JP2626431B2 - Nitrogen -3 group element compound semiconductor light-emitting device - Google Patents

Nitrogen -3 group element compound semiconductor light-emitting device

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JP2626431B2 JP31660092A JP31660092A JP2626431B2 JP 2626431 B2 JP2626431 B2 JP 2626431B2 JP 31660092 A JP31660092 A JP 31660092A JP 31660092 A JP31660092 A JP 31660092A JP 2626431 B2 JP2626431 B2 JP 2626431B2
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Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は青色発光の窒素−3 元<br/>素化合物半導体発光素子に関する。 The present invention relates to a nitrogen -3 group based <br/> containing compound semiconductor light emitting device of the blue emission.

【0002】 [0002]

【従来技術】従来、青色の発光ダイオードとしてGaN 系の化合物半導体を用いたものが知られている。 BACKGROUND Conventionally, there is known one using a compound semiconductor of GaN-based as a blue light emitting diode. そのGaN The GaN
系の化合物半導体は直接遷移型であることから発光効率が高いこと、光の3原色の1つである青色を発光色とすること等から注目されている。 It has high emission efficiency because the compound semiconductor of the system is a direct transition type, has received much attention due the like for which is one blue three primary colors of light and the emission color.

【0003】最近、GaN においても、Mgをドープして電子線を照射することによりp型のGaN が得られることが明らかとなった。 Recently, even in GaN, that p-type GaN can be obtained revealed by irradiating an electron beam by doping Mg. この結果、従来のn層と半絶縁層(i As a result, conventional n-layer and the semi-insulating layer (i
層)との接合に換えてpn接合を有するGaN 発光ダイオードが提案されている。 Is GaN light emitting diode having a pn junction in place of the bonding between the layers) have been proposed.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のpn接合を有する発光ダイオードであっても、発光輝度は未だ十分ではなく、また、寿命に関しても十分なものが得られていない。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, even in light-emitting diode having a pn junction of the light emission luminance is not sufficient yet, also sufficient is not obtained with regard life. そこで、本発明の目的は、窒素−3 元素化合物半導体(Al x Ga Y In 1-XY N;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) An object of the present invention, nitrogen -3 group element compound semiconductor (Al x Ga Y In 1- XY N; including X = 0, Y = 0, X = Y = 0)
発光ダイオードの発光輝度を向上させること及び素子寿命を長期化することである。 And to prolong the improved and device lifetime emission luminance of the light emitting diode.

【0005】 [0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、 Means for Solving the Problems] A first aspect of the present invention,
n型の窒素−3族元素化合物半導体(Al x Ga Y In 1-XY N;X= n-type nitrogen -3 group element compound semiconductor (Al x Ga Y In 1- XY N; X =
0,Y=0,X=Y=0 を含む) からなるn層と、p型の窒素−3 0, Y = 0, X = Y = 0 and n layer formed of a containing), p-type nitrogen -3
族元素化合物半導体 (Al x Ga Y In 1-XY N;X=0,Y=0,X=Y=0を含む) からなるp層とを有する窒素−3族元素化合物半導体発光素子において、n層を、p層と接合する側から順に、低キャリア濃度n層と高キャリア濃度n +層との二重構造とし、p層を、n層と接合する側から順に、低キャリア濃度p層と高キャリア濃度p +層との二重構造としたことである。 Group element compound semiconductor; in nitrogen -3-group element compound semiconductor light-emitting device having a p layer formed of (Al x Ga Y In 1- XY N X = 0, Y = 0, X = Y = a containing 0), n the layers from the side to be bonded to the p-layer in this order, a double structure of a low carrier concentration n layer and the high carrier concentration n + layer, the p layer, in order from the side to be bonded to the n-layer, and the low carrier concentration p layer is that in which a double structure of a high carrier concentration p + layer. 本発明の第2の特徴は、低キャリア濃度p層は、ホール濃度が 1×10 14 〜 1×10 16 /cm 3であることであり、本発明の第3の特徴は、高キャリア濃度p +層は、ホール濃度が 1×10 16 〜 2×10 17 /cm 3であることである。 A second aspect of the present invention, the low carrier concentration p layer is that the hole concentration of 1 × 10 14 ~ 1 × 10 16 / cm 3, a third feature of the present invention, high carrier concentration p + layer is that the hole concentration of 1 × 10 16 ~ 2 × 10 17 / cm 3. 本発明の第4の特徴は、低キャリア濃度n層は、電子濃度が 1×10 14 〜 1×10 16 /cm 3であることであり、本発明の第5の特徴は、低キャリア濃度n A fourth aspect of the present invention, the low carrier concentration n layer is that the electron density is 1 × 10 14 ~ 1 × 10 16 / cm 3, a fifth aspect of the present invention, the low carrier concentration n
層が、0.5 〜2.0 μmの厚さを有することである。 Layer is to have a thickness of 0.5 to 2.0 [mu] m. 本発明の第6の特徴は、高キャリア濃度n +層は、電子濃度が 1×10 16 〜 1×10 19 /cm 3であることであり、本発明の第7の特徴は、高キャリア濃度n +層が、2.0 〜10μ The sixth feature is the high carrier density n + layer of the present invention is that the electron density is 1 × 10 16 ~ 1 × 10 19 / cm 3, a seventh aspect of the present invention, high carrier concentration n + layer, 2.0 ~10μ
mの厚さを有することである。 It is to have a thickness of m. 本発明の第8の特徴は、 Eighth aspect of the present invention,
低キャリア濃度 p層及び高キャリア濃度p + 層は絶縁体 Low carrier concentration p layer and high carrier concentration p + layer insulator
窒素−3族元素化合物半導体層の一部をp型化して形成したことであり、 本発明の第9の特徴は、低キャリア Is that a portion of the nitrogen -3 group element compound semiconductor layer formed by p-type, the ninth aspect of the present invention, the low carrier
濃度p層及び高キャリア濃度p + 層はマグネシウム(Mg) Concentration p layer and high carrier concentration p + layer is magnesium (Mg)
を添加した後にp型導電体への変換が行われた層である Is a layer conversion is performed to the p Katashirube collector after adding
ことである。 It is. さらに、本発明の第10の特徴は、 高キャ Further, the tenth aspect of the present invention, high calibration
リア濃度n + 層にシリコンが添加されていることであ Der the silicon on the rear density n + layer is added
る。 That.

【0006】上記のpn接合に直接関与するn型の層及びp 型の層は、キャリア濃度が 1×10 14 〜1 ×10 16 /cm 3 [0006] layers and p-type layers of n-type directly involved in the aforementioned pn junction, a carrier concentration of 1 × 10 14 ~1 × 10 16 / cm 3
の範囲で略等しいことが望ましい。 Substantially it is desirable equal range.

【0007】 [0007]

【発明の作用及び効果】本発明は、pn接合に近い側の層のキャリア濃度を低くし、pn接合から遠ざかる側の層のキャリア濃度を高くして、n層及びp層を共に二重層に形成したので、発光輝度が向上した。 [Effect of invention and advantages of the present invention to reduce the carrier concentration on the side of the layer near the pn junction, by increasing the carrier concentration on the side of the layer away from the pn junction, the n layer and p layer are both bilayer since the formed, emission luminance is improved. 発光輝度は10 Emission luminance 10
mcd であり、この発光輝度は従来のpn接合GaN 発光ダイオードの発光輝度に比べて、2 倍に向上した。 A mcd, the light emission luminance as compared with the light emission luminance of a conventional pn junction GaN light emitting diodes, was improved to 2 times. 又、発光寿命は10 4時間であり、従来のpn接合GaN 発光ダイオードの発光寿命の1.5 倍である。 Further, the emission lifetime is 10 4 hours, 1.5 times the emission lifetime of the conventional pn junction GaN light emitting diodes.

【0008】 [0008]

【実施例】 第1実施例図1において、発光ダイオード10は、サファイア基板1を有しており、そのサファイア基板1に500 ÅのAlN EXAMPLES In the first embodiment FIG. 1, the light emitting diode 10 has a sapphire substrate 1, AlN in its sapphire substrate 1 500 Å
のバッファ層2が形成されている。 Buffer layer 2 is formed. そのバッファ層2の上には、順に、膜厚約2.2 μm、電子濃度2 ×10 18 /cm 3 On the buffer layer 2, in turn, a film thickness of about 2.2 [mu] m, an electron concentration 2 × 10 18 / cm 3
のシリコンドープGaN から成る高キャリア濃度n +層3、膜厚約 1.5μm、電子濃度1 ×10 16 /cm 3のノンドープGaN から成る低キャリア濃度n層4が形成されている。 Silicon-doped a GaN high carrier concentration n + layer 3 of a thickness of about 1.5 [mu] m, an electron concentration 1 × 10 16 / cm low carrier concentration n layer 4 made of undoped GaN of 3 is formed. 更に、低キャリア濃度n層4の上には、順に、膜厚約0.5 μm、ホール濃度1 ×10 16 /cm 3のMgドープGaN から成る低キャリア濃度p層51、膜厚約0.2 μm、ホール濃度2×10 17 /cm 3の高キャリア濃度p +層52が形成されている。 Further, on the low carrier concentration n layer 4, in turn, a film thickness of about 0.5 [mu] m, a hole concentration 1 × 10 16 / cm 3 of Mg-doped of GaN low carrier concentration p layer 51, a thickness of about 0.2 [mu] m, Hall high carrier concentration p + layer 52 of the concentration 2 × 10 17 / cm 3 is formed. そして、高キャリア濃度p +層52に接続するニッケルで形成された電極7と高キャリア濃度n + The high carrier concentration and the electrode 7 which is formed of nickel to be connected to the high carrier concentration p + layer 52 n +
層3に接続するニッケルで形成された電極8とが形成されている。 And an electrode 8 formed of nickel to be connected to the layer 3 is formed. 電極8と電極7とは、溝9により電気的に絶縁分離されている。 The electrode 8 and the electrode 7 are electrically insulated and separated by a groove 9.

【0009】次に、この構造の発光ダイオード10の製造方法について説明する。 [0009] Next, a method for manufacturing the light emitting diode 10 of this structure. 上記発光ダイオード10は、 The light emitting diode 10,
有機金属化合物気相成長法( 以下「M0VPE 」と記す) による気相成長により製造された。 Produced by a vapor growth by metal organic vapor phase epitaxy (hereinafter referred to as "M0VPE"). 用いられたガスは、NH Gas used was, NH
3とキャリアガスH 2とトリメチルガリウム(Ga(CH 3 ) 3 ) 3 and the carrier gas H 2 and trimethylgallium (Ga (CH 3) 3)
(以下「TMG 」と記す) とトリメチルアルミニウム(Al (Hereinafter referred to as "TMG") and trimethylaluminum (Al
(CH 3 ) 3 )(以下「TMA 」と記す) とシラン(SiH 4 )とビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C 5 H 5 ) 2 )(以下「CP 2 Mg 」と記す)である。 (CH 3) 3) it is referred to (hereinafter referred to as "TMA") and silane (SiH 4) and bis-cyclopentadienyl magnesium (Mg (C 5 H 5) 2) ( hereinafter "CP 2 Mg").

【0010】まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄したA面を主面とする単結晶のサファイア基板1をM0VPE 装置の反応室に載置されたサセプタに装着する。 Firstly, mounting the sapphire substrate 1 of single crystal having a major surface a surface A which was washed with an organic cleaning and heat treatment a susceptor placed in a reaction chamber of M0VPE device. 次に、常圧でH 2を流速2 liter/分で反応室に流しながら温度1100 Then, the temperature 1100 while flowing into the reaction chamber of H 2 at a flow rate of 2 liter / min at atmospheric pressure
℃でサファイア基板1を気相エッチングした。 The sapphire substrate 1 was vapor-phase etched at ° C..

【0011】次に、温度を 400℃まで低下させて、H 2 [0011] Next, by lowering the temperature to 400 ° C., and H 2
20 liter/分、NH 3を10 liter/分、TMA を 1.8×10 -5 20 liter / min, the NH 3 10 liter / min, 1.8 × the TMA 10 -5
モル/分で供給してAlN のバッファ層2が約 500Åの厚さに形成された。 Buffer layer 2 of AlN was formed to a thickness of about 500Å was supplied in moles / min. 次に、サファイア基板1の温度を1150 Then, the temperature of the sapphire substrate 1 1150
℃に保持し、H 2を20 liter/分、NH 3を10 liter/分、 ℃ to hold, the H 2 20 liter / min, the NH 3 10 liter / min,
TMG を 1.7×10 -4モル/分、H 2で0.86ppm まで希釈したシラン(SiH 4 )を 200 ml/分の割合で30分間供給し、膜厚約 2.2μm、電子濃度2×10 18 /cm 3のGaN から成る高キャリア濃度n +層3を形成した。 TMG 1.7 × 10 -4 mol / min, supplying 30 minutes silane diluted with H 2 to 0.86ppm a (SiH 4) at a rate of 200 ml / min, a film thickness of about 2.2 .mu.m, electron concentration 2 × 10 18 / to form a high carrier concentration n + layer 3 made of GaN cm 3.

【0012】続いて、サファイア基板1の温度を1150℃ [0012] Subsequently, 1150 ℃ the temperature of the sapphire substrate 1
に保持し、H 2を20 liter/分、NH 3を10 liter/分、TMG Held in the H 2 20 liter / min, the NH 3 10 liter / min, TMG
を1.7 ×10 -4モル/分の割合で20分間供給し、膜厚約 They were fed for 20 minutes at a rate of 1.7 × 10 -4 mol / min, a film thickness of about
1.5μm、電子濃度 1×10 16 / cm 3のGaN から成る低キャリア濃度n層4を形成した。 1.5 [mu] m, thereby forming an electron concentration 1 × 10 16 / cm low carrier concentration n layer 4 made of GaN of 3.

【0013】次に、サファイア基板1を1150℃にして、 [0013] Next, the sapphire substrate 1 at 1150 ℃,
2を20 liter/分、NH 3を10 liter/分、TMG を 1.7 The H 2 20 liter / min, the NH 3 10 liter / min, 1.7 TMG
×10 -4モル/分、CP 2 Mg を 8×10 -8モル/分の割合で 7 × 10 -4 mol / min, the CP 2 Mg at a rate of 8 × 10 -8 mol / min 7
分間供給して、膜厚0.5 μmのGaN から成る低キャリア濃度p層51を形成した。 It supplies minutes to form a low carrier concentration p layer 51 made of GaN having a thickness of 0.5 [mu] m. この状態では、低キャリア濃度p層51は、まだ、抵抗率10 8 Ωcm以上の絶縁体である。 In this state, the low carrier concentration p layer 51 is still, resistivity 10 8 [Omega] cm or more insulators.

【0014】次に、サファイア基板1を1150℃にして、 [0014] Next, the sapphire substrate 1 at 1150 ℃,
2を20 liter/分、NH 3を10 liter/分、TMG を 1.7 The H 2 20 liter / min, the NH 3 10 liter / min, 1.7 TMG
×10 -4モル/分、CP 2 Mg を 3×10 -7モル/分の割合で 3 × 10 -4 mol / min, 3 CP 2 Mg at a ratio of 3 × 10 -7 mol / min
分間供給して、膜厚0.2 μmのGaN から成る高キャリア濃度p +層52を形成した。 It supplies minutes to form a high carrier concentration p + layer 52 made of GaN having a thickness of 0.2 [mu] m. この状態では、高キャリア濃度p +層52は、まだ、抵抗率10 8 Ωcm以上の絶縁体である。 In this state, a high carrier concentration p + layer 52 is still, resistivity 10 8 [Omega] cm or more insulators.

【0015】次に、反射電子線回析装置を用いて、上記の高キャリア濃度p +層52及び低キャリア濃度p層5 Next, using a reflection electron diffraction apparatus, the above-mentioned high carrier concentration p + layer 52 and the low carrier concentration p layer 5
1に一様に電子線を照射した。 It was uniformly irradiated with an electron beam 1. 電子線の照射条件は、加速電圧10KV、試料電流 1μA 、ビームの移動速度0.2mm/ Irradiation conditions of the electron beam, the acceleration voltage 10 KV, specimen current 1 .mu.A, the beam moving speed 0.2 mm /
sec 、ビーム径60μmφ、真空度2.1 ×10 -5 Torrである。 sec, a beam diameter 60Myuemufai, a vacuum degree of 2.1 × 10 -5 Torr. この電子線の照射により、低キャリア濃度p層51 This irradiation changed the low carrier concentration p layer 51
は、ホール濃度 1×10 16 /cm 3 、抵抗率40Ωcmのp伝導型半導体となり、高キャリア濃度p +層52は、ホール濃度 2×10 17 /cm 3 、抵抗率 2Ωcmのp伝導型半導体となった。 Is hole concentration 1 × 10 16 / cm 3, becomes p conductivity type semiconductor resistivity 40Omucm, high carrier concentration p + layer 52, hole concentration 2 × 10 17 / cm 3, and p conductivity type semiconductor resistivity 2Ωcm became. このようにして、図2に示すような多層構造のウエハが得られた。 In this manner, the wafer having a multilayer structure as shown in FIG. 2 was obtained.

【0016】以下に述べられる図3から図7は、ウエハ上の1つの素子のみを示す断面図であり、実際は、この素子が連続的に繰り返されたウエハについて、処理が行われ、その後、各素子毎に切断される。 [0016] FIGS. 3-7 set forth below is a cross-sectional view showing only one element on a wafer, in fact, for a wafer which this element is repeated continuously, the process is carried out, then each It is cut into elements.

【0017】図3に示すように、高キャリア濃度p +層52の上に、スパッタリングによりSiO 2層11を2000Å As shown in FIG. 3, on the high carrier concentration p + layer 52, the SiO 2 layer 11 by sputtering 2000Å
の厚さに形成した。 Of it was formed to a thickness. 次に、そのSiO 2層11上にフォトレジスト12を塗布した。 Then, a photoresist was coated 12 thereon SiO 2 layer 11. そして、フォトリソグラフにより、高キャリア濃度p +層52上において、高キャリア濃度n +層3に至るように形成される孔15に対応する電極形成部位Aとその電極形成部を高キャリア濃度p + By photolithography, on a high carrier concentration p + layer 52, a high carrier concentration n + high carrier concentration thereof electrode formation portions and the corresponding electrode forming portion A in the hole 15 formed to reach the layer 3 p +
層52の電極と絶縁分離する溝9を形成する部位Bのフォトレジストを除去した。 The photoresist region B to form a groove 9 which insulated from the electrode layer 52 was removed.

【0018】次に、図4に示すように、フォトレジスト12によって覆われていないSiO 2層11をフッ化水素酸系エッチング液で除去した。 Next, as shown in FIG. 4, to remove the SiO 2 layer 11 which is not covered by the photoresist 12 in a hydrofluoric acid based etching solution. 次に、図5に示すように、 Next, as shown in FIG. 5,
フォトレジスト12及びSiO 2層11によって覆われていない部位の高キャリア濃度p +層52とその下の低キャリア濃度p層51、低キャリア濃度n層4、高キャリア濃度n +層3の上面一部を、真空度0.04Torr、高周波電力0.44W/cm 2 、BCl 3ガスを10 ml/分の割合で供給しドライエッチングした後、Arでドライエッチングした。 The photoresist 12 and the SiO 2 layer 11 a high carrier concentration of a portion not covered by the p + layer 52 and the low carrier concentration p layer 51 below it, the low carrier concentration n layer 4, the upper surface one high carrier concentration n + layer 3 part of the degree of vacuum 0.04 Torr, after a high-frequency power 0.44W / cm 2, BCl 3 gas was supplied at a rate of 10 ml / min dry etching, and dry etching with Ar. この工程で、高キャリア濃度n +層3に対する電極取出しのための孔15と絶縁分離のための溝9が形成された。 In this step, a groove 9 for insulation separating the holes 15 for the electrode lead-out for the high carrier concentration n + layer 3 is formed.

【0019】次に、図6に示すように、高キャリア濃度p +層52上に残っているSiO 2層11をフッ化水素酸で除去した。 Next, as shown in FIG. 6, the SiO 2 layer 11 remaining on the high carrier concentration p + layer 52 is removed with hydrofluoric acid. 次に、図7に示すように、試料の上全面に、 Next, as shown in FIG. 7, on the entire surface of the sample,
Ni層13を蒸着により形成した。 It was formed by depositing a Ni layer 13. これにより、孔15には、高キャリア濃度n +層3に電気的に接続されたNi層13が形成される。 Thus, the hole 15, Ni layer 13 to the high carrier concentration n + layer 3 are electrically connected is formed. そして、そのNi層13の上にフォトレジスト14を塗布して、フォトリソグラフにより、そのフォトレジスト14が高キャリア濃度n +層3及び高キャリア濃度p +層52に対する電極部が残るように、 Then, by applying a photoresist 14 on top of the Ni layer 13, by photolithography, so that the electrode portions photoresist 14 for the high carrier concentration n + layer 3 and the high carrier concentration p + layer 52 remains,
所定形状にパターン形成した。 It was patterned into a predetermined shape.

【0020】次に、図7に示すようにそのフォトレジスト14をマスクとして下層のNi層13の露出部を硝酸系エッチング液でエッチングした。 Next, it was etched in nitric acid based etchant exposed portions of the underlying Ni layer 13 using the photoresist 14 as shown in FIG. 7 as a mask. この時、絶縁分離のための溝9に蒸着されたNi層13は、完全に除去される。 At this time, Ni layer 13 deposited in a groove 9 for insulation separation is completely removed.
次に、フォトレジスト14をアセトンで除去し、高キャリア濃度n +層3の電極8、高キャリア濃度p +層52 Next, the photoresist 14 is removed with acetone, the high carrier density n + layer 3 of the electrode 8, a high carrier concentration p + layer 52
の電極7が残された。 Of the electrode 7 was left. その後、上記の如く処理されたウエハは、各素子毎に切断され、図1に示すpn構造の窒化ガリウム系発光素子を得た。 Thereafter, the above-described as processed wafer is cut into each element, to obtain a gallium nitride-based light emitting device of the pn structure shown in FIG.

【0021】このようにして製造された発光ダイオード10の発光強度を測定したところ10mcd であり、この発光輝度は、従来のpn接合のGaN 発光ダイオードの発光輝度に比べて 2倍であった。 [0021] a 10mcd was measured emission intensity of the light emitting diode 10, which is manufactured in this way, the emission luminance was 2 times that of the light emission luminance of the GaN light emitting diodes of a conventional pn junction. 又、発光寿命は、10 4時間であり、従来のpn接合のGaN 発光ダイオードの発光寿命に比べて1.5 倍であった。 Further, the emission lifetime is 10 4 hours was 1.5 times that of the emission lifetime of the GaN light emitting diodes of a conventional pn junction.

【0022】尚、上記実施例で用いたマグネシウムMgのドーピングガスは、上述のガスの他、メチルビスシクロペンタジエニルマグネシウムMg(C 6 H 7 ) 2を用いても良い。 [0022] The doping gas magnesium Mg used in the above embodiment, addition to the above gas may be used methyl biscyclopentadienyl magnesium Mg (C 6 H 7) 2 .

【0023】上記低キャリア濃度n層4の電子濃度は1 The electron concentration of the low carrier concentration n layer 4 is 1
×10 14 〜 1×10 16 /cm 3で膜厚は 0.5〜 2μmが望ましい。 Thickness at × 10 14 ~ 1 × 10 16 / cm 3 is 0.5 to 2 [mu] m is desirable. 電子濃度が 1×10 16 /cm 3以上となると発光強度が低下するので望ましくなく、 1×10 14 /cm 3以下となると発光素子の直列抵抗が高くなりすぎ電流を流すと発熱するので望ましくない。 Undesirable because the electron concentration and the emission intensity becomes 1 × 10 16 / cm 3 or more drops, undesirably heating and 1 × 10 14 / cm 3 or less and the electric current series resistance becomes too high in the light emitting element . 又、膜厚が 2μm以上となると発光素子の直列抵抗が高くなりすぎ電流を流すと発熱するので望ましくなく、膜厚が 0.5μm以下となると発光強度が低下するので望ましくない。 Further, the film thickness is undesirable because heat is generated with the electric current excessively high series resistance of the light emitting element becomes higher 2 [mu] m, undesirable because the film thickness is lowered emission intensity becomes 0.5μm or less.

【0024】更に、高キャリア濃度n +層3の電子濃度は 1×10 16 〜 1×10 19 /cm 3で膜厚は 2〜10μmが望ましい。 Furthermore, the electron concentration of high carrier concentration n + layer 3 is 1 × 10 16 ~ 1 × 10 19 / cm 3 thickness 2~10μm is desirable. 電子濃度が 1×10 19 /cm 3以上となると結晶性が悪化するので望ましくなく、 1×10 16 /cm 3以下となると発光素子の直列抵抗が高くなりすぎ電流を流すと発熱するので望ましくない。 Undesirable because the electron concentration crystallinity becomes 1 × 10 19 / cm 3 or more is deteriorated, undesirably series resistance of the light emitting element becomes 1 × 10 16 / cm 3 or less generates heat and electric current becomes too high . 又、膜厚が10μm以上となると基板が湾曲するので望ましくなく、膜厚が 2μm以下となると発光素子の直列抵抗が高くなりすぎ電流を流すと発熱するので望ましくない。 Further, the film thickness is undesirable because the substrate becomes a more 10μm curved undesirable because the film thickness is heated with electric current excessively high series resistance of the light emitting element becomes 2μm or less.

【0025】又、上記低キャリア濃度p層51のホール濃度は1 ×10 14 〜 1×10 16 /cm 3で膜厚は0.2 〜1 μm [0025] Also, the hole concentration of the low carrier concentration p layer 51 has a thickness in the 1 × 10 14 ~ 1 × 10 16 / cm 3 0.2 ~1 μm
が望ましい。 It is desirable ホール濃度が 1×10 16 /cm 3以上となると、低キャリア濃度n層4とのマッチングが悪くなり発光効率が低下するので望ましくなく、 1×10 14 /cm 3以下となると、直列抵抗が高くなり過ぎるので望ましくない。 When the hole concentration of 1 × 10 16 / cm 3 or more undesirable since emission efficiency matching with low carrier concentration n layer 4 is degraded is reduced, when it comes to 1 × 10 14 / cm 3 or less, high series resistance undesirably too. 又、膜厚が 1μm以上となると、直列抵抗が高くなるので望ましくなく、膜厚が0.2 μm以下となると、発光輝度が低下するので望ましくない。 Further, if the film thickness is greater than or equal to 1 [mu] m, undesirable because the series resistance increases, the film thickness of 0.2 [mu] m or less, undesirable emission luminance is lowered.

【0026】更に、高キャリア濃度p +層52のホール濃度は 1×10 16 〜 2×10 17 /cm 3で、膜厚は0.2 μmが望ましい。 Furthermore, the hole concentration of high carrier concentration p + layer 52 is 1 × 10 16 ~ 2 × 10 17 / cm 3, the film thickness is preferably 0.2 [mu] m. ホール濃度が 2×10 17 /cm 3以上のp +層はできない。 Hole concentration is 2 × 10 17 / cm 3 or more p + layer can not. 1 ×10 16 /cm 3以下となると、直列抵抗が高くなるので望ましくない。 When the 1 × 10 16 / cm 3 or less is undesirable because the series resistance increases. 又、膜厚が0.5 μm以上となると、直列抵抗が高くなるので望ましくなく、膜厚が0. Further, when the film thickness of 0.5 [mu] m or more undesirable since the series resistance increases, the film thickness is 0.
1 μm以下となると、ホールの注入効率が減少するので望ましくない。 When the 1 [mu] m or less, undesirably the hole injection efficiency is reduced.

【0027】 第2実施例図8において、発光ダイオード10は、サファイア基板1を有しており、そのサファイア基板1に500 ÅのAlN [0027] In the second embodiment 8, the light emitting diode 10 has a sapphire substrate 1, AlN in its sapphire substrate 1 500 Å
のバッファ層2が形成されている。 Buffer layer 2 is formed. そのバッファ層2の上には、順に、膜厚約2.2 μm、電子濃度 2×10 18 /cm 3 On the buffer layer 2, in turn, a film thickness of about 2.2 [mu] m, an electron concentration 2 × 10 18 / cm 3
のシリコンドープGaN から成る高キャリア濃度n +層3、膜厚約 1.5μm、電子濃度 1×10 16 /cm 3のノンドープGaN から成る低キャリア濃度n層4が形成されている。 Silicon-doped a GaN high carrier concentration n + layer 3 of a thickness of about 1.5 [mu] m, an electron concentration 1 × 10 16 / cm low carrier concentration n layer 4 made of undoped GaN of 3 is formed. 更に、低キャリア濃度n層4の上には、順に、膜厚約0.5 μm、Mg濃度 5×10 19 /cm 3のMgドープGaN から成る低不純物濃度i層61、膜厚約0.2 μm、Mg濃度 2× Further, on the low carrier concentration n layer 4, in turn, a film thickness of about 0.5 [mu] m, Mg concentration 5 × 10 19 / cm 3 of Mg-doped of GaN low impurity concentration i layer 61, a thickness of about 0.2 [mu] m, Mg concentration of 2 ×
10 20 /cm 3の高不純物濃度i +層62が形成されている。 10 20 / high impurity concentration i + layer 62 cm 3 is formed.

【0028】そして、その低不純物濃度i層61及び高不純物濃度i +層62の所定領域には、それぞれ、電子線照射によりp伝導型化したホール濃度 1×10 16 /cm 3の低キャリア濃度p層501、ホール濃度 2×10 17 /cm 3の高キャリア濃度p +層502が形成されている。 [0028] Then, a predetermined region of the low impurity concentration i layer 61 and the high impurity concentration i + layer 62, respectively, the low carrier concentration of hole concentration 1 × 10 16 / cm 3 was p conduction by electron beam irradiation p layer 501, a high carrier concentration p + layer 502 of the hole concentration 2 × 10 17 / cm 3 is formed.

【0029】又、高不純物濃度i +層62の上面からは、高不純物濃度i +層62、低不純物濃度i層61、 [0029] Further, from the upper surface of the high impurity concentration i + layer 62, the high impurity concentration i + layer 62, low impurity concentration i layer 61,
低キャリア濃度n層4を貫通して高キャリア濃度n +層3に至る孔15が形成されている。 Through the low carrier concentration n layer 4 hole 15 reaching the high carrier concentration n + layer 3 is formed. その孔15を通って高キャリア濃度n +層3に接合されたニッケルで形成された電極81が高不純物濃度i +層62上に形成されている。 Its through hole 15 high carrier concentration n + layer 3 electrode 81 formed in the bonded nickel is formed on the high impurity concentration i + layer 62. 又、高キャリア濃度p +層502の上面には、高キャリア濃度p +層502に対するニッケルで形成された電極71が形成されている。 Further, on the upper surface of the high carrier concentration p + layer 502, the electrode 71 formed of nickel for high carrier concentration p + layer 502 is formed. 高キャリア濃度n +層3 High carrier concentration n + layer 3
に対する電極81は、高キャリア濃度p +層502及び低キャリア濃度p層501に対して高不純物濃度i +層62及び低不純物濃度i層61により絶縁分離されている。 Electrode 81 is insulated and separated by the high impurity concentration i + layer 62 and the low impurity concentration i layer 61 for high carrier concentration p + layer 502 and the low carrier concentration p layer 501 against.

【0030】次に、この構造の発光ダイオード10の製造方法について説明する。 [0030] Next, a method for manufacturing the light emitting diode 10 of this structure. 製造工程を示す図9から図1 FIGS. 9 showing the manufacturing process 1
5は、ウエハにおける1素子のみに関する断面図であり、実際には図に示す素子が繰り返し形成されたウエハに関して次の製造処理が行われる。 5 is a sectional view relating to only one element in the wafer, the following production process is performed in practice with respect to wafer elements are repeatedly formed shown in FIG. そして、最後に、ウエハが切断されて各発光素子が形成される。 Finally, the wafer is cut each light emitting element is formed.

【0031】第1実施例と同様にして、図9に示すウエハを製造する。 [0031] In the same manner as in the first embodiment, to produce the wafer shown in FIG. 次に、図10に示すように、高不純物濃度i +層62の上に、スパッタリングによりSiO 2層11 Next, as shown in FIG. 10, on the high impurity concentration i + layer 62, SiO 2 layer by sputtering 11
を2000Åの厚さに形成した。 It was formed to a thickness of 2000Å. 次に、そのSiO 2層11上にフォトレジスト12を塗布した。 Then, a photoresist was coated 12 thereon SiO 2 layer 11. そして、フォトリソグラフにより、高不純物濃度i +層62において高キャリア濃度n +層3に至るように形成される孔15に対応する電極形成部位Aのフォトレジストを除去した。 By photolithography, the photoresist is removed in the corresponding electrode forming portion A in the hole 15 which is formed so as to extend in the high impurity concentration i + layer 62 to the high carrier concentration n + layer 3.

【0032】次に、図11に示すように、フォトレジスト12によって覆われていないSiO 2層11をフッ化水素酸系エッチング液で除去した。 [0032] Next, as shown in FIG. 11, to remove the SiO 2 layer 11 which is not covered by the photoresist 12 in a hydrofluoric acid based etching solution. 次に、図12に示すように、フォトレジスト12及びSiO 2層11によって覆われていない部位の高不純物濃度i +層62とその下の低不純物濃度i層61と低キャリア濃度n層4と高キャリア濃度n +層3の上面一部を、真空度0.04Torr、高周波電力0.44W/cm 2 、BCl 3ガスを10 ml/分の割合で供給しドライエッチングした後、Arでドライエッチングした。 Next, as shown in FIG. 12, the photoresist 12 and the SiO 2 layer 11 a high impurity concentration of a portion not covered by the i + layer 62 and the low carrier concentration n layer 4 and the low impurity concentration i layer 61 thereunder the top part of the high carrier density n + layer 3, the degree of vacuum 0.04 Torr, the RF power 0.44W / cm 2, BCl 3 gas was supplied at a rate of 10 ml / min after dry etching, and dry etching with Ar. この工程で、高キャリア濃度n +層3に対する電極取出しのための孔15が形成された。 In this step, holes 15 for the electrode lead-out for the high carrier concentration n + layer 3 is formed. 次に、図13に示すように、高不純物濃度i +層62上に残っているSiO 2層11 Next, as shown in FIG. 13, SiO 2 layer 11 remaining on the high impurity concentration i + layer 62
をフッ化水素酸で除去した。 It was removed with hydrofluoric acid.

【0033】次に、図14に示すように、高不純物濃度i +層62及び低不純物濃度i層61の所定領域にのみ、反射電子線回析装置を用いて電子線を照射して、それぞれp伝導型を示すホール濃度 2×10 17 /cm 3の高キャリア濃度p +層502、ホール濃度1 ×10 16 /cm 3の低キャリア濃度p層501が形成された。 Next, as shown in FIG. 14, a predetermined region of high impurity concentration i + layer 62 and the low impurity concentration i layer 61 only, by irradiating an electron beam by using a reflection electron diffraction apparatus, respectively high carrier concentration p + layer 502 of the hole concentration 2 × 10 17 / cm 3 showing a p conductivity type, a low carrier concentration p layer 501 of hole concentration 1 × 10 16 / cm 3 was formed.

【0034】電子線の照射条件は、加速電圧10KV、試料電流 1μA 、ビームの移動速度0.2mm/sec 、ビーム径60 The irradiation conditions of the electron beam, the acceleration voltage 10 KV, specimen current 1 .mu.A, the beam moving speed 0.2 mm / sec, and beam diameter 60
μmφ、真空度2.1 ×10 -5 Torrである。 Myuemufai, a vacuum degree of 2.1 × 10 -5 Torr. この時、高キャリア濃度p +層502及び低キャリア濃度p層501以外の部分、即ち、電子線の照射されなかった部分は、絶縁体の高不純物濃度i +層62及び低不純物濃度i層6 At this time, the high carrier concentration p + layer 502 and the low carrier concentration portion other than the p layer 501, i.e., irradiated not part of the electron beam, a high impurity concentration of the insulator i + layer 62 and the low impurity concentration i layer 6
1のままである。 It remains at 1. 従って、高キャリア濃度p +層502 Thus, a high carrier concentration p + layer 502
及び低キャリア濃度p層501は、縦方向に対しては、 And the low carrier concentration p layer 501, with respect to the vertical direction,
低キャリア濃度n層4に導通するが、横方向には、周囲に対して、高不純物濃度i +層62及び低不純物濃度i Conducting a low carrier concentration n layer 4, but in the horizontal direction, relative to the surrounding, heavily doped i + layer 62 and the low impurity concentration i
層61により電気的に絶縁分離されている。 It is electrically insulated and separated by a layer 61.

【0035】次に、図15に示すように、高キャリア濃度p +層502と、高不純物濃度i +層62と、高不純物濃度i +層62の上面と孔15を通って高キャリア濃度n +層3とに、Ni層20が蒸着により形成された。 Next, as shown in FIG. 15, a high carrier concentration p + layer 502, a high impurity concentration i + layer 62, the high impurity concentration i + high carrier concentration through the upper surface and the hole 15 of the layer 62 n + on the layer 3, Ni layer 20 is formed by vapor deposition. そして、そのNi層20の上にフォトレジスト21を塗布して、フォトリソグラフにより、そのフォトレジスト21 Then, a photoresist is applied 21 over the Ni layer 20, by photolithography, the photoresist 21
が高キャリア濃度n +層3及び高キャリア濃度p +層5 There high carrier concentration n + layer 3 and the high carrier concentration p + layer 5
02に対する電極部が残るように、所定形状にパターン形成した。 As the electrode portion is left for 02 was patterned into a predetermined shape. 次に、そのフォトレジスト21をマスクとして下層のNi層20の露出部を硝酸系エッチング液でエッチングし、フォトレジスト21をアセトンで除去した。 Next, by etching the exposed portion of the underlying Ni layer 20 using the photoresist 21 as a mask in nitric acid-based etching solution to remove the photoresist 21 with acetone.
このようにして、図8に示すように、高キャリア濃度n In this manner, as shown in FIG. 8, a high carrier concentration n
+層3の電極81、高キャリア濃度p +層502の電極71を形成した。 + Layer 3 of the electrode 81, to form an electrode 71 having a high carrier concentration p + layer 502. その後、上述のように形成されたウエハが各素子毎に切断された。 Then, the wafer formed as described above is cut for each device.

【0036】このようにして製造された発光ダイオード10の発光強度を測定したところ、第1実施例と同様に、10mcd であり、発光寿命は10 4時間であった。 [0036] Measurement of the emission intensity of the light emitting diode 10, which is manufactured in this way, as in the first embodiment, a 10Mcd, emission lifetime was 10 4 hours.

【0037】 第3実施例図16に示すように発光ダイオード10を構成することもできる。 [0037] It is also possible to configure the light-emitting diode 10 as shown in Third Embodiment FIG. 16. 即ち、バッファ層2の上に、順に、膜厚約0. That is, on the buffer layer 2, in turn, a film thickness of about 0.
2 μm、ホール濃度 2×10 17 /cm 3の高キャリア濃度p + 2 [mu] m, a high carrier concentration of the hole concentration 2 × 10 17 / cm 3 p +
層52、膜厚約0.5 μm、ホール濃度1 ×10 15 /cm 3のMg Layer 52, a thickness of about 0.5 [mu] m, Mg of hole concentration 1 × 10 15 / cm 3
ドープGaN から成る低キャリア濃度p層51が形成されている。 Low carrier concentration p layer 51 is formed of doped GaN. そして、低キャリア濃度p層51上に、順に、 Then, on the low carrier concentration p layer 51, in turn,
膜厚約 1.5μm、電子濃度 1×10 15 /cm 3のノンドープGa Thickness of about 1.5 [mu] m, an undoped Ga of electron concentration 1 × 10 15 / cm 3
N から成る低キャリア濃度n層4、膜厚約2.2 μm、電子濃度 2×10 18 /cm 3のシリコンドープGaN から成る高キャリア濃度n +層3が形成されている。 Low carrier concentration n layer 4 consisting of N, a thickness of about 2.2 [mu] m, the electron concentration 2 × 10 18 / cm 3 of silicon-doped high carrier concentration n + layer 3 made of GaN is formed.

【0038】そして、高キャリア濃度p +層52に接続するニッケルで形成された電極72と高キャリア濃度n [0038] Then, a high carrier concentration p + and electrode 72 formed of nickel to be connected to the layer 52 a high carrier concentration n
+層3に接続するニッケルで形成された電極82とが形成されている。 + And the electrode 82 formed of a nickel connecting to the layer 3 is formed. 電極82と電極72とは、高キャリア濃度n +層3、低キャリア濃度n層4及び低キャリア濃度p層51に形成された溝91により電気的に絶縁分離されている。 The electrode 82 and the electrode 72 are electrically insulated and separated by high carrier concentration n + layer 3, a groove 91 formed in the low carrier concentration n layer 4 and the low carrier concentration p layer 51.

【0039】このように、本実施例は、第1実施例と異なり、p層とn層との基板1に対する堆積順序を逆にしたものである。 [0039] Thus, this embodiment, unlike the first embodiment, is obtained by the deposition order for the substrate 1 of the p and n layers reversed. 製造は第1実施例と同様に行うことができる。 Production can be performed in the same manner as the first embodiment.

【0040】 第4実施例図1に示す構造の第1実施例の発光ダイオードにおいて、高キャリア濃度n +層3、低キャリア濃度n層4、 [0040] In the light emitting diode of the first embodiment of the structure shown in the fourth embodiment Figure 1, a high carrier concentration n + layer 3, the low carrier concentration n layer 4,
低キャリア濃度p層51、高キャリア濃度p +層52 Low carrier concentration p layer 51, a high carrier concentration p + layer 52
を、それぞれ、Al 0.2 Ga 0.5 In 0.3 Nとした。 The respectively was Al 0.2 Ga 0.5 In 0.3 N. 高キャリア濃度n +層3は、シリコンを添加して電子濃度2 ×10 18 /c High carrier concentration n + layer 3, with the addition of silicon electron concentration 2 × 10 18 / c
m 3に形成し、低キャリア濃度n層4は不純物無添加で電子濃度1 ×10 16 /cm 3に形成した。 formed in m 3, the low carrier concentration n layer 4 was formed by adding an impurity-free electron concentration 1 × 10 16 / cm 3. 低キャリア濃度p層5 Low carrier concentration p layer 5
1はマグネシウム(Mg)を添加して電子線を照射して正孔濃度1 ×10 16 /cm 3に形成し、高キャリア濃度p +層52 1 is formed on the hole concentration 1 × 10 16 / cm 3 was irradiated with electron beams by the addition of magnesium (Mg), high carrier concentration p + layer 52
は同じくマグネシウム(Mg)を添加して電子線を照射して正孔濃度 2×10 17 /cm 3に形成した。 It was formed by irradiating an electron beam hole concentration 2 × 10 17 / cm 3 and also adding magnesium (Mg) is. そして、高キャリア濃度p +層52に接続するニッケルで形成された電極7 Then, the electrode 7 made of nickel connecting the high carrier concentration p + layer 52
と高キャリア濃度n +層3に接続するニッケルで形成された電極8とを形成した。 And the electrode 8 formed of a nickel connecting to high carrier concentration n + layer 3 was formed.

【0041】次に、この構造の発光ダイオード10も第1実施例の発光ダイオードと同様に製造することができる。 Next, it can be prepared similarly to the light emitting diode of the first embodiment also the light emitting diode 10 of this structure. トリメチルインジウム(In(CH 3 ) 3 )がTMG 、TMA 、シラン、CP 2 Mg ガスに加えて使用された。 Trimethyl indium (In (CH 3) 3) is used in addition TMG, TMA, silane, the CP 2 Mg gas. 生成温度、ガス流量は第1実施例と同じである。 Formation temperature, gas flow rate is the same as the first embodiment. トリメチルインジウムを 1.7×10 -4モル/分で供給することを除いて他のガスの流量は第1実施例と同一である。 The flow rate of the other gas, except that supplying trimethylindium at 1.7 × 10 -4 mol / min are the same as in the first embodiment.

【0042】次に、第1実施例と同様に、反射電子線回析装置を用いて、上記の高キャリア濃度p +層52及び低キャリア濃度p層51に一様に電子線を照射してp伝導型半導体を得ることができた。 Next, as in the first embodiment, by using a reflective electron beam diffraction device, by irradiating uniform electron beam to the high carrier concentration p + layer 52 and the low carrier concentration p layer 51 It could be obtained p conductivity type semiconductor.

【0042】このようにして製造された発光ダイオード10の発光強度を測定したところ10mcd であり、この発光輝度は、従来のpn接合のGaN 発光ダイオードの発光輝度に比べて 2倍であった。 [0042] a 10mcd was measured emission intensity of the light emitting diode 10, which is manufactured in this way, the emission luminance was 2 times that of the light emission luminance of the GaN light emitting diodes of a conventional pn junction. 又、発光寿命は、10 4時間であり、従来のpn接合のGaN 発光ダイオードの発光寿命に比べて1.5 倍であった。 Further, the emission lifetime is 10 4 hours was 1.5 times that of the emission lifetime of the GaN light emitting diodes of a conventional pn junction.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の具体的な第1実施例に係る発光ダイオードの構成を示した構成図。 Figure 1 is a configuration diagram showing a specific structure of the light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図3】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図4】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図5】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 5 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図6】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 6 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図7】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図8】本発明の具体的な第2実施例に係る発光ダイオードの構成を示した構成図。 Figure 8 is a configuration diagram showing a specific structure of a light emitting diode according to a second embodiment of the present invention.

【図9】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 Figure 9 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図10】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 Figure 10 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図11】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 FIG. 11 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図12】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 Figure 12 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図13】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 Figure 13 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図14】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 Figure 14 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図15】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した断面図。 Figure 15 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図16】本発明の具体的な第3実施例に係る発光ダイオードの構成を示した構成図。 Figure 16 is a configuration diagram showing a specific structure of a light emitting diode according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…発光ダイオード 1…サファイア基板 2…バッファ層 3…高キャリア濃度n +層 4…低キャリア濃度n層 51,501…低キャリア濃度p層 52,502…高キャリア濃度p +層 61…低不純物濃度i層 62…高不純物濃度i +層 7,8,71,72,81,82…電極 9,91…溝 10 ... light-emitting diode 1 ... sapphire substrate 2 ... buffer layer 3 ... high carrier concentration n + layer 4 ... low carrier concentration n layer 51,501 ... low carrier concentration p layer 52,502 ... high carrier concentration p + layer 61 ... low impurity concentration i layer 62 ... high impurity concentration i + layer 7,8,71,72,81,82 ... electrodes 9 and 91 ... groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅崎 潤一 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑 1番地 豊田合成株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Junichi Umezaki Aichi Prefecture Nishikasugai District Kasuga-cho Oaza Ochiai Jichohatake 1 address Toyoda Gosei Co., Ltd. in

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 n型の窒素−3族元素化合物半導体(Al x 1. A n-type nitrogen -3 group element compound semiconductor (Al x
    Ga Y In 1-XY N;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) からなるn層と、 And n layer formed of including X = 0, Y = 0, X = Y = 0),; Ga Y In 1-XY N
    p型の窒素−3族元素化合物半導体(Al x Ga Y In 1-XY N;X= p-type nitrogen -3 group element compound semiconductor (Al x Ga Y In 1- XY N; X =
    0,Y=0,X=Y=0を含む) からなるp層とを有する窒素−3 0, Y = 0, X = nitrogen -3 and a p layer formed of containing Y = 0)
    族元素化合物半導体発光素子において、 前記n層を、前記p層と接合する側から順に、低キャリア濃度n層と高キャリア濃度n +層との二重構造とし、 前記p層を、前記n層と接合する側から順に、低キャリア濃度p層と高キャリア濃度p +層との二重構造としたことを特徴とする発光素子。 In group element compound semiconductor light-emitting device, the n-layer, in order from the side to be bonded to the p layer, a double structure of a low carrier concentration n layer and the high carrier concentration n + layer, the p-layer, the n layer emitting element, characterized in that the order from the side to be joined, and a double structure of the low carrier concentration p layer and the high carrier concentration p + layer and.
  2. 【請求項2】前記低キャリア濃度p層は、ホール濃度が 1×10 14 〜 1×10 16 /cm 3であることを特徴とする請求項1に記載の発光素子。 Wherein said low carrier concentration p layer, the light emitting device of claim 1, wherein the hole concentration is 1 × 10 14 ~ 1 × 10 16 / cm 3.
  3. 【請求項3】前記高キャリア濃度p +層は、ホール濃度が 1×10 16 〜 2×10 17 /cm 3であることを特徴とする請求項1に記載の発光素子。 Wherein said high carrier concentration p + layer, the light emitting device of claim 1, wherein the hole concentration is 1 × 10 16 ~ 2 × 10 17 / cm 3.
  4. 【請求項4】前記低キャリア濃度n層は、電子濃度が Wherein said low carrier concentration n layer, the electron concentration
    1×10 14 〜 1×10 16 /cm 3であることを特徴とする請求 Claims, characterized in that a 1 × 10 14 ~ 1 × 10 16 / cm 3
    項1に記載の発光素子。 The light emitting device according to claim 1.
  5. 【請求項5】前記低キャリア濃度n層が、0.5 〜2.0 Wherein said low carrier concentration n layer, 0.5 to 2.0
    μmの厚さを有することを特徴とする請求項1に記載の発光素子。 The light emitting device according to claim 1, characterized in that it has a thickness of [mu] m.
  6. 【請求項6】前記高キャリア濃度n +層は、電子濃度が 1×10 16 〜 1×10 19 /cm 3であることを特徴とする Wherein said high carrier concentration n + layer, characterized in that the electron density is 1 × 10 16 ~ 1 × 10 19 / cm 3
    求項1に記載の発光素子。 The light emitting device according to Motomeko 1.
  7. 【請求項7】前記高キャリア濃度n +層が、 2.0 〜10 Wherein said high carrier concentration n + layer, 2.0 to 10
    μmの厚さを有することを特徴とする請求項1に記載の発光素子。 The light emitting device according to claim 1, characterized in that it has a thickness of [mu] m.
  8. 【請求項8】前記低キャリア濃度 p層及び前記高キャ Wherein said low carrier concentration p layer and the high calibration
    リア濃度p + 層は絶縁体の窒素−3族元素化合物半導体層の一部をp型化して形成したことを特徴とする請求項1に記載の発光素子。 Rear concentration p + layer light emitting device according to claim 1, characterized in that formed by p-type part of the nitrogen -3 group element compound semiconductor layer of the insulator.
  9. 【請求項9】 前記低キャリア濃度p層及び前記高キャ Wherein said low carrier concentration p layer and the high calibration
    リア濃度p + 層はマグネシウム(Mg)を添加した後にp型 P-type after the rear concentration p + layer doped with magnesium (Mg)
    導電体への変換が行われた層であることを特徴とする請 請, wherein the conversion to the conductor is a layer made
    求項1に記載の発光素子。 The light emitting device according to Motomeko 1.
  10. 【請求項10】 前記高キャリア濃度n + 層はシリコン Wherein said high carrier concentration n + layer silicon
    が添加されていることを特徴とする請求項1に記載の発 Originating according to claim 1, characterized in that There are added
    光素子。 Light element.
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