JPH08125222A - ３族窒化物半導体の製造方法 - Google Patents
３族窒化物半導体の製造方法Info
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- JPH08125222A JPH08125222A JP28604894A JP28604894A JPH08125222A JP H08125222 A JPH08125222 A JP H08125222A JP 28604894 A JP28604894 A JP 28604894A JP 28604894 A JP28604894 A JP 28604894A JP H08125222 A JPH08125222 A JP H08125222A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】結晶性の向上及び発光強度の向上
【構成】発光ダイオード１０はサファイア基板１を有
し、その上に500 ÅのAlNのバッファ層２、膜厚約2.0
μｍ、電子濃度2 ×1018/cm3のシリコンドープGaNから
成る高キャリア濃度ｎ+ 層３、膜厚約2.0 μｍ、電子濃
度 2×1018/cm3のシリコンドープの(Alx2Ga1-x2)y2In
1-y2N から成る高キャリア濃度ｎ+ 層４、膜厚約0.5 μ
ｍ、亜鉛及びSiドープの(Alx1Ga1-x1)y1In1-y1N から成
る発光層５、膜厚約1.0 μｍ、ホール濃度2 ×1017/cm3
のマグネシウムドープの(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N から成
るｐ層６が形成されている。その後、ｐ層６は有機金属
ガスの供給を停止して、N2ガスだけを供給して、室温ま
で自然冷却した。この処理により層６をホール濃度 6×
1017/cm3、抵抗率 2Ωcmにｐ型化できた。ｐ伝導型の良
質な結晶を得ることができたため、発光強度が向上し
た。
し、その上に500 ÅのAlNのバッファ層２、膜厚約2.0
μｍ、電子濃度2 ×1018/cm3のシリコンドープGaNから
成る高キャリア濃度ｎ+ 層３、膜厚約2.0 μｍ、電子濃
度 2×1018/cm3のシリコンドープの(Alx2Ga1-x2)y2In
1-y2N から成る高キャリア濃度ｎ+ 層４、膜厚約0.5 μ
ｍ、亜鉛及びSiドープの(Alx1Ga1-x1)y1In1-y1N から成
る発光層５、膜厚約1.0 μｍ、ホール濃度2 ×1017/cm3
のマグネシウムドープの(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N から成
るｐ層６が形成されている。その後、ｐ層６は有機金属
ガスの供給を停止して、N2ガスだけを供給して、室温ま
で自然冷却した。この処理により層６をホール濃度 6×
1017/cm3、抵抗率 2Ωcmにｐ型化できた。ｐ伝導型の良
質な結晶を得ることができたため、発光強度が向上し
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３族窒化物半導体(AlxGa
YIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) の気相成長方法に関
する。
YIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) の気相成長方法に関
する。
【０００２】
【従来技術】従来、青色の発光ダイオードとしてGaN 化
合物半導体のｐｎ接合を用いたものが知られている。そ
の化合物半導体は直接遷移型であることから発光効率が
高いこと、光の３原色の１つである青色を発光色とする
こと等から注目されている。
合物半導体のｐｎ接合を用いたものが知られている。そ
の化合物半導体は直接遷移型であることから発光効率が
高いこと、光の３原色の１つである青色を発光色とする
こと等から注目されている。
【０００３】上記の発光素子では、ｐ層は、GaN にマグ
ネシウム(Mg)をドープした後、電子線を照射したり、加
熱処理することでｐ伝導型を得るようにしている。
ネシウム(Mg)をドープした後、電子線を照射したり、加
熱処理することでｐ伝導型を得るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の発光素
子は、加熱処理によって、膜中に多量に存在する水素を
離脱させている。しかしながら、水素の離脱と共に窒素
も同時に離脱するために、加熱処理により結晶性が低下
するという問題がある。よって、この方法で製造した発
光素子も発光強度が低いという問題がある。
子は、加熱処理によって、膜中に多量に存在する水素を
離脱させている。しかしながら、水素の離脱と共に窒素
も同時に離脱するために、加熱処理により結晶性が低下
するという問題がある。よって、この方法で製造した発
光素子も発光強度が低いという問題がある。
【０００５】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、AlGaInN を用いた半導体
薄膜の結晶性を向上させること及びその半導体を用いた
発光素子の発光強度を向上させることである。
れたものであり、その目的は、AlGaInN を用いた半導体
薄膜の結晶性を向上させること及びその半導体を用いた
発光素子の発光強度を向上させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、３族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0
を含む) の製造方法において、３族窒化物半導体(AlxGa
YIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) の気相成長後に、温
度が室温まで降下する前に、雰囲気ガスをH2ガス、NH3
ガス以外の不活性ガスに置換することを特徴とする。
は、３族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0
を含む) の製造方法において、３族窒化物半導体(AlxGa
YIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) の気相成長後に、温
度が室温まで降下する前に、雰囲気ガスをH2ガス、NH3
ガス以外の不活性ガスに置換することを特徴とする。
【０００７】又、請求項２に記載の発明は、３族窒化物
半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) から成
る発光素子において、アクセプタ不純物の添加された３
族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含
む) の気相成長後に、温度が室温まで降下する前に、雰
囲気ガスをH2ガス、NH3 ガス以外の不活性ガスに置換す
ることで、ｐ型化することを特徴とする。
半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) から成
る発光素子において、アクセプタ不純物の添加された３
族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含
む) の気相成長後に、温度が室温まで降下する前に、雰
囲気ガスをH2ガス、NH3 ガス以外の不活性ガスに置換す
ることで、ｐ型化することを特徴とする。
【０００８】さらに、請求項３に記載の発明は、不活性
ガスをN2ガスとし、請求項４に記載の発明は、雰囲気ガ
スをH2ガス、NH3 ガス以外の不活性ガスに置換した後に
半導体の温度を周期的に変動させて、室温に低下させる
ものであり、請求項５に記載の発明は、H2ガス、NH3 ガ
ス以外の不活性ガスをプラズマ状態とすることを特徴と
する。
ガスをN2ガスとし、請求項４に記載の発明は、雰囲気ガ
スをH2ガス、NH3 ガス以外の不活性ガスに置換した後に
半導体の温度を周期的に変動させて、室温に低下させる
ものであり、請求項５に記載の発明は、H2ガス、NH3 ガ
ス以外の不活性ガスをプラズマ状態とすることを特徴と
する。
【０００９】
【発明の作用及び効果】３族窒化物半導体(AlxGaYIn
1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) の気相成長後に、温度
が室温まで降下する前に、雰囲気ガスをH2ガス、NH3 ガ
ス以外の不活性ガスに置換することで、薄膜中に多量に
存在する水素が膜外に離脱すると共に膜中から窒素が離
脱するのが防止される。
1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) の気相成長後に、温度
が室温まで降下する前に、雰囲気ガスをH2ガス、NH3 ガ
ス以外の不活性ガスに置換することで、薄膜中に多量に
存在する水素が膜外に離脱すると共に膜中から窒素が離
脱するのが防止される。
【００１０】この結果、３族窒化物半導体(AlxGaYIn
1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) の結晶性が向上する。
又、このようにして製造した発光素子は、各層の結晶性
が向上するために、発光強度が向上する。
1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) の結晶性が向上する。
又、このようにして製造した発光素子は、各層の結晶性
が向上するために、発光強度が向上する。
【００１１】
【実施例】第１実施例 図１において、発光ダイオード１０は、サファイア基板
１を有しており、そのサファイア基板１上に500 ÅのAl
N のバッファ層２が形成されている。そのバッファ層２
の上には、順に、膜厚約2.0 μｍ、電子濃度2 ×1018/c
m3のシリコンドープGaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層
３、膜厚約2.0 μｍ、電子濃度 2×1018/cm3のシリコン
ドープの(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N から成る高キャリア濃
度ｎ+ 層４、膜厚約0.5 μｍ、亜鉛及びSiドープの(Al
x1Ga1-x1)y1In1-y1N から成る発光層５、膜厚約1.0 μ
ｍ、ホール濃度2 ×1017/cm3のマグネシウムドープの(A
lx2Ga1-x2)y2In1-y2N から成るｐ層６が形成されてい
る。そして、ｐ層６に接続するニッケルで形成された電
極７と高キャリア濃度ｎ+ 層４に接続するニッケルで形
成された電極８が形成されている。電極７と電極８と
は、溝９により電気的に絶縁分離されている。
１を有しており、そのサファイア基板１上に500 ÅのAl
N のバッファ層２が形成されている。そのバッファ層２
の上には、順に、膜厚約2.0 μｍ、電子濃度2 ×1018/c
m3のシリコンドープGaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層
３、膜厚約2.0 μｍ、電子濃度 2×1018/cm3のシリコン
ドープの(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N から成る高キャリア濃
度ｎ+ 層４、膜厚約0.5 μｍ、亜鉛及びSiドープの(Al
x1Ga1-x1)y1In1-y1N から成る発光層５、膜厚約1.0 μ
ｍ、ホール濃度2 ×1017/cm3のマグネシウムドープの(A
lx2Ga1-x2)y2In1-y2N から成るｐ層６が形成されてい
る。そして、ｐ層６に接続するニッケルで形成された電
極７と高キャリア濃度ｎ+ 層４に接続するニッケルで形
成された電極８が形成されている。電極７と電極８と
は、溝９により電気的に絶縁分離されている。
【００１２】次に、この構造の発光ダイオード１０の製
造方法について説明する。上記発光ダイオード１０は、
有機金属化合物気相成長法( 以下「M0VPE 」と記す) に
よる気相成長により製造された。
造方法について説明する。上記発光ダイオード１０は、
有機金属化合物気相成長法( 以下「M0VPE 」と記す) に
よる気相成長により製造された。
【００１３】用いられたガスは、NH3 とキャリアガスH2
又はN2とトリメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以下「TMG 」
と記す) とトリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)（以下
「TMA」と記す) とトリメチルインジウム(In(CH3)3)
（以下「TMAI」と記す) と、ジエチル亜鉛((C2H5)2Zn)
(以下、「DEZ 」と記す) とシラン(SiH4)とシクロペン
タジエニルマグネシウム(Mg(C5H5)2)(以下「CP2Mg 」と
記す）である。
又はN2とトリメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以下「TMG 」
と記す) とトリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)（以下
「TMA」と記す) とトリメチルインジウム(In(CH3)3)
（以下「TMAI」と記す) と、ジエチル亜鉛((C2H5)2Zn)
(以下、「DEZ 」と記す) とシラン(SiH4)とシクロペン
タジエニルマグネシウム(Mg(C5H5)2)(以下「CP2Mg 」と
記す）である。
【００１４】まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄した
ａ面を主面とする単結晶のサファイア基板１をM0VPE 装
置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、常
圧でH2を流速2 liter/分で反応室に流しながら温度1100
℃でサファイア基板１を気相エッチングした。
ａ面を主面とする単結晶のサファイア基板１をM0VPE 装
置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、常
圧でH2を流速2 liter/分で反応室に流しながら温度1100
℃でサファイア基板１を気相エッチングした。
【００１５】次に、温度を 400℃まで低下させて、H2を
20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMA を 1.8×10-5
モル／分で供給してAlN のバッファ層２が約 500Åの厚
さに形成された。次に、サファイア基板１の温度を1150
℃に保持し、膜厚約2.2 μｍ、電子濃度 2×1018/cm3の
シリコンドープのGaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層３
を形成した。
20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMA を 1.8×10-5
モル／分で供給してAlN のバッファ層２が約 500Åの厚
さに形成された。次に、サファイア基板１の温度を1150
℃に保持し、膜厚約2.2 μｍ、電子濃度 2×1018/cm3の
シリコンドープのGaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層３
を形成した。
【００１６】以下、亜鉛(Zn)を発光中心として発光ピー
ク波長を450nm に設定した場合の発光層５（アクティブ
層）及びクラッド層４、６の組成比及び結晶成長条件の
実施例を記す。上記の高キャリア濃度ｎ+ 層３を形成し
た後、続いて、サファイア基板１の温度を1150℃に保持
し、N2を20 liter／分、NH3 を 10liter／分、TMG を1.
12×10-4モル／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を
0.1 ×10-4モル／分、及び、シランを導入し、膜厚約2.
0 μｍ、濃度2 ×1018/cm3のシリコンドープの(Al0.3Ga
0.7)0.94In0.06N から成る高キャリア濃度ｎ+ 層４を形
成した。
ク波長を450nm に設定した場合の発光層５（アクティブ
層）及びクラッド層４、６の組成比及び結晶成長条件の
実施例を記す。上記の高キャリア濃度ｎ+ 層３を形成し
た後、続いて、サファイア基板１の温度を1150℃に保持
し、N2を20 liter／分、NH3 を 10liter／分、TMG を1.
12×10-4モル／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を
0.1 ×10-4モル／分、及び、シランを導入し、膜厚約2.
0 μｍ、濃度2 ×1018/cm3のシリコンドープの(Al0.3Ga
0.7)0.94In0.06N から成る高キャリア濃度ｎ+ 層４を形
成した。
【００１７】続いて、温度を860 ℃に保持し、N2を20 l
iter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を1.53×10-4モル
／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を0.02×10-4モ
ル／分、DEZ を2 ×10-4モル／分、及びシランを7 分導
入し、膜厚約0.3 μｍの亜鉛(Zn)及びSiのドープされた
(Al0.09Ga0.91)0.99In0.01N から成る発光層５を形成し
た。発光層５は抵抗率108 Ωcm以上の絶縁体である。こ
の発光層５における亜鉛(Zn)及びSiの濃度は、5 ×1017
〜3 ×1019/cm3である。
iter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を1.53×10-4モル
／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を0.02×10-4モ
ル／分、DEZ を2 ×10-4モル／分、及びシランを7 分導
入し、膜厚約0.3 μｍの亜鉛(Zn)及びSiのドープされた
(Al0.09Ga0.91)0.99In0.01N から成る発光層５を形成し
た。発光層５は抵抗率108 Ωcm以上の絶縁体である。こ
の発光層５における亜鉛(Zn)及びSiの濃度は、5 ×1017
〜3 ×1019/cm3である。
【００１８】続いて、温度を1100℃に保持し、N2を20 l
iter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を1.12×10-4モル
／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を0.1 ×10-4モ
ル／分、及び、CP2Mg を2 ×10-4モル／分導入し、膜厚
約1.0 μｍのマグネシウム(Mg)ドープの(Al0.3Ga0.7)
0.94In0.06N から成るｐ層６を形成した。ｐ層６のマグ
ネシウムの濃度は1 ×1019/cm3である。この状態では、
ｐ層６は、まだ、抵抗率108 Ωcm以上の絶縁体である。
iter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を1.12×10-4モル
／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を0.1 ×10-4モ
ル／分、及び、CP2Mg を2 ×10-4モル／分導入し、膜厚
約1.0 μｍのマグネシウム(Mg)ドープの(Al0.3Ga0.7)
0.94In0.06N から成るｐ層６を形成した。ｐ層６のマグ
ネシウムの濃度は1 ×1019/cm3である。この状態では、
ｐ層６は、まだ、抵抗率108 Ωcm以上の絶縁体である。
【００１９】次に、有機金属ガスの供給を停止して、反
応室内を一度真空に排気し、その後、N2ガス或いは不活
性ガスを導入し、この状態で、室温まで自然冷却した。
この処理により、ｐ層６は、ホール濃度 6×1017/cm3、
抵抗率 2Ωcmのｐ伝導型半導体となった。このようにし
て、図２に示すような多層構造のウエハが得られた。
応室内を一度真空に排気し、その後、N2ガス或いは不活
性ガスを導入し、この状態で、室温まで自然冷却した。
この処理により、ｐ層６は、ホール濃度 6×1017/cm3、
抵抗率 2Ωcmのｐ伝導型半導体となった。このようにし
て、図２に示すような多層構造のウエハが得られた。
【００２０】次に、発光素子の製造方法の続きを説明す
る。以下に述べられる図３から図７は、ウエハ上の１つ
の素子のみを示す断面図であり、実際は、この素子が連
続的に繰り返されたウエハについて、処理が行われ、そ
の後、各素子毎に切断される。
る。以下に述べられる図３から図７は、ウエハ上の１つ
の素子のみを示す断面図であり、実際は、この素子が連
続的に繰り返されたウエハについて、処理が行われ、そ
の後、各素子毎に切断される。
【００２１】図３に示すように、ｐ層６の上に、スパッ
タリングによりSiO2層１１を2000Åの厚さに形成した。
次に、そのSiO2層１１上にフォトレジスト１２を塗布し
た。そして、フォトリソグラフにより、ｐ層６上におい
て、高キャリア濃度ｎ+ 層４に至るように形成される孔
１５に対応する電極形成部位Ａとその電極形成部をｐ層
６の電極と絶縁分離する溝９を形成する部位Ｂのフォト
レジストを除去した。
タリングによりSiO2層１１を2000Åの厚さに形成した。
次に、そのSiO2層１１上にフォトレジスト１２を塗布し
た。そして、フォトリソグラフにより、ｐ層６上におい
て、高キャリア濃度ｎ+ 層４に至るように形成される孔
１５に対応する電極形成部位Ａとその電極形成部をｐ層
６の電極と絶縁分離する溝９を形成する部位Ｂのフォト
レジストを除去した。
【００２２】次に、図４に示すように、フォトレジスト
１２によって覆われていないSiO2層１１をフッ化水素酸
系エッチング液で除去した。次に、図５に示すように、
フォトレジスト１２及びSiO2層１１によって覆われてい
ない部位のｐ層６とその下の発光層５、高キャリア濃度
ｎ+ 層４の上面一部を、真空度0.04Torr、高周波電力0.
44W/cm2 、BCl3ガスを10 ml/分の割合で供給しドライエ
ッチングした後、Arでドライエッチングした。この工程
で、高キャリア濃度ｎ+ 層４に対する電極取出しのため
の孔１５と絶縁分離のための溝９が形成された。
１２によって覆われていないSiO2層１１をフッ化水素酸
系エッチング液で除去した。次に、図５に示すように、
フォトレジスト１２及びSiO2層１１によって覆われてい
ない部位のｐ層６とその下の発光層５、高キャリア濃度
ｎ+ 層４の上面一部を、真空度0.04Torr、高周波電力0.
44W/cm2 、BCl3ガスを10 ml/分の割合で供給しドライエ
ッチングした後、Arでドライエッチングした。この工程
で、高キャリア濃度ｎ+ 層４に対する電極取出しのため
の孔１５と絶縁分離のための溝９が形成された。
【００２３】次に、図６に示すように、ｐ層６上に残っ
ているSiO2層１１をフッ化水素酸で除去した。次に、図
７に示すように、試料の上全面に、Ni層１３を蒸着によ
り形成した。これにより、孔１５には、高キャリア濃度
ｎ+ 層４に電気的に接続されたNi層１３が形成される。
そして、そのNi層１３の上にフォトレジスト１４を塗布
して、フォトリソグラフにより、そのフォトレジスト１
４が高キャリア濃度ｎ+ 層４及びｐ層６に対する電極部
が残るように、所定形状にパターン形成した。
ているSiO2層１１をフッ化水素酸で除去した。次に、図
７に示すように、試料の上全面に、Ni層１３を蒸着によ
り形成した。これにより、孔１５には、高キャリア濃度
ｎ+ 層４に電気的に接続されたNi層１３が形成される。
そして、そのNi層１３の上にフォトレジスト１４を塗布
して、フォトリソグラフにより、そのフォトレジスト１
４が高キャリア濃度ｎ+ 層４及びｐ層６に対する電極部
が残るように、所定形状にパターン形成した。
【００２４】次に、図７に示すようにそのフォトレジス
ト１４をマスクとして下層のNi層１３の露出部を硝酸系
エッチング液でエッチングした。この時、絶縁分離のた
めの溝９に蒸着されたNi層１３は、完全に除去される。
次に、フォトレジスト１４をアセトンで除去し、高キャ
リア濃度ｎ+ 層４の電極８、ｐ層６の電極７が残され
た。その後、上記の如く処理されたウエハは、各素子毎
に切断され、図１に示すｐｎ構造の窒化ガリウム系発光
素子を得た。
ト１４をマスクとして下層のNi層１３の露出部を硝酸系
エッチング液でエッチングした。この時、絶縁分離のた
めの溝９に蒸着されたNi層１３は、完全に除去される。
次に、フォトレジスト１４をアセトンで除去し、高キャ
リア濃度ｎ+ 層４の電極８、ｐ層６の電極７が残され
た。その後、上記の如く処理されたウエハは、各素子毎
に切断され、図１に示すｐｎ構造の窒化ガリウム系発光
素子を得た。
【００２５】このようにして得られた発光素子は、駆動
電流3.6 Ｖで、発光ピーク波長４５０nm、発光強度1000
mcd であった。
電流3.6 Ｖで、発光ピーク波長４５０nm、発光強度1000
mcd であった。
【００２６】又、上記の発光層５の亜鉛(Zn)の濃度は、
それぞれ、１×１０17〜１×１０20の範囲が発光強度を
向上させる点で望ましい。
それぞれ、１×１０17〜１×１０20の範囲が発光強度を
向上させる点で望ましい。
【００２７】尚、上記の実施例では、(AlxGaYIn1-X-YN;
X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) を用いた発光素子を示したが、
本発明は、発光素子だけではなく、一般的に、(AlxGaYI
n1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) 薄膜の気相成長方法に
応用することができる。
X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) を用いた発光素子を示したが、
本発明は、発光素子だけではなく、一般的に、(AlxGaYI
n1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) 薄膜の気相成長方法に
応用することができる。
【００２８】上記実施例では、ｐｉｎ構造の発光素子に
ついて示したが、ｐｐｎ構造の発光素子であっても良
い。即ち、ｐ層をｎ層に接合するMgとZnのドープされた
第１ｐ層とMgだけドープされた第２ｐ層との２重構造に
しても良い。
ついて示したが、ｐｐｎ構造の発光素子であっても良
い。即ち、ｐ層をｎ層に接合するMgとZnのドープされた
第１ｐ層とMgだけドープされた第２ｐ層との２重構造に
しても良い。
【００２９】第２実施例 本実施例は、ｐ型化するのに、N2ガスのプラズマを用い
たものである。Mgドープのｐ層６までを第１実施例と同
様に製造した後、有機金属ガスの供給を停止し、反応室
内を一度真空に排気し、残存ガスをN2ガスだけにした。
その後、N2ガスを導入し、反応室内の圧力を100torr 以
下とした。次に、反応室内を電力10〜100 Ｗでプラズマ
放電させた後、半導体を自然に室温まで冷却した。
たものである。Mgドープのｐ層６までを第１実施例と同
様に製造した後、有機金属ガスの供給を停止し、反応室
内を一度真空に排気し、残存ガスをN2ガスだけにした。
その後、N2ガスを導入し、反応室内の圧力を100torr 以
下とした。次に、反応室内を電力10〜100 Ｗでプラズマ
放電させた後、半導体を自然に室温まで冷却した。
【００３０】この放電は高周波、マイクロ波、直流等の
いずれの手段でも良い。基板は、N(ラジカル) が存在す
るプラズマ放電領域中か、アフタグローと呼ばれる励起
寿命の短いイオン種は存在しないが寿命の長いラジカル
種が存在する領域のいずれかに置かれる。以上の処理に
より、ｐ層６は、ホール濃度 5×1017/cm3、抵抗率２Ω
cmのｐ伝導型半導体となった。
いずれの手段でも良い。基板は、N(ラジカル) が存在す
るプラズマ放電領域中か、アフタグローと呼ばれる励起
寿命の短いイオン種は存在しないが寿命の長いラジカル
種が存在する領域のいずれかに置かれる。以上の処理に
より、ｐ層６は、ホール濃度 5×1017/cm3、抵抗率２Ω
cmのｐ伝導型半導体となった。
【００３１】第３実施例 本実施例は、ｐ型化するのに温度変化を与えるものであ
るMgドープのｐ層６までを第１実施例と同様に製造した
後、有機金属ガスの供給を停止し、真空排気し、その後
N2ガス或いは不活性ガスを導入した。次に半導体の温度
を一度600 ℃以下まで冷却した後再び700 ℃〜900 ℃ま
で上昇させて室温まで自然冷却した。以上の処理により
ｐ層６はホール濃度 5×1017/cm3、抵抗率２Ωcmのｐ伝
導型半導体となった。
るMgドープのｐ層６までを第１実施例と同様に製造した
後、有機金属ガスの供給を停止し、真空排気し、その後
N2ガス或いは不活性ガスを導入した。次に半導体の温度
を一度600 ℃以下まで冷却した後再び700 ℃〜900 ℃ま
で上昇させて室温まで自然冷却した。以上の処理により
ｐ層６はホール濃度 5×1017/cm3、抵抗率２Ωcmのｐ伝
導型半導体となった。
【００３２】第４実施例 本実施例は、ｐ型化するのに周期的に温度を変化させた
ものである。Mgドープのｐ層６までを第１実施例と同様
に製造した後、有機金属ガスの供給を停止し、反応室内
を一度真空に排気し、その後、N2ガスあるいは不活性ガ
スを導入した。次に、半導体の温度をｐ層６を製造した
時の温度1100℃を最大値、最小値を400℃として時間を
１サイクルあたり10〜60分で１〜５回温度を変動させた
後、室温まで自然冷却した。以上の処理により、ｐ層６
は、ホール濃度 5×1017/cm3、抵抗率２Ωcmのｐ伝導型
半導体となった。
ものである。Mgドープのｐ層６までを第１実施例と同様
に製造した後、有機金属ガスの供給を停止し、反応室内
を一度真空に排気し、その後、N2ガスあるいは不活性ガ
スを導入した。次に、半導体の温度をｐ層６を製造した
時の温度1100℃を最大値、最小値を400℃として時間を
１サイクルあたり10〜60分で１〜５回温度を変動させた
後、室温まで自然冷却した。以上の処理により、ｐ層６
は、ホール濃度 5×1017/cm3、抵抗率２Ωcmのｐ伝導型
半導体となった。
【００３３】尚、上記全実施例は、ｐｉｎ構造について
説明したが、ｐｎｎ構造及びｐｐｎ構造における２つの
ｐ層についても上記の処理方法を用いることができる。
説明したが、ｐｎｎ構造及びｐｐｎ構造における２つの
ｐ層についても上記の処理方法を用いることができる。
【図１】本発明の具体的な第１実施例に係る発光ダイオ
ードの構成を示した構成図。
ードの構成を示した構成図。
【図２】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した
断面図。
断面図。
【図３】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した
断面図。
断面図。
【図４】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した
断面図。
断面図。
【図５】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した
断面図。
断面図。
【図６】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した
断面図。
断面図。
【図７】同実施例の発光ダイオードの製造工程を示した
断面図。
断面図。
１０…発光ダイオード １…サファイア基板 ２…バッファ層 ３…高キャリア濃度ｎ+ 層 ４…高キャリア濃度ｎ+ 層 ５…発光層 ６…ｐ層 ７，８…電極 ９…溝
Claims (5)
- 【請求項１】 ３族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,
Y=0,X=Y=0 を含む) の製造方法において、 ３族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含
む) の気相成長後に、温度が室温まで降下する前に、雰
囲気ガスをH2ガス、NH3 ガス以外の不活性ガスに置換す
ることを特徴とする３族窒化物半導体の製造方法。 - 【請求項２】 ３族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,
Y=0,X=Y=0 を含む) から成る発光素子において、 アクセプタ不純物の添加された３族窒化物半導体(AlxGa
YIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) の気相成長後に、温
度が室温まで降下する前に、雰囲気ガスをH2ガス、NH3
ガス以外の不活性ガスに置換することで、ｐ型化するこ
とを特徴とする製造方法。 - 【請求項３】 前記不活性ガスはN2ガスであることを特
徴とする請求項１又は請求項２に記載の製造方法。 - 【請求項４】 雰囲気ガスをH2ガス、NH3 ガス以外の不
活性ガスに置換した後、前記半導体の温度を周期的に変
動させて、室温に低下させることを特徴とする請求項１
乃至請求項４に記載の製造方法。 - 【請求項５】 H2ガス、NH3 ガス以外の不活性ガスをプ
ラズマ状態とすることを特徴とする請求項１乃至請求項
５に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28604894A JPH08125222A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | ３族窒化物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28604894A JPH08125222A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | ３族窒化物半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08125222A true JPH08125222A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17699300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28604894A Pending JPH08125222A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | ３族窒化物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08125222A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0940490A (ja) * | 1995-07-27 | 1997-02-10 | Hitachi Cable Ltd | 窒化ガリウム結晶の製造方法 |
| US6258617B1 (en) | 1995-08-31 | 2001-07-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing blue light emitting element |
| EP1680809A2 (en) * | 2003-11-04 | 2006-07-19 | Showa Denko K.K. | Method for manufacturing p-type group iii nitride semiconductor, and group iii nitride semiconductor light-emitting device |
| US7229493B2 (en) | 2002-01-31 | 2007-06-12 | Sumitomo Chemical Company, Limited | 3-5 group compound semiconductor, process for producing the same, and compound semiconductor element using the same |
| WO2012137309A1 (ja) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | 住友電気工業株式会社 | 窒化物電子デバイスを作製する方法 |
| US8906159B2 (en) | 2005-10-04 | 2014-12-09 | Seoul Viosys Co., Ltd. | (Al, Ga, In)N-based compound semiconductor and method of fabricating the same |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5645899A (en) * | 1979-09-18 | 1981-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Vapor phase growing method for gallium nitride |
| JPH05183189A (ja) * | 1991-11-08 | 1993-07-23 | Nichia Chem Ind Ltd | ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法。 |
| JPH06132229A (ja) * | 1992-10-19 | 1994-05-13 | Showa Denko Kk | エピタキシャルウェーハおよびその製造方法 |
| JPH06326416A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-11-25 | Toshiba Corp | 化合物半導体素子 |
| JPH0832113A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-02-02 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | ｐ型ＧａＮ系半導体の製造方法 |
-
1994
- 1994-10-25 JP JP28604894A patent/JPH08125222A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5645899A (en) * | 1979-09-18 | 1981-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Vapor phase growing method for gallium nitride |
| JPH05183189A (ja) * | 1991-11-08 | 1993-07-23 | Nichia Chem Ind Ltd | ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法。 |
| JPH06132229A (ja) * | 1992-10-19 | 1994-05-13 | Showa Denko Kk | エピタキシャルウェーハおよびその製造方法 |
| JPH06326416A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-11-25 | Toshiba Corp | 化合物半導体素子 |
| JPH0832113A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-02-02 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | ｐ型ＧａＮ系半導体の製造方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0940490A (ja) * | 1995-07-27 | 1997-02-10 | Hitachi Cable Ltd | 窒化ガリウム結晶の製造方法 |
| US6258617B1 (en) | 1995-08-31 | 2001-07-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing blue light emitting element |
| DE19680872B4 (de) * | 1995-08-31 | 2009-01-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki | Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Elements |
| US7229493B2 (en) | 2002-01-31 | 2007-06-12 | Sumitomo Chemical Company, Limited | 3-5 group compound semiconductor, process for producing the same, and compound semiconductor element using the same |
| EP1680809A2 (en) * | 2003-11-04 | 2006-07-19 | Showa Denko K.K. | Method for manufacturing p-type group iii nitride semiconductor, and group iii nitride semiconductor light-emitting device |
| EP1680809A4 (en) * | 2003-11-04 | 2010-06-02 | Showa Denko Kk | METHOD FOR MANUFACTURING A GROUP III P-TYPE NITRIDE SEMICONDUCTOR, AND GROUP III NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT-EMITTING DEVICE |
| US8906159B2 (en) | 2005-10-04 | 2014-12-09 | Seoul Viosys Co., Ltd. | (Al, Ga, In)N-based compound semiconductor and method of fabricating the same |
| WO2012137309A1 (ja) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | 住友電気工業株式会社 | 窒化物電子デバイスを作製する方法 |
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