JP5203412B2 - 窒化物半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
11 窒化物半導体成長層
12 レーザストライプ
13 SiO2
14 p型電極
15 n型電極
16 掘り込み領域
17 上面成長部
18 側面成長部
19 底面成長部
60 n型GaN基板
70 n型GaN層
71 n型Al0.062Ga0.938N第1クラッド層
72 n型Al0.1Ga0.9N第2クラッド層
73 n型Al0.062Ga0.938N第3クラッド層
74 n型GaNガイド層
75 多重量子井戸活性層
76 p型Al0.3Ga0.7N蒸発防止層
77 p型GaNガイド層
78 p型Al0.062Ga0.938Nクラッド層
79 p型GaNコンタクト層
90 上面成長部
91 側面成長部
92 底面成長部
93 掘り込まれていない領域
94 掘り込み領域の側面部
95 掘り込み領域の底面部
Claims (14)
- 少なくとも表面側の一部が窒化物半導体である窒化物半導体基板と、該窒化物半導体基板の表面に形成される窒化物半導体成長層と、を備える窒化物半導体発光素子において、
前記窒化物半導体基板の表面に、欠陥密度が106cm-2以下の低欠陥領域と、凹部が形成された掘り込み領域とが設けられ、
前記掘り込み領域は前記窒化物半導体成長層によって埋め込まれていないとともに、前記掘り込み領域の開口部の少なくとも一部は開放されており、
前記窒化物半導体成長層に形成される発光部分となるレーザストライプの中央部と前記掘り込み領域の端との前記窒化物半導体基板に平行な方向の距離が20μm未満となる位置を避けて前記中央部が形成され、
前記凹部の断面形状において、前記凹部の側面部と前記凹部の底面部延長線との間の角度であるエッチング角度θが、75度≦θ≦140度であることを特徴とする窒化物半導体発光素子。 - 少なくとも表面側の一部が窒化物半導体である窒化物半導体基板と、該窒化物半導体基板の表面に形成される窒化物半導体成長層と、を備える窒化物半導体発光素子において、
前記窒化物半導体基板の表面に、欠陥密度が10 6 cm -2 以下の低欠陥領域と、凹部が形成された掘り込み領域とが設けられ、
前記掘り込み領域は前記窒化物半導体成長層によって埋め込まれておらず、
前記掘り込み領域の側面に形成される前記窒化物半導体成長層の一部である側面成長部の膜厚が20μm以下であるとともに、
前記窒化物半導体成長層に形成される発光部分となるレーザストライプの中央部と前記掘り込み領域の端との距離が20μm以上であり、
前記凹部の断面形状において、前記凹部の側面部と前記凹部の底面部延長線との間の角度であるエッチング角度θが、75度≦θ≦140度であることを特徴とする窒化物半導体発光素子。 - 前記エッチング角度θが、85度≦θ≦140度であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記窒化物半導体成長層において、前記窒化物半導体基板の表面と接する層がGaN層であり、当該GaN層の層厚が2μm以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記窒化物半導体成長層において、前記窒化物半導体基板の表面と接する層がAlGaN層であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記掘り込み領域の掘り込み深さが1μm以上30μm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
- 前記レーザストライプが前記掘り込み領域以外の前記低欠陥領域上に形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
- 少なくとも表面側の一部が窒化物半導体であるとともにその表面に欠陥密度が106cm-2以下の低欠陥領域を含む窒化物半導体基板と、該窒化物半導体基板の表面に形成される窒化物半導体成長層と、を備える窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記窒化物半導体基板をエッチングして掘り込み領域を形成するする第1ステップと、
該第1ステップで得られた前記窒化物半導体基板に前記窒化物半導体成長層を積層する第2ステップと、
発光部分となるレーザストライプを前記窒化物半導体成長層に形成する第3ステップと、
を備え、前記第1ステップにおいて、前記掘り込み領域による凹部の側面と該凹部の底面部延長線との間の角度であるエッチング角度θを75度≦θ≦140度とし、
前記第2ステップにおいて、前記掘り込み領域は前記窒化物半導体成長層によって埋め込まれていないとともに前記掘り込み領域の開口部の少なくとも一部は開放されており、
前記第3ステップにおいて、前記レーザストライプの中央部は、前記中央部と前記掘り込み領域の端との前記窒化物半導体基板に平行な方向の距離が20μm未満となる位置を避けて形成されることを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 少なくとも表面側の一部が窒化物半導体であるとともにその表面に欠陥密度が10 6 cm -2 以下の低欠陥領域を含む窒化物半導体基板と、該窒化物半導体基板の表面に形成される窒化物半導体成長層と、を備える窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記窒化物半導体基板をエッチングして掘り込み領域を形成するする第1ステップと、
該第1ステップで得られた前記窒化物半導体基板に前記窒化物半導体成長層を積層する第2ステップと、
発光部分となるレーザストライプを前記窒化物半導体成長層に形成する第3ステップと、
を備え、前記第1ステップにおいて、前記掘り込み領域による凹部の側面と該凹部の底面部延長線との間の角度であるエッチング角度θを75度≦θ≦140度とし、
前記第2ステップにおいて、前記掘り込み領域は前記窒化物半導体成長層によって埋め込まれていないとともに、前記掘り込み領域の側面に形成される前記窒化物半導体成長層の一部である側面成長部の膜厚が20μm以下であり、
前記第3ステップにおいて、前記レーザストライプは、前記レーザストライプの中央部と前記掘り込み領域の端との距離が20μm以上となる位置に形成されることを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1ステップにおいて、前記エッチング角度θを85度≦θ≦140度とすることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記第2ステップにおいて、前記窒化物半導体基板に接する層を2μm以下のGaN層とすることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記第2ステップにおいて、前記窒化物半導体基板に接する層をAlGaN層とすることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記レーザストライプを前記掘り込み領域以外の前記低欠陥領域上に形成することを特徴とする請求項8〜請求項12のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記第1ステップにおいて、まず、前記窒化物半導体基板に窒化物半導体層を成長させた後に、前記掘り込み領域を形成することを特徴とする請求項8〜請求項13のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
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