製造方法。
- N型半導体材料層と、アクティブ層と、P型半導体材料層とを順に前記第1のIII族窒素化合物層上に設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオードの製造方法。
- III族窒素化合物層をN型半導体層とすることを特徴とする請求項11に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオードの製造方法。
- アクティブ層と、P型半導体材料層とを順に前記第1のIII族窒素化合物層上に設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオードの製造方法。
- 前記基板がサファイヤであり、前記第1の表面がサファイヤのC面であって、前記C面が(0001)面であることを特徴とする請求項11に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオードの製造方法。
- 前記複数の突起が主に(1120)、(1120)、(2110)、(2110)、(1210)および(1210)方向に配置されていることを特徴とする請求項16に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオードの製造方法。
- 前記複数の突起が(1120)、(1120)、(2110)、(2110)、(1210)および(1210)と平行する方向で、均等距離で配置されていることを特徴とする請求項16に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオードの製造方法。
- 前記基板の材質がサファイヤ、炭化シリコン(SiC)、シリコン、酸化亜鉛(ZnO)または六方晶系結晶を有する材質であることを特徴とする請求項11に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオードの製造方法。
- 前記突起よりも低い第1の表面がフォトリソグラフィエッチング工程で形成されていることを特徴とする請求項11に記載のIII族窒素化合物半導体発光ダイオードの製造方法。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000331937A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-11-30 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 半導体基材及びその作製方法 |
JP2001160539A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-06-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子および窒化物系半導体の形成方法 |
JP2003051612A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子 |
JP2007184503A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Mitsubishi Chemicals Corp | 半導体部材及びその製造方法 |
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---|---|---|---|---|
DE60030279T2 (de) * | 1999-03-17 | 2007-08-30 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Halbleiterbasis, ihre herstellungsmethode und halbleiterkristallherstellungsmethode |
US6812053B1 (en) * | 1999-10-14 | 2004-11-02 | Cree, Inc. | Single step pendeo- and lateral epitaxial overgrowth of Group III-nitride epitaxial layers with Group III-nitride buffer layer and resulting structures |
JP2001267242A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | Iii族窒化物系化合物半導体及びその製造方法 |
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---|---|---|---|---|
JP2000331937A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-11-30 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 半導体基材及びその作製方法 |
JP2001160539A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-06-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子および窒化物系半導体の形成方法 |
JP2003051612A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子 |
JP2007184503A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Mitsubishi Chemicals Corp | 半導体部材及びその製造方法 |
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