JP3955367B2 - 光半導体素子およびその製造方法 - Google Patents

光半導体素子およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3955367B2
JP3955367B2 JP26531197A JP26531197A JP3955367B2 JP 3955367 B2 JP3955367 B2 JP 3955367B2 JP 26531197 A JP26531197 A JP 26531197A JP 26531197 A JP26531197 A JP 26531197A JP 3955367 B2 JP3955367 B2 JP 3955367B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
plane orientation
gan
plane
quantum well
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP26531197A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11112029A (ja
Inventor
哲也 竹内
範秀 山田
浩 天野
勇 赤▲崎▼
Original Assignee
フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー filed Critical フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー
Priority to JP26531197A priority Critical patent/JP3955367B2/ja
Priority to DE69838410T priority patent/DE69838410T2/de
Priority to EP98307849A priority patent/EP0905799B1/en
Priority to US09/162,708 priority patent/US6229151B1/en
Publication of JPH11112029A publication Critical patent/JPH11112029A/ja
Priority to US09/717,647 priority patent/US6569704B1/en
Priority to US09/813,570 priority patent/US20010010372A1/en
Priority to US09/992,192 priority patent/US6849472B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3955367B2 publication Critical patent/JP3955367B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/822—Materials of the light-emitting regions
    • H10H20/824—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP
    • H10H20/825—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP containing nitrogen, e.g. GaN
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3202—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth
    • H01S5/32025—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth non-polar orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/817—Bodies characterised by the crystal structures or orientations, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/0014—Measuring characteristics or properties thereof
    • H01S5/0035—Simulations of laser characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/021—Silicon based substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0213—Sapphire, quartz or diamond based substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04256—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
    • H01S5/04257—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration having positive and negative electrodes on the same side of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3201—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures incorporating bulkstrain effects, e.g. strain compensation, strain related to polarisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3202—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth
    • H01S5/320275—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth semi-polar orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34333—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on Ga(In)N or Ga(In)P, e.g. blue laser
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/817—Bodies characterised by the crystal structures or orientations, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
    • H10H20/818—Bodies characterised by the crystal structures or orientations, e.g. polycrystalline, amorphous or porous within the light-emitting regions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/819—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates
    • H10H20/821—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates of the light-emitting regions, e.g. non-planar junctions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

【０００１】
本明細書において、発光素子と受光半導体素子とを総称して光半導体素子あるいは光半導体装置と呼ぶ。光半導体素子に付いて適用される条件は特に断らないときは発光素子と受光半導体素子の双方に適用できるものとする。
また、本明細書では、慣行として数字に「上バー」を付して表記される結晶構造の指数を該数字に負号：「−」を前置して表記することとする。
さらに、「面方位ｓの面Ｓを該面方位ｓの方向に成長させる」ことを単に「面Ｓを成長させる」と記載することにする。面Ｓを成長面ともいう。
【０００２】
【産業上の利用分野】
本発明は光半導体装置に関し、特にGaN 系半導体を用いて組立られる発光素子と受光半導体素子の効率を改善するための構造に関する。
【０００３】
【従来の技術】
最近半導体発光素子や受光半導体素子の高効率化がより一層求められている。特に、B,Al,Ga,In等のIII族元素と窒素の化合物であるBN,AlN,GaN,InN等、およびそれらの混晶半導体（以下GaN系半導体と総称する）を用いたGaN系光半導体素子においては焦眉の課題である。
【０００４】
GaN系光半導体素子にはGaInN/GaN 歪量子井戸あるいはGaInN/GaInN 歪量子井戸を発光層として用いた青・緑色LED （発光ダイオード）や短波長LD（レーザダイオード）がある。またGaN系光半導体を用いた短波長受光半導体素子への期待も大きい。
そして、通常GaN系結晶の(0001)面を成長させて組立てたGaN系半導体歪層、例えばGa0.9In0.1N歪層において約１MV/cm という非常に大きなピエゾ電界が発生することが分っている。（T.Takeuchi et al.,Jpn. J. Phys. Vol.36(1997) pp.L382-L385参照）。
【０００５】
一般に量子井戸内部に電界が存在すると、電界が大きくなるに従い、量子井戸層のエネルギー帯は大きく傾く。すると電子、正孔の波動関数の形状は互い違いに偏り、両波動関数の重なり積分は小さくなる。言い換えると、発光効率もしくは吸収効率が下がるという光学的特性の大きな変化（量子閉じこめシュタルク効果）が起こる（D.A.B.Miller et al.,Phys.Rev.Lett. 53(1984)2173.参照）。
【０００６】
したがって、GaN系半導体歪量子井戸においてはピエゾ電界が上記の現象（量子閉じこめシュタルク効果）を引き起こし、光学的特性がもともと大きく変化していると考えられた。しかしながら、このピエゾ電界を制御する方法が不明で、それぞれの素子に適した光学的特性を得ることは困難であった。
【０００７】
一方、ｃ面内に等方的歪を導入しても光学利得は増加しないが、(1-100)面を成長させたGaNについて計算したところ、c面内に異方性歪があると光学利得が増加するとの知見も得られている（K. Domen et al., Appl. Phys. Lett. 70(8), 24 February 1997 pp.987-989参照）。しかしながらいかなる面を結晶成長させてGaN系光半導体を組立てるのが適切であるかは依然として不明であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は結晶成長の面方位を制御して高効率を有するGaN系光半導体素子の構造とその製造方法を与えることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため本発明のGaN系光半導体素子は歪量子井戸層のピエゾ電界ができるだけ小さくなる面方位を選んで素子の形成をおこなって組立てられる。例えばウルツ鉱型（WZ）結晶では通常用いられる{0001｝面の面方位±1°以内とは異なる面方位の面を成長させて歪量子井戸を形成している。閃亜鉛鉱型（ZB)結晶では｛111｝面の面方位±１°以内とは異なる面方位の面を成長させて歪量子井戸を形成している。半導体層を多層用いる本発明の光半導体素子では歪量子井戸のみをピエゾ電界のより小さな面方位で成長させてもよい。
【００１０】
【実施例】
発明者等はGaN系半導体の成長面方位を変えてピエゾ電界を調べ、その歪量子井戸層内に発生するピエゾ電界が変化することを知り、成長面方位によってピエゾ電界を制御することとした。
図１に示すウルツ鉱型GaN（WZ-GaN）系半導体の結晶構造１0を参照して以下にその原理を説明する。図１の一点鎖線11に沿って面方位を[0001]方向すなわちｃ軸方向から[2-1-10]方向を通って[000-1]方向まで傾けた場合に、これらの面方向の面をGaN上に成長させたGa0.9In0.1N歪量子井戸層内に発生するピエゾ電界は図２のグラフに示すように変化する。
【００１１】
図２の横軸は注目面の面方位が[0001]方向となす角を示し、0°が[0001]方向を、180°が[000-1]方向を示す。縦軸はピエゾ電界の大きさを表わし、[0001]方向あるいは[000-1]方向において発生するピエゾ電界が最大となることが分る。一方、[0001]方向と約40°、90°または約140°をなす方向では歪層内においてもピエゾ電界が全く発生しないことが判明した。この[0001]方向から[000-1]方向に傾ける際どの方向に向かって傾けても（例えば図１の一点鎖線1２などに沿っても）同じ結果となった。すなわち、ピエゾ電界は[0001]方向と当該面の面方位との角度差によって一意に決定される。言い換えると、動径rがｃ軸（[0001]方向）からの俯角θと[0001]方向の回り方位角φを有する球座標表示を採用すると、ピエゾ電界はφによらずθのみによって決定されるといえる。動径rが成長面の面方位を示している。
【００１２】
したがって、例えば量子井戸組立においてピエゾ電界が発生しない低指数面としては、[0001]方向と90°をなすものとして、{2-1-10}（A面）、{0-110}(M面)などが、約40°、140°をなすものとして{2-1-14}、{01-12}（R面）などが挙げられる。また、これらの面に等価なすべての面についても同様の結果となる。
Ga0.9In0.1N歪量子井戸層の組成比によりピエゾ電界の大きさは変化するが変化の様相はほとんど同じである。特にピエゾ電界が０になる[0001]方向から測った面方位90°は組成比によらず、他の二つの面方位も40°や140°から高々5°変化するにすぎない。
【００１３】
WZ-GaN系半導体の歪量子井戸層の場合と同様にGaN上に成長させた閃亜鉛鉱型GaN(ZB-GaN)系半導体層：Ga0.9In0.1N歪量子井戸層の場合を調べると以下のとおりであった。まず、ZB-GaN系半導体の結晶構造20を図３に示す。上記と同様に動径rが[001]方向からの俯角θ（傾きθ）と[001]方向の回りの方位角φを有する球座標表示を採用する。図３には、方位角φを一定とし、俯角θを変える動径rの第１、第２の経路が一点鎖線21,22で示されている。
第１の経路21を通る動径rの方向を成長面の方位とする歪量子井戸層内のピエゾ電界の動径の俯角θに対する変化は図４に示すとおりである。図４には、動径が[001]方向（θ＝0°）から[111]方向（θ＝54.7°）、[110]方向（θ＝90°）、[11-1]方向（θ＝125.3°）を通って[00-1]（θ＝180°）に至るφ＝45°の範囲がプロットしてある。縦軸はピエゾ電界の大きさE（θ）を表わし、[111]方向(θが約55°）あるいは[11-1]方向（θが約125°）において発生するピエゾ電界が最大となる。
【００１４】
一方、図５には[001]（θ＝0°）方向から出発し[011]（θ＝45°）方向、[010]（θ＝90°）方向、[01-1]（θ＝135°）方向をとおり[00-1]（θ＝180°）方向に至るφ＝90°の経路（第２の経路）の傾き（俯角）θを成長面の面方位とするGa0.9In0.1N歪量子井戸層のピエゾ電界がプロットしてある。この経路ではどの角θの値においてもピエゾ電界が全く発生しない。従って、ZB-GaN系半導体の歪量子井戸層の結晶では｛001｝面や｛011}面をはじめとして、経路２上の角θを面方位とする面およびその等価面を成長面とする歪量子井戸層はピエゾ電界をほとんど発生しない。また等価な面を有する歪量子井戸層は同じピエゾ電界を有する。
上記の知見に基づき発光素子と受光半導体素子を作成する方法に付いてのべる。まずWZ-GaN系半導体を使用する実施例について延べ、次いでZB-GaN系半導体を使用する実施例について簡単に補足する。
【００１５】
１ 発光素子の作成
発光素子においては、発光強度をたかめるためには波動関数の重なり積分をできるだけ大きくしてやればよい。そのためには発光層である量子井戸層内のピエゾ電界はできるだけ小さいほうがよい。重なり積分はピエゾ電界によっており、図６にピエゾ電界に対する重なり積分の大きさを示す。図２の場合と同じ組成の量子井戸層でその幅を３nmとした場合（Ａ）、および６nmとした場合（Ｂ）が示してある。しかし、通常作製される素子のほとんどは[0001]方向を成長面方位としているため、ピエゾ電界が最大となり、発光強度が最低になる素子構造を持っていることが判明した。そこで、発明者等は発生するピエゾ電界がより小さな面を成長面方位として選択して発光素子を組立てることとした。それらの面のうちピエゾ電界が殆ど発生しない面である[0001]方向と約40°、90°あるいは約140°をなす方位を持つ面（{2-1-10}、{0-110}、{2-1-14}、{01-12}面など）を成長面に選んで発光強度の大幅な増大を達成することが特に望ましい。
【００１６】
図７は、本発明の好適実施例の一つである発光素子30の簡略構造を示す。結晶成長方位を除けば、堆積される各層の組成は従来の発光素子の場合と同様である。
発光素子30の組立では、まずサファイア、SiC、GaN等の基板31にn型GaNコンタクト層33、n型AlGaNクラッド層34、多重歪量子井戸層35、p型AlGaNクラッド層36、ｐ型GaNコンタクト層37を順次堆積して形成する。その後n型GaNコンタクト層33とｐ型GaNコンタクト層37とのそれぞれには、それぞれの電極となるn電極38とp電極39とが形成されている。
多重歪量子井戸層35はGaInN/GaN多重歪量子井戸層あるいはGaInN/GaInN多重歪量子井戸層が普通に用いられる。
【００１７】
本実施例において、上記各層がピエゾ電界を殆ど発生しないように{2-1-10}面を成長させて形成する場合は、基板31の成長面はサファイア基板のとき{01-12}面、SiC基板とき{2-1-10｝面などが用いられる。特にSiC基板では{2-1-10｝基板が良好であった。この場合基板31の他の層は{2-1-10}面を成長させる。
本実施例の発光素子の性能Ａと、(0001)面を成長させて組立てた従来素子の性能Bとを図８に対比して示す。
{01-10}面を成長させて歪量子井戸を形成する場合は、基板31の成長面はサファイアやSiCでは{01-10}面を選択するのがよい。
図８には歪量子井戸の量子井戸幅に対する重なり積分＜Fh(x)Fe(x)>2の値を各素子につきプロットしてある。ここでFh(x)、Fe(x)はそれぞれ面の成長方向ｘの関数として表わした正孔と電子の波動関数である。図８から本実施例の素子は従来素子に比べ、少なくとも約２倍の重なり積分の値を有し、発光強度も略２倍に増大できることがわかる。
【００１８】
素子構造の別の例としては本願出願人による特許出願：特願平09-5339号の明細書に開示された端面発光型窒化物半導体レーザとすることもできる。該端面発光型窒化物半導体レーザは、サファイア基板にGaNバッファ層を堆積しその上にn型GaNコンタクト層、n型AlGaNクラッド層、GaN光導波路層、InGaN多重量子井戸層、p型GaN光導波路層、p型AlGaNクラッド層、ｐ型GaNコンタクト層を順次堆積して形成したものである。n型GaNコンタクト層とｐ型GaNコンタクト層とのそれぞれには、それぞれの電極となるn電極とp電極とが形成されている。
【００１９】
２ 受光半導体素子の作成
従来多く考えられた｛0001｝面を成長させて組立てる素子は、ピエゾ電界が大きく、重なり積分が小さな歪量子井戸を有する。無入力では大きなピエゾ電界によりエネルギー帯が大きく傾いているが、入射光により量子井戸の伝導度が大きくなり、傾いていたエネルギー帯が次第にその傾きを減じ重なり積分の値は大きくなり吸収が増加する。それにしたがって吸収端は短波長側に遷移して波長範囲が狭くなる。
すなわち入射光の増加により効率（光電変換率）が増加する。
【００２０】
一方、本発明の素子のようにピエゾ電界が無いか小さな歪量子井戸を用いる構成では、ピエゾ電界の変化の影響がほとんど無く、入射光の増加に伴う効率の増加や波長範囲の低下は起こらない。吸収すなわち受光半導体素子の効率も電子および正孔の波動関数の重なりに比例するので、図８から明らかなように、受光半導体素子の効率を高めるためには{0001}面とは別の面を選ぶ事が有利となるわけである。
素子の成長方法は発光素子の場合と同様であるが、一般に発光素子に比べ入射光の吸収をよくするため歪量子井戸の井戸幅広めにとる。
自己の発光した光の受光を同一素子でおこなう場合は、用途に応じた最適井戸幅が選べよう。
【００２１】
３ 第２の実施例について
現時点の製造技術の恩恵を十分に受けるために、歪量子井戸を除く部分は{0001}面を成長させ、専ら発光、吸収に係わる部分のみを所望の面方位とする製造方法で組立てた本発明の第２の実施例の光半導体素子50の断面を図９に示す。まず、従来技術によりSiC、GaN等の基板51上にn型GaNコンタクト層53、n型AlGaNクラッド層54を{0001}面方向に成長させ、その後、選択成長あるいは選択エッチングにより{2-1-14}面や{01-12}面を形成する。その後再結晶成長により今形成された面方位を持つGaInN/GaNあるいはGaInN/GaInN多重歪量子井戸層55を形成する。
【００２２】
ついで、さらに残りのp型AlGaNクラッド層56、ｐ型GaNコンタクト層57を順次堆積して形成する。p型AlGaNクラッド層56、ｐ型GaNコンタクト層57は井戸層55の面方位から{0001}面方位方向に結晶構造を変えて成長し、所定厚さの層となる。n型GaNコンタクト層53とｐ型GaNコンタクト層57とのそれぞれには、それぞれの電極となるn電極58とp電極59とが形成される。GaInN多重歪量子井戸層55の両側の成長面５５Ａ，５５Ｂが{01-12}面や{2-1-14}面となっている。p型AlGaNクラッド層56とｐ型GaNコンタクト層57は成長面を平坦にして次のプロセスを容易にするため数μm厚にするのがよい。
また前記従来例と同様に基板51にAlNバッファ層52等を成長させるのがより好ましい。
【００２３】
４ ZB-GaN系光半導体素子
上記説明ではWZ--GaN系光半導体素子について述べたが、ZB-GaN系光半導体素子についても同じ技術思想が用いられる。こんどは図４に示すような成長面とピエゾ電界の関係を考慮して成長面の方位が選択される。現在{001}面を成長させたZB-GaN系光半導体層が結晶品質も良くピエゾ電界もほとんど発生しないので歪量子井戸層の成長面として好もし選択である。
【００２４】
上記いずれの実施例でも、歪量子井戸層をピエゾ電界が略０になる面方位に成長させるとしているが、結晶成長方法や他の回路との整合を考えたときは必ずしもピエゾ電界が０となる面方位を選ばずに、他の条件との兼ね合いでよりピエゾ電界の小さな面方位を選択するのが実際的なこともある。
また、AlN等のGaNとは異なる化合物半導体に基づく素子の場合も、結晶構造の型が同じであればピエゾ電界の面方位依存性はほとんど同じであり（ピエゾ電界が０となる面方位傾きθは高々１０°程度の変化である）、前記実施例の説明で開示した技術思想を用いて当業者は容易に光半導体素子を製造できよう。
第２の実施例では歪量子井戸層の上下の層は同じ面方位の面を成長させたが、互いに異なる面方位の面を成長させることもできる。現在{0001}面の成長が容易であり、上記実施例では{0001}面が双方の成長面として採用された。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の光半導体素子は効率が高く発光素子の小電力化、長素子寿命化が可能となる。また受光半導体素子を含む装置のが雑音指数の低減が可能となる。
また動作中の波長範囲の変動が少ないので素子設計および該素子を用いた回路の設計が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】WZ-GaN系半導体の結晶構造を示す図である。
【図２】WZ--GaN系半導体量子井戸の成長面面方位に対する量子井戸に発生するピエゾ電界の大きさの変化を示すグラフである。
【図３】ZB-GaN系半導体の結晶構造を示す図である。
【図４】ZB-GaN系半導体量子井戸の成長面面方位の第１の経路に対する量子井戸に発生するピエゾ電界の大きさの変化を示すグラフである。
【図５】ZB-GaN系半導体量子井戸の成長面面方位の第２の経路に対する量子井戸に発生するピエゾ電界の大きさの変化を示すグラフである。
【図６】量子井戸に発生するピエゾ電界に対する重なり積分の値を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施例の光半導体素子の断面図である。
【図８】本発明の光半導体素子と従来技術による半導体素子における量子井戸での波動関数の重なり積分を井戸幅の関数としてプロットしたグラフである。
【図９】本発明の第２の実施例の光半導体素子の断面図である。
【符号の説明】
10 WZ-GaN系半導体素子の結晶構造
20 ZB-GaN系半導体素子の結晶構造
30、50 光半導体素子
31、51 基板
52 AlNバッファ層
33、53 n型GaNコンタクト層
34、54 n型AlGaNクラッド層
35、55 歪量子井戸層
36、56 p型AlGaNクラッド層
37、57 ｐ型GaNコンタクト層
38、58 n電極
39、59 p電極
55A、55B GaInN多重歪量子井戸層55の両側の成長面

Claims (7)

  1. III族-窒化物発光層を含む発光半導体素子を製造する方法であって、
    前記III族-窒化物発光層内のピエゾ電界の電界強度を制御するよう当該前記III族-窒化物発光層の面方位を選択するステップと、
    ウルツ鉱型結晶構造を有する前記III族-窒化物を前記選択された面方位で成長させるステップとを備え、
    前記選択された面方位が、前記ウルツ鉱型結晶構造の｛０００１｝方向から少なくとも１０°傾いていることを特徴とする方法。
  2. さらに、前記発光層内の電界の大きさを減少させるよう、前記面方位を選択するステップを備える、請求項１に記載の方法。
  3. さらに、ウルツ鉱型結晶構造を有する前記発光層を、ウルツ鉱型結晶構造の｛０００１｝方向から前記傾いた面で成長させるステップであって、前記面の傾きを、３０°から５０°の間、８０°から１００°の間、そして１３０°から１５０°の間の角度から選択するものである、請求項１に記載の方法。
  4. III族-窒化物発光層を含む発光半導体素子を製造する方法であって、
    前記III族-窒化物発光層内の自発的な電界強度を制御するよう当該前記III族-窒化物発光層の面方位を選択するステップと、
    ウルツ鉱型結晶構造を有する前記III族-窒化物を前記選択された面方位で成長させるステップとを備え、
    前記選択された面方位が、前記ウルツ鉱型結晶構造の｛０００１｝方向から少なくとも１０°傾いていることを特徴とする方法。
  5. さらに、前記発光層内の電界の大きさを減少させるよう、前記面方位を選択するステップを備える、請求項４に記載の方法。
  6. III族-窒化物発光層を含む発光半導体素子を製造する方法であって、
    前記III族-窒化物発光層内のピエゾ電界と自発的な電界を合成した電界の大きさを減少させるよう、当該前記III族-窒化物発光層の面方位を選択するステップと、
    ウルツ鉱型結晶構造を有する前記III族-窒化物を前記選択された面方位で成長させるステップとを備え、
    前記選択された面方位が、前記ウルツ鉱型結晶構造の｛０００１｝方向から少なくとも１０°傾いていることを特徴とする方法。
  7. さらに、ウルツ鉱型結晶構造を有する前記発光層を、ウルツ鉱型結晶構造の｛０００１｝方向から前記傾いた面で成長させるステップであって、前記面の傾きを、８０°から１００°の間の角度から選択するものである、請求項６に記載の方法。
JP26531197A 1997-09-30 1997-09-30 光半導体素子およびその製造方法 Expired - Lifetime JP3955367B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26531197A JP3955367B2 (ja) 1997-09-30 1997-09-30 光半導体素子およびその製造方法
DE69838410T DE69838410T2 (de) 1997-09-30 1998-09-28 Herstellungsverfahren einer optischen Halbleitervorrichtung
EP98307849A EP0905799B1 (en) 1997-09-30 1998-09-28 Method of fabricating an optical semiconductor device
US09/162,708 US6229151B1 (en) 1997-09-30 1998-09-29 Group III-V semiconductor light emitting devices with reduced piezoelectric fields and increased efficiency
US09/717,647 US6569704B1 (en) 1997-09-30 2000-11-21 Group III-V semiconductor light emitting devices with reduced piezoelectric fields and increased efficiency
US09/813,570 US20010010372A1 (en) 1997-09-30 2001-03-20 Method of fabricating a group III-V semiconductor light emitting device with reduced piezoelectric fields and increased efficiency
US09/992,192 US6849472B2 (en) 1997-09-30 2001-11-13 Nitride semiconductor device with reduced polarization fields

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26531197A JP3955367B2 (ja) 1997-09-30 1997-09-30 光半導体素子およびその製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007054757A Division JP5064839B2 (ja) 2007-03-05 2007-03-05 光半導体素子およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11112029A JPH11112029A (ja) 1999-04-23
JP3955367B2 true JP3955367B2 (ja) 2007-08-08

Family

ID=17415444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26531197A Expired - Lifetime JP3955367B2 (ja) 1997-09-30 1997-09-30 光半導体素子およびその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (3) US6229151B1 (ja)
EP (1) EP0905799B1 (ja)
JP (1) JP3955367B2 (ja)
DE (1) DE69838410T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011007594A1 (ja) 2009-07-15 2011-01-20 住友電気工業株式会社 Iii族窒化物半導体光素子

Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69835216T2 (de) 1997-07-25 2007-05-31 Nichia Corp., Anan Halbleitervorrichtung aus einer nitridverbindung
JP3955367B2 (ja) * 1997-09-30 2007-08-08 フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー 光半導体素子およびその製造方法
US6849472B2 (en) * 1997-09-30 2005-02-01 Lumileds Lighting U.S., Llc Nitride semiconductor device with reduced polarization fields
JP3770014B2 (ja) 1999-02-09 2006-04-26 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
KR100683877B1 (ko) 1999-03-04 2007-02-15 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 질화물 반도체 레이저소자
JP2001007379A (ja) * 1999-06-24 2001-01-12 Sharp Corp 窒化ガリウム系化合物半導体受光素子
US6590336B1 (en) 1999-08-31 2003-07-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. Light emitting device having a polar plane piezoelectric film and manufacture thereof
US6821805B1 (en) * 1999-10-06 2004-11-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device, semiconductor substrate, and manufacture method
DE19953839A1 (de) * 1999-11-09 2001-05-10 Paul Drude Inst Fuer Festkoerp Hocheffiziente UV-Emitter auf Nitridhalbleiterbasis
EP1104031B1 (en) * 1999-11-15 2012-04-11 Panasonic Corporation Nitride semiconductor laser diode and method of fabricating the same
US6515313B1 (en) * 1999-12-02 2003-02-04 Cree Lighting Company High efficiency light emitters with reduced polarization-induced charges
JP3929008B2 (ja) * 2000-01-14 2007-06-13 シャープ株式会社 窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法
JP2002043592A (ja) 2000-05-19 2002-02-08 Agilent Technol Inc 光導電性スイッチ
JP2002164623A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 窒化物半導体レーザ及びその製造方法
JP4712241B2 (ja) * 2000-12-15 2011-06-29 宣彦 澤木 半導体レーザ素子およびその製造方法
JP2002374003A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Ngk Insulators Ltd 半導体素子、及び半導体素子用基板
WO2003003469A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-09 Neokismet, L.L.C. Quantum well energizing method and apparatus
JP2003092426A (ja) * 2001-09-18 2003-03-28 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法
US6683327B2 (en) * 2001-11-13 2004-01-27 Lumileds Lighting U.S., Llc Nucleation layer for improved light extraction from light emitting devices
JP4307113B2 (ja) * 2002-03-19 2009-08-05 宣彦 澤木 半導体発光素子およびその製造方法
US8809867B2 (en) * 2002-04-15 2014-08-19 The Regents Of The University Of California Dislocation reduction in non-polar III-nitride thin films
KR101288489B1 (ko) * 2002-04-15 2013-07-26 더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 무극성 질화(알루미늄, 붕소, 인듐, 갈륨) 양자우물 및이형구조 재료 및 장치
US6876009B2 (en) 2002-12-09 2005-04-05 Nichia Corporation Nitride semiconductor device and a process of manufacturing the same
US7071494B2 (en) * 2002-12-11 2006-07-04 Lumileds Lighting U.S. Llc Light emitting device with enhanced optical scattering
US6900067B2 (en) 2002-12-11 2005-05-31 Lumileds Lighting U.S., Llc Growth of III-nitride films on mismatched substrates without conventional low temperature nucleation layers
US7747660B1 (en) * 2003-03-24 2010-06-29 Symantec Operating Corporation Method and system of providing access to a virtual storage device
JP5096677B2 (ja) * 2003-04-15 2012-12-12 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 非極性（Ａｌ、Ｂ、Ｉｎ、Ｇａ）Ｎ量子井戸
FR2855653B1 (fr) * 2003-05-27 2005-10-21 Thales Sa Structure amorphe de couplage optique pour detecteur d'ondes electromagnetiques et detecteur associe
US7348600B2 (en) * 2003-10-20 2008-03-25 Nichia Corporation Nitride semiconductor device, and its fabrication process
US8035113B2 (en) * 2004-04-15 2011-10-11 The Trustees Of Boston University Optical devices featuring textured semiconductor layers
JP2007533164A (ja) * 2004-04-15 2007-11-15 トラスティーズ オブ ボストン ユニバーシティ テクスチャ出しされた半導体層を特徴とする光学装置
US7956360B2 (en) * 2004-06-03 2011-06-07 The Regents Of The University Of California Growth of planar reduced dislocation density M-plane gallium nitride by hydride vapor phase epitaxy
FI20041213A0 (fi) * 2004-09-17 2004-09-17 Optogan Oy Puolijohdeheterorakenne
US7432531B2 (en) * 2005-02-07 2008-10-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device
JP4917319B2 (ja) * 2005-02-07 2012-04-18 パナソニック株式会社 トランジスタ
US7341878B2 (en) * 2005-03-14 2008-03-11 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Wavelength-converted semiconductor light emitting device
US7804100B2 (en) * 2005-03-14 2010-09-28 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Polarization-reversed III-nitride light emitting device
WO2006101002A1 (ja) * 2005-03-22 2006-09-28 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho 半導体発光素子と半導体受光素子とその製造方法
JP4939014B2 (ja) 2005-08-30 2012-05-23 国立大学法人徳島大学 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子およびｉｉｉ族窒化物半導体発光素子の製造方法
US7951617B2 (en) 2005-10-06 2011-05-31 Showa Denko K.K. Group III nitride semiconductor stacked structure and production method thereof
JP2007329418A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Rohm Co Ltd 窒化物半導体発光素子
JP4984119B2 (ja) * 2006-08-28 2012-07-25 スタンレー電気株式会社 窒化物半導体結晶ないしそれを用いた発光素子及びその製造方法
JP2008108924A (ja) * 2006-10-26 2008-05-08 Matsushita Electric Works Ltd 化合物半導体発光素子およびそれを用いる照明装置ならびに化合物半導体発光素子の製造方法
JP2010509177A (ja) * 2006-11-15 2010-03-25 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 有機金属化学気相成長法による、高品質のＮ面ＧａＮ、ＩｎＮおよびＡｌＮならびにそれらの合金のヘテロエピタキシャル成長の方法
US8193020B2 (en) * 2006-11-15 2012-06-05 The Regents Of The University Of California Method for heteroepitaxial growth of high-quality N-face GaN, InN, and AlN and their alloys by metal organic chemical vapor deposition
JP2008130606A (ja) * 2006-11-16 2008-06-05 Sony Corp 半導体発光素子、半導体発光素子の製造方法、光源セルユニット、バックライト、照明装置、ディスプレイ、電子機器、半導体素子および半導体素子の製造方法
WO2008073384A1 (en) * 2006-12-11 2008-06-19 The Regents Of University Of California Non-polar and semi-polar light emitting devices
JP4433317B2 (ja) 2006-12-15 2010-03-17 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体結晶の製造方法
JP5363996B2 (ja) 2007-02-12 2013-12-11 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア Ａｌ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎクラッディングフリー非極性ＩＩＩ族窒化物ベースのレーザダイオードおよび発光ダイオード
JP5050574B2 (ja) * 2007-03-05 2012-10-17 住友電気工業株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系半導体発光素子
US7843980B2 (en) * 2007-05-16 2010-11-30 Rohm Co., Ltd. Semiconductor laser diode
JP4462289B2 (ja) 2007-05-18 2010-05-12 ソニー株式会社 半導体層の成長方法および半導体発光素子の製造方法
EP2003230A2 (en) * 2007-06-14 2008-12-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. GaN substrate, substrate with an epitaxial layer, semiconductor device, and GaN substrate manufacturing method
JP2009059974A (ja) * 2007-09-03 2009-03-19 Univ Meijo 半導体基板、半導体発光素子および半導体基板の製造方法
JP2009170798A (ja) * 2008-01-18 2009-07-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Ｉｉｉ族窒化物半導体レーザ
JP2009239084A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Rohm Co Ltd 半導体レーザ素子
JP2009239083A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Rohm Co Ltd 半導体発光素子
US20090238227A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-24 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device
US8592800B2 (en) * 2008-03-07 2013-11-26 Trustees Of Boston University Optical devices featuring nonpolar textured semiconductor layers
TWI362769B (en) 2008-05-09 2012-04-21 Univ Nat Chiao Tung Light emitting device and fabrication method therefor
KR100957724B1 (ko) * 2008-06-05 2010-05-12 우리엘에스티 주식회사 화합물 반도체 발광소자 및 발광소자를 위한 발광소자의화합물 반도체 조성비 결정방법
EP2323180A1 (en) 2008-09-11 2011-05-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride semiconductor optical device, epitaxial wafer for nitride semiconductor optical device, and method for manufacturing semiconductor light-emitting device
JP4962743B2 (ja) 2008-12-19 2012-06-27 セイコーエプソン株式会社 発光装置
JP5265404B2 (ja) * 2009-02-04 2013-08-14 パナソニック株式会社 窒化物半導体発光素子およびその製造方法
JP4450112B2 (ja) * 2009-06-29 2010-04-14 住友電気工業株式会社 窒化物系半導体光素子
JP2011016676A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物半導体基板の製造方法
JP2011023534A (ja) 2009-07-15 2011-02-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物系半導体発光素子
JP4905514B2 (ja) 2009-07-15 2012-03-28 住友電気工業株式会社 窒化物系半導体発光素子
JP5233936B2 (ja) * 2009-09-24 2013-07-10 住友電気工業株式会社 窒化物半導体基板
JP4835741B2 (ja) * 2009-09-30 2011-12-14 住友電気工業株式会社 半導体発光素子を作製する方法
KR101007136B1 (ko) * 2010-02-18 2011-01-10 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 발광 소자 제조방법
TWI416762B (zh) 2010-08-23 2013-11-21 國立中山大學 同質異相量子井
US8471366B2 (en) 2011-11-30 2013-06-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride semiconductor substrate
WO2013132812A1 (ja) 2012-03-05 2013-09-12 パナソニック株式会社 窒化物半導体発光素子、光源及びその製造方法
US9000414B2 (en) * 2012-11-16 2015-04-07 Korea Photonics Technology Institute Light emitting diode having heterogeneous protrusion structures
JP6060652B2 (ja) * 2012-11-28 2017-01-18 富士通株式会社 太陽電池及びその製造方法
JP2016195171A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 ウシオ電機株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
JP2021086960A (ja) * 2019-11-28 2021-06-03 パナソニック株式会社 レーザ装置
CN114068757B (zh) * 2021-10-19 2024-07-02 复旦大学 一种基于氮化镓微型发光二极管和光电三极管的单片集成器件及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4952792A (en) * 1989-10-13 1990-08-28 At&T Bell Laboratories Devices employing internally strained asymmetric quantum wells
CA2037198C (en) * 1990-02-28 1996-04-23 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting semiconductor device using gallium nitride group compound
EP0535293A1 (en) * 1991-01-29 1993-04-07 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. A method of fabricating a compositional semiconductor device
US5777350A (en) * 1994-12-02 1998-07-07 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor light-emitting device
US5661074A (en) * 1995-02-03 1997-08-26 Advanced Technology Materials, Inc. High brightness electroluminescent device emitting in the green to ultraviolet spectrum and method of making the same
JPH08316582A (ja) * 1995-05-19 1996-11-29 Nec Corp 半導体レーザ
JP3905935B2 (ja) * 1995-09-01 2007-04-18 株式会社東芝 半導体素子及び半導体素子の製造方法
US5719894A (en) * 1996-09-25 1998-02-17 Picolight Incorporated Extended wavelength strained layer lasers having nitrogen disposed therein
KR19980079320A (ko) * 1997-03-24 1998-11-25 기다오까다까시 고품질 쥐에이엔계층의 선택성장방법, 고품질 쥐에이엔계층 성장기판 및 고품질 쥐에이엔계층 성장기판상에 제작하는 반도체디바이스
JP3955367B2 (ja) * 1997-09-30 2007-08-08 フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー 光半導体素子およびその製造方法
US6285698B1 (en) * 1998-09-25 2001-09-04 Xerox Corporation MOCVD growth of InGaN quantum well laser structures on a grooved lower waveguiding layer
US6515313B1 (en) 1999-12-02 2003-02-04 Cree Lighting Company High efficiency light emitters with reduced polarization-induced charges
JP5145617B2 (ja) 2000-07-03 2013-02-20 日亜化学工業株式会社 ｎ型窒化物半導体積層体およびそれを用いる半導体素子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011007594A1 (ja) 2009-07-15 2011-01-20 住友電気工業株式会社 Iii族窒化物半導体光素子

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11112029A (ja) 1999-04-23
US6569704B1 (en) 2003-05-27
EP0905799A3 (en) 2000-03-29
US20010010372A1 (en) 2001-08-02
DE69838410D1 (de) 2007-10-25
DE69838410T2 (de) 2008-06-05
US6229151B1 (en) 2001-05-08
EP0905799B1 (en) 2007-09-12
EP0905799A2 (en) 1999-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3955367B2 (ja) 光半導体素子およびその製造方法
US6849472B2 (en) Nitride semiconductor device with reduced polarization fields
JP3180743B2 (ja) 窒化化合物半導体発光素子およびその製法
US9502606B2 (en) Nitride semiconductor ultraviolet light-emitting element
CN101874309B (zh) 氮化物类半导体光元件、用于氮化物类半导体光元件的外延晶片及制造半导体发光元件的方法
US6091083A (en) Gallium nitride type compound semiconductor light-emitting device having buffer layer with non-flat surface
US7348600B2 (en) Nitride semiconductor device, and its fabrication process
TWI684291B (zh) 氮化物半導體紫外線發光元件
US20090146160A1 (en) Gallium nitride semiconductor light emitting element
JP2010114403A (ja) 窒化物半導体素子
JP2008109066A (ja) 発光素子
JP2003110136A (ja) 発光素子
WO2010027016A1 (ja) 窒化物半導体発光素子および半導体発光素子
WO2003043097A1 (en) Ultraviolet emitting device
JPWO2013042297A1 (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びそれを用いた光源装置
JP4835741B2 (ja) 半導体発光素子を作製する方法
JP2002344089A (ja) 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法
TW201929260A (zh) 發光二極體外延片及其製造方法
JP2006303417A (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体素子
JP2008118049A (ja) ＧａＮ系半導体発光素子
WO2008056632A1 (en) GaN SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING ELEMENT
CN103081138A (zh) 氮化物类半导体发光元件及其制造方法
JP2005056973A (ja) 半導体発光素子及びそれを作製するための半導体発光素子用エピタキシャルウェハ
WO2011125289A1 (ja) 窒化物系半導体素子およびその製造方法
JP5064839B2 (ja) 光半導体素子およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060904

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20061204

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20061207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070305

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070402

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070502

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term