JP3534227B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子に
関する。特に、III−Ｖ族化合物のＧａＮ、ＩｎＧａ
Ｎ、ＧａＡｌＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等を用いた半導体発光
素子に関する。
関する。特に、III−Ｖ族化合物のＧａＮ、ＩｎＧａ
Ｎ、ＧａＡｌＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等を用いた半導体発光
素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】青色光ないし紫外線を発生する発光ダイ
オード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）等の半
導体発光素子の材料としては、一般式ＩｎxＧａyＡｌz
Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１、０≦ｚ≦１）で表わされるIII−Ｖ族化合物半導体
が知られている。この化合物半導体は、直接遷移型であ
ることから発光効率が高く、また、Ｉｎ濃度によって発
光波長を制御できることから、発光素子用材料として注
目されている。
オード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）等の半
導体発光素子の材料としては、一般式ＩｎxＧａyＡｌz
Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１、０≦ｚ≦１）で表わされるIII−Ｖ族化合物半導体
が知られている。この化合物半導体は、直接遷移型であ
ることから発光効率が高く、また、Ｉｎ濃度によって発
光波長を制御できることから、発光素子用材料として注
目されている。
【０００３】このＩｎxＧａyＡｌzＮは大型の単結晶を
作製することが困難であるため、その結晶膜の製作にあ
たっては、異なる材料の基板上に成長させる、いわゆる
ヘテロエピタキシャル成長法が用いられており、一般に
はＣ面サファイア基板の上で成長させられる。しかし、
Ｃ面サファイア基板は高価であり、そのうえ大きな格子
不整合があり、成長した結晶中には転移密度１０8／ｃ
ｍ2〜１０11／ｃｍ2という多数の結晶欠陥が生じてしま
い、結晶性に優れた良質の結晶膜を得ることができない
という問題があった。
作製することが困難であるため、その結晶膜の製作にあ
たっては、異なる材料の基板上に成長させる、いわゆる
ヘテロエピタキシャル成長法が用いられており、一般に
はＣ面サファイア基板の上で成長させられる。しかし、
Ｃ面サファイア基板は高価であり、そのうえ大きな格子
不整合があり、成長した結晶中には転移密度１０8／ｃ
ｍ2〜１０11／ｃｍ2という多数の結晶欠陥が生じてしま
い、結晶性に優れた良質の結晶膜を得ることができない
という問題があった。
【０００４】そこで、Ｃ面サファイア基板上にＩｎxＧ
ａyＡｌzＮを成長させる際の格子不整合を小さくし、欠
陥の少ない結晶を得るため、Ｃ面サファイア基板の上に
多結晶又は非晶質のＡｌＮバッファ層や低温成長ＧａＮ
バッファ層を設ける方法が提案されている。この方法に
よれば、Ｃ面サファイア基板とバッファ層の間の格子不
整合が小さくなると共にバッファ層とＩｎxＧａyＡｌz
Ｎの格子不整合も小さくなるので、欠陥の少ない結晶膜
を得ることができる。しかし、この方法では、高価なＣ
面サファイア基板に加え、構造が複雑になることから一
層コスト高になるという問題があった。
ａyＡｌzＮを成長させる際の格子不整合を小さくし、欠
陥の少ない結晶を得るため、Ｃ面サファイア基板の上に
多結晶又は非晶質のＡｌＮバッファ層や低温成長ＧａＮ
バッファ層を設ける方法が提案されている。この方法に
よれば、Ｃ面サファイア基板とバッファ層の間の格子不
整合が小さくなると共にバッファ層とＩｎxＧａyＡｌz
Ｎの格子不整合も小さくなるので、欠陥の少ない結晶膜
を得ることができる。しかし、この方法では、高価なＣ
面サファイア基板に加え、構造が複雑になることから一
層コスト高になるという問題があった。
【０００５】また、基板としてＳｉＣ基板も検討されて
おり、ＳｉＣ基板では格子不整合が小さい。しかし、Ｓ
ｉＣ基板は、Ｃ面サファイア基板と比較してもかなり高
価につく（Ｃ面サファイア基板の価格の１０倍程度）と
いう欠点があった。
おり、ＳｉＣ基板では格子不整合が小さい。しかし、Ｓ
ｉＣ基板は、Ｃ面サファイア基板と比較してもかなり高
価につく（Ｃ面サファイア基板の価格の１０倍程度）と
いう欠点があった。
【０００６】そこで、安価なＳｉ基板やガラス基板を用
いて半導体発光素子を製作することが従来より望まれて
いる。そのためには、Ｓｉ基板やガラス基板の上に六方
晶系をしたｃ軸配向ＺｎＯ膜（バッファ層）を成長さ
せ、この上にＧａＮを含む半導体を形成してＩｎxＧａy
ＡｌzＮ系の発光素子を構成することが考えられる。
いて半導体発光素子を製作することが従来より望まれて
いる。そのためには、Ｓｉ基板やガラス基板の上に六方
晶系をしたｃ軸配向ＺｎＯ膜（バッファ層）を成長さ
せ、この上にＧａＮを含む半導体を形成してＩｎxＧａy
ＡｌzＮ系の発光素子を構成することが考えられる。
【０００７】Ｓｉ基板の上にＺｎＯバッファ層を設けた
ものでは、Ｃ面サファイア基板に比較すると、基板コス
トは１０分の１程度に抑えることができ、コストを安価
にすることができる。また、Ｃ面サファイア基板は絶縁
材料であるから、Ｃ面サファイア基板よりも上方にｐ側
電極とｎ側電極を設ける工夫が必要となり、構造が複雑
になるが、Ｓｉ基板には導電性を持たせることができる
ので、ｐ側電極を発光素子の上面に設け、ｎ側電極をＳ
ｉ基板の下面に設けることができ、素子構造を簡単にす
ることができる。
ものでは、Ｃ面サファイア基板に比較すると、基板コス
トは１０分の１程度に抑えることができ、コストを安価
にすることができる。また、Ｃ面サファイア基板は絶縁
材料であるから、Ｃ面サファイア基板よりも上方にｐ側
電極とｎ側電極を設ける工夫が必要となり、構造が複雑
になるが、Ｓｉ基板には導電性を持たせることができる
ので、ｐ側電極を発光素子の上面に設け、ｎ側電極をＳ
ｉ基板の下面に設けることができ、素子構造を簡単にす
ることができる。
【０００８】図１に示すものは、導電性Ｓｉ基板５２を
用いた従来の半導体発光素子５１の構造を示す断面図で
あって、導電性Ｓｉ基板５２の上にＺｎＯバッファ層５
３を形成し、その上にＩｎＧａＡｌＮバッファ層５４、
ｎ−ＩｎＧａＡｌＮクラッド層５５、ＩｎＧａＡｌＮ活
性層５６、ｐ−ＩｎＧａＡｌＮクラッド層５７を順次積
層し、さらにＳｉ基板５２の下面にｎ側電極５８を設
け、ｐ−ＩｎＧａＡｌＮクラッド層５７の上にｐ側電極
５９を設けている（特開平９−４５９６０号公報）。
用いた従来の半導体発光素子５１の構造を示す断面図で
あって、導電性Ｓｉ基板５２の上にＺｎＯバッファ層５
３を形成し、その上にＩｎＧａＡｌＮバッファ層５４、
ｎ−ＩｎＧａＡｌＮクラッド層５５、ＩｎＧａＡｌＮ活
性層５６、ｐ−ＩｎＧａＡｌＮクラッド層５７を順次積
層し、さらにＳｉ基板５２の下面にｎ側電極５８を設
け、ｐ−ＩｎＧａＡｌＮクラッド層５７の上にｐ側電極
５９を設けている（特開平９−４５９６０号公報）。
【０００９】しかし、このような構造の半導体発光素子
５１においては、ｐ側電極５９とｎ側電極５８の間に電
流を流して発光素子５１を発光させるためには、Ｓｉ基
板５２が低抵抗であるばかりでなく、ＺｎＯバッファ層
５３も低抵抗でなければならない。そのため、従来の発
光素子５１にあっては、ＺｎＯバッファ層５３にＡｌを
ドープすることによってＺｎＯバッファ層５３の比抵抗
を小さくしていた。
５１においては、ｐ側電極５９とｎ側電極５８の間に電
流を流して発光素子５１を発光させるためには、Ｓｉ基
板５２が低抵抗であるばかりでなく、ＺｎＯバッファ層
５３も低抵抗でなければならない。そのため、従来の発
光素子５１にあっては、ＺｎＯバッファ層５３にＡｌを
ドープすることによってＺｎＯバッファ層５３の比抵抗
を小さくしていた。
【００１０】そのため、ＺｎＯバッファ層５３にドープ
されているＡｌがＩｎＧａＡｌＮバッファ層５４やｎ−
ＩｎＧａＡｌＮクラッド層５５、ＩｎＧａＡｌＮ活性層
５６などへ拡散し、これらの半導体層における組成を変
化させ、発光素子５１の物性や光学的特性を変化させる
問題があった。
されているＡｌがＩｎＧａＡｌＮバッファ層５４やｎ−
ＩｎＧａＡｌＮクラッド層５５、ＩｎＧａＡｌＮ活性層
５６などへ拡散し、これらの半導体層における組成を変
化させ、発光素子５１の物性や光学的特性を変化させる
問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の技術的
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、ＺｎＯバッファ層の上方の半導体層の
組成を変化させることなくＺｎＯバッファ層を低抵抗化
することができる半導体発光素子を提供することにあ
る。
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、ＺｎＯバッファ層の上方の半導体層の
組成を変化させることなくＺｎＯバッファ層を低抵抗化
することができる半導体発光素子を提供することにあ
る。
【００１２】
【発明の開示】本発明の半導体発光素子は、導電性Ｓｉ
基板の上に低抵抗のＺｎＯバッファ層を形成し、このＺ
ｎＯバッファ層の上にＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）
で表わされる化合物半導体層を形成した半導体発光素子
において、前記Ｓｉ基板の下面にはｎ側電極が設けら
れ、かつ前記ＩｎxＧａyＡｌzＮの上面にはｐ側電極が
設けられており、前記導電性Ｓｉ基板の比抵抗が１Ω・
ｃｍ以下であり、前記ＺｎＯバッファ層は、その上方の
化合物半導体層の組成元素を含まず、前記ＺｎＯ層の比
抵抗が１Ω・ｃｍ以下であり、かつ前記ＺｎＯバッファ
層は、Ａｌ、Ｉｎ及びＧａを不純物元素として含まない
ことを特徴としている。
基板の上に低抵抗のＺｎＯバッファ層を形成し、このＺ
ｎＯバッファ層の上にＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）
で表わされる化合物半導体層を形成した半導体発光素子
において、前記Ｓｉ基板の下面にはｎ側電極が設けら
れ、かつ前記ＩｎxＧａyＡｌzＮの上面にはｐ側電極が
設けられており、前記導電性Ｓｉ基板の比抵抗が１Ω・
ｃｍ以下であり、前記ＺｎＯバッファ層は、その上方の
化合物半導体層の組成元素を含まず、前記ＺｎＯ層の比
抵抗が１Ω・ｃｍ以下であり、かつ前記ＺｎＯバッファ
層は、Ａｌ、Ｉｎ及びＧａを不純物元素として含まない
ことを特徴としている。
【００１３】ＺｎＯバッファ層の上にはＩｎxＧａyＡｌ
zＮ系の化合物半導体層が形成されているから、典型的
な元素としては、ＺｎＯバッファ層には、Ａｌ、Ｉｎ及
びＧａを不純物元素として含まない。これらの元素以外
の不純物元素としては、III族又はＶ族の元素である
Ｂ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ａｃ、Ｔｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉの群からなる少なくとも１つの元
素をＺｎＯバッファ層にドープさせることができる。
zＮ系の化合物半導体層が形成されているから、典型的
な元素としては、ＺｎＯバッファ層には、Ａｌ、Ｉｎ及
びＧａを不純物元素として含まない。これらの元素以外
の不純物元素としては、III族又はＶ族の元素である
Ｂ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ａｃ、Ｔｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉの群からなる少なくとも１つの元
素をＺｎＯバッファ層にドープさせることができる。
【００１４】本発明にあっては、上記のような比抵抗範
囲の低抵抗の導電性Ｓｉ基板の上に低抵抗のＺｎＯバッ
ファ層を形成しているので、発光素子の上面と下面に電
極を設けることができ、発光素子の構造を簡単にするこ
とができるものである。しかも、ＺｎＯバッファ層に
は、上層の化合物半導体層の組成元素をドープしていな
いので、ＺｎＯバッファ層から上層の化合物半導体層へ
不純物元素が拡大して上層の化合物半導体層の組成を変
化させることがなく、発光素子の物性及び光学的特性を
良好にすることができる。
囲の低抵抗の導電性Ｓｉ基板の上に低抵抗のＺｎＯバッ
ファ層を形成しているので、発光素子の上面と下面に電
極を設けることができ、発光素子の構造を簡単にするこ
とができるものである。しかも、ＺｎＯバッファ層に
は、上層の化合物半導体層の組成元素をドープしていな
いので、ＺｎＯバッファ層から上層の化合物半導体層へ
不純物元素が拡大して上層の化合物半導体層の組成を変
化させることがなく、発光素子の物性及び光学的特性を
良好にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図２は本発明の一実施形態による
ダブルへテロ接合構造の半導体発光素子１であって、Ｉ
ｎＧａＮ層６を発光層とする発光ダイオードや面発光型
レーザーダイオード等を表わしている。この半導体発光
素子１は、導電性Ｓｉ基板２の上に比抵抗の小さなＺｎ
Ｏバッファ層３を成長させ、ＺｎＯバッファ層３の上に
順次ｎ型ＧａＮ層４、ｎ型ＡｌＧａＮ層５、ＩｎＧａＮ
層（発光層）６、ｐ型ＡｌＧａＮ層７、ｐ型ＧａＮ層８
をエピタキシャル成長させたものであり、ｎ型ＧａＮ層
４、ｎ型ＡｌＧａＮ層５、ＩｎＧａＮ層（発光層）６、
ｐ型ＡｌＧａＮ層７及びｐ型ＧａＮ層８によってダブル
へテロ接合構造が構成されている。さらに、Ｓｉ基板２
の下面全面にはｎ側電極９が設けられ、ｐ型ＧａＮ層８
の上面には部分的にｐ側電極１０が形成されている。
ダブルへテロ接合構造の半導体発光素子１であって、Ｉ
ｎＧａＮ層６を発光層とする発光ダイオードや面発光型
レーザーダイオード等を表わしている。この半導体発光
素子１は、導電性Ｓｉ基板２の上に比抵抗の小さなＺｎ
Ｏバッファ層３を成長させ、ＺｎＯバッファ層３の上に
順次ｎ型ＧａＮ層４、ｎ型ＡｌＧａＮ層５、ＩｎＧａＮ
層（発光層）６、ｐ型ＡｌＧａＮ層７、ｐ型ＧａＮ層８
をエピタキシャル成長させたものであり、ｎ型ＧａＮ層
４、ｎ型ＡｌＧａＮ層５、ＩｎＧａＮ層（発光層）６、
ｐ型ＡｌＧａＮ層７及びｐ型ＧａＮ層８によってダブル
へテロ接合構造が構成されている。さらに、Ｓｉ基板２
の下面全面にはｎ側電極９が設けられ、ｐ型ＧａＮ層８
の上面には部分的にｐ側電極１０が形成されている。
【００１６】導電性Ｓｉ基板２は、比抵抗が１０Ω・ｃ
ｍ以下程度であれば実用に供しうるが、特に比抵抗が１
Ω・ｃｍ以下のものを用いるのが好ましい。また、Ｚｎ
Ｏバッファ層３も、不純物元素をドープすることによ
り、その比抵抗を１Ω・ｃｍ以下にしている。このよう
にＳｉ基板２もＺｎＯバッファ層３も低抵抗であるの
で、発光素子１の上下面に設けられたｐ側電極１０とｎ
側電極９との間に直流電圧を印加すると、Ｓｉ基板２及
びＺｎＯバッファ層３を通ってｐ側電極１０とｎ側電極
９の間に電流が流れ、ｐ側電極１０からＩｎＧａＮ層６
に電流が注入されて発光し、ＩｎＧａＮ層６から出た光
はｐ型ＧａＮ層８の上面のｐ側電極１０が設けられてい
ない領域から外部へ出射される。
ｍ以下程度であれば実用に供しうるが、特に比抵抗が１
Ω・ｃｍ以下のものを用いるのが好ましい。また、Ｚｎ
Ｏバッファ層３も、不純物元素をドープすることによ
り、その比抵抗を１Ω・ｃｍ以下にしている。このよう
にＳｉ基板２もＺｎＯバッファ層３も低抵抗であるの
で、発光素子１の上下面に設けられたｐ側電極１０とｎ
側電極９との間に直流電圧を印加すると、Ｓｉ基板２及
びＺｎＯバッファ層３を通ってｐ側電極１０とｎ側電極
９の間に電流が流れ、ｐ側電極１０からＩｎＧａＮ層６
に電流が注入されて発光し、ＩｎＧａＮ層６から出た光
はｐ型ＧａＮ層８の上面のｐ側電極１０が設けられてい
ない領域から外部へ出射される。
【００１７】このようにｐ側電極１０とｎ側電極９を発
光素子１の上下面に設けることができるので、発光素子
１は各化合物半導体層と両電極を直列に積んだだけの構
造になり、構造が簡略化される。また、実装時にも、下
面のｎ側電極９は回路基板上にダイボンドすることがで
きるので、回路基板への実装も簡単になる。さらには、
Ｃ面サファイア基板を用いた場合のように基板の上方で
両電極を設ける構造と比較して素子を小型化することが
できる。
光素子１の上下面に設けることができるので、発光素子
１は各化合物半導体層と両電極を直列に積んだだけの構
造になり、構造が簡略化される。また、実装時にも、下
面のｎ側電極９は回路基板上にダイボンドすることがで
きるので、回路基板への実装も簡単になる。さらには、
Ｃ面サファイア基板を用いた場合のように基板の上方で
両電極を設ける構造と比較して素子を小型化することが
できる。
【００１８】ここで、ＺｎＯバッファ層３の抵抗を下げ
るためにドープされる不純物元素（ドーパント）は、上
層の化合物半導体層に含まれない元素であって、この実
施形態の場合でいえば、Ｇａ、Ａｌ、Ｉｎ以外のIII族
元素又はＶ族元素である。すなわち、III族元素として
は、Ｂ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ａｃ、Ｔｌなどをドープする
ことができ、Ｖ族元素では、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｐ、Ａ
ｓ、Ｓｂ、Ｂｉなどをドープすることができる。このよ
うな上層の化合物半導体層に含まれない不純物元素をＺ
ｎＯバッファ層３にドープすることによってＺｎＯバッ
ファ層３を低抵抗すれば、ＺｎＯバッファ層３中の不純
物が上方の化合物半導体層へ拡散したとしても、各化合
物半導体層の組成が変化しにくく、発光素子の物性や光
学的特性を安定させることができる。
るためにドープされる不純物元素（ドーパント）は、上
層の化合物半導体層に含まれない元素であって、この実
施形態の場合でいえば、Ｇａ、Ａｌ、Ｉｎ以外のIII族
元素又はＶ族元素である。すなわち、III族元素として
は、Ｂ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ａｃ、Ｔｌなどをドープする
ことができ、Ｖ族元素では、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｐ、Ａ
ｓ、Ｓｂ、Ｂｉなどをドープすることができる。このよ
うな上層の化合物半導体層に含まれない不純物元素をＺ
ｎＯバッファ層３にドープすることによってＺｎＯバッ
ファ層３を低抵抗すれば、ＺｎＯバッファ層３中の不純
物が上方の化合物半導体層へ拡散したとしても、各化合
物半導体層の組成が変化しにくく、発光素子の物性や光
学的特性を安定させることができる。
【００１９】（その他の実施形態）本発明は図２に示し
たようなＩｎＧａＮ層６によるダブルへテロ接合構造の
半導体発光素子以外にも適用することができる。例え
ば、図３に示す半導体発光素子３１のように、導電性Ｓ
ｉ基板３２の上に低抵抗のＺｎＯバッファ層３３、ｎ型
ＧａＮ層３４及びｐ型ＧａＮ層３５を積層し、Ｓｉ基板
３２の下面にｎ側電極３６を形成するとともにｐ側Ｇａ
Ｎ層３５の上にｐ側電極３７を設けたものでもよい。ま
た、図示しないが、ガラス基板の上にＺｎＯバッファ
層、低温成長ＧａＮバッファ層、ｎ型ＧａＮ層及びｐ型
ＧａＮ層を積んだ構造の発光素子でもよい。
たようなＩｎＧａＮ層６によるダブルへテロ接合構造の
半導体発光素子以外にも適用することができる。例え
ば、図３に示す半導体発光素子３１のように、導電性Ｓ
ｉ基板３２の上に低抵抗のＺｎＯバッファ層３３、ｎ型
ＧａＮ層３４及びｐ型ＧａＮ層３５を積層し、Ｓｉ基板
３２の下面にｎ側電極３６を形成するとともにｐ側Ｇａ
Ｎ層３５の上にｐ側電極３７を設けたものでもよい。ま
た、図示しないが、ガラス基板の上にＺｎＯバッファ
層、低温成長ＧａＮバッファ層、ｎ型ＧａＮ層及びｐ型
ＧａＮ層を積んだ構造の発光素子でもよい。
【００２０】さらには、図４に示すように、導電性Ｓｉ
基板４２の上に低抵抗ＺｎＯバッファ層４３を形成し、
ｎ型ＧａＮクラッド層４４、ｐ型ＧａＮ活性層４５、ｐ
型ＧａＮクラッド層４６を積層し、ｐ側ＧａＮクラッド
層４６の上面の中央部を除く領域にＳｉＯ2膜４７を形
成し、ＳｉＯ2膜４７の上からｐ型ＧａＮクラッド層４
６の上にｐ側電極４８を設け、Ｓｉ基板４２の下面にｎ
側電極４９を設けた、レーザーダイオードや端面出射型
の発光ダイオードなどの半導体発光素子４１でもよい。
これらの場合には、ＺｎＯバッファ層には、Ｇａ以外の
III族元素やＶ族元素を不純物としてドープする。
基板４２の上に低抵抗ＺｎＯバッファ層４３を形成し、
ｎ型ＧａＮクラッド層４４、ｐ型ＧａＮ活性層４５、ｐ
型ＧａＮクラッド層４６を積層し、ｐ側ＧａＮクラッド
層４６の上面の中央部を除く領域にＳｉＯ2膜４７を形
成し、ＳｉＯ2膜４７の上からｐ型ＧａＮクラッド層４
６の上にｐ側電極４８を設け、Ｓｉ基板４２の下面にｎ
側電極４９を設けた、レーザーダイオードや端面出射型
の発光ダイオードなどの半導体発光素子４１でもよい。
これらの場合には、ＺｎＯバッファ層には、Ｇａ以外の
III族元素やＶ族元素を不純物としてドープする。
【００２１】また、従来例として図１に示した構造の半
導体発光素子において、ＺｎＯバッファ層にＩｎ、Ｇ
ａ、Ａｌ以外のIII族元素又はＶ族元素を不純物として
ドープすることにより、ＺｎＯバッファ層の比抵抗を小
さくするようにしてもよい。
導体発光素子において、ＺｎＯバッファ層にＩｎ、Ｇ
ａ、Ａｌ以外のIII族元素又はＶ族元素を不純物として
ドープすることにより、ＺｎＯバッファ層の比抵抗を小
さくするようにしてもよい。
【図１】従来例による半導体発光素子の構造を示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明の一実施形態による半導体発光素子の構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図３】本発明の別な実施形態による半導体発光素子の
構造を示す斜視図である。
構造を示す斜視図である。
【図４】本発明のさらに別な実施形態による半導体発光
素子の構造を示す斜視図である。
素子の構造を示す斜視図である。
２ 導電性Ｓｉ基板
３ ＺｎＯバッファ層
４ ｎ型ＧａＮ層
５ ｎ型ＡｌＧａＮ層
６ ＩｎＧａＮ層（発光層）
─────────────────────────────────────────────────────
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
Claims (2)
- 【請求項１】 導電性Ｓｉ基板の上に低抵抗のＺｎＯバ
ッファ層を形成し、このＺｎＯバッファ層の上にＩｎx
ＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、
０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表わされる化合物半導体層
を形成した半導体発光素子において、 前記Ｓｉ基板の下面にはｎ側電極が設けられ、かつ前記
ＩｎxＧａyＡｌzＮの上面にはｐ側電極が設けられてお
り、 前記導電性Ｓｉ基板の比抵抗が１Ω・ｃｍ以下であり、 前記ＺｎＯバッファ層は、その上方の化合物半導体層の
組成元素を含まず、前記ＺｎＯ層の比抵抗が１Ω・ｃｍ
以下であり、かつ前記ＺｎＯバッファ層は、Ａｌ、Ｉｎ
及びＧａを不純物元素として含まないことを特徴とする
半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記ＺｎＯバッファ層は、Ｂ、Ｓｃ、
Ｙ、Ｌａ、Ａｃ、Ｔｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｐ、Ａｓ、Ｓ
ｂ、Ｂｉの群からなる少なくとも１つの元素をドープす
ることによって低抵抗化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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19606998A JP3534227B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 半導体発光素子 |
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