JP3302162B2 - Semiconductor light emitting device - Google Patents

Semiconductor light emitting device

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JP3302162B2
JP3302162B2 JP3816094A JP3816094A JP3302162B2 JP 3302162 B2 JP3302162 B2 JP 3302162B2 JP 3816094 A JP3816094 A JP 3816094A JP 3816094 A JP3816094 A JP 3816094A JP 3302162 B2 JP3302162 B2 JP 3302162B2
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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、化合物半導体材料を用
いた半導体発光素子に係わり、特にGaN系材料等にお
いて材料選択により高輝度化をはかった半導体発光素子
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device using a compound semiconductor material, and more particularly, to a semiconductor light emitting device in which a GaN-based material or the like has a high luminance by selecting a material.

【0002】[0002]

【従来の技術】窒素を含むIII-V族化合物半導体の一つ
であるGaNは、バンドギャップが3.4eVと大き
く、また直接遷移型であり、短波長青色発光素子用材料
として期待されている。GaN系材料を用いた半導体発
光素子では通常、発光層はZn,Mg等のII族のアクセ
プタ不純物が添加されたp型層であり、不純物が作る深
い準位(発光センター)からの発光を利用している。
2. Description of the Related Art GaN, which is one of the group III-V compound semiconductors containing nitrogen, has a large band gap of 3.4 eV and is a direct transition type, and is expected as a material for a short wavelength blue light emitting device. . In a semiconductor light-emitting device using a GaN-based material, the light-emitting layer is usually a p-type layer to which a group II acceptor impurity such as Zn or Mg is added, and uses light emitted from a deep level (light emission center) created by the impurity. are doing.

【0003】この種の半導体発光素子において、輝度飽
和を抑制して高輝度化をはかるには発光層の発光センタ
ーの数を増加させることが必要であるが、発光センター
を増加させるために発光層に高濃度に不純物をドープす
ると、膜形成時に発光層から多量の不純物が拡散してし
まう。このため、発光効率の高効率化がはかれない、格
子欠陥が増加し品質が低下する等の問題があり、高輝度
化が達成できない。
In this type of semiconductor light emitting device, it is necessary to increase the number of light emitting centers in the light emitting layer in order to suppress the luminance saturation and increase the luminance. If impurities are doped at a high concentration, a large amount of impurities will diffuse from the light emitting layer during film formation. For this reason, there are problems that the luminous efficiency cannot be increased, the lattice defects increase and the quality deteriorates, and the high luminance cannot be achieved.

【0004】また、発光層に高濃度に不純物をドープす
ると、アクセプタに束縛された電子の波動関数同士が重
なり合い発光効率が急激に低下する。ドナー不純物との
間の遷移による発光を利用する場合には比較的高濃度ド
ープが可能であるが、これは発光に電子の空間的移動を
伴うため低効率である。
If the light emitting layer is doped with impurities at a high concentration, the wave functions of the electrons bound to the acceptor overlap each other, and the luminous efficiency is rapidly reduced. When light emission due to transition between donor impurities is used, relatively high concentration doping is possible, but this is inefficient because light emission involves spatial movement of electrons.

【0005】これらの問題は、緑青色の半導体レーザを
実現しようとする場合に特に大きな問題となり、これま
でGaN系材料を用いた半導体レーザの動作例は報告さ
れていなかった。また、GaNのバンドギャップは紫外
域の発光に相当するため、可視域の発光素子の作成には
発光層の材料選択が重要となる。具体的には、GaN系
材料を用いた可視光半導体レーザを作成するには、ダブ
ルヘテロ接合構造の発光層としてGaN系材料と格子整
合しGaNよりもバンドギャップの狭い化合物半導体材
料を用いる必要があるが、このような材料は未だ認識さ
れていない。
[0005] These problems become particularly serious when realizing a green-blue semiconductor laser, and no operation example of a semiconductor laser using a GaN-based material has been reported so far. In addition, since the band gap of GaN corresponds to light emission in the ultraviolet region, selection of a material for the light emitting layer is important for manufacturing a light emitting device in the visible region. Specifically, in order to fabricate a visible light semiconductor laser using a GaN-based material, it is necessary to use a compound semiconductor material lattice-matched to the GaN-based material and having a band gap smaller than that of GaN as a light emitting layer having a double heterojunction structure. However, such materials have not yet been recognized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように従来、Ga
N系材料を発光層に用いた半導体発光素子においては、
発光センターの数を増加させるために不純物濃度を高く
すると、発光層からの不純物の拡散により発光効率の低
下や格子欠陥の増大による品質低下を招く問題があり、
高輝度短波長の発光を実現することは困難である。ま
た、これに代わりGaN系材料に格子整合して良好なヘ
テロ接合構造を実現する材料は認識されていないのが現
状であった。
As described above, conventionally, Ga
In a semiconductor light emitting device using an N-based material for a light emitting layer,
If the impurity concentration is increased in order to increase the number of light emitting centers, there is a problem that the diffusion of impurities from the light emitting layer causes a decrease in luminous efficiency and a decrease in quality due to an increase in lattice defects,
It is difficult to realize high-luminance short-wavelength light emission. At the present time, no material has been recognized that realizes a good heterojunction structure by lattice matching with a GaN-based material instead.

【0007】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、GaN系材料と格子整
合した良好なヘテロ接合構造を実現することができ、従
来にない高輝度化を実現し得る半導体発光素子を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to realize a good heterojunction structure lattice-matched with a GaN-based material, and to achieve a higher brightness than ever before. To provide a semiconductor light emitting device that can realize the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、GaN
系材料と格子整合しGaNよりも狭いバンドギャップを
有する化合物半導体材料を発光層に用いて、良質のヘテ
ロ接合構造を形成することにある。
The gist of the present invention is GaN
An object is to form a high-quality heterojunction structure by using a compound semiconductor material lattice-matched with a system material and having a band gap narrower than GaN for a light emitting layer.

【0009】本発明に係る半導体発光素子は、ZnGe
Nと、GaN、AlGaN、GaInN又はAlGaI
nNとの混晶からなる発光層と、前記発光層とヘテロ接
合したGaN系材料層とを備えたことを特徴とする。
[0009] The semiconductor light emitting device according to the present invention comprises ZnGe.
N and GaN, AlGaN, GaInN or AlGaI
a light emitting layer comprising a mixed crystal of nN and a heterojunction with the light emitting layer;
And a combined GaN-based material layer .

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【作用】GaNのGa原子をII族とIV族原子で交互に置
換すると、GaNと類似の構造を有する結晶が得られ
る。このような結晶が明瞭なバンド構造を有するのは、
置換したII族とIV族原子の濃度が縮退濃度(不純物が不
純物バンドを作る程度の高濃度)を越えた場合であり、
通常1×1020cm-3以上の濃度が必要とされる。これ
らの物質の性質は基になったGaNに類似し、略同一の
格子定数と同程度の直接遷移型バンドギャップを有して
おり、GaNとヘテロ接合形成が可能と考えられる。し
かし、発光素子への応用には閉じ込め層であるGaNよ
りもバンドギャップが狭い直接遷移型であることが必要
である。
When the Ga atoms of GaN are alternately replaced with Group II and Group IV atoms, a crystal having a structure similar to GaN can be obtained. The reason that such a crystal has a clear band structure is that
This is the case when the concentration of the substituted group II and group IV atoms exceeds the degenerate concentration (high enough for impurities to form impurity bands),
Usually, a concentration of 1 × 10 20 cm −3 or more is required. The properties of these materials are similar to those of the base GaN, and have a direct transition band gap similar to that of substantially the same lattice constant, and it is considered that a heterojunction with GaN can be formed. However, application to a light emitting element requires a direct transition type having a narrower band gap than GaN as a confinement layer.

【0012】本発明者らの研究によれば、Gaと置換さ
れた原子がd電子を有している場合には、d電子軌道が
価電子を構成しているs電子とp電子軌道と混ざり合う
ことによりバンドギャップが狭くなることが判明した。
II族原子の方がIV族原子よりもd電子軌道がs軌道、p
軌道にエネルギー的に近いため、この効果は特にII族原
子で顕著である。
According to the study of the present inventors, when the atom substituted with Ga has d electrons, the d electron orbitals are mixed with the s electrons and p electron orbitals constituting the valence electrons. It has been found that the band gap is narrowed by matching.
Group II atoms have s orbital d-electron orbitals than group IV atoms.
This effect is particularly pronounced with Group II atoms because they are energetically close to orbitals.

【0013】従って、GaNのGa原子をII族とIV族原
子で交互に置換した化合物半導体はGaNと格子整合し
GaNよりもバンドギャップの狭いものとなり、これを
発光層として用いることにより、GaN系発光素子の大
幅な高性能化及び可視領域の発光が可能となる。また、
これらの材料と既存の窒素を含むIII-V族化合物半導体
GaN,GaInN,AlGaN,AlGaInN、等
と混晶を作ることにより発光波長を変化させることがで
きる。
Therefore, a compound semiconductor in which Ga atoms of GaN are alternately substituted with Group II and Group IV atoms is lattice-matched with GaN and has a band gap narrower than that of GaN. The performance of the light emitting element can be greatly improved and light emission in the visible region can be achieved. Also,
The emission wavelength can be changed by forming a mixed crystal with these materials and existing nitrogen-containing group III-V compound semiconductors such as GaN, GaInN, AlGaN, and AlGaInN.

【0014】このようにして本発明によれば、GaN系
材料と格子整合してヘテロ接合を形成できると共に、可
視域に発光波長を有する輝度飽和のない高輝度発光ダイ
オードや緑青色半導体レーザを実現することが可能とな
る。
Thus, according to the present invention, a hetero-junction can be formed by lattice matching with a GaN-based material, and a high-luminance light-emitting diode and a green-blue semiconductor laser having an emission wavelength in the visible region and without luminance saturation are realized. It is possible to do.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 (実施例1)図1は、本発明の第1の実施例に係わる青
色LEDの素子構造を示す断面図である。立方晶SiC
基板11の(111)面上に、厚さ1μmのMgドープ
のp−GaN閉じ込め層(クラッド層)12,厚さ0.
5μmのZn0.5 Ge0.5 N発光層(活性層)13,及
び厚さ1μmのSiドープのn−GaN閉じ込め層(ク
ラッド層)14が順次成長形成されている。閉じ込め層
14の上には、例えば円形の開口を有する通電領域制限
のためのSiO2 絶縁膜17が形成されている。そし
て、絶縁膜17及び閉じ込め層14の上にはn側電極1
5が形成され、基板11の下面にはp側電極16が形成
されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing an element structure of a blue LED according to a first embodiment of the present invention. Cubic SiC
On a (111) plane of a substrate 11, a Mg-doped p-GaN confinement layer (cladding layer) 12 having a thickness of 1 μm and a thickness of 0.1 μm.
A 5 μm Zn 0.5 Ge 0.5 N light emitting layer (active layer) 13 and a 1 μm thick Si-doped n-GaN confinement layer (cladding layer) 14 are sequentially grown and formed. On the confinement layer 14, for example, an SiO 2 insulating film 17 having a circular opening for limiting a current-carrying region is formed. The n-side electrode 1 is formed on the insulating film 17 and the confinement layer 14.
5 is formed, and a p-side electrode 16 is formed on the lower surface of the substrate 11.

【0016】ここで、本実施例の特徴的な点は、発光層
13がIII-V族化合物半導体であるGaNの III族原子
Gaの全部をII族のZn原子とIV族のGeに置換した組
成を有することにある。これにより、発光層13の格子
定数はGaNと略等しく、バンドギャップはGaNより
も狭いものとなる。このため、ZnGeNをGaNで挟
んだ構造は格子整合した良質なダブルヘテロ接合構造と
なり、その発光波長はGaNよりも長いものとなる。実
際にこの素子を通電したところ、青色域の発光を示し
た。
Here, the characteristic point of this embodiment is that the light emitting layer 13 is obtained by replacing all the group III atoms Ga of GaN, which is a group III-V compound semiconductor, with the group II Zn atoms and the group IV Ge. Is to have a composition. Thereby, the lattice constant of the light emitting layer 13 is substantially equal to that of GaN, and the band gap is narrower than that of GaN. Therefore, a structure in which ZnGeN is sandwiched between GaN is a high-quality double heterojunction structure lattice-matched, and the emission wavelength is longer than that of GaN. When this element was actually energized, it emitted light in the blue region.

【0017】このように本実施例によれば、GaN系材
料と格子整合した良好なダブルヘテロ接合構造を実現す
ることができ、可視域の発光素子を実現することができ
る。しかも、ダブルヘテロ接合構造によるバンド間の発
光を利用していること、良質のダブルヘテロ接合構造で
あることから、従来にない高輝度化を達成することがで
きる。
As described above, according to this embodiment, a good double hetero junction structure lattice-matched with a GaN-based material can be realized, and a light emitting device in the visible region can be realized. Moreover, since the light emission between the bands by the double hetero junction structure is used and the high quality double hetero junction structure is used, it is possible to achieve a higher brightness than ever before.

【0018】なお、本実施例の閉じ込め層12,14と
してGaNの代わりにAlGaNを用いることにより発
光効率向上がはかれ、ZnGeNとGaNの混晶を発光
層に用いることにより発光波長の短波長化が可能であ
る。また、基板としては立方晶SiCに限らず、六方晶
SiCを用いることもできる。
The luminous efficiency can be improved by using AlGaN instead of GaN for the confinement layers 12 and 14 in the present embodiment, and the emission wavelength can be shortened by using a mixed crystal of ZnGeN and GaN for the luminescent layer. Is possible. Further, the substrate is not limited to cubic SiC, and hexagonal SiC can also be used.

【0019】図2は、本実施例素子の製造に使用した成
長装置を示す概略構成図である。図中21は石英製の反
応管であり、この反応管21内にはガス導入口22から
原料混合ガスが導入される。そして、反応管21内のガ
スはガス排気口23から排気されるものとなっている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a growth apparatus used for manufacturing the device of this embodiment. In the drawing, reference numeral 21 denotes a reaction tube made of quartz, into which a raw material mixed gas is introduced from a gas inlet 22. The gas in the reaction tube 21 is exhausted from the gas exhaust port 23.

【0020】反応管21内には、カーボン製のサセプタ
24が配置されており、試料基板27はこのサセプタ2
4上に載置される。また、サセプタ24は高周波コイル
25により誘導加熱されるものとなっている。なお、基
板27の温度は図示の熱電対26によって測定され、別
の装置により制御される。
A susceptor 24 made of carbon is disposed in the reaction tube 21.
4. The susceptor 24 is induction-heated by the high-frequency coil 25. The temperature of the substrate 27 is measured by a thermocouple 26 shown and controlled by another device.

【0021】Mg,Zn,Al,Ga,Si,GeとN
の各原料には、シクロペンタジエニルマグネシウム(C
2 Mg)、ジメチルジンク(DMZ)、トリメチルア
ルミニウム(TMA)、トリメチルガリウム(TM
G)、シラン(SiH4 )、ゲルマン(GeH4 )とア
ンモニア(NH3 )をそれぞれ用いた。
Mg, Zn, Al, Ga, Si, Ge and N
Each of the raw materials is composed of cyclopentadienyl magnesium (C
p 2 Mg), dimethyl zinc (DMZ), trimethyl aluminum (TMA), trimethyl gallium (TM
G), silane (SiH 4 ), germane (GeH 4 ), and ammonia (NH 3 ) were used.

【0022】次に、図2の装置を用いたLEDの製造方
法について説明する。まず、試料基板27(立方晶Si
C基板11)をサセプタ24上に載置する。ガス導入口
22から高純度水素を毎分1l導入し、反応管21内の
大気を置換する。次いで、ガス排気口23をロータリー
ポンプに接続し、反応管21内を減圧し、内部の圧力を
20〜300Torrの範囲に設定する。
Next, a method of manufacturing an LED using the apparatus shown in FIG. 2 will be described. First, the sample substrate 27 (cubic Si
The C substrate 11) is placed on the susceptor 24. High-purity hydrogen is introduced at a rate of 1 l / min through the gas inlet 22 to replace the atmosphere in the reaction tube 21. Next, the gas exhaust port 23 is connected to a rotary pump, the pressure inside the reaction tube 21 is reduced, and the internal pressure is set in the range of 20 to 300 Torr.

【0023】次いで、基板温度を1300℃に昇温し基
板表面を清浄化した後、基板温度を1100℃に降温
し、TMG,NH3 ,Cp2 Mgを同時に導入し、p−
GaN閉じ込め層12を成長する。次いで、原料ガスを
DMZとGeH4 に切り替え、ZnGeN2 発光層13
を成長する。さらに、TMG,NH3 ,SiH4 を同時
に導入し、n−GaN閉じ込め層14を成長する。
Next, after the substrate temperature was raised to 1300 ° C. to clean the substrate surface, the substrate temperature was lowered to 1100 ° C., and TMG, NH 3 and Cp 2 Mg were simultaneously introduced, and p-type was added.
A GaN confinement layer 12 is grown. Next, the source gas was switched to DMZ and GeH 4 , and the ZnGeN 2 light emitting layer 13 was changed.
Grow. Further, TMG, NH 3 and SiH 4 are simultaneously introduced to grow the n-GaN confinement layer 14.

【0024】これ以降は、CVD法等により絶縁膜17
を形成したのち、RIE法等により開口部形成のために
絶縁膜17を選択エッチングし、さらに電極15,16
の蒸着等を行うことにより、前記図1に示す構成が得ら
れる。 (実施例2)図3は、本発明の第2の実施例に係わる半
導体レーザの素子構造を示す断面図である。六方晶Si
C基板31上に、n−SiCクラッド層32,Zn0.5
Ge0.5 N発光層33,及びp−SiCクラッド層34
が順次成長形成されている。クラッド層34上には、ス
トライプ状開口を有するSiO2 絶縁膜37が形成され
ている。そして、絶縁膜37及びクラッド層34の上に
はp側電極35が形成され、基板31の下面にはn側電
極36が形成されている。
Thereafter, the insulating film 17 is formed by a CVD method or the like.
Is formed, the insulating film 17 is selectively etched by an RIE method or the like to form an opening.
By performing vapor deposition or the like, the configuration shown in FIG. 1 is obtained. (Embodiment 2) FIG. 3 is a sectional view showing an element structure of a semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention. Hexagonal Si
An n-SiC cladding layer 32, Zn 0.5
Ge 0.5 N light emitting layer 33 and p-SiC cladding layer 34
Are sequentially grown and formed. On the cladding layer 34, an SiO 2 insulating film 37 having a stripe-shaped opening is formed. A p-side electrode 35 is formed on the insulating film 37 and the cladding layer 34, and an n-side electrode 36 is formed on the lower surface of the substrate 31.

【0025】この実施例では、クラッド層(閉じ込め
層)32,34と基板31に六方晶SiCを用いてい
る。この場合、発光層33に格子不整合による歪みが残
留するために、発光層33の厚さは30nm以下である
必要がある。
In this embodiment, hexagonal SiC is used for the cladding layers (confinement layers) 32 and 34 and the substrate 31. In this case, since the strain due to the lattice mismatch remains in the light emitting layer 33, the thickness of the light emitting layer 33 needs to be 30 nm or less.

【0026】このような構成であっても、先の第1の実
施例と同様にGaNよりもバンドギャップの狭い発光層
を実現することができ、可視域の高輝度発光が可能とな
り、第1の実施例と同様の効果が得られる。また、上記
構成においてクラッド層32,34としてのSiCの代
わりにGaNを用いてもよいのは勿論である。 (実施例3)図4は、本発明の第3の実施例に係わる半
導体レーザの素子構造を示す断面図である。六方晶Si
C基板41上にn−GaNバッファ層48が形成され、
その上にn−GaNクラッド層42,ZnGeGaN発
光層43,及びp−GaNクラッド層44からなるダブ
ルヘテロ接合構造が成長形成されている。クラッド層4
4上には、ストライプ状開口を有するSiO2 絶縁膜4
7が形成されている。そして、絶縁膜47及びクラッド
層44の上にはp側電極45が形成され、基板41の下
面にはn側電極46が形成されている。
Even with such a configuration, it is possible to realize a light-emitting layer having a band gap narrower than that of GaN, as in the first embodiment, and to achieve high-luminance light emission in the visible region. The same effect as that of the embodiment can be obtained. In the above configuration, GaN may of course be used instead of SiC for the cladding layers 32 and 34. (Embodiment 3) FIG. 4 is a sectional view showing an element structure of a semiconductor laser according to a third embodiment of the present invention. Hexagonal Si
An n-GaN buffer layer 48 is formed on the C substrate 41,
On top of this, a double heterojunction structure composed of an n-GaN cladding layer 42, a ZnGeGaN light emitting layer 43, and a p-GaN cladding layer 44 is grown and formed. Clad layer 4
4, an SiO 2 insulating film 4 having a striped opening
7 are formed. A p-side electrode 45 is formed on the insulating film 47 and the cladding layer 44, and an n-side electrode 46 is formed on the lower surface of the substrate 41.

【0027】基本的な構成は第2の実施例と同様である
が、本実施例では、クラッド層42,44としてGa
N、発光層43としてZn0.05Ge0.05Ga0.9 Nを用
いた。また、SiC基板41とクラッド層42との間に
n−GaNバッファ層48を設けた。このバッファ層4
8は、格子不整合を緩和するためのものである。
The basic structure is the same as that of the second embodiment, but in this embodiment, the cladding layers 42 and 44 are made of Ga.
N, Zn 0.05 Ge 0.05 Ga 0.9 N was used as the light emitting layer 43. Further, an n-GaN buffer layer 48 was provided between the SiC substrate 41 and the cladding layer 42. This buffer layer 4
Numeral 8 is for alleviating lattice mismatch.

【0028】このような構成であっても、第1の実施例
と同様の効果が得られるのは勿論である。また、発光層
43としてZnGeGaNの代わりにZnGeNを用い
ることもできる。
Even with such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, ZnGeN can be used instead of ZnGeGaN for the light emitting layer 43.

【0029】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例ではIII族原子としてGaを
用いたが、この代わりとしてAlGa,GaIn,又は
AlGaInを用いることもできる。さらに、Znの代
わりには他のII族原子を用いることができ、Geの代わ
りには他のIV族原子を用いることができる。また、素子
構造は図1,3,4に限定されるものではなく、仕様に
応じて適宜変更可能である。その他、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
The present invention is not limited to the above embodiments. Although Ga is used as the group III atom in the embodiment, AlGa, GaIn, or AlGaIn can be used instead. Further, another group II atom can be used instead of Zn, and another group IV atom can be used instead of Ge. Further, the element structure is not limited to FIGS. 1, 3, and 4, and can be appropriately changed according to specifications. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、飽
和輝度のない高輝度発光ダイオードや緑青色半導体レー
ザの実現が可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to realize a high-brightness light emitting diode or a green-blue semiconductor laser having no saturation luminance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施例に係わるLEDの素子構造を示す
断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an element structure of an LED according to a first embodiment.

【図2】第1の実施例素子の製造に使用した成長装置を
示す概略構成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a growth apparatus used for manufacturing the device of the first embodiment.

【図3】第2の実施例に係わる半導体レーザの素子構造
を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing an element structure of a semiconductor laser according to a second embodiment.

【図4】第3の実施例に係わる半導体レーザの素子構造
を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing an element structure of a semiconductor laser according to a third embodiment.

【符号の説明】 11,31,41…SiC基板 12…p−GaN閉じ込め層(クラッド層) 13,33…ZnGeN発光層(活性層) 14…n−GaN閉じ込め層(クラッド層) 15,16,35,36,45,46…電極 17,37,47…SiO2 絶縁膜 21…反応管 22…ガス導入口 23…ガス排気口 24…サセプタ 25…高周波コイル 26…熱電対 27…試料基板 32…n−SiCクラッド層 34…p−SiCクラッド層 42…n−GaNクラッド層 43…ZnGeGaN発光層 44…p−GaNクラッド層[Description of Signs] 11, 31, 41: SiC substrate 12: p-GaN confinement layer (cladding layer) 13, 33: ZnGeN light emitting layer (active layer) 14: n-GaN confinement layer (cladding layer) 15, 16, 35,36,45,46 ... electrode 17,37,47 ... SiO 2 insulating film 21 ... reaction tube 22 ... gas inlet port 23 ... gas exhaust ports 24 ... susceptor 25 ... RF coil 26 ... thermocouple 27 ... sample substrate 32 ... n-SiC cladding layer 34 p-SiC cladding layer 42 n-GaN cladding layer 43 ZnGeGaN light emitting layer 44 p-GaN cladding layer

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00 H01S 5/00 - 5/50 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 33/00 H01S 5/00-5/50 JICST file (JOIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ZnGeNと、GaN、AlGaN、Ga
InN又はAlGaInNとの混晶からなる発光層と、
前記発光層とヘテロ接合したGaN系材料層とを備えた
ことを特徴とする半導体発光素子。
1. A method according to claim 1, wherein ZnGeN, GaN, AlGaN, Ga
A light-emitting layer composed of a mixed crystal of InN or AlGaInN;
A semiconductor light emitting device comprising the light emitting layer and a GaN-based material layer hetero-joined .
【請求項2】前記GaN系材料層として第1導電型のG
aN系材料層及び第2導電型のGaN系材料層が設けら
れ、前記発光層はこれらのGaN系材料層に挟まれてダ
ブルヘテロ接合構造が構成されていることを特徴とする
請求項1に記載の半導体発光素子。
2. The method according to claim 1, wherein the GaN-based material layer has a first conductivity type of G.
an aN-based material layer and a second conductivity type GaN-based material layer are provided.
The light-emitting layer is sandwiched between these GaN-based material layers and
Characterized by having a bull heterojunction structure
The semiconductor light emitting device according to claim 1.
【請求項3】前記GaN系材料層は、GaN又はAlG
aNであることを特徴とする請求項1に記載の半導体発
光素子。
3. The GaN-based material layer is made of GaN or AlG.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor source is aN.
Optical element.
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