JP4749803B2 - 半導体積層基板およびその製造方法 - Google Patents
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被覆率(%)=((d/2)2 ×π・P・100)/S
この被覆率の値は、特に限定されないが、好ましくは0.1%〜90%であり、より好ましくは5%〜80%である。0.1%未満では半導体発光素子は高い輝度を示さない傾向があり、90%を越えると半導体層の有効表面積が減り、その後行う窒化物半導体層のエピタキシャル成長がしにくくなる傾向がある。
下側層51上に無機粒子6を配置して図3の(B)の状態とした後、前述のように、基板上に3−5族窒化物半導体のエピタキシャル成長方法に従い、原料ガス等を供給すると、3−5族窒化物半導体は、上記成長領域から成長する。このとき、なるべく横方向成長が起こらない条件で成長を行うことにより、無機粒子6が完全には埋め込まれず、無機粒子6の一部が表面に露出したp型窒化物半導体層5を得ることができる。
基板はサファイアのC面を鏡面研磨したものを用いた。基板上に形成する各窒化物半導体層のエピタキシャル成長には常圧MOVPE法を用いた。1気圧で、サセプタの温度を485℃、キャリアガスを水素とし、キャリアガス、アンモニア及びTMGを供給して、厚みが約500ÅのGaNバッファ層を成長した。次に、サセプタの温度を900℃にしたのち、キャリアガス、アンモニア、TMGを供給して、アンドープGaN層を形成した。次に、サセプタ温度1040℃にして炉圧力を1/4気圧に落とし、キャリアガス、アンモニア及びTMGを供給して厚さ約5μmのアンドープGaN層を形成した。続いて、1気圧でn型半導体層、1/2気圧でInGaN発光層(MQW構造)、1気圧でp型半導体層を順に形成した。
無機粒子は使用しなかったこと以外は実施例1と同様にして窒化物半導体積層基板、次いで窒化物半導体発光素子を得た。得られた窒化物半導体発光素子の通電20mAでの光出力を測定したところ、2.7mWであった。
2 基板
3 n型窒化物半導体層
4 発光層
5、50 p型窒化物半導体層
6 無機粒子
51 下側層
52、52A 上側層
52Aa 表面
53 凹部
Claims (6)
- 複数の無機粒子が露出配置された半導体層を有する半導体積層基板であって、
前記半導体層の表面には前記無機粒子を露出配置するための複数の凹部が形成されており、
前記無機粒子は、前記凹部の内部において一部露出し、且つ残りの部分が前記半導体層に直に囲まれて前記半導体層に固定されている
ことを特徴とする半導体積層基板。 - 前記無機粒子が、酸化物粒子、窒化物粒子、炭化物粒子、硼化物粒子、硫化物粒子、セレン化物粒子、および金属粒子からなる群より選ばれる1種以上である請求項1に記載の半導体積層基板。
- 前記無機粒子が、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、セリア、マグネシア、酸化亜鉛、酸化スズおよびイットリウムアルミニウムガーネットの各々からなる群より選ばれる1種以上の粒子である請求項2記載の半導体積層基板。
- 請求項1、2又は3に記載の半導体積層基板の製造法であって、前記半導体層上に前記無機粒子を配置した後、前記無機粒子の少なくとも一部が前記半導体層の表面に一部露出している状態となるように半導体層を成長させることを特徴とする半導体積層基板の製造方法。
- 前記無機粒子を前記半導体層上にスピンコートにより配置する請求項4に記載の半導体積層基板の製造方法。
- 前記半導体層が窒化物半導体層である請求項4又は5に記載の半導体積層基板の製造方法。
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