JP4954534B2 - 窒化物半導体素子およびその製法 - Google Patents
窒化物半導体素子およびその製法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4954534B2 JP4954534B2 JP2005337484A JP2005337484A JP4954534B2 JP 4954534 B2 JP4954534 B2 JP 4954534B2 JP 2005337484 A JP2005337484 A JP 2005337484A JP 2005337484 A JP2005337484 A JP 2005337484A JP 4954534 B2 JP4954534 B2 JP 4954534B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- nitride semiconductor
- substrate
- semiconductor layer
- based compound
- 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 - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
OCVD法により成長される窒化物半導体の結晶性をよくすると共に、膜剥れやクラックの発生を防止し、漏れ電流が少なく高特性の窒化物半導体素子およびその製法を提供することを目的とする。
本発明の窒化物半導体発光素子の製法は、(a)(0001)Zn極性面を主面とするZnO系化合物基板の成長面以外に保護膜を形成してMOCVD装置にセッティングし、(b)600〜800℃の基板温度で、Al y Ga 1-y N(0.05≦y≦0.2)からなる第1層およびGaNまたはInGaN系化合物からなる第2層を有する第1の窒化物半導体層を合計で500〜8000Åの膜厚で形成し、(c)マスク層を形成してストライプ状の開口部を形成し、(d)前記開口部から露出する前記第1の窒化物半導体層をシードとして第2の窒化物半導体層をMOCVD法により成長し、(e)前記第2の窒化物半導体層上に、n形層、活性層およびp形層が発光層を形成するように窒化物半導体層を積層して半導体発光素子を形成することを特徴とする。
前記第1の窒化物半導体層を成長する直前に、該第1の窒化物半導体層を成長する材料のIII族原料の有機金属材料を前記MOCVD装置に導入して前記MOCVD装置内の雰囲気をIII族原料の雰囲気とし、その後にV族原料であるアンモニアガスを導入することにより前記第1の窒化物半導体層を成長することが好ましい。また、前記第1の窒化物半導体層を成長する際に、V族原料ガスとIII族原料ガスのモル比を2000以下となるように、原料ガスの流量を調整することが好ましい。
また、第1の窒化物半導体層としては、Al組成の比較的小さいAlGaN系化合物を用いることが好ましい。Alの存在によりアンモニアガスが基板に達し基板をエッチングすることを防ぐことができ、その後、半導体積層部を通常の成長方法(高温成長)を用いても非常に結晶性の優れた窒化物半導体層を成長することができるからである。より詳細に説明すると、アンモニアガスは、第1の窒化物半導体層2としてGaNやInGaN系化合物を用いると、Inなどは蒸発しやすくGaNからなる層やInGaN系化合物からなる層中を透過することがあり、その下部にあるZnO基板の表面を荒らすことも生じる。しかし、第1の窒化物半導体層2としてAlGaN系化合物を用いると、第1の窒化物半導体層2中にAlが含まれているため、Alの存在によりアンモニアガスの基板表面への到達を防ぐことができ、さらには、AlGaN系化合物からなる層は、GaNやInGaN系化合物からなる層に比べて膜の密着力が強いため膜剥れが生じにくい。
したがって、一度、第1の窒化物半導体層2としてAlGaN系化合物を一定以上のAl割合の組成、膜厚で形成してしまうと、膜剥れが生じ難くなり、また、その後の高温状態下で半導体積層部を積層する際にも、ZnO基板表面までアンモニアガスが到達することがないため、通常の成長方法を用いても非常に結晶性の優れた窒化物半導体層を成長することができる。さらにはGaNやInGaN系化合物よりも基板との熱膨張係数の差が小さいため、クラック発生による漏れ電流の発生割合を小さくすることができる。なお、AlGaN系化合物としては、Alの組成を20%以下、5%以上とすることが好ましい。しかし、図1に示されるように、第1の窒化物半導体層2を複層にして、基板1と反対側にはGaNやInGaN系化合物層を設けても何ら支障はないし、さらに表面の殆どはマスク層4が設けられるため、GaNやInGaN系化合物の単層でも使用することができる。
2 第1の窒化物半導体層
4 マスク層
5 第2の窒化物半導体層
9 半導体積層部
Claims (8)
- 酸化亜鉛系化合物からなる基板と、該基板上に設けられる第1の窒化物半導体層と、該第1の窒化物半導体層上に設けられる開口部を有するマスク層と、該マスク層上に前記開口部から横方向に選択成長される第2の窒化物半導体層と、該第2の窒化物半導体層上に半導体素子を形成するように窒化物半導体層が積層される半導体積層部とを有し、前記第1の窒化物半導体層は、少なくとも2層を有し、前記基板側の第1層が、Al y Ga 1-y N(0.05≦y≦0.2)からなり、前記基板と反対側の第2層が、GaNまたはInGaN系化合物からなり、合計で500〜8000Åの膜厚に形成されてなる窒化物半導体素子。
- 前記第1の窒化物半導体層と、前記マスク層との間に、金属膜が形成されてなる請求項1記載の窒化物半導体素子。
- 前記マスク層の前記開口部またはチップ端部とで挟まれる幅は、チップ端部の幅が他の部分の幅よりも広く形成されてなる請求項1または2記載の窒化物半導体素子。
- 前記基板の主面が(0001)Zn極性面である請求項1ないし3のいずれか1項記載の窒化物半導体素子。
- 前記第2の窒化物半導体層上に、n形層、活性層およびp形層が発光層を形成するように積層され、半導体発光素子を形成する請求項1ないし4のいずれか1項記載の窒化物半導体素子。
- (a)(0001)Zn極性面を主面とするZnO系化合物基板の成長面以外に保護膜を形成してMOCVD装置にセッティングし、
(b)600〜800℃の基板温度で、Al y Ga 1-y N(0.05≦y≦0.2)からなる第1層およびGaNまたはInGaN系化合物からなる第2層を有する第1の窒化物半導体層を合計で500〜8000Åの膜厚で形成し、
(c)マスク層を形成してストライプ状の開口部を形成し、
(d)前記開口部から露出する前記第1の窒化物半導体層をシードとして第2の窒化物半導体層をMOCVD法により成長し、
(e)前記第2の窒化物半導体層上に、n形層、活性層およびp形層が発光層を形成するように窒化物半導体層を積層して半導体発光素子を形成する
ことを特徴とする窒化物半導体発光素子の製法。 - 前記第1の窒化物半導体層を成長する直前に、該第1の窒化物半導体層を成長する材料のIII族原料の有機金属材料を前記MOCVD装置に導入して前記MOCVD装置内の雰囲気をIII族原料の雰囲気とし、その後にV族原料であるアンモニアガスを導入することにより前記第1の窒化物半導体層を成長する請求項6記載の製法。
- 前記第1の窒化物半導体層を成長する際に、V族原料ガスとIII族原料ガスのモル比を2000以下となるように、原料ガスの流量を調整する請求項6または7記載の製法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005337484A JP4954534B2 (ja) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | 窒化物半導体素子およびその製法 |
US12/085,327 US7977703B2 (en) | 2005-11-22 | 2006-11-21 | Nitride semiconductor device having a zinc-based substrate |
TW095143057A TW200735418A (en) | 2005-11-22 | 2006-11-21 | Nitride semiconductor device |
PCT/JP2006/323176 WO2007060931A1 (ja) | 2005-11-22 | 2006-11-21 | 窒化物半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005337484A JP4954534B2 (ja) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | 窒化物半導体素子およびその製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007142336A JP2007142336A (ja) | 2007-06-07 |
JP4954534B2 true JP4954534B2 (ja) | 2012-06-20 |
Family
ID=38204803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005337484A Expired - Fee Related JP4954534B2 (ja) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | 窒化物半導体素子およびその製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4954534B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5150218B2 (ja) * | 2007-11-09 | 2013-02-20 | スタンレー電気株式会社 | ZnO系半導体発光素子の製造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH088217B2 (ja) * | 1991-01-31 | 1996-01-29 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法 |
JP3139445B2 (ja) * | 1997-03-13 | 2001-02-26 | 日本電気株式会社 | GaN系半導体の成長方法およびGaN系半導体膜 |
JP2000349338A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-12-15 | Nec Corp | GaN結晶膜、III族元素窒化物半導体ウェーハ及びその製造方法 |
JP2003174228A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体レーザ素子の製造方法および窒化物系半導体レーザ素子 |
JP4324387B2 (ja) * | 2003-01-31 | 2009-09-02 | シャープ株式会社 | 酸化物半導体発光素子 |
JP3700786B2 (ja) * | 2003-12-18 | 2005-09-28 | 株式会社東北テクノアーチ | GaN基板作製方法 |
-
2005
- 2005-11-22 JP JP2005337484A patent/JP4954534B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007142336A (ja) | 2007-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3924303B2 (ja) | 窒化物半導体素子およびその製法 | |
US7977703B2 (en) | Nitride semiconductor device having a zinc-based substrate | |
JP4954536B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
US8304756B2 (en) | Deep ultraviolet light emitting device and method for fabricating same | |
JP4988179B2 (ja) | 酸化亜鉛系化合物半導体素子 | |
KR100867518B1 (ko) | 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법 | |
US11482642B2 (en) | Light emitting element | |
TW200410466A (en) | GaN semiconductor device | |
JP2007115887A (ja) | 窒化物半導体素子およびその製法 | |
JP2006269821A (ja) | 酸化亜鉛系化合物半導体素子 | |
JP2008118049A (ja) | GaN系半導体発光素子 | |
JPH11340508A (ja) | 窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子 | |
JPH1174622A (ja) | 窒化物系半導体発光素子 | |
KR20120039324A (ko) | 질화갈륨계 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
JP2010040692A (ja) | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 | |
JP6654596B2 (ja) | 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法 | |
JP4877294B2 (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
KR20180079031A (ko) | 3족 질화물 반도체 발광소자 | |
JP2007142345A (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
JP4628651B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子の製造方法 | |
JP2004014587A (ja) | 窒化物系化合物半導体エピタキシャルウエハ及び発光素子 | |
JP4954534B2 (ja) | 窒化物半導体素子およびその製法 | |
WO2008056632A1 (fr) | Élément électroluminescent semi-conducteur gan | |
JP4481385B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
JP2007214378A (ja) | 窒化物系半導体素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081022 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110913 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111114 |
|
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: 20120313 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120314 |
|
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: 20150323 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |