JP5381439B2 - Iii族窒化物半導体光素子 - Google Patents
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Description
以下、実施例及び比較例について説明する。
Claims (15)
- III族窒化物半導体からなり、該III族窒化物半導体のc軸方向に延びる基準軸に直交する基準平面に対して有限の角度をなす主面を有するIII族窒化物半導体基板と、
前記III族窒化物半導体基板の前記主面上に設けられ、III族窒化物半導体からなる井戸層、及び、III族窒化物半導体からなる複数のバリア層を含む量子井戸構造の活性層と、
を備え、
前記主面は、半極性を示し、
前記活性層は、エピタキシャル層であって、1×1017cm−3以上8×1017cm−3以下の酸素濃度を有しており、
前記複数のバリア層は、その厚さ方向の全体にわたって、酸素以外のn型不純物を1×1017cm−3以上1×1019cm−3以下の濃度で含み、
前記バリア層が含む前記n型不純物は、シリコン、ゲルマニウム、及び、スズのうちの少なくとも1つであり、
前記活性層は、気相成長法によって成長され、
前記活性層の前記酸素濃度は、前記活性層が気相成長法によって成長される際に供給される原料ガスに含まれる水分濃度によって調整され、
前記バリア層が含む前記n型不純物は、前記バリア層が気相成長法によって成長される際にドーピングガスを供給することにより前記バリア層にドープされ、
前記n型不純物がシリコンである場合、前記ドーピングガスは、モノメチルシラン、モノシラン、ジシラン、又は、テトラエチルシランであり、前記n型不純物がゲルマニウムである場合、前記ドーピングガスは、モノゲルマン、又は、テトラエチルゲルマニウムであり、前記n型不純物がスズである場合、前記ドーピングガスは、テトラエチルスズ、又は、テトラメチルスズである、ことを特徴とするIII族窒化物半導体光素子。 - 前記n型不純物の濃度は、5×1017cm−3以上であることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記n型不純物の濃度は、1×1018cm−3以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記主面の法線方向を示す法線ベクトルと前記基準軸の方向を示す基準ベクトルとの成す角度は、10度以上80度以下及び100度以上170度以下の範囲にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記法線ベクトルと前記基準ベクトルとの成す角度は、63度以上80度以下及び100度以上117度以下の範囲にあることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記法線ベクトルと前記基準ベクトルとの成す角度は、71度以上79度以下及び101度以上109度以下の範囲にあることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記法線ベクトルは、前記基準ベクトルを前記III族窒化物半導体のa軸の周りに回転させた方向であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記主面とa面とが成す角度は、87度以上93度以下であることを特徴とする請求項7に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記法線ベクトルは、前記基準ベクトルを前記III族窒化物半導体のm軸の周りに回転させた方向であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記主面とm面とが成す角度は、87度以上93度以下であることを特徴とする請求項9に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記主面は、{20−21}面であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記主面は、{20−2−1}面であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記活性層を貫通している転位密度は、1×106cm−2以下であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- 前記活性層を貫通している転位密度は、1×105cm−2以下であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載のIII族窒化物半導体光素子。
- III族窒化物半導体からなる第1導電型の第1半導体層と、
III族窒化物半導体からなる第2導電型の第2半導体層と、
をさらに備え、
前記第1半導体層は、前記III族窒化物半導体基板と前記活性層との間に設けられ、
前記活性層は、前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に設けられ、
前記活性層は、複数の前記井戸層を含み、
前記複数の前記井戸層のうち、最も前記第2半導体層側の井戸層と、前記第2半導体層との間には、酸素以外のn型不純物を含む半導体層が存在することを特徴とする請求項5〜14のいずれか一項に記載のIII族窒化物半導体光素子。
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