JP3402460B2 - Gallium nitride based compound semiconductor growth method - Google Patents

Gallium nitride based compound semiconductor growth method

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JP3402460B2 JP20357299A JP20357299A JP3402460B2 JP 3402460 B2 JP3402460 B2 JP 3402460B2 JP 20357299 A JP20357299 A JP 20357299A JP 20357299 A JP20357299 A JP 20357299A JP 3402460 B2 JP3402460 B2 JP 3402460B2
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勇 赤崎
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は青色発光の窒化ガリ
ウム系化合物半導体発光素子の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a blue light emitting gallium nitride compound semiconductor light emitting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、青色の発光ダイオードとしてGa
N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。このようなGaN系
の化合物半導体を用いた発光ダイオードは、サファイア
基板上に直接又は窒化アルミニウムから成るバッファ層
を介在させて、N導電型のGaN系の化合物半導体から
成るN層を成長させ、そのN層の上にI導電型のGaN
系の化合物半導体から成るI層を成長させた構造をとっ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, Ga has been used as a blue light emitting diode.
Those using N-based compound semiconductors are known. The GaN-based compound semiconductor has attracted attention because it has a high emission efficiency because it is a direct transition and because blue, which is one of the three primary colors of light, is the emission color. A light emitting diode using such a GaN-based compound semiconductor grows an N layer made of an N-conductivity type GaN-based compound semiconductor directly on a sapphire substrate or with a buffer layer made of aluminum nitride interposed therebetween. I conductivity type GaN on the N layer
It has a structure in which an I layer made of a system compound semiconductor is grown.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の発光
ダイオードの発光輝度を向上させるためには、発光に寄
与するキャリア数を多くするために、N層の厚さはでき
るだけ厚い方が望ましい。又、良質なI層の結晶を得る
ためにもN層の厚さは厚い方が望ましい。
In order to improve the light emission brightness of the above light emitting diode, it is desirable that the thickness of the N layer is as large as possible in order to increase the number of carriers that contribute to light emission. Further, in order to obtain a good quality I-layer crystal, it is desirable that the N-layer be thick.

【0004】一方、動作電圧を均一にするためには、I
層の膜厚は薄く均一に精度良く制御される必要がある。
ところが、従来のMOVPE法だけで結晶成長させる
と、結晶成長速度が遅く、厚いN層を形成するのに時間
がかかるという問題がある。
On the other hand, in order to make the operating voltage uniform, I
The film thickness of the layer needs to be thin and uniformly and accurately controlled.
However, when crystals are grown only by the conventional MOVPE method, there is a problem that the crystal growth rate is slow and it takes time to form a thick N layer.

【0005】一方、サファイア基板上に順次N型Ga
N、I型GaNをハライド気相成長法で成長させるとい
う方法もあるが、ハライド気相成長法では成長速度が速
くI層の膜厚を薄く均一にすることが困難であった。
On the other hand, N-type Ga is sequentially formed on the sapphire substrate.
There is also a method of growing N, I-type GaN by a halide vapor phase epitaxy method, but the halide vapor phase epitaxy method has a high growth rate and it is difficult to make the thickness of the I layer thin and uniform.

【0006】本発明者らはGaNの結晶成長について研
究を重ねてきた結果、ハライド気相成長法で大部分のN
層を成長させた後、上層部を薄くMOVPE法で成長さ
せることにより、その上にMOVPE法により結晶性の
良いI層を成長させることができることを見出した。
又、基板上に室温〜500 ℃の範囲でバッファ層を形成し
て、その上に各層を形成すると各層の結晶性が良くなる
ことを見いだした。
As a result of repeated research on GaN crystal growth, the present inventors have found that most N
It has been found that by growing the layer and then growing the upper layer thinly by the MOVPE method, the I layer having good crystallinity can be grown thereon by the MOVPE method.
It was also found that when a buffer layer is formed on a substrate at room temperature to 500 ° C. and each layer is formed thereon, the crystallinity of each layer is improved.

【0007】本発明は、係る結論に基づいてなされたも
のであり、その目的は、結晶性を改善した窒化ガリウム
系化合物半導体を成長させることである。
The present invention has been made based on the above conclusion, and its object is gallium nitride having improved crystallinity.
The purpose is to grow a compound semiconductor .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項1に記載の発明は、基板上に直接的又は間接的
に、N型の窒化ガリウム系化合物半導体(AlX Ga
1-X N;X=0 を含む) からなる膜厚の厚い第1N層をハ
ライド気相成長法により形成し、 その第1N層の上にN
型の窒化ガリウム系化合物半導体(Al X Ga 1-X N;
X=0 を含む) からなる膜厚の薄い第2N層を有機金属化
合物気相成長法(MOVPE)により形成することを特
徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の成長方法であ
る。
The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems is directly or indirectly on a substrate.
In addition, an N-type gallium nitride-based compound semiconductor (Al x Ga
1-X N; X = 0 consists of including) the thickness of the thick first 1N layer c
It is formed by the ride vapor deposition method , and N is formed on the first N layer.
Type gallium nitride-based compound semiconductor (Al X Ga 1-X N;
The second thin N-layer consisting of (including X = 0) is metallized.
It is a method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor, which is characterized by being formed by a compound vapor phase epitaxy method (MOVPE) .

【0009】請求項2に記載の発明は、前記基板はサフ
ァイア基板であって、そのサファイア基板と第1N層と
の間に、バッファ層を形成することを特徴とする。 請求
項3に記載の発明は、バッファ層は多結晶であることを
特徴とする。請求項4に記載の発明は、室温から500
℃の範囲で形成することを特徴とする。 請求項5に記載
の発明は、バッファ層は100 〜1000Åの厚さに形成する
ことを特徴とする。請求項6に記載の発明は、バッファ
層は分子線エピタキシー法(MBE)で形成することを
特徴とする。請求項7に記載の発明は、バッファ層は、
窒化アルミニウム(AlN)であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the substrate is a saf
A sapphire substrate and a first N layer
A buffer layer is formed between the two. Claim
The invention according to Item 3 is characterized in that the buffer layer is polycrystalline. The invention according to claim 4 is from room temperature to 500
It is characterized in that it is formed in the range of ° C. The invention according to claim 5 is characterized in that the buffer layer is formed to a thickness of 100 to 1000Å. The invention according to claim 6 is characterized in that the buffer layer is formed by a molecular beam epitaxy (MBE) method. In the invention according to claim 7 , the buffer layer is
It is characterized by being aluminum nitride (AlN).

【0010】請求項8に記載の発明は、サファイア基板
の主面はc面(0001)であることを特徴とする。
求項9に記載の発明は、第1N層、又は/及び、第2N
層は窒化ガリウム(GaN)であることを特徴とする。
The invention described in claim 8 is characterized in that the main surface of the sapphire substrate is a c-plane (0001). Contract
The invention according to claim 9 is the first N layer and / or the second N layer.
The layer is characterized in that it is gallium nitride (GaN).

【0011】[0011]

【発明の効果】N層の大部分はハライド気相成長法によ
り成長されるため、厚いN層が高速度で得られるので、
製造速度が向上した。又、N層の上層部の第2N層はM
OVPE法で形成したので、その上に成長させる層は結
晶性が良く且つその層厚が均一に制御された。その結
果、例えば発光特性が向上した。 また、サファイ基板上
にバッファ層を形成することで、その上の各層の結晶性
を向上させることができた。特に、バッファ層を多結晶
とすることで、バッファ層上の第1N層、第2N層、及
びその上に成長させる層の各層の結晶性が向上した。
ッファ層は室温から500℃の範囲で形成したり、MB
E法で形成することで、バッファ層上の各層の単結晶性
を向上させるために最適な多結晶とすることができる。
また、バッファ層の厚さを100〜1000Åとするこ
とで、バッファ層上の第1N層、第2N層、及びその上
に成長させる層の各層の単結晶性が良くなった。
Most of the N layer is formed by the halide vapor deposition method.
Since a thick N layer is obtained at a high speed,
Manufacturing speed has been improved. The second N layer above the N layer is M
Since it was formed by the OVPE method, the layer to be grown on top of
The crystallinity was good and the layer thickness was controlled uniformly. That conclusion
As a result, for example, the light emission characteristics are improved. Also, on the sapphire substrate
By forming a buffer layer on the substrate, the crystallinity of each layer above it
Was able to improve. Especially, the buffer layer is polycrystalline
By setting the above, the first N layer, the second N layer, and the
And the crystallinity of each of the layers grown thereon was improved. Ba
The buffer layer can be formed in the range of room temperature to 500 ° C, or MB
By forming by E method, single crystallinity of each layer on the buffer layer
The optimum polycrystal can be used to improve
Further, by setting the thickness of the buffer layer to 100 to 1000Å, the first N layer, the second N layer on the buffer layer, and the upper layer
The single crystallinity of each of the grown layers was improved.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。 (第1実施例) 図1は本発明の具体的な一実施例に係る発光ダイオード
1の構成を示した断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on specific embodiments. (First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a light emitting diode 1 according to a specific embodiment of the present invention.

【0013】主面をc面((0001) 面) とするサファイア
基板2を硝酸で洗浄した後、更にアセトンで洗浄した。
そして、洗浄後、窒素ガスを吹き付けて乾燥させた後、
そのサファイア基板2をハライド気相成長装置のサセプ
タに取り付けた。その後、反応室の温度を 900℃とし
て、ガス流の上流側に載置された金属GaにHClガス
を流し、両者の反応生成物として得られたGaClと、
NH3 と、キャリアガスN2 を1000℃に加熱されたサフ
ァイア基板2に向かって流した。流速はGaClが10ml
/分、NH3 が 1.0liter /分、N2 が 2.0 liter/分
とした。サファイア基板2上に成長したN型のGaNか
ら成る第1N層4の厚さは20μmであり、その成長速度
は約1μm/分であった。
The sapphire substrate 2 having the c-plane ((0001) plane) as the main surface was washed with nitric acid and then further washed with acetone.
Then, after cleaning, after blowing nitrogen gas to dry,
The sapphire substrate 2 was attached to the susceptor of the halide vapor phase growth apparatus. After that, the temperature of the reaction chamber was set to 900 ° C., HCl gas was flown through the metallic Ga placed on the upstream side of the gas flow, and GaCl obtained as a reaction product of the both,
NH 3 and carrier gas N 2 were flown toward the sapphire substrate 2 heated to 1000 ° C. Flow rate of GaCl is 10 ml
/ Min, NH 3 was 1.0 liter / min, and N 2 was 2.0 liter / min. The thickness of the first N layer 4 made of N-type GaN grown on the sapphire substrate 2 was 20 μm, and the growth rate was about 1 μm / min.

【0014】次に、第1N層4が成長したサファイア基
板2をハライド気相成長装置から取り出し、MOVPE
装置の反応室のサセプタに載置した。そして、サファイ
ア基板2を1000℃に加熱して、キャリアガスとしてH2
を 2.5liter /分、NH3 を1.5liter /分、トリメチ
ルガリウム(TMG)を20ml/分の割合で12分間供給
し、膜厚約2μmのN型のGaNから成る第2N層8を
形成した。
Next, the sapphire substrate 2 on which the first N layer 4 has grown is taken out from the halide vapor phase growth apparatus, and MOVPE
It was placed on the susceptor in the reaction chamber of the instrument. Then, the sapphire substrate 2 is heated to 1000 ° C. and H 2 is used as a carrier gas.
Of 2.5 liter / min, NH 3 at 1.5 liter / min, and trimethylgallium (TMG) at a rate of 20 ml / min for 12 minutes to form a second N layer 8 of N-type GaN having a thickness of about 2 μm.

【0015】次に、サファイア基板2を 900℃にして、
2 を 2.5liter /分、NH3 を 1.5liter /分、TM
Gを15ml/分、ジエチル亜鉛(DEZ)を 5×10-6モル
/分の割合で5分間供給して、I型のGaNから成るI
層5を膜厚 1.0μmに形成した。
Next, the sapphire substrate 2 is set to 900 ° C.,
2.5 liter / min for H 2 , 1.5 liter / min for NH 3 , TM
G of 15 ml / min and diethylzinc (DEZ) were supplied at a rate of 5 × 10 −6 mol / min for 5 minutes to form I-type GaN I
Layer 5 was formed to a thickness of 1.0 μm.

【0016】次に、第1N層4及び第2N層8の側壁と
I層5の上面にアルミニウム電極6、7を蒸着して、発
光ダイオードを形成した。このようにして得られた発光
ダイオード1の第1N層4,第2N層8及びI層5の断
面の顕微鏡写真、高エネルギー電子線による反射回析法
(RHEED) により、それぞれ、良好な結晶性が得られてい
ることが分かった。
Next, aluminum electrodes 6 and 7 were deposited on the sidewalls of the first N layer 4 and the second N layer 8 and the upper surface of the I layer 5 to form a light emitting diode. A micrograph of a cross section of the first N layer 4, the second N layer 8 and the I layer 5 of the light emitting diode 1 thus obtained, a reflection diffraction method using a high energy electron beam
(RHEED) revealed that good crystallinity was obtained in each case.

【0017】特に、第1N層4をハライド気相成長法で
高速に成長させ、その上にMOVPE法で精密に成長さ
せた第2N層8を形成したので、I層5の結晶性は、N
層をハライド気相成長法だけで成長させたものに比べて
良くなった。
In particular, since the first N layer 4 was grown at a high speed by the halide vapor phase epitaxy method and the second N layer 8 was precisely grown thereon by the MOVPE method, the crystallinity of the I layer 5 was N.
The layers are better than those grown by halide vapor deposition alone.

【0018】又、この発光ダイオード1の発光ピークの
スペクトルは480nm であり、発光強度(軸上輝度)は10
mcd であった。
The spectrum of the light emission peak of the light emitting diode 1 is 480 nm, and the light emission intensity (on-axis luminance) is 10
It was mcd.

【0019】(第2実施例) 図2は第2実施例に係る発光ダイオード10の構成を示
した断面図である。第1実施例と同様にして、主面をc
面((0001) 面) とするサファイア基板2を硝酸で洗浄し
た後、更にアセトンで洗浄した。そして、洗浄後、窒素
ガスを吹き付けて乾燥させた後、そのサファイア基板2
をMOVPE装置のサセプタに取り付けた。その後、サ
ファイア基板2を 600℃に加熱して、キャリアガスとし
てH2 を2liter /分、NH3 を1.5 liter /分、トリ
メチルアルミニウム(TMA)を15ml/分の割合で6 分
間供給し、AlNから成るバッファ層3を厚さ約0.1 μ
mに形成した。その後、第1実施例と同様な手順にて、
第1N層4,第2N層8,I層5を順次形成して、発光
ダイオード10を作成した。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a light emitting diode 10 according to a second embodiment. Similar to the first embodiment, the main surface is c
The sapphire substrate 2 to be the surface ((0001) surface) was washed with nitric acid and then further washed with acetone. Then, after the cleaning, a nitrogen gas is blown to dry the sapphire substrate 2
Was attached to the susceptor of the MOVPE device. After that, the sapphire substrate 2 is heated to 600 ° C., H 2 is supplied as a carrier gas at 2 liters / minute, NH 3 is supplied as 1.5 liters / minute, and trimethylaluminum (TMA) is supplied at a rate of 15 ml / minute for 6 minutes, and then AlN is supplied. The formed buffer layer 3 to a thickness of about 0.1 μ
formed to m. Then, in the same procedure as in the first embodiment,
The 1st N layer 4, the 2nd N layer 8, and the I layer 5 were formed one by one, and the light emitting diode 10 was created.

【0020】このように作成された発光ダイオード10
の第1N層4,第2N層8及びI層5の断面の顕微鏡写
真、高エネルギー電子線による反射回析法(RHEED) によ
り、それぞれ、良好な結晶性が得られていることが分か
った。又、この発光ダイオード1の発光ピークのスペク
トルは480nm であり、発光強度(軸上輝度)は10mcd で
あった。
The light emitting diode 10 manufactured in this way
It was found by the photomicrographs of the cross sections of the first N layer 4, the second N layer 8 and the I layer 5 and the reflection diffraction method (RHEED) using a high energy electron beam that good crystallinity was obtained, respectively. The spectrum of the emission peak of this light emitting diode 1 was 480 nm, and the emission intensity (on-axis luminance) was 10 mcd.

【0021】(第3実施例) 本実施例は、第2実施例において、第2図のバッファ層
3を分子線エピタキシー法(MBE)により作成したも
のである。第2実施例と同様にして、主面をc面((000
1) 面) とするサファイア基板2を洗浄した後、そのサ
ファイア基板2をMBE装置のサセプタに取り付けた。
その後、サファイア基板2を 500℃に加熱して、窒素ガ
スプラズマ中で、アルミニウムを蒸発させて、サファイ
ア基板2の主面上に窒化アルミニウム(AlN)から成
るバッファ層3を約 500Åの厚さに形成した。その後の
第1N層4,第2N層8,I層5,電極6,7の作成方
法は、第1実施例と同様である。
(Third Embodiment) In this embodiment, the buffer layer 3 shown in FIG. 2 is prepared by the molecular beam epitaxy method (MBE) in the second embodiment. Similar to the second embodiment, the main surface is c-plane ((000
After cleaning the sapphire substrate 2 (1) surface), the sapphire substrate 2 was attached to the susceptor of the MBE apparatus.
Then, the sapphire substrate 2 is heated to 500 ° C. to evaporate aluminum in the nitrogen gas plasma, and the buffer layer 3 made of aluminum nitride (AlN) is formed on the main surface of the sapphire substrate 2 to a thickness of about 500Å. Formed. The subsequent method of forming the first N layer 4, the second N layer 8, the I layer 5, the electrodes 6 and 7 is the same as in the first embodiment.

【0022】このようにして得られた発光ダイオードの
第1N層4,第2N層8及びI層5の断面の顕微鏡写
真、高エネルギー電子線による反射回析法(RHEED) によ
り、良好な結晶性が得られていることが分かった。又、
この発光ダイオード1の発光ピークのスペクトルは480n
m であり、発光強度(軸上輝度)は10mcd であった。
The light-emitting diode thus obtained was obtained by a photomicrograph of a cross section of the first N layer 4, the second N layer 8 and the I layer 5, and had good crystallinity by a reflection diffraction method (RHEED) using a high energy electron beam. It turns out that is obtained. or,
The emission peak spectrum of this light emitting diode 1 is 480n.
The emission intensity (on-axis luminance) was 10 mcd.

【0023】尚、本発明者らの考察によれば、MBEで
形成されたバッファ層3では、第1N層4のGaNの成
長の核が、バッファ層3をMOVPEで成長させたもの
と比べて、均一に分散し、そのために、第1N層4、第
2N層8及びI層5の単結晶性が良くなったと考えられ
る。又、バッファ層3は、サファイア基板2を 500℃に
してMBEで形成したので、多結晶であった。
According to the consideration of the present inventors, in the buffer layer 3 formed by MBE, the nuclei of GaN growth of the first N layer 4 are larger than those of the buffer layer 3 grown by MOVPE. It is considered that the single crystallinity of the first N layer 4, the second N layer 8 and the I layer 5 was improved because of the uniform dispersion. The buffer layer 3 was polycrystalline because it was formed by MBE with the sapphire substrate 2 at 500 ° C.

【0024】又、本発明者らは、バッファ層3は多結晶
で成長させた方が単結晶で成長させた方よりも、第1N
層4、第2N層8及びI層5の単結晶性が良いことも見
出した。このためにもMBEでバッファ層3を成長させ
ることは効果があり、多結晶とする成長温度は、室温〜
500℃が望ましい。又、第1N層4、第2N層8及びI
層5の単結晶性を良くするためには、バッファ層3の厚
さは 100〜1000Åが望ましい。尚、上記実施例では、第
1N層4、第2N層8及びI層5をGaNで形成した
が、AlX Ga1-X Nで形成しても良い。
In addition, the inventors of the present invention have found that the buffer layer 3 grown in a polycrystalline form has a first N-thickness rather than a single crystal.
It was also found that the layer 4, the second N layer 8 and the I layer 5 have good single crystallinity. For this reason also, it is effective to grow the buffer layer 3 by MBE, and the growth temperature for polycrystal growth is from room temperature to
500 ° C is desirable. In addition, the first N layer 4, the second N layer 8 and I
In order to improve the single crystallinity of the layer 5, the thickness of the buffer layer 3 is preferably 100 to 1000Å. Although the first N layer 4, the second N layer 8 and the I layer 5 are made of GaN in the above embodiment, they may be made of Al x Ga 1 -x N.

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

【図1】本発明の具体的な一実施例に係る発光ダイオー
ドの構成を示した構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a light emitting diode according to a specific embodiment of the present invention.

【図2】他の実施例に係る発光ダイオードの構成を示し
た構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a light emitting diode according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10…発光ダイオード 2…サファイア基板 3…バッファ層 4…第1N層 8…第2N層 5…I層 1, 10 ... Light emitting diode 2. Sapphire substrate 3 ... Buffer layer 4 ... First N layer 8 ... Second N layer 5 ... Layer I

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 391012224 名古屋大学長 愛知県名古屋市千種区不老町(番地な し) (72)発明者 真部 勝英 愛知県西春日井郡春日村大字落合字長畑 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村大字落合字長畑 1番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 馬渕 彰 愛知県西春日井郡春日村大字落合字長畑 1番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 赤崎 勇 愛知県名古屋市千種区不老町(番地な し) 名古屋大学内 (72)発明者 天野 浩 愛知県名古屋市千種区不老町(番地な し) 名古屋大学内 (56)参考文献 特開 平2−81483(JP,A) 特開 昭60−173829(JP,A) 特開 昭52−23600(JP,A) 特開 昭62−219614(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (73) Patent holder 391012224 President of Nagoya University Furomachi, Chikusa-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture (No address) (72) Inventor Katsuhide Mabe Kasugamura, Aichi Prefecture Ochiai, Nagahata Within Toyoda Gosei Co., Ltd. (72) Inventor Kuki Kaji, Nishikasugai-gun, Aichi Prefecture Ochiai, Nagahata No. 1 At Toyoda Gosei Co., Ltd. Incorporated (72) Inventor Yu Akasaki Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya, Aichi Prefecture (no street number) Inside Nagoya University (72) Inventor, Hiroshi Amano Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture (no street number) Nagoya University ( 56) References JP-A-2-81483 (JP, A) JP-A-60-173829 (JP, A) JP-A-52-23600 (JP, A) JP-A-62 219614 (JP, A) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) H01L 33/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に直接的又は間接的に、N型の
化ガリウム系化合物半導体(AlX Ga1-X N;X=0 を
含む) からなる膜厚の厚い第1N層をハライド気相成長
法により形成し、 その第1N層の上にN型の窒化ガリウム系化合物半導体
(Al X Ga 1-X N;X=0 を含む) からなる膜厚の薄い
第2N層を有機金属化合物気相成長法(MOVPE)に
より形成すること を特徴とする窒化ガリウム系化合物半
導体の成長方法。
1. A thick first film made of an N-type gallium nitride-based compound semiconductor (Al X Ga 1 -X N; including X = 0) directly or indirectly on a substrate . Halide vapor phase growth of 1N layer
Formed on the first N layer, and an N-type gallium nitride compound semiconductor is formed on the first N layer.
(Al X Ga 1-X N; including X = 0)
The second N layer is formed by metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE)
A method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor, comprising:
【請求項2】 前記基板はサファイア基板であって、そ
のサファイア基板と前記第1N層との間に、バッファ層
を形成することを特徴とする請求項1に記載の窒化ガリ
ウム系化合物半導体の成長方法。
2. The substrate is a sapphire substrate,
A buffer layer between the sapphire substrate and the first N layer.
The gallium nitride according to claim 1, wherein the gallium nitride is formed.
Method for growing um-based compound semiconductor.
【請求項3】 前記バッファ層は多結晶とすることを特
徴とする請求項2に記載の窒化ガリウム系化合物半導体
の成長方法。
3. The method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor according to claim 2 , wherein the buffer layer is polycrystalline.
【請求項4】 前記バッファ層は室温から500℃の範
囲で形成することを特徴とする請求項2又は請求項3に
記載の窒化ガリウム系化合物半導体の成長方法。
4. The buffer layer has a temperature range from room temperature to 500 ° C.
It is formed in an enclosure. In Claim 2 or Claim 3, characterized in that
A method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor according to claim 1.
【請求項5】 前記バッファ層は、100〜1000Å
の厚さとすることを特徴とする請求項2乃至請求項4の
いずれか1項に記載の窒化ガリウム系化合物半導体の成
長方法。
5. The buffer layer comprises 100 to 1000 Å
5. The thickness according to claim 2 , characterized in that
The method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor according to any one of items .
【請求項6】 前記バッファ層は分子線エピタキシー法
(MBE)により形成することを特徴とする請求項2乃
至請求項5のいずれか1項に記載の窒化ガリウム系化合
物半導体の成長方法。
6. The method of claim 2乃 said buffer layer, characterized in that the forming by molecular beam epitaxy (MBE)
The method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor according to claim 5 .
【請求項7】 前記バッファ層は窒化アルミニウム(A
lN)であることを特徴とする請求項2乃至請求項6
いずれか1項に記載の窒化ガリウム系化合物半導体の成
長方法。
7. The buffer layer is made of aluminum nitride (A
1N), The method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor according to any one of claims 2 to 6 .
【請求項8】 前記サファイア基板の主面はc面(00
01)とすることを特徴とする請求項2乃至請求項7
いずれか1項に記載の窒化ガリウム系化合物半導体の成
長方法。
8. The main surface of the sapphire substrate is a c-plane (00
01) The method for growing a gallium nitride compound semiconductor according to any one of claims 2 to 7 .
【請求項9】 前記第1N層、又は/及び、前記第2N
は窒化ガリウム(GaN)であることを特徴とする請
求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の記載の窒化
ガリウム系化合物半導体の成長方法。
9. The first N layer and / or the second N layer
The method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor according to any one of claims 1 to 8, wherein the layer is gallium nitride (GaN).
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