JP5310369B2 - Epitaxial wafer and light emitting diode - Google Patents
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Description
本発明は、エピタキシャルウェーハおよび発光ダイオードに関し、具体的には、ワイヤーボンディング工程において、結晶にクレータリングが発生することを抑制できるエピタキシャルウェーハに関する。 The present invention relates to an epitaxial wafer and a light emitting diode, and more specifically to an epitaxial wafer that can suppress cratering from occurring in a crystal in a wire bonding step.
近年、化合物半導体が光半導体素子材料として多く利用されている。そして、この半導体材料としては、単結晶基板上に所望の半導体結晶の層をエピタキシャル成長したものを用いている。これは、現在入手可能なもので基板として用いられる結晶は、欠陥が多く、純度も低いため、そのまま発光素子として使用することが困難なためである。そのため、基板上に所望の発光波長を得るための組成の層をエピタキシャル成長させている。主としてこのエピタキシャル成長層は、3元混晶層が用いられている。
そしてエピタキシャル成長は、通常、気相成長ないし液相成長法が使用されている。気相成長法では、石英製のリアクター内にグラファイト製、または石英製のホルダーを配置して基板を保持し、原料ガスを流し加熱する方法によってエピタキシャル成長を行っている。
In recent years, compound semiconductors are widely used as optical semiconductor element materials. As the semiconductor material, a material obtained by epitaxially growing a desired semiconductor crystal layer on a single crystal substrate is used. This is because a crystal that is currently available and used as a substrate has many defects and low purity, so that it is difficult to use it as it is as a light emitting element. Therefore, a layer having a composition for obtaining a desired emission wavelength is epitaxially grown on the substrate. As this epitaxial growth layer, a ternary mixed crystal layer is mainly used.
For epitaxial growth, vapor phase growth or liquid phase growth is usually used. In the vapor phase growth method, epitaxial growth is performed by a method in which a graphite or quartz holder is placed in a quartz reactor to hold a substrate, and a raw material gas is flowed and heated.
III−V族化合物半導体は、可視光、赤外の波長に相当するバンドギャップを有するため、発光素子への応用がなされている。その中でも、GaAsP、GaPは特にLED材料として広く用いられている。 Since III-V compound semiconductors have band gaps corresponding to visible and infrared wavelengths, they are applied to light-emitting elements. Among them, GaAsP and GaP are particularly widely used as LED materials.
GaAs1−xPxを例にとって説明すると、GaAs1−xPx(0.45<x<1)は伝導電子を捕獲するアイソ・エレクトロニック・トラップとして窒素(N)をドープすることにより、発光ダイオードとしての光出力を10倍程度向上させることができる。そのため、通常、GaP基板上に成長したGaAs1−xPx(0.45<x<1)には窒素をドープする。 Taking GaAs 1-x P x as an example, GaAs 1-x P x (0.45 <x <1) emits light by doping nitrogen (N) as an iso-electronic trap that captures conduction electrons. The light output as a diode can be improved about 10 times. Therefore, GaAs 1-x P x (0.45 <x <1) grown on the GaP substrate is usually doped with nitrogen.
図5(a)にGaAsPエピタキシャルウェーハの従来の構成例を示す。
気相成長法では、反応器中に原料ガスを流し、n型のGaP基板21上にn型層22を成長させる。この場合、基板21とn型層22の格子定数の違いによる格子歪が発生しないように、組成を段階的に変化させた組成変化GaAsP層を中間層として設けて、一定組成GaAsP層、アイソ・エレクトロニック・トラップとして窒素(N)をドープした一定組成窒素濃度増加GaAsP層および一定組成窒素ドープGaAsP層を形成する。
その後、第1p型層23bと第2p型層23dの2層からなる構造としたp型層23をエピタキシャル成長させることによって(例えば特許文献1等参照)、良好なオーミック接触を安定に得ることができ、また高輝度化を達成したエピタキシャルウェーハ20とすることができる。
FIG. 5A shows a conventional configuration example of a GaAsP epitaxial wafer.
In the vapor phase growth method, a source gas is flowed into the reactor to grow the n-
Thereafter, a good ohmic contact can be stably obtained by epitaxially growing the p-
しかし、このような構造のエピタキシャルウェーハを用いた発光ダイオード製造の際のワイヤーボンディング工程において、エピタキシャル成長によって形成したp型層上の電極が、結晶ごとえぐられてしまう現象(以下クレータリングという)が発生している。
このクレータリングが発生した発光ダイオードは、通電(ひいては発光)自体が不可能になるため、歩留りが低下するといった問題がある。
However, in the wire bonding process when manufacturing a light-emitting diode using an epitaxial wafer having such a structure, a phenomenon (hereinafter referred to as cratering) occurs in which the electrodes on the p-type layer formed by epitaxial growth are swept away by the crystal. doing.
The light emitting diode in which the crater is generated has a problem that the yield is lowered because energization (and thus light emission) itself is impossible.
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、発光ダイオード組み立て時のワイヤーボンディング工程においてクレータリングの発生を低減することができ、よって歩留りを向上させることができるエピタキシャルウェーハ及び発光ダイオードを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an epitaxial wafer and a light-emitting diode that can reduce the occurrence of cratering in the wire bonding process when assembling the light-emitting diode, and thus can improve the yield. The purpose is to do.
上記課題を解決するため、本発明では、少なくとも、基板と、該基板上にエピタキシャル成長によって形成されたn型層および該n型層上にp型層とを有するエピタキシャルウェーハにおいて、前記n型層および前記p型層はGaAsPまたはGaPであり、前記p型層は少なくとも第1p型層と、該第1p型層より上にありキャリア濃度が高い第2p型層とを有し、更に、前記n型層と前記第1p型層との間にp型キャリア濃度が漸増する第1p型キャリア濃度増加層と、前記第1p型層と前記第2p型層との間にp型キャリア濃度が漸増する第2p型キャリア濃度増加層を有するものであることを特徴とするエピタキシャルウェーハを提供する。 In order to solve the above problems, in the present invention, in an epitaxial wafer having at least a substrate, an n-type layer formed by epitaxial growth on the substrate, and a p-type layer on the n-type layer, the n-type layer and The p-type layer is GaAsP or GaP, the p-type layer has at least a first p-type layer, and a second p-type layer above the first p-type layer and having a high carrier concentration, and further, the n-type layer A first p-type carrier concentration increasing layer in which the p-type carrier concentration gradually increases between the first p-type layer and the first p-type layer; and a p-type carrier concentration in which the p-type carrier concentration gradually increases between the first p-type layer and the second p-type layer. An epitaxial wafer characterized by having a 2p type carrier concentration increasing layer is provided.
このように、n型層と第1p型層との間にp型キャリア濃度が漸増する第1p型キャリア濃度増加層が設けられ、且つ第1p型層と第2p型層との間にp型キャリア濃度が漸増する第2p型キャリア濃度増加層が設けられた構造のエピタキシャルウェーハとする。
これによって、n型層から第1p型層にかけてや、第1p型層から第2p型層にかけて、p型キャリア濃度が急激に増加しないものとすることができ、格子定数の違いに起因する格子歪みとそれに伴う結晶欠陥の発生を抑制することができる。よって、p型層全体の結晶が従来に比べて良好なエピタキシャルウェーハとなり、ワイヤーボンディング工程において発生するクレータリングの発生率を従来より小さくすることができる。
また、格子歪みと結晶欠陥を少なくできるため、発光輝度や発光寿命も改善することができる効果を奏するものである。
尚、本発明における「漸増」とは、連続的(直線的)な増加のみならず、ステップ状(階段状)の増加も含む。
As described above, the first p-type carrier concentration increasing layer in which the p-type carrier concentration gradually increases is provided between the n-type layer and the first p-type layer, and the p-type is provided between the first p-type layer and the second p-type layer. The epitaxial wafer has a structure in which a second p-type carrier concentration increasing layer in which the carrier concentration gradually increases is provided.
As a result, the p-type carrier concentration does not increase rapidly from the n-type layer to the first p-type layer or from the first p-type layer to the second p-type layer, and the lattice distortion caused by the difference in lattice constants. And the accompanying crystal defects can be suppressed. Therefore, the crystal of the entire p-type layer becomes an epitaxial wafer better than the conventional one, and the generation rate of cratering generated in the wire bonding process can be made smaller than before.
In addition, since lattice distortion and crystal defects can be reduced, the light emission luminance and the light emission lifetime can be improved.
The “gradual increase” in the present invention includes not only a continuous (linear) increase but also a step-like (step-like) increase.
ここで、前記第1p型キャリア濃度増加層は、前記p型キャリアの濃度増加率が2×1016〜2×1017cm−3/μmであることが好ましい。
このように、第1p型キャリア濃度増加層のp型キャリア濃度の増加率が2×1016〜2×1017cm−3/μmであれば、p型キャリア濃度が急激に増加することがなく、n型層とp型層の界面の結晶性の悪化が抑制され、良好な結晶性のエピタキシャルウェーハとなっている。また、増加層の厚さが不必要に厚くなることが抑制され、生産性が高いものとすることができる。
Here, in the first p-type carrier concentration increasing layer, the concentration increase rate of the p-type carrier is preferably 2 × 10 16 to 2 × 10 17 cm −3 / μm.
Thus, if the increasing rate of the p-type carrier concentration of the first p-type carrier concentration increasing layer is 2 × 10 16 to 2 × 10 17 cm −3 / μm, the p-type carrier concentration does not increase rapidly. The deterioration of the crystallinity at the interface between the n-type layer and the p-type layer is suppressed, and the epitaxial wafer has a good crystallinity. Moreover, it can suppress that the thickness of an increase layer becomes unnecessarily thick, and can make productivity high.
また、前記第2p型キャリア濃度増加層は、前記p型キャリアの濃度増加率が3×1017〜3×1018cm−3/μmであることが好ましい。
このように、第2p型キャリア濃度増加層のp型キャリア濃度の増加率が上述の範囲内であれば、第1p型層と第2p型層にかけての結晶性が良好であり、また生産性が高いエピタキシャルウェーハとすることができる。
In the second p-type carrier concentration increasing layer, the concentration increase rate of the p-type carrier is preferably 3 × 10 17 to 3 × 10 18 cm −3 / μm.
Thus, if the increasing rate of the p-type carrier concentration of the second p-type carrier concentration increasing layer is within the above range, the crystallinity between the first p-type layer and the second p-type layer is good and the productivity is high. A high epitaxial wafer can be obtained.
そして、前記第2p型層は、キャリア濃度が0.6〜1.0×1019cm−3であることが好ましい。
このように、第2p型層のキャリア濃度を0.6〜1.0×1019cm−3とすることによって、第2p型層の結晶性が良好な状態で維持されたものとすることができ、よりクレータリングの発生が抑制され、且つ発光輝度などの特性も良好な発光ダイオードの製造に適したエピタキシャルウェーハとすることができる。
The second p-type layer preferably has a carrier concentration of 0.6 to 1.0 × 10 19 cm −3 .
Thus, by setting the carrier concentration of the second p-type layer to 0.6 to 1.0 × 10 19 cm −3 , the crystallinity of the second p-type layer may be maintained in a good state. In addition, it is possible to obtain an epitaxial wafer suitable for the manufacture of a light emitting diode in which the occurrence of cratering is further suppressed and the characteristics such as light emission luminance are good.
更に、前記第1p型キャリア濃度増加層の層厚が、2〜6μm、前記第2p型キャリア濃度増加層の層厚が、5〜15μmであることが好ましい。
このように、第1p型キャリア濃度増加層や第2p型キャリア濃度増加層の層の厚さを上述の範囲とすることによって、p型キャリア濃度増加層の形成に時間がかからず、生産性が高いものとすることができる。またp型キャリアの濃度が急激に上昇させたものとならず、結晶性が良好なエピタキシャルウェーハとなっている。
Furthermore, it is preferable that the layer thickness of the first p-type carrier concentration increasing layer is 2 to 6 μm, and the layer thickness of the second p-type carrier concentration increasing layer is 5 to 15 μm.
Thus, by setting the thicknesses of the first p-type carrier concentration increasing layer and the second p-type carrier concentration increasing layer within the above-described range, it takes less time to form the p-type carrier concentration increasing layer and the productivity. Can be high. Further, the concentration of the p-type carrier is not rapidly increased, and the epitaxial wafer has good crystallinity.
また、本発明では、本発明に記載のエピタキシャルウェーハを用いて製造されたものであることを特徴とする発光ダイオードを提供する。
上述のように、本発明のエピタキシャルウェーハは、ワイヤーボンディング工程におけるクレータリングの発生率が従来より抑制されたものであり、また発光輝度や発光寿命特性が良好なものである。そしてこのようなエピタキシャルウェーハを用いて製造された発光ダイオードは、従来より発光特性が良好であり、また高歩留りである。
In addition, the present invention provides a light emitting diode manufactured using the epitaxial wafer according to the present invention.
As described above, the epitaxial wafer of the present invention has a rate of occurrence of cratering in the wire bonding step that has been suppressed as compared with the prior art, and has good emission luminance and emission lifetime characteristics. A light emitting diode manufactured using such an epitaxial wafer has better light emission characteristics and higher yield than the conventional one.
以上説明したように、本発明によれば、p型層の結晶性が従来に比べて大幅に改善されたエピタキシャルウェーハとなり、このようなエピタキシャルウェーハを用いることによって、ワイヤーボンディング工程におけるクレータリングの発生率を従来に比べて大幅に低減することができる。また、従来に比べて結晶性が良好なものであり、発光輝度や発光寿命特性が改善されたものとすることもできる。 As described above, according to the present invention, an epitaxial wafer in which the crystallinity of the p-type layer is greatly improved as compared with the conventional one is obtained, and by using such an epitaxial wafer, cratering occurs in the wire bonding process. The rate can be greatly reduced compared to the conventional case. Further, the crystallinity is better than the conventional one, and the light emission luminance and the light emission life characteristics can be improved.
以下、本発明についてより具体的に説明する。
前述のように、発光ダイオード組み立て時のワイヤーボンディング工程においてクレータリングの発生を低減することができ、これによって歩留りを向上させることができるエピタキシャルウェーハ及び発光ダイオードの開発が待たれていた。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically.
As described above, the development of an epitaxial wafer and a light emitting diode that can reduce the occurrence of cratering in the wire bonding process at the time of assembling the light emitting diode and thereby improve the yield has been awaited.
そこで、本発明者は、クレータリングが発生した発光ダイオードに用いられたエピタキシャルウェーハやウェーハダイシング後のチップの構造について様々な調査を行った。
その結果、図6に示すように、クレータリングが発生した発光ダイオードチップを複数個観察した結果、クレータリングの発生によってえぐれた部分の深さが、主に第1p型層と第2p型層の界面付近、若しくはn型層と第1p型層との界面付近であり、この部分の結晶性が良好でなく弱いために、クレータリングが発生しているのではないかと推察した。
Therefore, the present inventor conducted various investigations on the structure of the epitaxial wafer used for the light emitting diode in which cratering occurred and the structure of the chip after wafer dicing.
As a result, as shown in FIG. 6, as a result of observing a plurality of light emitting diode chips in which cratering has occurred, the depth of the portion that has been removed due to the occurrence of cratering is mainly between the first p-type layer and the second p-type layer. It was inferred that cratering was occurring because it was near the interface or near the interface between the n-type layer and the first p-type layer.
そこで、第1p型層と第2p型層の界面付近やn型層と第1p型層との界面付近での結晶の弱さを改善するためのエピタキシャルウェーハの構造について鋭意検討を重ねた結果、n型層と第1p型層との間にp型キャリア濃度が漸増するp型キャリア濃度増加層を設け、且つ第1p型層と第2p型層との間にもp型キャリア濃度が漸増するp型キャリア濃度増加層を設けることによって、これら界面付近におけるp型キャリアを急に増量してドープすることによる結晶性の悪化を抑制し、結晶性を改善することを発想した。 Therefore, as a result of intensive studies on the structure of the epitaxial wafer for improving the crystal weakness in the vicinity of the interface between the first p-type layer and the second p-type layer and in the vicinity of the interface between the n-type layer and the first p-type layer, A p-type carrier concentration increasing layer in which the p-type carrier concentration is gradually increased is provided between the n-type layer and the first p-type layer, and the p-type carrier concentration is also gradually increased between the first p-type layer and the second p-type layer. The idea was to provide a p-type carrier concentration increasing layer to suppress the deterioration of crystallinity due to a sudden increase in the amount of p-type carriers in the vicinity of these interfaces and to improve the crystallinity.
そしてこのような構造のエピタキシャルウェーハから発光ダイオードチップを製造することによって、ワイヤーボンディング工程におけるボンディングフォースの高さや、ボンディング時のAuボールが電極中心を外れて結晶面を叩いている等の理由によって発生するクレータリングは抑制が困難であるが、エピタキシャルウェーハの構造に由来するクレータリングの発生をほぼ抑制できることを発見し、本発明を完成させた。 And by producing light-emitting diode chips from an epitaxial wafer with such a structure, it is generated due to the height of the bonding force in the wire bonding process or the reason that the Au ball at the time of bonding is off the electrode center and hits the crystal surface. It was difficult to suppress the crater ring, but it was discovered that the occurrence of crater ring derived from the structure of the epitaxial wafer can be substantially suppressed, and the present invention has been completed.
以下、本発明について図を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。図1は本発明のエピタキシャルウェーハの概略の一例を示した図である。
図1に示すように、本発明のエピタキシャルウェーハ10は、少なくとも基板11と、該基板11上にエピタキシャル成長によって形成されたn型層12と、該n型層12上のp型層13とを有している。
そしてn型層12とp型層13は、GaAsPまたはGaPからなっており、またp型層13は少なくとも第1p型層13bと、該第1p型層13bより上にあり、かつキャリア濃度が高い第2p型層13dとを有している。
更に、n型層12と第1p型層13bとの間に、p型キャリア濃度が漸増する第1p型キャリア濃度増加層13aと、第1p型層13bと第2p型層13dとの間にp型キャリア濃度が漸増する第2p型キャリア濃度増加層13cとを有するものである。
また、n型層12は、少なくとも組成変化層12a、一定組成層12b、窒素濃度増加層12c、窒素濃度一定層12dから構成されるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. FIG. 1 is a view showing an example of an outline of an epitaxial wafer of the present invention.
As shown in FIG. 1, an
The n-
Further, between the n-
The n-
このような構造のエピタキシャルウェーハであれば、n型層から第1p型層の間のp型キャリア濃度の違いや、第1p型層から第2p型層の間のp型キャリア濃度の違いによる格子歪みによって発生する結晶欠陥を抑制することができる。従って、n型層からp型層にかけての結晶性が従来に比べて良好なものとすることができ、ワイヤーボンディング工程において発生するクレータリングの発生率を改善することができる。また同時に発光輝度、発光寿命特性を改善することができる。 In the case of an epitaxial wafer having such a structure, a lattice is caused by a difference in p-type carrier concentration between the n-type layer and the first p-type layer or a difference in p-type carrier concentration between the first p-type layer and the second p-type layer. Crystal defects caused by strain can be suppressed. Therefore, the crystallinity from the n-type layer to the p-type layer can be made better than before, and the rate of cratering that occurs in the wire bonding process can be improved. At the same time, the light emission luminance and the light emission life characteristics can be improved.
ここで、基板11は、少なくとも単結晶基板11aとエピタキシャル成長法によって形成された基板バッファー層11bという構造とすることが望ましい。このような構造であれば、該基板11上にn型層12をエピタキシャル成長法によって形成する際に、基板11に内在する結晶欠陥がn型層12やp型層13に導入されることを抑制することができる。
Here, the
また、第2p型層13dのキャリア濃度を、0.6〜1.0×1019cm−3とすることができる。
これによって第2p型層の結晶性をより良好なものとすることができ、よりクレータリングの発生を抑制することができるエピタキシャルウェーハを得ることができる。
In addition, the carrier concentration of the second p-
Thereby, the crystallinity of the second p-type layer can be made better, and an epitaxial wafer that can further suppress the occurrence of cratering can be obtained.
そして、第1p型キャリア濃度増加層13aのp型キャリアの濃度増加率を2×1016〜2×1017cm−3/μmの範囲、より望ましくは4×1016〜1×1017cm−3/μmの範囲とすることができる。
これによってn型層と第1p型層との間のp型キャリアの濃度が急激に増加したものでなく、また増加率が緩やか過ぎとなることを抑制することができる。よって、n型層と第1p型層の界面の結晶性がより良好なものとなり、クレータリングの発生率をより低減でき、また発光輝度や発光寿命特性をより改善することができる。且つ効率よく製造されたものとすることができる。
The concentration increase rate of the p-type carrier of the first p-type carrier
As a result, the concentration of the p-type carrier between the n-type layer and the first p-type layer is not abruptly increased, and the increase rate can be suppressed from becoming too gradual. Therefore, the crystallinity at the interface between the n-type layer and the first p-type layer becomes better, the rate of cratering can be further reduced, and the light emission luminance and light emission lifetime characteristics can be further improved. And it can be manufactured efficiently.
更に、第1p型キャリア濃度増加層13aの層厚を、2〜6μmとすることができる。
これによって、層の形成に時間がかかることなく、生産性が高いものとなる。更に、p型キャリアの濃度増加率が急激にならず、結晶性の悪化を抑制することができ、クレータリングの抑制効果をより高いものとすることができる。
Furthermore, the layer thickness of the first p-type carrier
As a result, the formation of the layer does not take time and the productivity is high. Furthermore, the concentration increase rate of the p-type carrier does not become abrupt, deterioration of crystallinity can be suppressed, and the effect of suppressing cratering can be further enhanced.
また、第2p型キャリア濃度増加層13cのp型キャリアの濃度増加率を、3×1017〜3×1018cm−3/μmの範囲、より望ましくは、5×1017〜1.5×1018cm−3/μmの範囲とすることができる。
これによって第1p型層と第2p型層との間のp型キャリアの濃度が急激に増加したものでなく、また増加率が必要以上に緩やかとなることを抑制することができる。従って、p型層の結晶性が更に良好になり、クレータリングの発生率や発光寿命特性などを更に改善することができるとともに、生産効率も低下させなくても済む。
Also, the concentration increase rate of the p-type carrier in the second p-type carrier
As a result, the concentration of the p-type carrier between the first p-type layer and the second p-type layer is not abruptly increased, and it is possible to suppress the increase rate from becoming unnecessarily gradual. Accordingly, the crystallinity of the p-type layer is further improved, the cratering rate and the light emission lifetime characteristics can be further improved, and the production efficiency does not have to be lowered.
そして、第2p型キャリア濃度増加層13cの層厚を、5〜15μmとすることができる。
これによって層の形成が長時間にならず、またp型キャリアの濃度増加率が急激なものとなることも抑制することができる。よって、高生産性で、結晶性が良好なエピタキシャルウェーハとすることができる。
The layer thickness of the second p-type carrier
As a result, the formation of the layer does not take a long time, and the rate of increase in the concentration of the p-type carrier can be suppressed from becoming abrupt. Therefore, it is possible to obtain an epitaxial wafer with high productivity and good crystallinity.
更に、n型層12とp型層13は、GaAs1−xPx(0.45<x<1)であり、かつ基板11はGaPからなるものとすることが望ましい。
このように、本発明のエピタキシャルウェーハでは、クレータリングの発生率が従来に比べて低減されていると共に、光出力を向上させることができるものであるが、その他の構成は従来と同じにすることができるため、n型層やp型層として上述のような組成のGaAsPとすることができ、また基板をGaPとすることができる。従って、簡単な構成で高品質なものとすることが出来る。
Furthermore, the n-
Thus, in the epitaxial wafer of the present invention, the rate of occurrence of cratering is reduced as compared with the conventional one, and the light output can be improved, but other configurations are the same as the conventional one. Therefore, the n-type layer and the p-type layer can be made of GaAsP having the above composition, and the substrate can be made of GaP. Therefore, high quality can be achieved with a simple configuration.
また、n型層12およびp型層13のうち、少なくとも一方に窒素がドープされていることとすることが望ましい。
このように、n型層とp型層のうち少なくとも一方に、伝導電子を捕獲するアイソ・エレクトロニック・トラップとして窒素をドープすることによって、発光ダイオードとしての光出力を10倍程度向上することができるエピタキシャルウェーハとできる。
Further, it is desirable that at least one of the n-
Thus, by doping at least one of the n-type layer and the p-type layer with nitrogen as an iso-electronic trap that captures conduction electrons, the light output as a light-emitting diode can be improved by about 10 times. Can be an epitaxial wafer.
そして、p型層13のp型キャリアが、亜鉛又はマグネシウム、又はその両方であることとすることが望ましい。
p型キャリアとしては特に限定されないが、亜鉛、マグネシウム等が挙げられる。例えばジメチル亜鉛(DMZn)等の有機金属化合物を反応器内に供給することでドープすることができる。これにより高濃度のキャリア濃度を得ることができ、気相成長だけで本発明のエピタキシャルウェーハの構成を容易に実現することができる。
And it is desirable that the p-type carrier of the p-
Although it does not specifically limit as a p-type carrier, Zinc, magnesium, etc. are mentioned. For example, it can dope by supplying organometallic compounds, such as a dimethyl zinc (DMZn), in a reactor. Thereby, a high carrier concentration can be obtained, and the structure of the epitaxial wafer of the present invention can be easily realized only by vapor phase growth.
更に、このようなワイヤーボンディング工程におけるクレータリングの発生率が従来より抑制され、かつ発光輝度や発光寿命特性も良好な本発明のエピタキシャルウェーハを用いて作製された発光ダイオードは、同様に、従来に比べて発光ダイオードとしての特性が良好であり、またクレータリングの発生が少なく、高歩留りなものとなっている。 Furthermore, a light emitting diode manufactured using the epitaxial wafer of the present invention in which the rate of occurrence of cratering in such a wire bonding process is suppressed as compared with that of the present invention, and the light emission luminance and light emission lifetime characteristics are also good. In comparison, the characteristics as a light-emitting diode are good, the occurrence of cratering is small, and the yield is high.
そして上述のような本発明のエピタキシャルウェーハは以下に示したような製造方法によって製造することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下に示す製造方法では、n型層およびp型層をGaAsPとし、基板にGaPを用いた場合について説明しているが、もちろんこれに限定されるものではなく、n型層やp型層をGaPとすることもできる。
The epitaxial wafer of the present invention as described above can be manufactured by the manufacturing method as described below, but the present invention is not limited to these.
In the manufacturing method shown below, the case where the n-type layer and the p-type layer are made of GaAsP and GaP is used for the substrate has been described. However, the present invention is not limited to this, and the n-type layer and the p-type layer are not limited to this. GaP can also be used.
まずGaPの単結晶基板11aおよび高純度ガリウム(Ga)を、Ga溜め用石英ボート付きのエピタキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ設置する。
次に、窒素(N2)ガスを該リアクター内に導入し、空気を十分置換除去した後、キャリヤ・ガスとして高純度水素(H2)を導入し、N2の流れを止め昇温工程に入る。
そして上記Ga入り石英ボート設置部分および単結晶基板11aの設置部分の温度が、所定の温度に一定に保持されていることを確認した後に、単結晶基板11aと同組成のGaPエピタキシャル膜の気相成長を開始する。
First, a GaP
Next, nitrogen (N 2 ) gas is introduced into the reactor, and after sufficiently replacing and removing air, high-purity hydrogen (H 2 ) is introduced as a carrier gas, and the flow of N 2 is stopped for the temperature raising step. enter.
After confirming that the temperature of the Ga-containing quartz boat installation part and the installation part of the
最初、n型キャリアドープ用ガスをリアクター内に導入し、周期律表第III族元素成分原料としてのGaClを生成させるために、高純度塩化水素ガス(HCl)を上記石英ボート中のGa溜に吹き込み、Ga溜上表面より吹き出させる。
他方、周期律表第V族元素成分として、高純度りん化水素ガス(PH3)を導入しつつ、第1層である基板バッファー層11bを単結晶基板11a上に成長させた。
First, an n-type carrier doping gas is introduced into the reactor, and high-purity hydrogen chloride gas (HCl) is added to the Ga reservoir in the quartz boat to generate GaCl as a Group III element component raw material of the periodic table. Blow and blow out from the surface of the Ga reservoir.
On the other hand, the
次に、HClの導入量を変えることなく、高純度ひ化水素ガス(AsH3)の導入を開始した後導入量を徐々に増加し、また同時にn型キャリアドープ用ガスおよびPH3の導入量を減少させて、第2層となるn型の組成変化層12a(GaAs1−xPxエピタキシャル層)を基板バッファー層11b上に成長させる。
Next, the introduction amount of the high purity hydrogen arsenide gas (AsH 3 ) is started without changing the introduction amount of HCl, and then the introduction amount is gradually increased. At the same time, the introduction amount of the n-type carrier doping gas and PH 3 is increased. The n-type
次に、HCl、PH3、AsH3の導入量を変えることなく、n型キャリアドープ用ガスの導入量を徐々に減少させて、第3層となるn型の組成一定層12b(GaAs1−xPxエピタキシャル層)を組成変化層12a上に成長させる。
Next, the introduction amount of the n-type carrier doping gas is gradually decreased without changing the introduction amounts of HCl, PH 3 , and AsH 3 , and the n-type
次は、HCl、PH3、AsH3の導入量を変えることなく、これに窒素アイソ・エレクトロニック・トラップ添加用として窒素ドープ用ガスを導入して、また同時にn型キャリアドープ用ガスの導入をやめてから、第4層となるn型の窒素濃度増加層12cを組成一定層12b上に成長させる。
Next, without changing the introduction amount of HCl, PH 3 , AsH 3 , the nitrogen doping gas was introduced to the nitrogen iso-electronic trap addition, and the introduction of the n-type carrier doping gas was stopped at the same time. Thus, an n-type nitrogen
次はHCl、PH3、AsH3、窒素ドープ用ガスの導入量を変えることなく、第5層となるn型の窒素濃度一定層12dを窒素濃度増加層12c上に成長させる。
Next, the n-type nitrogen concentration
そして、次にHCl、PH3、AsH3、窒素ドープ用ガスの導入量を変えることなく、p型キャリアをドープするためにp型キャリアドープ用ガスの導入量を増加させながら導入を開始し、第6層となるGaAs1−xPx第1p型キャリア濃度増加層13aを窒素濃度一定層12d上に成長させる。
これによって、n型層と第1p型層の界面のp型キャリア濃度の違いによって発生する格子定数の違いに起因する結晶中のストレスを低減することができ、クレータリングの発生を抑制でき、また発光輝度や発光寿命特性を改善することができる。
尚、この時のp型キャリアドープ用ガスの導入量の増加方法は特に限定されず、直線的でもステップ状でも良いし、曲線状に導入量を増加させても良い。
Then, without changing the introduction amount of HCl, PH 3 , AsH 3 , and nitrogen doping gas, introduction is started while increasing the introduction amount of the p-type carrier doping gas to dope the p-type carrier, A GaAs 1-x P x first p-type carrier
As a result, the stress in the crystal due to the difference in lattice constant caused by the difference in p-type carrier concentration at the interface between the n-type layer and the first p-type layer can be reduced, and the occurrence of cratering can be suppressed. The light emission luminance and the light emission life characteristics can be improved.
Note that the method for increasing the introduction amount of the p-type carrier doping gas at this time is not particularly limited, and the introduction amount may be linear, stepped, or curved.
その後、HCl、PH3、AsH3、p型キャリアドープ用ガスの導入量を変えることなく、また、窒素ドープ用ガスの導入量を徐々に減少させながら、第7層となるp型のGaAs1−xPxエピタキシャル層(第1p型層13b)を第1p型キャリア濃度増加層13a上に成長させる。
Thereafter, the p-type GaAs 1 serving as the seventh layer is formed without changing the introduction amount of the HCl, PH 3 , AsH 3 , and p-type carrier doping gas, and while gradually reducing the introduction amount of the nitrogen doping gas. -x P x epitaxial layer (second 1p-
次に、HCl、PH3、AsH3の導入量を変えることなく、p型キャリアドープ用ガスの導入量を徐々に増加させながら、第8層となるp型のGaAs1−xPx第2p型キャリア濃度増加層13cを第1p型層13b上に成長させる。
これによって、第1p型層と第2p型層の界面のp型キャリア濃度の違いによる格子定数の違いに起因する結晶中のストレスを低減することができ、クレータリングの発生を抑制でき、また発光輝度や発光寿命特性を改善することができる。
尚、この時のp型キャリアドープ用ガスの導入量の増加方法も同様に特に限定されず、直線的でもステップ状でも良いし、曲線状に導入量を増加させても良い。
Next, the p-type GaAs 1-x P x second p, which becomes the eighth layer, while gradually increasing the introduction amount of the p-type carrier doping gas without changing the introduction amounts of HCl, PH 3 , AsH 3 . A type carrier
This can reduce the stress in the crystal due to the difference in the lattice constant due to the difference in the p-type carrier concentration at the interface between the first p-type layer and the second p-type layer, suppress the occurrence of cratering, and emit light. Luminance and light emission lifetime characteristics can be improved.
Note that the method for increasing the introduction amount of the p-type carrier doping gas at this time is also not particularly limited, and the introduction amount may be linear, stepped, or curved.
最後に、HCl、PH3、AsH3、p型キャリアドープ用ガスの導入量を変えることなく、第9層となるp型のGaAs1−xPxエピタキシャル層(第2p型層13d)を第2p型キャリア濃度増加層13c上に成長させ、気相成長を終了することによって、n型層からp型層にかけての結晶性が従来に比べて大幅に改善されたエピタキシャルウェーハ10を得ることができる。
尚、この第2p型層13dのキャリア濃度が第1p型層13bより高くなるようにする。
Finally, the p-type GaAs 1-x P x epitaxial layer (second p-
The carrier concentration of the second p-
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、もちろん本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
GaP基板および高純度ガリウム(Ga)を、Ga溜め用石英ボート付きのエピタキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ設置した。GaP基板はテルル(Te)が3〜10×1017/cm3添加され、直径50mmの円形で、(100)面から〔011〕方向に10°偏位した面をもつものである。これらを同時にホルダー上に配置し、ホルダーは毎分3回転させた。次に、窒素(N2)ガスを該リアクター内に20分間導入し、空気を十分置換除去した後、キャリヤ・ガスとして高純度水素(H2)を毎分6500sccm導入し、N2の流れを止め昇温工程に入った。上記Ga入り石英ボート設置部分およびGaP単結晶基板設置部分の温度が、それぞれ一定温度に保持されていることを確認した後、GaAs1−xPxエピタキシャル膜の気相成長を開始した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated more concretely, of course, this invention is not limited to these.
Example 1
A GaP substrate and high-purity gallium (Ga) were respectively installed at predetermined locations in an epitaxial reactor equipped with a Ga reservoir quartz boat. The GaP substrate has tellurium (Te) added in an amount of 3 to 10 × 10 17 / cm 3 , is circular with a diameter of 50 mm, and has a surface deviated by 10 ° in the [011] direction from the (100) surface. These were simultaneously placed on the holder, and the holder was rotated 3 times per minute. Next, after introducing nitrogen (N 2 ) gas into the reactor for 20 minutes and sufficiently replacing and removing air, high-purity hydrogen (H 2 ) is introduced as a carrier gas at 6500 sccm / min, and the flow of N 2 is changed. Stopped temperature rising process. After confirming that the temperatures of the Ga-containing quartz boat installation part and the GaP single crystal substrate installation part were maintained at a constant temperature, vapor phase growth of the GaAs 1-x P x epitaxial film was started.
最初、水素ガスで希釈したn型キャリアドープ用ガスを導入し、周期律表第III族元素成分原料としてのGaClを生成させるため、高純度塩化水素ガス(HCl)を上記石英ボート中のGa溜に吹き込み、Ga溜上表面より吹き出させた。他方、周期律表第V族元素成分として、高純度りん化水素ガス(PH3)を導入しつつ、第1層であるGaPバッファー層をGaP単結晶基板上に成長させた。 First, an n-type carrier doping gas diluted with hydrogen gas is introduced, and high purity hydrogen chloride gas (HCl) is added to the Ga reservoir in the quartz boat to generate GaCl as a group III element component raw material of the periodic table. And blown out from the surface of the Ga reservoir. On the other hand, a GaP buffer layer as a first layer was grown on a GaP single crystal substrate while introducing high purity hydrogen phosphide gas (PH 3 ) as a group V element component of the periodic table.
次に、HClの導入量を変えることなく、高純度ひ化水素ガス(AsH3)の導入を開始した後導入量を徐々に増加し、また同時にPH3の導入量を減少させて、第2層のGaAs1−xPxエピタキシャル層を第1層のGaPバッファー層上に成長させた(n型層−組成変化層)。 Next, the introduction amount of the high purity hydrogen arsenide gas (AsH 3 ) is started without changing the introduction amount of HCl, and then the introduction amount is gradually increased, and at the same time, the introduction amount of PH 3 is decreased, A first GaAs 1-x P x epitaxial layer was grown on the first GaP buffer layer (n-type layer-composition change layer).
次に、HCl、PH3、AsH3の導入量を変えることなく、n型キャリアドープ用ガスの導入量を徐々に減少させて、第3層のGaAs1−xPxエピタキシャル層を第2層のGaAs1−xPxエピタキシャル層上に成長させた(n型層−組成一定層)。 Next, the introduction amount of the n-type carrier doping gas is gradually decreased without changing the introduction amounts of HCl, PH 3 , and AsH 3 , and the third GaAs 1-x P x epitaxial layer is formed as the second layer. It is grown in the GaAs 1-x P x epitaxial layer (n-type layer - constant composition layer).
その後、HCl、PH3、AsH3の導入量を変えることなく、これに窒素アイソ・エレクトロニック・トラップ添加用として高純度アンモニアガス(NH3)を導入して、また同時にn型キャリアドープ用ガスの導入をやめてから、第4層のGaAs1−xPxエピタキシャル層を第3層のGaAs1−xPxエピタキシャル層上に成長させた(n型層−窒素濃度増加層)。 Thereafter, high purity ammonia gas (NH 3 ) is introduced to the nitrogen iso-electronic trap for addition without changing the introduction amount of HCl, PH 3 , AsH 3 , and at the same time, n-type carrier doping gas after stopped introduced was grown fourth layer GaAs 1-x P x epitaxial layer of the third layer GaAs 1-x P x epitaxial layer of (n-type layer - the nitrogen concentration increases layer).
次に、HCl、PH3、AsH3、NH3の量を変えることなく導入しながら、第5層のGaAs1−xPxエピタキシャル層を第4層のGaAs1−xPxエピタキシャル層上に成長させた(n型層−窒素濃度一定組成層)。 Next, HCl, PH 3, while introducing without changing the amount of AsH 3, NH 3, the fifth layer GaAs 1-x P x epitaxial layer of the fourth layer GaAs 1-x P x epitaxial layer of Growing (n-type layer-nitrogen concentration constant composition layer).
次にHCl、PH3、AsH3、NH3の導入量を変えることなく、H2ガスによって0.4%に希釈したDMZnガスをp型キャリアドープ用ガスとして徐々に所定流量までランピングで増加させながら、第6層の第1p型キャリア濃度増加層を第5層のGaAs1−xPxエピタキシャル層上に成長させた。 Next, without changing the introduction amount of HCl, PH 3 , AsH 3 , NH 3 , DMZn gas diluted to 0.4% with H 2 gas was gradually ramped up to a predetermined flow rate as a p-type carrier doping gas. However, the first p-type carrier concentration increasing layer of the sixth layer was grown on the GaAs 1-x P x epitaxial layer of the fifth layer.
そして、HCl、PH3、AsH3、DMZnの量を変えることなく、また、NH3ガスの導入量を徐々に減少させながら、第7層のp型のGaAs1−xPxエピタキシャル層(第1p型層)を第6層の第1p型キャリア濃度増加層上に成長させた。 Then, the p-type GaAs 1-x P x epitaxial layer ( first layer) of the seventh layer is formed without changing the amounts of HCl, PH 3 , AsH 3 , DMZn, and while gradually reducing the amount of NH 3 gas introduced. 1p-type layer) was grown on the first p-type carrier concentration increasing layer of the sixth layer.
次にHCl、PH3、AsH3の導入量を変えることなくDMZn流量を徐々にランピングで増加させて、かつNH3の導入を止めた状態で、第8層の第2p型キャリア濃度増加層を第7層のp型のGaAs1−xPxエピタキシャル層上に成長させた。 Next, in a state where the DMZn flow rate is gradually increased by ramping without changing the introduction amounts of HCl, PH 3 and AsH 3 and the introduction of NH 3 is stopped, the second p-type carrier concentration increasing layer of the eighth layer is formed. A seventh layer of p-type GaAs 1-x P x epitaxial layer was grown.
そして、最後はHCl、PH3、AsH3の量を変えることなく、DMZnガスの導入量を固定し、第9層のp型のGaAs1−xPxエピタキシャル層(第2p型層)を第8層の第2p型キャリア濃度増加層上に成長させ、気相成長を終了し、エピタキシャルウェーハを製造した。
第1p型キャリア濃度増加層の層厚は4μm、第1p型層の層厚は8μm、第2p型キャリア濃度増加層の層厚は10μm、第2p型層の層厚は4μmであった。
Finally, the amount of DMZn gas introduced is fixed without changing the amounts of HCl, PH 3 , and AsH 3 , and the ninth p-type GaAs 1-x P x epitaxial layer (second p-type layer) is formed as the first layer. An epitaxial wafer was manufactured by growing on the eight layers of the second p-type carrier concentration increasing layer and terminating the vapor phase growth.
The layer thickness of the first p-type carrier concentration increasing layer was 4 μm, the layer thickness of the first p-type layer was 8 μm, the layer thickness of the second p-type carrier concentration increasing layer was 10 μm, and the layer thickness of the second p-type layer was 4 μm.
その後、作製したエピタキシャルウェーハに対して電極形成、ダイシング、モールディング等を行い、発光ダイオードを製造した。 Then, electrode formation, dicing, molding, etc. were performed with respect to the produced epitaxial wafer, and the light emitting diode was manufactured.
製造した発光ダイオードに対して、以下に示す様な評価を行った。
まず、ワイヤーボンディングの後のp型層側の電極形成面を観察し、クレータリングの発生の有無を評価した。その結果を図2に示す。図2は実施例と後述する比較例1〜3のエピタキシャルウェーハから作製した発光ダイオードのクレータリングの発生率を示した図であり、縦軸は、100万個の発光ダイオードのうち、クレータリングが発生した発光ダイオードの数を表している。
次に、製造した発光ダイオードの発光輝度の評価を行った。その結果を図3に示す。図3は実施例と後述する比較例1〜3の発光ダイオードの発光強度を比較した図であり、実施例を100とした時の相対値である。
そして、製造した発光ダイオードの発光寿命を評価した。その結果を図4に示す。図4は実施例と後述する比較例1〜3の発光ダイオードの発光寿命を比較した図であり、実施例を100とした時の相対値である。
The manufactured light emitting diode was evaluated as shown below.
First, the electrode formation surface on the p-type layer side after wire bonding was observed, and the presence or absence of cratering was evaluated. The result is shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing the rate of occurrence of cratering of light emitting diodes produced from epitaxial wafers of Examples and Comparative Examples 1 to 3 described later, and the vertical axis indicates cratering out of 1 million light emitting diodes. It represents the number of light emitting diodes generated.
Next, the light emission luminance of the manufactured light emitting diode was evaluated. The result is shown in FIG. FIG. 3 is a graph comparing the light emission intensities of the light emitting diodes of Examples and Comparative Examples 1 to 3 to be described later.
And the light emission lifetime of the manufactured light emitting diode was evaluated. The result is shown in FIG. FIG. 4 is a diagram comparing the light emitting lifetimes of the light emitting diodes of the example and comparative examples 1 to 3 described later, and is a relative value when the example is 100.
(比較例1)
実施例1において、第1p型キャリア濃度増加層と第2p型キャリア濃度増加層の形成を行わず、第1p型層の厚さを8μm、第2p型層の厚さを4μmとした以外は実施例1と同様の方法によって、図5(a)に示すようなGaP基板21とn型層22と第1p型層23bと第2p型層23dとからなるエピタキシャルウェーハ20を製造し、同様に発光ダイオードを製造した。そして、実施例1と同様の評価を行った。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the first p-type carrier concentration increasing layer and the second p-type carrier concentration increasing layer are not formed, but the thickness of the first p-type layer is 8 μm and the thickness of the second p-type layer is 4 μm. An
(比較例2)
実施例1において、第1p型キャリア濃度増加層の形成を行わず、第1p型層の厚さを8μm、第2p型キャリア濃度増加層の厚さを10μm、第2p型層の厚さを4μmとした以外は実施例1と同様の方法によって、図5(b)に示すようなGaP基板21とn型層22と第1p型層23b’とp型キャリア濃度増加層23eと第2p型層23d’とからなるエピタキシャルウェーハ20’を製造し、同様に発光ダイオードを製造し、実施例1と同様の評価を行った。
(Comparative Example 2)
In Example 1, the first p-type carrier concentration increasing layer is not formed, the thickness of the first p-type layer is 8 μm, the thickness of the second p-type carrier concentration increasing layer is 10 μm, and the thickness of the second p-type layer is 4 μm. A
(比較例3)
実施例1において、第2p型キャリア濃度増加層の形成を行わず、第1p型層の厚さを8μm、第1p型キャリア濃度増加層の厚さを4μm、第2p型層の厚さを4μmとした以外は実施例1と同様の方法によって、図5(c)に示すようなGaP基板21とn型層22とp型キャリア濃度増加層23e’と第1p型層23b’’と第2p型層23d’’とからなるエピタキシャルウェーハ20’’を製造し、同様に発光ダイオードを製造し、実施例1と同様の評価を行った。
(Comparative Example 3)
In Example 1, the second p-type carrier concentration increasing layer is not formed, the thickness of the first p-type layer is 8 μm, the thickness of the first p-type carrier concentration increasing layer is 4 μm, and the thickness of the second p-type layer is 4 μm. A
図2に示すように、実施例の発光ダイオードでは、クレータリングの発生率は2ppmであったのに対し、比較例1では47ppm、比較例2では19ppm、比較例3では33ppmであり、第1p型キャリア濃度増加層および第2p型キャリア濃度増加層の両方を設けることによって、クレータリングの発生を大幅に抑制でき、片方ではさほど効果がないことが判った。 As shown in FIG. 2, in the light emitting diode of the example, the rate of occurrence of crater was 2 ppm, whereas in Comparative Example 1, it was 47 ppm, in Comparative Example 2, 19 ppm, and in Comparative Example 3, 33 ppm. It was found that by providing both the type carrier concentration increasing layer and the second p-type carrier concentration increasing layer, the occurrence of cratering can be greatly suppressed, and one of them is not very effective.
また、図3に示すように、実施例の発光ダイオードの発光輝度を100とした時、比較例1の発光ダイオードでは92、比較例2は97、比較例3は94であった。このように、p型キャリア濃度増加層をn型層と第1p型層の界面と第1p型層と第2p型層の界面の両方に設ける事によって発光輝度も改善できることが判った。 Further, as shown in FIG. 3, when the light emitting luminance of the light emitting diode of the example is 100, the light emitting diode of the comparative example 1 is 92, the comparative example 2 is 97, and the comparative example 3 is 94. Thus, it has been found that the emission luminance can be improved by providing the p-type carrier concentration increasing layer both at the interface between the n-type layer and the first p-type layer and at the interface between the first p-type layer and the second p-type layer.
そして図4に示すように、実施例の発光ダイオードの発光寿命を100とした時、比較例1の発光ダイオードは90、比較例2は95、比較例3は93であり、第1p型キャリア濃度増加層および第2p型キャリア濃度増加層の両方を設けることによって、クレータリングの発生率などと同様に発光寿命も大幅に改善できることが判った。 As shown in FIG. 4, when the light emitting lifetime of the light emitting diode of the example is 100, the light emitting diode of the comparative example 1 is 90, the comparative example 2 is 95, the comparative example 3 is 93, and the first p-type carrier concentration. It has been found that by providing both the increase layer and the second p-type carrier concentration increase layer, the emission lifetime can be significantly improved as well as the occurrence rate of cratering.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
10…エピタキシャルウェーハ、
11…基板、 11a…単結晶基板、 11b…基板バッファー層、
12…n型層、 12a…組成変化層、 12b…一定組成層、 12c…窒素濃度増加層、 12d…窒素濃度一定層、
13…p型層、 13a…第1p型キャリア濃度増加層、 13b…第1p型層、 13c…第2p型キャリア濃度増加層、 13d…第2p型層、
20,20’,20’’…エピタキシャルウェーハ、 21…GaP基板、 22…n型層、 23…p型層、 23b,23b’,23b’’…第1p型層、 23d,23d’,23d’’…第2p型層、 23e,23e’…p型キャリア濃度増加層。
10: Epitaxial wafer,
11 ... Substrate, 11a ... Single crystal substrate, 11b ... Substrate buffer layer,
12 ... n-type layer, 12a ... composition change layer, 12b ... constant composition layer, 12c ... nitrogen concentration increasing layer, 12d ... nitrogen concentration constant layer,
13 ... p-type layer, 13a ... first p-type carrier concentration increasing layer, 13b ... first p-type layer, 13c ... second p-type carrier concentration increasing layer, 13d ... second p-type layer,
20, 20 ', 20''... epitaxial wafer, 21 ... GaP substrate, 22 ... n-type layer, 23 ... p-type layer, 23b, 23b', 23b "... first p-type layer, 23d, 23d ', 23d''... second p-type layer, 23e, 23e' ... p-type carrier concentration increasing layer.
Claims (7)
前記n型層および前記p型層はGaAsPまたはGaPであり、前記p型層は少なくとも第1p型層と、該第1p型層より上にありキャリア濃度が高い第2p型層とを有し、
更に、前記n型層と前記第1p型層との間にp型キャリア濃度が漸増する第1p型キャリア濃度増加層と、前記第1p型層と前記第2p型層との間にp型キャリア濃度が漸増する第2p型キャリア濃度増加層を有するものであることを特徴とするエピタキシャルウェーハ。 At least in an epitaxial wafer having a substrate, an n-type layer formed by epitaxial growth on the substrate, and a p-type layer on the n-type layer,
The n-type layer and the p-type layer are GaAsP or GaP, the p-type layer has at least a first p-type layer, and a second p-type layer above the first p-type layer and having a high carrier concentration,
Furthermore, a first p-type carrier concentration increasing layer in which a p-type carrier concentration gradually increases between the n-type layer and the first p-type layer, and a p-type carrier between the first p-type layer and the second p-type layer. An epitaxial wafer comprising a second p-type carrier concentration increasing layer having a gradually increasing concentration.
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