JP2681733B2 - Nitrogen -3 group element compound semiconductor light-emitting device - Google Patents

Nitrogen -3 group element compound semiconductor light-emitting device

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JP2681733B2 JP31659792A JP31659792A JP2681733B2 JP 2681733 B2 JP2681733 B2 JP 2681733B2 JP 31659792 A JP31659792 A JP 31659792A JP 31659792 A JP31659792 A JP 31659792A JP 2681733 B2 JP2681733 B2 JP 2681733B2
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浩 天野
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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族元素化合物半導体発光素子に関する。 The present invention relates to a nitrogen -3-group element 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 の発光ダイオードにおいても、 [0003] In recent years, also in the GaN light-emitting diode,
Mgを添加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。 That p-type GaN can be obtained revealed by electron beam irradiation with the addition of mg. この結果、従来のn層と半絶縁層(i層)との接合に代えてpn接合を有する As a result, having a pn junction in place of the junction of a conventional n-layer and the semi-insulating layer (i layer)
GaN 発光ダイオードが提案されている。 GaN light emitting diodes has been proposed. この発光ダイオードの電極は、n層がアルミニウム(Al) 、p層が金(A Electrode of the light emitting diode, n layer is aluminum (Al), p Sogakin (A
u)である。 A u).

【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、駆動電圧も高い。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, even in light-emitting diode having a pn junction of the light emission luminance is not sufficient yet, also, the driving voltage is high. そこで、本発明の目的は、窒素−3族元素化合物半導体(Al x Ga Y In 1-XY An object of the present invention, nitrogen -3 group element compound semiconductor (Al x Ga Y In 1- XY
N;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) 発光ダイオードの発光輝度を向上させること及び駆動電圧を低下させることである。 N; X = 0, Y = 0, including X = Y = 0) is to reduce the increase of the light emission luminance of the light emitting diode and the driving voltage.

【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、 p層を、正孔濃度が1×10 16 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), p the layers, hole concentration of 1 × 10 16
/cm 3 以上の高キャリア濃度p + 層と、その高キャリア濃 / cm 3 and more high carrier concentration p + layer, concentrated their high carrier
度p + 層よりも正孔濃度が低い低キャリア濃度p層との Than degree p + layer hole concentration is low low carrier concentration p layer
2重層で構成し、高キャリア濃度p + 層に接合する電極 Composed of 2-layer, bonded to the high carrier concentration p + layer electrode
をニッケル(Ni)とすることである。 The is to nickel (Ni).

【0006】第2の特徴は、 p層はマグネシウム(Mg)が A second feature, p layer is magnesium (Mg)
添加されていることである。 It is that they are added. 第3の特徴は、 低キャリア濃度p層は、正孔濃度が1× The third feature is the low carrier concentration p layer, the hole concentration is 1 ×
10 14 〜1×10 16 /cm 3 であることである。 10 14 is that it is ~1 × 10 16 / cm 3. 第4の特徴は、 高キャリア濃度p + は0.1〜0.5 The fourth feature is the high carrier concentration p + layer is 0.1 to 0.5
μmの厚さを有することである。 It is to have a thickness of [mu] m. 第5の特徴は、 低キャリア濃度 p層は0.2〜1.0μ A fifth feature is the low carrier concentration p layer 0.2~1.0μ
mの厚さを有することである。 It is to have a thickness of m. 第6の特徴は、 高キャリア濃度p + に接合する電極とn層に接合する電極は同一面側に形成されることである。 Features of the sixth electrode joined to the electrode and the n layer joined to the high carrier concentration p + layer is to be formed on the same side. 第7の特徴は、 低キャリア濃度p層及び高キャリア濃度 Features of the seventh, the low carrier concentration p layer and high carrier concentration
+ 層は半絶縁性窒素−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る。 p + layer is to the part of the semi-insulating nitrogen -3-group element compound semiconductor layer formed by p-type.

【0007】 [0007]

【発明の作用及び効果】本発明は、p層及びn層を有する窒素−3族元素化合物半導体(Al x Ga Y In 1-XY N;X=0,Y= [Effect of invention and advantages of the present invention, p layer and nitrogen -3 group element compound semiconductor having an n layer (Al x Ga Y In 1- XY N; X = 0, Y =
0,X=Y=0 を含む) 発光素子において、 p層を、正孔濃度 0, the X = including Y = 0) light-emitting device, the p-layer, the hole concentration
が1×10 16 /cm 3 以上の高キャリア濃度p + 層と、その There a 1 × 10 16 / cm 3 or more high carrier concentration p + layer, the
高キャリア濃度p + 層よりも正孔濃度が低い低キャリア Than the high carrier concentration p + layer hole concentration lower low carrier
濃度p層との2重層で構成し、高キャリア濃度p + 層に Constituted by a double layer of doped p-layer, a high carrier concentration p + layer
接合する電極をニッケル(Ni)とすることにより、 The bonding electrodes by a nickel (Ni), good
好なオーミック性を得ると共に駆動電圧が低下した。 Drive voltage is decreased with obtaining a good ohmic property.
又、駆動電圧の低下により同一電圧では注入電流を大きくとることができ、発光輝度が向上した。 Moreover, the decrease in drive voltage can be made larger injection current is the same voltage, emission luminance is improved.

【0008】 又、低キャリア濃度p層の正孔濃度を1× [0008], 1 × hole concentration of the low carrier concentration p layer
10 14 〜1×10 16 /cm 3 とすることで、発光効率を向上 With 10 14 ~1 × 10 16 / cm 3, improve the luminous efficiency
させることができる。 It can be. さらに、高キャリア濃度p + 層の Furthermore, a high carrier concentration p + layer
厚さを0.1〜0.5μmとすることで、直列抵抗を低 The thickness With 0.1 to 0.5 [mu] m, low series resistance
下させ、正孔の注入効率を向上させることができる。 Do not, it is possible to improve the hole injection efficiency.
らに、低キャリア濃度p層を厚さを0.2〜1.0μ Luo, 0.2~1.0μ m thickness low carrier concentration p layer
とすることで、直列抵抗を低下させ発光効率を向上させ With, to improve the luminous efficiency to reduce the series resistance
ることができる。 Rukoto can.

【0009】 [0009]

【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
のシリコン添加GaN から成る高キャリア濃度n +層3、 High carrier concentration consisting of silicon added GaN n + layer 3,
膜厚約 1.5μm、電子濃度1 ×10 16 /cm 3の無添加GaN から成る低キャリア濃度n層4が形成されている。 Thickness of about 1.5 [mu] m, the low carrier concentration n layer 4 is formed consisting of no addition of GaN electron concentration 1 × 10 16 / cm 3. 更に、 In addition,
低キャリア濃度n層4の上には、順に、膜厚約0.5 μ On the low carrier concentration n layer 4, in turn, the film thickness of about 0.5 mu
m、正孔濃度1 ×10 16 /cm 3のマグネシウム(Mg)添加GaN m, magnesium hole concentration 1 × 10 16 / cm 3 ( Mg) added GaN
から成る低キャリア濃度p層51、膜厚約0.2 μm、正孔濃度 2×10 17 /cm 3の高キャリア濃度p +層52が形成されている。 Low carrier concentration p layer 51, a thickness of about 0.2 [mu] m, a high carrier concentration p + layer 52 of the hole concentration 2 × 10 17 / cm 3 is formed consisting of. 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.

【0010】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。 [0010] 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").

【0011】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。 [0011] First, mounting the sapphire substrate 1 of single crystal the a-plane as a principal surface was cleaned by 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..

【0012】次に、温度を 400℃まで低下させて、H 2 [0012] 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 milliliter /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 Milliliter / 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.

【0013】続いて、サファイア基板1の温度を1150℃ [0013] 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.

【0014】次に、サファイア基板1を1150℃に保持して、H 2を20 liter/分、NH 3を10liter/分、TMG を [0014] Next, while holding the sapphire substrate 1 to 1150 ° C., the H 2 20 liter / min, the NH 3 10liter / min, and TMG
1.7×10 -4モル/分、CP 2 Mg を 2×10 -7モル/分の割合で 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。 1.7 × 10 -4 mol / min, and supplies 7 minutes CP 2 Mg at a ratio of 2 × 10 -7 mol / min, 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.

【0015】次に、サファイア基板1を1150℃に保持したまま、H 2を20 liter/分、NH 3を10 liter/分、TMG Next, while holding the sapphire substrate 1 to 1150 ° C., the H 2 20 liter / min, the NH 3 10 liter / min, TMG
を 1.7×10 -4モル/分、CP 2 Mg を 3×10 -6モル/分の割合で 3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。 1.7 × 10 -4 mol / min, supplying 3 minutes CP 2 Mg at a ratio of 3 × 10 -6 mol / min, to form 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.

【0016】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、正孔濃度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、正孔濃度 2 , The hole concentration 1 × 10 16 / cm 3, becomes p conductivity type semiconductor resistivity 40Omucm, high carrier concentration p + layer 52, the hole concentration of 2
×10 17 /cm 3 、抵抗率 2Ωcmのp伝導型半導体となった。 × 10 17 / cm 3, was a p conductivity type semiconductor resistivity 2Omucm.
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.

【0017】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、同一構造の素子が連続的に形成されているウエハについて、 [0017] FIGS. 3-7 set forth below is a cross-sectional view showing only one element on a wafer, in fact, the wafer element having the same structure are continuously formed,
処理が行われ、その後、そのウエハは各素子毎に切断される。 Processing is performed, after which the wafer is cut into each element.

【0018】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.

【0019】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 milliliter/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 Milliliter / 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.

【0020】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,
ニッケル層13を蒸着により形成した。 It was formed by depositing a nickel 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ニッケル層13が形成される。 Thus, the hole 15, the nickel layer 13 that is electrically connected to the high carrier concentration n + layer 3 is formed. そして、そのニッケル層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、所定形状にパターン形成した。 Then, by applying a photoresist 14 on top of the nickel 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, predetermined the pattern formed in a shape.

【0021】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ニッケル層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 nickel 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に蒸着されたニッケル層13は、完全に除去される。 At this time, the nickel 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の電極7が残された。 Next, the photoresist 14 is removed with acetone, the high carrier density n + layer 3 of the electrode 8, the electrode 7 of high carrier concentration p + layer 52 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.

【0022】また、この発光ダイオード10に印加する電圧Vと流れる電流Iとの関係を測定した。 Further, to measure the relationship between the current I flowing through the voltage V applied to the light-emitting diode 10. その結果を図8に示す。 The results are shown in Figure 8. 又、比較のためにアルミニウムで電極を形成した場合のV−I特性の測定結果を図9に示す。 Also, it is shown in FIG. 9 the measurement results of the V-I characteristic of the case of forming the electrode of aluminum for comparison. 駆動しきい値電圧は7Vから3Vに低下した。 Driving threshold voltage was decreased to 3V from 7V.

【0023】このようにして製造された発光ダイオード10の駆動電流20mAにおける発光強度を測定したところ [0023] Measurement of the emission intensity in the drive current 20mA light emitting diode 10, which is manufactured in this way
10mcd であり、この発光輝度は、従来のpn接合のGaN A 10Mcd, the emission luminance, the conventional pn junction GaN
発光ダイオードの発光輝度に比べて 2倍であった。 It was two times that of the light emission luminance of the light emitting diode. 又、 or,
素子寿命は、10 4時間であり、従来のpn接合のGaN 発光ダイオードの素子寿命に比べて1.5 倍であった。 Device lifetime was 10 4 hours, was 1.5 times that of the device life of the GaN light emitting diodes of a conventional pn junction.

【0024】尚、上記実施例で用いたマグネシウム(Mg) [0024] Incidentally, the magnesium used in the above Example (Mg)
のドーピングガスは、上述のガスの他、メチル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。 Doping gas, in addition to the above-mentioned gas, it may be used methylcyclopentadienyl magnesium Mg (C 6 H 7) 2 .
また、上記のp層を図10に示すように1層に形成しても良い。 May also be formed in one layer as shown in FIG. 10 the p-layer of the above. その場合にはp層5の正孔濃度は 1×10 16 〜 1 Hole concentration of the p layer 5 in the case 1 × 10 16 ~ 1
×10 19 /cm 3である。 × is 10 19 / cm 3. 又、p層52に対する電極7のみニッケルとし、高キャリア濃度n +層3に対する電極8はアルミニウムとしても良い。 Further, as only the electrodes 7 nickel to p layer 52, the electrode 8 for the high carrier concentration n + layer 3 may be aluminum.

【0025】又、上記低キャリア濃度p層51の正孔濃度は1 ×10 14 /cm 3 〜1 ×10 16 /cm 3で膜厚は0.2 〜1 [0025] Also, the hole concentration of the low carrier concentration p layer 51 is 1 × 10 14 / cm 3 ~1 × 10 16 / cm 3 in thickness from 0.2 to 1
μmが望ましい。 μm is desirable. 正孔濃度が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く、正孔濃度が1 ×10 16 /cm 3以上となると、低キャリア濃度n When the hole concentration of 1 × 10 14 / cm 3 or less, undesirable since the series resistance is too high, the hole concentration becomes 1 × 10 16 / cm 3 or more, the low carrier concentration 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い。 Undesirably matching with the layer 4 becomes luminous efficiency decreases poor. 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、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。 Also, undesirable because the film thickness is increased series resistance becomes greater than or equal to 1 [mu] m, undesirable because it becomes an emission luminance and 0.2 [mu] m or less decreased.

【0026】更に、高キャリア濃度p +層52の正孔濃度は 1×10 16 /cm 3以上で膜厚は0.1 〜0.5 μmが望ましい。 Furthermore, the hole concentration and the film thickness at 1 × 10 16 / cm 3 or more high carrier concentration p + layer 52 is 0.1 to 0.5 [mu] m is desirable. 正孔濃度が 1×10 16 /cm 3より小さくなると、直列抵抗が高くなるので望ましくない。 When the hole concentration is less than 1 × 10 16 / cm 3, undesirably series resistance increases. 又、膜厚が0.5 μ In addition, a film thickness of 0.5 μ
m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0.1 μm以下となると、正孔の注入効率が減少するので望ましくない。 When the above m, undesirable because the series resistance increases, the film thickness of 0.1 [mu] m or less, the injection efficiency of holes undesirably reduced.

【0027】 第2実施例図11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Al [0027] In the second embodiment 11, the light emitting diode 10 has a sapphire substrate 1, Al in its sapphire substrate 1 500 Å
N のバッファ層2が形成されている。 Buffer layer 2 of N is formed. そのバッファ層2 The buffer layer 2
の上には、順に、膜厚約2.2 μm、電子濃度 2×10 18 /c Over, in turn, a film thickness of about 2.2 [mu] m, an electron concentration 2 × 10 18 / c
m 3のシリコン添加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の無添加Ga high carrier concentration comprising a silicon addition of GaN m 3 n + layer 3, a thickness of about 1.5 [mu] m, no addition of Ga electron concentration 1 × 10 16 / cm 3
N から成る低キャリア濃度n層4が形成されている。 Low carrier concentration n layer 4 is formed consisting of N. 更に、低キャリア濃度n層4の上には、順に、膜厚約0.2 Further, on the low carrier concentration n layer 4, in turn, a film thickness of about 0.2
μm、Mg濃度 1×10 19 /cm 3のMg添加GaN から成る低不純物濃度i層61、膜厚約0.5 μm、Mg濃度 2×10 20 /cm 3 [mu] m, Mg concentration 1 × 10 19 / cm 3 of Mg added of GaN low impurity concentration i layer 61, a thickness of about 0.5 [mu] m, Mg concentration 2 × 10 20 / cm 3
の高不純物濃度i +層62が形成されている。 High impurity concentration i + layer 62 is formed of.

【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伝導型化した正孔濃度1 ×10 16 /cm 3の低キャリア濃度p層501、正孔濃度4 ×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, the prescribed regions of low impurity concentration i layer 61 and the high impurity concentration i + layer 62, respectively, p conductivity type of the low carrier of hole concentration 1 × 10 16 / cm 3 by electron beam irradiation concentration p layer 501, a high carrier concentration p + layer 502 of the hole concentration 4 × 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12から図17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。 Figure 17 Figure 12 showing a manufacturing process, a cross-sectional view relating to only one element in the wafer, in fact, following the manufacturing process with respect to a wafer which elements are repeatedly formed as shown in FIG. Is performed. 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12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. 12. 次に、図13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1 Next, as shown in FIG. 13, on the high impurity concentration i + layer 62, SiO 2 layer by sputtering 1
1を2000Åの厚さに形成した。 It was formed 1 to a thickness of 2000 Å. 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において低キャリア濃度n層4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 electrode forming region A corresponding to the hole 15 formed in the high impurity concentration i + layer 62 to reach the low carrier concentration n layer 4.

【0032】次に、図14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. 14, 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15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 milliliter/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. 15, 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 Milliliter / 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16に示すように、高不純物濃度i +層62上に残っているSiO 2 Next, as shown in FIG. 16, SiO 2 remaining on the high impurity concentration i + layer 62
層11をフッ化水素酸で除去した。 To remove the layer 11 with hydrofluoric acid.

【0033】次に、図17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伝導型を示す正孔濃度4 ×10 17 /cm 3の高キャリア濃度p +層502、正孔濃度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. 17, in 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 4 × 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18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、ニッケル層20が蒸着により形成された。 Next, as shown in FIG. 18, 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, the nickel layer 20 is formed by vapor deposition. そして、そのニッケル層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が高キャリア濃度n +層3及び高キャリア濃度p +層502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。 Then, a photoresist is applied 21 over the nickel layer 20 by photolithography, so that the electrode portions photoresist 21 for the high carrier concentration n + layer 3 and the high carrier concentration p + layer 502 remains, predetermined the pattern formed in a shape. 次に、そのフォトレジスト21 Next, the photoresist 21
をマスクとして下層のニッケル層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。 The etching the exposed portion of the underlying nickel layer 20 a nitric acid-based etching solution as a mask, removing the photoresist 21 with acetone. このようにして、図11に示すように、高キャリア濃度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。 In this way, as shown in FIG. 11, a high carrier density n + 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V−I特性を測定したとろこ、図8と同様な特性が得られた。 [0036] Thus Toloco was measured V-I characteristics of the light emitting diode 10 to be manufactured, the same characteristics as in FIG. 8 was obtained. 駆動電圧は3Vであった。 Driving voltage was 3V. 又、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、 Further, the measured emission intensity, as in the first embodiment, a 10Mcd,
素子寿命は10 4時間であった。 Element lifetime was 10 4 hours.

【0037】 第3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、 [0037] In the light emitting diode of the first embodiment of the structure shown in Third Embodiment FIG. 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.

【0038】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.

【0039】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.

【0040】次に、第1実施例と同様に、高キャリア濃度n +層3及び高キャリア濃度p +層52に対するニッケルで形成された電極7、8を形成した。 Next, as in the first embodiment, to form the electrodes 7 and 8 formed of nickel to high carrier concentration n + layer 3 and the high carrier concentration p + layer 52.

【0041】また、この発光ダイオード10に印加する電圧Vと流れる電流Iとの関係を測定した。 Further, to measure the relationship between the current I flowing through the voltage V applied to the light-emitting diode 10. アルミニウムで電極を形成した場合に比べて、第1実施例と同様に、駆動しきい値電圧は7Vから3Vに低下した。 As compared with the case of forming the electrodes of aluminum, as in the first embodiment, the driving threshold voltage was decreased to 3V from 7V.

【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】同実施例の発光ダイオードの電圧−電流特性の測定図。 [Figure 8] voltage of the light-emitting diode of the embodiment - the measurement diagram of the current characteristic.

【図9】従来のアルミニウム電極を用いた発光ダイオードの電圧−電流特性の測定図。 Measurement view of current characteristics - 9 voltage of the light-emitting diode using the conventional aluminum electrode.

【図10】第1実施例の変形例にかかる発光ダイオードの構成を示した構成図。 Figure 10 is a configuration diagram showing the configuration of a light emitting diode according to a modification of the first embodiment.

【図11】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 11 is a configuration diagram showing a specific structure of a light emitting diode according to a second embodiment of the present invention.

【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】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 16 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図17】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 17 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【図18】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 18 is a sectional view showing a manufacturing process of the light emitting diode of the embodiment.

【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 7,8,71,81…電極 9…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 7,8,71,81 ... electrode 9 ... groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真部 勝英 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 (72)発明者 小滝 正宏 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 (72)発明者 加藤 久喜 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 (72)発明者 田牧 真人 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 (72)発明者 赤崎 勇 愛知県名古屋市西区浄心1丁目1番38− 805 (72)発明者 天野 浩 愛知県名古屋市名東区神丘町二丁目21 虹ケ丘東団地19号棟103号室 (56)参考文献 特開 平3−252177(JP,A) 特開 平4−242985(JP,A) 特開 平4−68579(JP, ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Katsuhide Manabe Aichi Prefecture Nishikasugai District Kasuga-cho Oaza Ochiai Jichohatake 1 address Toyoda Gosei Co., Ltd. in the (72) inventor Cascade Masahiro Aichi Prefecture Nishikasugai District Kasuga-cho Oaza Ochiai Jichohatake 1 in the address Toyoda Gosei Co., Ltd. (72) inventor Kato Kuki, Aichi Prefecture Nishikasugai District Kasuga-cho Oaza Ochiai Jichohatake 1 address Toyoda Gosei Co., Ltd. in the (72) inventor Tyra Masato Aichi Prefecture Nishikasugai District Kasuga-cho Oaza Ochiai Jichohatake address 1 Toyota synthesis within Co., Ltd. (72) inventor Isamu Akasaki Nagoya, Aichi Prefecture, Nishi-ku, Joshin 1 chome 38- 805 (72) inventor Hiroshi Amano Nagoya, Aichi Prefecture Meito-ku, Kamioka-cho, chome 21 Nijigaoka east complex 19 Building 103, room ( 56) references Patent Rights 3-252177 (JP, A) Patent Rights 4-242985 (JP, A) Patent Rights 4-68579 (JP, ) 特開 平4−163972(JP,A) 特開 昭59−228776(JP,A) ) Patent flat 4-163972 (JP, A) JP Akira 59-228776 (JP, A)

Claims (7)

    (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p層は、正孔濃度が1×10 16 /cm 3 以上の高キャリ In group element compound semiconductor light-emitting device, the p-layer, the hole concentration of 1 × 10 16 / cm 3 or more high carry
    ア濃度p + 層と、その高キャリア濃度p + 層よりも正孔 And A concentration p + layer, a hole than its high carrier concentration p + layer
    濃度が低い低キャリア濃度p層との2重層で構成され、 前記高キャリア濃度p + 層に接合する電極をニッケル Concentration is composed of 2 layers of a low low carrier concentration p layer, a nickel electrode for bonding to the high carrier concentration p + layer
    (Ni)としたことを特徴とする窒素−3族元素化合物 (Ni) and the possible nitrogen -3-group element compound, wherein
    半導体発光素子。 Semiconductor light-emitting element.
  2. 【請求項2】 前記p層はマグネシウム(Mg)が添加され Wherein said p layer is added magnesium (Mg) is
    ていることを特徴とする請求項1に記載の窒素−3族元 Nitrogen -3 Group source according to claim 1, characterized in that are
    素化合物半導体発光素子。 Containing compound semiconductor light emitting device.
  3. 【請求項3】 前記低キャリア濃度p層は、正孔濃度が Wherein said low carrier concentration p layer, a hole concentration
    1×10 14 〜1×10 16 /cm 3 であることを特徴とする請 請which is a 1 × 10 14 ~1 × 10 16 / cm 3
    求項1又は請求項2に記載の窒素−3族元素化合物半導 Motomeko 1 or nitrogen -3 group element compound semiconductor according to claim 2
    体発光素子。 Body light-emitting element.
  4. 【請求項4】 前記高キャリア濃度+層は0.1〜 Wherein said high carrier concentration p + layer 0.1
    0.5μmの厚さを有することを特徴とする請求項1及 Claim 1及, characterized in that it has a thickness of 0.5μm
    至請求項3に記載の窒素−3族元素化合物半導体発光素子。 Nitrogen -3 group element compound semiconductor light-emitting device according to optimum claim 3.
  5. 【請求項5】 前記低キャリア濃度 p層は0.2〜1. Wherein said low carrier concentration p layer 0.2 to 1.
    0μmの厚さを有することを特徴とする請求項1及至請 Claim 1及至請 characterized by having a thickness of 0μm
    求項4に記載の窒素−3族元素化合物半導体発光素子。 Nitrogen -3 group element compound semiconductor light-emitting device according to Motomeko 4.
  6. 【請求項6】 前記高キャリア濃度p + に接合する前記電極と前記n層に接合する電極は同一面側に形成されることを特徴とする請求項1 及至請求項5に記載の窒素 6. The nitrogen, according to claim 1 及至claim 5 electrode joined to the n layer and the electrode to be joined to the high carrier concentration p + layer, characterized in that formed on the same side
    −3族元素化合物半導体発光素子。 -3 group element compound semiconductor light-emitting device.
  7. 【請求項7】 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 + 層は半絶縁性窒素−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 乃至請求項6に記載の窒素−3族元素化合物半導体発<br/>光素子。 Rear concentration p + layer is semi-insulating nitrogen -3-group element compound nitrogen -3 group of claim 1 to claim 6 a part of the semiconductor layer, characterized in that formed by p-type element compound semiconductor onset <br/> optical device.
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8395165B2 (en) 2011-07-08 2013-03-12 Bridelux, Inc. Laterally contacted blue LED with superlattice current spreading layer
US8525221B2 (en) 2009-11-25 2013-09-03 Toshiba Techno Center, Inc. LED with improved injection efficiency
US8536601B2 (en) 2009-06-10 2013-09-17 Toshiba Techno Center, Inc. Thin-film LED with P and N contacts electrically isolated from the substrate
US8564010B2 (en) 2011-08-04 2013-10-22 Toshiba Techno Center Inc. Distributed current blocking structures for light emitting diodes
US8581267B2 (en) 2011-11-09 2013-11-12 Toshiba Techno Center Inc. Series connected segmented LED
US8624482B2 (en) 2011-09-01 2014-01-07 Toshiba Techno Center Inc. Distributed bragg reflector for reflecting light of multiple wavelengths from an LED
US8664679B2 (en) 2011-09-29 2014-03-04 Toshiba Techno Center Inc. Light emitting devices having light coupling layers with recessed electrodes
US8686430B2 (en) 2011-09-07 2014-04-01 Toshiba Techno Center Inc. Buffer layer for GaN-on-Si LED
US8698163B2 (en) 2011-09-29 2014-04-15 Toshiba Techno Center Inc. P-type doping layers for use with light emitting devices
US8865565B2 (en) 2011-08-02 2014-10-21 Kabushiki Kaisha Toshiba LED having a low defect N-type layer that has grown on a silicon substrate
US8916906B2 (en) 2011-07-29 2014-12-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Boron-containing buffer layer for growing gallium nitride on silicon
US8994064B2 (en) 2011-09-03 2015-03-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Led that has bounding silicon-doped regions on either side of a strain release layer
US9012921B2 (en) 2011-09-29 2015-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Light emitting devices having light coupling layers
US9012939B2 (en) 2011-08-02 2015-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba N-type gallium-nitride layer having multiple conductive intervening layers
US9018643B2 (en) 2011-09-06 2015-04-28 Kabushiki Kaisha Toshiba GaN LEDs with improved area and method for making the same
US9130068B2 (en) 2011-09-29 2015-09-08 Manutius Ip, Inc. Light emitting devices having dislocation density maintaining buffer layers
US9142743B2 (en) 2011-08-02 2015-09-22 Kabushiki Kaisha Toshiba High temperature gold-free wafer bonding for light emitting diodes
US9159869B2 (en) 2011-08-03 2015-10-13 Kabushiki Kaisha Toshiba LED on silicon substrate using zinc-sulfide as buffer layer
US9178114B2 (en) 2011-09-29 2015-11-03 Manutius Ip, Inc. P-type doping layers for use with light emitting devices
US9343641B2 (en) 2011-08-02 2016-05-17 Manutius Ip, Inc. Non-reactive barrier metal for eutectic bonding process
US9617656B2 (en) 2011-07-25 2017-04-11 Toshiba Corporation Nucleation of aluminum nitride on a silicon substrate using an ammonia preflow

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2778405B2 (en) 1993-03-12 1998-07-23 日亜化学工業株式会社 The gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device
US6996150B1 (en) 1994-09-14 2006-02-07 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device and manufacturing method therefor
JP2666237B2 (en) * 1994-09-20 1997-10-22 株式会社豊田中央研究所 3-nitride semiconductor light emitting device
JP3292044B2 (en) 1996-05-31 2002-06-17 豊田合成株式会社 p electrode pads conductivity type group III nitride semiconductor and a device and a manufacturing method for the device having the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59228776A (en) * 1983-06-10 1984-12-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor hetero-junction element
JP3193981B2 (en) * 1990-02-28 2001-07-30 名古屋大学長 The gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device
JP2564024B2 (en) * 1990-07-09 1996-12-18 シャープ株式会社 Compound semiconductor light-emitting device
JPH04163972A (en) * 1990-10-27 1992-06-09 Res Dev Corp Of Japan Variable color light emitting diode
JP3160914B2 (en) * 1990-12-26 2001-04-25 浩 天野 Gallium nitride-based compound semiconductor laser diode

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8871539B2 (en) 2009-06-10 2014-10-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Thin-film LED with P and N contacts electrically isolated from the substrate
US8536601B2 (en) 2009-06-10 2013-09-17 Toshiba Techno Center, Inc. Thin-film LED with P and N contacts electrically isolated from the substrate
US9142742B2 (en) 2009-06-10 2015-09-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Thin-film LED with P and N contacts electrically isolated from the substrate
US8684749B2 (en) 2009-11-25 2014-04-01 Toshiba Techno Center Inc. LED with improved injection efficiency
US9012953B2 (en) 2009-11-25 2015-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba LED with improved injection efficiency
US8525221B2 (en) 2009-11-25 2013-09-03 Toshiba Techno Center, Inc. LED with improved injection efficiency
US8395165B2 (en) 2011-07-08 2013-03-12 Bridelux, Inc. Laterally contacted blue LED with superlattice current spreading layer
US9617656B2 (en) 2011-07-25 2017-04-11 Toshiba Corporation Nucleation of aluminum nitride on a silicon substrate using an ammonia preflow
US10174439B2 (en) 2011-07-25 2019-01-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Nucleation of aluminum nitride on a silicon substrate using an ammonia preflow
US8916906B2 (en) 2011-07-29 2014-12-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Boron-containing buffer layer for growing gallium nitride on silicon
US9343641B2 (en) 2011-08-02 2016-05-17 Manutius Ip, Inc. Non-reactive barrier metal for eutectic bonding process
US8865565B2 (en) 2011-08-02 2014-10-21 Kabushiki Kaisha Toshiba LED having a low defect N-type layer that has grown on a silicon substrate
US9012939B2 (en) 2011-08-02 2015-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba N-type gallium-nitride layer having multiple conductive intervening layers
US9142743B2 (en) 2011-08-02 2015-09-22 Kabushiki Kaisha Toshiba High temperature gold-free wafer bonding for light emitting diodes
US9159869B2 (en) 2011-08-03 2015-10-13 Kabushiki Kaisha Toshiba LED on silicon substrate using zinc-sulfide as buffer layer
US8564010B2 (en) 2011-08-04 2013-10-22 Toshiba Techno Center Inc. Distributed current blocking structures for light emitting diodes
US9070833B2 (en) 2011-08-04 2015-06-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Distributed current blocking structures for light emitting diodes
US8624482B2 (en) 2011-09-01 2014-01-07 Toshiba Techno Center Inc. Distributed bragg reflector for reflecting light of multiple wavelengths from an LED
US8981410B1 (en) 2011-09-01 2015-03-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Distributed bragg reflector for reflecting light of multiple wavelengths from an LED
US8994064B2 (en) 2011-09-03 2015-03-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Led that has bounding silicon-doped regions on either side of a strain release layer
US9018643B2 (en) 2011-09-06 2015-04-28 Kabushiki Kaisha Toshiba GaN LEDs with improved area and method for making the same
US8686430B2 (en) 2011-09-07 2014-04-01 Toshiba Techno Center Inc. Buffer layer for GaN-on-Si LED
US9012921B2 (en) 2011-09-29 2015-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Light emitting devices having light coupling layers
US9130068B2 (en) 2011-09-29 2015-09-08 Manutius Ip, Inc. Light emitting devices having dislocation density maintaining buffer layers
US8698163B2 (en) 2011-09-29 2014-04-15 Toshiba Techno Center Inc. P-type doping layers for use with light emitting devices
US9178114B2 (en) 2011-09-29 2015-11-03 Manutius Ip, Inc. P-type doping layers for use with light emitting devices
US9299881B2 (en) 2011-09-29 2016-03-29 Kabishiki Kaisha Toshiba Light emitting devices having light coupling layers
US8664679B2 (en) 2011-09-29 2014-03-04 Toshiba Techno Center Inc. Light emitting devices having light coupling layers with recessed electrodes
US9490392B2 (en) 2011-09-29 2016-11-08 Toshiba Corporation P-type doping layers for use with light emitting devices
US9391234B2 (en) 2011-11-09 2016-07-12 Toshiba Corporation Series connected segmented LED
US8581267B2 (en) 2011-11-09 2013-11-12 Toshiba Techno Center Inc. Series connected segmented LED
US9123853B2 (en) 2011-11-09 2015-09-01 Manutius Ip, Inc. Series connected segmented LED

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