JPH08167737A - Group iii nitride semiconductor light emitting device - Google Patents

Group iii nitride semiconductor light emitting device

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JPH08167737A
JPH08167737A JP33148594A JP33148594A JPH08167737A JP H08167737 A JPH08167737 A JP H08167737A JP 33148594 A JP33148594 A JP 33148594A JP 33148594 A JP33148594 A JP 33148594A JP H08167737 A JPH08167737 A JP H08167737A
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JP
Japan
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layer
light emitting
semiconductor
emitting device
group
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Application number
JP33148594A
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Japanese (ja)
Inventor
Michinari Sasa
道成 佐々
Norikatsu Koide
典克 小出
Takahiro Ozawa
隆弘 小澤
Toru Kachi
徹 加地
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Toyoda Gosei Co Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a multicolor light emitting device by combining a first light emitting element composed of a group III nitride semiconductor and light emitting elements which emit other colors of light rays. CONSTITUTION: Layers 2-6 composed of group III nitride semiconductors (Alx Gay In1-x-y N, where x, y, and y=y include '0') are successively formed on a sapphire substrate 1 and an electrode 7 connected to the p-layer 6 and another electrode 8 connected to the n<+> -layer 4 containing a carrier at a high concentration are respectively formed on the layers 6 and 3. The electrode 7 and 8, a p-layer 6, a light emitting layer 5, and an n<+> -layer 4 constitute a first light emitting element. In addition, a semiconductor element provided at least with layers 10-12 composed of group III arsenides which are formed by epitaxial growth is formed on the n<+> -layer 3 containing a carrier at a high concentration. Electrodes 9 and 8, p-layer 12, and n-layer 11 constitute a second light emitting element. Therefore, a light emitting device which can emit multicolor light is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は3族窒化物半導体及び3
族砒化物半導体または3族燐化物半導体とを用いた発光
装置に関する。
The present invention relates to a group III nitride semiconductor and a group 3 nitride semiconductor.
The present invention relates to a light emitting device using a group arsenide semiconductor or a group 3 phosphide semiconductor.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、青色の発光ダイオードとしてAlGaIn
N 系の化合物半導体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。
2. Description of the Related Art Conventionally, AlGaIn has been used as a blue light emitting diode.
Those using N-based compound semiconductors are known. Since the compound semiconductor is a direct transition type, it has been noted that it has high emission efficiency, and that blue, which is one of the three primary colors of light, is used as the emission color.

【0003】最近、AlGaInN 系半導体においても、Mgを
ドープして電子線を照射したり、熱処理によりp型化で
きることが明らかになった。この結果、従来のn層と半
絶縁層(i層)とを接合させたMIS 型に換えて、AlGaN
のp層と、ZnドープのInGaNの発光層と、AlGaN のn層
とを用いたダブルヘテロpn接合を有する発光ダイオー
ドが提案されている。
Recently, it has been revealed that also in an AlGaInN-based semiconductor, Mg can be doped to irradiate it with an electron beam or can be made into a p-type by heat treatment. As a result, instead of the conventional MIS type in which an n layer and a semi-insulating layer (i layer) are joined, AlGaN
, A Zn-doped InGaN light emitting layer and an AlGaN n layer have been proposed as a light emitting diode having a double hetero pn junction.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の3族
窒化物半導体から成る第1発光素子は、光の3原色の1
つである青色の発光が得られるので、その第1発光素子
と他の発光色の発光素子とを組み合わせて、多色発光の
発光装置を形成することが要望されている。
By the way, the above-mentioned first light-emitting element made of a Group III nitride semiconductor is one of the three primary colors of light.
Therefore, it is desired to form a multi-color light emitting device by combining the first light emitting element and light emitting elements of other emission colors.

【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、3族窒化物半導体をベ
ースとした多色発光が可能な発光装置を提供することで
ある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a light emitting device capable of multicolor light emission based on a group III nitride semiconductor.

【0006】[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) から成る層を有する半導体素子と、3族窒化物
半導体の層の上にエピタキシャル成長により形成された
少なくとも3族砒化物半導体から成る層か、あるいは3
族燐化物半導体から成る層を有する1個もしくは複数の
半導体素子とを有することを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a group III nitride semiconductor (Al x Ga Y In 1-XY N; X = 0, Y = 0, X = Y = 0).
A semiconductor element having a layer made of at least a group 3 arsenide semiconductor formed by epitaxial growth on a layer made of a group 3 nitride semiconductor, or 3
One or a plurality of semiconductor elements each having a layer made of a group phosphide semiconductor.

【0007】請求項2の発明は、3族窒化物半導体(Alx
GaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) から成るn伝導型
を示すn層と、p伝導型を示すp層とを有する第1発光
素子と、3族窒化物半導体の層の上にエピタキシャル成
長により形成された3族砒化物半導体または3族燐化物
半導体から成るn層と、p層を有する第2発光素子とを
有することを特徴とする。
According to the invention of claim 2, a group III nitride semiconductor (Al x
Ga Y In 1-XY N; including X = 0, Y = 0, and X = Y = 0), and a first light emitting device having an n-layer showing an n-conduction type and a p-layer showing a p-conduction type. It is characterized by having an n layer made of a group 3 arsenide semiconductor or a group 3 phosphide semiconductor formed by epitaxial growth on a group 3 nitride semiconductor layer, and a second light emitting element having ap layer.

【0008】又、請求項3に記載の発明は、第1発光素
子を、n層と、p層と、その間に介在する発光層が、狭
いバンドギャップの半導体を広いバンドギャップの半導
体で挟んだ構造のダブルヘテロ接合の3層構造を有した
ものとしたことを特徴とする。
According to a third aspect of the invention, in the first light emitting element, the n layer, the p layer, and the light emitting layer interposed therebetween sandwich a semiconductor having a narrow band gap with a semiconductor having a wide band gap. The structure is characterized by having a three-layer structure of double heterojunction.

【0009】又、請求項4に記載の発明は、第2発光素
子を、GaAs、又は、AlGaAsで形成したことを特徴とす
る。
Further, the invention according to claim 4 is characterized in that the second light emitting element is formed of GaAs or AlGaAs.

【0010】又、請求項5に記載の発明は、第2発光素
子を、3族窒化物半導体の層の表面を砒化又は燐化した
後に形成したことを特徴とする。さらに、請求項6に記
載の発明は、第2発光素子と3族窒化物半導体との間
に、3族窒化物半導体を形成する元素と、第2発光素子
を形成する元素との化合物半導体からなるバッファ層を
形成したことを特徴とする。
Further, the invention according to claim 5 is characterized in that the second light emitting element is formed after the surface of the group III nitride semiconductor layer is arsenicized or phosphinated. Further, the invention according to claim 6 is a compound semiconductor comprising an element forming a Group III nitride semiconductor and an element forming a second light emitting element between the second light emitting element and the Group III nitride semiconductor. Is formed.

【0011】[0011]

【発明の作用及び効果】上記のように、3族窒化物半導
体から成る半導体素子と、3族窒化物半導体上にエピタ
キシャル成長により形成された少なくとも3族砒化物半
導体から成る層か、あるいは、3族燐化物半導体から成
る層を有する1個又は複数の半導体素子とを設けたの
で、青色と、3族砒化物半導体または3族燐化物半導体
から得られる1色又は複数の色との組み合わせにより、
多色発光が可能な発光装置が得られる。又、3族窒化物
半導体から成る第1発光素子と、3族窒化物半導体から
成る層の上に3族砒化物半導体または3族燐化物半導体
から成る第1発光素子とを共通の3族窒化物半導体の基
板又は層に形成したので、青色と、3族砒化物半導体ま
たは3族燐化物半導体から得られる1色又は複数の色と
の組み合わせにより、多色発光が可能な発光装置が得ら
れる。又、第1発光素子と第2発光素子とは、共通基板
又は共通の層の上にエピタキシャル成長により形成され
ることから、多種類の発光素子チップを接合したり、多
種類の発光ダイオードを配列させる必要がないことか
ら、多色化された平面表示装置を得ることができる。
As described above, a semiconductor element made of a group III nitride semiconductor and a layer made of at least a group III arsenide semiconductor formed by epitaxial growth on a group III nitride semiconductor, or a group III group. Since one or a plurality of semiconductor elements each having a layer made of a phosphide semiconductor are provided, a combination of blue and one or a plurality of colors obtained from the group 3 arsenide semiconductor or the group 3 phosphide semiconductor
A light emitting device capable of multicolor emission can be obtained. Further, a common light emitting element made of a group 3 nitride semiconductor and a first light emitting element made of a group 3 arsenide semiconductor or a group 3 phosphide semiconductor on a layer made of a group 3 nitride semiconductor are commonly used. Since it is formed on the substrate or layer of the object semiconductor, a light emitting device capable of multicolor light emission can be obtained by combining blue and one color or a plurality of colors obtained from the group 3 arsenide semiconductor or the group 3 phosphide semiconductor. . Further, since the first light emitting element and the second light emitting element are formed by epitaxial growth on a common substrate or a common layer, many kinds of light emitting element chips are joined or many kinds of light emitting diodes are arranged. Since there is no need, it is possible to obtain a multicolored flat panel display device.

【0012】[0012]

【実施例】第1実施例 図1において、発光装置100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AlN 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/cm3
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(Zn)及びシリコンドープ
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、8、p層
6、発光層5、n層4とで第1発光素子が構成されてい
る。
First Embodiment In FIG. 1, a light emitting device 100 has a sapphire substrate 1, and a 500 Å AlN buffer layer 2 is formed on the sapphire substrate 1. On the buffer layer 2, a high carrier concentration n + layer 3 made of silicon-doped GaN with a film thickness of about 2.0 μm and an electron concentration of 2 × 10 18 / cm 3 is provided in this order.
High carrier concentration n consisting of silicon-doped (Al x2 Ga 1-x2 ) y2 In 1-y2 N with a film thickness of approximately 2.0 μm and electron concentration of 2 × 10 18 / cm 3.
+ Layer 4, film thickness about 0.5 μm, light emitting layer 5 made of zinc (Zn) and silicon-doped (Al x1 Ga 1-x1 ) y1 In 1-y1 N, film thickness about 1.
A p-layer 6 made of magnesium-doped (Al x2 Ga 1-x2 ) y2 In 1-y2 N with a thickness of 0 μm and a hole concentration of 2 × 10 17 / cm 3 is formed. Then, an electrode 7 made of nickel connected to the p layer 6 and an electrode 8 made of nickel connected to the high carrier concentration n + layer 4 are formed. The electrodes 7, 8, the p layer 6, the light emitting layer 5, and the n layer 4 constitute a first light emitting element.

【0013】一方、高キャリア濃度n+ 層3の上には、
GaAsから成る500 Åのバッファ層10、そのバッファ層10
の上に、膜厚約1μm、SiドープのAlzGa1-zAsから成る
n層11、そのn層11の上に膜厚約1μm、Znドープ
のAlzGa1-zAsから成るp層12、そのp層12の上にNi
電極9が形成されている。電極9,8、p層12、n層
11とで第2発光素子が構成されている。
On the other hand, on the high carrier concentration n + layer 3,
500 Å buffer layer 10 made of GaAs, the buffer layer 10
On top of the n-layer 11 made of Si-doped Al z Ga 1-z As and having a thickness of about 1 μm, and on the n-layer 11 a p made of Zn-doped Al z Ga 1-z As having a thickness of about 1 μm. Layer 12, Ni on the p-layer 12
The electrode 9 is formed. The electrodes 9, 8 and the p layer 12 and the n layer 11 constitute a second light emitting element.

【0014】次に、この構造の発光装置100の製造方
法について説明する。上記発光装置100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。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(C
H3)3)(以下「TMI 」と記す) とシラン(SiH4)とジエチ
ル亜鉛(以下「DEZ 」と記す) とアルシン(AsH3)とジメ
チル亜鉛(以下「DMZ 」と記す)である。
Next, a method of manufacturing the light emitting device 100 having this structure will be described. The light emitting device 100 was manufactured by vapor phase epitaxy by an organometallic compound vapor phase epitaxy method (hereinafter referred to as “M0VPE”). The gas used was NH 3 and carrier gas H 2 or N 2 , trimethylgallium (Ga (CH 3 ) 3 ) (hereinafter referred to as “TMG”) and trimethylaluminum (Al (CH 3 ).
3 ) (hereinafter referred to as “TMA”) and trimethylindium (In (C
H 3) a 3) (hereinafter referred to as "TMI") and silane (referred SiH 4) and diethyl zinc (hereinafter "DEZ") and arsine (AsH 3) and dimethyl zinc (hereinafter referred to as "DMZ").

【0015】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。
First, the single-crystal sapphire substrate 1 whose main surface is the a-plane cleaned by organic cleaning and heat treatment is mounted on a susceptor placed in the reaction chamber of the M0VPE apparatus. Then, at a pressure of 1100 while flowing H 2 into the reaction chamber at a flow rate of 2 liter / min under normal pressure
The sapphire substrate 1 was vapor-phase etched at 0 ° C.

【0016】次に、温度を 400℃まで低下させて、H2
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
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。
Next, the temperature is lowered to 400 ° C. and H 2 is added.
20 liter / min, NH 3 10 liter / min, TMA 1.8 × 10 -5
The buffer layer 2 of AlN was formed at a thickness of about 500Å by supplying at a mol / min. Next, the temperature of the sapphire substrate 1 is set to 1150.
℃ to retain a thickness of about 2.2 [mu] m, the electron concentration of 2 × 10 18 / cm high carrier concentration of GaN silicon doped 3 n + layer 3
Was formed.

【0017】以下、第1発光素子として、亜鉛(Zn)とシ
リコン(Si)を発光中心として発光ピーク波長を520nm 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850 ℃に保持し、N2又はH2を10
liter/分、NH3 を 10liter/分、TMG を1.12×10-4
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0.5μm、濃
度1 ×1018/cm3のシリコンドープの(Al0.47Ga0.53)0.9I
n0.1N から成る高キャリア濃度n+ 層4を形成した。
The composition ratio of the light emitting layer 5 (active layer) and the clad layers 4 and 6 in the case where the emission peak wavelength is set to 520 nm with zinc (Zn) and silicon (Si) as the emission centers in the first light emitting device. Examples of crystal growth conditions will be described. After forming the above-mentioned high carrier concentration n + layer 3, the temperature of the sapphire substrate 1 is maintained at 850 ° C. and N 2 or H 2 is adjusted to 10
liter / min, NH 3 10 liter / min, TMG 1.12 × 10 -4 mol / min, TMA 0.47 × 10 -4 mol / min, TMI 0.1 × 10 -4
Mol / min, and silane was introduced, and a film thickness of about 0.5 μm and a concentration of 1 × 10 18 / cm 3 of silicon-doped (Al 0.47 Ga 0.53 ) 0.9 I
A high carrier concentration n + layer 4 of n 0.1 N was formed.

【0018】続いて、温度を850 ℃に保持し、N2又はH2
を20 liter/分、NH3 を 10liter/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、及び、DEZ を6 ×10-7モル/分とシラン
を1 ×10-8モル/分導入し、膜厚約0.5 μmの亜鉛(Zn)
とシリコン(Si)ドープの(Al0.3Ga0.7)0.94In0.06N から
成る発光層5を形成した。この発光層5における亜鉛(Z
n)の濃度は4 ×1019/cm3、シリコン(Si)の濃度は4 ×10
19/cm3である。
Subsequently, the temperature was maintained at 850 ° C. and N 2 or H 2 was added.
20 liter / min, NH 3 10 liter / min, TMG 1.53 × 10
-4 mol / min, TMA 0.47 × 10 -4 mol / min, TMI 0.02 ×
Introducing 10 -4 mol / min, 6 × 10 -7 mol / min of DEZ and 1 × 10 -8 mol / min of silane, and zinc (Zn) with a film thickness of about 0.5 μm
And a light emitting layer 5 made of (Al 0.3 Ga 0.7 ) 0.94 In 0.06 N doped with silicon (Si). Zinc (Z
n) concentration is 4 × 10 19 / cm 3 , silicon (Si) concentration is 4 × 10
It is 19 / cm 3 .

【0019】続いて、温度を1100℃に保持し、N2又はH2
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、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(Al
0.47Ga0.53)0.9In0.1N 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 ×1020/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。
Subsequently, the temperature was maintained at 1100 ° C. and N 2 or H 2 was added.
20 liter / min, NH 3 10 liter / min, TMG 1.12 × 10
-4 mol / min, TMA 0.47 × 10 -4 mol / min, TMI 0.1 ×
10 -4 mol / min, and, CP to 2 Mg 2 × 10 -4 mol / min was introduced, a film thickness of about 1.0 [mu] m of magnesium (Mg) doped (Al
A p-layer 6 made of 0.47 Ga 0.53 ) 0.9 In 0.1 N was formed. p
The magnesium concentration in layer 6 is 1 × 10 20 / cm 3 . In this state, the p layer 6 is still an insulator having a resistivity of 10 8 Ωcm or more.

【0020】次に、反射電子線回折装置を用いて、p層
6に一様に電子線を照射した。電子線の照射条件は、加
速電圧約10KV、資料電流1 μA、ビームの移動速度0.2m
m/sec 、ビーム径60μmφ、真空度5.0 ×10-5Torrであ
る。この電子線の照射により、p層6は、ホール濃度 2
×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、多層構造のウエハが得られた。
Next, the p-type layer 6 was uniformly irradiated with an electron beam by using a reflection electron beam diffractometer. The electron beam irradiation conditions are: accelerating voltage about 10KV, sample current 1μA, beam moving speed 0.2m
m / sec, beam diameter 60 μmφ, and vacuum degree 5.0 × 10 −5 Torr. Due to this electron beam irradiation, the p-layer 6 has a hole concentration of 2
× 10 17 / cm 3, was a p conductivity type semiconductor resistivity 2Omucm.
In this way, a wafer having a multilayer structure was obtained.

【0021】次に、第2発光素子の形成部分において、
p層6、発光層5、n層4をエッチングにより除去し
た。その後、基板温度400 ℃に保持し、TMG を1.12×10
-4モル/分、AsH3を5.6 ×10-3モル/分流してバッファ
層10を形成した。次に、基板温度を700 ℃に上昇さ
せ、TMG を0.812 ×10-4モル/分、TMA を0.308 ×10-4
モル/分、AsH3を5.6 ×10-3モル/分、SiH4を1.0 ×10
-6モル/分流してn型のAl0.4Ga0.6Asから成るn層11
を形成した。次に、TMG を0.812 ×10-4モル/分、TMA
を0.308 ×10-4モル/分、AsH3を5.6 ×10-4モル/分、
DMZ を 2×10-6モル/分流してp型のAl0.4Ga0.6Asから
成るp層12を形成した。
Next, in the portion where the second light emitting element is formed,
The p layer 6, the light emitting layer 5, and the n layer 4 were removed by etching. Then, maintain the substrate temperature at 400 ° C and set TMG to 1.12 × 10
The buffer layer 10 was formed by flowing AsH 3 at −4 mol / min and 5.6 × 10 −3 mol / min. Next, the substrate temperature was raised to 700 ° C, TMG was 0.812 × 10 -4 mol / min, and TMA was 0.308 × 10 -4.
Mol / min, AsH 3 5.6 x 10 -3 mol / min, SiH 4 1.0 x 10
N layer 11 composed of n-type Al 0.4 Ga 0.6 As with a flow rate of -6 mol / division 11
Was formed. Next, TMG was added at 0.812 × 10 -4 mol / min, TMA
0.308 × 10 -4 mol / min, AsH 3 at 5.6 × 10 -4 mol / min,
DMZ was flowed at 2 × 10 −6 mol / min to form a p-layer 12 made of p-type Al 0.4 Ga 0.6 As.

【0022】次に、p層の上にAuZn/Au の電極9、p層
6とn+ 層3の上にNiの電極7、電極8を形成して、Al
GaAsのpn接合から成る第2発光素子を形成した。この
ようにして、第1発光素子では青色、第2発光素子では
赤色の発光が得られる。
Next, an AuZn / Au electrode 9 is formed on the p layer, and a Ni electrode 7 and an electrode 8 are formed on the p layer 6 and the n + layer 3 to form Al.
A second light emitting device composed of a GaAs pn junction was formed. In this way, blue light is emitted from the first light emitting element and red light is obtained from the second light emitting element.

【0023】上記の実施例において、GaAsのバッファ層
10に代えて、n+ 層3の表面を砒素で表面処理した後
に、AlGaAsのn層11、p層12を形成するようにして
も良い。
In the above embodiment, the n + layer 3 and the p layer 12 of AlGaAs may be formed after the surface of the n + layer 3 is surface-treated with arsenic instead of the GaAs buffer layer 10.

【0024】第2実施例 発光装置200を図2に示すように構成しても良い。第
1実施例と同一機能を有する層には同一番号が付されて
いる。サファイア基板1の上にAlN から成るバッファ層
2、GaN から成るn+ 層3が形成されている。そのn+
層3の上には、第1発光素子として、(Al0.47Ga0.53)
0.9In0.1N から成る高キャリア濃度n+ 層4、亜鉛(Zn)
とシリコン(Si)ドープの(Al0.3Ga0.7)0.94In0.06N から
成る発光層5、マグネシウム(Mg)ドープの(Al0.47Ga
0.53)0.9In0.1N から成るp層6が形成されている。発
光層5とp層6は窒素雰囲気中の熱処理によりp型化さ
れている。
The light emitting device 200 of the second embodiment may be constructed as shown in FIG. The same numbers are given to the layers having the same functions as those in the first embodiment. On the sapphire substrate 1, a buffer layer 2 made of AlN and an n + layer 3 made of GaN are formed. That n +
On the layer 3, as a first light emitting element, (Al 0.47 Ga 0.53 ).
High carrier concentration n + layer 4 consisting of 0.9 In 0.1 N, zinc (Zn)
And a light emitting layer 5 composed of silicon (Si) -doped (Al 0.3 Ga 0.7 ) 0.94 In 0.06 N, and magnesium (Mg) -doped (Al 0.47 Ga
A p-layer 6 made of 0.53 ) 0.9 In 0.1 N is formed. The light emitting layer 5 and the p layer 6 are made p-type by heat treatment in a nitrogen atmosphere.

【0025】又、p層6の上には、第2発光素子とし
て、GaAsから成るバッファ層10、n型のAl0.4Ga0.6As
から成るn層11、p型のAl0.4Ga0.6Asから成るp層1
2が形成されている。そして、p層12にAuZn/Au の電
極9、n層11にNi/AuGe/Ni/Au の電極8a、p層6と
+ 層3の上にNiの電極7、電極8bが形成されてい
る。このような構造によっても、3族窒化物半導体から
成る第1発光素子と、3族砒化物半導体から成る第2発
光素子とが同一の3族窒化物半導体層に形成された発光
装置が得られる。
On the p-layer 6, a buffer layer 10 made of GaAs and n-type Al 0.4 Ga 0.6 As are provided as a second light emitting element.
N layer 11 made of p-type Al, p layer 1 made of p-type Al 0.4 Ga 0.6 As
2 is formed. Then, an AuZn / Au electrode 9 is formed on the p layer 12, an Ni / AuGe / Ni / Au electrode 8a is formed on the n layer 11, and a Ni electrode 7 and an electrode 8b are formed on the p layer 6 and the n + layer 3. There is. With such a structure, a light emitting device in which the first light emitting element made of a group 3 nitride semiconductor and the second light emitting element made of a group 3 arsenide semiconductor are formed in the same group 3 nitride semiconductor layer can be obtained. .

【0026】尚、上記の実施例において、p層6はGaN
、発光層5はGa0.94In0.06N 、n層4はGaN でも良
い。又、上記実施例において、GaAsから成るバッファ層
にかえてGaP のバッファ層を用い、AlGaAsから成る層に
かえてGaP から成る層を用いることにより、3族窒化物
半導体層から成る第1発光素子と、3族燐化物半導体層
から成る第2発光素子を同一の3族窒化物半導体層に形
成してもよい。又、3族窒化物半導体層から成る層の上
に3族砒化物から成る層と3族燐化物から成る層を順
に、もしくは別々の部位に積層してもよい。
In the above embodiment, the p layer 6 is made of GaN.
The light emitting layer 5 may be Ga 0.94 In 0.06 N and the n layer 4 may be GaN. Further, in the above-described embodiment, the GaP buffer layer is used in place of the GaAs buffer layer, and the GaP layer is used in place of the AlGaAs layer. Then, the second light emitting element including the group III phosphide semiconductor layer may be formed in the same group III nitride semiconductor layer. Further, a layer made of a group 3 arsenide and a layer made of a group 3 phosphide may be sequentially stacked on the layer made of a group 3 nitride semiconductor layer, or may be laminated at different portions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の具体的な第1実施例に係る発光装置の
構成を示した構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a light emitting device according to a first specific example of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例に係る発光装置の構成を示
した構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a light emitting device according to a second embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200…発光装置 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 10…バッファ層 11…n層 12…p層 7,8,9…電極100, 200 ... Light emitting device 1 ... Sapphire substrate 2 ... Buffer layer 3 ... High carrier concentration n + layer 4 ... High carrier concentration n + layer 5 ... Light emitting layer 6 ... P layer 10 ... Buffer layer 11 ... N layer 12 ... P layer 7, 8, 9 ... Electrodes

フロントページの続き (72)発明者 小出 典克 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 小澤 隆弘 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 加地 徹 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内Front page continued (72) Inventor Norikatsu Koide 1 Nagachibata, Ochiai, Kasuga-cho, Nishikasugai-gun, Aichi Prefecture Toyota Gosei Co., Ltd. No. 1 Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Toru Kaji 41 Nagamichi, Nagakute Town, Aichi-gun, Aichi Prefecture

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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) から成る層を有する半導体素子と、
3族窒化物半導体の層の上にエピタキシャル成長により
形成された少なくとも3族砒化物半導体から成る層か、
あるいは3族燐化物半導体から成る層を有する1個もし
くは複数の半導体素子とを有することを特徴とする半導
体装置。
1. A Group III nitride semiconductor (Al x Ga Y In 1-XY N; X = 0,
Y = 0, X = Y = 0 is included), and a semiconductor device having a layer consisting of
A layer composed of at least a group 3 arsenide semiconductor formed by epitaxial growth on a group 3 nitride semiconductor layer;
Alternatively, a semiconductor device having one or a plurality of semiconductor elements having a layer made of a Group 3 phosphide semiconductor.
【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n伝導型を示すn層と、p
伝導型を示すp層とを有する第1発光素子と、 3族窒化物半導体の層の上にエピタキシャル成長により
形成された3族砒化物半導体又は3族燐化物半導体から
成るn層と、p層を有する第2発光素子とを有すること
を特徴とする発光装置。
2. A group III nitride semiconductor (Al x Ga Y In 1-XY N; X = 0,
(Including Y = 0, X = Y = 0) n layer showing n conductivity type, and p
A first light emitting device having a p-type layer showing a conductivity type; an n-layer made of a Group 3 arsenide semiconductor or a Group 3 phosphide semiconductor formed by epitaxial growth on a Group 3 nitride semiconductor layer; and a p-layer. A second light emitting element having the light emitting device.
【請求項3】 前記第1発光素子は、n層と、p層と、
その間に介在する発光層が、狭いバンドギャップの半導
体を広いバンドギャップの半導体で挟んだ構造のダブル
ヘテロ接合で形成された3層構造を有することを特徴と
する請求項2に記載の発光装置。
3. The first light emitting device comprises an n layer, a p layer, and
3. The light emitting device according to claim 2, wherein the light emitting layer interposed therebetween has a three-layer structure formed by a double heterojunction in which a semiconductor having a narrow band gap is sandwiched by semiconductors having a wide band gap.
【請求項4】 前記第2発光素子は、GaAs、又は、AlGa
Asから成ることを特徴とする請求項2又は請求項3に記
載の発光装置。
4. The second light emitting device is GaAs or AlGa
The light emitting device according to claim 2, wherein the light emitting device comprises As.
【請求項5】 前記第2発光素子は、前記3族窒化物半
導体の層の表面を砒化または燐化した後、形成された素
子であることを特徴とする請求項2に記載の発光装置。
5. The light emitting device according to claim 2, wherein the second light emitting element is an element formed after arsenicizing or phosphating the surface of the layer of the group III nitride semiconductor.
【請求項6】 前記第2発光素子と前記3族窒化物半導
体との間には、前記3族窒化物半導体を形成する元素
と、前記第2発光素子を形成する元素との化合物半導体
からなるバッファ層が形成されていることを特徴とする
請求項2に記載の発光装置。
6. A compound semiconductor of an element forming the group III nitride semiconductor and an element forming the second light emitting element is provided between the second light emitting element and the group III nitride semiconductor. The light emitting device according to claim 2, wherein a buffer layer is formed.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6620643B1 (en) 1999-08-05 2003-09-16 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting device using group III nitride compound semiconductor
US6649943B2 (en) 2001-06-07 2003-11-18 Toyoda Gosei Co., Ltd. Group III nitride compound semiconductor light-emitting element
US6965126B2 (en) 2001-06-13 2005-11-15 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting element
US7247884B2 (en) 2001-06-08 2007-07-24 Toyoda Gosei Co., Ltd. Group III nitride compound semiconductor light-emitting element
KR100850784B1 (en) * 2007-03-22 2008-08-06 한솔엘씨디 주식회사 Led having a multi structure and driving device the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6620643B1 (en) 1999-08-05 2003-09-16 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting device using group III nitride compound semiconductor
US6649943B2 (en) 2001-06-07 2003-11-18 Toyoda Gosei Co., Ltd. Group III nitride compound semiconductor light-emitting element
US7247884B2 (en) 2001-06-08 2007-07-24 Toyoda Gosei Co., Ltd. Group III nitride compound semiconductor light-emitting element
US6965126B2 (en) 2001-06-13 2005-11-15 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting element
KR100850784B1 (en) * 2007-03-22 2008-08-06 한솔엘씨디 주식회사 Led having a multi structure and driving device the same

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