JP2013153197A - 発光ダイオード装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板1表面にn型GaN層2を成長させ、n型GaN層2表面に酸化けい素3を成長させ且つリソグラフィー工程によりメサ領域のn型GaN層2を露出させ、さらにメサ領域にMOCVDで発光ダイオード構造を成長させ、選択的領域成長した窒化ガリウムエピタキシャル層の特性により、pn同面を具えた構造となし、この構造の上に電極7、8を製作して発光ダイオード装置となす。本発明はエッチング不要でpn同面の構造を完成し、GaN発光ダイオード装置の製造を簡易化し、並びにエッチングによるエッチング深さ不均一や表面が過度に粗くなったり、エッチング損傷による電性不良及び漏電電流の問題を回避する。また、酸化けい素が拡散層とされてその拡散効果により、発光層より射出される光がこの拡散層の拡散により光線経路を改変して内部全反射を減らし、良好な発光効率を達成する。
【選択図】図1
Description
第1半導体層を基板の上に形成し、
隔離層を該第1半導体層の上に形成し、
該隔離層の一部領域を除去し、該第1半導体層の一部を露出させ、
発光ダイオード構造を該隔離層の前のステップで除去された一部領域に形成し、
該第1半導体層上のその他の該隔離層を除去し、半導体層をエッチングすることなく、該第1半導体層の別の部分を露出させ、
オームコンタクト電極を、半導体層をエッチングすることなく、露出した該第1半導体層上に形成し、
以上のステップを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該発光ダイオード構造を形成するステップは、さらに、
発光活性層を該第1半導体の上に形成するステップ、及び、
第2半導体層を該発光活性層の上に形成するステップ、
を包含することを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
請求項3の発明は、請求項2記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該第1半導体層は、n型GaN系III−V族化合物とされ、該発光活性層は多重量子井戸構造であり、該第2半導体層はp型GaN系III−V族化合物とされることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
請求項4の発明は、請求項3記載の発光ダイオード装置の製造方法において、さらに、p型オームコンタクト電極を該第2半導体層の上に形成し、且つ該第1半導体層の上のオームコンタクト電極はn型オームコンタクト電極とすることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
請求項5の発明は、請求項4記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該基板の材料は、サファイアとされ、該n型オームコンタクト電極の材料はTi/Alとされ、該p型オームコンタクト電極の材料はNi/Auとされ、該隔離層の材料は、SiO2とされることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
請求項6の発明は、請求項1記載の発光ダイオード装置の製造方法において、バッファ層を該基板の上の該半導体層との間に形成することを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
請求項7の発明は、請求項6記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該バッファ層の形成方法は、MOCVD方式であることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
請求項8の発明は、請求項2記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該隔離層の厚さは0.5〜1μm、該第1半導体層の厚さは2〜4μm、該第2半導体層の厚さは0.1〜0.2μmとされることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
請求項9の発明は、請求項6記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該バッファ層はGaNとされ、その厚さは20〜50nmとされることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
請求項10の発明は、請求項2記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該隔離層はPECVD方式で形成され、該発光活性層はMOCVD方式で形成されることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
2 GaNバッファ層
3 SiO2 領域
4 メサ領域
5 多重量子井戸構造
7 p型オームコンタクト電極
8 n型オームコンタクト電極
10 発光ダイオードエピタキシャル構造
11 基板
12 InAlGaN層
13 SiO2領域
14 溝
15 多重量子井戸構造
16 GaNコンタクト層
17 p型オームコンタクト電極
18 n型オームコンタクト電極
20 発光ダイオードエピタキシャル構造
21 基板
22 InAlGaN層
23 SiO2領域
24 溝
25 多重量子井戸構造
26 GaNコンタクト層
27 p型オームコンタクト電極
28 n型オームコンタクト電極
30 発光ダイオードエピタキシャル構造
Claims (10)
- 発光ダイオード装置の製造方法において、
第1半導体層を基板の上に形成し、
隔離層を該第1半導体層の上に形成し、
該隔離層の一部領域を除去し、該第1半導体層の一部を露出させ、
発光ダイオード構造を該隔離層の前のステップで除去された一部領域に形成し、
該第1半導体層上のその他の該隔離層を除去し、半導体層をエッチングすることなく、該第1半導体層の別の部分を露出させ、
オームコンタクト電極を、半導体層をエッチングすることなく、露出した該第1半導体層上に形成し、
以上のステップを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。 - 請求項1記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該発光ダイオード構造を形成するステップは、さらに、
発光活性層を該第1半導体の上に形成するステップ、及び、
第2半導体層を該発光活性層の上に形成するステップ、
を包含することを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。 - 請求項2記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該第1半導体層は、n型GaN系III−V族化合物とされ、該発光活性層は多重量子井戸構造であり、該第2半導体層はp型GaN系III−V族化合物とされることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。
- 請求項3記載の発光ダイオード装置の製造方法において、さらに、p型オームコンタクト電極を該第2半導体層の上に形成し、且つ該第1半導体層の上のオームコンタクト電極はn型オームコンタクト電極とすることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。
- 請求項4記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該基板の材料は、サファイアとされ、該n型オームコンタクト電極の材料はTi/Alとされ、該p型オームコンタクト電極の材料はNi/Auとされ、該隔離層の材料は、SiO2とされることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。
- 請求項1記載の発光ダイオード装置の製造方法において、バッファ層を該基板の上の該半導体層との間に形成することを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。
- 請求項6記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該バッファ層の形成方法は、MOCVD方式であることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。
- 請求項2記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該隔離層の厚さは0.5〜1μm、該第1半導体層の厚さは2〜4μm、該第2半導体層の厚さは0.1〜0.2μmとされることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。
- 請求項6記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該バッファ層はGaNとされ、その厚さは20〜50nmとされることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。
- 請求項2記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該隔離層はPECVD方式で形成され、該発光活性層はMOCVD方式で形成されることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。
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