JP3140121B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体発光素子に関し、
特に半導体基板上に導電型の異なる少なくとも二層の半
導体層を島状に形成した半導体発光素子に関する。
特に半導体基板上に導電型の異なる少なくとも二層の半
導体層を島状に形成した半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体発光素子を図１に基づいて
説明する。図１は、従来の半導体発光素子を示す断面図
であり、１は例えばシリコンなどから成る半導体基板、
２はガリウム砒素などから成るバッファ層、３は半導体
基板１と同じ導電型を呈するアルミニウムガリウム砒素
などから成る第一の半導体層、４は第一の半導体層３と
は逆導電型を呈するアルミニウムガリウム砒素などから
成る第二の半導体層、５はバンドギャップを大きくする
ために半導体の混晶比を変えたアルミニウムガリウム砒
素などから成る第三の半導体層、６は上部電極８とオー
ミックコンタクトをとるために逆導電型不純物を多量に
含むガリウム砒素などから成るオーミックコンタクト
層、７は例えば窒化シリコン（ＳｉＮx ）などから成る
保護層である。オーミックコンタクト層６上の保護層７
には、孔７ａが形成されており、この孔７ａを介してオ
ーミックコンタクト層６と上部電極８が接続されてい
る。また、半導体基板１の裏面側には、半導体基板１と
オーミックコンタクトをとるための下部電極９が設けら
れている。なお、上記半導体基板１および半導体層２〜
６、全て単結晶のものである。
説明する。図１は、従来の半導体発光素子を示す断面図
であり、１は例えばシリコンなどから成る半導体基板、
２はガリウム砒素などから成るバッファ層、３は半導体
基板１と同じ導電型を呈するアルミニウムガリウム砒素
などから成る第一の半導体層、４は第一の半導体層３と
は逆導電型を呈するアルミニウムガリウム砒素などから
成る第二の半導体層、５はバンドギャップを大きくする
ために半導体の混晶比を変えたアルミニウムガリウム砒
素などから成る第三の半導体層、６は上部電極８とオー
ミックコンタクトをとるために逆導電型不純物を多量に
含むガリウム砒素などから成るオーミックコンタクト
層、７は例えば窒化シリコン（ＳｉＮx ）などから成る
保護層である。オーミックコンタクト層６上の保護層７
には、孔７ａが形成されており、この孔７ａを介してオ
ーミックコンタクト層６と上部電極８が接続されてい
る。また、半導体基板１の裏面側には、半導体基板１と
オーミックコンタクトをとるための下部電極９が設けら
れている。なお、上記半導体基板１および半導体層２〜
６、全て単結晶のものである。
【０００３】このように構成された半導体発光素子の動
作を説明すると、上部電極８を負、下部電極９を正とし
て順バイアス方向に電圧を印加すると、逆導電型を呈す
る第二の半導体層４へ、第一の半導体層３から少数キャ
リアが注入され、第二の半導体層４と第一の半導体層３
の界面である半導体接合部の第二の半導体層４側界面に
て、キャリアが再結合して発光する。発光した光は、第
三の半導体層５、オーミックコンタクト層６、および保
護層７を通り、外部へ取り出される。
作を説明すると、上部電極８を負、下部電極９を正とし
て順バイアス方向に電圧を印加すると、逆導電型を呈す
る第二の半導体層４へ、第一の半導体層３から少数キャ
リアが注入され、第二の半導体層４と第一の半導体層３
の界面である半導体接合部の第二の半導体層４側界面に
て、キャリアが再結合して発光する。発光した光は、第
三の半導体層５、オーミックコンタクト層６、および保
護層７を通り、外部へ取り出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
発光素子では、シリコン基板１上に、ＭＯＣＶＤ法など
で所定の温度を加えながら複数の半導体層２〜６を堆積
させるが、シリコン基板１上にガリウム砒素層を形成す
ると、１０9 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 程度の引っ張り応力が発
生する。すなわち、シリコン基板１上に、厚み２μｍ
（２×１０-4ｃｍ）のガリウム砒素層２〜６を堆積する
と、このシリコン基板１とガリウム砒素層２〜６には、
１０9 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 ×（２×１０-4ｃｍ）＝２×１
０5 ｄｙｎｅ／ｃｍの絶対応力（全応力）が存在し、膜
厚の薄いガリウム砒素層２〜６にクラックが発生した
り、内部応力に起因して半導体発光素子の寿命が短くな
るという問題を誘発する。
発光素子では、シリコン基板１上に、ＭＯＣＶＤ法など
で所定の温度を加えながら複数の半導体層２〜６を堆積
させるが、シリコン基板１上にガリウム砒素層を形成す
ると、１０9 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 程度の引っ張り応力が発
生する。すなわち、シリコン基板１上に、厚み２μｍ
（２×１０-4ｃｍ）のガリウム砒素層２〜６を堆積する
と、このシリコン基板１とガリウム砒素層２〜６には、
１０9 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 ×（２×１０-4ｃｍ）＝２×１
０5 ｄｙｎｅ／ｃｍの絶対応力（全応力）が存在し、膜
厚の薄いガリウム砒素層２〜６にクラックが発生した
り、内部応力に起因して半導体発光素子の寿命が短くな
るという問題を誘発する。
【０００５】そこで、ガリウム砒素層２〜６上に、プラ
ズマＣＶＤ法などで形成される窒化シリコン膜などから
成る保護層７を被着させると、窒化シリコン膜７自体は
圧縮応力を有することから、この圧縮応力と、上述のシ
リコン基板１およびガリウム砒素層２〜６の引っ張り応
力とを相殺させて、クッラクの発生や素子の短命化を低
減しようとするものであるが、従来は、保護層７を形成
する際に、最初から最後まで同じ条件で窒化シリコン膜
７を形成することから、保護層７として、圧縮応力の小
さい窒化シリコン膜を用いた場合は上述のような効果が
期待できず、また圧縮応力の大きい窒化シリコン膜を用
いた場合は、保護層７からガリウム砒素層２〜６に過剰
な圧縮応力が印加されてクラックを発生させるなど、保
護層７の選定と形成が非常に困難であるという問題があ
った。
ズマＣＶＤ法などで形成される窒化シリコン膜などから
成る保護層７を被着させると、窒化シリコン膜７自体は
圧縮応力を有することから、この圧縮応力と、上述のシ
リコン基板１およびガリウム砒素層２〜６の引っ張り応
力とを相殺させて、クッラクの発生や素子の短命化を低
減しようとするものであるが、従来は、保護層７を形成
する際に、最初から最後まで同じ条件で窒化シリコン膜
７を形成することから、保護層７として、圧縮応力の小
さい窒化シリコン膜を用いた場合は上述のような効果が
期待できず、また圧縮応力の大きい窒化シリコン膜を用
いた場合は、保護層７からガリウム砒素層２〜６に過剰
な圧縮応力が印加されてクラックを発生させるなど、保
護層７の選定と形成が非常に困難であるという問題があ
った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体発光
素子は、このような従来技術の問題点を解決するために
なされたものであり、その特徴とするところは、半導体
基板上に導電型の異なる少なくとも二層の半導体層を島
状に設け、この半導体層上から半導体基板上にかけて保
護層を被着するとともに、この半導体層上の前記保護層
に孔を設け、この孔を電極との接続部とした半導体発光
素子において、前記保護層を、水素元素を含有する窒化
シリコン膜で形成するとともに、この水素元素の含有量
を保護層の層上側に向かうにつれて徐々に少なくした点
にある。
素子は、このような従来技術の問題点を解決するために
なされたものであり、その特徴とするところは、半導体
基板上に導電型の異なる少なくとも二層の半導体層を島
状に設け、この半導体層上から半導体基板上にかけて保
護層を被着するとともに、この半導体層上の前記保護層
に孔を設け、この孔を電極との接続部とした半導体発光
素子において、前記保護層を、水素元素を含有する窒化
シリコン膜で形成するとともに、この水素元素の含有量
を保護層の層上側に向かうにつれて徐々に少なくした点
にある。
【０００７】
【作用】上記のように構成すると、保護層を構成する窒
化シリコン膜は、層内の領域ごとに圧縮応力が変化し、
もって半導体基板上に形成された少なくとも二層の半導
体層に、急激な圧縮応力を加えることなく充分な圧縮応
力を加えることができ、もって半導体層にクラックが発
生したり、発光素子が短命化することが防止される。
化シリコン膜は、層内の領域ごとに圧縮応力が変化し、
もって半導体基板上に形成された少なくとも二層の半導
体層に、急激な圧縮応力を加えることなく充分な圧縮応
力を加えることができ、もって半導体層にクラックが発
生したり、発光素子が短命化することが防止される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。本
発明に係る半導体発光素子の構造自体は、図１に示す従
来の半導体発光素子と同一であるので、図１を参照しな
がら製造方法を中心に説明する。
発明に係る半導体発光素子の構造自体は、図１に示す従
来の半導体発光素子と同一であるので、図１を参照しな
がら製造方法を中心に説明する。
【０００９】本発明に係る半導体発光素子では、半導体
基板１として、例えば（１００）面から（００１）面に
２°オフして切り出した単結晶シリコン基板などが用い
られ、アンチモン（Ｓｂ）などから成るドナーを１０19
個／ｃｍ3 程度含有させた半導体基板が用いられる。
基板１として、例えば（１００）面から（００１）面に
２°オフして切り出した単結晶シリコン基板などが用い
られ、アンチモン（Ｓｂ）などから成るドナーを１０19
個／ｃｍ3 程度含有させた半導体基板が用いられる。
【００１０】半導体基板１上に、一導電型、例えばｎ型
不純物を含有するバッファ層２を形成する。このバッフ
ァ層２は、例えばＧａＡｓなどのIII-Ｖ族化合物半導膜
などから成る。このバッファ層２は、シリコン（Ｓｉ）
などから成るドナーを１０18個／ｃｍ3 程度含有し、二
段階成長法や熱サイクル法を適宜採用したＭＯＣＶＤ法
で厚み１〜１．５μｍ程度に形成される。すなわち、Ｍ
ＯＣＶＤ装置内を９００〜１０００℃で一旦加熱した後
に、４００〜４５０℃に下げてＴＭＧａガス、ＡｓＨ3
ガス、および半導体用不純物元素源となるＳｉＨ4 ガス
を用いたＭＯＣＶＤ法によりＧａＡｓ膜を成長させると
ともに、６００〜６５０℃に上げてＧａＡｓ膜を成長
（二段階成長法）させ、次に３００〜９００℃で温度を
上下させ（熱サイクル法）、熱膨張係数の相違に起因す
る内部応力を発生させ、シリコン基板１とＧａＡｓ層２
の格子定数の相違に起因するミスフィット転移を低減さ
せるように形成する。
不純物を含有するバッファ層２を形成する。このバッフ
ァ層２は、例えばＧａＡｓなどのIII-Ｖ族化合物半導膜
などから成る。このバッファ層２は、シリコン（Ｓｉ）
などから成るドナーを１０18個／ｃｍ3 程度含有し、二
段階成長法や熱サイクル法を適宜採用したＭＯＣＶＤ法
で厚み１〜１．５μｍ程度に形成される。すなわち、Ｍ
ＯＣＶＤ装置内を９００〜１０００℃で一旦加熱した後
に、４００〜４５０℃に下げてＴＭＧａガス、ＡｓＨ3
ガス、および半導体用不純物元素源となるＳｉＨ4 ガス
を用いたＭＯＣＶＤ法によりＧａＡｓ膜を成長させると
ともに、６００〜６５０℃に上げてＧａＡｓ膜を成長
（二段階成長法）させ、次に３００〜９００℃で温度を
上下させ（熱サイクル法）、熱膨張係数の相違に起因す
る内部応力を発生させ、シリコン基板１とＧａＡｓ層２
の格子定数の相違に起因するミスフィット転移を低減さ
せるように形成する。
【００１１】バッファ層２上に、一導電型不純物を含有
する第一の半導体層３を形成する。この第一の半導体層
３は、例えばＡｌX Ｇａ1-X Ａｓなどから成り、シリコ
ンなどから成るドナーを１０17個／ｃｍ3 程度含有して
いる。このＡｌX Ｇａ1-X Ａｓなどから成る第一の半導
体層３は、ＴＭＡｌガス、ＴＭＧａガス、ＡｓＨ3 ガ
ス、および半導体用不純物元素となるＳｉＨ4 ガスを用
いたＭＯＣＶＤ法により形成され、Ａｌの混晶比Ｘは、
例えば０．３または０．６５などに設定される。
する第一の半導体層３を形成する。この第一の半導体層
３は、例えばＡｌX Ｇａ1-X Ａｓなどから成り、シリコ
ンなどから成るドナーを１０17個／ｃｍ3 程度含有して
いる。このＡｌX Ｇａ1-X Ａｓなどから成る第一の半導
体層３は、ＴＭＡｌガス、ＴＭＧａガス、ＡｓＨ3 ガ
ス、および半導体用不純物元素となるＳｉＨ4 ガスを用
いたＭＯＣＶＤ法により形成され、Ａｌの混晶比Ｘは、
例えば０．３または０．６５などに設定される。
【００１２】第一の半導体層３上に、第二の半導体層４
を形成する。この第二の半導体層４は、例えばＡｌy Ｇ
ａ1-y Ａｓなどから成り、逆導電型、例えばｐ型半導体
用不純物となる亜鉛（Ｚｎ）などのアクセプタを１０17
個／ｃｍ3 程度含有させる。このＡｌy Ｇａ1-y Ａｓな
どから成る第二の半導体層４は、ＴＭＡｌガス、ＴＭＧ
ａガス、ＡｓＨ3 ガス、および半導体用不純物元素源と
なるＤＭＺｎガスを用いたＭＯＣＶＤ法により形成さ
れ、７００ｎｍ程度の波長を有する光を発光するために
Ａｌの混晶比ｙは、例えば０．３などに設定される。前
述の第一の半導体層３とこの第二の半導体層４とで半導
体接合部が形成され、発光部が形成される。
を形成する。この第二の半導体層４は、例えばＡｌy Ｇ
ａ1-y Ａｓなどから成り、逆導電型、例えばｐ型半導体
用不純物となる亜鉛（Ｚｎ）などのアクセプタを１０17
個／ｃｍ3 程度含有させる。このＡｌy Ｇａ1-y Ａｓな
どから成る第二の半導体層４は、ＴＭＡｌガス、ＴＭＧ
ａガス、ＡｓＨ3 ガス、および半導体用不純物元素源と
なるＤＭＺｎガスを用いたＭＯＣＶＤ法により形成さ
れ、７００ｎｍ程度の波長を有する光を発光するために
Ａｌの混晶比ｙは、例えば０．３などに設定される。前
述の第一の半導体層３とこの第二の半導体層４とで半導
体接合部が形成され、発光部が形成される。
【００１３】第二の半導体層４上に、第三の半導体層５
を形成する。この第三の半導体層５は、例えばＡｌz Ｇ
ａ1-z Ａｓなどから成り、厚みは１μｍ程度に形成され
る。このＡｌz Ｇａ1-z Ａｓなどから成る第三の半導体
層５も、ＴＭＡｌガス、ＴＭＧａガス、ＡｓＨ3 ガス、
および逆導電型、例えばｐ型を呈する半導体用不純物元
素源となるＤＭＺｎガスを用いたＭＯＣＶＤ法により形
成される。この第三の半導体層５のＡｌz Ｇａ1-z Ａｓ
のＡｌの混晶比ｚは、バンドギャップを大きくするため
に、例えばｚ＝０．６５などに設定して形成される。
を形成する。この第三の半導体層５は、例えばＡｌz Ｇ
ａ1-z Ａｓなどから成り、厚みは１μｍ程度に形成され
る。このＡｌz Ｇａ1-z Ａｓなどから成る第三の半導体
層５も、ＴＭＡｌガス、ＴＭＧａガス、ＡｓＨ3 ガス、
および逆導電型、例えばｐ型を呈する半導体用不純物元
素源となるＤＭＺｎガスを用いたＭＯＣＶＤ法により形
成される。この第三の半導体層５のＡｌz Ｇａ1-z Ａｓ
のＡｌの混晶比ｚは、バンドギャップを大きくするため
に、例えばｚ＝０．６５などに設定して形成される。
【００１４】第三の半導体層５上に、逆導電型不純物を
多量に含有するオーミックコンタクト層６を形成する。
このオーミックコンタクト層６は、例えばＧａＡｓなど
のIII-Ｖ族化合物半導体で構成され、上部電極７とオー
ミックコンタクトをとるために、亜鉛（Ｚｎ）などから
成る逆導電型不純物を高濃度に含有させる。
多量に含有するオーミックコンタクト層６を形成する。
このオーミックコンタクト層６は、例えばＧａＡｓなど
のIII-Ｖ族化合物半導体で構成され、上部電極７とオー
ミックコンタクトをとるために、亜鉛（Ｚｎ）などから
成る逆導電型不純物を高濃度に含有させる。
【００１５】半導体基板１上のバッファ層２、第一ない
し第三の半導体層３、４、５、およびオーミックコンタ
クト層６は、発光素子の輪郭形状を形成するようにエッ
チングなどによって島状に形成する。
し第三の半導体層３、４、５、およびオーミックコンタ
クト層６は、発光素子の輪郭形状を形成するようにエッ
チングなどによって島状に形成する。
【００１６】半導体基板１および島状に形成した複数の
半導体層２〜６上に、保護層７を形成する。この保護層
７は、例えば水素元素の含有量が層上側に向かうにつれ
て徐々に少なくなる窒化シリコン膜（ＳｉＮX ）で形成
される。水素元素を含有する窒化シリコン膜は、例えば
シランガス（ＳｉＨ4 ）、アンモニアガス（ＮＨ3 ）、
および水素ガス（Ｈ2 ）を用いたプラズマＣＶＤ法で形
成される。この場合、例えばシランガスの流量を１４ｓ
ｃｃｍ、アンモニアガスの流量を１２３ｓｃｃｍ、水素
ガスの流量を７３〜１７３ｓｃｃｍなどに設定して、３
００Ｗの高周波電源を用いて、１５０〜２００Å／分程
度の速度で形成される。窒化シリコン膜７中の水素元素
の含有量は、水素ガスの流量を徐々に変えることによ
り、変えることができる。本発明に係る半導体発光素子
では、半導体基板１上に複数の半導体層２〜６を島状に
形成することから、この保護層７は比較的薄いもので済
み、５０００Å程度の厚みに形成すれば、半導体基板１
と半導体層２〜６の引っ張り応力を相殺できる。
半導体層２〜６上に、保護層７を形成する。この保護層
７は、例えば水素元素の含有量が層上側に向かうにつれ
て徐々に少なくなる窒化シリコン膜（ＳｉＮX ）で形成
される。水素元素を含有する窒化シリコン膜は、例えば
シランガス（ＳｉＨ4 ）、アンモニアガス（ＮＨ3 ）、
および水素ガス（Ｈ2 ）を用いたプラズマＣＶＤ法で形
成される。この場合、例えばシランガスの流量を１４ｓ
ｃｃｍ、アンモニアガスの流量を１２３ｓｃｃｍ、水素
ガスの流量を７３〜１７３ｓｃｃｍなどに設定して、３
００Ｗの高周波電源を用いて、１５０〜２００Å／分程
度の速度で形成される。窒化シリコン膜７中の水素元素
の含有量は、水素ガスの流量を徐々に変えることによ
り、変えることができる。本発明に係る半導体発光素子
では、半導体基板１上に複数の半導体層２〜６を島状に
形成することから、この保護層７は比較的薄いもので済
み、５０００Å程度の厚みに形成すれば、半導体基板１
と半導体層２〜６の引っ張り応力を相殺できる。
【００１７】図２に、窒化シリコン膜７を形成する際の
水素ガスの流量と窒化シリコン膜の内部応力の関係を示
す。なお、図２に示す窒化シリコン膜は、シランガスの
流量を１４ｓｃｃｍ、アンモニアガスの流量を１２３ｓ
ｃｃｍに設定して、３００Ｗの高周波電源を用いて、１
７０Å／分の速度で形成したものである。図２で明らか
なように、水素の流量が７３ｓｃｃｍのときは、窒化シ
リコン膜は−１×１０9 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 の内部応力を
有し、水素の流量が１２３ｓｃｃｍのときは、窒化シリ
コン膜は−３×１０8 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 の内部応力を有
し、水素の流量が１７３ｓｃｃｍのときは、窒化シリコ
ン膜は−１×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 の内部応力を有す
る。すなわち、水素の流量が少なくなるにつれて、圧縮
応力は大きくなる。したがって、水素の流量を徐々に少
なくして窒化シリコン膜７を形成すると、ガリウム砒素
膜２〜６に急激な衝撃を与えることなく、しかもガリウ
ム砒素膜２〜６の引っ張り応力を完全に相殺するように
窒化シリコン膜７を形成することができる。なお、水素
ガスの流量を徐々に減少させれば、窒化シリコン膜中の
水素元素の含有量も徐々に少なくなる。
水素ガスの流量と窒化シリコン膜の内部応力の関係を示
す。なお、図２に示す窒化シリコン膜は、シランガスの
流量を１４ｓｃｃｍ、アンモニアガスの流量を１２３ｓ
ｃｃｍに設定して、３００Ｗの高周波電源を用いて、１
７０Å／分の速度で形成したものである。図２で明らか
なように、水素の流量が７３ｓｃｃｍのときは、窒化シ
リコン膜は−１×１０9 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 の内部応力を
有し、水素の流量が１２３ｓｃｃｍのときは、窒化シリ
コン膜は−３×１０8 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 の内部応力を有
し、水素の流量が１７３ｓｃｃｍのときは、窒化シリコ
ン膜は−１×１０7 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 の内部応力を有す
る。すなわち、水素の流量が少なくなるにつれて、圧縮
応力は大きくなる。したがって、水素の流量を徐々に少
なくして窒化シリコン膜７を形成すると、ガリウム砒素
膜２〜６に急激な衝撃を与えることなく、しかもガリウ
ム砒素膜２〜６の引っ張り応力を完全に相殺するように
窒化シリコン膜７を形成することができる。なお、水素
ガスの流量を徐々に減少させれば、窒化シリコン膜中の
水素元素の含有量も徐々に少なくなる。
【００１８】また、上記したように、窒化シリコン膜７
中の水素元素の含有量を層上側に向かうにつれて徐々に
少なくする場合に限らず、層上側に向かうにつれて段階
的に少なくなるようにしてもよく、また水素元素の含有
量が多い領域と少ない領域を交互に設けるようにしても
よい。
中の水素元素の含有量を層上側に向かうにつれて徐々に
少なくする場合に限らず、層上側に向かうにつれて段階
的に少なくなるようにしてもよく、また水素元素の含有
量が多い領域と少ない領域を交互に設けるようにしても
よい。
【００１９】図１に示すように、オーミックコンタクト
層６上の保護層７に孔７ａを形成して、この孔７ａ部分
に、上部電極８を形成する。また、半導体基板１の裏面
側に、下部電極９を形成する。この上部電極８と下部電
極９とは、Ａｇ、Ａｇ／Ｚｎ、或いはＡｕ／Ｃｒなどか
ら成り、蒸着法などで厚み５０００Å程度に形成され
る。なお、本発明では、バッファ層２、第一の半導体層
３、第二半導体層４、第三の半導体層５、およびオーミ
ックコンタクト層６から成る複数の半導体層を設けた
が、この例に限定されるものではなく、半導体接合部を
形成できる少なくとも二層の半導体層があればよい。ま
た、半導体基板１上の保護層７に孔を設けて、半導体基
板１の表面側に下部電極９を形成してもよい。
層６上の保護層７に孔７ａを形成して、この孔７ａ部分
に、上部電極８を形成する。また、半導体基板１の裏面
側に、下部電極９を形成する。この上部電極８と下部電
極９とは、Ａｇ、Ａｇ／Ｚｎ、或いはＡｕ／Ｃｒなどか
ら成り、蒸着法などで厚み５０００Å程度に形成され
る。なお、本発明では、バッファ層２、第一の半導体層
３、第二半導体層４、第三の半導体層５、およびオーミ
ックコンタクト層６から成る複数の半導体層を設けた
が、この例に限定されるものではなく、半導体接合部を
形成できる少なくとも二層の半導体層があればよい。ま
た、半導体基板１上の保護層７に孔を設けて、半導体基
板１の表面側に下部電極９を形成してもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る半導体発光
素子によれば、半導体基板上に導電型の異なる少なくと
も二層の半導体層を島状に設けて、この半導体層上から
半導体基板上にかけて保護層を被着するとともに、この
半導体層上の前記保護層に孔を設け、この孔を電極との
接続部とした半導体発光素子において、前記保護層を、
水素元素を含有する窒化シリコン膜で形成するととも
に、この水素元素の含有量を保護層の層上側に向かうに
つれて徐々に少なくしたことから、保護層を構成する窒
化シリコン膜は、層内の領域ごとに圧縮応力が変化し、
もって半導体基板上に形成された少なくとも二層の島状
の半導体層に、急激な圧縮応力が加わることがなく、も
って島状の半導体層にクラックが発生したり、発光素子
が短命化することが防止される。
素子によれば、半導体基板上に導電型の異なる少なくと
も二層の半導体層を島状に設けて、この半導体層上から
半導体基板上にかけて保護層を被着するとともに、この
半導体層上の前記保護層に孔を設け、この孔を電極との
接続部とした半導体発光素子において、前記保護層を、
水素元素を含有する窒化シリコン膜で形成するととも
に、この水素元素の含有量を保護層の層上側に向かうに
つれて徐々に少なくしたことから、保護層を構成する窒
化シリコン膜は、層内の領域ごとに圧縮応力が変化し、
もって半導体基板上に形成された少なくとも二層の島状
の半導体層に、急激な圧縮応力が加わることがなく、も
って島状の半導体層にクラックが発生したり、発光素子
が短命化することが防止される。
【図１】半導体発光素子の断面を示す図である。
【図２】窒化シリコン膜を形成する際の水素ガスの流量
と内部応力との関係を示す図である。
と内部応力との関係を示す図である。
１・・・半導体基板、２〜６半導体層、７・・・保護
層、８、９・・・電極。
層、８、９・・・電極。
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板上に導電型の異なる少なくと
も二層の半導体層を島状に設け、この半導体層上から半
導体基板上にかけて保護層を被着するとともに、この半
導体層上の前記保護層に孔を設け、この孔を電極との接
続部とした半導体発光素子において、前記保護層を、水
素元素を含有する窒化シリコン膜で形成するとともに、
この水素元素の含有量を保護層の層上側に向かうにつれ
て徐々に少なくしたことを特徴とする半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33059191A JP3140121B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33059191A JP3140121B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167100A JPH05167100A (ja) | 1993-07-02 |
| JP3140121B2 true JP3140121B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=18234369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33059191A Expired - Lifetime JP3140121B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140121B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6790564B2 (ja) * | 2016-08-05 | 2020-11-25 | 日本電気硝子株式会社 | 波長変換部材の製造方法 |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP33059191A patent/JP3140121B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05167100A (ja) | 1993-07-02 |
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