JPH04267376A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体発光素子及びその製造方法Info
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- JPH04267376A JPH04267376A JP3028354A JP2835491A JPH04267376A JP H04267376 A JPH04267376 A JP H04267376A JP 3028354 A JP3028354 A JP 3028354A JP 2835491 A JP2835491 A JP 2835491A JP H04267376 A JPH04267376 A JP H04267376A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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-
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、短波長の半導体発光素
子及びその製造方法に関する。
子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】窒素を含むＩＩＩ −Ｖ族化合物半導体
であるＧａＮ、ＡｌＮは、バンドギャップがそれぞれ３
．４ｅＶ 、６ｅＶで、また直接遷移型であり、短波長
発光素子用材料として期待されている。
であるＧａＮ、ＡｌＮは、バンドギャップがそれぞれ３
．４ｅＶ 、６ｅＶで、また直接遷移型であり、短波長
発光素子用材料として期待されている。
【０００３】従来、Ｇａｘ Ａｌ１−ｘ Ｎ（０≦ｘ≦
１）（以下ＧａＡｌＮと記す）層を形成する際、これら
と格子整合する良質な基板が無いため、便宜上、格子定
数が１５％程度大きいサファイア基板上に結晶成長する
ことが多いが、転位、歪により格子欠陥が多く生じ、良
質な結晶が得られなかった。さらに、得られた結晶にｐ
型ド−プを行う際、ｐ型ド−パントが欠陥の周りに集中
し、有効に働かない等の理由によりｐ型結晶が得られな
かった。そこで、サファイア基板上に結晶成長する際に
は、一旦アモルファス状のＡｌＮによりＡｌＮバッファ
層を形成してからＧａＡｌＮ層を成長させたり、予め基
板表面をＮＨ３ により窒化してからＧａＡｌＮ層の成
長を行うといった方法が採られた。これによりアンド−
プ時のキャリア濃度が１０１９ｃｍ−３以上であったの
を１０１７ｃｍ−３程度まで低下させることができたが
、実用的な素子の実現のためには未だ不十分な値であり
、ド−ピングにより良好なｐ型結晶を得ることはできな
かった。
１）（以下ＧａＡｌＮと記す）層を形成する際、これら
と格子整合する良質な基板が無いため、便宜上、格子定
数が１５％程度大きいサファイア基板上に結晶成長する
ことが多いが、転位、歪により格子欠陥が多く生じ、良
質な結晶が得られなかった。さらに、得られた結晶にｐ
型ド−プを行う際、ｐ型ド−パントが欠陥の周りに集中
し、有効に働かない等の理由によりｐ型結晶が得られな
かった。そこで、サファイア基板上に結晶成長する際に
は、一旦アモルファス状のＡｌＮによりＡｌＮバッファ
層を形成してからＧａＡｌＮ層を成長させたり、予め基
板表面をＮＨ３ により窒化してからＧａＡｌＮ層の成
長を行うといった方法が採られた。これによりアンド−
プ時のキャリア濃度が１０１９ｃｍ−３以上であったの
を１０１７ｃｍ−３程度まで低下させることができたが
、実用的な素子の実現のためには未だ不十分な値であり
、ド−ピングにより良好なｐ型結晶を得ることはできな
かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、ＧａＡｌ
Ｎ層の成長には、格子整合をする基板がないために格子
欠陥が生じ、伝導型の制御が十分に行われないといった
問題があった。
Ｎ層の成長には、格子整合をする基板がないために格子
欠陥が生じ、伝導型の制御が十分に行われないといった
問題があった。
【０００５】本発明は、上記事情を考慮したもので、格
子欠陥が少なく、伝導型の制御を十分に行うことができ
る半導体発光素子と、その製造方法を提供することを目
的とする。［発明の構成］
子欠陥が少なく、伝導型の制御を十分に行うことができ
る半導体発光素子と、その製造方法を提供することを目
的とする。［発明の構成］
【０００６】
【課題を解決するための手段】ＧａＡｌＮ層と基板を完
全に格子整合させるためには、格子定数を合わせるだけ
ではなく格子型が等しいことが重要である。ＧａＡｌＮ
と同じ六方晶で格子定数が最も近い基板としてはＳｉＣ
が考えられる。特に２Ｈ−ＳｉＣはＧａＡｌＮと同じウ
ルツ鉱型である。ＳｉＣは発光波長に対して透明であり
、短波長発光素子用の基板として最適であるが、ＧａＡ
ｌＮより３％程度格子が短い。一方、同じＩＩＩ −Ｖ
族結合であるＢＮの格子定数はＧａＡｌＮに比べ、２０
％程度も小さい。そこで、Ｂを少量、ＧａＡｌＮ中に添
加することができれば、ＳｉＣと格子整合させることが
可能となる。通常格子定数に大きな違いのある物質同士
を混合させることは非常に困難で、単にＧａＡｌＮ中に
Ｂを添加した場合には、Ｂが析出したり、多結晶化した
りしてＧａＡｌＮ結晶中にＢを取り込ませることはでき
なかった。しかし、ＳｉＣのような、格子定数が比較的
近い基板上においてＧａＡｌＮを成長させながらＢを添
加していくと、ＳｉＣ基板付近で急激にＢの取り込まれ
が増大し、格子整合させることができる。このような方
法によれば、ＳｉＣ基板上にＢを添加して格子整合した
ＧａＡｌＮ層を成長することが可能となる。
全に格子整合させるためには、格子定数を合わせるだけ
ではなく格子型が等しいことが重要である。ＧａＡｌＮ
と同じ六方晶で格子定数が最も近い基板としてはＳｉＣ
が考えられる。特に２Ｈ−ＳｉＣはＧａＡｌＮと同じウ
ルツ鉱型である。ＳｉＣは発光波長に対して透明であり
、短波長発光素子用の基板として最適であるが、ＧａＡ
ｌＮより３％程度格子が短い。一方、同じＩＩＩ −Ｖ
族結合であるＢＮの格子定数はＧａＡｌＮに比べ、２０
％程度も小さい。そこで、Ｂを少量、ＧａＡｌＮ中に添
加することができれば、ＳｉＣと格子整合させることが
可能となる。通常格子定数に大きな違いのある物質同士
を混合させることは非常に困難で、単にＧａＡｌＮ中に
Ｂを添加した場合には、Ｂが析出したり、多結晶化した
りしてＧａＡｌＮ結晶中にＢを取り込ませることはでき
なかった。しかし、ＳｉＣのような、格子定数が比較的
近い基板上においてＧａＡｌＮを成長させながらＢを添
加していくと、ＳｉＣ基板付近で急激にＢの取り込まれ
が増大し、格子整合させることができる。このような方
法によれば、ＳｉＣ基板上にＢを添加して格子整合した
ＧａＡｌＮ層を成長することが可能となる。
【０００７】
【作用】ＳｉＣ基板上に、Ｂを添加したＧａＡｌＮを成
長することにより、格子不整合により発生する転位や、
歪みが飛躍的に減少し低欠陥のＧａＡｌＮ結晶の成長が
可能となる。低欠陥結晶の成長が可能になると欠陥まわ
りに集中し有効に働かなかったド−パントの活性化率を
高め、ド−ピングをすることにより低抵抗のｐ型結晶を
得ることが可能となる。図５に格子不整合とｐ型ド−ピ
ング後のキャリア濃度の関係について１例を示す。成長
温度において±０．５％の以内の格子不整合であれば、
構成材料等により異なるが、キャリア濃度は１０１６か
ら１０１８程度が得られる。格子不整合が大きくなると
キャリア濃度は急激に減少する。これらより、格子不整
合を緩和することが低抵抗のｐ型結晶を得るために重要
であることがわかる。
長することにより、格子不整合により発生する転位や、
歪みが飛躍的に減少し低欠陥のＧａＡｌＮ結晶の成長が
可能となる。低欠陥結晶の成長が可能になると欠陥まわ
りに集中し有効に働かなかったド−パントの活性化率を
高め、ド−ピングをすることにより低抵抗のｐ型結晶を
得ることが可能となる。図５に格子不整合とｐ型ド−ピ
ング後のキャリア濃度の関係について１例を示す。成長
温度において±０．５％の以内の格子不整合であれば、
構成材料等により異なるが、キャリア濃度は１０１６か
ら１０１８程度が得られる。格子不整合が大きくなると
キャリア濃度は急激に減少する。これらより、格子不整
合を緩和することが低抵抗のｐ型結晶を得るために重要
であることがわかる。
【０００８】また、青色域だけではなく紫外域において
も発光波長に対して透明であるＳｉＣ基板を用いること
により光取り出しが効率よく行われ、高効率の青色光お
よび紫外光発光素子の実現が可能となる。本発明により
、高品質で伝導型の制御も行なえるＧａＡｌＮ層の作成
が可能となり、高輝度短波長発光素子が実現できる。
も発光波長に対して透明であるＳｉＣ基板を用いること
により光取り出しが効率よく行われ、高効率の青色光お
よび紫外光発光素子の実現が可能となる。本発明により
、高品質で伝導型の制御も行なえるＧａＡｌＮ層の作成
が可能となり、高輝度短波長発光素子が実現できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の第１の実施例であるＬＥＤの概
略構成図である。ｎ−６Ｈ−ＳｉＣ基板１１上にｎ−Ｇ
ａ０．８５Ｂ０．１５Ｎ層１２（Ｓｉド−プ、１×１０
１７ｃｍ−３）が３μｍ形成され、その上にｐ−Ｇａ０
．８５Ｂ０．１５層１３（Ｍｇド−プ、１×１０１７ｃ
ｍ−３）が２μｍ形成されている。図中１４、１５は金
属電極である。以下に、このＬＥＤにおける結晶成長方
法について説明する。
する。図１は、本発明の第１の実施例であるＬＥＤの概
略構成図である。ｎ−６Ｈ−ＳｉＣ基板１１上にｎ−Ｇ
ａ０．８５Ｂ０．１５Ｎ層１２（Ｓｉド−プ、１×１０
１７ｃｍ−３）が３μｍ形成され、その上にｐ−Ｇａ０
．８５Ｂ０．１５層１３（Ｍｇド−プ、１×１０１７ｃ
ｍ−３）が２μｍ形成されている。図中１４、１５は金
属電極である。以下に、このＬＥＤにおける結晶成長方
法について説明する。
【００１０】図２は、本発明の実施例に用いた成長装置
を示す概略構成図である。図中２１は石英製の反応管（
反応炉）であり、この反応管２１内にはガス導入口２２
から原料混合ガスが導入される。そして、反応管２１内
のガスはガス排気口２３から排気されるものとなってい
る。反応管２１内には、カ−ボン製のサセプタ２４が配
置されており、試料基板２５はこのサセプタ２４上に載
置される。またサセプタ２４は高周波コイル２６により
誘導加熱されるものとなっている。
を示す概略構成図である。図中２１は石英製の反応管（
反応炉）であり、この反応管２１内にはガス導入口２２
から原料混合ガスが導入される。そして、反応管２１内
のガスはガス排気口２３から排気されるものとなってい
る。反応管２１内には、カ−ボン製のサセプタ２４が配
置されており、試料基板２５はこのサセプタ２４上に載
置される。またサセプタ２４は高周波コイル２６により
誘導加熱されるものとなっている。
【００１１】まず、ＳｉＣ基板２５を前記サセプタ２４
上に載置する。ガス導入管２２から高純度水素を毎分２
．５ ｌ導入し、反応管２１内の大気を置換する。次い
で、ガス排気口２３をロ−タリ−ポンプに接続し、反応
管２１内を減圧し、内部の圧力を２０〜３００ｔｏｒｒ
の範囲に設定する。その後ガス導入口２２からＨ２ ガ
スを導入し、高周波コイル２６によりサセプタ及び基板
２５を加熱し基板温度１１５０〜１８５０℃で３０分間
保持して基板の清浄化を行う。
上に載置する。ガス導入管２２から高純度水素を毎分２
．５ ｌ導入し、反応管２１内の大気を置換する。次い
で、ガス排気口２３をロ−タリ−ポンプに接続し、反応
管２１内を減圧し、内部の圧力を２０〜３００ｔｏｒｒ
の範囲に設定する。その後ガス導入口２２からＨ２ ガ
スを導入し、高周波コイル２６によりサセプタ及び基板
２５を加熱し基板温度１１５０〜１８５０℃で３０分間
保持して基板の清浄化を行う。
【００１２】次いで、基板温度を１１５０〜１３５０℃
に低下させた後、Ｈ２ ガスをＮ供給ガス（例えばＮＨ
３ ガス）に切り替えると共に、Ｇａ供給ガス（例えば
Ｇａ（ＣＨ３ ）３、Ｇａ（Ｃ２ Ｈ５ ）３ ）、Ａ
ｌ供給ガス（例えばＡｌ（ＣＨ３ ）３ 、Ａｌ（Ｃ２
Ｈ５ ）３ を導入して成長を行う。同時にＢ供給ガス
（例えばＢ２ Ｈ６ 、Ｂ（ＣＨ３ ）３ 、Ｂ（Ｃ２
Ｈ５）３ ）を導入してＢの添加を行う。
に低下させた後、Ｈ２ ガスをＮ供給ガス（例えばＮＨ
３ ガス）に切り替えると共に、Ｇａ供給ガス（例えば
Ｇａ（ＣＨ３ ）３、Ｇａ（Ｃ２ Ｈ５ ）３ ）、Ａ
ｌ供給ガス（例えばＡｌ（ＣＨ３ ）３ 、Ａｌ（Ｃ２
Ｈ５ ）３ を導入して成長を行う。同時にＢ供給ガス
（例えばＢ２ Ｈ６ 、Ｂ（ＣＨ３ ）３ 、Ｂ（Ｃ２
Ｈ５）３ ）を導入してＢの添加を行う。
【００１３】具体的には、図１のＬＥＤ製造には、原料
としてＮＨ３ を１×１０−３ｍｏｌ ／ｍｉｎ、Ｇａ
（Ｃ２ Ｈ５ ）３ を１×１０−５ｍｏｌ ／ｍｉｎ
、Ｂ２ Ｈ６ を１×１０−７ｍｏｌ ／ｍｉｎ 導
入して成長を行った。基板温度は１１５０℃、圧力２２
０ｔｏｒｒ 、原料ガスの総流量は１ｌ／ｍｉｎ とす
る。ここでアンド−プではキャリア濃度１０１６ｃｍ−
３の良好なＧａ０．８５Ｂ０．１５Ｎ結晶が得られる。 これに、シラン（ＳｉＨ４ ）を原料ガスに混入するこ
とによりＳｉをド−プし、キャリア濃度１×１０１７／
ｃｍ−３のｎ型Ｇａ０．８５Ｂ０．１５Ｎ結晶を、シク
ロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２ Ｍｇ）を原料
ガスに導入することによりＭｇをド−プし、キャリア濃
度１×１０１７／ｃｍ−３ｐ型Ｇａ０．８５Ｂ０．１５
Ｎ結晶が得られた。図３はこの実施例によるＬＥＤチッ
プ３１をレンズを兼ねた樹脂ケ−ス３２に埋めこんだ状
態を示す。３３は内部リ−ド、３４は外部リ−ドである
。この実施例によるＬＥＤは、基板面を光取りだし面と
して樹脂ケ−スに埋め込んで約５０ｍｃｄ の青色発光
が確認された。
としてＮＨ３ を１×１０−３ｍｏｌ ／ｍｉｎ、Ｇａ
（Ｃ２ Ｈ５ ）３ を１×１０−５ｍｏｌ ／ｍｉｎ
、Ｂ２ Ｈ６ を１×１０−７ｍｏｌ ／ｍｉｎ 導
入して成長を行った。基板温度は１１５０℃、圧力２２
０ｔｏｒｒ 、原料ガスの総流量は１ｌ／ｍｉｎ とす
る。ここでアンド−プではキャリア濃度１０１６ｃｍ−
３の良好なＧａ０．８５Ｂ０．１５Ｎ結晶が得られる。 これに、シラン（ＳｉＨ４ ）を原料ガスに混入するこ
とによりＳｉをド−プし、キャリア濃度１×１０１７／
ｃｍ−３のｎ型Ｇａ０．８５Ｂ０．１５Ｎ結晶を、シク
ロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２ Ｍｇ）を原料
ガスに導入することによりＭｇをド−プし、キャリア濃
度１×１０１７／ｃｍ−３ｐ型Ｇａ０．８５Ｂ０．１５
Ｎ結晶が得られた。図３はこの実施例によるＬＥＤチッ
プ３１をレンズを兼ねた樹脂ケ−ス３２に埋めこんだ状
態を示す。３３は内部リ−ド、３４は外部リ−ドである
。この実施例によるＬＥＤは、基板面を光取りだし面と
して樹脂ケ−スに埋め込んで約５０ｍｃｄ の青色発光
が確認された。
【００１４】図４は、本発明の第２の実施例であるＬＥ
Ｄの概略構成図である。ｎ−６Ｈ−ＳｉＣ基板４１上に
ｎ−Ｇａ０．８ Ａｌ０．１ Ｂ０．１ Ｎ層４２（Ｓ
ｉド−プ、１×１０１７ｃｍ−３）が３μｍ形成され、
その上にｐ−Ｇａ０．８ Ａｌ０．１ Ｂ０．１ Ｎ層
４３（Ｍｇド−プ、１×１０１７ｃｍ−３）が２μｍ形
成されている。図中４４、４５は金属電極である。第１
の実施例と異なるのは、Ａｌを添加しているという点で
あり，このことにより、ＧａＢＮより広いバンドギャッ
プが得られる。すなわち、Ａｌを添加することによって
発光波長を青色から紫外の領域とすることができる。
Ｄの概略構成図である。ｎ−６Ｈ−ＳｉＣ基板４１上に
ｎ−Ｇａ０．８ Ａｌ０．１ Ｂ０．１ Ｎ層４２（Ｓ
ｉド−プ、１×１０１７ｃｍ−３）が３μｍ形成され、
その上にｐ−Ｇａ０．８ Ａｌ０．１ Ｂ０．１ Ｎ層
４３（Ｍｇド−プ、１×１０１７ｃｍ−３）が２μｍ形
成されている。図中４４、４５は金属電極である。第１
の実施例と異なるのは、Ａｌを添加しているという点で
あり，このことにより、ＧａＢＮより広いバンドギャッ
プが得られる。すなわち、Ａｌを添加することによって
発光波長を青色から紫外の領域とすることができる。
【００１５】第２の実施例のＬＥＤも第１の実施例と同
様にして作成される。原料としてＮＨ３ を１×１０−
３ｍｏｌ ／ｍｉｎ 、Ｇａ（Ｃ２ Ｈ５ ）３ を８
×１０−６ｍｏｌ ／ｍｉｎ 、Ａｌ（ＣＨ３ ）３
を１×１０−６ｍｏｌ ／ｍｉｎ 、Ｂ２ Ｈ６ を１
×１０−７ｍｏｌ ／ｍｉｎ 導入して成長を行った。 基板温度は１１５０℃、圧力２２０ｔｏｒｒ 、原料ガ
スの総流量は１ｌ／ｍｉｎとする。ここでアンド−プで
はキャリア濃度１０１６ｃｍ−３の良好なＧａ０．８
Ａｌ０．１ Ｂ０．１ Ｎ結晶が得られる。これに、シ
ラン（ＳｉＨ４ ）を原料ガスに混入することによりＳ
ｉをド−プし、キャリア濃度１×１０１７／ｃｍ−３の
ｎ型Ｇａ０．８ Ａｌ０．１Ｂ０．１ Ｎ結晶を、シク
ロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２ Ｍｇ）を原料
ガスに導入することによりＭｇをド−プし、キャリア濃
度１×１０１７／ｃｍ−３ｐ型Ｇａ０．８ Ａｌ０．１
Ｂ０．１ Ｎ結晶が得られた。第１の実施例と同様に
樹脂ケ−スに埋め込んで、約５０ｍｃｄ の第１の実施
例より短波長の青色発光が得られた。
様にして作成される。原料としてＮＨ３ を１×１０−
３ｍｏｌ ／ｍｉｎ 、Ｇａ（Ｃ２ Ｈ５ ）３ を８
×１０−６ｍｏｌ ／ｍｉｎ 、Ａｌ（ＣＨ３ ）３
を１×１０−６ｍｏｌ ／ｍｉｎ 、Ｂ２ Ｈ６ を１
×１０−７ｍｏｌ ／ｍｉｎ 導入して成長を行った。 基板温度は１１５０℃、圧力２２０ｔｏｒｒ 、原料ガ
スの総流量は１ｌ／ｍｉｎとする。ここでアンド−プで
はキャリア濃度１０１６ｃｍ−３の良好なＧａ０．８
Ａｌ０．１ Ｂ０．１ Ｎ結晶が得られる。これに、シ
ラン（ＳｉＨ４ ）を原料ガスに混入することによりＳ
ｉをド−プし、キャリア濃度１×１０１７／ｃｍ−３の
ｎ型Ｇａ０．８ Ａｌ０．１Ｂ０．１ Ｎ結晶を、シク
ロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２ Ｍｇ）を原料
ガスに導入することによりＭｇをド−プし、キャリア濃
度１×１０１７／ｃｍ−３ｐ型Ｇａ０．８ Ａｌ０．１
Ｂ０．１ Ｎ結晶が得られた。第１の実施例と同様に
樹脂ケ−スに埋め込んで、約５０ｍｃｄ の第１の実施
例より短波長の青色発光が得られた。
【００１６】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、実施例において、ｎ型基板を
用いた例について示したが、ｐ型基板を用いても同様に
実施できる。また、ＢをＧａＡｌＮ中に平均的に添加し
ているが、例えばＧａＡｌＮ，ＢＮの薄膜を交互に堆積
するなど層状に添加しても良い。さらに、Ｇａ，Ａｌの
供給源として、Ｇａ若しくはＡｌとＣとの結合が２つ以
下であるものを用いたり、Ｎの供給源として、ＮがＨ以
外の元素と結合を持っているものを用いることも有効で
ある。またＢの添加量としては、基板と略格子を整合す
る範囲であればよく、特にＳｉＣ基板上においては、Ｇ
ａｘ Ａｌ１−ｘ−ｙ Ｂｙ Ｎ（０＜ｙ≦０．２ ）
で添加するのがよい。その他、本発明はその趣旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することができる。
るものではない。例えば、実施例において、ｎ型基板を
用いた例について示したが、ｐ型基板を用いても同様に
実施できる。また、ＢをＧａＡｌＮ中に平均的に添加し
ているが、例えばＧａＡｌＮ，ＢＮの薄膜を交互に堆積
するなど層状に添加しても良い。さらに、Ｇａ，Ａｌの
供給源として、Ｇａ若しくはＡｌとＣとの結合が２つ以
下であるものを用いたり、Ｎの供給源として、ＮがＨ以
外の元素と結合を持っているものを用いることも有効で
ある。またＢの添加量としては、基板と略格子を整合す
る範囲であればよく、特にＳｉＣ基板上においては、Ｇ
ａｘ Ａｌ１−ｘ−ｙ Ｂｙ Ｎ（０＜ｙ≦０．２ ）
で添加するのがよい。その他、本発明はその趣旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００１７】
【発明の効果】基板上に、Ｂを添加したＧａＡｌＮを成
長することにより、格子不整合により発生する転位や歪
みが飛躍的に減少し，低欠陥のＧａｘ Ａｌ１−ｘ−ｙ
Ｂｙ Ｎ（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）層の成長が可能
となり、高輝度で短波長の半導体発光素子が実現できる
。
長することにより、格子不整合により発生する転位や歪
みが飛躍的に減少し，低欠陥のＧａｘ Ａｌ１−ｘ−ｙ
Ｂｙ Ｎ（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）層の成長が可能
となり、高輝度で短波長の半導体発光素子が実現できる
。
【図１】 本発明の第１の実施例において作成したＬ
ＥＤの概略構成図。
ＥＤの概略構成図。
【図２】 本発明の実施例において用いた成長装置の
概略構成図。
概略構成図。
【図３】 本発明の実施例のＬＥＤを樹脂ケ−スに埋
め込んだ図。
め込んだ図。
【図４】 本発明の第２の実施例において作成したＬ
ＥＤの概略構成図。
ＥＤの概略構成図。
【図５】 本発明の作用を説明するための図。
１１…ｎ−ＳｉＣ基板
１２…ｎ−ＧａＢＮ
１３…ｐ−ＧａＢＮ
１４，１５…電極
２１…反応管
２２…ガス導入口
２３…ガス排気口
２４…サセプタ
２５…基板
２６…高周波コイル
２７…熱電対
３１…ＬＥＤチップ
３２…レンズを兼ねた樹脂ケ−ス
３３…内部リ−ド
３４…外部リ−ド
４１…ｎ−ＳｉＣ基板
４２…ｎ−ＧａＡｌＢＮ
４３…ｐ−ＧａＡｌＢＮ
４４，４５…電極
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｇａｘ Ａｌ１−ｘ−ｙ Ｂｙ Ｎ（
０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）層を用いたことを特徴とする
半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記Ｇａｘ Ａｌ１−ｘ−ｙ Ｂｙ
Ｎ（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）層が基板と略格子整合し
ていることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子
。 - 【請求項３】 前記Ｇａｘ Ａｌ１−ｘ−ｙ Ｂｙ
Ｎ（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）層が基板と±０．５％以
内の格子不整合であることを特徴とする請求項１記載の
半導体発光素子。 - 【請求項４】 前記基板がＳｉＣから成ることを特徴
とする請求項１乃至請求項３記載の半導体発光素子。 - 【請求項５】 基板と格子整合させながらＧａｘ Ａ
ｌ１−ｘ−ｙＢｙ Ｎ（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）層を
成長させることを特徴とする半導体発光素子の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2835491A JP3100644B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2835491A JP3100644B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04267376A true JPH04267376A (ja) | 1992-09-22 |
| JP3100644B2 JP3100644B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=12246273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2835491A Expired - Lifetime JP3100644B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100644B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5652437A (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-29 | Abb Research Ltd. | Semiconductor device with a low resistance ohmic contact between a metal layer and a sic-layer |
| US5847414A (en) * | 1995-10-30 | 1998-12-08 | Abb Research Limited | Semiconductor device having a hetero-junction between SiC and a Group 3B-nitride |
| GB2343294A (en) * | 1998-10-31 | 2000-05-03 | Sharp Kk | Lattice-matched semiconductor devices |
| US8395165B2 (en) | 2011-07-08 | 2013-03-12 | Bridelux, Inc. | Laterally contacted blue LED with superlattice current spreading layer |
| US8564010B2 (en) | 2011-08-04 | 2013-10-22 | Toshiba Techno Center Inc. | Distributed current blocking structures for light emitting diodes |
| US8686430B2 (en) | 2011-09-07 | 2014-04-01 | Toshiba Techno Center Inc. | Buffer layer for GaN-on-Si LED |
| US8865565B2 (en) | 2011-08-02 | 2014-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | LED having a low defect N-type layer that has grown on a silicon substrate |
| US8916906B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-12-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Boron-containing buffer layer for growing gallium nitride on silicon |
| US9012939B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-04-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | N-type gallium-nitride layer having multiple conductive intervening layers |
| US9142743B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-09-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High temperature gold-free wafer bonding for light emitting diodes |
| US9159869B2 (en) | 2011-08-03 | 2015-10-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | LED on silicon substrate using zinc-sulfide as buffer layer |
| US9343641B2 (en) | 2011-08-02 | 2016-05-17 | Manutius Ip, Inc. | Non-reactive barrier metal for eutectic bonding process |
| US9617656B2 (en) | 2011-07-25 | 2017-04-11 | Toshiba Corporation | Nucleation of aluminum nitride on a silicon substrate using an ammonia preflow |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130082274A1 (en) | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Bridgelux, Inc. | Light emitting devices having dislocation density maintaining buffer layers |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP2835491A patent/JP3100644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5847414A (en) * | 1995-10-30 | 1998-12-08 | Abb Research Limited | Semiconductor device having a hetero-junction between SiC and a Group 3B-nitride |
| US5652437A (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-29 | Abb Research Ltd. | Semiconductor device with a low resistance ohmic contact between a metal layer and a sic-layer |
| GB2343294A (en) * | 1998-10-31 | 2000-05-03 | Sharp Kk | Lattice-matched semiconductor devices |
| US8395165B2 (en) | 2011-07-08 | 2013-03-12 | Bridelux, Inc. | Laterally contacted blue LED with superlattice current spreading layer |
| US9617656B2 (en) | 2011-07-25 | 2017-04-11 | Toshiba Corporation | Nucleation of aluminum nitride on a silicon substrate using an ammonia preflow |
| US8916906B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-12-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Boron-containing buffer layer for growing gallium nitride on silicon |
| US8865565B2 (en) | 2011-08-02 | 2014-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | LED having a low defect N-type layer that has grown on a silicon substrate |
| US9012939B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-04-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | N-type gallium-nitride layer having multiple conductive intervening layers |
| US9142743B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-09-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High temperature gold-free wafer bonding for light emitting diodes |
| US9343641B2 (en) | 2011-08-02 | 2016-05-17 | Manutius Ip, Inc. | Non-reactive barrier metal for eutectic bonding process |
| US9159869B2 (en) | 2011-08-03 | 2015-10-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | LED on silicon substrate using zinc-sulfide as buffer layer |
| US9070833B2 (en) | 2011-08-04 | 2015-06-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Distributed current blocking structures for light emitting diodes |
| US8564010B2 (en) | 2011-08-04 | 2013-10-22 | Toshiba Techno Center Inc. | Distributed current blocking structures for light emitting diodes |
| US8686430B2 (en) | 2011-09-07 | 2014-04-01 | Toshiba Techno Center Inc. | Buffer layer for GaN-on-Si LED |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3100644B2 (ja) | 2000-10-16 |
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