JP5874592B2 - Iii族窒化物半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
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Description
発光素子は、図1のように、サファイア基板10と、サファイア基板10上にAlNからなるバッファ層(図示しない)を介して順に積層された、nコンタクト層12、nESD層13、nクラッド層14、発光層15、pクラッド層16、pコンタクト層17、を有している。
まず、発光層15上に常圧MOCVD法によって、第1pクラッド層161を形成する(図5(a))。第1pクラッド層161のうち、AlGaN層16aについては800〜950℃で、InGaN層16bについては800〜950℃で形成する。また、第1pクラッド層161の厚さは、160Å以下の厚さで形成する。望ましくは140Å以下である。
次に、第1pクラッド層161上に常圧MOCVD法によって、第2pクラッド層162を形成する(図5(b))。これにより、第1pクラッド層161と第2pクラッド層162とで構成されるpクラッド層16を形成する。成長温度については第1pクラッド層161の形成時と同様とする。ここで、第2pクラッド層162を形成する際のMgドーパントガスのモル分圧を、第1pクラッド層161を形成する際のモル分圧の半分以下とする。このようにMgドーパントガスの供給量を制御することで、メモリー効果によるMgドープも考慮して、pクラッド層に結晶欠陥が生じないようなMg濃度とすることができる。より望ましくは、第2pクラッド層162を形成する際のMgドーパントガスのモル分圧を、第1pクラッド層161を形成する際のモル分圧の1/4以下とすることである。また、pクラッド層16全体でのMg濃度の平均が、1×1019〜5×1020/cm3 となるよう前段工程および後段工程においてMgドーパントガスの供給量を制御することが望ましい。
12:nコンタクト層
13:nESD層
14:nクラッド層
15:発光層
16:pクラッド層
16a:AlGaN層
16b:InGaN層
17:pコンタクト層
18:n電極
19:透明電極
20:p電極
161:第1pクラッド層
162:第2pクラッド層
Claims (7)
- 発光層と、その発光層上にAlを含むIII 族窒化物半導体からなるpクラッド層と、そのpクラッド層上にIII 族窒化物半導体からなるpコンタクト層とを有したIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記pクラッド層は、
前記発光層上にMOCVD法によって第1pクラッド層を形成する前段工程と、
前記第1クラッド層上にMOCVD法によって第2pクラッド層を形成する後段工程と、
により形成し、
後段工程でのMgドーパントガスの供給量は、前段工程でのMgドーパントガスの供給量の半分以下にして、
前記発光層と前記第1pクラッド層との界面から前記pコンタクト層側に向かって急峻にMg濃度を上昇させた後、一定のMg濃度を保ってpクラッド層における厚さ方向のMg濃度を均一として、その後前記第2pクラッド層と前記pコンタクト層との界面付近で急峻にMg濃度を減少させたMg濃度分布を得る
ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前段工程におけるAlの原料ガスの供給量は、後段工程におけるAlの原料ガスの供給量よりも1〜10%多くする、ことを特徴とする請求項1に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記第1pクラッド層の厚さは、前記pクラッド層の厚さの60%以下で、かつ、160Å以下とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記pクラッド層の厚さを50Å以上とすることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の発光素子の製造方法。
- 前記第1pクラッド層のAl組成比を5〜50%とし、かつ、第2pクラッド層のAl組成比以上とする、ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記pクラッド層のMg濃度の平均が、1×1019〜5×1020/cm3 となるよう前段工程および後段工程においてMgドーパントガスを供給する、ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
- 前記pクラッド層は、InGaNとAlGaNを交互に繰り返し積層させた超格子構造である、ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
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