JP2014175482A - 赤色発光半導体素子とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】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Oを添加する赤色発光半導体素子の製造方法。
【選択図】図1
Description
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O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。
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。
Euが、(ビス(テトラメチルモノアルキルシクロペンタジエニル)ユーロピウム)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。
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、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O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。
前記活性層において、Oの添加濃度が、1×1017〜1×1020cm−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。
前記活性層に形成された発光中心の数が、2〜6であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の赤色発光半導体素子である。
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。
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、Oが1×1017〜1×1020cm−3の濃度で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。
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、20はGaN母材にEuと共にOが共添加(ドープ)されたEuドープGaN層(Eu添加GaN層)、30はアンドープGaN層、40は低温GaNバッファ層、50はサファイア基板である。
最初に、有機金属気相成長法(OMVPE法)を用いて、サファイア基板50上に低温GaNバッファ層(厚さ30nm)40を成長させた。
別途、比較のために、Oの共添加を行わなかったこと以外は上記と同じ条件で、Eu添加GaN層を活性層として積層した赤色発光半導体素子(比較例)を作製した。
次に、各実験例および比較例で得られた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(測定温度:室温)。
次に、実験例1および比較例で得られた赤色発光半導体素子を用いて、Eu発光中心の同定を行った。
次に、実験例1および比較例において形成されたEu添加GaN層の表面モフォロジ(荒れの状況)を、微分干渉顕微鏡を用いて観察した。
30 アンドープGaN層
40 低温GaNバッファ層
50 サファイア基板
Claims (8)
- 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O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。 - 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。
- Euが、(ビス(テトラメチルモノアルキルシクロペンタジエニル)ユーロピウム)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。
- 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、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O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。 - 前記活性層において、Oの添加濃度が、1×1017〜1×1020cm−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。
- 前記活性層に形成された発光中心の数が、2〜6であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の赤色発光半導体素子。
- 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。
- 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、Oが1×1017〜1×1020cm−3の濃度で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。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019134154A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-08 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | ランタノイド化合物、ランタノイド含有薄膜、および該ランタノイド化合物を用いたランタノイド含有薄膜の成膜方法 |
WO2020050159A1 (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 国立大学法人大阪大学 | 窒化物半導体デバイスとその基板、および希土類元素添加窒化物層の形成方法、並びに赤色発光デバイスとその製造方法 |
JP2021106245A (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-26 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
WO2022138530A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 日亜化学工業株式会社 | 蛍光体セラミックスおよび発光装置の製造方法 |
WO2022181432A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 国立大学法人大阪大学 | 希土類添加窒化物半導体素子とその製造方法、半導体led、半導体レーザー |
WO2023002931A1 (ja) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | 国立大学法人大阪大学 | 希土類添加半導体素子とその製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009043807A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Univ Nagoya | 分離閉じ込め構造を用いた発光素子用希土類元素添加半導体積層構造、それを用いた発光ダイオード、半導体レーザダイオード、光増幅器 |
WO2010128643A1 (ja) * | 2009-05-07 | 2010-11-11 | 国立大学法人大阪大学 | 赤色発光半導体素子および赤色発光半導体素子の製造方法 |
-
2013
- 2013-03-08 JP JP2013047022A patent/JP6222684B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009043807A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Univ Nagoya | 分離閉じ込め構造を用いた発光素子用希土類元素添加半導体積層構造、それを用いた発光ダイオード、半導体レーザダイオード、光増幅器 |
WO2010128643A1 (ja) * | 2009-05-07 | 2010-11-11 | 国立大学法人大阪大学 | 赤色発光半導体素子および赤色発光半導体素子の製造方法 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019134154A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-08 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | ランタノイド化合物、ランタノイド含有薄膜、および該ランタノイド化合物を用いたランタノイド含有薄膜の成膜方法 |
JP7235466B2 (ja) | 2018-01-26 | 2023-03-08 | レール・リキード-ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | ランタノイド化合物、ランタノイド含有薄膜、および該ランタノイド化合物を用いたランタノイド含有薄膜の成膜方法 |
EP3848975A4 (en) * | 2018-09-03 | 2021-09-29 | Osaka University | NITRIDE SEMICONDUCTOR COMPONENT AND SUBSTRATE FOR IT, METHOD FOR PRODUCING A NITRIDE LAYER WITH A RARE EARTH ELEMENT AND RED LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING THEREOF |
KR20210044255A (ko) * | 2018-09-03 | 2021-04-22 | 오사카 유니버시티 | 질화물 반도체 디바이스와 그 기판, 및 희토류 원소 첨가 질화물층의 형성 방법, 그리고 적색 발광 디바이스와 그 제조방법 |
JPWO2020050159A1 (ja) * | 2018-09-03 | 2021-09-24 | 国立大学法人大阪大学 | 窒化物半導体デバイスとその基板、および希土類元素添加窒化物層の形成方法、並びに赤色発光デバイスとその製造方法 |
CN112640123A (zh) * | 2018-09-03 | 2021-04-09 | 国立大学法人大阪大学 | 氮化物半导体器件及其基板、和稀土元素添加氮化物层的形成方法、以及红色发光器件及其制造方法 |
JP7158758B2 (ja) | 2018-09-03 | 2022-10-24 | 国立大学法人大阪大学 | 窒化物半導体デバイスとその基板、および希土類元素添加窒化物層の形成方法、並びに赤色発光デバイスとその製造方法 |
WO2020050159A1 (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 国立大学法人大阪大学 | 窒化物半導体デバイスとその基板、および希土類元素添加窒化物層の形成方法、並びに赤色発光デバイスとその製造方法 |
KR102542684B1 (ko) | 2018-09-03 | 2023-06-15 | 오사카 유니버시티 | 질화물 반도체 디바이스와 그 기판, 및 희토류 원소 첨가 질화물층의 형성 방법, 그리고 적색 발광 디바이스와 그 제조방법 |
JP2021106245A (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-26 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
JP7101347B2 (ja) | 2019-12-27 | 2022-07-15 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
US11569413B2 (en) | 2019-12-27 | 2023-01-31 | Nichia Corporation | Method for manufacturing light-emitting element |
WO2022138530A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 日亜化学工業株式会社 | 蛍光体セラミックスおよび発光装置の製造方法 |
WO2022181432A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 国立大学法人大阪大学 | 希土類添加窒化物半導体素子とその製造方法、半導体led、半導体レーザー |
WO2023002931A1 (ja) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | 国立大学法人大阪大学 | 希土類添加半導体素子とその製造方法 |
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Publication number | Publication date |
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