JP3468082B2 - Nitride semiconductor device - Google Patents

Nitride semiconductor device

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JP3468082B2 JP4566598A JP4566598A JP3468082B2 JP 3468082 B2 JP3468082 B2 JP 3468082B2 JP 4566598 A JP4566598 A JP 4566598A JP 4566598 A JP4566598 A JP 4566598A JP 3468082 B2 JP3468082 B2 JP 3468082B2
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修二 中村
慎一 長濱
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はLED(発光ダイオード)、SLD(スーパールミネッセントダイオード)、 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is an LED (light emitting diode), SLD (super luminescent diode),
LD(レーザダイオード)等の発光素子、太陽電池、光センサー等の受光素子、あるいはトランジスタ、パワーデバイス等の電子デバイスに使用される窒化物半導体(In X Al Y Ga 1-XY N、0≦X、0≦Y、X+Y≦1) LD (laser diode) light emitting element such as a solar cell, a light receiving element such as a light sensor or transistor, the nitride semiconductors used in electronic devices of the power device, such as (In X Al Y Ga 1- XY N, 0 ≦ X, , 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1)
素子に関する。 It related to the element. 【0002】 【従来の技術】我々は窒化物半導体基板の上に、活性層を含む窒化物半導体レーザ素子を作製して、世界で初めて室温での連続発振1万時間以上を達成したことを発表した(ICNS'97 予稿集,October 27-31,1997,P444-446、 [0002] On the Related Art We nitride semiconductor substrate, and fabricating a nitride semiconductor laser device including an active layer, announced that it has achieved a continuous oscillation 10,000 hours or more at the world's first room temperature the (ICNS'97 Proceedings, October 27-31,1997, P444-446,
及びJpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)pp.L1568-1571,Par And Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36 (1997) pp.L1568-1571, Par
t2,No.12A,1 December 1997)。 t2, No.12A, 1 December 1997). 基本的な構造としてはサファイア基板上に、部分的に形成されたSiO 2膜を介して選択成長されたn−GaNよりなる窒化物半導体基板の上に、レーザ素子構造となる窒化物半導体層が複数積層されてなる。 On the sapphire substrate as a basic structure, on top of the partially formed SiO 2 film made of n-GaN which is selectively grown over the nitride semiconductor substrate, a nitride semiconductor layer serving as a laser device structure formed by stacking a plurality. (詳細はJpn.J.Appl.Phys.Vol.36参照) 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、1万時間以上の連続発振が推定されたのは、出力で2mWである。 However Disclosed be Solved by the Invention] (details Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36 reference) [0003], 10,000 hours or more of continuous wave is estimated is 2mW output. 2mWでは読み取り用光源としては若干もの足りず、書き込み用光源ではこの10倍以上の出力が必要であり、さらなるレーザ素子の出力向上と長寿命化が望まれている。 Insufficient some thing as reading light source for the 2 mW, the writing light source is required output of the 10-fold or more, improvement in output and long life of the additional laser device is desired. 【0004】レーザ素子の発振閾値が低下すれば、レーザ素子の発熱量が小さくなるので、電流値を多くして出力を上げることができる。 [0004] When lowering the oscillation threshold value of the laser element, since the heat value of the laser element is reduced, it is possible to raise the output by increasing the current value. さらに、閾値が低下すると言うことは、レーザ素子だけでなくLED、SLD等、他の窒化物半導体素子にも適用でき、高効率で信頼性の高い素子を提供できる。 Further, say that the threshold is lowered, LED not only laser device, SLD, etc., can also be applied to other nitride semiconductor device, it is possible to provide a highly reliable device with high efficiency. 従って本発明の目的とするところは、主としてレーザ素子の出力を向上させて、長寿命とするため、まず発振閾値を低下させることにある。 Therefore it is an object of the present invention is primarily to improve the output of the laser element, for a long life is to first be lowered oscillation threshold. 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明の窒化物半導体素子の態様は主として3つの態様からなり、その第1の態様は、n型窒化物半導体層とp型窒化物半導体層との間に量子井戸構造のInを含む活性層を有する窒化物半導体素子において、前記n型窒化物半導体層およびp型窒化物半導体層には、Alを含む第1の窒化物半導体層と、第1の窒化物半導体層と組成の異なる第2の窒化物半導体層とが積層された超格子層が設けられており、前記p型窒化物半導体層に設けられた超格子層と活性層との間には、井戸層よりもバンドギャップエネルギーが大きくAlを含む窒化物半導体よりなる層を有し、前記p [0005] Embodiments of the nitride semiconductor device of the present invention, in order to solve the problems] consists mainly of three aspects, a first embodiment includes an n-type nitride semiconductor layer and a p-type nitride semiconductor layer in the nitride semiconductor device having an active layer containing in of the quantum well structure during, wherein the n-type nitride semiconductor layer and a p-type nitride semiconductor layer, a first nitride semiconductor layer containing Al, the 1 and superlattice layer is provided nitride semiconductor layer and a different second nitride semiconductor layer compositions are stacked, the provided p-type nitride semiconductor layer of the super lattice layer and the active layer between, than the well layer has a layer band gap energy is made of nitride semiconductor containing large Al, the p
型窒化物半導体層に設けられた超格子層全体の膜厚が前記n型窒化物半導体層に設けられた超格子層全体の膜厚よりも薄いことを特徴とする。 The total thickness of the superlattice layer provided type nitride semiconductor layer is equal to or thinner than the superlattice layer total thickness provided on the n-type nitride semiconductor layer. また前記n側にある超格子層全体の膜厚は100オングストローム以上、5μm The superlattice layer total thickness in said n-side 100 angstroms, 5 [mu] m
以下であって、前記p側にある超格子層全体の膜厚は5 A less, the thickness of the entire superlattice layer in said p-side 5
0オングストローム以上、2μm以下である。 0 angstrom or more, and 2μm or less. 前記超格子層を形成する窒化物半導体層の単一膜厚が100オングストローム以下の窒化物半導体層である。 Wherein a nitride semiconductor layer single film thickness following 100 Å nitride semiconductor layers forming a superlattice layer. 前記n型窒化物半導体層、及びp型窒化物半導体層に設けられた超格子層は少なくとも一方が活性層に接して形成されている。 The n-type nitride semiconductor layer, and a superlattice layer disposed on the p-type nitride semiconductor layer is at least one of which is formed in contact with the active layer. 前記窒化物半導体素子は、窒化物半導体基板上にn The nitride semiconductor device, n the nitride semiconductor substrate
型窒化物半導体層、活性層、p型窒化物半導体層を順に有する。 A type nitride semiconductor layer, an active layer, a p-type nitride semiconductor layer in this order. 前記超格子層には導電型を決定する不純物が含まれ、その不純物が、前記第1の窒化物半導体層、または前記第2の窒化物半導体層の少なくとも一方に含まれる。 Wherein the superlattice layer contains impurities that determine a conductive type, its impurity, the first nitride semiconductor layer, or included in at least one of the second nitride semiconductor layer. 前記超格子層に含まれる導電型を決定する不純物が、活性層に接近するにつれて、少なくなるように調整されている。 The impurity for determining the conductivity type contained in the superlattice layer, as it approaches the active layer is adjusted to be less. 前記第1の窒化物半導体層は活性層に接近するにつれて、Alの組成が少なくなるようにされており、さらに、その超格子層に含まれる導電型を決定する不純物が、活性層に接近するにつれて、少なくなるように調整されている。 As the first nitride semiconductor layer is closer to the active layer, which is as the composition of Al is reduced, further, an impurity for determining a conductivity type included in the superlattice layer, closer to the active layer as the, it is adjusted to be small. 【0006】第2の態様は、同様の構造の窒化物半導体素子において、n型およびp型窒化物半導体層の内の少なくとも一方に、Alを含む第1の窒化物半導体層と、 [0006] The second aspect, in the nitride semiconductor device having the same structure, at least one of the n-type and p-type nitride semiconductor layer, a first nitride semiconductor layer containing Al,
第1の窒化物半導体層と組成の異なる第2の窒化物半導体層とが積層された超格子層が設けられ、その超格子層に含まれる導電型を決定する不純物が、活性層に接近するにつれて、少なくなるように調整されていることを特徴とする。 Superlattice layer is provided in which the first nitride semiconductor layer is different from the second nitride semiconductor layer compositions are stacked, impurities that determine a conductive type included in the superlattice layer, closer to the active layer as the, characterized in that it is adjusted to be small. 【0007】第3の態様は、最も好ましい状態であって、第1の態様と第2の態様とを組み合わせたものであり、同様の構造の発光素子において、前記n型およびp A third aspect is most preferably a state is a combination of the first aspect and the second aspect, in the light-emitting element having the same structure, the n-type and p
型窒化物半導体層の内の少なくとも一方に、Alを含む第1の窒化物半導体層と、第1の窒化物半導体層と組成の異なる第2の窒化物半導体層とが積層された超格子層が設けられ、前記第1の窒化物半導体層は活性層に接近するにつれて、Alの組成が少なくなるようにされており、さらに、その超格子層に含まれる導電型を決定する不純物が、活性層に接近するにつれて、少なくなるように調整されていることを特徴とする。 At least one of the type nitride semiconductor layer, the first nitride containing Al semiconductor layer and the superlattice layer and the first nitride semiconductor layer is different from the second nitride semiconductor layer compositions are laminated is provided, wherein as the first nitride semiconductor layer is closer to the active layer, which is as the composition of Al is reduced, further, an impurity for determining a conductivity type included in the superlattice layer, the active as it approaches the layer, characterized in that it is adjusted to be small. 【0008】本発明の全ての態様において、前記超格子層はn型窒化物半導体層、およびp型窒化物半導体層両方に設けられており、n側の第1の窒化物半導体層には、p側の第1の窒化物半導体層よりもAl混晶比の大きい窒化物半導体層を有することを特徴とする。 [0008] In all embodiments of the present invention, the superlattice layer is n-type nitride semiconductor layer, and the p-type nitride provided on the semiconductor layer both in the first nitride semiconductor layer of the n-side, wherein the than the first nitride semiconductor layer of the p-side has a greater nitride semiconductor layer of Al content. 【0009】さらに、全ての前記超格子層はn型窒化物半導体層、およびp型窒化物半導体層両方に設けられており、n側にある超格子層全体の膜厚よりも、p側にある超格子層全体の膜厚が薄いことを特徴とする。 Furthermore, all of the superlattice layer is n-type nitride semiconductor layer, and the p-type nitride provided on both the semiconductor layer, than the superlattice layer total thickness on the n-side, on the p-side wherein the total thickness of certain superlattice layer is thin. 【0010】全て前記超格子層には導電型を決定する不純物が含まれており、その不純物が第1の窒化物半導体層、または第2の窒化物半導体層の内のいずれか一方に含まれることを特徴とする。 [0010] All the superlattice layer includes an impurity for determining the conductivity type, the impurity is included in either one of the first nitride semiconductor layer or the second nitride semiconductor layer it is characterized in. 導電型を決定する不純物とは、例えばn型窒化物半導体であれば、Si、Se、 The impurities that determine a conductive type, if for example n-type nitride semiconductor, Si, Se,
O、Sn、S等のIV族元素であり、p型窒化物半導体であれば、Mg、Zn、Cd、Be、Ca等のII族元素を指す。 O, Sn, a Group IV element S and the like, as long as the p-type nitride semiconductor, refers Mg, Zn, Cd, Be, a Group II element such as Ca. (以下、n型窒化物半導体に含まれる不純物をドナー、p型窒化物半導体に含まれる不純物をアクセプターという。) 【0011】前記超格子層の活性層に接近した側にある膜厚0.3μm以下の層は、不純物がドープされていないアンドープ層であることを特徴とする。 (Hereinafter,. The impurity contained in the n-type nitride semiconductor donor impurities contained in the p-type nitride semiconductor that acceptor) [0011] The film thickness 0.3μm in the side close to the active layer of the super lattice layer following layers is characterized in that impurities are undoped layer which is not doped. この超格子層におけるアンドープの領域の膜厚は好ましくは0.2μ The film thickness of the undoped region in the superlattice layer is preferably 0.2μ
m以下、さらに好ましくは0.1μm以下に調整する。 m or less, more preferably adjusted to 0.1μm or less.
下限は特に限定しないが、第1の窒化物半導体層若しくは第2の窒化物半導体層分の膜厚以上とすることが望ましい。 The lower limit is not particularly limited, it is desirable that the first nitride semiconductor layer or the second or the thickness of the nitride semiconductor layer fraction. このアンドープの超格子からなる領域は、n、p Region consisting of a superlattice of undoped, n, p
窒化物半導体層の少なくとも一方にあればよいが、好ましくは活性層を挟んで両方に形成する。 It may be in at least one of the nitride semiconductor layer, but is preferably formed on both sides of the active layer. なお、本請求項において、アンドープとは、意図的に不純物をドープしていない窒化物半導体を指し、例えば隣接する窒化物半導体から不純物が拡散して入ってくるものも、本発明ではアンドープと定義する。 In the present claim, undoped and is deliberately refers to nitride semiconductor not doped with impurities, for example, even those impurities from the adjacent nitride semiconductor enters diffused, in the present invention an undoped definition to. この場合、アンドープの窒化物半導体層の不純物濃度は、不純物が含まれる窒化物半導体層と接している側から徐々に少なくなっているような、勾配がついている場合が多い。 In this case, the impurity concentration of the undoped nitride semiconductor layer, as is gradually reduced from the side which is in contact with the nitride semiconductor layer containing impurities, in many cases attached gradient. 【0012】また前記超格子層が活性層に接して形成されていることを特徴とする。 [0012] wherein said superlattice layer is formed in contact with the active layer. このように超格子層の少なくとも一方を活性層に接して形成すると、例えばレーザ素子を作製した場合には、この超格子層が活性層の導波路となる光ガイド層と、光閉じ込め層であるクラッド層とを兼ねることができる。 With this form in contact with the active layer at least one of the superlattice layers, for example, when the laser device was fabricated in a light guide layer superlattice layer is a waveguide of the active layer is a light confinement layer it can also serve as a cladding layer. 【0013】さらにまた、前記第1の窒化物半導体層がAl X Ga 1-X N(0<X<1)よりなり、前記第2の窒化物半導体層がGaNよりなることを特徴とする。 [0013] Furthermore, the first nitride semiconductor layer is made of Al X Ga 1-X N ( 0 <X <1), the second nitride semiconductor layer is equal to or made of GaN. Al Al
GaNとGaNとの組み合わせにすると、Al組成比を次第に変えていく際に、一方のみのガス流量のみを調整するよいので、生産技術上非常に都合がよい。 When the combination of GaN and GaN, when will change gradually Al composition ratio, since good adjusting only the gas flow rate of only one, it is convenient very on production technology. またAl The Al
GaNに比べて結晶性の良いGaN層がバッファ層となるので、その上に成長するAlGaN層の結晶性も良くなる傾向にあり、全体として結晶性の良い超格子層を形成できる。 Since excellent crystallinity GaN layer as a buffer layer as compared to GaN, it is in the crystalline even better trend of the AlGaN layer grown thereon can be formed with good crystallinity superlattice layer as a whole. 【0014】 【発明の実施の形態】図1は本発明の窒化物半導体素子の具体的な構造を示す模式断面図であり、具体的にはレーザ素子の構造を示しており、8が活性層、7が超格子層よりなるn側クラッド層、10が超格子層よりなるp [0014] Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION is a schematic sectional view showing a specific structure of a nitride semiconductor device of the present invention, specifically shows the structure of the laser element, 8 is the active layer , n-side cladding layer 7 is formed of a superlattice layer, p the 10 is made of super lattice layer
側クラッド層である。 It is a side cladding layer. レーザ素子の場合、これら超格子層7、10はn、p両側の窒化物半導体層に存在させることが望ましいが、例えばLED、受光素子のような簡単な構造の窒化物半導体素子では、必ずしも両側にある必要はなく、いずれか一方の導電型の窒化物半導体層の中に存在させればよい。 If the laser device, these superlattice layer 7, 10 n, it is desirable to be present in the nitride semiconductor layer of p sides, for example LED, a nitride semiconductor device of simple structure, such as a light receiving element, not necessarily on both sides it is not necessary in, it is sufficient to present in either one conductivity type nitride semiconductor layer. 【0015】超格子を構成する第1の窒化物半導体層は、Alを含む窒化物半導体、好ましくは三元混晶のA [0015] The first nitride semiconductor layer constituting the super lattice, the nitride semiconductor containing Al, preferably a ternary mixed crystal A
X Ga 1-X N(0<X<1)とすると結晶性の良いものが得られやすい。 l X Ga 1-X N ( 0 <X <1) and easily obtained having good crystallinity to be. また第2の窒化物半導体層は、第1の窒化物半導体と組成が異なればどのようなものでもよいが、好ましくは第1の窒化物半導体よりもバンドギャップエネルギーが小さい窒化物半導体として、In Y Ga The second nitride semiconductor layer, What is may but Different composition as the first nitride semiconductor, preferably as a nitride semiconductor bandgap energy than the first nitride semiconductor is small, In Y Ga
1-Y N(0≦Y≦1)を選択する。 1-Y N (0 ≦ Y ≦ 1) selects. その中でもGaNとすると最も結晶性が良くなる。 When GaN Among its most crystalline is improved. 即ち、超格子層はAlGa In other words, the super lattice layer is AlGa
NとGaNとで構成すると、結晶性の良いGaNがバッファ層のような作用をして、AlGaNを結晶性良く成長できる。 When configured with the N and GaN, good crystallinity GaN is then acts like a buffer layer, AlGaN a good crystallinity can be grown. また単一膜厚が100オングストローム以下、さらに好ましくは70オングストローム以下、最も好ましくは50オングストローム以下の窒化物半導体層を成長、積層させることにより、窒化物半導体が弾性臨界膜厚以下となるために、AlGaNのような結晶中にクラックの入りやすい結晶でも、クラックが入ることなく膜質良く成長できる。 The single thickness of 100 angstroms or less, more preferably 70 angstroms or less, and most preferably grow a nitride semiconductor layer of 50 angstroms or less, by laminating, to a nitride semiconductor is less elastic critical thickness, also it enters easily crystals of cracks in the crystal, such as AlGaN, can quality may grow without cracks. 【0016】本発明の第1の態様では、超格子層よりなるn側クラッド層7、p側クラッド層の第1の窒化物半導体層のAl組成を活性層に接近するに従って小さくなるように調整している。 [0016] In a first aspect of the present invention, adjusted to be smaller as approaching the Al composition of the first nitride semiconductor layer of the super lattice layer made of n-side cladding layer 7, p-side cladding layer to the active layer doing. このようにn、p両クラッド層を超格子としてGRIN(gradient index waveguide) Thus n, GRIN and p both clad layer as superlattice (gradient index waveguide)
構造とすると、活性層の発光はAl組成の少ない領域で導波されて、縦モードが単一モードになりやすくなって閾値が低下する。 When a structure, light emission of the active layer is guided in a region less Al composition, longitudinal mode threshold is lowered more likely be a single mode. 図2に、図1のn型クラッド層7からp側クラッド層10までのエネルギーバンド図を示す。 Figure 2 shows an energy band diagram of the n-type cladding layer 7 in FIG. 1 to p-side cladding layer 10.
図2のようにn側クラッド層7、およびp側クラッド層10から活性層7に至るまでに、第1の窒化物半導体のAl組成を小さくすることにより、連続的にバンドギャップエネルギーを小さくして、GRIN構造を作製することにより、閾値が低下する傾向にある。 n-side cladding layer 7 as shown in FIG. 2, and from the p-side cladding layer 10 up to the active layer 7, by decreasing the Al composition of the first nitride semiconductor, continuously reducing the band gap energy Te, by making GRIN structure, tends threshold is lowered. なお活性層は多重量子井戸構造である場合を示している。 Note the active layer shows a case where the multiple quantum well structure. 【0017】一般にダブルへテロ構造のクラッド層は、 [0017] The cladding layer of generally double heterostructure is,
活性層よりもバンドギャップエネルギーを大きくする必要があるので、窒化物半導体素子のクラッド層には、例えばAlGaNのような、Alを含有する窒化物半導体が用いられる。 It is necessary to increase the bandgap energy than the active layer, the cladding layer of a nitride semiconductor device, for example, AlGaN, such as, a nitride semiconductor is used containing Al. AlGaNの場合、活性層との屈折率差、およびバンドギャップエネルギー差を設けるために、Al混晶比を多くすればよいのは理論的に解っているのであるが、Al X Ga 1 -X NはX値が大きくなるに従って、結晶中にクラックが入りやすくなる傾向にある。 For AlGaN, the refractive index difference between the active layer, and to provide a band gap energy difference, but can I increase the Al mixed crystal ratio is're found theoretically, Al X Ga 1 -X N in accordance with X value increases, there is a tendency that cracks tend to enter into the crystal.
そのため、クラッド層にAl混晶比の大きいAlGaN Therefore, a large Al content of the cladding layer AlGaN
を成長させることは難しい。 It is difficult to grow. 例えば、たとえ超格子といえども、Al混晶比Xが例えば0.5以上のAl X Ga For example, if even the superlattice, Al mixed crystal ratio X is, for example, 0.5 or more Al X Ga
1-X Nを、光閉じ込めのためのクラッド層として必要とする膜厚まで成長させることは難しい傾向にある。 The 1-X N, growing to a thickness which requires a cladding layer for light confinement is a difficult trend. ところが、本発明のように、GRIN構造とすると、Al混晶比の大きい層は最外層、つまり活性層から最も離れた層だけで良く、活性層に接近するに従って、Al混晶比が小さくなっているため、最外層にAl混晶比の大きい層を形成しやすくなる。 However, as in the present invention, when a GRIN structure, the layer with the greater Al mole fraction outermost layer need only a layer most distant words from the active layer, according to approach to the active layer, Al content is reduced and for that, it becomes easy to form the layer with the greater Al mole ratio in the outermost layer. そのため、クラッド層と活性層との屈折率差を大きくできるので、光閉じ込め効果が大きくなって、閾値が低下する。 Therefore, it is possible to increase the refractive index difference between the cladding layer and the active layer, the light confinement effect becomes large, the threshold is lowered. また屈折率が中心(活性層)から外側に向かって徐々に小さくなっているGRI The GRI the refractive index gradually decreases from the center (active layer) outwardly
N構造では、光が中心に集まりやすくなるため閾値が低下する。 The N structure, the threshold because light easily gather in the center decreases. 【0018】また本発明の第2の態様では、超格子層よりなるn側クラッド層7、p側クラッド層に含まれるドナー、アクセプターの濃度が活性層に接近するに従って、少なくなるように調整されている。 [0018] In a second aspect of the present invention, in accordance with the donor contained in the n-side cladding layer 7, p-side cladding layer composed of a superlattice layer, the concentration of the acceptor closer to the active layer is adjusted to be less ing. n側クラッド層のドナーとしては、Si、Ge、Sn、S、Oが用いられ、一般的にはSi、Snが用いられる。 The donor of the n-side cladding layer, Si, Ge, Sn, S, O is used, typically Si, Sn is used. p型クラッド層のアクセプターとしてはMg、Zn、Be、Caが用いられ、一般的にはMgが用いられる。 The acceptor of the p-type cladding layer Mg, Zn, Be, Ca is used, typically Mg is used. このようにn、 In this way n,
pクラッド層を超格子として、その超格子に含まれるドナー、アクセプター濃度を次第に小さくすると、クラッド層による活性層近傍の光吸収が少なくなるので、光損失が低下して閾値が低下する。 The p-cladding layer as superlattice and its donor contained in the superlattice, gradually reduce the acceptor concentration, the light absorption of the active layer near by the cladding layer is reduced, light loss threshold is lowered to decrease. さらに不純物濃度の少ない窒化物半導体、不純物濃度の大きい窒化物半導体に比較して結晶性がよい。 Less nitride of further impurity concentration semiconductor, good crystallinity compared to the larger nitride semiconductor impurity concentration. そのため不純物濃度の少ない結晶性の良いn、p両クラッド層で活性層を挟んだ構造とすると、結晶欠陥の少ない活性層が成長できるために、素子の寿命も長くなり、信頼性が向上すると共に、素子の耐圧も高くなる。 For that reason a good low crystallinity impurity concentration n, and sandwiched by the active layer in p both cladding layers, to fewer active layer crystal defects can be grown, the life of the device also increases, thereby improving the reliability , breakdown voltage of the device is also increased. 【0019】不純物はAlを含む第1の窒化物半導体層、第2の窒化物半導体層に両方ドープしても良いが、 The first nitride semiconductor layer impurities containing Al, may be both doped second nitride semiconductor layer but,
好ましくはいずれか一方にドープすることが望ましい。 Preferably it is desirable to dope to either.
これは変調ドープと呼ばれるもので、超格子層のいずれか一方の層に不純物をドープすることにより、超格子層全体の結晶性が良くなり、これも信頼性の高い素子を実現するのに効果的である。 This is called modulation doping, by doping an impurity into one of the layers of the superlattice layer, the better the crystallinity of the entire superlattice layer, which is also effective in realizing a highly reliable element is a basis. つまり、不純物をドープしない結晶性の良い層の上に不純物をドープした層を成長させると、不純物をドープした層の結晶性が向上するため、超格子層全体としての結晶性が良くなることによる。 That is, when growing a layer doped with impurities on the good crystallinity layer not doped with impurities, for improving the crystallinity of a layer doped with impurities, due to the crystallinity of the entire superlattice layer is improved . 【0020】不純物濃度としてはドナーの場合、n側クラッド層の最外層で1×10 17 〜5×10 20 /cm 3 、好ましくは5×10 17 〜1×10 20 /cm 3の範囲に調整する。 [0020] When the impurity concentration of the donor, n-side 1 × in the outermost layer of the cladding layer 10 17 ~5 × 10 20 / cm 3, preferably adjusted to a range of 5 × 10 17 ~1 × 10 20 / cm 3 to. また活性層近傍、例えば超格子層の低不純部濃度領域0.3μm以下では、1×10 19 /cm 3以下、さらに好ましくは5×10 18 /cm 3以下に調整する。 The active layer proximity, for example, the following low impurity portion density region 0.3μm superlattice layer, 1 × 10 19 / cm 3 or less, more preferably adjusted to below 5 × 10 18 / cm 3. なおドナーとしてSiを用いた場合、GaNマトリックスで現在のSIMSによる検出限界はおよそ5×10 16 /cm 3程度である。 In the case of using Si as a donor, the detection limit with the current SIMS in GaN matrix is approximately 5 × 10 16 / cm 3 order. 一方、アクセプターの場合、p側クラッド層の第2の態様の場合、最外層で1×10 17 〜5×10 21 On the other hand, if the acceptor, when the second embodiment of the p-side cladding layer, 1 × 10 17 ~5 × 10 21 in the outermost layer
/cm 3 、好ましくは5×10 17 〜1×10 21 /cm 3の範囲に調整する。 / Cm 3, preferably adjusted to the range of 5 × 10 17 ~1 × 10 21 / cm 3. また活性層近傍、例えば超格子層の低不純部濃度領域0.3μm以下では、1×10 19 /cm 3以下、さらに好ましくは5×10 18 /cm 3以下に調整する。 The active layer proximity, for example, the following low impurity portion density region 0.3μm superlattice layer, 1 × 10 19 / cm 3 or less, more preferably adjusted to below 5 × 10 18 / cm 3. 第2の態様の場合、最外層の不純物濃度よりもむしろ、低不純物濃度層の方が重要であり、活性層に接近した側の不純物濃度が1×10 19 /cm 3よりも多いと、光吸収が多くなり、閾値が低下しにくくなる傾向にある。 In the second embodiment, rather than the impurity concentration of the outermost layer, it is important towards the low impurity concentration layer, the impurity concentration of close to the active layer side is larger than 1 × 10 19 / cm 3, the light absorption is increased, the threshold tends to be less likely to decrease.
また、不純物濃度を多くしたことによる結晶性の低下により、寿命が短くなる傾向にある。 Further, the reduction in crystallinity due to the large amount of impurity concentration tends to life is shortened. 最も好ましくは不純物を意図的にドープしない状態、即ちアンドープとする。 Most preferably a state that is not intentionally doped with an impurity, i.e. an undoped. なおアクセプターしてMgを用いた場合、GaNマトリックスで現在のSIMSによる検出限界はおよそ5 In the case of using the Mg and acceptor, the detection limit with the current SIMS in GaN matrix is ​​about 5
×10 16 /cm 3程度である。 × is 10 16 / cm 3 order. 【0021】第3の態様は、本発明の最も好ましい態様を示し、第1の態様と、第2の態様とを結合させたものであり、超格子層の作用は同じであるので省略する。 A third aspect is omitted, it shows the most preferred embodiment of the present invention, a first aspect, which was coupled with a second aspect, since the effect of the superlattice layers is the same. 【0022】本発明の素子の大きな特徴として、全ての態様において、前記超格子層をn型窒化物半導体層、およびp型窒化物半導体層両方に設けた場合、n側の第1 [0022] A major feature of the device of the present invention, in all aspects, the case in which the superlattice layer n-type nitride semiconductor layer, and both the p-type nitride semiconductor layer, a first n-side
の窒化物半導体層には、p側の第1の窒化物半導体層よりもAl混晶比の大きい窒化物半導体層を有していることが望ましい。 The nitride semiconductor layer, it is desirable to have a large nitride semiconductor layer of Al mixed crystal ratio than the first nitride semiconductor layer of the p-side. 好ましくは活性層から最も離れた側にあるAlを含む第1の窒化物半導体層のAl混晶比を、p Preferably the Al content of the first nitride semiconductor layer containing Al in the farthest side from the active layer, p
側よりもn側の方を大きくする。 To increase toward the n-side than the side. これは光閉じ込めに関係する。 This is related to the optical confinement. 窒化物半導体の場合、n側には窒化物半導体基板、n側コンタクト層等の、クラッド層よりも屈折率が大きい透明な材料がクラッド層の外側に存在する。 When the nitride semiconductor, the n-side nitride semiconductor substrate, such as n-side contact layer, a transparent material having a refractive index greater than that of the cladding layer is present on the outside of the cladding layer. これらの材料はクラッド層から光が漏れるとその内部で光が導波して、レーザ素子ではレーザ光のFFPの形状を乱す。 These materials when light leaks from the cladding layer and waveguide light therein, disturbing the FFP shape of the laser beam in the laser element. また横モードがマルチとなって閾値を上昇させる原因ともなる。 Also becomes a cause of increasing the threshold transverse mode becomes multiple. そのため、n側の方に光が漏れないようにするために、Al混晶比の大きい第1の窒化物半導体層を含む超格子をn側の方に存在させるのである。 Therefore, in order to prevent light from leaking toward the n-side is the the presence of superlattice comprising a first nitride semiconductor layer having a large Al composition ratio toward the n-side. 一方、 on the other hand,
p側の方はFFPの形状を乱すようなものがp側クラッド層の外側にはほとんどないか、あったとしても膜厚が非常に薄いので導波しにくい。 Or not towards the p-side like disturb the shape of FFP little outside the p-side cladding layer, hardly guided the film thickness is very thin even if there. そのためp側にはAl混晶比の大きい第1の窒化物半導体層を、n側のように設けなくてもよい。 A first nitride semiconductor layer having a large therefore the p-side Al mixed crystal ratio, may not be provided as the n-side. またAl混晶比の大きい窒化物半導体層は少ないものに比較して抵抗率が高いため、p層側に存在させると、Vfが上昇しやすい傾向にある。 Since high compared to the larger nitride semiconductor layer of Al mixed crystal ratio is low resistivity and is present in the p-layer side, in Vf tends to rise. 【0023】さらに、本発明の次なる特徴として、全ての態様において、前記超格子層をn型窒化物半導体層、 Furthermore, as the next feature of the present invention, in all aspects, the superlattice layer n-type nitride semiconductor layer,
およびp型窒化物半導体層両方に設けた場合、n側にある超格子層全体の膜厚よりも、p側にある超格子層全体の膜厚を薄くすることが望ましい。 And the case of providing both p-type nitride semiconductor layer, than the superlattice layer total thickness on the n side, it is desirable to reduce the thickness of the entire superlattice layer on the p side. これは、n、pの窒化物半導体の抵抗率による。 This, n, according to the nitride semiconductor resistivity by p. 窒化物半導体を超格子とした場合、n型よりもp型の方が抵抗率が高い傾向にある。 If a nitride semiconductor was superlattice towards the p-type than the n-type resistivity tends to be higher. しかもAlを含む窒化物半導体はAlを含まないものよりも抵抗率が大きい。 Moreover nitride containing Al semiconductor has a large resistivity than containing no Al. p層側を厚くするとVfが高くなって、素子の発熱量が大きくなる傾向にある。 And Vf is increased when the thickness of the p layer side, there is a tendency that heat generation amount of the element increases. そのため、本発明のようにn層側よりも、p層側を薄くすることにより、Vfの上昇を抑えた信頼性の高い素子を作製することができる。 Therefore, than n layer side as in the present invention, by reducing the p layer side, it can be manufactured with high device reliability while suppressing an increase in Vf. 具体的な膜厚として、n側を10 Specific thickness, the n-side 10
0オングストローム以上、5μm以下、p層側は50オングストローム以上、2μm以下にすることが望ましい。 0 angstroms, 5 [mu] m or less, p layer side 50 angstroms, it is desirable to 2μm or less. 【0024】本発明の素子においてn側、p側にある超格子層には、少なくとも導電型を決定する不純物が含まれているが、前記のように不純物を変調ドープすると超格子層の結晶性が良くなり閾値が低下する。 [0024] n-side in the element of the present invention, the superlattice layer on the p side, while containing impurities to determine at least conductivity type, the crystallinity of the modulating doped with impurities as the superlattice layer well become the threshold is lowered. このような変調ドープの手法は、本発明の第2、第3の態様だけではなく、第1の態様に適用することもできる。 Such modulation doping technique, the second present invention, not only the third aspect may be applied to the first embodiment. ただし第1の態様において、不純物の濃度を必ずしも活性層に接近するに従って、小さくなるようにする必要はない。 However, in the first aspect, according to approach the concentration of impurities necessarily active layer, need not be smaller. 【0025】本発明の全ての態様において、超格子層の活性層に接近した側にある膜厚0.3μm以下の領域は、不純物がドープされていないアンドープ層であることが望ましいことは先に述べたが、さらに好ましくは0.2μm以下、最も好ましくは0.1μm以下とする。 In all embodiments of the invention, the film thickness 0.3μm or less of the area on the side close to the active layer of the super lattice layer, it is desirable impurities are undoped layer which is not doped previously It has been described, more preferably 0.2μm or less, and most preferably 0.1μm or less. 0.3μmよりもアンドープの領域が多いと、アンドープ領域の抵抗率が大きくなるので、閾値が上昇して素子が発熱しやすい傾向にある。 When the region of undoped greater than 0.3 [mu] m, since the resistivity of the undoped region increases, element threshold rises it tends to easily generate heat. 特にその傾向はp層側に強く、p層側のアンドープ領域はn層側よりも薄くすることが望ましい。 Especially this trend strongly p-layer side, the undoped region of the p-layer side is preferably made thinner than the n layer side. 但し、Mgのようなアクセプターはドナーよりも拡散しやすい傾向にあり、p層側のアンドープ層は、外側のMgをドープした層からMgが拡散されて完全なアンドープとなっておらず、p−の状態となっていることが多い。 However, the acceptor such as Mg tends to easily spread than the donor, an undoped layer of the p-layer side, Mg outside the Mg-doped layer is not a complete undoped been diffused, p- in many cases it has become a state. 【0026】次に、超格子層よりなるn側クラッド層7、p側クラッド層10は活性層8に接して形成すると、クラッド層の活性層に接近した領域が、光ガイド層となって導波路領域を形成し、閾値が低下することは前にも述べたが、クラッド層と活性層との間に、他の窒化物半導体よりなる層を形成することもできる。 Next, n-side cladding layer 7 made of super lattice layer, p-side cladding layer 10 be formed in contact with the active layer 8, a region close to the active layer of the cladding layer, and a light guide layer guide forming a waveguide region, it is mentioned before the threshold is lowered, formed between the cladding layer and the active layer, also forming a layer made of another nitride semiconductor. 例えばn For example n
側、p側クラッド層の活性層の最も接近した側にある窒化物半導体層と同一組成で、活性層の光ガイド層となる層を形成することもできる。 Side, the same composition as the nitride semiconductor layer on the closest side of the active layer of the p-side cladding layer can be formed a layer comprising a light guide layer of the active layer. また光ガイド層を本発明の第1の態様、第2の態様および第3の態様とすることもできる。 The first aspect of the present invention the light guide layer may be the second and third embodiments. 【0027】さらに、活性層は少なくとも一つの井戸層を有する量子井戸構造よりなる場合、図2のバンド図に示すように、p側の超格子層とその活性層との間に、井戸層よりもバンドギャップエネルギーが大きくAlを含む窒化物半導体よりなるキャップ層を0.1μm以下の膜厚で形成すると、レーザ素子、LED素子のような発光素子ではさらに高出力となる。 Furthermore, if the active layer is made of a quantum well structure having at least one well layer, as shown in the band diagram of FIG. 2, between the superlattice layers of the p-side and its active layer, than the well layer even if the band gap energy to form a capping layer comprising a nitride semiconductor containing large Al in the following film thickness 0.1 [mu] m, further a high output light-emitting element such as a laser device, LED elements. 好ましい膜厚としては800オングストローム以下、さらに好ましくは500 Preferred 800 Å or less film as thick, more preferably 500
オングストローム以下にする。 Angstrom be less than or equal to. 0.1μmよりも厚いとキャリアがこのエネルギーバリアのあるキャップ層をトンネル効果により通過できなくなり、出力の向上が少ない。 Thicker carrier can not pass through the tunnel effect a cap layer with the energy barrier than 0.1 [mu] m, less improvement in output. なおこのキャップ層は活性層に接してn側にも設けることができる。 Note The cap layer can also be provided in the n-side contact with the active layer. 【0028】 【実施例】 [実施例1](第3の態様) 図1は本発明の一実施例に係るレーザ素子の形状を示す模式的な断面図でありリッジストライプに垂直な方向で切断した際の図を示すものである。 [0028] EXAMPLES Example 1 cut in the (third embodiment) FIG. 1 is a direction perpendicular to the schematic sectional views ridge stripe showing the shape of a laser device according to an embodiment of the present invention It shows a diagram of when the. 以下、この図を元に本発明の素子を説明する。 Hereinafter will be described the elements of the present invention based on this plot. 【0029】(下地層)サファイアよりなる異種基板1 [0029] heterogeneous substrate 1 made of (the base layer) sapphire
の上に、MOVPE法を用いて500℃前後の低温でG Over, G at around 500 ° C. cold by MOVPE
aNよりなるバッファ層(図示せず)を200オングストロームの膜厚で成長させ、そのバッファ層の上に90 Buffer layer made of aN grown (not shown) to a film thickness of 200 Å, 90 on top of the buffer layer
0℃以上で、アンドープGaNよりなる下地層2を4μ At 0 ℃ above, 4 [mu] a base layer 2 made of undoped GaN
mの膜厚で成長させる。 It is grown to the thickness of m. この下地層は保護膜を部分的に表面に形成して、次に窒化物半導体基板の選択成長を行うための下地層として作用する。 The underlayer protective film is formed on the partially surface, then it acts as an underlying layer for performing selective growth of the nitride semiconductor substrate. そのため次の層を結晶性良く成長させるためアンドープとすることが最も好ましい。 Therefore it is most preferable that the undoped order to good crystallinity growth of the next layer. 下地層の膜厚はバッファ層よりも厚い膜厚で成長させて、10μm以下の膜厚に調整することが望ましい。 Thickness of the underlayer is grown in thickness larger than the buffer layer, it is preferable to adjust the film thickness of 10μm or less. 基板はサファイアの他、SiC、ZnO、スピネル、GaAs等、窒化物半導体を成長させるために知られている、窒化物半導体と異なる材料よりなる基板を用いることができる。 Substrate other sapphire, it can be used to SiC, ZnO, spinel, GaAs and the like, are known to grow a nitride semiconductor, a substrate made of a different material from the nitride semiconductor. なおこの下地層は結晶欠陥が例えば10 9個/cm 2以上と多く、窒化物半導体基板とはならない。 Note The underlayer many crystal defects, for example, 10 9 / cm 2 or more, not a nitride semiconductor substrate. 【0030】(保護膜3)下地層成長後、下地層2の表面に、ストライプ状のフォトマスクを形成し、CVD装置によりストライプ幅10μm、ストライプ間隔(窓部)2μmのSiO [0030] After the growth (protective film 3) underlying layer, the surface of the base layer 2, to form a stripe-shaped photomask, stripe width 10μm by CVD device, a stripe interval (window) 2 [mu] m SiO the 2よりなる保護膜3を1μmの膜厚で形成する。 The protective film 3 made of 2 is formed in a thickness of 1 [mu] m. 保護膜の形状としてはストライプ状、ドット状、碁盤目状等どのような形状でも良いが、窓部よりも保護膜の面積を大きくする方が、次に成長させる結晶欠陥の少ない窒化物半導体基板が得られる。 Protective film as the shape stripe, dot shape, but may have any shape cross-cut shape or the like, but is better to increase the area of ​​the protective film than the window portion, less nitride crystal defects which then grow the semiconductor substrate It is obtained. 保護膜の材料としては、例えば酸化ケイ素(SiO X )、窒化ケイ素(Si XY )、酸化チタン(TiO X )、酸化ジルコニウム(ZrO X )等の酸化物、窒化物、またこれらの多層膜の他、1200℃以上の融点を有する金属等を用いることができる。 As the material of the protective film, for example, silicon oxide (SiO X), silicon nitride (Si X N Y), titanium oxide (TiO X), an oxide such as zirconium oxide (ZrO X), nitrides, or these multilayer films other, and metal or the like having a 1200 ° C. or more melting point. 【0031】(窒化物半導体基板4)保護膜3形成後、 [0031] (nitride semiconductor substrate 4) After the protective film 3 formed,
MOVPE法を用い、アンドープGaNよりなる窒化物半導体基板4を10μmの膜厚で成長させる。 Using MOVPE, growing a nitride semiconductor substrate 4 made of undoped GaN with a thickness of 10 [mu] m. 成長後の窒化物半導体基板4は、表面に現れる結晶欠陥が下地層2よりも少なく、例えば10 7個/cm 2以下しかなく、結晶性の良い窒化物半導体を成長させるのに十分な窒化物半導体基板として使用できる。 Nitride semiconductor substrate 4 after growth, crystal defects less than underlayer 2 appearing on the surface, for example, 10 7 / cm 2 or less only without sufficient nitride to grow a good nitride semiconductor crystallinity It can be used as a semiconductor substrate. 【0032】(n側コンタクト層5)次に、窒化物半導体基板4の上に、Siを1×10 19 /cm 3ドープしたG [0032] (n-side contact layer 5) Next, on the nitride semiconductor substrate 4, and 1 × 10 19 / cm 3 doped with Si G
aNよりなるn側コンタクト層5を4μmの膜厚で成長させる。 The n-side contact layer 5 made of aN is grown to the thickness of 4 [mu] m. 【0033】(クラック防止層6)次に、Siを5×1 [0033] (crack preventing layer 6) Next, the Si 5 × 1
18 /cm 3ドープしたIn 0.06 Ga 0.94 Nよりなるクラック防止層6を0.15μmの膜厚で成長させる。 0 18 / cm 3 crack preventing layer 6 made of doped In 0.06 Ga 0.94 N is grown to the thickness of 0.15 [mu] m. なお、このクラック防止層は省略可能である。 Incidentally, the crack preventing layer may be omitted. 【0034】(n側クラッド層7=超格子層)次に1回目にSiを5×10 18 /cm 3ドープしたGaN層を25 [0034] The (n-side cladding layer 7 = superlattice layer) then the first GaN layer 5 × 10 18 / cm 3 doped with Si to 25
オングストローム成長させ、続いてアンドープAl 0.30 Angstrom grown, followed by an undoped Al 0.30
Ga 0.70 N層を25オングストロームの膜厚で成長させる。 The Ga 0.70 N layer is grown to the thickness of 25 angstroms. そして2回目に、Si含有ガスの量を若干少なくしてGaN層を25オングストローム成長させ、続いてA And second, the GaN layer by slightly reducing the amount of Si-containing gas is grown 25 Å, followed by A
l含有ガスの量を若干少なくして、アンドープで、およそAl 0.29 Ga 0.71 N層を25オングストロームの膜厚で成長させる。 by slightly reducing the amount of l-containing gas, an undoped, it is grown approximately to Al 0.29 Ga 0.71 N layer with a thickness of 25 Å. なお、Al 0.29 Ga 0.71 Nの混晶比は正確な値ではない。 Incidentally, the mixed crystal ratio of Al 0.29 Ga 0.71 N is not an exact value. 3回目以降は、GaN層の先に成長させたGaNよりもSiガス量をさらに少なくして、Si 3 subsequent times, further reducing the Si gas amount than GaN grown above the GaN layer, Si
ドープGaN層を成長させて、続いて先に成長させたA And the doped GaN layer is grown, followed by grown previously A
lGaNよりもAl含有量がさらに少ないアンドープA Even less undoped A is Al content than lGaN
lGaN層を成長させる。 To grow the lGaN layer. このようにして、Siの含有量が活性層に接近するに従って、徐々に少なくなって行くSiドープGaN層と、アンドープAl X Ga 1-X N層とを合わせて1.2μm(240ペア)成長させた後、 In this way, according to the content of Si approaches the active layer, and a Si-doped GaN layer gradually becomes smaller, by combining the undoped Al X Ga 1-X N layer 1.2 [mu] m (240 pairs) Growth after,
Si含有ガスを止め、アンドープGaN層を25オングストローム、先に成長させたAlGaNよりもさらにA It stopped Si-containing gas, an undoped GaN layer 25 angstroms, further than AlGaN grown above A
l含有量が少ないアンドープAlGaNを25オングストローム成長させる。 l content less undoped AlGaN is grown 25 Å. そしてAlGaNの組成のみを変化させながら、0.1μm(20ペア)の膜厚で最後がアンドープGaNと、アンドープGaNとになるように成長させることにより、Al含有量が次第に少なくなって行くAlGaNと、Si含有量が次第に少なくなって行くGaNとからなる超格子構造のn側クラッド層7を1.3μmの膜厚で成長させる。 And while changing only the composition of AlGaN, and last undoped GaN with a thickness of 0.1 [mu] m (20 pairs), by growing such that the undoped GaN, and AlGaN that Al content is gradually less and less the n-side cladding layer 7 of the superlattice structure composed of GaN that Si content is gradually less and less is grown to the thickness of 1.3 .mu.m. 【0035】(活性層8)次にアンドープIn 0.01 Ga [0035] (active layer 8) Then undoped an In 0.01 Ga
0.95 Nよりなる障壁層を100オングストロームの膜厚で成長させ、続いてアンドープIn 0.2 Ga 0.8 Nよりなる井戸層を30オングストロームの膜厚で成長させる。 0.95 a barrier layer made of N is grown to the thickness of 100 Å, followed is grown to the thickness of the well layer made of undoped In 0.2 Ga 0.8 N 30 Å.
障壁+井戸+障壁+井戸+障壁の順で、総膜厚360オングストロームの多重量子井戸構造(MQW)の活性層8を成長させる。 In order barrier + well + barrier + well + barrier, the active layer is grown 8 of multiple quantum well structure having a total thickness of 360 angstroms (MQW). 活性層は本実施例のようにアンドープでもよいし、またドナー及び/又はアクセプターをドープしても良い。 The active layer may be undoped like in this example, or may be doped with donor and / or acceptor. ドナー、アクセプターは井戸層、障壁層両方にドープしても良く、いずれか一方にドープしてもよい。 Donor, acceptor well layer may be doped into both the barrier layer may be doped to either one. 【0036】(p側キャップ層9)次に、Mgを1×1 [0036] (p-side cap layer 9) Next, 1 Mg × 1
20 /cm 3ドープしたp型Al 0.3 Ga 0.7 Nよりなるp 0 20 / cm 3 consisting of doped p-type Al 0.3 Ga 0.7 N p
側キャップ層9を300オングストロームの膜厚で成長させる。 Growing side cap layer 9 at a thickness of 300 angstroms. このp型キャップ層は0.1μm以下の膜厚で形成することにより素子の出力が向上する傾向にある。 The p-type cap layer tends to increase the output of the device by forming the following film thickness 0.1 [mu] m.
膜厚の下限は特に限定しないが、10オングストローム以上の膜厚で形成することが望ましい。 The lower limit of the thickness is not particularly limited, it is preferably formed of a film thickness of at least 10 angstroms. このキャップ層も省略可能である。 The cap layer can also be omitted. 【0037】(p側クラッド層10)次に1回目にアンドープGaN層を25オングストローム成長させ、続いてAl含有ガスをわずかに流してAlを極微量含有したAlGaN層を25オングストロームの膜厚で成長させる。 [0037] (p-side cladding layer 10) Then the undoped GaN layer is grown 25 Angstroms to 1 time, followed AlGaN layer that trace amount containing Al slightly flowing Al-containing gas to grow at a film thickness of 25 Å make. そして2回目に、同じくアンドープGaNを25オングストローム成長させ、続いてAl含有ガスの量を若干多くしてAlGaNを25オングストローム成長させる。 And second, also the undoped GaN is grown 25 Å, followed by slightly increasing the amount of Al-containing gas is 25 Å grow AlGaN with. 3回目以降は、先に成長させたAlGaNよりもA 3 times onward, A than AlGaN grown previously
l含有量が若干多いアンドープAlGaN層を成長させる。 l content grow slightly more undoped AlGaN layer. このようにして、アンドープGaN層25オングストロームと、Al含有量が若干ではあるが次第に多くなって行くアンドープAlGaN層25オングストロームとを交互に積層し、500オングストローム(10ペア)成長させる。 In this way, an undoped GaN layer 25 angstroms, it is a Al content is slightly but alternately stacking undoped AlGaN layer 25 Å gradually becomes many, 500 angstroms (10 pairs) are grown. 10ペア成長後、続いて、Mg含有ガスをわずかに流して、Mgを極微量ドープしたMgドープGaN層を25オングストローム成長させ、続いて先に成長させたアンドープAlGaN層よりもAl含有量が多いAlGaN層を25オングストロームの膜厚で成長させる。 After 10 pair growth, followed by a slight flow of Mg-containing gas, a Mg-doped GaN layer trace amount doped with Mg is grown 25 Angstroms, often Al content than the undoped AlGaN layer grown previously followed the AlGaN layer is grown to the thickness of 25 angstroms. 次に、活性層から離れるに従って、Mgの量が徐々に多くなって行くMgドープGaN層25オングストロームと、同じく活性層から離れるに従ってAlの量が次第に多くなって行くアンドープAl X Ga 1-X N層25オングストロームとを交互に積層して、最後にMg Then, the distance from the active layer, the undoped and Mg-doped GaN layer 25 angstroms amount of Mg is gradually becomes large, go again become the amount of Al is gradually more as the distance from the active layer Al X Ga 1-X N by laminating a layer 25 Å alternately, finally Mg
を8×10 19 /cm 3ドープしたGaN層を成長させ、その次にアンドープAl 0.2 Ga 0.8 N層を成長させ、合計で0.75μm(150ペア)成長させる。 The 8 × 10 19 / cm 3 doped GaN layer is grown next to the grown undoped Al 0.2 Ga 0.8 N layer, 0.75 .mu.m (0.99 pairs) are grown in total. このようにして、活性層から離れるに従って、Mg含有量が次第に多くなって行くGaN層と、Al含有量が次第に多くなって行くAlGaN層とからなる超格子構造のp側クラッド層10を0.8μmの膜厚で成長させる。 In this manner, as the distance from the active layer, and a GaN layer Mg content gradually becomes large, the p-side cladding layer 10 of super lattice structure consisting of the AlGaN layer Al content gradually becomes more zero. It is grown to the thickness of 8μm. 【0038】このように超格子層よりなるn側クラッド層7を1.3μm、(バンドギャップエネルギーが最大でAl 0.3 Ga 0.7 N)、p側クラッド層10を0.8μ The 1.3μm n-side cladding layer 7 in this way made of super lattice layer, the (Al 0.3 Ga 0.7 N with a maximum band gap energy), p-side cladding layer 10 0.8 micron
m(バンドギャップエネルギーが最大でAl 0.2 Ga 0.8 m (Al bandgap energy of at most 0.2 Ga 0.8
N)とを成長させることにより、活性層の発光が導波路領域で閉じ込められやすくなり、閾値の低下したレーザ素子を実現できる。 By growing the N), becomes luminescent active layer is likely to be confined in the waveguide region can be realized a reduced laser device threshold. 【0039】(p側コンタクト層11)最後に、p側クラッド層10の上に、Mgを1×10 20 /cm 3ドープしたp型GaNよりなるp側コンタクト層11を150オングストロームの膜厚で成長させる。 [0039] (p-side contact layer 11) Finally, on the p-side cladding layer 10, Mg and 1 × 10 20 / cm 3 p-side contact layer 11 made of doped p-type GaN with a thickness of 150 Angstroms to grow. 【0040】以上のようにして窒化物半導体を成長させたウェーハを反応容器内において、窒素雰囲気中700 [0040] In the above manner the wafer obtained by growing a nitride semiconductor in a reaction vessel in a nitrogen atmosphere 700
℃でアニーリングを行い、p型不純物をドープした層をさらに低抵抗化させた後、RIE(反応性イオンエッチング装置)により、n側コンタクト層5の表面を露出させる。 ℃ performed annealing at, After further reduce the resistance of the layer doped with p-type impurities, by RIE (reactive ion etching device) to expose the surface of the n-side contact layer 5. 【0041】次に、図1に示すようにp側コンタクト層11と、p側クラッド層10とをエッチングして、4μ Next, a p-side contact layer 11 as shown in FIG. 1, by etching the p-side cladding layer 10, 4 [mu]
mのストライプ幅を有するリッジ形状とする。 And ridge shape having a stripe width of m. さらにリッジの側面にZrO2よりなる絶縁膜22を形成した後、その絶縁膜を介して、NiとAuよりなるp電極2 Further, after forming the insulating film 22 on the side face of the ridge consisting of ZrO2, via the insulating film, p electrode 2 made of Ni and Au
0を形成し、一方、TiとAlよりなるn電極22を先ほど露出させたn側コンタクト層5の表面にストライプ状に形成する。 0 is formed, whereas, formed in stripes an n-electrode 22 consisting of Ti and Al on the surface of the n-side contact layer 5 which is just exposed. 【0042】以上のようにして、n電極とp電極とを形成したウェーハのサファイア基板を研磨して70μmとした後、ストライプ状の電極に垂直な方向で、基板側からバー状に劈開し、劈開面(11−00面)に共振器を作製する。 [0042] As described above, after a 70μm is polished sapphire substrate of the wafer to form the n electrode and the p-electrode, in a direction perpendicular to the stripe electrodes, cleaved from the substrate side into bars, making a resonator on the cleaved surface (11-00 surface). 共振器面にSiO SiO to the resonator surface 2とTiO 2よりなる誘電体多層膜を形成し、最後にp電極に平行な方向で、バーを切断してレーザ素子とする。 Forming a dielectric multilayer film made of 2 and TiO 2, finally in a direction parallel to the p-electrode, and laser devices by cutting the bar. 【0043】このレーザ素子の異種基板1の裏面側をヒートシンクに設置し、それぞれの電極をワイヤーボンディングして、室温でレーザ発振を試みたところ、室温でレーザ発振を示し、我々がJpn.J.Appl.Phys.Vol.36(199 [0043] established a back surface side of the heterogeneous substrate 1 in the laser element to the heat sink, each of the electrodes by wire bonding, was tried laser oscillation at room temperature, shows a laser oscillation at room temperature, we Jpn.J. Appl.Phys.Vol.36 (199
7)に発表したものに比較して、閾値が50%以上低下し、20mWの出力において、3000時間以上の連続発振を示し、しかもレーザ光の形状は上下左右対称な楕円形を有し単一モードであった。 Compared to those published in 7), a single threshold is lowered more than 50%, at the output of 20 mW, it shows a continuous oscillation of more than 3000 hours, yet the shape of the laser beam has a vertically symmetrical oval It was mode. 【0044】[実施例2](第1の態様) 実施例1において、n側クラッド層7を成長させる際に、GaN層にドープするSiの量を1×10 18 /cm 3 [0044] [Example 2] (First aspect) Example 1, when growing the n-side cladding layer 7, 1 × the amount of Si doping in GaN layer 10 18 / cm 3
と一定にし、AlGaN層のみ活性層に接近するに従って、Al混晶比を小さくする他は同様にして超格子層を成長させる。 And a constant, according to approach the AlGaN layer only active layer, in addition to reducing the Al mixed crystal ratio growing a superlattice layer in a similar manner. 但し、活性層に接近した側にある0.1μ However, 0.1 [mu] on the side close to the active layer
mの膜厚のGaN層とAlGaN層とを積層した領域は同様にしてアンドープとする。 Region by laminating a GaN layer and an AlGaN layer having a thickness of m and undoped similarly. 【0045】またp側クラッド層10を成長させる際に、GaNにドープするMgの量を5×10 19 /cm 3と一定にし、AlGaN層のみ活性層から離れるに従って、Al混晶比を大きくする他は同様にして超格子層を成長させる。 [0045] Further, when growing the p-side cladding layer 10, the amount of Mg to be doped into GaN was kept constant at 5 × 10 19 / cm 3, the distance from the AlGaN layer only the active layer, to increase the Al mixed crystal ratio others grow superlattice layer in the same manner. 但し、活性層に接近した側にある800オングストロームの膜厚のGaN層とAlGaN層とを積層した領域は、同様にしてアンドープとする。 However, the region formed by laminating a GaN layer and an AlGaN layer 800 Å thickness on the side close to the active layer is undoped in a similar manner. 【0046】その他は全て実施例1と同様にしてレーザ素子を作製したところ、このレーザ素子は実施例1に比較して若干閾値は上昇したが、20mWの出力において、2000時間以上の単一モードの連続発振を示した。 The others were manufactured laser element in the same manner as in Example 1, this laser element is slightly threshold compared to Example 1 was increased, at the output of 20 mW, single mode more than 2000 hours It showed a continuous oscillation. 【0047】[実施例3](第2の態様) 実施例1において、n側クラッド層7を成長させる際に、AlGaN層のAl混晶比をAl 0.20 Ga 0.80 Nと一定にして、GaNにドープするSiの量を活性層に接近するに従って少なくする他は同様にして超格子層を成長させる。 [0047] In Example 3 (second embodiment) in Example 1, when growing the n-side cladding layer 7, and the Al content of the AlGaN layer constant and Al 0.20 Ga 0.80 N, a GaN addition to decreases as the amount of Si doped approaching the active layer is grown a superlattice layer in a similar manner. 但し、活性層に接近した側にある0.1μm However, 0.1 [mu] m on the side close to the active layer
の膜厚のGaN層とAlGaN層とを積層した領域は同様にしてアンドープとする。 The region formed by laminating a GaN layer and an AlGaN layer having a thickness of the undoped similarly. 【0048】またp側クラッド層10を成長させる際に、AlGaNのAl混晶比をAl 0. 15 Ga 0.85 Nと一定にして、GaNにドープするMgの量を活性層から離れるに従って大きくする他は同様にして超格子層を成長させる。 [0048] Further, when growing the p-side cladding layer 10 and the Al mole fraction of the AlGaN constant at Al 0. 15 Ga 0.85 N, the other to increase with distance the amount of Mg doped into GaN active layer the growing a superlattice layer in a similar manner. 但し、活性層に接近した側にある800オングストロームの膜厚のGaN層とAlGaN層とを積層した領域は、同様にしてアンドープとする。 However, the region formed by laminating a GaN layer and an AlGaN layer 800 Å thickness on the side close to the active layer is undoped in a similar manner. 【0049】その他は全て実施例1と同様にしてレーザ素子を作製したところ、このレーザ素子も実施例1に比較して若干閾値は上昇したが、20mWの出力において、1000時間以上の単一モードの連続発振を示した。 The others were manufactured laser element in the same manner as in Example 1, slightly threshold has been elevated compared this laser device in Example 1, at the output of 20 mW, single mode over 1000 hours It showed a continuous oscillation. 【0050】[実施例4]実施例1においてp側キャップ層9を成長させない他は、実施例1と同様にしてレーザ素子を作製したところ、同一電流値での出力は実施例1のものに比較して、若干低下したが、20mWでの出力において、寿命は2500時間以上を示した。 [0050] Other not to grow a p-side cap layer 9 in Example 4 Example 1, were manufactured laser element in the same manner as in Example 1, the output of the same current value as in Example 1 in comparison, although slightly reduced, at the output of at 20 mW, life showed more than 2500 hours. 【0051】[実施例5]図3は本発明の他の実施例に係るレーザ素子の構造を示す模式断面図である。 [0051] [Embodiment 5] FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a laser device in accordance with another embodiment of the present invention. 図1と同一符号は同一部材を示しているものとする。 Figure 1 and the same reference numerals are assumed to indicate the same members. 以下この図を元に説明する。 Hereinafter will be described the Figure based. 【0052】実施例1と同様にして、サファイアよりなる異種基板1の上に、MOVPE法を用いてアンドープGaNよりなる下地層2を4μmの膜厚で成長させた後、ストライプ状の保護膜3を形成する。 [0052] In the same manner as in Example 1, on a heterogeneous substrate 1 made of sapphire, then the underlying layer 2 made of undoped GaN by MOVPE grown to a film thickness of 4 [mu] m, the stripe-shaped protective film 3 to form. 【0053】(窒化物半導体基板44)保護膜形成後、 [0053] (nitride semiconductor substrate 44) after the protective film is formed,
MOVPE法を用い、SiドープGaNよりなる窒化物半導体層を10μmの膜厚で成長させ、保護膜3上部をGaNで覆った後、HVPE装置に移送し、Gaメタル、HClガス、NH 3 、シランガスを用いて、Siを5×10 17 /cm 3ドープしたGaNよりなる窒化物半導体基板44を500μmの膜厚で成長させる。 Using MOVPE, a nitride semiconductor layer made of Si-doped GaN is grown to a thickness of 10 [mu] m, and transfer the protective film 3 upper back covered with GaN, the HVPE apparatus, Ga metal, HCl gas, NH 3, silane gas using the nitride semiconductor substrate 44 made of GaN was 5 × 10 17 / cm 3 doped with Si is grown to the thickness of 500 [mu] m. 成長後、 After the growth,
サファイア基板1、保護膜3、およびアンドープGaN Sapphire substrate 1, the protective film 3, and the undoped GaN
層領域を研磨除去し、窒化物半導体基板44を作製する。 The layer region removed by polishing to produce a nitride semiconductor substrate 44. 【0054】その後、MOVPE装置を用いて、窒化物半導体基板44(研磨側でない方)の上に、クラック防止層6から上の層を積層させる。 [0054] Then, using the MOVPE apparatus, on the nitride semiconductor substrate 44 (direction which is not polished side), to stack layers above the crack preventing layer 6. 成長後、研磨面の窒化物半導体基板にSiを高濃度にドープしたSi高濃度領域を形成し、n電極形成層44'とする。 After growth, Si high concentration region doped with Si at a high concentration in the nitride semiconductor substrate of the polishing surface is formed, and an n-electrode forming layer 44 '. 【0055】その後図3に示すようにリッジを形成し、 [0055] to form a ridge as shown in subsequent Figure 3,
n電極21を電極形成層44のほぼ全面に形成する以外は、実施例1と同様にしてレーザ素子を作製する。 Except for forming the n electrode 21 over substantially the entire surface of the electrode forming layer 44, to prepare a laser element in the same manner as in Example 1. 図3 Figure 3
に示すレーザ素子はSiをドープしたGaNを基板としているため、基板側から電極を取ることが可能となる。 The laser device shown in order that a substrate of GaN doped with Si, it is possible to take the electrode from the substrate side.
このレーザ素子も実施例1のレーザ素子とほぼ同等の特性を有する素子が得られた。 The laser device was also obtained element having substantially the same characteristics as the laser device of Example 1. 【0056】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の素子では活性層に接近するに従って、Al組成が少なくなるか、 [0056] As described in the foregoing, according to the device of the present invention approaches the active layer, or the Al composition is reduced,
および/または不純物濃度が少なくなるクラッド層を有していることにより、ほとんどの光が導波路内に閉じ込められ、レーザ光が単一モードとなり、閾値が低下する。 And / or by the impurity concentration has a smaller becomes the cladding layer, most of the light is confined in the waveguide, the laser beam is single mode, the threshold is lowered. そのためレーザ素子が高出力において、長寿命にできるようになったので、本発明を用いることにより、レーザを書き込み用光源として実用化させるのに非常に重要である。 In Therefore laser element of high output, so was able to long life, the use of the present invention, it is very important to practical use as a light source for writing laser. また本明細書では、最も過酷な条件で使用されるレーザ素子について説明したが、本発明はレーザ素子だけでなく、LED、受光素子のように窒化物半導体を用いた他のあらゆる電子デバイスに適用可能である。 Herein also toughest has been described laser device used in the condition, the present invention not only laser device, applied LED, in addition to any electronic devices using nitride semiconductor as the light-receiving element possible it is.

【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の一実施例に係るレーザ素子の構造を示す模式断面図。 Schematic cross-sectional view showing the structure of a laser device according to an embodiment of the BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. 【図2】 図1のn型クラッド層7からp側クラッド層10までのエネルギーバンドを示す図【図3】 本発明の他の実施例に係るレーザ素子の構造を示す模式断面図。 Figure 2 is a schematic sectional view showing a structure of a laser device according to another embodiment of FIG. 1. FIG. 3 of the present invention showing the energy band of the n-type cladding layer 7 in FIG. 1 to p-side cladding layer 10. 【符号の説明】 1・・・・異種基板2・・・・下地層3・・・・保護膜4、44・・・・窒化物半導体基板5・・・・n側コンタクト層6・・・・クラック防止層7・・・・n側クラッド層8・・・・活性層9・・・・p側キャップ層10・・・・p側クラッド層11・・・・p側コンタクト層20・・・・p電極21・・・・n電極22・・・・絶縁膜44'・・・n電極形成層 [Description of Reference Numerals] 1 ... substrate different 2 .... underlayer 3 ... protective film 4, 44 ... nitride semiconductor substrate 5 ... n-side contact layer 6 ... crack preventing layer 7 ... n-side cladding layer 8 .... active layer 9 ... p-side cap layer 10 ... p-side cladding layer 11 ... p-side contact layer 20 ... · · p electrode 21 ... n electrode 22 ... insulating film 44 '· · · n electrode forming layer

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−110139(JP,A) 特開 昭62−193192(JP,A) 特開 昭60−145686(JP,A) 特開 平7−15041(JP,A) 特開 平9−83016(JP,A) Jpn. Of the front page Continued (56) Reference Patent flat 5-110139 (JP, A) JP Akira 62-193192 (JP, A) JP Akira 60-145686 (JP, A) JP flat 7-15041 (JP , A) JP flat 9-83016 (JP, A) Jpn. J. J. Appl. Appl. Phys. Phys. , Vol. , Vol. 36(1997),Part 2,N o. 36 (1997), Part 2, N o. 12A,pp. 12A, pp. 1568−1571 (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) H01S 5/00 - 5/50 H01L 33/00 1568-1571 (58) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) H01S 5/00 - 5/50 H01L 33/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 n型窒化物半導体層とp型窒化物半導体層との間に量子井戸構造のInを含む活性層を有する窒化物半導体素子において、前記n型窒化物半導体層およびp型窒化物半導体層には、Alを含む第1の窒化物半導体層と、第1の窒化物半導体層と組成の異なる第2の窒化物半導体層とが積層された超格子層が設けられており、前記p型窒化物半導体層に設けられた超格子層と活性層との間には、井戸層よりもバンドギャップエネルギーが大きくAlを含む窒化物半導体よりなる層を有し、 (57) In the nitride semiconductor device having an active layer containing In of the quantum well structure between the Patent Claims 1 n-type nitride semiconductor layer and a p-type nitride semiconductor layer, the n the type nitride semiconductor layer and a p-type nitride semiconductor layer, a first nitride semiconductor layer containing Al, and the first nitride semiconductor layer is different from the second nitride semiconductor layer compositions are laminated superlattice layer is provided, between the p-type nitride superlattice layer disposed on the semiconductor layer and the active layer, a layer band gap energy than the well layer is made of nitride semiconductor containing large Al have,
    前記p型窒化物半導体層に設けられた超格子層全体の膜厚が前記n型窒化物半導体層に設けられた超格子層全体の膜厚よりも薄いことを特徴とする窒化物半導体素子。 Nitride semiconductor device, wherein the thickness of the entire superlattice layer provided on the p-type nitride semiconductor layer is thinner than the superlattice layer total thickness provided on the n-type nitride semiconductor layer. 【請求項2】 前記n型窒化物半導体層に設けられた超格子層全体の膜厚は100オングストローム以上5μm Wherein said n-type nitride semiconductor layer superlattice layer total thickness provided in the 100 angstroms 5μm
    以下であり、且つ前記p型窒化物半導体層に設けられた超格子層全体の膜厚は50オングストローム以上2μm Less and, and the p-type nitride superlattice layer total thickness provided on the semiconductor layer 50 angstroms 2μm
    以下であることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体素子。 The nitride semiconductor device according to claim 1, wherein the or less. 【請求項3】 前記超格子層を形成する窒化物半導体層の単一膜厚が100オングストローム以下の窒化物半導体層であることを特徴とする請求項1または2に記載の窒化物半導体素子。 Wherein the nitride semiconductor device according to claim 1 or 2 single thickness of the nitride semiconductor layers forming a superlattice layer is characterized in that it is a less nitride semiconductor layer 100 Å. 【請求項4】 前記超格子層には導電型を決定する不純物が含まれ、その不純物が、前記第1の窒化物半導体層、または前記第2の窒化物半導体層の少なくとも一方に含まれることを特徴とする請求項1乃至3の内のいずれか1項に記載の窒化物半導体素子。 Wherein said superlattice layer contains impurities that determine a conductive type, its impurity, the first nitride semiconductor layer, or be included in at least one of the second nitride semiconductor layer the nitride semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein. 【請求項5】 前記超格子層に含まれる導電型を決定する不純物が、活性層に接近するにつれて、少なくなるように調整されていることを特徴とする請求項4に記載の窒化物半導体素子。 Wherein said impurity for determining the conductivity type contained in the superlattice layer, as it approaches the active layer, a nitride semiconductor device according to claim 4, characterized in that it is adjusted to be less . 【請求項6】 前記第1の窒化物半導体層は活性層に接近するにつれて、Alの組成が少なくなるようにされており、且つ前記超格子層に含まれる導電型を決定する不純物が、活性層に接近するにつれて、少なくなるように調整されていることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体素子。 As wherein said first nitride semiconductor layer is closer to the active layer, which is as the composition of Al is reduced, and the impurity for determining the conductivity type contained in the superlattice layer, the active the nitride semiconductor device according to claim 1, characterized in that as it approaches the layer is adjusted to be less. 【請求項7】 前記n型窒化物半導体層、及びp型窒化物半導体層に設けられた超格子層は少なくとも一方が活性層に接して形成されていることを特徴とする請求項1 7. The method of claim 1, wherein the n-type nitride semiconductor layer, and a superlattice layer disposed on the p-type nitride semiconductor layer in which at least one is formed in contact with the active layer
    乃至6の内のいずれか1項に記載の窒化物半導体素子。 To nitride semiconductor device according to any one of the 6. 【請求項8】 前記第1の窒化物半導体層がAl Ga Wherein said first nitride semiconductor layer is Al X Ga
    1―X N(0<X<1)よりなること及び/又は前記第2の窒化物半導体層がGaNよりなることを特徴とする請求項1乃至7の内のいずれか1項に記載の窒化物半導体素子。 1-X N nitride according to any one of claims 1 to 7 (0 <X <1) than made possible and / or said second nitride semiconductor layer is equal to or made of GaN thing semiconductor element. 【請求項9】 前記窒化物半導体素子は、窒化物半導体基板上にn型窒化物半導体層、活性層、p型窒化物半導体層を順に有することを特徴とする請求項1乃至8の内のいずれか1項に記載の窒化物半導体素子。 Wherein said nitride semiconductor device, n-type nitride semiconductor layer on the nitride semiconductor substrate, an active layer, of claims 1 to 8, characterized in that it has a p-type nitride semiconductor layer in this order the nitride semiconductor device according to any one. 【請求項10】 前記窒化物半導体基板は、サファイア、SiC、ZnO、スピネル、GaAsからなる群から選ばれる異種基板上に窒化物半導体を成長させた基板であることを特徴とする請求項9に記載の窒化物半導体素子。 Wherein said nitride semiconductor substrate is sapphire, SiC, ZnO, spinel, in claim 9, characterized in that a substrate obtained by growing a nitride semiconductor on foreign substrates selected from the group consisting of GaAs nitride semiconductor device according. 【請求項11】 前記超格子層の活性層に接近した側にある膜厚0.3μm以下の層は、不純物がドープされていないアンドープ層であることを特徴とする請求項1乃至10の内のいずれか1項に記載の窒化物半導体素子。 Wherein said superlattice layer thickness 0.3μm following layers on the side close to the active layer of the of claims 1 to 10, characterized in that impurities are undoped layer which is not doped the nitride semiconductor device according to any one of.
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