JP6829497B2 - 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
本出願の実施例では、第1の面と第1の面の反対側の第2の面を有するエピタキシャル構造を有し、前記第1の面が(000−1)窒素表面かつ前記エピタキシャル構造のn型側に位置し、前記第2の面が前記エピタキシャル構造のp型側に位置し、前記エピタキシャル構造のn型側がn型電極と電気的に接触され、p型側がp型電極と電気的に接触され、且つ前記第1の面にリッジ導波路構造が形成される窒化物半導体発光素子を提供している。
基板上に窒化物半導体発光素子のエピタキシャル構造を成長し、前記エピタキシャル構造は基板に接合される第1の面及び第1の面の反対側の第2の面を含み、前記第1の面が(000−1)窒素表面であり、かつ前記エピタキシャル構造のn型側に位置し、前記第2の面が前記エピタキシャル構造のp型側に位置することと、
前記エピタキシャル構造の第2の面にp型電極を設置し、かつ前記p型電極と前記エピタキシャル構造のp型側にオーミックコンタクトを形成することと、
前記基板を除去して、前記エピタキシャル構造の第1の面にn型電極を設置し、かつ前記n型電極と前記エピタキシャル構造のn型側にオーミックコンタクトを形成することと、
前記エピタキシャル構造の第1の面にエッチング又は腐食を行い、リッジ導波路構造を形成することと、を含む窒化物半導体発光素子の製造方法を提供している。
基板上に窒化物半導体発光素子のエピタキシャル構造を成長し、前記エピタキシャル構造は基板に接合される第1の面及び第1の面の反対側の第2の面を含み、前記第1の面が(000−1)窒素表面であり、かつ前記エピタキシャル構造のn型側に位置し、前記第2の面が前記エピタキシャル構造のp型側に位置することと、
前記エピタキシャル構造の第2の面にp型電極を設置し、かつ前記p型電極と前記エピタキシャル構造のp型側にオーミックコンタクトを形成することと、
前記基板を除去して、前記エピタキシャル構造の第1の面にn型電極を設置し、かつ前記n型電極と前記エピタキシャル構造のn型側にオーミックコンタクトを形成することと、
前記エピタキシャル構造の第1の面にエッチング又は腐食を行い、リッジ導波路構造を形成することと、を含む窒化物半導体発光素子の製造方法を提供している。
本実施例のGaN系ブルーレーザー又は超放射発光ダイオードの製造プロセスでは、
S1:有機金属化学気相成長(MOCVD)装置によってGaN系基板上に窒化物半導体レーザー又は超放射発光ダイオード構造を成長し、それは厚さ約500nmのn−GaNコンタクト層と、n型光学制限層としての各層の厚さ約2.5nmである100対n−Al0.16GaN/GaN超格子構造と、厚さ約100nmのn−In0.03Ga0.97N導波路層と、各層In0.16Ga0.84N量子井戸厚さ約2.5nm、各層GaNバリア厚さ約15nmである3対In0.16Ga0.84N/GaN多量子井戸と、厚さ約80nmの不意図ドーピングIn0.03Ga0.97N導波路層と、厚さ約20nmのp−Al0.2Ga0.8N電子ブロック層と、p型光学制限層としての各層厚さ約2.5nmである150対p−Al0.16GaN/GaN超格子構造と、厚さ約30nmのp−GaNコンタクト層を含む。図1に示される。
本実施例のGaN系近紫外線レーザー又は超放射発光ダイオードの製造プロセスでは、
S1:有機金属化学気相成長(MOCVD)装置によってSi(111)基板上に紫外線レーザー又は超放射発光ダイオード構造を成長し、具体的に厚さ約500nmのn−GaNコンタクト層と、n型光学制限層としての各層厚さ約2.5nmである120対n−Al0.2GaN/GaN超格子構造と、厚さ約80nmのn−Al0.02Ga0.98Nn側導波路層と、各層In0.03Ga0.97N量子井戸厚さ約2.5nm、各層Al0.08Ga0.92Nバリア厚さ約14nmである2対In0.03Ga0.97N/Al0.08Ga0.92N多量子井戸と、厚さ約60nmの不意図ドーピングしたAl0.02Ga0.98Np側導波路層と、厚さ約25nmのp−Al0.25Ga0.75N電子ブロック層と、p型光学制限層としての各層厚さ約2.5nmである30対p−Al0.16GaN/GaN超格子構造と、厚さ約20nmのp−GaNコンタクト層を含む。図8に示される。
本実施例のAlGaN系深紫外線レーザー又は超放射発光ダイオードの製造プロセスでは、
S1:有機金属化学気相成長(MOCVD)装置によってサファイア基板上に深紫外線レーザー又は超放射発光ダイオード構造を成長し、具体的に厚さ約1000nmのn−Al0.45Ga0.5Nコンタクト層と、n型光学制限層としての各層厚さ約2.3nmである100対n−Al0.65Ga0.35N/Al0.45Ga0.55N超格子構造と、厚さ約75nmのn−Al0.45Ga0.55Nn側導波路層と、各層Al0.35Ga0.65N量子井戸厚さ約3nm、各層Al0.45Ga0.55Nバリア厚さ約10nmである3対Al0.35Ga0.65N/Al0.45Ga0.55N多量子井戸と、厚さ約60nmの不意図ドーピングしたAl0.45Ga0.55Np側導波路層と、厚さ約20nmのp−Al0.65Ga0.35N電子ブロック層と、厚さ約50nmのp−Al0.45Ga0.55Nコンタクト層を含む。図8に示される。
本実施例のGaN系グリーンレーザー又は超放射発光ダイオードの製造プロセスでは、
S1:有機金属化学気相成長(MOCVD)装置によってSiC基板上にグリーンレーザー又は超放射発光ダイオード構造を成長し、具体的に厚さ約500nmのn−GaNコンタクト層と、n型光学制限層としての500nmの高濃度Siドープしたn−GaN層と、厚さ約110nmのn−In0.05Ga0.95Nn側導波路層と、各層In0.3Ga0.7N量子井戸厚さ約2.5nm、各層GaNバリア厚さ約12nmである2対In0.3Ga0.7N/GaN多量子井戸と、厚さ約90nmの不意図ドーピングしたIn0.05Ga0.95Np側導波路層と、厚さ約15nmのp−Al0.2Ga0.8N電子ブロック層と、厚さ約20nmのp−GaNコンタクト層を含む。図8に示される。
[付記1]
第1の面及び第1の面の反対側の第2の面を有するエピタキシャル構造を有し、前記第1の面が(000−1)窒素表面でありかつ前記エピタキシャル構造のn型側に位置し、前記第2の面が前記エピタキシャル構造のp型側に位置し、前記エピタキシャル構造のn型側がn型電極と電気的に接触され、p型側がp型電極と電気的に接触され、且つ前記第1の面にリッジ導波路構造が形成されることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
前記エピタキシャル構造は、順次に設置されるn型コンタクト層、n側導波路層、アクティブ領域、p側導波路層及びp型コンタクト層を含み、前記n型電極がn型コンタクト層と電気的に接触され、前記p型電極がp型コンタクト層と電気的に接触されることを特徴とする付記1に記載の窒化物半導体発光素子。
前記n型電極とn型コンタクト層の間にオーミックコンタクトが形成され、前記p型電極とp型コンタクト層の間にオーミックコンタクトが形成されることを特徴とする付記1又は2に記載の窒化物半導体発光素子。
前記p型電極がp型コンタクト層の全面に接触されることを特徴とする付記1又は2に記載の窒化物半導体発光素子。
前記n型コンタクト層とn側導波路層の間に更にn型光学制限層が設置されることを特徴とする付記2に記載の窒化物半導体発光素子。
前記p側導波路層とp型コンタクト層の間に更にp型光学制限層が設置されることを特徴とする付記2に記載の窒化物半導体発光素子。
前記p側導波路層とp型コンタクト層の間に更に電子ブロック層が設置されることを特徴とする付記2又は6に記載の窒化物半導体発光素子。
前記電子ブロック層がp側導波路層とp型光学制限層の間に設置されることを特徴とする付記7に記載の窒化物半導体発光素子。
前記n型コンタクト層の厚さが5〜3000nmであることを特徴とする付記1、2又は5に記載の窒化物半導体発光素子。
前記エピタキシャル構造の第1の面上のリッジ導波路構造以外の少なくとも一部の領域上に更に絶縁膜が被覆されることを特徴とする付記1又は2に記載の窒化物半導体発光素子。
前記絶縁膜の材質がSiO2、SiNx、SiON、Al2O3、AlON、SiAlON、TiO2、Ta2O5、ZrO2及びポリシリコン中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記10に記載の窒化物半導体発光素子。
前記エピタキシャル構造の第1の面に更に厚電極が被覆され、前記厚電極がn型電極と電気的に接続されることを特徴とする付記1又は2に記載の窒化物半導体発光素子。
前記リッジ導波路構造のリッジ幅が0.5〜100μmであり、リッジ深さが0〜2μmであることを特徴とする付記1に記載の窒化物半導体発光素子。
前記n型コンタクト層、p型コンタクト層、n型光学制限層、p型光学制限層、p側導波路層及びn側導波路層の材質がAlx1Iny1Ga(1−x1−y1)N(ただし、x1及びy1が0以上1以下であり、且つ0≦(x1+y1)≦1)を含むことを特徴とする付記2に記載の窒化物半導体発光素子。
前記アクティブ領域の材質がAlx2Iny2Ga(1−x2−y2)N又はAlx3Iny3Ga(1−x3−y3)N(ただし、x2、y2、x3及びy3が0以上1以下であり、且つ0≦(x2+y2)≦1、0≦(x3+y3)≦1)を含むことを特徴とする付記2又は14に記載の窒化物半導体発光素子。
前記n型電極、p型電極の材質がNi、Ti、Pd、Pt、Au、Al、TiN、ITO及びIGZO中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記1、2又は14に記載の窒化物半導体発光素子。
前記p型電極が更にサポートシートと接続されることを特徴とする付記1に記載の窒化物半導体発光素子。
前記p型電極が接着層を介して前記サポートシートと接続されることを特徴とする付記17に記載の窒化物半導体発光素子。
前記サポートシートはシリコン基板、銅サポートシート、モリブデン銅サポートシート、モリブデンサポートシート、セラミックス基板中のいずれか1つを含むことを特徴とする付記17又は18に記載の窒化物半導体発光素子。
前記接着層は金属接着層又は非金属接着層を含むことを特徴とする付記18に記載の窒化物半導体発光素子。
前記金属接着層はAuSn、NiSn、AuAu、NiGe中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記20に記載の窒化物半導体発光素子。
前記非金属接着層はNaCl、SiO2、CrO2、Al2O3、ダイヤモンド中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記20に記載の窒化物半導体発光素子。
前記p型電極とサポートシートとの間にライトフィールド制限層が設置されることを特徴とする付記17又は18に記載の窒化物半導体発光素子。
前記ライトフィールド制限層がp型電極と接着層の間に設置されることを特徴とする付記23に記載の窒化物半導体発光素子。
前記ライトフィールド制限層は少なくとも低屈折率材料を含むことを特徴とする付記23に記載の窒化物半導体発光素子。
前記ライトフィールド制限層の材質がSiO2、SiNx、TiO2、ZrO2、AlN、Al2O3、Ta2O5、HfO2、HfSiO4、AlON、多孔質GaN、TiN、ITO及びIGZO中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記25に記載の窒化物半導体発光素子。
前記窒化物半導体発光素子は窒化物半導体レーザー又は超放射発光ダイオードを含むことを特徴とする付記1に記載の窒化物半導体発光素子。
前記窒化物半導体発光素子はIII−V族窒化物半導体レーザー又は超放射発光ダイオードを含むことを特徴とする付記27に記載の窒化物半導体発光素子。
基板上に窒化物半導体発光素子のエピタキシャル構造を成長し、前記エピタキシャル構造は基板に接合される第1の面及び第1の面の反対側の第2の面を含み、前記第1の面が(000−1)窒素表面であり、かつ前記エピタキシャル構造のn型側に位置し、前記第2の面が前記エピタキシャル構造のp型側に位置することと、
前記エピタキシャル構造の第2の面にp型電極を設置し、かつ前記p型電極と前記エピタキシャル構造のp型側にオーミックコンタクトを形成することと、
前記基板を除去して、前記エピタキシャル構造の第1の面にn型電極を設置し、かつ前記n型電極と前記エピタキシャル構造のn型側にオーミックコンタクトを形成することと、
前記エピタキシャル構造の第1の面にエッチング又は腐食を行い、リッジ導波路構造を形成することと、を含むことを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法。
前記製造方法は、前記エピタキシャル構造の第1の面上にエッチングマスクを設置し、ドライエッチング又はウェット腐食プロセスによって前記エピタキシャル構造の第1の面に対してエッチング又は腐食を行い、リッジ導波路構造を形成することを含むことを特徴とする付記29に記載の製造方法。
前記製造方法は、ウェット腐食プロセスによって前記エピタキシャル構造の第1の面を腐食しリッジ導波路構造を形成することを含むことを特徴とする付記30に記載の製造方法。
前記製造方法は、フォトリソグラフィプロセスによって前記エピタキシャル構造の第1の面上に前記エッチングマスクを形成することを含むことを特徴とする付記30に記載の製造方法。
前記リッジ導波路構造のリッジ幅が0.5〜100μmであり、リッジ深さが0〜2μmであることを特徴とする付記29、30又は31に記載の製造方法。
前記製造方法は、接着材料を用いp型電極とサポートシートを接着することを更に含むことを特徴とする付記29に記載の製造方法。
前記サポートシートはシリコン基板、銅サポートシート、モリブデン銅サポートシート、モリブデンサポートシート、セラミックス基板中のいずれか1つを含むことを特徴とする付記34に記載の製造方法。
前記接着材料は金属接着材料又は非金属接着材料を含むことを特徴とする付記34に記載の製造方法。
前記金属接着材料はAuSn、NiSn、AuAu、NiGe中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記36に記載の製造方法。
前記非金属接着層はNaCl、SiO2、CrO2、Al2O3、ダイヤモンド中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記36に記載の製造方法。
前記製造方法は、前記p型電極上にライトフィールド制限層を形成した後、接着材料を用いライトフィールド制限層とサポートシートを接着することを更に含むことを特徴とする付記34に記載の製造方法。
前記ライトフィールド制限層は少なくとも低屈折率材料を含むことを特徴とする付記39に記載の製造方法。
前記ライトフィールド制限層の材質がSiO2、SiNx、TiO2、ZrO2、AlN、Al2O3、Ta2O5、HfO2、HfSiO4、AlON、多孔質GaN、TiN、ITO及びIGZO中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記40に記載の製造方法。
前記製造方法は、基板上に順次にn型コンタクト層、n型光学制限層、n側導波路層、アクティブ領域、p側導波路層、電子ブロック層及びp型コンタクト層を成長し、前記エピタキシャル構造を形成することを更に含むことを特徴とする付記29に記載の製造方法。
前記製造方法は、前記電子ブロック層上に順次にp型光学制限層及びp型コンタクト層を形成することを更に含むことを特徴とする付記42に記載の製造方法。
前記製造方法は、p型コンタクト層にp型電極としての導電材料を成長し、オーミックコンタクトアニールを行い、p型電極とp型コンタクト層にオーミックコンタクトを形成することを更に含むことを特徴とする付記29又は42に記載の製造方法。
前記p型電極がp型コンタクト層の全面に接触されることを特徴とする付記44に記載の製造方法。
前記製造方法は、前記基板を除去した後に、更にn型コンタクト層に対して薄化処理を行い、n型コンタクト層上にn型電極としての導電材料を成長し、オーミックコンタクトアニールを行い、n型電極とn型コンタクト層にオーミックコンタクトを形成することを更に含むことを特徴とする付記29又は42に記載の製造方法。
前記n型コンタクト層の厚さが5〜3000nmであることを特徴とする付記46に記載の製造方法。
前記製造方法は、n型電極を製造した後に、フォトリソグラフィプロセスによって前記エピタキシャル構造の第1の面上にエッチングマスクを設置し、そしてウェット腐食プロセスによって前記エピタキシャル構造の第1の面を腐食し、リッジ導波路構造を形成することを更に含むことを特徴とする付記29に記載の製造方法。
前記製造方法は、リッジ導波路構造を形成した後に、前記エピタキシャル構造の第1の面上のリッジ導波路構造以外の少なくとも一部の領域上に絶縁膜を被覆し、n型電極を絶縁膜中から露出させることを更に含むことを特徴とする付記29又は48に記載の製造方法。
前記絶縁膜の材質がSiO2、SiNx、SiON、Al2O3、AlON、SiAlON、TiO2、Ta2O5、ZrO2及びポリシリコン中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記49に記載の製造方法。
前記製造方法は、n型電極上に厚電極を形成することを更に含むことを特徴とする付記29に記載の製造方法。
前記製造方法は、n型電極を絶縁膜中から露出させた後に、更にドライエッチング又はウェット腐食プロセスによって前記エピタキシャル構造に対してエッチング又は腐食を行い、前記リッジ導波路構造の一側に台面構造を形成し、かつp型電極を台面構造底部に分布して、p型電極及びn型電極上に厚電極を形成することを更に含むことを特徴とする付記29又は51に記載の製造方法。
前記製造方法は、厚電極を形成した後に、少なくともへき開、ドライエッチング、ウェット腐食中のいずれか1つ又は2つ以上方法の組合せによって窒化物半導体発光素子のキャビティ面を形成することを更に含むことを特徴とする付記52に記載の製造方法。
前記製造方法は、窒化物半導体発光素子のキャビティ面を形成した後に、コーティング、カットし、窒化物半導体発光素子のチップを形成することを更に含むことを特徴とする付記53に記載の製造方法。
前記製造方法は、へき開、エッチング、スクライブ及び研磨中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含む方法によってエピタキシャルシートをストリップ構造にすることを更に含むことを特徴とする付記29に記載の製造方法。
前記基板の材質がGaN、AlN、サファイア、SiC、Si中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記29に記載の製造方法。
前記n型コンタクト層、p型コンタクト層、n型光学制限層、p型光学制限層、p側導波路層及びn側導波路層の材質がAlx1Iny1Ga(1−x1−y1)N(ただし、x1及びy1が0以上1以下であり、0≦(x1+y1)≦1)を含むことを特徴とする付記42に記載の製造方法。
前記アクティブ領域の材質がAlx2Iny2Ga(1−x2−y2)N又はAlx3Iny3Ga(1−x3−y3)N(ただし、x2、y2、x3及びy3が0以上1以下であり、且つ0≦(x2+y2)≦1、0≦(x3+y3)≦1)を含むことを特徴とする付記42に記載の製造方法。
前記n型電極、p型電極の材質がNi、Ti、Pd、Pt、Au、Al、TiN、ITO及びIGZO中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記29又は42に記載の製造方法。
前記ウェット腐食プロセスで用いられる腐食溶媒はアルカリ性溶液又は酸性溶液を含むことを特徴とする付記48に記載の製造方法。
前記アルカリ性溶液は水酸化カリウム(KOH)、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする付記60に記載の製造方法。
前記酸性溶液はリン酸(H3PO4)、フッ化水素酸(HF)中のいずれか1つ又は2つの組合せを含むことを特徴とする付記60に記載の製造方法。
102 n型コンタクト層
103 n型光学制限層
104 n側導波路層
105 アクティブ領域
106 p側導波路層
107 電子ブロック層
108 p型光学制限層
109 p型コンタクト層
110 p型オーミックコンタクト電極
111 接着材料
112 サポートシート
113 n型オーミックコンタクト電極
114 フォトレジスト
115 絶縁誘電体フィルム
116 厚電極
117 サポートシート上の電極
201 基板
202 n型コンタクト層
203 n型光学制限層
204 n側導波路層
205 アクティブ領域
206 p側導波路層
207 電子ブロック層
208 p型コンタクト層
209 p型オーミックコンタクト電極
210 低屈折率材料1
211 低屈折率材料2
212 接着材料
213 接着材料
214 サポートシート
215 n型オーミックコンタクト電極
216 フォトレジスト
217 絶縁誘電体フィルム
218 厚電極
Claims (13)
- 第1の面及び第1の面の反対側の第2の面を有するエピタキシャル構造を有し、前記第1の面が(000−1)窒素表面でありかつ前記エピタキシャル構造のn型側に位置し、前記第2の面が前記エピタキシャル構造のp型側に位置し、前記エピタキシャル構造のn型側がn型電極と電気的に接触され、p型側がp型電極と電気的に接触され、且つ前記第1の面にリッジ導波路構造が形成され、
前記p型電極が接着層を介してサポートシートと接続され、
ライトフィールド制限層が前記p型電極と前記接着層の間に設置され、
前記ライトフィールド制限層は少なくとも低屈折率材料を含み、
前記ライトフィールド制限層の材質がSiO 2 、SiN x 、TiO 2 、ZrO 2 、AlN、Al 2 O 3 、Ta 2 O 5 、HfO 2 、HfSiO 4 、AlON、多孔質GaN、TiN、ITO及びIGZO中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする窒化物半導体発光素子。 - 前記エピタキシャル構造は、順次に設置されるn型コンタクト層、n側導波路層、アクティブ領域、p側導波路層及びp型コンタクト層を含み、
前記n型電極とn型コンタクト層の間にオーミックコンタクトが形成され、前記p型電極とp型コンタクト層の間にオーミックコンタクトが形成され、
前記p型電極がp型コンタクト層の全面に接触され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。 - 前記n型コンタクト層とn側導波路層の間に更にn型光学制限層が設置され、
前記p側導波路層とp型コンタクト層の間に更にp型光学制限層と電子ブロック層が設置されることを特徴とする請求項2に記載の窒化物半導体発光素子。 - 前記エピタキシャル構造の第1の面上のリッジ導波路構造以外の少なくとも一部の領域上に更に絶縁膜が被覆され、及び/又は
前記エピタキシャル構造の第1の面に更に厚電極が被覆され、前記厚電極がn型電極と電気的に接続され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。 - 前記リッジ導波路構造のリッジ幅が0.5〜100μmであり、リッジ深さが0〜2μmであ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。
- 前記n型コンタクト層、p型コンタクト層、n型光学制限層、p型光学制限層、p側導波路層及びn側導波路層の材質がAlx1Iny1Ga(1−x1−y1)N(ただし、x1及びy1が0以上1以下であり、且つ0≦(x1+y1)≦1)を含み、及び/又は、
前記アクティブ領域の材質がAlx2Iny2Ga(1−x2−y2)N又はAlx3Iny3Ga(1−x3−y3)N(ただし、x2、y2、x3及びy3が0以上1以下であり、且つ0≦(x2+y2)≦1、0≦(x3+y3)≦1)を含むことを特徴とする請求項2に記載の窒化物半導体発光素子。 - 前記窒化物半導体発光素子はIII−V族窒化物半導体レーザー又は超放射発光ダイオードを含む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。
- 基板上に窒化物半導体発光素子のエピタキシャル構造を成長し、前記エピタキシャル構造は基板に接合される第1の面及び第1の面の反対側の第2の面を含み、前記第1の面が(000−1)窒素表面であり、かつ前記エピタキシャル構造のn型側に位置し、前記第2の面が前記エピタキシャル構造のp型側に位置することと、
前記エピタキシャル構造の第2の面にp型電極を設置し、かつ前記p型電極と前記エピタキシャル構造のp型側にオーミックコンタクトを形成することと、
前記基板を除去して、前記エピタキシャル構造の第1の面にn型電極を設置し、かつ前記n型電極と前記エピタキシャル構造のn型側にオーミックコンタクトを形成することと、
前記エピタキシャル構造の第1の面上にエッチングマスクを設置し、ドライエッチング又はウェット腐食プロセスによって前記エピタキシャル構造の第1の面に対してエッチング又は腐食を行い、リッジ導波路構造を形成することと、を含むことを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 前記リッジ導波路構造のリッジ幅が0.5〜100μmであり、リッジ深さが0〜2μmであることを特徴とする請求項8に記載の製造方法。
- 前記製造方法は、前記p型電極上にライトフィールド制限層を形成した後、接着材料を用いライトフィールド制限層とサポートシートを接着することを更に含み、
前記ライトフィールド制限層は少なくとも低屈折率材料を含み、
前記ライトフィールド制限層の材質がSiO2、SiNx、TiO2、ZrO2、AlN、Al2O3、Ta2O5、HfO2、HfSiO4、AlON、多孔質GaN、TiN、ITO及びIGZO中のいずれか1つ又は2つ以上の組合せを含むことを特徴とする請求項8に記載の製造方法。 - 前記製造方法は、基板上に順次にn型コンタクト層、n型光学制限層、n側導波路層、アクティブ領域、p側導波路層、電子ブロック層、p型光学制限層及びp型コンタクト層を成長し、前記エピタキシャル構造を形成し、
p型コンタクト層にp型電極としての導電材料を成長し、オーミックコンタクトアニールを行い、p型電極とp型コンタクト層にオーミックコンタクトを形成し、
前記p型電極がp型コンタクト層の全面に接触され、
前記n型コンタクト層、p型コンタクト層、n型光学制限層、p型光学制限層、p側導波路層及びn側導波路層の材質がAlx1Iny1Ga(1−x1−y1)N(ただし、x1及びy1が0以上1以下であり、且つ0≦(x1+y1)≦1)を含み、及び/又は、
前記アクティブ領域の材質がAlx2Iny2Ga(1−x2−y2)N又はAlx3Iny3Ga(1−x3−y3)N(ただし、x2、y2、x3及びy3が0以上1以下であり、且つ0≦(x2+y2)≦1、0≦(x3+y3)≦1)を含むことを特徴とする請求項8に記載の製造方法。 - 前記製造方法は、前記基板を除去した後に、更にn型コンタクト層に対して薄化処理を行い、n型コンタクト層上にn型電極としての導電材料を成長し、オーミックコンタクトアニールを行い、n型電極とn型コンタクト層にオーミックコンタクトを形成することを更に含むことを特徴とする請求項8に記載の製造方法。
- 前記製造方法は、リッジ導波路構造を形成した後に、前記エピタキシャル構造の第1の面上のリッジ導波路構造以外の少なくとも一部の領域上に絶縁膜を被覆し、n型電極を絶縁膜中から露出させ、
順にドライエッチング又はウェット腐食プロセスによって前記エピタキシャル構造に対してエッチング又は腐食を行い、前記リッジ導波路構造の一側に台面構造を形成し、かつp型電極を台面構造底部に分布して、p型電極及びn型電極上に厚電極を形成し、
少なくともへき開、ドライエッチング、ウェット腐食中のいずれか1つ又は2つ以上方法の組合せによって窒化物半導体発光素子のキャビティ面を形成し、
コーティング、カットし、窒化物半導体発光素子のチップを形成することを更に含むことを特徴とする請求項8に記載の製造方法。
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