JPH08288552A - 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
- Publication number
- JPH08288552A JPH08288552A JP9342995A JP9342995A JPH08288552A JP H08288552 A JPH08288552 A JP H08288552A JP 9342995 A JP9342995 A JP 9342995A JP 9342995 A JP9342995 A JP 9342995A JP H08288552 A JPH08288552 A JP H08288552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- buffer layer
- film
- semiconductor light
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 6
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 240000002329 Inga feuillei Species 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N trimethylindium Chemical compound C[In](C)C IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
- H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 格子不整合を良好とし、InGaAlNの三
元組成に格子定数を合わせられ、基板表面を保護して多
結晶化を防止する半導体発光素子及びその製造方法を提
供する。 【構成】 基板1にLaNdGaO3 を用い、基板表面
に300℃以上〜1000℃以下の成長温度のバッファ
層2を形成したものである。
元組成に格子定数を合わせられ、基板表面を保護して多
結晶化を防止する半導体発光素子及びその製造方法を提
供する。 【構成】 基板1にLaNdGaO3 を用い、基板表面
に300℃以上〜1000℃以下の成長温度のバッファ
層2を形成したものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可視(赤色)領域から
紫外領域にわたって発光する半導体発光素子及びその製
造方法に関する。
紫外領域にわたって発光する半導体発光素子及びその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】半導体発
光素子は、その発光部をIII 族窒化物半導体InN,G
aN,AlN,In1-x-y Gax Aly N(0≦x≦
1、0≦x+y≦1)(以下InGaAlNと称す)を
サファイア基板上にエピタキシャル成長させることによ
って得られる。ところが、このIII 族窒化物半導体と基
板であるサファイアとの間には、11%〜23%程度の
格子不整合が存在しており、このため光素子として必要
な半導体厚膜を成長させた場合、格子不整合に基づくク
ラックが入ることがあり、歩留りが悪い。しかも、サフ
ァイア基板とその上に成長させた光素子としての半導体
結晶との間に不整合転位が生じると、発光素子として発
光効率が十分でなくまた素子寿命も短いという問題があ
る。
光素子は、その発光部をIII 族窒化物半導体InN,G
aN,AlN,In1-x-y Gax Aly N(0≦x≦
1、0≦x+y≦1)(以下InGaAlNと称す)を
サファイア基板上にエピタキシャル成長させることによ
って得られる。ところが、このIII 族窒化物半導体と基
板であるサファイアとの間には、11%〜23%程度の
格子不整合が存在しており、このため光素子として必要
な半導体厚膜を成長させた場合、格子不整合に基づくク
ラックが入ることがあり、歩留りが悪い。しかも、サフ
ァイア基板とその上に成長させた光素子としての半導体
結晶との間に不整合転位が生じると、発光素子として発
光効率が十分でなくまた素子寿命も短いという問題があ
る。
【0003】他方、上述の問題を抱えたサファイア基板
とIII 族窒化物半導体の組合せの外に、基板としてNd
GaO3 を用いる場合もある。このNdGaO3 の採用
は上述のInGaAlNの格子定数に近く不整合転位が
低減できるためであるが、結晶成長の容易なGaNから
格子定数が離れてしまうので、この場合もやはり不整合
転位が生じてしまうという問題がある。また、実際の結
晶成長において酸化物基板は、エピタキシャル成長方法
や成長条件によっては高温還元雰囲気中で不安定になる
ことがある。例えば還元雰囲気中の加熱処理によって基
板中の酸素が引き抜かれ基板表面に凹凸が生じることが
あり、また、極端な場合には表面に窒化物が形成される
こともあって、基板表面が変質する温度よりも高温で成
長を行なおうとすると窒化原料ガスを流すと同時に表面
が多結晶化し、その上には多結晶膜しか成長しないとい
う問題が生じる。一般にヘテロエピタキシャル成長では
基板・エピタキシャル膜間の界面エネルギが高い場合、
十分な表面マイグレーションが起こる高温で直接成長を
行うと顕著な三次元成長が起こり、凹凸の激しい表面モ
ホロジを示すばかりでなく、10〜100分の方位分布
を持った結晶性の不十分な膜が成長することが知られて
いる。このことは発光素子を作製する際、多層膜構造の
作製が難しいとか発光効率が低いあるいは素子寿命が短
い等の問題の原因となる。界面エネルギは基板結晶とエ
ピタキシャル膜結晶の結合の性質の差によって決まり、
イオン結晶である酸化物基板と共有結合性の強いIII 族
窒化物半導体では界面エネルギが高いものと考えられ
る。エピタキシャル成長膜の結晶性は、成長温度の上昇
にともない飛躍的に向上することを鑑みると、基板の表
面変質が起こらない温度でしか成長を行えないことは製
造上重大な問題である。
とIII 族窒化物半導体の組合せの外に、基板としてNd
GaO3 を用いる場合もある。このNdGaO3 の採用
は上述のInGaAlNの格子定数に近く不整合転位が
低減できるためであるが、結晶成長の容易なGaNから
格子定数が離れてしまうので、この場合もやはり不整合
転位が生じてしまうという問題がある。また、実際の結
晶成長において酸化物基板は、エピタキシャル成長方法
や成長条件によっては高温還元雰囲気中で不安定になる
ことがある。例えば還元雰囲気中の加熱処理によって基
板中の酸素が引き抜かれ基板表面に凹凸が生じることが
あり、また、極端な場合には表面に窒化物が形成される
こともあって、基板表面が変質する温度よりも高温で成
長を行なおうとすると窒化原料ガスを流すと同時に表面
が多結晶化し、その上には多結晶膜しか成長しないとい
う問題が生じる。一般にヘテロエピタキシャル成長では
基板・エピタキシャル膜間の界面エネルギが高い場合、
十分な表面マイグレーションが起こる高温で直接成長を
行うと顕著な三次元成長が起こり、凹凸の激しい表面モ
ホロジを示すばかりでなく、10〜100分の方位分布
を持った結晶性の不十分な膜が成長することが知られて
いる。このことは発光素子を作製する際、多層膜構造の
作製が難しいとか発光効率が低いあるいは素子寿命が短
い等の問題の原因となる。界面エネルギは基板結晶とエ
ピタキシャル膜結晶の結合の性質の差によって決まり、
イオン結晶である酸化物基板と共有結合性の強いIII 族
窒化物半導体では界面エネルギが高いものと考えられ
る。エピタキシャル成長膜の結晶性は、成長温度の上昇
にともない飛躍的に向上することを鑑みると、基板の表
面変質が起こらない温度でしか成長を行えないことは製
造上重大な問題である。
【0004】本発明は、上述の問題に鑑みIII 族窒化物
半導体InGaAlNエピタキシャル膜にクラックが生
じない、また不整合転位を低減して高効率かつ長寿命と
し、更には、不整合転位を低減する酸化物基板表面の変
質を生じることなく、結晶性の良好なるエピタキシャル
膜を成長させる半導体発光素子及びその製造方法の提供
を目的とする。
半導体InGaAlNエピタキシャル膜にクラックが生
じない、また不整合転位を低減して高効率かつ長寿命と
し、更には、不整合転位を低減する酸化物基板表面の変
質を生じることなく、結晶性の良好なるエピタキシャル
膜を成長させる半導体発光素子及びその製造方法の提供
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、次の構成を特徴とする。 (1)In1-x-y Gax Aly N(0≦x≦1、0≦x
+y≦1)薄膜を少なくとも一層含む半導体発光素子に
おいて、基板にLaz Nd1-z GaO3 (0<z≦1)
単結晶を用いることを特徴とする。 (2)基板と半導体発光素子層間に、該半導体発光素子
を構成する層の内最も基板に近接した半導体層と基板と
の間の格子定数を有するバッファ層In1-x-yGax A
ly N(0≦x≦1、0≦x+y≦1)を挿入したこと
を特徴とする。 (3)基板と半導体発光層との間に挿入されるIn
1-x-y Gax Aly N(0≦x≦1、0≦x+y≦1)
バッファ層を300℃以上1000℃以下の成長温度で
堆積することを特徴とする。
発明は、次の構成を特徴とする。 (1)In1-x-y Gax Aly N(0≦x≦1、0≦x
+y≦1)薄膜を少なくとも一層含む半導体発光素子に
おいて、基板にLaz Nd1-z GaO3 (0<z≦1)
単結晶を用いることを特徴とする。 (2)基板と半導体発光素子層間に、該半導体発光素子
を構成する層の内最も基板に近接した半導体層と基板と
の間の格子定数を有するバッファ層In1-x-yGax A
ly N(0≦x≦1、0≦x+y≦1)を挿入したこと
を特徴とする。 (3)基板と半導体発光層との間に挿入されるIn
1-x-y Gax Aly N(0≦x≦1、0≦x+y≦1)
バッファ層を300℃以上1000℃以下の成長温度で
堆積することを特徴とする。
【0006】
【作用】基板としてLaz Nd1-z GaO3 単結晶を用
いることによってInGaAlNの格子定数に近づけて
格子不整合や不整合転位を減少でき、またNdGaO3
基板のように転位が入りやすいことがなくて、素子構成
にて三元組成のInGaAlNを用いる場合その三元組
成に格子定数を合わせることができる。図1はInGa
AlNのGa組成xとAl組成yと(0001)面内の
格子定数との関係を示しており、図中実線上の組成によ
り基板とエピタキシャル膜とが格子整合する。また、図
2に示すようにエピタキシャル膜であるInGaAlN
の格子定数とバンドギャップエネルギとの関係にて示す
如く、図中の斜線で示す領域のInGaAlNを基板と
格子整合することにより成長できる。更に、酸化物基板
表面の変質が起きない低温で基板上に生長したInGa
AlNバッファ層を設けているため基板表面を多結晶化
することなく単結晶膜を成長することができる。また、
バッファ層の成長に当っては、300℃以上1000℃
以下の成長温度とすることにより、十分なマイグレーシ
ョンが起きず、平坦で連続なInGaAlNバッファ層
を堆積することができ、この上に結晶性の良好なエピタ
キシャル膜を成長することができる。
いることによってInGaAlNの格子定数に近づけて
格子不整合や不整合転位を減少でき、またNdGaO3
基板のように転位が入りやすいことがなくて、素子構成
にて三元組成のInGaAlNを用いる場合その三元組
成に格子定数を合わせることができる。図1はInGa
AlNのGa組成xとAl組成yと(0001)面内の
格子定数との関係を示しており、図中実線上の組成によ
り基板とエピタキシャル膜とが格子整合する。また、図
2に示すようにエピタキシャル膜であるInGaAlN
の格子定数とバンドギャップエネルギとの関係にて示す
如く、図中の斜線で示す領域のInGaAlNを基板と
格子整合することにより成長できる。更に、酸化物基板
表面の変質が起きない低温で基板上に生長したInGa
AlNバッファ層を設けているため基板表面を多結晶化
することなく単結晶膜を成長することができる。また、
バッファ層の成長に当っては、300℃以上1000℃
以下の成長温度とすることにより、十分なマイグレーシ
ョンが起きず、平坦で連続なInGaAlNバッファ層
を堆積することができ、この上に結晶性の良好なエピタ
キシャル膜を成長することができる。
【0007】
【実施例】ここで、図3,図4とを参照して本発明の実
施例を説明する。図3は、本発明の第一の実施例を説明
する図であって、発光素子の断面を示す。本発光素子は
(101)面のLa0.2 Nd0.8 GaO3 基板1の上に
成長した膜厚50nmのアンドープInAlNバッファ
層2、膜厚5μmのSiドープn型InGaAlN層
3、膜厚0.1μmのZnドープGaAlN発光層4、
膜厚2μmのMgドープp型InGaAlN層5、アル
ミニウム電極6、金電極7からなる。ここに示したすべ
ての半導体層は、図1,図2にも合致するよう基板に格
子整合するように組成を選んだ。電極7に正の電圧を電
極6に負の電圧を加えると発光層4は420nmの波長
で発光した。その外部量子効率は1.2%であった。発
光効率がこのように向上した原因は、基板とエピタキシ
ャル膜の格子整合によりエピタキシャル膜の結晶性が高
くなったためである。
施例を説明する。図3は、本発明の第一の実施例を説明
する図であって、発光素子の断面を示す。本発光素子は
(101)面のLa0.2 Nd0.8 GaO3 基板1の上に
成長した膜厚50nmのアンドープInAlNバッファ
層2、膜厚5μmのSiドープn型InGaAlN層
3、膜厚0.1μmのZnドープGaAlN発光層4、
膜厚2μmのMgドープp型InGaAlN層5、アル
ミニウム電極6、金電極7からなる。ここに示したすべ
ての半導体層は、図1,図2にも合致するよう基板に格
子整合するように組成を選んだ。電極7に正の電圧を電
極6に負の電圧を加えると発光層4は420nmの波長
で発光した。その外部量子効率は1.2%であった。発
光効率がこのように向上した原因は、基板とエピタキシ
ャル膜の格子整合によりエピタキシャル膜の結晶性が高
くなったためである。
【0008】次に本実施例の素子の製造方法について説
明する。図4は原料ガスとしてIII族有機金属とNH3
を用いる場合について、本実施例の半導体発光素子の製
造方法を実施するための成長装置の一例を示すものであ
る。図において、8は成長基板、9はカーボン・サセプ
タ、10は石英反応管、11は高周波誘導コイル、12
は熱電対、13は有機金属ガス導入管、14はNH3 ガ
ス導入管、15はH2ガス及びN2 ガス導入管、16は
排気口である。この装置で、半導体発光素子用の多層膜
構造を作製するには、まず石英反応管10内を真空排気
装置により排気する。次に、石英反応管10内に0.5
〜20 l/分の不活性ガスであるN2 ガスをガス導入管
15より導入した後、高周波誘導コイル11に通電する
ことによりカーボン・サセプタ9を300℃〜1000
℃に加熱し、N2 ガスを0.5〜20 l/分のNH3 ガ
スに切り替える。この状態で、バブラの温度を−30〜
50℃に設定したトリメチルインジウム(TMIn)、
トリメチルガリウム(TMGa)及びトリメチルアルミ
ニウム(TMAl)のうち必要な原料を1〜1000c
c/分のH2 ガス(あるいはN2 ガス)でバブリング
し、0〜10 l/分のH2 ガス(あるいはN2 ガス)と
合流させた後導入管15より石英反応管10へ供給し、
InGaAlN層を堆積する。成長中の石英反応管10
内の総ガス圧は40〜1000Torrに調整する。こ
れに続けて、必要な膜厚を堆積したInGaAlNバッ
ファ層をNH3 雰囲気中600〜1300℃の温度で1
〜60分保持した後、600〜1300℃に基板温度を
設定し上記と同様の手順で発光素子用の多層膜構造を作
製する。上記の実施例では、III 族原料及び窒素原料と
してIII 族有機金属及びNH3を用いたが、これに代え
てIII 族ハライド化物等のその他のIII 族原料及びN2
H2 や有機アミン等のその他の窒素原料を用いても同様
の効果が得られる。また、上記の実施例では、キャリア
ガス、バブリングガスとしてH2 またはN2 を用いた
が、これに代えてHeやAr等のその他の不活性ガスを
用いても同様の効果が得られる。
明する。図4は原料ガスとしてIII族有機金属とNH3
を用いる場合について、本実施例の半導体発光素子の製
造方法を実施するための成長装置の一例を示すものであ
る。図において、8は成長基板、9はカーボン・サセプ
タ、10は石英反応管、11は高周波誘導コイル、12
は熱電対、13は有機金属ガス導入管、14はNH3 ガ
ス導入管、15はH2ガス及びN2 ガス導入管、16は
排気口である。この装置で、半導体発光素子用の多層膜
構造を作製するには、まず石英反応管10内を真空排気
装置により排気する。次に、石英反応管10内に0.5
〜20 l/分の不活性ガスであるN2 ガスをガス導入管
15より導入した後、高周波誘導コイル11に通電する
ことによりカーボン・サセプタ9を300℃〜1000
℃に加熱し、N2 ガスを0.5〜20 l/分のNH3 ガ
スに切り替える。この状態で、バブラの温度を−30〜
50℃に設定したトリメチルインジウム(TMIn)、
トリメチルガリウム(TMGa)及びトリメチルアルミ
ニウム(TMAl)のうち必要な原料を1〜1000c
c/分のH2 ガス(あるいはN2 ガス)でバブリング
し、0〜10 l/分のH2 ガス(あるいはN2 ガス)と
合流させた後導入管15より石英反応管10へ供給し、
InGaAlN層を堆積する。成長中の石英反応管10
内の総ガス圧は40〜1000Torrに調整する。こ
れに続けて、必要な膜厚を堆積したInGaAlNバッ
ファ層をNH3 雰囲気中600〜1300℃の温度で1
〜60分保持した後、600〜1300℃に基板温度を
設定し上記と同様の手順で発光素子用の多層膜構造を作
製する。上記の実施例では、III 族原料及び窒素原料と
してIII 族有機金属及びNH3を用いたが、これに代え
てIII 族ハライド化物等のその他のIII 族原料及びN2
H2 や有機アミン等のその他の窒素原料を用いても同様
の効果が得られる。また、上記の実施例では、キャリア
ガス、バブリングガスとしてH2 またはN2 を用いた
が、これに代えてHeやAr等のその他の不活性ガスを
用いても同様の効果が得られる。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板としてサファイア基板を用いることがなくてしかもL
aNdGaO3 の単結晶基板を用いるために格子整合性
が良好となり、クラックの発生が防止でき高効率、長寿
命化が図れ、エピタキシャル膜の品質が向上し高性能化
でき、基板に格子整合したDH構造も実現できる。ま
た、NdGaO3 を基板に用いず、LaNdGaO3 基
板のためにGaNから格子定数が離れることもなくてI
nGaAlNの三元組成に格子定数を合わせることがで
きる。更に、酸化物基板表面を表面の変質が起こらない
低温で成長したバッファ層で基板表面を保護するため、
基板表面を多結晶化することなくその上に単結晶膜を成
長でき、高温成長層とバッファ層はいずれもIII 族窒化
物半導体であるため、これらの間の界面エネルギは低
く、三次元成長を抑制する作用を持つため、膜を平坦化
し、方位分布を低減する。また、本発明の半導体発光素
子において、InGaAlNバッファ層のAl組成yが
大きい場合にはバッファ層が半絶縁化するため、低抵抗
基板を用いても基板と発光素子を絶縁分離できる。この
結果、低抵抗基板上に複数のプレーナ型半導体素子を作
製し、かつ、これらの半導体素子を互いに絶縁分離でき
ると言う利点を持つ。
板としてサファイア基板を用いることがなくてしかもL
aNdGaO3 の単結晶基板を用いるために格子整合性
が良好となり、クラックの発生が防止でき高効率、長寿
命化が図れ、エピタキシャル膜の品質が向上し高性能化
でき、基板に格子整合したDH構造も実現できる。ま
た、NdGaO3 を基板に用いず、LaNdGaO3 基
板のためにGaNから格子定数が離れることもなくてI
nGaAlNの三元組成に格子定数を合わせることがで
きる。更に、酸化物基板表面を表面の変質が起こらない
低温で成長したバッファ層で基板表面を保護するため、
基板表面を多結晶化することなくその上に単結晶膜を成
長でき、高温成長層とバッファ層はいずれもIII 族窒化
物半導体であるため、これらの間の界面エネルギは低
く、三次元成長を抑制する作用を持つため、膜を平坦化
し、方位分布を低減する。また、本発明の半導体発光素
子において、InGaAlNバッファ層のAl組成yが
大きい場合にはバッファ層が半絶縁化するため、低抵抗
基板を用いても基板と発光素子を絶縁分離できる。この
結果、低抵抗基板上に複数のプレーナ型半導体素子を作
製し、かつ、これらの半導体素子を互いに絶縁分離でき
ると言う利点を持つ。
【図1】InGaAlNの(0001)面内の格子定数
とGa組成x、Al組成yとの関係を示す図。
とGa組成x、Al組成yとの関係を示す図。
【図2】本実施例の基板LaNdGaO3 を用いること
により格子整合成長できるInGaAlNのバンドギャ
ップエネルギの選択範囲を示す図。
により格子整合成長できるInGaAlNのバンドギャ
ップエネルギの選択範囲を示す図。
【図3】一実施例の素子構造概略断面図。
【図4】本実施例の半導体発光素子を作製する際に用い
た化合物半導体薄膜のエピタキシャル成長装置の構成
図。
た化合物半導体薄膜のエピタキシャル成長装置の構成
図。
1 (101)面La0.2 Nd0.8 GaO3 基板 2 アンドープInAlNバッファ層 3 Siドープn型InGaAlN層 4 ZnドープGaAlN発光層 5 Mgドープp型InGaAlN層 6 アルミニウム電極 7 金電極 8 成長基板 9 カーボン・サセプタ 10 石英反応管 11 高周波誘導コイル 12 熱電対 13 有機金属ガス導入管 14 NH2 ガス導入管 15 H2 ガス及びN2 ガス導入管 16 排気口
Claims (3)
- 【請求項1】 In1-x-y Gax Aly N(0≦x≦
1、0≦x+y≦1)薄膜を少なくとも一層含む半導体
発光素子において、基板にLaz Nd1-z GaO3 (0
<z≦1)単結晶を用いることを特徴とする半導体発光
素子。 - 【請求項2】 基板と半導体発光素子層間に、該半導体
発光素子を構成する層の内最も基板に近接した半導体層
と基板との間の格子定数を有するバッファ層In1-x-y
Gax Aly N(0≦x≦1、0≦x+y≦1)を挿入
したことを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項3】 基板と半導体発光層との間に挿入される
In1-x-y Gax Aly N(0≦x≦1、0≦x+y≦
1)バッファ層を300℃以上1000℃以下の成長温
度で堆積することを特徴とした半導体発光素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9342995A JPH08288552A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 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 |
---|---|---|---|
JP9342995A JPH08288552A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08288552A true JPH08288552A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14082070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9342995A Pending JPH08288552A (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08288552A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19905517B4 (de) * | 1998-06-05 | 2011-02-03 | Philips Lumileds Lighting Company, LLC, San Jose | Mehrschichtige Indium-enthaltende Nitridpufferschicht für die Nitrid-Epitaxie |
WO2024012888A1 (en) * | 2022-07-12 | 2024-01-18 | Ams-Osram International Gmbh | Method for producing a semiconductor chip and semiconductor chip |
-
1995
- 1995-04-19 JP JP9342995A patent/JPH08288552A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19905517B4 (de) * | 1998-06-05 | 2011-02-03 | Philips Lumileds Lighting Company, LLC, San Jose | Mehrschichtige Indium-enthaltende Nitridpufferschicht für die Nitrid-Epitaxie |
WO2024012888A1 (en) * | 2022-07-12 | 2024-01-18 | Ams-Osram International Gmbh | Method for producing a semiconductor chip and semiconductor chip |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5237182A (en) | Electroluminescent device of compound semiconductor with buffer layer | |
US6362496B1 (en) | Semiconductor light emitting device having a GaN-based semiconductor layer, method for producing the same and method for forming a GaN-based semiconductor layer | |
US7998773B2 (en) | Method of growing semiconductor heterostructures based on gallium nitride | |
JP3304782B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
US5923950A (en) | Method of manufacturing a semiconductor light-emitting device | |
JP3147316B2 (ja) | 半導体発光素子の作製方法 | |
JP4734786B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体基板、及びその製造方法 | |
US20060189019A1 (en) | Growth process of a crystalline gallium nitride based compound and semiconductor device including gallium nitride based compound | |
JP5073624B2 (ja) | 酸化亜鉛系半導体の成長方法及び半導体発光素子の製造方法 | |
CN114927601B (zh) | 一种发光二极管及其制备方法 | |
JP2000091234A (ja) | 窒化物系iii−v族化合物半導体の製造方法 | |
JP2965709B2 (ja) | 半導体発光素子の作製方法 | |
JP2000012976A (ja) | Iii−v族化合物半導体の成長方法及びこの方法を用いた半導体発光素子の製造方法 | |
KR100583163B1 (ko) | 질화물 반도체 및 그 제조방법 | |
JPH11135889A (ja) | 結晶成長用基板及びそれを用いた発光装置 | |
JP3080155B2 (ja) | 窒化ガリウム半導体層を有する半導体装置及びその製造方法 | |
JP3857467B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体とその製造方法 | |
JP2002176197A (ja) | フォトニックデバイス用基板およびその製造方法 | |
JP3064891B2 (ja) | 3−5族化合物半導体とその製造方法および発光素子 | |
JPH1126812A (ja) | 3族窒化物半導体素子及びその製造方法 | |
JPH05243613A (ja) | 発光素子およびその製造方法 | |
JPH08288552A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
JPH10163523A (ja) | 3−5族化合物半導体の製造方法および発光素子 | |
JPH07283436A (ja) | 3−5族化合物半導体と発光素子 | |
JPH10214999A (ja) | Iii−v族窒化物半導体素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020416 |