JP5143076B2 - 窒化物半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
窒化物半導体発光素子の製造方法 Download PDFInfo
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(実施例3)
さらに、電流注入した際の発光パターンが、a軸オフを有しない基板上のものだと、輝点発光になるのに対しa軸オフを有することで、非常に均一な発光パターンになる効果を見出した。この傾向は、a軸[11−20]方向に、0.1°以上10.0°以下のオフ角度を有する無極性基板のm面基板で顕著であった。
31 無極性面もしくは半極性面を主面とする窒化物半導体基板
32 n型GaN層
33 Alを含むn型窒化物半導体からなるn型クラッド層
34 n側ガイド層
35 発光層
36 Alを含む第三p型窒化物半導体からなるp型キャリアブロック層
37 窒化物半導体からなるp側ガイド層
38 Alを含む第一p型窒化物半導体からなるp型クラッド層
39 第二p型窒化物半導体からなるp型コンタクト層
50 発光層
51 障壁層
52 井戸層
60 窒化物半導体レーザ
61 m面{1−100}窒化物半導体基板
62 n型GaN層
63 n型Al0.06Ga0.940Nクラッド層
64 n型GaNガイド層
65 発光層
66 p型Al0.15Ga0.85Nキャリアブロック層
67 p型GaNガイド層
68 p型Al0.06Ga0.94クラッド層
69 p型GaNコンタクト層
70 発光層
71 In0.04Ga0.96N下部隣接層
72 In0.18Ga0.82N井戸層
73 In0.04Ga0.96N井戸間障壁層
74 In0.04Ga0.96N上部隣接層
101 成長抑制膜
Claims (13)
- 無極性面もしくは半極性面を主面とする窒化物半導体基板上に、井戸層を有する発光層と、該発光層を挟むn型半導体層およびp型半導体層とを形成する窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記井戸層を、In組成比xが0.15以上、0.50以下、Al組成比yが0.0以上0.85以下のIn x Al y Ga 1-x-y N、又はIn組成比xが0.15以上、0.50以下のIn x Ga 1-x Nで形成し、
前記基板と前記発光層との間に形成されたAlを有するn型窒化物半導体層を、900℃以上1100℃以下の成長温度で形成するとともに、
前記発光層より上部に形成される、Alを有する第一p型窒化物半導体層と、第二p型窒化物半導体層を、600℃以上900℃未満の成長温度で形成することを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記Alを有する第一p型窒化物半導体層を、成長速度を1.0 Å/s以上、10 Å/s以下にして形成することを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記第二p型窒化物半導体層を、成長速度を1.0 Å/s以上、15Å/s以下にして形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記発光層と第一p型窒化物半導体層との間に、該第一p型窒化物半導体よりもAl組成比の高いAlを有する第三p型窒化物半導体層を、前記第一p型窒化物半導体層の成長温度よりも高い温度で形成する工程をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記井戸層を、600℃以上720℃以下の成長温度にて形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記井戸層を、0.05Å/秒以上0.7Å/秒以下の成長速度にて形成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記井戸層を、0.05Å/秒以上0.2Å/秒以下の成長速度にて形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記井戸層の製造時に、キャリアガスとして水素を含め、その流量を、0.005L/分以上0.200L/分未満にすることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記発光層を、前記井戸層と障壁層から構成し、該障壁層の成長温度を、前記井戸層の成長温度よりも、10℃以上80℃以内の範囲で高く設定することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記無極性面もしくは半極性面を主面とする窒化物半導体基板として、無極性基板のm面基板を用いることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記無極性面もしくは半極性面を主面とする窒化物半導体基板として、a軸[11−20]方向に、0.1°より大きく10.0°以下のオフ角度を有する無極性基板のm面基板を用いることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記無極性面もしくは半極性面を主面とする窒化物半導体基板として、a軸[11−20]方向に、1.0°より大きく10.0°以下のオフ角度を有する無極性基板のm面基板を用いることを特徴とする請求項11に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記無極性面もしくは半極性面を主面とする窒化物半導体基板として、その表面に溝が形成されたものを用いることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
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