JP4829273B2 - Iii族窒化物半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
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(1)基板上に、MOCVD法により、III族窒化物半導体からなるn型クラッド層、InGaN層を含む発光層、窒化アルミニウムガリウム層からなるp型クラッド層を順次接して積層し、n型クラッド層、発光層、p型クラッド層でダブルヘテロ構造の発光部を形成するIII族窒化物半導体発光素子の製造方法において、p型クラッド層の成長中に成長雰囲気中にインジウム原料を供給し、p型クラッド層の成長温度を800℃〜1000℃の範囲とすることを特徴とするIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。
(3)p型クラッド層中のインジウム濃度が1015〜1019n/cm3の範囲であることを特徴とする上記請求項(1)または(2)に記載のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。
(4)p型クラッド層に添加するp型不純物が、Mgであることを特徴とする上記(1)ないし(3)のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。
(5)p型クラッド層のキャリア濃度が1×1017〜1×1019n/cm3の範囲であることを特徴とする上記(1)ないし(4)のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。
本発明に係わるIII族窒化物半導体発光素子とその製造方法を、実施例をもとに説明する。なお本実施例1では、n型ドーパントとしてSiをドープするために、窒素で希釈したシラン(SiH4)を用いた。また、p型ドーパントとしてMgをドープするために、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム((C2H5)2Mg:Cp2Mg)を用いた。本実施例1に係るIII族窒化物半導体発光素子用エピタキシャルウェハの作製は、MOCVD法を用いて以下の手順で行った。
p型クラッド層とp型コンタクト層を1050℃で成長させたことを除いて、実施例1と同様の手順によりLEDを作製した。作製したLEDについて実施例1と同様の評価を行なったところ、発光強度が1.0mW以下であった。
p型クラッド層とp型コンタクト層をそれぞれIn原料を添加しないで1000℃で成長させたことを除いて、実施例1と同様の手順によりLEDを作製した。作製したLEDについて実施例1と同様の評価を行なったところ、p型クラッド層とp型コンタクト層はp型の電気特性を示さず、またLEDの発光強度は0.5mW以下であった。
また半導体発光素子として利用するのに充分なp型のキャリア濃度を有するAlGaNからなるクラッド層を得ることが出来る。そのため、Inを含むIII族窒化物半導体からなる発光層の結晶品質や発光特性を劣化させることが無くなる結果、本発明のIII族窒化物半導体発光素子は、従来の発光素子に比較して発光効率の向上を図ることができ、短波長の光を発光する発光素子用の半導体材料として利用できる。
103 n型クラッド層
105 発光層
107 p型クラッド層
109 p型GaN層
201 サファイア基板
203 n型クラッド層
205 発光層
207 p型クラッド層
209 p型コンタクト層
211 n型電極
213 p型電極
Claims (5)
- 基板上に、MOCVD法により、III族窒化物半導体からなるn型クラッド層、InGaN層を含む発光層、窒化アルミニウムガリウム層からなるp型クラッド層を順次接して積層し、n型クラッド層、発光層、p型クラッド層でダブルヘテロ構造の発光部を形成するIII族窒化物半導体発光素子の製造方法において、p型クラッド層の成長中に成長雰囲気中にインジウム原料を供給し、p型クラッド層の成長温度を800℃〜1000℃の範囲とすることを特徴とするIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。
- p型クラッド層の成長中に供給するインジウム原料の供給量が、アルミニウム原料とガリウム原料の供給量の和に対して、0.1%〜100%の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。
- p型クラッド層中のインジウム濃度が1015〜1019n/cm3の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。
- p型クラッド層に添加するp型不純物が、Mgであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。
- p型クラッド層のキャリア濃度が1×1017〜1×1019n/cm3の範囲であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。
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