JP2012182203A - Iii族窒化物半導体素子、及びiii族窒化物半導体素子を作製する方法 - Google Patents
Iii族窒化物半導体素子、及びiii族窒化物半導体素子を作製する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012182203A JP2012182203A JP2011042531A JP2011042531A JP2012182203A JP 2012182203 A JP2012182203 A JP 2012182203A JP 2011042531 A JP2011042531 A JP 2011042531A JP 2011042531 A JP2011042531 A JP 2011042531A JP 2012182203 A JP2012182203 A JP 2012182203A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group iii
- iii nitride
- nitride semiconductor
- degrees
- gallium nitride
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】III族窒化物半導体素子41は、III族窒化物半導体からなる主面を有する基板55と、基板55の主面55aの上に設けられた窒化ガリウム系半導体領域51と、窒化ガリウム系半導体領域51の主面51aに接触を成す電極53aとを備える。窒化ガリウム系半導体領域51は不純物として酸素を含み、窒化ガリウム系半導体領域51の酸素濃度は、5×1016cm−3より小さい。基板55の主面55aは、該III族窒化物半導体のc軸方向に延びる基準軸VC55に直交する基準平面を基準にしてゼロより大きい角度を成す。主面51a、55aは半極性及び無極性のいずれか一方を有する。
【選択図】図4
Description
この実施例では、{20−21}面上に窒化物半導体レーザを作製する。まず、有機金属気相成長法(MOCVD)法によるエピ生産物を作製する工程を行う。{20−21}GaN基板を用意する。このGaN基板をMOCVD装置のチャンバ内にセットする。原料として,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)、シクロペンタジエニルマグネシウム(Cp2Mg)、モノシラン(SiH4)、アンモニア(NH3)を使用する。基板温度を摂氏1050度に保持し、アンモニア及び水素を成長炉に供給して、サーマルクリーニングを行う。次いで、以下の半導体積層を成長する。n型Al0.04Ga0.96Nクラッド層を摂氏1050度で成長する。摂氏840度の基板温度に下げた後に、n側のIn0.03Ga0.97N光ガイド層を成長する。InGaN/InGaN量子井戸活性層を成長する。InGaN井戸層の成長温度は摂氏790度であり、InGaN障壁層の成長温度は摂氏840度である。InGaN井戸層の厚さは3nmであり、InGaN障壁層の厚さは15nmである。摂氏840度の基板温度に下げた後に、p側のIn0.03Ga0.97N光ガイド層を成長する。摂氏1000度の基板温度で、厚さ20nmのAl0.12Ga0.88N電子ブロック層及び厚さ400nmのp型Al0.06Ga0.94Nクラッド層を成長する。p型クラッド層の酸素濃度範囲は例えば3×1016cm−3以下である。
この実施例では、エピ生産物の{20−21}面上の半導体積層の酸素濃度を測定する。まず、有機金属気相成長法(MOCVD)法によるエピ生産物を作製する工程を行う。{20−21}GaN基板を用意する。このGaN基板をMOCVD装置のチャンバ内にセットする。原料として,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)、シクロペンタジエニルマグネシウム(Cp2Mg)、モノシラン(SiH4)、アンモニア(NH3)を使用する。基板温度を摂氏1050度に保持し、アンモニア及び水素を成長炉に供給して、サーマルクリーニングを行う。次いで、以下の半導体積層を成長する。n型GaN層を摂氏1050度で成長する。摂氏1000度の基板温度に下げた後に、p型GaN層を成長する。
Claims (25)
- III族窒化物半導体素子であって、
III族窒化物半導体からなる主面を有する基板と、
前記基板の前記主面の上に設けられた第1の窒化ガリウム系半導体領域と、
前記第1の窒化ガリウム系半導体領域の主面に接触を成す電極と、
を備え、
前記第1の窒化ガリウム系半導体領域は不純物として酸素を含み、前記第1の窒化ガリウム系半導体領域の酸素濃度は、5×1016cm−3より小さく、
前記基板の前記主面は、該III族窒化物半導体のc軸の方向に延びる基準軸に直交する基準平面を基準にしてゼロより大きい角度を成し、前記主面は半極性及び無極性のいずれか一方を有する、III族窒化物半導体素子。 - 前記第1の窒化ガリウム系半導体領域にはp型ドーパントが添加されて、前記第1の窒化ガリウム系半導体領域はp型導電性を有する、請求項1に記載されたIII族窒化物半導体素子。
- 窒化ガリウム系半導体からなり、前記基板の前記主面の上に設けられた第2の窒化ガリウム系半導体領域を更に備え、
前記第2の窒化ガリウム系半導体領域は前記第1の窒化ガリウム系半導体領域の前記酸素濃度より大きい酸素濃度を有し、
前記第2の窒化ガリウム系半導体領域は、前記基板の前記III族窒化物半導体の前記c軸方向に延びる基準軸に直交する基準平面を基準にしてゼロより大きい角度をなす上面を有し、
前記第2の窒化ガリウム系半導体領域にはp型ドーパントが添加されて、前記第2の窒化ガリウム系半導体領域はp型導電性を有し、
前記第2の窒化ガリウム系半導体領域の前記上面は半極性及び無極性のいずれか一方を有する、請求項1又は請求項2に記載されたIII族窒化物半導体素子。 - 前記基板の前記主面の法線と前記III族窒化物半導体の前記基準軸となす角度は10度以上170度以下である、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子。
- 前記基板の前記主面の法線と前記III族窒化物半導体の前記基準軸となす角度は10度以上80度以下又は100度以上170度以下の範囲にある、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子。
- 前記基板の前記主面の上に設けられた活性層を更に備え、
前記活性層は、前記第1の窒化ガリウム系半導体領域と前記基板との間に設けられる、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子。 - 前記基板の前記主面の上に設けられ量子井戸構造を有する活性層を更に備え、
前記活性層は前記第1の窒化ガリウム系半導体領域と前記基板との間に設けられる、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子。 - 前記活性層はInGaN層を含む、請求項6又は請求項7に記載されたIII族窒化物半導体素子。
- 前記基板の前記主面の法線と前記III族窒化物半導体の前記基準軸となす角度は43度以上80度以下又は100度以上137度以下の範囲にある、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子。
- 前記III族窒化物半導体の前記c軸は該III族窒化物半導体のm軸の方向に傾斜しており、
前記基板の前記主面の法線と該III族窒化物半導体の前記基準軸とのなす角度は63度以上80度以下又は100度以上117度以下の範囲にある、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子。 - 前記基板の前記主面の法線と該III族窒化物半導体の前記基準軸とのなす角度は63度以上80度以下の範囲にある、請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子。
- 前記基板の前記主面の法線と該III族窒化物半導体の前記基準軸とのなす角度は100度以上117度以下の範囲にある、請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子。
- III族窒化物半導体素子を作製する方法であって、
第1のエピ生産物を第1の成膜装置から取り出した後に第2の成膜装置に配置する工程と、
前記第2の成膜装置において第1の窒化ガリウム系半導体領域を前記第1のエピ生産物の主面の上に成長して第2のエピ生産物を形成する工程と、
前記第2のエピ生産物の前記第1の窒化ガリウム系半導体領域の主面に接触を成す電極を形成する工程と、
を備え、
前記第1の窒化ガリウム系半導体領域は、5×1016cm−3より小さい酸素濃度を有し、
前記第1のエピ生産物は、III族窒化物半導体からなる主面を有する基板を含み、前記第1の窒化ガリウム系半導体領域は該基板の前記主面の上に設けられ、
前記基板の前記主面は、該III族窒化物半導体のc軸の方向に延びる基準軸に直交する基準平面を基準にしてゼロより大きい角度を成し、前記基板の前記主面及び前記第1のエピ生産物の前記主面は半極性及び無極性のいずれか一方を有する、III族窒化物半導体素子を作製する方法。 - 前記第1の窒化ガリウム系半導体領域はp型ドーパントを添加しながら成長されて、前記第1の窒化ガリウム系半導体領域はp型導電性を有する、請求項13に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。
- 前記第2の成膜装置に配置するに先だって、前記第1の成膜装置において第2の窒化ガリウム系半導体領域を前記基板の前記主面の上に成長して前記第1のエピ生産物を形成する工程と、
前記第2の窒化ガリウム系半導体領域を成長した後に、前記第1の成膜装置から前記第1のエピ生産物を取り出す工程と、
を更に備え、
前記第2の窒化ガリウム系半導体領域は、窒化ガリウム系半導体からなり、該窒化ガリウム系半導体の前記c軸の方向に延びる基準軸に直交する基準平面を基準にしてゼロより大きい角度をなす上面を有し、
前記第2の窒化ガリウム系半導体領域の酸素濃度は前記第1の窒化ガリウム系半導体領域の前記酸素濃度より大きく、
前記第2の窒化ガリウム系半導体領域はp型ドーパントを添加しながら成長されて、前記第2の窒化ガリウム系半導体領域はp型導電性を有し、
前記第2の窒化ガリウム系半導体領域の前記上面は半極性及び無極性のいずれか一方を有する、請求項13又は請求項14に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。 - 前記基板の前記主面の法線と前記III族窒化物半導体の前記基準軸となす角度は10度以上170度以下である、請求項13〜請求項15のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。
- 前記第1のエピ生産物を前記第1の成膜装置から取り出した後であって前記第1のエピ生産物を前記第2の成膜装置を配置するに先立って、前記第1のエピ生産物を洗浄する工程を更に備える、請求項13〜請求項16のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。
- 前記第1の窒化ガリウム系半導体領域を成長した後に、前記第2の成膜装置において前記第1のエピ生産物の主面のクリーニングを行う工程を更に備え、
前記クリーニングは、前記第2の成膜装置の真空チャンバ内において前記第1のエピ生産物の前記主面にガリウムフラックスを照射することによって行われる、請求項13〜請求項17のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。 - 前記基板の前記主面の上に活性層を前記第1の成膜装置において成長する工程を更に備え、
前記活性層は前記第1の窒化ガリウム系半導体領域と前記基板との間に設けられる、請求項13〜請求項18のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。 - 前記活性層は、量子井戸構造を有する活性層を含む、請求項19に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。
- 前記活性層はInGaN層を含む、請求項19又は請求項20に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。
- 前記第1の成膜装置において前記第2の窒化ガリウム系半導体領域を有機金属気相成長法を用いて成膜し、
前記第2の成膜装置において前記第1の窒化ガリウム系半導体領域を分子ビームエピタキシ法を用いて行われる、請求項13〜請求項21のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。 - 前記基板の前記主面の法線と前記III族窒化物半導体の前記基準軸となす角度は10度以上80度以下又は100度以上170度以下の範囲にある、請求項13〜請求項22のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。
- 前記基板の前記主面の法線と前記III族窒化物半導体の前記基準軸となす角度は43度以上80度以下又は100度以上137度以下の範囲にある、請求項13〜請求項23のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。
- 前記III族窒化物半導体の前記c軸は該III族窒化物半導体のm軸の方向に傾斜しており、
前記基板の前記主面の法線と前記基準軸とのなす角度は63度以上80度以下又は100度以上117度以下の範囲にある、請求項13〜請求項24のいずれか一項に記載されたIII族窒化物半導体素子を作製する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011042531A JP5708033B2 (ja) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Iii族窒化物半導体素子、及びiii族窒化物半導体素子を作製する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011042531A JP5708033B2 (ja) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Iii族窒化物半導体素子、及びiii族窒化物半導体素子を作製する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012182203A true JP2012182203A (ja) | 2012-09-20 |
JP5708033B2 JP5708033B2 (ja) | 2015-04-30 |
Family
ID=47013183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011042531A Active JP5708033B2 (ja) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Iii族窒化物半導体素子、及びiii族窒化物半導体素子を作製する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5708033B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013062321A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子を作製する方法 |
JP2013062322A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子を作製する方法 |
US9941059B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-04-10 | Corning Incorporated | Low resistance ultracapacitor electrode and manufacturing method thereof |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6235579A (ja) * | 1985-08-08 | 1987-02-16 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JPS6258613A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 薄膜成長方法 |
JPH10135575A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-05-22 | Toshiba Corp | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 |
JPH10335701A (ja) * | 1997-05-27 | 1998-12-18 | Sharp Corp | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法 |
JP2007201099A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子を作製する方法 |
JP2007281387A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP2011023535A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化ガリウム系半導体レーザダイオード |
JP2011023693A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Iii族窒化物半導体レーザダイオード |
-
2011
- 2011-02-28 JP JP2011042531A patent/JP5708033B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6235579A (ja) * | 1985-08-08 | 1987-02-16 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JPS6258613A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 薄膜成長方法 |
JPH10135575A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-05-22 | Toshiba Corp | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 |
JPH10335701A (ja) * | 1997-05-27 | 1998-12-18 | Sharp Corp | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法 |
JP2007201099A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子を作製する方法 |
JP2007281387A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP2011023693A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Iii族窒化物半導体レーザダイオード |
JP2011023535A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化ガリウム系半導体レーザダイオード |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013062321A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子を作製する方法 |
JP2013062322A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子を作製する方法 |
US9941059B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-04-10 | Corning Incorporated | Low resistance ultracapacitor electrode and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5708033B2 (ja) | 2015-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7749785B2 (en) | Manufacturing method of group III nitride semiconductor light-emitting device | |
JP5641506B2 (ja) | 窒化物半導体の結晶成長方法および半導体装置の製造方法 | |
JP5699983B2 (ja) | 窒化ガリウム系半導体を作製する方法、iii族窒化物半導体デバイスを作製する方法、及びiii族窒化物半導体デバイス | |
US20110212560A1 (en) | Method for fabricating nitride semiconductor light emitting device and method for fabricating epitaxial wafer | |
JP2008109066A (ja) | 発光素子 | |
US20110177678A1 (en) | Method for manufacturing nitride semiconductor device | |
JP4865047B2 (ja) | 結晶成長方法 | |
KR20100099066A (ko) | 질화갈륨계 반도체 광소자, 질화갈륨계 반도체 광소자를 제조하는 방법 및 에피택셜 웨이퍼 | |
JP2008091470A (ja) | Iii族窒化物化合物半導体積層構造体の成膜方法 | |
JP4647723B2 (ja) | 窒化物半導体の結晶成長方法および半導体装置の製造方法 | |
JP5644996B2 (ja) | 窒化物光半導体素子 | |
JP5708033B2 (ja) | Iii族窒化物半導体素子、及びiii族窒化物半導体素子を作製する方法 | |
KR100742986B1 (ko) | 컴플라이언트 기판을 갖는 질화갈륨계 화합물 반도체 소자의 제조 방법 | |
JP2010272593A (ja) | 窒化物半導体発光素子及びその製造方法 | |
JP2010199236A (ja) | 発光素子の製造方法および発光素子 | |
JP2003347660A (ja) | 窒化物半導体装置の製造方法 | |
JP4103309B2 (ja) | p型窒化物半導体の製造方法 | |
JP2014207328A (ja) | 半導体発光素子 | |
JP4720519B2 (ja) | p型窒化物半導体の製造方法 | |
JP3763701B2 (ja) | 窒化ガリウム系半導体発光素子 | |
WO2011070760A1 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JP2000022283A (ja) | 半導体素子、半導体素子の製造方法及び半導体基板の製造方法 | |
JP2009212343A (ja) | 窒化物半導体素子および窒化物半導体素子の製造方法 | |
JP5732952B2 (ja) | Iii族窒化物半導体素子を作製する方法 | |
WO2010116424A1 (ja) | 半導体素子の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131025 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140319 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141028 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5708033 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |