JPH05283744A - 半導体素子 - Google Patents
半導体素子Info
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- JPH05283744A JPH05283744A JP6281292A JP6281292A JPH05283744A JP H05283744 A JPH05283744 A JP H05283744A JP 6281292 A JP6281292 A JP 6281292A JP 6281292 A JP6281292 A JP 6281292A JP H05283744 A JPH05283744 A JP H05283744A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 格子定数が小さく格子整合する基板が無いと
される化合物半導体において、結晶学的な欠陥が少なく
高品質な薄膜を成長させることを目的とする。 【構成】 基板と目的とする半導体層の間に燐化ホウ素
（ＢＰ）あるいはＺｎＯからなるバッファ層を成長させ
半導体層に発生する欠陥を低減する。 【効果】 ２μｍ程度のＢＰあるいはＺｎＯバッファ層
をはさみＧａＡｌＮ系エピタキシャル層を成長させるこ
とにより、従来はアンドープでも高キャリア濃度であっ
たものが２〜３桁キャリア濃度が低下して電気的特性の
制御が容易になった。
される化合物半導体において、結晶学的な欠陥が少なく
高品質な薄膜を成長させることを目的とする。 【構成】 基板と目的とする半導体層の間に燐化ホウ素
（ＢＰ）あるいはＺｎＯからなるバッファ層を成長させ
半導体層に発生する欠陥を低減する。 【効果】 ２μｍ程度のＢＰあるいはＺｎＯバッファ層
をはさみＧａＡｌＮ系エピタキシャル層を成長させるこ
とにより、従来はアンドープでも高キャリア濃度であっ
たものが２〜３桁キャリア濃度が低下して電気的特性の
制御が容易になった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下地材料を改良して形
成したエピタキシャル成長層を有する半導体素子に関す
る。
成したエピタキシャル成長層を有する半導体素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、短波長発光素子用、耐環境半導体
素子用の材料として可能性のある半導体材料に窒素をＶ
族として含む III−Ｖ族半導体材料例えばＧａＮが考え
られて来た。しかしながらこのＧａＮは窒素解離圧が極
度に高いため、気相成長の過程において、Ｎ原子がぬけ
てしまい、そのためにｎ+ 型となってしまい、ｎ- 型、
Ｉ型、ｐ型といった他の導電型を形成できなかった。ま
た、格子定数の差が１０％以上におよぶサファイヤある
いは立方晶のＳｉＣ表面上に成長させる従来行われてい
る方法では、安定な結晶型である六方晶の半導体しか形
成できず、六方晶に比べて不安定であるが発光素子の発
光層等への適用が期待される立方晶の半導体は作成する
ことができなかった。
素子用の材料として可能性のある半導体材料に窒素をＶ
族として含む III−Ｖ族半導体材料例えばＧａＮが考え
られて来た。しかしながらこのＧａＮは窒素解離圧が極
度に高いため、気相成長の過程において、Ｎ原子がぬけ
てしまい、そのためにｎ+ 型となってしまい、ｎ- 型、
Ｉ型、ｐ型といった他の導電型を形成できなかった。ま
た、格子定数の差が１０％以上におよぶサファイヤある
いは立方晶のＳｉＣ表面上に成長させる従来行われてい
る方法では、安定な結晶型である六方晶の半導体しか形
成できず、六方晶に比べて不安定であるが発光素子の発
光層等への適用が期待される立方晶の半導体は作成する
ことができなかった。
【０００３】この様な問題は、ＧａＮだけでなくこれ以
外のＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＧａＡｌＮ及びＩｎＧａＡｌ
Ｎ等といったＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-y Ｎ（０≦ｘ≦１、
０≦ｙ≦１）の系の比較的バンドギャップの広い材料に
見られる共通の問題であった。
外のＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＧａＡｌＮ及びＩｎＧａＡｌ
Ｎ等といったＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-y Ｎ（０≦ｘ≦１、
０≦ｙ≦１）の系の比較的バンドギャップの広い材料に
見られる共通の問題であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
サファイヤ、ＳｉＣ表面上にＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-y Ｎ
（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）を成長させる方法ではｎ+
型以外の導電型の半導体や、六方晶以外の立方晶半導体
を作成できないという問題があった。
サファイヤ、ＳｉＣ表面上にＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-y Ｎ
（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）を成長させる方法ではｎ+
型以外の導電型の半導体や、六方晶以外の立方晶半導体
を作成できないという問題があった。
【０００５】そこで、第１の発明は、Ｇａx Ａｌy Ｎ
（０≦ｘ≦１）なる材料について、ｎ+ 型以外の導電型
の半導体層、或いは六方晶以外の立方晶の半導体層を有
する半導体素子を提供することを目的とする。
（０≦ｘ≦１）なる材料について、ｎ+ 型以外の導電型
の半導体層、或いは六方晶以外の立方晶の半導体層を有
する半導体素子を提供することを目的とする。
【０００６】第２の発明は、Ｉｎx Ｇａy Ａｌ1-x-y Ｎ
（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１）なる材料について、ｎ+ 型
以外の導電型の半導体層、或いは六方晶以外の立方晶の
半導体層を有する半導体素子を提供することを目的とす
る。
（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１）なる材料について、ｎ+ 型
以外の導電型の半導体層、或いは六方晶以外の立方晶の
半導体層を有する半導体素子を提供することを目的とす
る。
【０００７】また、第３の発明は、一般にＮ原子を構成
元素の一つとして、成長の過定でＮ原子空乏が問題にな
っている材料と格子定数が小さくそのための格子不整合
が原因で良質の結晶を得られない材料例えばＩｎx Ｇａ
y Ａｌ1-x-y Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）なる材料に
ついて結晶性の良い半導体層、或いは六方晶以外の立方
晶の半導体層を有する半導体素子を提供することを目的
とする。
元素の一つとして、成長の過定でＮ原子空乏が問題にな
っている材料と格子定数が小さくそのための格子不整合
が原因で良質の結晶を得られない材料例えばＩｎx Ｇａ
y Ａｌ1-x-y Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）なる材料に
ついて結晶性の良い半導体層、或いは六方晶以外の立方
晶の半導体層を有する半導体素子を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、単結晶ＢＰ層と、このＢＰ層の表面
に形成された少なくとも５００オングストローム（以下
Ａと記す）以上のＧａx Ａｌ1-x-y Ｎ（０≦ｘ≦１）の
エピタキシャル成長層とを具備することを特徴とする半
導体素子を提供するものである。
に、第１の発明は、単結晶ＢＰ層と、このＢＰ層の表面
に形成された少なくとも５００オングストローム（以下
Ａと記す）以上のＧａx Ａｌ1-x-y Ｎ（０≦ｘ≦１）の
エピタキシャル成長層とを具備することを特徴とする半
導体素子を提供するものである。
【０００９】また、第２の発明は単結晶ＢＰ層と、この
ＢＰ層の表面に形成されたＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-y Ｎ
（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１）のエピタキシャル成長層と
を具備することを特徴とする半導体素子を提供するもの
である。
ＢＰ層の表面に形成されたＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-y Ｎ
（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１）のエピタキシャル成長層と
を具備することを特徴とする半導体素子を提供するもの
である。
【００１０】特に、第１の発明に係わるＧａx Ａｌ1-x
Ｎ（０≦ｘ≦１）系材料については、結晶構造が単一
で、導電型も安定した膜となるために、５００Ａ以上の
膜厚が必要であり、好ましくは１０００Ａ以上であるこ
とが良い。
Ｎ（０≦ｘ≦１）系材料については、結晶構造が単一
で、導電型も安定した膜となるために、５００Ａ以上の
膜厚が必要であり、好ましくは１０００Ａ以上であるこ
とが良い。
【００１１】また、第３の発明はＺｎＯから成るバッフ
ァ層と、このバッファ層の表面に形成された窒素を構成
元素とする半導体からなるエピタキシャル成長膜層とを
具備することを特徴とする半導体素子を提供するもので
ある。
ァ層と、このバッファ層の表面に形成された窒素を構成
元素とする半導体からなるエピタキシャル成長膜層とを
具備することを特徴とする半導体素子を提供するもので
ある。
【００１２】また、ここでのＢＰ層及びＺｎＯ層は、単
結晶であることが必要であるが、欠陥の全くない完全な
単結晶以外に、結晶表面をエッチングした際、１×１０
8 ／cm2 以下の欠陥に起因するピットを見い出せる程度
の多少の多結晶が混じった単結晶も含む。
結晶であることが必要であるが、欠陥の全くない完全な
単結晶以外に、結晶表面をエッチングした際、１×１０
8 ／cm2 以下の欠陥に起因するピットを見い出せる程度
の多少の多結晶が混じった単結晶も含む。
【００１３】
【作用】薄膜として結晶性の良いものを形成することが
困難なＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１）のエピタキシャル成長層の下地材料として単結晶
ＢＰ層、あるいはＺｎＯ層を採用することにより下地と
成長層間の格子不整合を緩和することができ、欠陥の少
ない高品質の結晶を得ることが先ず可能になる。しか
も、ＢＰ層あるいはＺｎＯ層を下地に用いることでＩｎ
x Ｇａy Ａｌ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）のＮ
原子空孔をより押えることが可能なことが実験により明
らかになった。これにより結晶中のＮ原子の欠乏に起因
するｎ+ 型化が抑えられ、ｎ+ 型以外のｎ型、ｎ- 型、
Ｉ型、ｐ型等の半導体層の形成が可能になった。さら
に、ＢＰ層を下地に使用することで成長条件によっては
立方晶の半導体層の形成が可能になった。
困難なＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１）のエピタキシャル成長層の下地材料として単結晶
ＢＰ層、あるいはＺｎＯ層を採用することにより下地と
成長層間の格子不整合を緩和することができ、欠陥の少
ない高品質の結晶を得ることが先ず可能になる。しか
も、ＢＰ層あるいはＺｎＯ層を下地に用いることでＩｎ
x Ｇａy Ａｌ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）のＮ
原子空孔をより押えることが可能なことが実験により明
らかになった。これにより結晶中のＮ原子の欠乏に起因
するｎ+ 型化が抑えられ、ｎ+ 型以外のｎ型、ｎ- 型、
Ｉ型、ｐ型等の半導体層の形成が可能になった。さら
に、ＢＰ層を下地に使用することで成長条件によっては
立方晶の半導体層の形成が可能になった。
【００１４】
【実施例】この発明の実施例を図面を参照し、詳細に説
明する。図１は、本発明の第１の実施例である。
明する。図１は、本発明の第１の実施例である。
【００１５】先ず、（１００）面のＳｉ基板１１上に原
料ガスとして、ジボラン（Ｂ2 Ｈ6）１×１０-6 mol／m
in フォスフィン（ＰＨ3 ）５×１０-4 mol／min を吹
き付け成長温度１２００℃、成長圧力０．１気圧の条件
で六方晶のＢＰ層１２をＭＯＣＶＤ法によって２μｍ成
長させた。次いで、成長温度と成長圧力はそのままの状
態にし、このＢＰ層１２表面上にトリメチルガリウム
（ＴＭＧ）１×１０-6 mol／min 、アンモニア（Ｎ
Ｈ3 ）１×１０-3 mil／min を吹き付けＧａＮ層１３を
１μｍ成長させた。こうして形成した六方晶ＧａＮ層１
３のホール測定を行った結果、キャリア濃度１×１０16
／cm3 、ホール移動度１５０cm2 ／Ｖｓｅｃのｎ- 型伝
導を示すことが分った。従来のサファイヤ上に成長した
ＧａＮ膜は所謂ｎ+ 型でありキャリア濃度は１×１０19
〜１×１０20／cm3 であるから、本実施例のＧａＮ層１
３はこれと比べてＮ原子空孔を格段に除去できたことが
分った。
料ガスとして、ジボラン（Ｂ2 Ｈ6）１×１０-6 mol／m
in フォスフィン（ＰＨ3 ）５×１０-4 mol／min を吹
き付け成長温度１２００℃、成長圧力０．１気圧の条件
で六方晶のＢＰ層１２をＭＯＣＶＤ法によって２μｍ成
長させた。次いで、成長温度と成長圧力はそのままの状
態にし、このＢＰ層１２表面上にトリメチルガリウム
（ＴＭＧ）１×１０-6 mol／min 、アンモニア（Ｎ
Ｈ3 ）１×１０-3 mil／min を吹き付けＧａＮ層１３を
１μｍ成長させた。こうして形成した六方晶ＧａＮ層１
３のホール測定を行った結果、キャリア濃度１×１０16
／cm3 、ホール移動度１５０cm2 ／Ｖｓｅｃのｎ- 型伝
導を示すことが分った。従来のサファイヤ上に成長した
ＧａＮ膜は所謂ｎ+ 型でありキャリア濃度は１×１０19
〜１×１０20／cm3 であるから、本実施例のＧａＮ層１
３はこれと比べてＮ原子空孔を格段に除去できたことが
分った。
【００１６】この様に下地にＢＰ層を採用することによ
ってＧａx Ａｌ1-x Ｎ（０≦ｘ≦１）エピタキシャル成
長層の１例であるＧａＮの欠陥の減少を図れたのは以下
の理由と考えられる。即ち六方晶のＢＰの格子定数は
４．５４Ａと他の III−Ｖ族化合物半導体と比べて小さ
くＧａＮとの結合長の差は０．５％にすぎない。しかも
ＢＰは高融点で化学的に安定であり、成長温度の高い傾
向にある格子定数の小さい半導体をＢＰ層上に成長させ
ることができる。これにより欠陥の少ない高品質の結晶
がＮ原子の抜けを抑制する何らかの働きをしたものと考
えられる。ＧａＮのエピタキシャル成長層は１００Ａや
２００Ａ程度の厚さでは、下地の結晶構造の影響を受け
て欠陥が多く、安定な結晶構造の半導体になり難いが、
５００Ａ以上の膜厚では結晶構造も単一の六方晶や立方
晶となり導電型も安定して優れた膜となる。
ってＧａx Ａｌ1-x Ｎ（０≦ｘ≦１）エピタキシャル成
長層の１例であるＧａＮの欠陥の減少を図れたのは以下
の理由と考えられる。即ち六方晶のＢＰの格子定数は
４．５４Ａと他の III−Ｖ族化合物半導体と比べて小さ
くＧａＮとの結合長の差は０．５％にすぎない。しかも
ＢＰは高融点で化学的に安定であり、成長温度の高い傾
向にある格子定数の小さい半導体をＢＰ層上に成長させ
ることができる。これにより欠陥の少ない高品質の結晶
がＮ原子の抜けを抑制する何らかの働きをしたものと考
えられる。ＧａＮのエピタキシャル成長層は１００Ａや
２００Ａ程度の厚さでは、下地の結晶構造の影響を受け
て欠陥が多く、安定な結晶構造の半導体になり難いが、
５００Ａ以上の膜厚では結晶構造も単一の六方晶や立方
晶となり導電型も安定して優れた膜となる。
【００１７】図２は、本発明の第２の実施例を示す。こ
の試料は第１の実施例に示す同じ条件でエピタキシャル
成長層とＭＯＣＶＤ法により作成した。以下の実施例で
は、第１の実施例と同様に実施可能であるが、同一部分
は同一番号を付し、詳しい説明を省略した。
の試料は第１の実施例に示す同じ条件でエピタキシャル
成長層とＭＯＣＶＤ法により作成した。以下の実施例で
は、第１の実施例と同様に実施可能であるが、同一部分
は同一番号を付し、詳しい説明を省略した。
【００１８】先ず、（１００）面のＳｉ基板１１上に原
料ガスとしてジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）１×１０-6 mol／mi
n フォスフィン（ＰＨ3 ）５×１０-4 mol／min を吹き
付けＢＰ層１２を２μｍ成長させた。
料ガスとしてジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）１×１０-6 mol／mi
n フォスフィン（ＰＨ3 ）５×１０-4 mol／min を吹き
付けＢＰ層１２を２μｍ成長させた。
【００１９】次いで、このＢＰ層１２表面上にトリメチ
ルガリウム（ＴＭＧ）１×１０-6 mol／min 、アンモニ
ア（ＮＨ3 ）１×１０-3 mol／min 、ドーパントとして
シクロペンタジエニルマグネシウム（ＣＰ2 Ｍｇ）適量
を吹き付けてＧａＮ層２１を１μｍ成長させた。このＭ
ｇドープのＧａＮ層２１はキャリア濃度１×１０16／cm
3 、ホール移動度１５０cm2 ／Ｖｓｅｃのｐ型伝導を示
した。この方法によってｐ型の導電型のＧａＮ層を得る
ことができた。
ルガリウム（ＴＭＧ）１×１０-6 mol／min 、アンモニ
ア（ＮＨ3 ）１×１０-3 mol／min 、ドーパントとして
シクロペンタジエニルマグネシウム（ＣＰ2 Ｍｇ）適量
を吹き付けてＧａＮ層２１を１μｍ成長させた。このＭ
ｇドープのＧａＮ層２１はキャリア濃度１×１０16／cm
3 、ホール移動度１５０cm2 ／Ｖｓｅｃのｐ型伝導を示
した。この方法によってｐ型の導電型のＧａＮ層を得る
ことができた。
【００２０】この実施例ではＭｇをドーピングしたので
ＧａＮ層はｐ型となったが、このＭｇドーピングを行わ
ないなら、真性半導体でＩ型と呼ばれるその他の導電型
を呈するものも形成することが可能である。
ＧａＮ層はｐ型となったが、このＭｇドーピングを行わ
ないなら、真性半導体でＩ型と呼ばれるその他の導電型
を呈するものも形成することが可能である。
【００２１】以上の第１及び第２の実施例では、Ｇａx
Ａｌ1-x Ｎ（０≦ｘ≦１）としてＧａＮを挙げて説明し
たが、ＧａＮの代わりにＧａＡｌＮ、ＡｌＮ等も同様に
実施することが可能である。以下の実施例で順次説明す
る。
Ａｌ1-x Ｎ（０≦ｘ≦１）としてＧａＮを挙げて説明し
たが、ＧａＮの代わりにＧａＡｌＮ、ＡｌＮ等も同様に
実施することが可能である。以下の実施例で順次説明す
る。
【００２２】図３は本発明の第３の実施例である。Ｇａ
Ｎよりさらにバンドギャップの広いＡｌＮを同様の方法
で成長させた。この場合ＢＰとの結合長の差は４％有
る。第１の実施例においてＴＭＧをＴＭＡに代えること
により１μｍのＡｌＮ３３を得た。基板は同じくＳｉ
（１００）で、成長温度が１３００℃、成長圧力０．１
気圧、成長速度は１μｍ／hrとした。一般にＡｌＮは絶
縁体に近く高抵抗であり、それはＡｌＮ中のＮ原子空孔
が原因とされている。この試料はキャリア濃度が１×１
０18／cm3 あり、少くとも導電性を呈し、しかも低抵抗
のｎ型であった。これは、Ｎ原子空孔が十分押えられて
いるためと考えられる。
Ｎよりさらにバンドギャップの広いＡｌＮを同様の方法
で成長させた。この場合ＢＰとの結合長の差は４％有
る。第１の実施例においてＴＭＧをＴＭＡに代えること
により１μｍのＡｌＮ３３を得た。基板は同じくＳｉ
（１００）で、成長温度が１３００℃、成長圧力０．１
気圧、成長速度は１μｍ／hrとした。一般にＡｌＮは絶
縁体に近く高抵抗であり、それはＡｌＮ中のＮ原子空孔
が原因とされている。この試料はキャリア濃度が１×１
０18／cm3 あり、少くとも導電性を呈し、しかも低抵抗
のｎ型であった。これは、Ｎ原子空孔が十分押えられて
いるためと考えられる。
【００２３】次に第４の実施例を説明する。図４はＧａ
ＡｌＮの３元系の材料のｐｎ接合を利用してシングルヘ
テロ構造の発光ダイオード（ＬＥＤ）を作製した例であ
る。ｎ型Ｓｉ基板（図示せず）上に成長温度１２００℃
でＳｉドープｎ型ＢＰ層（２×１０17／cm3 ）４２を３
μｍ、更に３μｍのアンドープＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ層
（ｎ型・１×１０17／cm3 ）４３と３μｍのＭｇドープ
Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎ層（ｐ型・２×１０16／cm3 ）４４
を順次成長させｐｎ接合を形成した。さらにコンタクト
層としてＭｇドープＢＰ層（ｐ型・５×１０17／cm3 ）
４５を０．５μｍ成長させて機械研磨とエッチングによ
りＳｉ基板を除去し、Ｉｎ電極４６を取り付けＬＥＤと
した。
ＡｌＮの３元系の材料のｐｎ接合を利用してシングルヘ
テロ構造の発光ダイオード（ＬＥＤ）を作製した例であ
る。ｎ型Ｓｉ基板（図示せず）上に成長温度１２００℃
でＳｉドープｎ型ＢＰ層（２×１０17／cm3 ）４２を３
μｍ、更に３μｍのアンドープＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ層
（ｎ型・１×１０17／cm3 ）４３と３μｍのＭｇドープ
Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎ層（ｐ型・２×１０16／cm3 ）４４
を順次成長させｐｎ接合を形成した。さらにコンタクト
層としてＭｇドープＢＰ層（ｐ型・５×１０17／cm3 ）
４５を０．５μｍ成長させて機械研磨とエッチングによ
りＳｉ基板を除去し、Ｉｎ電極４６を取り付けＬＥＤと
した。
【００２４】こうして得られたＬＥＤは、１０mcd の青
色発光が得られた。この様な方法を用いるとＧａＡｌＮ
においても高品質のＬＥＤが作製可能になり従来のもの
よりも輝度が格段に向上する。さらに、第５の実施例を
説明する。
色発光が得られた。この様な方法を用いるとＧａＡｌＮ
においても高品質のＬＥＤが作製可能になり従来のもの
よりも輝度が格段に向上する。さらに、第５の実施例を
説明する。
【００２５】基板にＳｉを使用し、表面が（１００）面
のウェハを使用すると、その表面に成長するＢＰ層は、
（１００）面を基板の表面と平行にしたエピタキシャル
膜が成長し、Ｓｉのウェハ表面が（１１１）面では（１
１１）面が基板の表面に平行に成長する。これにより、
面上に成長する半導体の結晶構造を制御することが可能
な場合がある。例えば図５に示す如く、ＢＰ層１２上に
ＩｎＧａＡｌＮ（組成は特に規定しない）を成長させる
場合、Ｓｉ基板の面方位を（１００）とし基板温度を５
５０〜８００℃、成長速度を０．５μｍ／hrと温度を低
めにしまた成長速度を遅めにすることにより、ＢＰ層１
２上に立方晶のＩｎＧａＡｌＮ５３が成長する。このア
ンドープのＩｎＧａＡｌＮ５３の特性を調べたところ、
キャリア濃度は１×１０16／cm3 、ホール移動度２００
cm2 ／Ｖｓｅｃであった。この様に立方晶のＩｎＧａＡ
ｌＮが成長することにより、同じ立方晶のＢＰとの歪の
ない層が作製できる。しかもｐ型ドーパントを導入する
ことにより高品質なｐ型半導体を得られる等新しい４元
系材料として大いに期待できる。一方（１１１）の基板
を使用すると５００Ａ未満の界面近傍まで立方晶の混ら
ない六方晶のＧａＮが成長することが本発明者らの行っ
た実験により明らかになった。このことからも例えば発
光素子において、発光層にはキャリアの再結合に適した
立方晶を用い、その他のクラッド層やコンタクト層には
厚いものの形成が容易な六方晶を用いる等して種々の結
晶構造の使い分けができる。このためデバイス設計の自
由度は向上する。
のウェハを使用すると、その表面に成長するＢＰ層は、
（１００）面を基板の表面と平行にしたエピタキシャル
膜が成長し、Ｓｉのウェハ表面が（１１１）面では（１
１１）面が基板の表面に平行に成長する。これにより、
面上に成長する半導体の結晶構造を制御することが可能
な場合がある。例えば図５に示す如く、ＢＰ層１２上に
ＩｎＧａＡｌＮ（組成は特に規定しない）を成長させる
場合、Ｓｉ基板の面方位を（１００）とし基板温度を５
５０〜８００℃、成長速度を０．５μｍ／hrと温度を低
めにしまた成長速度を遅めにすることにより、ＢＰ層１
２上に立方晶のＩｎＧａＡｌＮ５３が成長する。このア
ンドープのＩｎＧａＡｌＮ５３の特性を調べたところ、
キャリア濃度は１×１０16／cm3 、ホール移動度２００
cm2 ／Ｖｓｅｃであった。この様に立方晶のＩｎＧａＡ
ｌＮが成長することにより、同じ立方晶のＢＰとの歪の
ない層が作製できる。しかもｐ型ドーパントを導入する
ことにより高品質なｐ型半導体を得られる等新しい４元
系材料として大いに期待できる。一方（１１１）の基板
を使用すると５００Ａ未満の界面近傍まで立方晶の混ら
ない六方晶のＧａＮが成長することが本発明者らの行っ
た実験により明らかになった。このことからも例えば発
光素子において、発光層にはキャリアの再結合に適した
立方晶を用い、その他のクラッド層やコンタクト層には
厚いものの形成が容易な六方晶を用いる等して種々の結
晶構造の使い分けができる。このためデバイス設計の自
由度は向上する。
【００２６】又、ＩｎＧａＡｌＮ系半導体はＩｎ、Ｇ
ａ、Ａｌの比率を変化させることによって広くオレンジ
色から紫外の領域まで連続的に変化させることができる
のでこの点においても設計の自由度が増す。
ａ、Ａｌの比率を変化させることによって広くオレンジ
色から紫外の領域まで連続的に変化させることができる
のでこの点においても設計の自由度が増す。
【００２７】ここでは、ＩｎＧａＡｌＮについて説明し
たが、他のＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０
≦ｙ≦１）例えばＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＮについても物
性上の性質が近いためＩｎＧａＡｌＮの代わりとして同
様に使用することができる。
たが、他のＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０
≦ｙ≦１）例えばＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＮについても物
性上の性質が近いためＩｎＧａＡｌＮの代わりとして同
様に使用することができる。
【００２８】図６は、第６の実施例である。Ｓｉ基板に
代りサファイヤ基板６１を使用し、その表面上にＢＰの
バッファ層１２、アンドープＧａＡｌＮ膜６３を順次成
長させた例である。第５の実施例までは全てＳｉ基板を
用いたが、夫々の実施例ではＳｉ基板の代りにＡｌを含
む材料のこのサファイアやアルミナの基板を使用しても
良い。また、ＢＰと比較的格子定数の近いＳｉＣ、原子
面によっては格子定数の近いＴｉＯ2 、ＭｇＦ2 を利用
しても従来と比較して欠陥の少ないエピタキシャル膜、
例えば低キャリア濃度のアンドープＧａＮが得られる。
これらの基板では処理により表面のダメージ層さえ除去
できればより低能度のものが得られることが、本発明者
らの行った基板に様々な処理を行う一連の実験から予想
される。なお、ＢＰ層の成長にホウ素原料としてトリエ
チルホウ素やトリメチルホウ素など有機金属を用いるこ
とも有効である。また格子整合をさらに良好なものとす
るためにＧａ、Ａｌ、ＩｎやＡｓ、Ｓｂを混合し格子定
数を変化させることも可能である。Ｇａ原料としてトリ
エチルガリウム（ＴＥＧ）、Ａｌ原料としてトリエチル
アルミニウム（ＴＥＡ）を使用しても全く同様に実施で
きる。以上の実施例では、半導体材料のＮの一部をＡ
ｓ、Ｓｂに置換することにより、よりＮ原子を空孔を抑
えることも可能である。図７を用いて本発明の第７の実
施例であるＬＥＤを説明する。
代りサファイヤ基板６１を使用し、その表面上にＢＰの
バッファ層１２、アンドープＧａＡｌＮ膜６３を順次成
長させた例である。第５の実施例までは全てＳｉ基板を
用いたが、夫々の実施例ではＳｉ基板の代りにＡｌを含
む材料のこのサファイアやアルミナの基板を使用しても
良い。また、ＢＰと比較的格子定数の近いＳｉＣ、原子
面によっては格子定数の近いＴｉＯ2 、ＭｇＦ2 を利用
しても従来と比較して欠陥の少ないエピタキシャル膜、
例えば低キャリア濃度のアンドープＧａＮが得られる。
これらの基板では処理により表面のダメージ層さえ除去
できればより低能度のものが得られることが、本発明者
らの行った基板に様々な処理を行う一連の実験から予想
される。なお、ＢＰ層の成長にホウ素原料としてトリエ
チルホウ素やトリメチルホウ素など有機金属を用いるこ
とも有効である。また格子整合をさらに良好なものとす
るためにＧａ、Ａｌ、ＩｎやＡｓ、Ｓｂを混合し格子定
数を変化させることも可能である。Ｇａ原料としてトリ
エチルガリウム（ＴＥＧ）、Ａｌ原料としてトリエチル
アルミニウム（ＴＥＡ）を使用しても全く同様に実施で
きる。以上の実施例では、半導体材料のＮの一部をＡ
ｓ、Ｓｂに置換することにより、よりＮ原子を空孔を抑
えることも可能である。図７を用いて本発明の第７の実
施例であるＬＥＤを説明する。
【００２９】ＺｎＯ基板７１上にＺｎＯバッファ層７２
（アンドープ）が１μｍ形成され、その上にｎ型Ｇａ
0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ層７３（アンドープあるいはＳｉドー
プ、１×１０16〜１×１０19cm-3例えば１×１０17c
m-3）が３μｍ形成され、その上にｐ型Ｇａ0.8 Ｉｎ
0.2 Ｎ層７４（Ｍｇドープ、１×１０16〜１×１０19cm
-3例えば１×１０17cm-3）が２μｍ形成される。
（アンドープ）が１μｍ形成され、その上にｎ型Ｇａ
0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ層７３（アンドープあるいはＳｉドー
プ、１×１０16〜１×１０19cm-3例えば１×１０17c
m-3）が３μｍ形成され、その上にｐ型Ｇａ0.8 Ｉｎ
0.2 Ｎ層７４（Ｍｇドープ、１×１０16〜１×１０19cm
-3例えば１×１０17cm-3）が２μｍ形成される。
【００３０】各層はＭＯＣＶＤ法により形成し、原料と
してＮＨ3 を１×１０-3 mol／min、Ｇａ（Ｃ2 Ｈ5 ）
3 を１×１０-5 mol／min 、Ｉｎ（ＣＨ3 ）3 を１×１
０-6mol／min 、ＣＯ2 を１×１０-5 mol／min 、Ｚｎ
（ＣＨ3 ）3 を１×１０-6 mol／min を導入して成長を
行った。基板温度は７００℃、圧力７５ｔｏｒｒ、原料
ガスの総流量は、１１／min とした。ドーパントには、
ｎ型にＳｉ、ｐ型にＭｇを用いた。Ｓｉはシラン（Ｓｉ
Ｈ4 ）を、Ｍｇはシクロペンタジエニルマグネシウム
（Ｃｐ2 Ｍｇ）をそれぞれ原料ガスに混入することより
ドープした。４６は電極である。
してＮＨ3 を１×１０-3 mol／min、Ｇａ（Ｃ2 Ｈ5 ）
3 を１×１０-5 mol／min 、Ｉｎ（ＣＨ3 ）3 を１×１
０-6mol／min 、ＣＯ2 を１×１０-5 mol／min 、Ｚｎ
（ＣＨ3 ）3 を１×１０-6 mol／min を導入して成長を
行った。基板温度は７００℃、圧力７５ｔｏｒｒ、原料
ガスの総流量は、１１／min とした。ドーパントには、
ｎ型にＳｉ、ｐ型にＭｇを用いた。Ｓｉはシラン（Ｓｉ
Ｈ4 ）を、Ｍｇはシクロペンタジエニルマグネシウム
（Ｃｐ2 Ｍｇ）をそれぞれ原料ガスに混入することより
ドープした。４６は電極である。
【００３１】ここで、ＧａＮの成長には原料であるＮＨ
3 の分解温度が高いため、１０００℃以上の高温が必要
であると信じられてきた。しかし、本発明者らの研究に
よればＮＨ3 の分解には必ずしも高温が必要ではないこ
とが判明した。１０００℃以上という温度は通常使われ
ているサファイア基板上に成長する際の最適温度であ
り、ＧａＮの成長には成長する基板の種類によって最適
成長温度が存在する。つまり、基板との格子不整合が大
きい場合には格子不整の影響を緩和するために高温成長
が必要となるが、格子整合をする基板を用いる場合には
低温成長が可能になる。そこで、最適基板を選択するこ
とができれば、低温成長が可能になり、低温成長が可能
になれば不純物の取り込まれも抑えることができる。
3 の分解温度が高いため、１０００℃以上の高温が必要
であると信じられてきた。しかし、本発明者らの研究に
よればＮＨ3 の分解には必ずしも高温が必要ではないこ
とが判明した。１０００℃以上という温度は通常使われ
ているサファイア基板上に成長する際の最適温度であ
り、ＧａＮの成長には成長する基板の種類によって最適
成長温度が存在する。つまり、基板との格子不整合が大
きい場合には格子不整の影響を緩和するために高温成長
が必要となるが、格子整合をする基板を用いる場合には
低温成長が可能になる。そこで、最適基板を選択するこ
とができれば、低温成長が可能になり、低温成長が可能
になれば不純物の取り込まれも抑えることができる。
【００３２】ＺｎＯは、ＧａＮと同じウルツ鉱型（六方
晶系の結晶構造の一つ）の結晶構造を持ち、格子定数が
３．２５０ＡでありＧａＮの３．１８９Ａと非常に近
い。バンドギャップは３．２ｅＶである。そこで、Ｚｎ
Ｏ上にＧａＮを成長することにより、基板との格子不整
合は２％以下に抑えられる。さらに、Ｉｎを添加するこ
とにより基板との格子不整合を図ることが可能となる。
晶系の結晶構造の一つ）の結晶構造を持ち、格子定数が
３．２５０ＡでありＧａＮの３．１８９Ａと非常に近
い。バンドギャップは３．２ｅＶである。そこで、Ｚｎ
Ｏ上にＧａＮを成長することにより、基板との格子不整
合は２％以下に抑えられる。さらに、Ｉｎを添加するこ
とにより基板との格子不整合を図ることが可能となる。
【００３３】ただし、いくら格子定数の近い基板を用い
たとしても、基板表面の状態が悪い場合には昇温時にＨ
2 中に晒されることになるので、基板表面から酸素がＨ
2 Ｏとなって抜けてしまう。従って基板表面は酸素不足
になってしまい、良好な基板表面の結晶配列を得ること
ができない。
たとしても、基板表面の状態が悪い場合には昇温時にＨ
2 中に晒されることになるので、基板表面から酸素がＨ
2 Ｏとなって抜けてしまう。従って基板表面は酸素不足
になってしまい、良好な基板表面の結晶配列を得ること
ができない。
【００３４】本発明に示すようにＺｎＯ基板に一旦Ｚｎ
Ｏバッファ層を成長させてからＧａＮ層を成長させるこ
とにより、清浄なＺｎＯ表面上にＧａＮ層を成長するこ
とが可能となり、格子定数が近いというメリットを十分
生かすことができる。これによってＧａＮ層はＮ原子空
孔の少い良質の層となるため、ｎ型のみならずｐ型のＧ
ａＮを形成でき、ＧａＮのＰＮ接合を持ったＬＥＤが形
成できる。図８にこの実施例によるＬＥＤチップをレン
ズを兼ねた樹脂ケース８２に埋め込んだ状態を示す。８
３は内部リード、８４は外部リードである。
Ｏバッファ層を成長させてからＧａＮ層を成長させるこ
とにより、清浄なＺｎＯ表面上にＧａＮ層を成長するこ
とが可能となり、格子定数が近いというメリットを十分
生かすことができる。これによってＧａＮ層はＮ原子空
孔の少い良質の層となるため、ｎ型のみならずｐ型のＧ
ａＮを形成でき、ＧａＮのＰＮ接合を持ったＬＥＤが形
成できる。図８にこの実施例によるＬＥＤチップをレン
ズを兼ねた樹脂ケース８２に埋め込んだ状態を示す。８
３は内部リード、８４は外部リードである。
【００３５】この実施例によるＬＥＤは、樹脂ケースに
埋め込んで約５ｍｃｄの青色発光が確認された。この効
果は基板との格子整合のずれが±０．５％の範囲あるい
は基板の面方位のずれが±５％の範囲で十分に得られ
た。なお、ＧａＩｎＮにＡｌを添加して格子定数を保っ
たままバンドギャップを変化させることも可能である。
図９は本発明の第８の実施例であるＭＩＳ型のＬＥＤの
概略断面図である。
埋め込んで約５ｍｃｄの青色発光が確認された。この効
果は基板との格子整合のずれが±０．５％の範囲あるい
は基板の面方位のずれが±５％の範囲で十分に得られ
た。なお、ＧａＩｎＮにＡｌを添加して格子定数を保っ
たままバンドギャップを変化させることも可能である。
図９は本発明の第８の実施例であるＭＩＳ型のＬＥＤの
概略断面図である。
【００３６】ＺｎＯ基板７１上にＺｎＯバッファ層７
２、ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ層７３（アンドープあるい
はＳｉドープ、１×１０16〜１×１０19cm-3例えば１×
１０17cm-3）が３μｍ形成され、その一部に高抵抗部９
１が形成されている。４６は金属電極である。本実施例
によりＮ原子空孔の少い良質のＧａＩｎＮ層を形成する
ことができ、この様なＭＩＳ型のＬＥＤも提供すること
ができる。図１０は本発明の第９の実施例である半導体
レーザ装置の断面図である。
２、ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ層７３（アンドープあるい
はＳｉドープ、１×１０16〜１×１０19cm-3例えば１×
１０17cm-3）が３μｍ形成され、その一部に高抵抗部９
１が形成されている。４６は金属電極である。本実施例
によりＮ原子空孔の少い良質のＧａＩｎＮ層を形成する
ことができ、この様なＭＩＳ型のＬＥＤも提供すること
ができる。図１０は本発明の第９の実施例である半導体
レーザ装置の断面図である。
【００３７】ＺｎＯ基板７１上にＺｎＯバッファ層７
２、ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎバッファ層１０１、ｎ型Ｇ
ａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎクラッド層１０２、アンドープＧａ
0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ活性層１０３、ｐ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ
クラッド層１０４が形成され、その上にｎ型Ｇａ0.8 Ｉ
ｎ0.2 Ｎ電流素子層１０５、ｐ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎコ
ンタクト層１０６が形成されている。４６は金属電極で
ある。この様にｎ型ＧａＩｎＮ層を持った短波長用半導
体レーザも提供することができる。図１１は本発明の第
１０の実施例であるバイポーラトランジスタの概略構成
図である。
２、ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎバッファ層１０１、ｎ型Ｇ
ａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎクラッド層１０２、アンドープＧａ
0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ活性層１０３、ｐ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ
クラッド層１０４が形成され、その上にｎ型Ｇａ0.8 Ｉ
ｎ0.2 Ｎ電流素子層１０５、ｐ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎコ
ンタクト層１０６が形成されている。４６は金属電極で
ある。この様にｎ型ＧａＩｎＮ層を持った短波長用半導
体レーザも提供することができる。図１１は本発明の第
１０の実施例であるバイポーラトランジスタの概略構成
図である。
【００３８】ＺｎＯ基板７１上にＺｎＯバッファ層７
２、アンドープＧａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎバッファ層１１１、
ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎコレクタ層１１２、ｐ型Ｇａ
0.8 Ｉｎ0.2 Ｎベース層１１３、ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2
Ｎエミッタ層１１４、ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎエミッタ
コンタクト層１１５が形成されている。４６は電極であ
る。ｎ型或はｐ型のＧａＩｎＮを形成できるため、この
様に複雑な構造のバイポーラトランジスタも提供するこ
とができる。
２、アンドープＧａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎバッファ層１１１、
ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎコレクタ層１１２、ｐ型Ｇａ
0.8 Ｉｎ0.2 Ｎベース層１１３、ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2
Ｎエミッタ層１１４、ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎエミッタ
コンタクト層１１５が形成されている。４６は電極であ
る。ｎ型或はｐ型のＧａＩｎＮを形成できるため、この
様に複雑な構造のバイポーラトランジスタも提供するこ
とができる。
【００３９】以上のＺｎＯをバッファ層に使用した実施
例では、この上に形成する膜としてＧａＮやＧａＩｎＮ
等のＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-y Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１）を選んだが、Ｎ電子空孔が発生する他の窒素含有の
化合物半導体をこれらの代わりに選んで用いても良い。
特に、青色発光が可能なバンドギャップが広く格子定数
の小さい化合物半導体を選んだ場合には効果は絶大であ
る。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。
例では、この上に形成する膜としてＧａＮやＧａＩｎＮ
等のＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-y Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１）を選んだが、Ｎ電子空孔が発生する他の窒素含有の
化合物半導体をこれらの代わりに選んで用いても良い。
特に、青色発光が可能なバンドギャップが広く格子定数
の小さい化合物半導体を選んだ場合には効果は絶大であ
る。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。
【００４０】
【発明の効果】以上詳述したように、上記構成によれば
ＧａＮやＡｌＧａＮ等といったＩｎxＧａy Ａｌ1-x-y
（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）の高品質の結晶の成長が困
難であった薄膜をｎ- 型、Ｉ型、ｐ型等の所望の導電型
或いは、六方晶だけでなく立方晶の結晶構造の半導体層
を提供できる。これにより半導体素子設計上の自由度を
向上できる。従ってこれを利用した短波長発光素子など
への応用が可能で、ディスプレイ、光通信など情報処理
産業への貢献は極めて大である。
ＧａＮやＡｌＧａＮ等といったＩｎxＧａy Ａｌ1-x-y
（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）の高品質の結晶の成長が困
難であった薄膜をｎ- 型、Ｉ型、ｐ型等の所望の導電型
或いは、六方晶だけでなく立方晶の結晶構造の半導体層
を提供できる。これにより半導体素子設計上の自由度を
向上できる。従ってこれを利用した短波長発光素子など
への応用が可能で、ディスプレイ、光通信など情報処理
産業への貢献は極めて大である。
【図１】 本発明の第１の実施例であるＳｉ基板上にＢ
Ｐバッファ層を成長させてアンドープＧａＮを成長させ
たウェファの断面図。
Ｐバッファ層を成長させてアンドープＧａＮを成長させ
たウェファの断面図。
【図２】 本発明の第２の実施例に係わるＳｉ基板上に
ＢＰバッファ層を成長させてＭｇドープのＧａＮを成長
させたウェファの断面図
ＢＰバッファ層を成長させてＭｇドープのＧａＮを成長
させたウェファの断面図
【図３】 本発明の第３の実施例に係わるＳｉ基板上に
ＢＰバッファ層を成長させてアンドープＡｌＮを成長さ
せたウェファの断面図。
ＢＰバッファ層を成長させてアンドープＡｌＮを成長さ
せたウェファの断面図。
【図４】 本発明の第４の実施例に係わるＢＰバッファ
層を介して作成されたＧａＡｌＮからなるシングルヘテ
ロ接合型ＬＥＤの断面図。
層を介して作成されたＧａＡｌＮからなるシングルヘテ
ロ接合型ＬＥＤの断面図。
【図５】 本発明の第５の実施例に係わるＳｉ基板（１
００）表面上のＢＰバッファ層の上に立方晶ＩｎＧａＡ
ｌＮを成長させたウェファの断面図。
００）表面上のＢＰバッファ層の上に立方晶ＩｎＧａＡ
ｌＮを成長させたウェファの断面図。
【図６】 本発明の第６の実施例に係わるサファイヤ基
板上にＧａＡｌＮを成長させたウェファの断面図。
板上にＧａＡｌＮを成長させたウェファの断面図。
【図７】 本発明の第７の実施例に係わるＬＥＤの断面
図。
図。
【図８】 本発明の第７の実施例に係わるＬＥＤチップ
を樹脂ケースに埋め込んだ図。
を樹脂ケースに埋め込んだ図。
【図９】 本発明の第８の実施例に係わるＬＥＤの断面
図。
図。
【図１０】 本発明の第９の実施例に係わる半導体レー
ザ装置の断面図。
ザ装置の断面図。
【図１１】 本発明の第１０の実施例に係わるバイポー
ラトランジスタの断面図。
ラトランジスタの断面図。
１１…Ｓｉ基板 １２…ＢＰ層 １３…アンドープＧａＮ層 ２１…ＭｇドープＡｌＮ層 ３３…アンドープＡｌＮ層 ４２…ｎ型ＢＰバッファ層 ４３…ｎ型ＧａＡｌＮ層 ４４…ｐ型ＧａＡｌＮ層 ４５…ｐ型ＢＰコンタクト層 ４６…電極 ６１…サファイヤ基板 ６３…ＧａＡｌＮ層 ７１…ＺｎＯ基板 ７２…ＺｎＯバッファ層 ７３…ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ層 ７４…ｐ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ層 ８１…ＬＥＤチップ ８２…樹脂ケース ８３…内部リード ８４…外部リード ９１…高抵抗部 １０１…ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎバッファ層 １０２…ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎクラッド層 １０３…アンドープＧａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ活性層 １０４…ｐ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎクラッド層 １０５…ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎ電流阻止層 １０６…ｐ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎコンタクト層 １１１…アンドープＧａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎバッファ層 １１２…ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎコレクタ層 １１３…ｐ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎベース層 １１４…ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎエミッタ層 １１５…ｎ型Ｇａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎエミッタコンタクト層
Claims (3)
- 【請求項１】単結晶ＢＰ層と、このＢＰ層の表面に形成
された少なくとも５００Ａ以上の厚さのＧａx Ａ１1-x
Ｎ（０≦ｘ≦１）のエピタキシャル成長層とを具備する
ことを特徴とする半導体素子。 - 【請求項２】単結晶ＢＰ層とこのＢＰ層の表面に形成さ
れたＩｎx Ｇａy Ａｌ1-x-y Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦
１）のエピタキシャル成長層とを具備することを特徴と
する半導体素子。 - 【請求項３】単結晶ＺｎＯのバッファ層と、このバッフ
ァ層の表面に形成された窒素を構成元素とする半導体の
エピタキシャル成長層とを具備することを特徴とする半
導体素子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33745991 | 1991-12-20 | ||
| JP3-337459 | 1991-12-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283744A true JPH05283744A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=18308840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6281292A Pending JPH05283744A (ja) | 1991-12-20 | 1992-03-19 | 半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05283744A (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08167735A (ja) * | 1994-12-12 | 1996-06-25 | Hitachi Cable Ltd | 発光素子 |
| US5815520A (en) * | 1995-07-27 | 1998-09-29 | Nec Corporation | light emitting semiconductor device and its manufacturing method |
| US6146916A (en) * | 1997-12-02 | 2000-11-14 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for forming a GaN-based semiconductor light emitting device |
| JP2003046120A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Showa Denko Kk | 発光素子用積層構造体、発光素子、ランプ及び光源 |
| WO2003017387A1 (en) * | 2001-08-20 | 2003-02-27 | Showa Denko K.K. | Multicolor light-emitting lamp and light source |
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| US6818926B2 (en) | 1999-07-27 | 2004-11-16 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for manufacturing gallium nitride compound semiconductor |
| US6830948B2 (en) | 1999-12-24 | 2004-12-14 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for producing group III nitride compound semiconductor and group III nitride compound semiconductor device |
| US6844246B2 (en) | 2001-03-22 | 2005-01-18 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Production method of III nitride compound semiconductor, and III nitride compound semiconductor element based on it |
| US6855620B2 (en) | 2000-04-28 | 2005-02-15 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for fabricating Group III nitride compound semiconductor substrates and semiconductor devices |
| US6861305B2 (en) | 2000-03-31 | 2005-03-01 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Methods for fabricating group III nitride compound semiconductors and group III nitride compound semiconductor devices |
| US6860943B2 (en) | 2001-10-12 | 2005-03-01 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for producing group III nitride compound semiconductor |
| US6881651B2 (en) | 1999-05-21 | 2005-04-19 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Methods and devices using group III nitride compound semiconductor |
| US6967122B2 (en) | 2000-03-14 | 2005-11-22 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor and method for manufacturing the same |
| US6979584B2 (en) | 1999-12-24 | 2005-12-27 | Toyoda Gosei Co, Ltd. | Method for producing group III nitride compound semiconductor and group III nitride compound semiconductor device |
| US7052979B2 (en) | 2001-02-14 | 2006-05-30 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Production method for semiconductor crystal and semiconductor luminous element |
| US7141444B2 (en) | 2000-03-14 | 2006-11-28 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Production method of III nitride compound semiconductor and III nitride compound semiconductor element |
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