JP2013120847A - Red light-emitting semiconductor device and method for manufacturing the same - Google Patents

Red light-emitting semiconductor device and method for manufacturing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a red light-emitting semiconductor device capable of increasing light-emitting transition efficiency of Eu ions and Pr ions, and having good emission intensity, and a method for manufacturing the same.SOLUTION: In a method for manufacturing a red light-emitting semiconductor device using mixed crystal containing GaN, InN, AlN or two or more of these metals, when an active layer in which Eu or Pr is added thereto so as to substitute with Ga, In or Al, under a temperature condition of 900 to 1100°C using the organic metal vapor phase epitaxial method and using mixed crystal containing GaN, InN, AlN or two or more of these metals as a parent material, is formed between a p-type layer and an n-type layer, in the series of forming steps including forming the p-type layer and the n-type layer, Eu or Pr and Mg or Al are added.

Description

本発明は赤色発光半導体素子とその製造方法に関し、詳しくはGaN、InN、AlN等の特定の母体材料(母材)にEuまたはPrが添加された活性層をn型層とp型層との間に設けた優れた発光特性を備えた赤色発光半導体素子とその製造方法に関する。   The present invention relates to a red light emitting semiconductor element and a method for manufacturing the same, and more specifically, an active layer in which Eu or Pr is added to a specific base material (base material) such as GaN, InN, or AlN is divided into an n-type layer and a p-type layer. The present invention relates to a red light emitting semiconductor element having excellent light emission characteristics provided therebetween and a method for manufacturing the same.

窒化ガリウム(GaN)などの窒化物半導体は、青色発光デバイスを構成する半導体材料として注目されており、近年では、GaNにインジウム(In)を高濃度添加することにより、緑色さらには赤色発光デバイスを実現できると期待されている。しかし、高In組成になるに従い、In組成の揺らぎやピエゾ電界効果が顕著になるため、窒化物半導体を用いた赤色発光デバイスの実現には至っていないのが現状である。   Nitride semiconductors such as gallium nitride (GaN) are attracting attention as semiconductor materials for blue light-emitting devices, and in recent years, by adding high concentrations of indium (In) to GaN, green and red light-emitting devices can be obtained. It is expected to be realized. However, as the In composition becomes higher, fluctuations in the In composition and piezo electric field effects become more prominent, so that a red light emitting device using a nitride semiconductor has not been realized.

一方、窒化物半導体のワイドギャップに着目し、GaNを添加母体としてユーロピウム(Eu)やプラセオジム(Pr)が添加された半導体が赤色発光デバイスとして有望視されている。   On the other hand, paying attention to the wide gap of nitride semiconductors, semiconductors to which europium (Eu) or praseodymium (Pr) is added with GaN as an additive base are promising as red light emitting devices.

このような状況下、本発明者らは、世界に先駆けてEuまたはPr添加GaNを活性層とする赤色発光ダイオード(LED)の実現に成功した(特許文献1)。   Under such circumstances, the present inventors succeeded in realizing a red light emitting diode (LED) having Eu or Pr-doped GaN as an active layer for the first time in the world (Patent Document 1).

そして、このような赤色発光ダイオードの実現により、既に開発されている青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードと併せて、同一基板上に窒化物半導体を用いた光の三原色の発光ダイオードを集積化することが可能となるため、小型で高精細なフルカラーディスプレイや、現在の白色LEDには含まれていない赤色領域の発光が加えられたLED照明などの分野への応用が期待されている。   And by realizing such a red light emitting diode, it is possible to integrate light primary diodes of light using a nitride semiconductor on the same substrate together with the blue light emitting diode and the green light emitting diode that have already been developed. Therefore, application to fields such as a small and high-definition full-color display and LED lighting to which light emission in a red region not included in the current white LED is added is expected.

しかしながら、前記した赤色発光ダイオードの光出力は、現状では50μW程度に留まっており、実用化には発光強度(光出力)の更なる向上が求められている。   However, the light output of the red light-emitting diode described above is currently limited to about 50 μW, and further improvement in light emission intensity (light output) is required for practical use.

光出力の向上を図るためには、前記した活性層の発光中心であるEuイオンやPrイオンの発光遷移確率を高めることが必須である。しかし、EuイオンやPrイオンの発光は4f殻内遷移によっており、これらの希土類元素における4f殻内遷移は禁制遷移であるため、発光遷移確率を高めて、高い発光強度を得るためには結晶場内にEuやPrを取り込むことにより、結晶場におけるEuイオンやPrイオンの周辺局所構造の対称性を低下させる必要がある。   In order to improve the light output, it is essential to increase the light emission transition probability of Eu ions and Pr ions which are the emission centers of the active layer. However, the emission of Eu ions and Pr ions is due to the transition in the 4f shell, and the transition in the 4f shell of these rare earth elements is a forbidden transition. Therefore, in order to increase the probability of luminescence transition and obtain a high luminescence intensity, It is necessary to reduce the symmetry of the local local structure of Eu ions and Pr ions in the crystal field by incorporating Eu and Pr into the crystal.

しかし、単にEuやPrを添加した場合には、EuイオンやPrイオンの周辺局所構造の対称性が充分に低くなっているとは言えず、発光強度(光出力)が低く抑えられていた。   However, when Eu or Pr is simply added, it cannot be said that the symmetry of the peripheral local structure of Eu ions or Pr ions is sufficiently low, and the emission intensity (light output) is kept low.

従って、EuやPr以外の不純物を意図的に共添加することにより、EuイオンやPrイオンの周辺局所構造を制御することができれば、EuイオンやPrイオンによる高い発光強度(光出力)が実現できる可能性がある。   Therefore, if the peripheral local structure of Eu ions and Pr ions can be controlled by intentionally co-adding impurities other than Eu and Pr, high emission intensity (light output) by Eu ions and Pr ions can be realized. there is a possibility.

例えば、非特許文献1には、Eu添加GaN作製時にSiを意図的に共添加することにより、高い発光強度のEu、Si共添加GaNを得ることが報告されている。しかしながら、このような高い発光強度が得られているのはSi濃度が0.06原子%程度のときのみであり、また、その発光強度も充分とは言えない。   For example, Non-Patent Document 1 reports that Eu and Si co-doped GaN with high emission intensity can be obtained by intentionally co-adding Si during the production of Eu-doped GaN. However, such high emission intensity is obtained only when the Si concentration is about 0.06 atomic%, and the emission intensity is not sufficient.

このように、不純物(共添加不純物)の添加により発光輝度の向上を図ることが一部試みられているが、不純物の添加が発光輝度に与える影響については、未だ充分に解明されていない。   As described above, some attempts have been made to improve the emission luminance by adding impurities (co-added impurities), but the influence of the addition of impurities on the emission luminance has not been fully elucidated.

WO2010/128643 A1公報WO2010 / 128643 A1 publication

R.Wang,A.J.Steckle,E.E.Brown,U.Hommerich,and J.M.Zavada、「Effect of Si codoping on Eu3+ luminescence in GaN」、J.Appl.Phys.105,043107(2009).R. Wang, A .; J. et al. Stickle, E .; E. Brown, U.D. Homerich, and J.H. M.M. Zavada, “Effect of Si Coding on Eu3 + luminescence in GaN”, J. Am. Appl. Phys. 105, 043107 (2009).

そこで、本発明は、上記した従来技術における問題点に鑑み、EuイオンやPrイオンの発光遷移効率を増大させ、優れた発光強度の赤色発光半導体素子とその製造方法を提供することを課題とする。   In view of the above-described problems in the prior art, an object of the present invention is to provide a red light-emitting semiconductor element having excellent emission intensity and a method for manufacturing the same, by increasing the light emission transition efficiency of Eu ions and Pr ions. .

本発明者は、鋭意検討の結果、以下の各請求項に示す発明により、上記の課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above problems can be solved by the invention shown in the following claims, and has completed the present invention.

請求項1に記載の発明は、
GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を用いた赤色発光半導体素子の製造方法であって、
GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を母体材料として、有機金属気相エピタキシャル法を用いて、900〜1100℃の温度条件の下で、EuまたはPrを、Ga、InあるいはAlと置換するように添加した活性層を、p型層とn型層の間に、p型層とn型層の形成と一連の形成工程において形成するに際して、
EuまたはPrと共に、MgまたはAlを添加する
ことを特徴とする赤色発光半導体素子の製造方法である。
The invention described in claim 1
A method of manufacturing a red light emitting semiconductor device using GaN, InN, AlN or a mixed crystal of any two or more thereof,
Using GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof as a base material, Eu or Pr is changed to Ga, In under a temperature condition of 900 to 1100 ° C. using a metal organic vapor phase epitaxial method. Alternatively, when the active layer added so as to replace Al is formed between the p-type layer and the n-type layer in the series of formation steps of the p-type layer and the n-type layer,
A method of manufacturing a red light emitting semiconductor element, characterized by adding Mg or Al together with Eu or Pr.

本発明者は、上記課題の解決について、種々の実験、検討を行った。その結果、有機金属気相エピタキシャル法(OMVPE法)を用いてEu添加GaN層(活性層)を作製する際に、MgやAlを不純物として添加した場合、これらの元素がEuの周囲に選択的に配置されて、Euイオンの周辺局所構造を劇的に変化させ、Euイオンの対称性を大きく低下させることが分かった。   The present inventor conducted various experiments and studies on the solution of the above problems. As a result, when an Eu-added GaN layer (active layer) is produced using a metal organic vapor phase epitaxial method (OMVPE method), when Mg or Al is added as an impurity, these elements are selectively present around Eu. It has been found that it dramatically changes the peripheral local structure of Eu ions and greatly reduces the symmetry of Eu ions.

これは、通常、GaNに0.1原子%程度添加されたEuに、不純物元素を0.1原子%程度添加したとしても、上記のように、Euの周囲に選択的に配置されて、Euと隣り合う確率は非常に低いと従来考えられていたため、極めて考え難かった現象であり、本発明者は、実験と検討の繰り返しにより、上記のような現象を発見し、本発明を完成するに至ったものである。   Usually, even if an impurity element is added to about 0.1 atomic% to Eu added to about 0.1 atomic% in GaN, it is selectively disposed around Eu as described above, This is a phenomenon that was very difficult to think because the probability that it is adjacent to the past was very low, and the present inventor discovered the above phenomenon by repeating experiments and examinations, and completed the present invention. It has come.

そして、所定の成長温度の下、活性層のEuは、Gaと置換する形で配置されて、Euイオンの置換サイトがGaサイトおよびその極近傍となるように制御されるため、そのフォトルミネセンススペクトル(Photoluminescence Spectrum:PLスペクトル)において、Euイオンに起因する621nm付近のピークが支配的となり、充分に発光して高い光出力を得ることができる。   Then, under a predetermined growth temperature, Eu in the active layer is arranged so as to substitute for Ga, and the substitution site of Eu ions is controlled so as to be close to the Ga site and its immediate vicinity. In the spectrum (Photoluminescence Spectrum: PL spectrum), a peak near 621 nm due to Eu ions becomes dominant, and sufficient light emission can be obtained to obtain a high light output.

なお、「621nm付近のピークが支配的」とは、621nmを中心とした618〜623nmの範囲の波長での発光がEuイオンに起因する発光であるため、621nm付近のピークをできるだけ大きくすることを意味している。   Note that “the peak near 621 nm is dominant” means that emission at a wavelength in the range of 618 to 623 nm centered at 621 nm is emission caused by Eu ions, so that the peak near 621 nm is made as large as possible. I mean.

そして、本請求項の発明においては、活性層の形成に用いるOMVPE法における温度条件が重要である。即ち、温度が低すぎると異なる結晶場を有するEuイオンが増加して621nmにおけるピークが減少する一方、温度が高すぎるとEuイオンが表面から脱離してEu添加が困難となる。好ましい温度条件は900〜1100℃であり、950〜1050℃であるとより好ましい。   In the present invention, the temperature condition in the OMVPE method used for forming the active layer is important. That is, if the temperature is too low, Eu ions having different crystal fields increase and the peak at 621 nm decreases, whereas if the temperature is too high, Eu ions are desorbed from the surface, making it difficult to add Eu. A preferable temperature condition is 900 to 1100 ° C, and more preferably 950 to 1050 ° C.

また、p型層と活性層とn型層の形成を一連の形成工程、即ち途中で反応容器から取り出すことなく、反応容器内において順次p型層、活性層、n型層(p型層、n型層の順番の前後は問わない)を形成することにより、各層間に界面準位が存在せず、キャリアを効率的に注入できる。これらのため、数V程度の低電圧動作が可能となる。   In addition, the p-type layer, the active layer, and the n-type layer are formed in a series of forming steps, that is, without being taken out from the reaction vessel in the middle, and sequentially in the reaction vessel, the p-type layer, the active layer, and the n-type layer (p-type layer, By forming the n-type layer, the interface state does not exist between the layers, and carriers can be injected efficiently. For these reasons, a low voltage operation of about several volts is possible.

なお、前記の観点から、n型層、p型層もOMVPE法により形成することが好ましいが、他の成長法を排除するものではない。   From the above viewpoint, the n-type layer and the p-type layer are also preferably formed by the OMVPE method, but other growth methods are not excluded.

以上においては、母材としてGaN、添加元素としてEuを挙げて本発明を説明してきたが、母材としてはGaNに限定されず、InN、AlNまたはこれらの混晶(InGaN、AlGaN等)を母材としても上記の効果と同様の効果を得ることができる。また、添加元素もEuに限定されず、Prを添加元素としても上記の効果と同様の効果を得ることができる。   In the above description, the present invention has been described with reference to GaN as a base material and Eu as an additive element. The same effects as those described above can be obtained as a material. Further, the additive element is not limited to Eu, and the same effect as described above can be obtained even if Pr is used as the additive element.

なお、添加元素をEuまたはPrとしているのは、これらの元素は外殻電子が内殻電子により遮蔽されており、内殻遷移に伴う発光が590nm以上の波長であり、これがNTSC色域、HDTV色域に限定されず、赤みが感じられる光であるからである。   Note that the additive element is Eu or Pr because these elements are such that the outer electrons are shielded by the inner electrons and the emission associated with the inner shell transition has a wavelength of 590 nm or more. This is the NTSC color gamut, HDTV. This is because the light is not limited to the color gamut and can feel redness.

そして、本請求項の発明により、前記したような大きな経済的効果を提供することができる。即ち、Eu添加GaNを用いた高い光出力のデバイス特性に優れた赤色発光ダイオードの実現により、「赤・緑・青」の光の三原色の発光ダイオードを実用化レベルで集積化することが可能となるため、小型かつ高精細な高出力の発光ダイオードを用いたフルカラーディスプレイを実現することができる。   According to the invention of this claim, it is possible to provide a large economic effect as described above. In other words, the realization of a red light-emitting diode using Eu-doped GaN with high light output device characteristics enables the integration of light-emitting diodes of the three primary colors of “red, green, and blue” at a practical level. Therefore, a full-color display using a small, high-definition, high-output light emitting diode can be realized.

また、現在の白色LEDには含まれていない赤色領域の強度の高い発光を加えることにより、現在赤色LEDとして使用されているAlGaInP系LEDの代替のみならず、周囲の温度によって発光波長が変化しないという希土類元素の特性を生かした高輝度LED照明が可能となる。   In addition, by adding high-intensity light emission in the red region that is not included in current white LEDs, the emission wavelength does not change depending on the ambient temperature as well as an alternative to AlGaInP-based LEDs currently used as red LEDs. High-intensity LED lighting that makes use of the characteristics of rare earth elements can be realized.

なお、本請求項の発明を実施するにあたり、Mg供給源としては、CpMg(ビス(シクロペンタジエニル)マグネシウム:Mg(C)を挙げることができ、Al供給源としては、TMA(トリメチルアルミニウム:(CHAl)などを挙げることができる。 In carrying out the invention of this claim, examples of the Mg supply source include Cp 2 Mg (bis (cyclopentadienyl) magnesium: Mg (C 5 H 5 ) 2 ). May include TMA (trimethylaluminum: (CH 3 ) 3 Al).

請求項2に記載の発明は、
前記母体材料に添加される元素が、Euであることを特徴とする請求項1に記載の赤色発光半導体素子の製造方法である。
The invention described in claim 2
2. The method for manufacturing a red light emitting semiconductor device according to claim 1, wherein the element added to the base material is Eu.

Euは、Prに比べて赤色発光効率が高いため、添加元素としてより好ましい。また、Euはカラーテレビの赤色蛍光体としての実績もあり、Prに比べてEu化合物の入手も容易であるため添加元素として好ましい。   Eu is more preferable as an additive element because it has a higher red light emission efficiency than Pr. Eu is also preferable as an additive element because it has a track record as a red phosphor for color televisions, and it is easier to obtain Eu compounds than Pr.

請求項3に記載の発明は、
Euが、Eu{N[Si(CHまたはEu(C1119により供給されることを特徴とする請求項2に記載の赤色発光半導体素子の製造方法である。
The invention according to claim 3
The method for manufacturing a red light-emitting semiconductor element according to claim 2, wherein Eu is supplied by Eu {N [Si (CH 3 ) 3 ] 2 } 3 or Eu (C 11 H 19 O 2 ) 3. It is.

Eu源としては、例えば、Eu[C(CH、Eu[C(CHH]、Eu{N[Si(CH、Eu(C、Eu(C1119等を挙げることができるが、これらの内でも、Eu{N[Si(CHやEu(C1119は、反応装置内での蒸気圧が高いため、効率的な添加を行うことができる。 Examples of the Eu source include Eu [C 5 (CH 3 ) 5 ] 2 , Eu [C 5 (CH 3 ) 4 H] 2 , Eu {N [Si (CH 3 ) 3 ] 2 } 3 , Eu (C 5 H 7 O 2 ) 3 , Eu (C 11 H 19 O 2 ) 3, etc., among which Eu {N [Si (CH 3 ) 3 ] 2 } 3 and Eu (C 11 Since H 19 O 2 ) 3 has a high vapor pressure in the reaction apparatus, it can be efficiently added.

請求項4に記載の発明は、
GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を母体材料に用いた赤色発光半導体素子であって、
基板上に、p型層とn型層に挟まれた活性層を有しており、
前記活性層は、GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶に、E
uまたはPrが、Ga、InあるいはAlと置換するように添加して形成され、さらに、EuまたはPrと共に、MgまたはAlが添加された活性層である
ことを特徴とする赤色発光半導体素子である。
The invention according to claim 4
A red light emitting semiconductor device using GaN, InN, AlN or a mixed crystal of any two or more thereof as a base material,
An active layer sandwiched between a p-type layer and an n-type layer on the substrate;
The active layer is made of GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof, E
The red light emitting semiconductor device is characterized by being an active layer formed by adding u or Pr to replace Ga, In or Al, and further adding Mg or Al together with Eu or Pr. .

前記の通り、MgやAlは、発光遷移効率をより向上させることができるため、これらの元素が共添加されている赤色発光半導体素子は、Euイオンの周辺局所構造が変化して、Euイオンの対称性が大きく低下しているため、高い発光強度の赤色発光半導体素子を提供することができる。   As described above, Mg and Al can further improve the light emission transition efficiency. Therefore, the red light-emitting semiconductor element to which these elements are co-doped changes the local structure around Eu ions, Since the symmetry is greatly reduced, it is possible to provide a red light emitting semiconductor element with high light emission intensity.

なお、活性層が形成される基板としては、通常サファイアが用いられるが、これに限定されるものではなく、例えば、Si、GaN、GaAs等を用いることもできる。   The substrate on which the active layer is formed is usually sapphire, but is not limited to this. For example, Si, GaN, GaAs or the like can be used.

請求項5に記載の発明は、
前記活性層において、Mgの添加量が、1×1018〜1×1020cm−3であることを特徴とする請求項4に記載の赤色発光半導体素子である。
The invention described in claim 5
5. The red light emitting semiconductor device according to claim 4, wherein an additive amount of Mg is 1 × 10 18 to 1 × 10 20 cm −3 in the active layer.

Mgの添加量が少なすぎる場合には、Euイオンの対称性を充分に低下させることができないため、発光強度を充分に向上させることが困難となり、高い光出力を得ることができない。一方、添加量が多すぎる場合には、母体材料であるGaNにおける結晶性を劣化させる恐れがある。好ましいMgの添加量は、5×1018〜5×1019cm−3である。 When the amount of Mg added is too small, the symmetry of Eu ions cannot be sufficiently lowered, so that it becomes difficult to sufficiently improve the emission intensity and a high light output cannot be obtained. On the other hand, when the addition amount is too large, the crystallinity of GaN as a base material may be deteriorated. The preferable addition amount of Mg is 5 × 10 18 to 5 × 10 19 cm −3 .

請求項6に記載の発明は、
前記活性層において、Alの添加量が、0原子%を超え40原子%を超えないことを特徴とする請求項4に記載の赤色発光半導体素子である。
The invention described in claim 6
5. The red light emitting semiconductor device according to claim 4, wherein the additive amount of Al in the active layer is more than 0 atomic% and not more than 40 atomic%.

Alが添加されることにより赤色発光半導体素子の発光強度は増大されるが、40原子%を超えると、母体の結晶性が低下して、却って発光強度が低下する恐れがある。好ましいAlの添加量は、15〜35原子%である。   By adding Al, the emission intensity of the red light emitting semiconductor element is increased. However, if it exceeds 40 atomic%, the crystallinity of the matrix is lowered and the emission intensity may be lowered. A preferable addition amount of Al is 15 to 35 atomic%.

請求項7に記載の発明は、
光出力が、100μW以上であることを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の赤色発光半導体素子である。
The invention described in claim 7
The red light-emitting semiconductor element according to claim 4, wherein the light output is 100 μW or more.

不純物共添加元素が添加された赤色発光半導体素子は、Euイオンの周辺局所構造が劇的に変化して、Euイオンの対称性が大きく低下するため、発光強度が大きく向上し、従来にない100μW以上の高い光出力の赤色発光半導体素子を提供することができる。   In the red light emitting semiconductor element to which the impurity co-added element is added, the peripheral local structure of Eu ions changes dramatically, and the symmetry of Eu ions is greatly reduced. It is possible to provide a red light emitting semiconductor element having the above high light output.

請求項8に記載の発明は、
GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を用いた赤色発光半導体素子であって、
基板上に、p型層とn型層に挟まれた活性層を有しており、
前記活性層は、GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶に、EuまたはPrが、Ga、InあるいはAlと置換するように添加して形成され、さらに、EuまたはPrと共に、Mgが1×1018〜1×1020cm−3添加された活性層であり、
光出力が100μW以上であることを特徴とする赤色発光半導体素子である。
The invention according to claim 8 provides:
A red light emitting semiconductor device using GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof,
An active layer sandwiched between a p-type layer and an n-type layer on the substrate;
The active layer is formed by adding Eu or Pr to GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof so as to replace Ga, In, or Al, and together with Eu or Pr. , Mg is an active layer to which 1 × 10 18 to 1 × 10 20 cm −3 is added,
The red light-emitting semiconductor device is characterized in that the light output is 100 μW or more.

上記のような赤色発光半導体素子は、Mgが不純物共添加元素として適切な量添加されているため、前記したように発光強度が大きく向上し、100μW以上の高い光出力の赤色発光半導体素子を提供することができる。   Since the red light emitting semiconductor element as described above has an appropriate amount of Mg added as an impurity co-added element, as described above, the light emission intensity is greatly improved, and a red light emitting semiconductor element having a high light output of 100 μW or more is provided. can do.

請求項9に記載の発明は、
GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を用いた赤色発光半導体素子であって、
基板上に、p型層とn型層に挟まれた活性層を有しており、
前記活性層は、GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶に、EuまたはPrが、Ga、InあるいはAlと置換するように添加して形成され、さらに、EuまたはPrと共に、Alが0原子%を超え40原子%を超えない量添加された活性層であり、
光出力が100μW以上であることを特徴とする赤色発光半導体素子である。
The invention according to claim 9 is:
A red light emitting semiconductor device using GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof,
An active layer sandwiched between a p-type layer and an n-type layer on the substrate;
The active layer is formed by adding Eu or Pr to GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof so as to replace Ga, In, or Al, and together with Eu or Pr. , An active layer to which Al is added in an amount exceeding 0 atomic% and not exceeding 40 atomic%,
The red light-emitting semiconductor device is characterized in that the light output is 100 μW or more.

上記のような赤色発光半導体素子は、Mg共添加の場合と同様、Alが不純物共添加元素として適切な量添加されているため、前記したように発光強度が大きく向上し、100μW以上の高い光出力の赤色発光半導体素子を提供することができる。   In the red light emitting semiconductor device as described above, Al is added in an appropriate amount as an impurity co-added element as in the case of Mg co-addition, so that the emission intensity is greatly improved as described above, and high light of 100 μW or more. An output red light emitting semiconductor device can be provided.

本発明によれば、EuイオンやPrイオンの発光遷移効率を増大させ、優れた発光強度の赤色発光半導体素子とその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light emission transition efficiency of Eu ion and Pr ion can be increased, and the red light emitting semiconductor element of the outstanding light emission intensity, and its manufacturing method can be provided.

本発明の実施の形態の赤色発光半導体素子の基本的な構造を示す図である。It is a figure which shows the basic structure of the red light emitting semiconductor element of embodiment of this invention. 実験例1の赤色発光半導体素子のフォトルミネッセンススペクトルを示す図である。It is a figure which shows the photoluminescence spectrum of the red light emitting semiconductor element of Experimental example 1. FIG. 実験例2の赤色発光半導体素子のフォトルミネッセンススペクトルを示す図である。It is a figure which shows the photoluminescence spectrum of the red light emitting semiconductor element of Experimental example 2.

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments. Note that the present invention is not limited to the following embodiments. Various modifications can be made to the following embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.

(赤色発光半導体素子の構造)
図1に本実施の形態における赤色発光半導体素子の基本的な構造を示す。図1において、10はGaN母材にEuおよび不純物共添加元素が添加されたEu、不純物共添加GaN層、20はアンドープGaN層、30はGaNバッファ層、40はサファイア基板である。
(Structure of red light emitting semiconductor element)
FIG. 1 shows a basic structure of a red light emitting semiconductor element in the present embodiment. In FIG. 1, 10 is Eu in which Eu and an impurity co-added element are added to a GaN base material, impurity co-doped GaN layer, 20 is an undoped GaN layer, 30 is a GaN buffer layer, and 40 is a sapphire substrate.

(実験例1)
本実験例においては、不純物共添加元素としてMgが共添加されたEu、Mg共添加GaN層が活性層として形成された赤色発光半導体素子を作製し、その発光強度を測定した。
(Experimental example 1)
In this experimental example, a red light-emitting semiconductor device in which Eu co-doped with Mg as an impurity co-added element and an Mg co-doped GaN layer was formed as an active layer was fabricated, and the light emission intensity was measured.

1.赤色発光半導体素子の作製
最初に、有機金属気層成長法(OMVPE法)を用いて、サファイア基板40上にGaNバッファ層(厚さ30nm)30を成長させた。
1. Production of Red Light-Emitting Semiconductor Element First, a GaN buffer layer (thickness 30 nm) 30 was grown on the sapphire substrate 40 by using an organic metal gas layer growth method (OMVPE method).

次に、GaNバッファ層30の上に、同様に、OMVPE法を用いて、アンドープGaN層(厚さ3.4μm)20を成長させた。   Next, an undoped GaN layer (thickness: 3.4 μm) 20 was grown on the GaN buffer layer 30 in the same manner using the OMVPE method.

次に、アンドープGaN層20の上に、活性層となるEu、Mg共添加GaN層(厚さ300nm)10を積層した。   Next, an Eu and Mg co-doped GaN layer (thickness 300 nm) 10 serving as an active layer was laminated on the undoped GaN layer 20.

Ga原料、及びN原料としては、それぞれトリメチルガリウム、アンモニアを用い、Eu有機原料としてはEu(DPM)、即ち、Eu(C1119を用いた。また、Mg有機原料としては、CpMgを用いた。 Trimethylgallium and ammonia were used as the Ga raw material and N raw material, respectively, and Eu (DPM) 3 , that is, Eu (C 11 H 19 O 2 ) 3 was used as the Eu organic raw material. Further, Cp 2 Mg was used as the Mg organic raw material.

Eu、Mg共添加GaN層10の形成は、温度1030℃、圧力100kPaの成長条件下、キャリアガス流量40SLM、成長速度0.8μm/hとなるように制御した。なお、キャリアガスとして水素を用いた。   The formation of the Eu and Mg co-doped GaN layer 10 was controlled such that the carrier gas flow rate was 40 SLM and the growth rate was 0.8 μm / h under growth conditions of a temperature of 1030 ° C. and a pressure of 100 kPa. Hydrogen was used as the carrier gas.

なお、OMVPE装置の配管バルブ等を通常仕様のもの(耐熱温度80〜100℃)から高温特殊仕様のものに変更することにより、シリンダー温度を135℃に保つことを可能にさせて、十分な量のEuを反応管に供給することが可能となるようにした。   In addition, by changing the piping valve etc. of the OMVPE device from the normal specification (heat resistant temperature 80-100 ° C) to the high temperature special specification, it is possible to keep the cylinder temperature at 135 ° C, a sufficient amount Of Eu can be supplied to the reaction tube.

そして、各層の形成は、途中で試料を反応管より取り出すことなく、成長の中断がないように一連の工程で行った。   The formation of each layer was performed in a series of steps so as not to interrupt the growth without taking out the sample from the reaction tube on the way.

作製された活性層におけるEu濃度およびMg濃度を、二次イオン質量分析(SIMS)により測定したところ、Eu濃度は3×1019cm−3であり、Mg濃度は5×1019cm−3であった。 The Eu concentration and Mg concentration in the produced active layer were measured by secondary ion mass spectrometry (SIMS). The Eu concentration was 3 × 10 19 cm −3 and the Mg concentration was 5 × 10 19 cm −3 . there were.

2.比較試験体の作製
別途、比較のために、上記と同じ条件で、活性層としてEuしか添加されていないEu添加GaN層を有する赤色発光半導体素子を作製した。
2. Preparation of Comparative Specimen Separately, for comparison, a red light emitting semiconductor element having an Eu-added GaN layer to which only Eu was added as an active layer was manufactured under the same conditions as described above.

3.発光特性
次に、得られた各赤色発光半導体素子について、ヘリウム・カドミウムレーザーを用いて、各活性層からのフォトルミネッセンススペクトル(PLスペクトル)を測定した(室温)。
3. Next, for each of the obtained red light emitting semiconductor elements, a photoluminescence spectrum (PL spectrum) from each active layer was measured using a helium / cadmium laser (room temperature).

図2に結果を示す。なお、図2において、縦軸はPL強度(任意単位、a.u.)であり、横軸は波長(nm)である。また、実線はMg共添加された活性層からのPLスペクトルであり、破線はEuのみが添加された活性層からのPLスペクトルである。   The results are shown in FIG. In FIG. 2, the vertical axis represents the PL intensity (arbitrary unit, au), and the horizontal axis represents the wavelength (nm). A solid line is a PL spectrum from the active layer to which Mg is added, and a broken line is a PL spectrum from the active layer to which only Eu is added.

図2に示すように、不純物元素としてMgをEuに共添加することによって、619nm付近に新規発光ピークが発生していることが分かる。これは、従来のEuしか添加されていないEu添加GaN層のピークがシフトしたものではなく、EuとMgの複合体により新たに発生したピークである。そして、その発光強度が室温において従来のピークより5倍強く、Mgを共添加してEuイオンの局所構造の対称性を低下させることにより、発光強度が増大することを示している。   As shown in FIG. 2, it can be seen that a new emission peak is generated around 619 nm by co-adding Mg as an impurity element to Eu. This is not a shift of the peak of the conventional Eu-added GaN layer to which only Eu is added, but is a peak newly generated by a composite of Eu and Mg. The emission intensity is 5 times stronger than the conventional peak at room temperature, and it is shown that the emission intensity increases by co-adding Mg to reduce the symmetry of the local structure of Eu ions.

(実験例2)
本実験例においては、不純物共添加元素としてAlが共添加されたEu、Al共添加GaN層が活性層として形成された赤色発光半導体素子を作製し、その発光強度を測定した。
(Experimental example 2)
In this experimental example, a red light-emitting semiconductor element in which Eu co-doped with Al as an impurity co-doped element and an Al co-doped GaN layer was formed as an active layer was fabricated, and the light emission intensity was measured.

1.赤色発光半導体素子の作製
実験例1と同様にして、サファイア基板40上にGaNバッファ層(厚さ30nm)30、およびアンドープGaN層(厚さ3.4μm)20を成長させた。
1. Production of Red Light-Emitting Semiconductor Element In the same manner as in Experimental Example 1, a GaN buffer layer (thickness 30 nm) 30 and an undoped GaN layer (thickness 3.4 μm) 20 were grown on the sapphire substrate 40.

次に、アンドープGaN層20の上に、活性層となるEu、Al共添加GaN層(厚さ300nm)10を積層した。なお、このとき、Al濃度が、8原子%、16原子%、24原子%、35原子%、40原子%となるように制御、即ち、形成される活性層がそれぞれ、Al0.08Ga0.92N、Al0.16Ga0.84N、Al0.24Ga0.76N、Al0.35Ga0.65N、Al0.40Ga0.60Nとなるように制御して、5種類の赤色発光半導体素子を作製した。 Next, an Eu and Al co-doped GaN layer (thickness 300 nm) 10 serving as an active layer was laminated on the undoped GaN layer 20. At this time, the Al concentration is controlled to be 8 atomic%, 16 atomic%, 24 atomic%, 35 atomic%, and 40 atomic%, that is, the active layers to be formed are each Al 0.08 Ga 0. .92 N, Al 0.16 Ga 0.84 N, Al 0.24 Ga 0.76 N, Al 0.35 Ga 0.65 N, Al 0.40 Ga 0.60 N Five types of red light emitting semiconductor elements were produced.

Ga原料、及びN原料としては、それぞれトリメチルガリウム、アンモニアを用い、Eu有機原料としてはEu(DPM)を用いた。また、Al有機原料としては、トリメチルアルミニウムを用いた。 Trimethylgallium and ammonia were used as the Ga raw material and N raw material, respectively, and Eu (DPM) 3 was used as the Eu organic raw material. Trimethylaluminum was used as the Al organic material.

成長温度は1030℃とした。また、成長圧力については、実験例1の場合と同様に100kPaとした場合にはEu有機原料とAl有機原料との間に気相反応が生じてEuがAlGaN相に取り込まれなくなるため、減圧させて20kPaとした。   The growth temperature was 1030 ° C. In addition, when the growth pressure is set to 100 kPa as in the case of Experimental Example 1, a gas phase reaction occurs between the Eu organic material and the Al organic material, and Eu is not taken into the AlGaN phase. 20 kPa.

そして、キャリアガス流量は40SLM、成長速度は0.8μm/hとなるように制御した。なお、キャリアガスとして水素を用いた。   The carrier gas flow rate was controlled to be 40 SLM and the growth rate was 0.8 μm / h. Hydrogen was used as the carrier gas.

なお、OMVPE装置の配管バルブ等を通常仕様のもの(耐熱温度80〜100℃)から高温特殊仕様のものに変更することにより、シリンダー温度を135℃に保つことを可能にさせて、十分な量のEuを反応管に供給することが可能となるようにした。   In addition, by changing the piping valve etc. of the OMVPE device from the normal specification (heat resistant temperature 80-100 ° C) to the high temperature special specification, it is possible to keep the cylinder temperature at 135 ° C, a sufficient amount Of Eu can be supplied to the reaction tube.

そして、各層の形成は、途中で試料を反応管より取り出すことなく、成長の中断がないように一連の工程で行った。   The formation of each layer was performed in a series of steps so as not to interrupt the growth without taking out the sample from the reaction tube on the way.

作製された活性層におけるEu濃度を、二次イオン質量分析(SIMS)により測定したところ、いずれの試験体も3×1019cm−3であった。 When the Eu concentration in the produced active layer was measured by secondary ion mass spectrometry (SIMS), all the specimens were 3 × 10 19 cm −3 .

2.比較試験体の作製
別途、比較のために、成長圧力を100kPaとした他は上記と同じ条件で、活性層としてEuしか添加されていないEu添加GaN層を有する赤色発光半導体素子を作製した。
2. Preparation of Comparative Specimen Separately, for comparison, a red light emitting semiconductor device having an Eu-doped GaN layer to which only Eu was added as an active layer was produced under the same conditions as described above except that the growth pressure was set to 100 kPa.

3.発光特性
次に、得られた各赤色発光半導体素子について、実験例1と同様に、PLスペクトルを測定した(室温)。
3. Next, the PL spectrum was measured for each of the obtained red light emitting semiconductor elements in the same manner as in Experimental Example 1 (room temperature).

図3に結果を示す。なお、図3において、縦軸はPL強度(任意単位、a.u.)であり、横軸は波長(nm)である。なお、図3における「×2」、「×3」などの記載は、それぞれのPL強度が縦軸方向に「2倍」、「3倍」に拡大されていることを示す。   The results are shown in FIG. In FIG. 3, the vertical axis represents the PL intensity (arbitrary unit, au), and the horizontal axis represents the wavelength (nm). Note that the descriptions such as “× 2” and “× 3” in FIG. 3 indicate that the respective PL intensities are expanded to “2 times” and “3 times” in the vertical axis direction.

図3より、はじめは、Al組成(濃度)が高くなるにつれてPL強度が増大し、Al組成24%で最大となった後は、Al組成が高くなるにつれてPL強度が減衰していることが分かる。これは、高Al組成になるほど、母体の結晶性が低下することと関係している。また、Al組成が増大するに従って、発光ピークのブロード化、長波長化が観測されることから、Eu発光にはAlが関与していることが分かる。以上より、Eu添加GaN形成(製膜)時にAlを共添加することによっても、発光強度が増大することが分かった。   As can be seen from FIG. 3, the PL intensity increases as the Al composition (concentration) increases, and after reaching the maximum at the Al composition of 24%, the PL intensity decreases as the Al composition increases. . This is related to the fact that the higher the Al composition, the lower the crystallinity of the matrix. Further, as the Al composition increases, the emission peak broadens and the wavelength increases, indicating that Al is involved in Eu emission. From the above, it has been found that the emission intensity is increased by co-adding Al during the formation of Eu-added GaN (film formation).

以上のように、本発明においては、適切な不純物元素を共添加することにより、優れた光出力の赤色発光半導体素子を製造して提供することが可能となる。   As described above, in the present invention, it is possible to manufacture and provide a red light emitting semiconductor element having excellent light output by co-adding an appropriate impurity element.

そして、これにより、前記したような小型かつ高精細な高出力の発光ダイオードを用いたフルカラーディスプレイや、高輝度LED照明の実現が可能となる。   As a result, it is possible to realize a full-color display using a small, high-definition, high-output light emitting diode as described above and high-luminance LED illumination.

10 EuドープGaN層
20 アンドープGaN層
30 GaNバッファ層
40 サファイア基板
10 Eu-doped GaN layer 20 Undoped GaN layer 30 GaN buffer layer 40 Sapphire substrate

Claims (9)

GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を用いた赤色発光半導体素子の製造方法であって、
GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を母体材料として、有機金属気相エピタキシャル法を用いて、900〜1100℃の温度条件の下で、EuまたはPrを、Ga、InあるいはAlと置換するように添加した活性層を、p型層とn型層の間に、p型層とn型層の形成と一連の形成工程において形成するに際して、
EuまたはPrと共に、MgまたはAlを添加する
ことを特徴とする赤色発光半導体素子の製造方法。
A method of manufacturing a red light emitting semiconductor device using GaN, InN, AlN or a mixed crystal of any two or more thereof,
Using GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof as a base material, Eu or Pr is changed to Ga, In under a temperature condition of 900 to 1100 ° C. using a metal organic vapor phase epitaxial method. Alternatively, when the active layer added so as to replace Al is formed between the p-type layer and the n-type layer in the series of formation steps of the p-type layer and the n-type layer,
A method for producing a red light emitting semiconductor element, comprising adding Mg or Al together with Eu or Pr.
前記母体材料に添加される元素が、Euであることを特徴とする請求項1に記載の赤色発光半導体素子の製造方法。   2. The method for manufacturing a red light emitting semiconductor element according to claim 1, wherein the element added to the base material is Eu. Euが、Eu{N[Si(CHまたはEu(C1119により供給されることを特徴とする請求項2に記載の赤色発光半導体素子の製造方法。 The method for manufacturing a red light-emitting semiconductor element according to claim 2, wherein Eu is supplied by Eu {N [Si (CH 3 ) 3 ] 2 } 3 or Eu (C 11 H 19 O 2 ) 3. . GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を母体材料に用いた赤色発光半導体素子であって、
基板上に、p型層とn型層に挟まれた活性層を有しており、
前記活性層は、GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶に、E
uまたはPrが、Ga、InあるいはAlと置換するように添加して形成され、さらに、EuまたはPrと共に、MgまたはAlが添加された活性層である
ことを特徴とする赤色発光半導体素子。
A red light emitting semiconductor device using GaN, InN, AlN or a mixed crystal of any two or more thereof as a base material,
An active layer sandwiched between a p-type layer and an n-type layer on the substrate;
The active layer is made of GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof, E
A red light emitting semiconductor device, wherein an active layer is formed by adding u or Pr to replace Ga, In or Al, and further adding Mg or Al together with Eu or Pr.
前記活性層において、Mgの添加量が、1×1018〜1×1020cm−3であることを特徴とする請求項4に記載の赤色発光半導体素子。 5. The red light emitting semiconductor device according to claim 4, wherein an additive amount of Mg in the active layer is 1 × 10 18 to 1 × 10 20 cm −3 . 前記活性層において、Alの添加量が、0原子%を超え40原子%を超えないことを特徴とする請求項4に記載の赤色発光半導体素子。   5. The red light emitting semiconductor device according to claim 4, wherein, in the active layer, an additive amount of Al exceeds 0 atomic% and does not exceed 40 atomic%. 光出力が、100μW以上であることを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の赤色発光半導体素子。   The red light-emitting semiconductor element according to claim 4, wherein the light output is 100 μW or more. GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を用いた赤色発光半導体素子であって、
基板上に、p型層とn型層に挟まれた活性層を有しており、
前記活性層は、GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶に、EuまたはPrが、Ga、InあるいはAlと置換するように添加して形成され、さらに、EuまたはPrと共に、Mgが1×1018〜1×1020cm−3添加された活性層であり、
光出力が100μW以上であることを特徴とする赤色発光半導体素子。
A red light emitting semiconductor device using GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof,
An active layer sandwiched between a p-type layer and an n-type layer on the substrate;
The active layer is formed by adding Eu or Pr to GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof so as to replace Ga, In, or Al, and together with Eu or Pr. , Mg is an active layer to which 1 × 10 18 to 1 × 10 20 cm −3 is added,
A red light-emitting semiconductor element characterized by having an optical output of 100 μW or more.
GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶を用いた赤色発光半導体素子であって、
基板上に、p型層とn型層に挟まれた活性層を有しており、
前記活性層は、GaN、InN、AlNまたはこれらのいずれか2つ以上の混晶に、EuまたはPrが、Ga、InあるいはAlと置換するように添加して形成され、さらに、EuまたはPrと共に、Alが0原子%を超え40原子%を超えない量添加された活性層であり、
光出力が100μW以上であることを特徴とする赤色発光半導体素子。
A red light emitting semiconductor device using GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof,
An active layer sandwiched between a p-type layer and an n-type layer on the substrate;
The active layer is formed by adding Eu or Pr to GaN, InN, AlN, or a mixed crystal of any two or more thereof so as to replace Ga, In, or Al, and together with Eu or Pr. , An active layer to which Al is added in an amount exceeding 0 atomic% and not exceeding 40 atomic%,
A red light-emitting semiconductor element characterized by having an optical output of 100 μW or more.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022181432A1 (en) * 2021-02-25 2022-09-01 国立大学法人大阪大学 Rare-earth-doped nitride semiconductor element and manufacturing method therefor, semiconductor led, and semiconductor laser
WO2023002931A1 (en) * 2021-07-21 2023-01-26 国立大学法人大阪大学 Rare earth element-added semiconductor element and method for producing same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004288757A (en) * 2003-03-20 2004-10-14 Ngk Insulators Ltd Semiconductor light emitting element
WO2010128643A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 国立大学法人大阪大学 Red light-emitting semiconductor element and method for manufacturing red light-emitting semiconductor element
JP2012199502A (en) * 2011-03-07 2012-10-18 Toyohashi Univ Of Technology Nitride semiconductor, manufacturing method of the same, nitride semiconductor light-emitting element and manufacturing method of the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004288757A (en) * 2003-03-20 2004-10-14 Ngk Insulators Ltd Semiconductor light emitting element
WO2010128643A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 国立大学法人大阪大学 Red light-emitting semiconductor element and method for manufacturing red light-emitting semiconductor element
JP2012199502A (en) * 2011-03-07 2012-10-18 Toyohashi Univ Of Technology Nitride semiconductor, manufacturing method of the same, nitride semiconductor light-emitting element and manufacturing method of the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Y. TAKAGI ET AL.: " Effect of Mg codoping on Eu3+ luminescence in GaN grown by ammoni amolecular beam epitaxy", APPLIED PHYSICS LETTER, vol. 99, JPN6015048527, 24 October 2011 (2011-10-24), pages 171905 - 1, ISSN: 0003210001 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022181432A1 (en) * 2021-02-25 2022-09-01 国立大学法人大阪大学 Rare-earth-doped nitride semiconductor element and manufacturing method therefor, semiconductor led, and semiconductor laser
WO2023002931A1 (en) * 2021-07-21 2023-01-26 国立大学法人大阪大学 Rare earth element-added semiconductor element and method for producing same

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