JP3198678B2 - 窒素−３族元素化合物半導体発光素子 - Google Patents
窒素−３族元素化合物半導体発光素子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。
素化合物半導体発光素子に関する。
【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。その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。
の化合物半導体を用いたものが知られている。その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。
【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。この結果、従来のｎ層と半絶縁層（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。
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。この結果、従来のｎ層と半絶縁層（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。
【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。そこで、本発明の目的は、窒素−３族元素
化合物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む)
発光ダイオードの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。
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。そこで、本発明の目的は、窒素−３族元素
化合物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む)
発光ダイオードの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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ｎ型の窒素−
３属元素化合物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0
を含む) からなるｎ層と、ｐ型の窒素−３族元素化合物
半導体(AlxGaYIn1-X-YN;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、ｎ層と接合する側からホール濃度が
比較的低濃度の低キャリア濃度ｐ層と、ホール濃度が比
較的高濃度の高キャリア濃度ｐ+ 層とを１周期として、
複数周期繰り返して形成したことを特徴とする。
３属元素化合物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0
を含む) からなるｎ層と、ｐ型の窒素−３族元素化合物
半導体(AlxGaYIn1-X-YN;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、ｎ層と接合する側からホール濃度が
比較的低濃度の低キャリア濃度ｐ層と、ホール濃度が比
較的高濃度の高キャリア濃度ｐ+ 層とを１周期として、
複数周期繰り返して形成したことを特徴とする。
【０００６】上記の低キャリア濃度ｐ層のホール濃度は
1×1014/cm3〜 1×1016/cm3が望ましく、高キャリア濃
度ｐ+ 層のホール濃度は 1×1016/cm3〜 2×1017/cm3が
望ましい。又、膜厚は100 Å〜1000Åが望ましい。
1×1014/cm3〜 1×1016/cm3が望ましく、高キャリア濃
度ｐ+ 層のホール濃度は 1×1016/cm3〜 2×1017/cm3が
望ましい。又、膜厚は100 Å〜1000Åが望ましい。
【０００７】
【発明の作用及び効果】本発明は、ｐ層を、ｎ層と接合
する側からホール濃度が比較的低濃度の低キャリア濃度
ｐ層と、ホール濃度が比較的高濃度の高キャリア濃度ｐ
+ 層とを１周期として、複数周期繰り返して形成した結
果、発光輝度が向上した。発光輝度は10mcd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。又、発光寿命は104 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。
する側からホール濃度が比較的低濃度の低キャリア濃度
ｐ層と、ホール濃度が比較的高濃度の高キャリア濃度ｐ
+ 層とを１周期として、複数周期繰り返して形成した結
果、発光輝度が向上した。発光輝度は10mcd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。又、発光寿命は104 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。
【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
のバッファ層２が形成されている。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 ×1018/cm3
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 ×1016/cm3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。更に、低キャリア濃度ｎ層４の上には、薄膜の多重
層構造から成るｐ層５が形成されている。ｐ層５は、膜
厚約500 Å、ホール濃度1 ×1016/cm3のMgドープGaN か
ら成る低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 、膜厚約500 Å、ホール
濃度 2×1017/cm3のMgドープGaN から成る高キャリア濃
度ｐ層Ｈ1 を１周期として５周期繰り返し形成された多
重層構造で構成されている。そして、最上層の高キャリ
ア濃度ｐ+ 層Ｈ5 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+ 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。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。
１を有しており、そのサファイア基板１に500 ÅのAlN
のバッファ層２が形成されている。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 ×1018/cm3
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 ×1016/cm3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。更に、低キャリア濃度ｎ層４の上には、薄膜の多重
層構造から成るｐ層５が形成されている。ｐ層５は、膜
厚約500 Å、ホール濃度1 ×1016/cm3のMgドープGaN か
ら成る低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 、膜厚約500 Å、ホール
濃度 2×1017/cm3のMgドープGaN から成る高キャリア濃
度ｐ層Ｈ1 を１周期として５周期繰り返し形成された多
重層構造で構成されている。そして、最上層の高キャリ
ア濃度ｐ+ 層Ｈ5 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+ 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。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。
【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。上記発光ダイオード１０は、
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。用いられたガスは、NH
3 とキャリアガスH2とトリメチルガリウム(Ga(CH3)3)
（以下「TMG 」と記す) とトリメチルアルミニウム(Al
(CH3)3)（以下「TMA 」と記す) とシラン(SiH4)とビス
シクロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C5H5)2)(以下
「CP2Mg 」と記す）である。
造方法について説明する。上記発光ダイオード１０は、
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。用いられたガスは、NH
3 とキャリアガスH2とトリメチルガリウム(Ga(CH3)3)
（以下「TMG 」と記す) とトリメチルアルミニウム(Al
(CH3)3)（以下「TMA 」と記す) とシラン(SiH4)とビス
シクロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C5H5)2)(以下
「CP2Mg 」と記す）である。
【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。次に、常
圧でH2を流速2 liter/分で反応室に流しながら温度1100
℃でサファイア基板１を気相エッチングした。
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。次に、常
圧でH2を流速2 liter/分で反応室に流しながら温度1100
℃でサファイア基板１を気相エッチングした。
【００１１】次に、温度を 400℃まで低下させて、H2を
20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMA を 1.8×10-5
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。次に、サファイア基板１の温度を1150
℃に保持し、H2を20 liter／分、NH3 を10 liter／分、
TMG を 1.7×10-4モル／分、H2で0.86ppm まで希釈した
シラン(SiH4)を 200 ml/分の割合で30分間供給し、膜厚
約 2.2μｍ、電子濃度2×1018/cm3のGaN から成る高キ
ャリア濃度ｎ+ 層３を形成した。
20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMA を 1.8×10-5
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。次に、サファイア基板１の温度を1150
℃に保持し、H2を20 liter／分、NH3 を10 liter／分、
TMG を 1.7×10-4モル／分、H2で0.86ppm まで希釈した
シラン(SiH4)を 200 ml/分の割合で30分間供給し、膜厚
約 2.2μｍ、電子濃度2×1018/cm3のGaN から成る高キ
ャリア濃度ｎ+ 層３を形成した。
【００１２】続いて、サファイア基板１の温度を1150℃
に保持し、H2を20 liter／分、NH3を10 liter／分、TMG
を1.7 ×10-4モル／分の割合で20分間供給し、膜厚約
1.5μｍ、電子濃度 1×1016/ cm3 のGaN から成る低キ
ャリア濃度ｎ層４を形成した。
に保持し、H2を20 liter／分、NH3を10 liter／分、TMG
を1.7 ×10-4モル／分の割合で20分間供給し、膜厚約
1.5μｍ、電子濃度 1×1016/ cm3 のGaN から成る低キ
ャリア濃度ｎ層４を形成した。
【００１３】次に、サファイア基板１を1150℃にして、
Ｈ2 を20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を 1.7
×10-4モル／分、CP2Mg を 8×10-8モル／分の割合で0.
7 分間供給して、Mg濃度5 ×1019/cm3、膜厚500 ÅのGa
N から成る低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 を形成した。この状
態では、低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 は、まだ、抵抗率108
Ωcm以上の絶縁体である。
Ｈ2 を20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を 1.7
×10-4モル／分、CP2Mg を 8×10-8モル／分の割合で0.
7 分間供給して、Mg濃度5 ×1019/cm3、膜厚500 ÅのGa
N から成る低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 を形成した。この状
態では、低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 は、まだ、抵抗率108
Ωcm以上の絶縁体である。
【００１４】次に、サファイア基板１を1150℃にして、
Ｈ2 を20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を 1.7
×10-4モル／分、CP2Mg を 3×10-7モル／分の割合で0.
7 分間供給して、Mg濃度 2×1020/cm3、膜厚500 ÅのGa
N から成る高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ1 を形成した。この
状態では、高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ1 、まだ、抵抗率10
8 Ωcm以上の絶縁体である。
Ｈ2 を20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を 1.7
×10-4モル／分、CP2Mg を 3×10-7モル／分の割合で0.
7 分間供給して、Mg濃度 2×1020/cm3、膜厚500 ÅのGa
N から成る高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ1 を形成した。この
状態では、高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ1 、まだ、抵抗率10
8 Ωcm以上の絶縁体である。
【００１５】続いて、上記の低キャリア濃度ｐ層と高キ
ャリア濃度ｐ+ 層の形成工程を、さらに、４周期繰り返
して、図２に示すように、全体として５周期の多重層構
造のｐ層５を得た。
ャリア濃度ｐ+ 層の形成工程を、さらに、４周期繰り返
して、図２に示すように、全体として５周期の多重層構
造のｐ層５を得た。
【００１６】次に、反射電子線回析装置を用いて、上記
の多重層構造のｐ層５に一様に電子線を照射した。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60μｍφ、真空度2.
1 ×10-5Torrである。この電子線の照射により、低キャ
リア濃度ｐ層Ｌ1 〜Ｌ5 は、ホール濃度1 ×1016/cm3、
抵抗率40Ωcmのｐ伝導型半導体となり、高キャリア濃度
ｐ+ 層Ｈ1 〜Ｈ5 は、ホール濃度 2×1017/cm3、抵抗率
2Ωcmのｐ伝導型半導体となった。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。
の多重層構造のｐ層５に一様に電子線を照射した。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60μｍφ、真空度2.
1 ×10-5Torrである。この電子線の照射により、低キャ
リア濃度ｐ層Ｌ1 〜Ｌ5 は、ホール濃度1 ×1016/cm3、
抵抗率40Ωcmのｐ伝導型半導体となり、高キャリア濃度
ｐ+ 層Ｈ1 〜Ｈ5 は、ホール濃度 2×1017/cm3、抵抗率
2Ωcmのｐ伝導型半導体となった。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。
【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、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。
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。
【００１８】図３に示すように、高キャリア濃度ｐ+ 層
Ｈ5 の上に、スパッタリングによりSiO2層１１を2000Å
の厚さに形成した。次に、そのSiO2層１１上にフォトレ
ジスト１２を塗布した。そして、フォトリソグラフによ
り、高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ5 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+
層Ｈ5 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。
Ｈ5 の上に、スパッタリングによりSiO2層１１を2000Å
の厚さに形成した。次に、そのSiO2層１１上にフォトレ
ジスト１２を塗布した。そして、フォトリソグラフによ
り、高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ5 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+
層Ｈ5 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。
【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SiO2層１１をフッ化水素酸
系エッチング液で除去した。次に、図５に示すように、
フォトレジスト１２及びSiO2層１１によって覆われてい
ない部位の多重層構造のｐ層５と、その下の低キャリア
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/cm2 、BCl3ガスを10ml
／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。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。
１２によって覆われていないSiO2層１１をフッ化水素酸
系エッチング液で除去した。次に、図５に示すように、
フォトレジスト１２及びSiO2層１１によって覆われてい
ない部位の多重層構造のｐ層５と、その下の低キャリア
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/cm2 、BCl3ガスを10ml
／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。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。
【００２０】次に、図６に示すように、高キャリア濃度
ｐ+ 層Ｈ5 上に残っているSiO2層１１をフッ化水素酸で
除去した。次に、図７に示すように、試料の上全面に、
Ni層１３を蒸着により形成した。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。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Ｈ5 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。
ｐ+ 層Ｈ5 上に残っているSiO2層１１をフッ化水素酸で
除去した。次に、図７に示すように、試料の上全面に、
Ni層１３を蒸着により形成した。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。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Ｈ5 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。
【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。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。
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Ｈ5
の電極７が残された。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。
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。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。
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Ｈ5
の電極７が残された。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。
【００２２】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。又、発光寿命は、104 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。このようなｐ層５を薄膜の
多重層構造としたので、ホールの低キャリア濃度ｎ層４
へのホールの注入量を増加させることができた。
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。又、発光寿命は、104 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。このようなｐ層５を薄膜の
多重層構造としたので、ホールの低キャリア濃度ｎ層４
へのホールの注入量を増加させることができた。
【００２３】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(C6H7)2 を用いても良
い。
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(C6H7)2 を用いても良
い。
【００２４】上記低キャリア濃度ｎ層４の電子濃度は1
×1014〜 1×1016／cm3 で膜厚は 0.5〜 2μｍが望まし
い。電子濃度が 1×1016／cm3 以上となると発光強度が
低下するので望ましくなく、 1×1014／cm3 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。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。
×1014〜 1×1016／cm3 で膜厚は 0.5〜 2μｍが望まし
い。電子濃度が 1×1016／cm3 以上となると発光強度が
低下するので望ましくなく、 1×1014／cm3 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。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。
【００２５】更に、高キャリア濃度ｎ+ 層３の電子濃度
は 1×1016〜 1×1019／cm3 で膜厚は 2〜10μｍが望ま
しい。電子濃度が 1×1019／cm3 以上となると結晶性が
悪化するので望ましくなく、 1×1016／cm3 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。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。
は 1×1016〜 1×1019／cm3 で膜厚は 2〜10μｍが望ま
しい。電子濃度が 1×1019／cm3 以上となると結晶性が
悪化するので望ましくなく、 1×1016／cm3 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。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。
【００２６】又、上記低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 〜Ｌ5 の
ホール濃度は1 ×1014〜 1×1016／cm3 で膜厚は100 〜
1000Åが望ましい。ホール濃度が 1×1016／cm3 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、ホール濃度が
1×1014／cm3 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。
ホール濃度は1 ×1014〜 1×1016／cm3 で膜厚は100 〜
1000Åが望ましい。ホール濃度が 1×1016／cm3 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、ホール濃度が
1×1014／cm3 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。
【００２７】更に、高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ1 〜Ｈ5 の
ホール濃度は 1×1016〜 2×1017／cm3 で、膜厚は100
〜1000Åが望ましい。ホール濃度が 2×1017／cm3 以上
のｐ+ 層はできない。1 ×1016／cm3 以下となると、直
列抵抗が高くなるので望ましくない。
ホール濃度は 1×1016〜 2×1017／cm3 で、膜厚は100
〜1000Åが望ましい。ホール濃度が 2×1017／cm3 以上
のｐ+ 層はできない。1 ×1016／cm3 以下となると、直
列抵抗が高くなるので望ましくない。
【００２８】第２実施例 図８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。即ち、バッファ層２の上に、順に、薄膜の多重
層構造のｐ層５、膜厚約 1.5μｍ、電子濃度1×1016/cm
3のノンドープGaN 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 ×1018/cm3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。このｐ層５は、第１実施例と同様であり、低キャリ
ア濃度ｐ層と高キャリア濃度ｐ+ 層とを１周期として、
５周期繰り返して形成されている。
できる。即ち、バッファ層２の上に、順に、薄膜の多重
層構造のｐ層５、膜厚約 1.5μｍ、電子濃度1×1016/cm
3のノンドープGaN 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 ×1018/cm3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。このｐ層５は、第１実施例と同様であり、低キャリ
ア濃度ｐ層と高キャリア濃度ｐ+ 層とを１周期として、
５周期繰り返して形成されている。
【００２９】そして、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と高キャリア濃度ｐ+ 層
Ｈ5 に接続するニッケルで形成された電極７とが形成さ
れている。電極８と電極７とは、高キャリア濃度ｎ+ 層
３、低キャリア濃度ｎ層４、ｐ層５に形成された溝９１
により電気的に絶縁分離されている。
るニッケルで形成された電極８と高キャリア濃度ｐ+ 層
Ｈ5 に接続するニッケルで形成された電極７とが形成さ
れている。電極８と電極７とは、高キャリア濃度ｎ+ 層
３、低キャリア濃度ｎ層４、ｐ層５に形成された溝９１
により電気的に絶縁分離されている。
【００３０】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。製造は第１実施例と同様に行うことがで
きる。
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。製造は第１実施例と同様に行うことがで
きる。
【００３１】このように、ｐ層をｎ層に接合する側から
低キャリア濃度ｐ層と高キャリア濃度ｐ+ 層とする２層
を１周期として多重周期の構造に形成したので、ホール
濃度の最も高いｐ+ 層と電子濃度が最も高いｎ+ 層との
間に電圧を印加することで、電子及びホールが各層で効
率良く加速され、ｐｎ接合面を通って反対の伝導型の層
に効率良く注入される。この結果、発光輝度が向上し
た。
低キャリア濃度ｐ層と高キャリア濃度ｐ+ 層とする２層
を１周期として多重周期の構造に形成したので、ホール
濃度の最も高いｐ+ 層と電子濃度が最も高いｎ+ 層との
間に電圧を印加することで、電子及びホールが各層で効
率良く加速され、ｐｎ接合面を通って反対の伝導型の層
に効率良く注入される。この結果、発光輝度が向上し
た。
【００３２】第３実施例 図９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
のバッファ層２が形成されている。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 ×1018/cm3
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 1×1016/cm3のノンドー
プGaN から成る低キャリア濃度ｎ層４、多重層構造のｉ
層６が形成されている。ｉ層６は、膜厚約500 Å、Mg濃
度5 ×1019/cm3の低不純物濃度ｉ層ｉL1と、膜厚約500
Å、Mg濃度 2×1020/cm3の高不純物濃度ｉ層ｉH1とを１
周期として５周期繰り返し形成された多重層構造で構成
されている。
１を有しており、そのサファイア基板１に500 ÅのAlN
のバッファ層２が形成されている。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 ×1018/cm3
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 1×1016/cm3のノンドー
プGaN から成る低キャリア濃度ｎ層４、多重層構造のｉ
層６が形成されている。ｉ層６は、膜厚約500 Å、Mg濃
度5 ×1019/cm3の低不純物濃度ｉ層ｉL1と、膜厚約500
Å、Mg濃度 2×1020/cm3の高不純物濃度ｉ層ｉH1とを１
周期として５周期繰り返し形成された多重層構造で構成
されている。
【００３３】そして、その低不純物濃度ｉ層ｉL1〜ｉL5
及び高不純物濃度ｉH1〜ｉH5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、膜厚約500 Å、
ホール濃度1 ×1016/cm3の低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 〜Ｌ
5 、膜厚約500 Å、ホール濃度2×1017/cm3の高キャリ
ア濃度ｐ層Ｈ1 〜Ｈ5 が形成されている。このように、
多重層構造のｉ層６の一部分の位置に多重層構造のｐ層
５０が形成されている。
及び高不純物濃度ｉH1〜ｉH5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、膜厚約500 Å、
ホール濃度1 ×1016/cm3の低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 〜Ｌ
5 、膜厚約500 Å、ホール濃度2×1017/cm3の高キャリ
ア濃度ｐ層Ｈ1 〜Ｈ5 が形成されている。このように、
多重層構造のｉ層６の一部分の位置に多重層構造のｐ層
５０が形成されている。
【００３４】又、高不純物濃度ｉ+ 層ｉH5の上面から
は、ｉ層６、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。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ｉH5上
に形成されている。又、高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ5 の上
面には、高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ5 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。高キャリア濃度
ｎ+ 層３に対する電極８１は、ｐ層５０に対してｉ層６
により絶縁分離されている。
は、ｉ層６、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。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ｉH5上
に形成されている。又、高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ5 の上
面には、高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ5 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。高キャリア濃度
ｎ+ 層３に対する電極８１は、ｐ層５０に対してｉ層６
により絶縁分離されている。
【００３５】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。製造工程を示す図１０から図
１５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。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。
造方法について説明する。製造工程を示す図１０から図
１５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。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。
【００３６】第１実施例と同様にして、図１０に示すウ
エハを製造する。次に、図１１に示すように、高不純物
濃度ｉ+ 層ｉH5の上に、スパッタリングによりSiO2層１
１を2000Åの厚さに形成した。次に、そのSiO2層１１上
にフォトレジスト１２を塗布した。そして、フォトリソ
グラフにより、高不純物濃度ｉ+ 層ｉH5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。
エハを製造する。次に、図１１に示すように、高不純物
濃度ｉ+ 層ｉH5の上に、スパッタリングによりSiO2層１
１を2000Åの厚さに形成した。次に、そのSiO2層１１上
にフォトレジスト１２を塗布した。そして、フォトリソ
グラフにより、高不純物濃度ｉ+ 層ｉH5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。
【００３７】次に、図１２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SiO2層１１をフッ化水素
酸系エッチング液で除去した。次に、図１３に示すよう
に、フォトレジスト１２及びSiO2層１１によって覆われ
ていない部位の多重層構造のｉ層６とその下の低キャリ
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/cm2 、BCl3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。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。
次に、図１４に示すように、高不純物濃度ｉ+ 層ｉH5上
に残っているSiO2層１１をフッ化水素酸で除去した。
ト１２によって覆われていないSiO2層１１をフッ化水素
酸系エッチング液で除去した。次に、図１３に示すよう
に、フォトレジスト１２及びSiO2層１１によって覆われ
ていない部位の多重層構造のｉ層６とその下の低キャリ
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/cm2 、BCl3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。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。
次に、図１４に示すように、高不純物濃度ｉ+ 層ｉH5上
に残っているSiO2層１１をフッ化水素酸で除去した。
【００３８】次に、図１５に示すように、高不純物濃度
ｉ+ 層ｉH1〜ｉH5及び低不純物濃度ｉ層ｉL1〜ｉL5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、膜厚約500 Å、ホー
ル濃度 2×1017/cm3の高キャリア濃度ｐ層Ｈ1 〜Ｈ5 、
膜厚約500 Å、ホール濃度1 ×1016/cm3の低キャリア濃
度ｐ層Ｌ1 〜Ｌ5 が形成された。
ｉ+ 層ｉH1〜ｉH5及び低不純物濃度ｉ層ｉL1〜ｉL5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、膜厚約500 Å、ホー
ル濃度 2×1017/cm3の高キャリア濃度ｐ層Ｈ1 〜Ｈ5 、
膜厚約500 Å、ホール濃度1 ×1016/cm3の低キャリア濃
度ｐ層Ｌ1 〜Ｌ5 が形成された。
【００３９】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
μｍφ、真空度2.1 ×10-5Torrである。この時、高キャ
リア濃度ｐ+ 層Ｈ1 〜Ｈ5 及び低キャリア濃度ｐ層Ｌ1
〜Ｌ5 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ｉH1〜ｉH5及び低不
純物濃度ｉ層ｉL1〜ｉL5のままである。従って、高キャ
リア濃度ｐ+ 層Ｈ1 〜Ｈ5 及び低キャリア濃度ｐ層Ｌ1
〜Ｌ5 は、縦方向に対しては、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ｉH1〜ｉH5及び低不純物濃度ｉ層ｉL1〜ｉL5によ
り電気的に絶縁分離されている。
電流 1μA 、ビームの移動速度0.2mm/sec 、ビーム径60
μｍφ、真空度2.1 ×10-5Torrである。この時、高キャ
リア濃度ｐ+ 層Ｈ1 〜Ｈ5 及び低キャリア濃度ｐ層Ｌ1
〜Ｌ5 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ｉH1〜ｉH5及び低不
純物濃度ｉ層ｉL1〜ｉL5のままである。従って、高キャ
リア濃度ｐ+ 層Ｈ1 〜Ｈ5 及び低キャリア濃度ｐ層Ｌ1
〜Ｌ5 は、縦方向に対しては、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ｉH1〜ｉH5及び低不純物濃度ｉ層ｉL1〜ｉL5によ
り電気的に絶縁分離されている。
【００４０】次に、図１６に示すように、高キャリア濃
度ｐ+ 層Ｈ5 と、高不純物濃度ｉ+層ｉH5と、高不純物
濃度ｉ+ 層ｉH5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。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
が高キャリア濃度ｎ+ 層３及び高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ
5 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。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。こ
のようにして、図９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Ｈ5 の電極７１
を形成した。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。
度ｐ+ 層Ｈ5 と、高不純物濃度ｉ+層ｉH5と、高不純物
濃度ｉ+ 層ｉH5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。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
が高キャリア濃度ｎ+ 層３及び高キャリア濃度ｐ+ 層Ｈ
5 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。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。こ
のようにして、図９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Ｈ5 の電極７１
を形成した。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。
【００４１】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104 時間であった。
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104 時間であった。
【００４２】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、多重層構造のｐ層５を、
それぞれ、Al0.2Ga0.5In0.3Nとした。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 ×1018/cm3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 ×1016/cm3に形成した。低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 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 ×1016/cm3に形成し、高キャリア濃度ｐ層Ｈ1 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 2×1017/cm3に形成した。そして、最上層の高キャリ
ア濃度ｐ+ 層Ｈ5 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+ 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。
て、高キャリア濃度ｎ+層３、多重層構造のｐ層５を、
それぞれ、Al0.2Ga0.5In0.3Nとした。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 ×1018/cm3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 ×1016/cm3に形成した。低キャリア濃度ｐ層Ｌ1 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 ×1016/cm3に形成し、高キャリア濃度ｐ層Ｈ1 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 2×1017/cm3に形成した。そして、最上層の高キャリ
ア濃度ｐ+ 層Ｈ5 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+ 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。
【００４３】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。トリメチルインジウム(In(CH3)3)がTMG 、TMA 、シ
ラン、CP2Mg ガスに加えて使用された。生成温度、ガス
流量は第１実施例と同じである。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。
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。トリメチルインジウム(In(CH3)3)がTMG 、TMA 、シ
ラン、CP2Mg ガスに加えて使用された。生成温度、ガス
流量は第１実施例と同じである。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。
【００４４】次に、第１実施例と同様に、反射電子線回
析装置を用いて、上記の多重層構造のｐ層５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。
析装置を用いて、上記の多重層構造のｐ層５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。
【００４５】次に、第１実施例と同様に、高キャリア濃
度ｐ+ 層Ｈ5 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７，８を形成した。
度ｐ+ 層Ｈ5 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７，８を形成した。
【００４６】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。又、発光寿命は、104 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。このようなｐ層５を薄膜の
多重層構造としたので、ホールの低キャリア濃度ｎ層４
へのホールの注入量を増加させることができた。
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。又、発光寿命は、104 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。このようなｐ層５を薄膜の
多重層構造としたので、ホールの低キャリア濃度ｎ層４
へのホールの注入量を増加させることができた。
【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。
ードの構成を示した構成図。
【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。
断面図。
【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。
断面図。
【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。
断面図。
【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。
断面図。
【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。
断面図。
【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。
断面図。
【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。
ードの構成を示した構成図。
【図９】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。
ードの構成を示した構成図。
【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。
た断面図。
【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。
た断面図。
【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。
た断面図。
【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。
た断面図。
【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。
た断面図。
【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。
た断面図。
【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。
た断面図。
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 ５、５０…ｐ層（多重層構造のｐ層） ６…ｉ層（多重層構造のｉ層） ｉH1〜ｉH5…高不純物濃度ｉ層 ｉL1〜ｉL5…低不純物濃度ｉ層 ７，８…電極 ９…溝
フロントページの続き (72)発明者 野杁 静代 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 (56)参考文献 特開 平４−199752（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−163971（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−163970（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−243613（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−110139（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−252177（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−252178（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−316600（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−308156（ＪＰ，Ａ) Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌ ｅｔｔｅｒｓ 30［８］（1977）ｐ. 412−414 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00
Claims (8)
- 【請求項１】 ｎ型の窒素−３族元素化合物半導体(Alx
GaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) からなるｎ層と、
ｐ型の窒素−３族元素化合物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;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、 前記ｐ層を、前記ｎ層と接合する側からホール濃度が比
較的低濃度の低キャリア濃度ｐ層と、ホール濃度が比較
的高濃度の高キャリア濃度ｐ+ 層とを１周期として、複
数周期繰り返して形成したことを特徴とする窒素−３族
元素化合物半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記低キャリア濃度ｐ層のホール濃度は
1×10 14 /cm 3 〜 1×10 16 /cm 3 であることを特徴とする請
求項１に記載の窒素−３族元素化合物半導体発光素子。 - 【請求項３】 前記高キャリア濃度ｐ + 層のホール濃度
は 1×10 16 /cm 3 〜 2×10 17 /cm 3 であることを特徴とする
請求項１に記載の窒素−３族元素化合物半導体発光素
子。 - 【請求項４】 前記低キャリア濃度ｐ層又は前記高キャ
リア濃度ｐ + 層の膜厚は100 Å〜1000Åであることを特
徴とする請求項１に記載の窒素−３族元素化合物半導体
発光素子。 - 【請求項５】 前記ｎ層は高キャリア濃度ｎ + 層と低キ
ャリア濃度ｎ層との２層構造であることを特徴とする請
求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の窒素−３族
元素化合物半導体発光素子。 - 【請求項６】 前記高キャリア濃度ｎ + 層はシリコン添
加のGaN から成り、低キャリア濃度ｎ層は不純物無添加
のGaN から成ることを特徴とする請求項５に記載の窒素
−３族元素化合物半導体発光素子。 - 【請求項７】 前記高キャリア濃度ｎ + 層の電子濃度
は、 1×10 16 〜 1×10 19 ／cm 3 であることを特徴とする
請求項５又は請求項６に記載の窒素−３族元素化合物半
導体発光素子。 - 【請求項８】 前記高キャリア濃度ｎ + 層の膜厚は 2〜
10μｍであることを特徴とする請求項５乃至請求項７の
いずれか１項に記載の窒素−３族元素化合物半導体発光
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31660192A JP3198678B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 窒素−３族元素化合物半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31660192A JP3198678B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 窒素−３族元素化合物半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151966A JPH06151966A (ja) | 1994-05-31 |
| JP3198678B2 true JP3198678B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=18078895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31660192A Expired - Fee Related JP3198678B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 窒素−３族元素化合物半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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