JP2012164955A - ZnO系半導体層の製造方法及びZnO系半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ZnO系半導体層の製造方法は、(a)下地層上方に、Zn材料及びO材料、及び必要に応じてMg材料を同時に供給して、MgyZn1−yO(0≦y≦0.6)単結晶膜を形成する工程と、(b)MgyZn1−yO(0≦y≦0.6)単結晶膜上に、Zn材料及びMg材料の少なくとも一方、及びN材料を、形成される層が基板全面は被覆しないような供給量で、同時に供給することにより、NドープMgzZn1−zO(0≦z≦0.6)単結晶膜を形成する工程とを有する。
【選択図】図3
Description
JZn)−1+(kNJN)−1]−1 という式で近似することができる。ここで、kZn、kNは、それぞれZn及びNの付着係数である。JZn、JNは、それぞれ、Zn及びNのフラックス強度で、単位面積単位時間当たりの照射原子数である。図2中には、成長速度のZnフラックス強度依存性を、この近似式でフィッティングした曲線を示している。
2 ZnO膜
3 Zn−N結合層
4 NドープZnO層
11、21、41、51 ZnO基板
12、22、33、42、52 ZnOバッファ層
13、23、34、43、53 n型ZnO層
14、26、37 p型MgZnO層
15n、27n、38n、46n、56n n側電極
15p、27p、38p、46p、56p p側電極
24、35 n型MgZnO層
25、36、44、54 活性層
28、39、47、57 p側ボンディング電極
26a、55 p型MgZnO層
26b p型MgZnOコンタクト層
31 サファイア基板
32 MgOバッファ層
45 p型ZnO層
Claims (10)
- (a)下地層上方に、Zn材料及びO材料、及び必要に応じてMg材料を同時に供給して、MgyZn1−yO(0≦y≦0.6)単結晶膜を形成する工程と、
(b)前記MgyZn1−yO(0≦y≦0.6)単結晶膜上に、Zn材料及びMg材料の少なくとも一方、及びN材料を、形成される層が基板全面は被覆しないような供給量で、同時に供給することにより、NドープMgzZn1−zO(0≦z≦0.6)単結晶膜を形成する工程と
を有するZnO系半導体層の製造方法。 - 前記工程(b)は、活性を持つO材料を供給しない状態で行われる請求項1に記載のZnO系半導体層の製造方法。
- 前記工程(a)は、カルコゲン材料も同時供給する請求項1または2に記載のZnO系半導体層の製造方法。
- 前記工程(a)は、厚さ2nm以下のMgyZn1−yO(0≦y≦0.6)単結晶膜を形成する請求項1〜3のいずれか1項に記載のZnO系半導体層の製造方法。
- 前記工程(a)及び(b)を交互に繰り返して、NドープMgzZn1−zO(0≦z≦0.6)単結晶膜を積層する請求項1〜4のいずれか1項に記載のZnO系半導体層の製造方法。
- 前記工程(b)は、Zn材料及びMg材料のうちMg材料のみ供給される場合は500℃以下、Zn材料が供給される場合は300℃以下で行われる請求項1〜5のいずれか1項に記載のZnO系半導体層の製造方法。
- 前記工程(a)での、Zn材料及びO材料、及び必要に応じてMg材料を同時供給する供給時間と、前記工程(b)での、Zn材料及びMg材料の少なくとも一方、及びN材料を同時供給する供給時間との比を変えながら、前記工程(a)及び(b)を繰り返すことにより、厚さ方向にN濃度を変化させて、前記NドープMgzZn1−zO(0≦z≦0.6)単結晶膜を積層する請求項5に記載のZnO系半導体層の製造方法。
- 前記工程(a)及び(b)に、MBEを用いる請求項1〜7のいずれか1項に記載のZnO系半導体層の製造方法。
- 前記工程(a)は、Oリッチ条件で行われる請求項8に記載のZnO系半導体層の製造方法。
- (a)基板上方に、n型ZnO系半導体層を形成する工程と、
(b)前記n型ZnO系半導体層の上方に、Zn材料及びO材料、及び必要に応じてMg材料を同時に供給して、MgyZn1−yO(0≦y≦0.6)単結晶膜を形成する工程と、
(c)前記MgyZn1−yO(0≦y≦0.6)単結晶膜上に、Zn材料及びMg材料の少なくとも一方、及びN材料を、形成される層が基板全面は被覆しないような供給量で、同時に供給することにより、Nドープp型MgzZn1−zO(0≦z≦0.6)単結晶膜を形成する工程と
を有するZnO系半導体発光素子の製造方法。
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JP2014207397A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-10-30 | スタンレー電気株式会社 | p型ZnO系半導体層の製造方法、ZnO系半導体素子の製造方法、及び、n型ZnO系半導体積層構造 |
JP2015012248A (ja) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | スタンレー電気株式会社 | p型ZnO系半導体層の製造方法、ZnO系半導体素子の製造方法、及び、n型ZnO系半導体積層構造 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002093821A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-29 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | p形ZnO系酸化物半導体層の成長方法およびそれを用いた半導体発光素子の製法 |
JP2008078257A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Sony Corp | 半導体積層構造および半導体素子 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002093821A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-29 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | p形ZnO系酸化物半導体層の成長方法およびそれを用いた半導体発光素子の製法 |
JP2008078257A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Sony Corp | 半導体積層構造および半導体素子 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014207396A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-10-30 | スタンレー電気株式会社 | p型ZnO系半導体層の製造方法、ZnO系半導体素子の製造方法、及び、n型ZnO系半導体積層構造 |
JP2014207397A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-10-30 | スタンレー電気株式会社 | p型ZnO系半導体層の製造方法、ZnO系半導体素子の製造方法、及び、n型ZnO系半導体積層構造 |
JP2015012248A (ja) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | スタンレー電気株式会社 | p型ZnO系半導体層の製造方法、ZnO系半導体素子の製造方法、及び、n型ZnO系半導体積層構造 |
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