JP2009253047A - Iii族窒化物発光素子及びエピタキシャルウエハ - Google Patents
Iii族窒化物発光素子及びエピタキシャルウエハ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009253047A JP2009253047A JP2008099628A JP2008099628A JP2009253047A JP 2009253047 A JP2009253047 A JP 2009253047A JP 2008099628 A JP2008099628 A JP 2008099628A JP 2008099628 A JP2008099628 A JP 2008099628A JP 2009253047 A JP2009253047 A JP 2009253047A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gallium nitride
- based semiconductor
- nitride based
- epitaxial wafer
- group iii
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
【解決手段】発光ダイオード11aの支持基体13は、六方晶系GaNからなる。支持基体13は、半極性面の主面13aを有しており、この主面は、該六方晶系GaNのc面から10度〜40度の範囲内のオフ角度で所定のオフ方向に傾斜している。窒化ガリウム系半導体積層15aは支持基体13の主面13a上に設けられている。窒化ガリウム系半導体積層15aは、第1の窒化ガリウム系半導体領域21a、第2の窒化ガリウム系半導体領域23a、及び活性層25aを含む。窒化ガリウム系半導体積層15aの表面S15aは、オフ方向に交差する方向に延びる複数の突起を有する。これらの突起は、支持基体13上に成長された活性層の結晶品質を反映している。
【選択図】図1
Description
支持基体13:半極性n型GaN
第1導電型窒化ガリウム系半導体層31:Siドープn型AlGaNバッファ層、50nm
第1導電型窒化ガリウム系半導体層33:Siドープn型GaN、2μm
第1導電型窒化ガリウム系半導体層35:Siドープn型InGaN緩衝層、50nm
活性層25a(井戸層/障壁層):3つの量子井戸(3QW)、InGaN(厚さ5nm)/GaN(厚さ13nm)
第2導電型窒化ガリウム系半導体層37:Mgドープp型AlGaN電子ブロック層、20nm
第2導電型窒化ガリウム系半導体層39:Mgドープp型GaNコンタクト層、50nm
電極17a:アノード電極
電極45a:カソード電極。
第1導電型窒化ガリウム系半導体層49:Siドープn型AlGaNクラッド層、2μm
窒化ガリウム系半導体層51:アンドープInGaN光ガイド層、100nm
活性層25b(井戸層/障壁層):3つの量子井戸、InGaN(厚さ5nm)/GaN(厚さ13nm)
窒化ガリウム系半導体層53:アンドープInGaN光ガイド層、100nm
第2導電型窒化ガリウム系半導体層55:Mgドープp型AlGaN電子ブロック層、20nm
第2導電型窒化ガリウム系半導体層57:Mgドープp型AlGaNクラッド層、400nm
第2導電型窒化ガリウム系半導体層59:Mgドープp型GaNコンタクト層、10nm。
次いで、本実施の形態に係る実施例を説明する。有機金属気相成長法により発光ダイオードを作製した。原料にはトリメチルガリウム(TMG)、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリメチルインジウム(TMI)、アンモニア(NH3)、シラン(SiH4)、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム(CP2Mg)を用いた。
(1)a軸方向からX線を入射してX線回折像を測定し、このX線回折像からオフ角θAを決定する。
(2)m軸方向からX線を入射してX線回折像を測定し、このX線回折像からオフ角θMを決定する。
オフ角度は、m軸の方向への傾斜角θM及びa軸の方向への傾斜角θAを用いてsqrt(θM 2+θA 2)によって規定され、シンボル「sqrt」は平方根の演算を示す。ウエハ面における5点の測定結果から、ウエハ面内のオフ角分布は−0.5度〜+0.5度の範囲内であった。GaNウエハは、例えば酸素ドープされており、またキャリア濃度は、例えば0.8×1018cm−3〜5×1017cm−3である。GaNウエハのエッジ上の2点の間隔の最大値は45mm以上(例えば2インチ)であるものを用いることが好ましい。
Claims (20)
- 六方晶系窒化ガリウム半導体からなり、該六方晶系窒化ガリウム半導体のc面から10度〜40度の範囲内のオフ角度で所定のオフ方向に傾斜した半極性面の主面を有する支持基体と、
前記支持基体の前記主面上に設けられた窒化ガリウム系半導体積層と、
前記窒化ガリウム系半導体積層上に設けられた電極と
を備え、
前記窒化ガリウム系半導体積層は、第1導電型窒化ガリウム系半導体層を含む第1の窒化ガリウム系半導体領域、第2導電型窒化ガリウム系半導体層を含む第2の窒化ガリウム系半導体領域、及び前記第1の窒化ガリウム系半導体領域と前記第2の窒化ガリウム系半導体領域との間に挟まれた活性層を有しており、
前記活性層は、400nm〜550nmの範囲内にピーク波長を有するように設けられており、
前記窒化ガリウム系半導体積層の表面モフォロジは、前記オフ方向に交差する方向に延びる複数の突起を有する、ことを特徴とするIII族窒化物発光素子。 - 前記複数の突起の線密度は1マイクロメートル当たり1〜10である、ことを特徴とする請求項1に記載されたIII族窒化物発光素子。
- 前記複数の突起の間隔は0.1〜1マイクロメートルである、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたIII族窒化物発光素子。
- 前記複数の突起の高さは20nm以上である、ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載されたIII族窒化物発光素子。
- 前記オフ方向は前記六方晶系窒化ガリウム半導体のa軸の方向である、ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載されたIII族窒化物発光素子。
- 前記オフ方向は前記六方晶系窒化ガリウム半導体のm軸の方向である、ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載されたIII族窒化物発光素子。
- 前記オフ方向は、前記六方晶系窒化ガリウム半導体のa軸及びm軸のいずれかの方向から−15度〜+15度の範囲にある、ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載されたIII族窒化物発光素子。
- 前記六方晶系窒化ガリウム半導体は、c軸に垂直な平面において転位密度1×107cm−2以下の領域を有するn型GaNである、ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載されたIII族窒化物発光素子。
- 前記支持基体の酸素濃度は1×1018cm−3以上の領域を含む、ことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載されたIII族窒化物発光素子。
- 前記活性層はInGaN井戸層を含む、ことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載されたIII族窒化物発光素子。
- III族窒化物発光素子のためのエピタキシャルウエハであって、
六方晶系窒化ガリウム半導体からなり、該六方晶系窒化ガリウム半導体のc面から10度〜40度の範囲内のオフ角度で所定のオフ方向に傾斜した半極性面の主面を有するウエハと、
前記ウエハの前記主面上に設けられた窒化ガリウム系半導体積層と
を備え、
前記窒化ガリウム系半導体積層は、第1導電型窒化ガリウム系半導体層を含む第1の窒化ガリウム系半導体領域、第2導電型窒化ガリウム系半導体層を含む第2の窒化ガリウム系半導体領域、及び前記第1の窒化ガリウム系半導体領域と前記第2の窒化ガリウム系半導体領域との間に挟まれた活性層を有しており、
前記活性層のフォトルミネッセンススペクトルにおけるピーク波長は、400nm〜550nmの範囲内にあり、
前記窒化ガリウム系半導体積層の表面モフォロジは、前記オフ方向に交差する方向に延びる複数の突起を有する、ことを特徴とするエピタキシャルウエハ。 - 前記複数の突起の線密度は1マイクロメートル当たり1〜10本である、ことを特徴とする請求項11に記載されたエピタキシャルウエハ。
- 前記複数の突起の間隔は0.1〜1マイクロメートルである、ことを特徴とする請求項11または請求項12に記載されたエピタキシャルウエハ。
- 前記複数の突起の高さは20nm以上である、ことを特徴とする請求項11〜請求項13のいずれか一項に記載されたエピタキシャルウエハ。
- 前記オフ方向は前記六方晶系窒化ガリウム半導体のa軸の方向である、ことを特徴とする請求項11〜請求項14のいずれか一項に記載されたエピタキシャルウエハ。
- 前記オフ方向は前記六方晶系窒化ガリウム半導体のm軸の方向である、ことを特徴とする請求項11〜請求項14のいずれか一項に記載されたエピタキシャルウエハ。
- 前記オフ方向は、前記六方晶系窒化ガリウム半導体のa軸及びm軸のいずれかの方向から−15度〜+15度の範囲にある、ことを特徴とする請求項11〜請求項16のいずれか一項に記載されたエピタキシャルウエハ。
- 前記ウエハのエッジ上の2点間の距離の最大値は45mm以上である、ことを特徴とする請求項11〜請求項16のいずれか一項に記載されたエピタキシャルウエハ。
- 前記オフ角度は、m軸の方向への傾斜角θM及びa軸の方向への傾斜角θAを用いてsqrt(θM 2+θA 2)によって規定され、該sqrtは平方根の演算を示す、ことを特徴とする請求項11〜請求項18のいずれか一項に記載されたエピタキシャルウエハ。
- 前記ウエハは、c軸に垂直な平面において転位密度1×107cm−2以下の領域を有するn型GaNウエハである、ことを特徴とする請求項11〜請求項19のいずれか一項に記載されたエピタキシャルウエハ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008099628A JP2009253047A (ja) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | Iii族窒化物発光素子及びエピタキシャルウエハ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008099628A JP2009253047A (ja) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | Iii族窒化物発光素子及びエピタキシャルウエハ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009253047A true JP2009253047A (ja) | 2009-10-29 |
Family
ID=41313460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008099628A Pending JP2009253047A (ja) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | Iii族窒化物発光素子及びエピタキシャルウエハ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009253047A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011087127A1 (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | 住友電気工業株式会社 | GaN系半導体発光素子およびその製造方法 |
WO2013001781A1 (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | パナソニック株式会社 | 窒化物系半導体発光素子 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002344089A (ja) * | 2001-05-14 | 2002-11-29 | Sharp Corp | 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法 |
WO2003036771A1 (fr) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Ammono Sp.Zo.O. | Laser a semi-conducteurs a base de nitrure et procede de production de ce laser |
JP2004022563A (ja) * | 2002-06-12 | 2004-01-22 | Sony Corp | GaInN層の成膜方法 |
JP2005159047A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化ガリウム系半導体膜を形成する方法、および半導体基板生産物 |
-
2008
- 2008-04-07 JP JP2008099628A patent/JP2009253047A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002344089A (ja) * | 2001-05-14 | 2002-11-29 | Sharp Corp | 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法 |
WO2003036771A1 (fr) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Ammono Sp.Zo.O. | Laser a semi-conducteurs a base de nitrure et procede de production de ce laser |
JP2004022563A (ja) * | 2002-06-12 | 2004-01-22 | Sony Corp | GaInN層の成膜方法 |
JP2005159047A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化ガリウム系半導体膜を形成する方法、および半導体基板生産物 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011087127A1 (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | 住友電気工業株式会社 | GaN系半導体発光素子およびその製造方法 |
JP2011146650A (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | GaN系半導体発光素子およびその製造方法 |
US8476615B2 (en) | 2010-01-18 | 2013-07-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | GaN-based semiconductor light emitting device and the method for making the same |
WO2013001781A1 (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | パナソニック株式会社 | 窒化物系半導体発光素子 |
JP5204352B1 (ja) * | 2011-06-27 | 2013-06-05 | パナソニック株式会社 | 窒化物系半導体発光素子 |
US8890185B2 (en) | 2011-06-27 | 2014-11-18 | Panasonic Corporation | Nitride-based semiconductor light-emitting element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5095842B2 (ja) | 半導体発光素子、窒化物半導体層成長用基板及び窒化物半導体ウェーハ | |
WO2013187171A1 (ja) | 窒化物半導体発光素子及びその製造方法 | |
JP4510934B2 (ja) | 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法 | |
JP5559814B2 (ja) | 窒化物系半導体発光ダイオードおよびその製造方法 | |
JP2006156958A (ja) | 半導体素子及び半導素子の製造方法 | |
JP2009249236A (ja) | Iii族窒化物半導体素子及びエピタキシャルウエハ | |
JP2010205835A (ja) | 窒化ガリウム系半導体光素子、窒化ガリウム系半導体光素子を製造する方法、及びエピタキシャルウエハ | |
JP4882351B2 (ja) | 半導体積層基板、その製造方法及び発光素子 | |
JP2009018983A (ja) | GaN基板、エピタキシャル層付き基板、半導体装置、およびGaN基板の製造方法 | |
JP2009071174A (ja) | 半導体発光素子 | |
JP2008118049A (ja) | GaN系半導体発光素子 | |
JP2007036174A (ja) | 窒化ガリウム系発光ダイオード | |
JP6181661B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
JP2011077395A (ja) | 半導体発光素子を作製する方法 | |
JP2009224370A (ja) | 窒化物半導体デバイス | |
JP5392885B2 (ja) | ZnO系半導体素子 | |
JP6124740B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子の製造方法、窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子用下地基板 | |
JP2009253047A (ja) | Iii族窒化物発光素子及びエピタキシャルウエハ | |
JP2001102633A (ja) | 窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法 | |
JP2009064978A (ja) | GaN系化合物半導体発光装置およびその製造方法 | |
JP2008118048A (ja) | GaN系半導体発光素子 | |
JP4924498B2 (ja) | 窒化物系半導体発光素子、エピタキシャルウエハ、及び窒化物系半導体発光素子を作製する方法 | |
JP5227870B2 (ja) | エピタキシャル基板、半導体素子構造、およびエピタキシャル基板の作製方法 | |
JP5694253B2 (ja) | 半導体発光素子、窒化物半導体層成長用基板及び窒化物半導体ウェーハ | |
TW202107734A (zh) | 發光二極體及其製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110510 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110506 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110711 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120110 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120312 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120619 |