JPH08316587A - Group iii nitride semiconductor light emitting element - Google Patents
Group iii nitride semiconductor light emitting elementInfo
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- JPH08316587A JPH08316587A JP14544995A JP14544995A JPH08316587A JP H08316587 A JPH08316587 A JP H08316587A JP 14544995 A JP14544995 A JP 14544995A JP 14544995 A JP14544995 A JP 14544995A JP H08316587 A JPH08316587 A JP H08316587A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は3族窒化物半導体を用い
た発光素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device using a group III nitride semiconductor.
【0002】[0002]
【従来技術】従来、青色のレーザダイオードとしてAlGa
InN 系の化合物半導体のダブルヘテロ接合構造のものが
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。Conventionally, AlGa has been used as a blue laser diode.
An InN-based compound semiconductor having a double heterojunction structure is 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】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の上記構
造のレーザダイオードは、クラッド層の厚さが2000
Å程度であるため、光閉じ込め効率が悪く、レーザ発振
が困難であった。本発明は、上記課題を解決するために
成されたものであり、その目的は、レーザ発振を容易に
得ることである。However, in the conventional laser diode having the above structure, the cladding layer has a thickness of 2000.
Since it was about Å, the optical confinement efficiency was poor, and laser oscillation was difficult. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to easily obtain laser oscillation.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、3族窒化物半
導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) から成
り、活性層が両側からクラッド層で挟まれた3層構造を
有する発光素子である。第1の特徴は、クラッド層の厚
さを0.5〜2μmとしたことであり、第2の特徴は、
3層構造をサファイア基板上に形成されたバッファ層上
に形成されたGaN層上に形成したことである。又、第3
の特徴は、GaN 層の厚さを2〜5μmとし、第4の特徴
は、クラッド層をAlxGa1-xN (但し、 X≦0.1)とし、第
5の特徴は、活性層をInxGa1-xN としたことである。The present invention comprises a group III nitride semiconductor (including Al x Ga Y In 1-XY N; X = 0, Y = 0, X = Y = 0) and has an active layer. Is a light emitting device having a three-layer structure sandwiched by clad layers from both sides. The first feature is that the thickness of the clad layer is 0.5 to 2 μm, and the second feature is
That is, the three-layer structure is formed on the GaN layer formed on the buffer layer formed on the sapphire substrate. Also, the third
The feature is that the thickness of the GaN layer is 2 to 5 μm, the fourth feature is that the cladding layer is Al x Ga 1-x N (where X ≦ 0.1), and the fifth feature is that the active layer is In. x Ga 1-x N.
【0005】[0005]
【発明の作用及び効果】上記のようにクラッド層の厚さ
を決定したことで、クラッド層をクラックの発生がない
良質な結晶とし、しかも、光を十分に閉じ込めることが
可能となったので、容易なレーザ発振が実現できた。
又、3層構造の形成されるGaN 層の厚さを2〜5μmと
することで、活性層に対する導電性を良好にした上でク
ラッド層の結晶品質を向上させることができた。Since the thickness of the cladding layer is determined as described above, it is possible to make the cladding layer a good quality crystal without cracks and to sufficiently confine light. Easy laser oscillation was realized.
Further, by setting the thickness of the GaN layer having the three-layer structure to 2 to 5 μm, it was possible to improve the crystal quality of the cladding layer while improving the conductivity with respect to the active layer.
【0006】[0006]
【実施例】図1において、レーザダイオード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1.0 μm、電子濃度 2×1018/c
m3のシリコンドープのAl0.08Ga0.92N から成るn伝導型
のクラッド層4、膜厚約0.05μmのIn0.08Ga0.92N から
成る活性層5、膜厚約1.0 μm、ホール濃度5 ×1017/c
m3、濃度1 ×1020/cm3にマグネシウムがドープされたAl
0.08Ga0.92Nから成るp伝導型のクラッド層61、膜厚
約0.2 μm、ホール濃度 7×1017/cm3、マグネシウム濃
度 2×1020/cm3のマグネシウムドープのGaN から成るコ
ンタクト層62が形成されている。そして、コンタクト
層62上にはSiO2層9が形成され、SiO2層9の窓部を介
してコンタクト層62に接合するNiから成る電極7が形
成されている。さらに、高キャリア濃度n+ 層3の上に
その層3に接合するNiから成る電極8が形成されてい
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, a laser diode 10 has a sapphire substrate 1, on which a buffer layer 2 of AlN 3 of 500 Å is formed. Of On the buffer layer 2, in turn, a film thickness of about 2.0 [mu] m, the electron concentration of 2 × 10 18 / cm high carrier concentration comprising a silicon-doped GaN of 3 n + layer 3, a thickness of about 1.0 [mu] m, an electron concentration 2 × 10 18 / c
m 3 of silicon doped Al 0.08 Ga 0.92 consisting N n conductivity type cladding layer 4, active layer 5 consisting of a thickness of about 0.05μm of In 0.08 Ga 0.92 N, a thickness of about 1.0 [mu] m, a hole concentration 5 × 10 17 / c
Al doped with magnesium at m 3 and a concentration of 1 × 10 20 / cm 3
A p-conduction type clad layer 61 made of 0.08 Ga 0.92 N, a contact layer 62 made of magnesium-doped GaN having a film thickness of about 0.2 μm, a hole concentration of 7 × 10 17 / cm 3 and a magnesium concentration of 2 × 10 20 / cm 3 was formed. Has been formed. Then, the SiO 2 layer 9 is formed on the contact layer 62, and the electrode 7 made of Ni that is bonded to the contact layer 62 through the window portion of the SiO 2 layer 9 is formed. Further, on the high carrier concentration n + layer 3, an electrode 8 made of Ni and joined to the layer 3 is formed.
【0007】次に、この構造のレーザダイオード10の
製造方法について説明する。上記レーザダイオード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。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「TMI 」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(C5
H5)2)(以下「CP2Mg 」と記す)である。Next, a method of manufacturing the laser diode 10 having this structure will be described. The laser diode 10
Was produced by vapor phase growth by an organometallic compound vapor phase growth 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 )), Trimethylindium (In (CH 3 ) 3 ) (hereinafter referred to as “TMI”), silane (SiH 4 ), and cyclopentadienyl magnesium (Mg (C 5
H 5 ) 2 ) (hereinafter referred to as “CP 2 Mg”).
【0008】まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄した
a面を主面とする厚さ100 〜400 μmの単結晶のサファ
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, a single crystal sapphire substrate 1 having a thickness of 100 to 400 μm, whose main surface is a surface washed by organic cleaning and heat treatment, is mounted on a susceptor placed in a reaction chamber of a M0VPE apparatus. Next, the sapphire substrate 1 was vapor-phase etched at a temperature of 1100 ° C. while flowing H 2 into the reaction chamber at a flow rate of 2 liter / min under normal pressure.
【0009】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、H2を20 liter/分、NH3 を10 liter/分、
TMG を 1.7×10-4ル/分、H2ガスにより0.86ppm に希釈
されたシランを200ml/分で30分供給して、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。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.
Hold at 2 ℃, H 2 20 liter / min, NH 3 10 liter / min,
TMG was supplied at 1.7 × 10 -4 L / min, and silane diluted to 0.86 ppm with H 2 gas was supplied at 200 ml / min for 30 minutes to obtain a film thickness of about 2.2.
[mu] m, thereby forming an electron concentration of 2 × 10 18 / cm high carrier concentration n + layer 3 made of GaN of silicon doped 3.
【0010】次に、サファイア基板1の温度を1100℃に
保持し、N2又はH2を10 liter/分、NH3 を 10liter/
分、TMG を1.12×10-4モル/分、TMA を0.47×10-4モル
/分、及び、H2ガスにより0.86ppm に希釈されたシラン
を10×10-9mol/分で、60分供給して、膜厚約1 μm、濃
度1 ×1018/cm3のシリコンドープのAl0.08Ga0.92N から
成るn伝導型のクラッド層4を形成した。Next, the temperature of the sapphire substrate 1 is maintained at 1100 ° C., N 2 or H 2 is 10 liter / min, and NH 3 is 10 liter / min.
Min, TMG 1.12 × 10 -4 mol / min, TMA 0.47 × 10 -4 mol / min, and silane diluted to 0.86 ppm with H 2 gas at 10 × 10 -9 mol / min for 60 min. Then, an n-conductivity type cladding layer 4 made of silicon-doped Al 0.08 Ga 0.92 N having a film thickness of about 1 μm and a concentration of 1 × 10 18 / cm 3 was formed.
【0011】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、及び、TMI を0.02×10-4モル/分で、6 分
間供給して0.05μmのIn0.08Ga0.92N から成る活性層5
を形成した。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 and TMI at 0.02 × 10 -4 mol / min for 6 minutes to form an active layer of 0.05 μm In 0.08 Ga 0.92 N 5
Was formed.
【0012】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、及び、CP2Mg
を2×10-4モル/分で60分間導入し、膜厚約1.0 μmの
マグネシウム(Mg)ドープのAl0.08Ga0.92N から成るp伝
導型のクラッド層61を形成した。クラッド層61のマ
グネシウムの濃度は1 ×1020/cm3である。この状態で
は、クラッド層61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, and CP 2 Mg
Was introduced at 2 × 10 −4 mol / min for 60 minutes to form a p-conductivity-type cladding layer 61 made of magnesium (Mg) -doped Al 0.08 Ga 0.92 N with a film thickness of about 1.0 μm. The concentration of magnesium in the clad layer 61 is 1 × 10 20 / cm 3 . In this state, the cladding layer 61 is still an insulator having a resistivity of 10 8 Ωcm or more.
【0013】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、及び、CP2Mg を 4×10-4モル/分の割合で
4分間導入し、膜厚約0.2 μmのマグネシウム(Mg)ドー
プのGaN から成るコンタクト層62を形成した。コンタ
クト層62のマグネシウムの濃度は 2×1020/cm3であ
る。この状態では、コンタクト層62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 and CP 2 Mg at a rate of 4 × 10 -4 mol / min
After being introduced for 4 minutes, a contact layer 62 made of magnesium (Mg) -doped GaN having a film thickness of about 0.2 μm was formed. The magnesium concentration of the contact layer 62 is 2 × 10 20 / cm 3 . In this state, the contact layer 62 still has a resistivity.
It is an insulator of 10 8 Ωcm or more.
【0014】次に、反射電子線回折装置を用いて、コン
タクト層62、クラッド層61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、試料電流1
μA、ビームの移動速度0.2mm/sec 、ビーム径60μm
φ、真空度5.0 ×10-5Torrである。この電子線の照射に
より、コンタクト層62、クラッド層61は、それぞ
れ、ホール濃度 7×1017/cm3, 5×1017/cm3、抵抗率 2
Ωcm,0.8 Ωcm 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 contact layer 62 and the cladding layer 61 were uniformly irradiated with an electron beam by using a reflection electron beam diffractometer. Electron beam irradiation conditions are acceleration voltage of about 10KV and sample current of 1
μA, beam moving speed 0.2mm / sec, beam diameter 60μm
φ, vacuum degree is 5.0 × 10 −5 Torr. By this electron beam irradiation, the contact layer 62 and the cladding layer 61 have hole concentrations of 7 × 10 17 / cm 3 , 5 × 10 17 / cm 3 , and a resistivity of 2 respectively.
It became p-conductivity type semiconductor of Ωcm and 0.8 Ωcm. In this way, a wafer having a multilayer structure was obtained.
【0015】次に、コンタクト層62の上に、スパッタ
リングによりSiO2層9を2000Åの厚さに形成し、そのSi
O2層9上にフォトレジストを塗布した。そして、フォト
リソグラフにより、コンタクト層62上において、高キ
ャリア濃度n+ 層3に対する電極形成部位のフォトレジ
ストを除去した。次に、フォトレジストによって覆われ
ていないSiO2層9をフッ化水素酸系エッチング液で除去
した。Next, a SiO 2 layer 9 having a thickness of 2000 Å is formed on the contact layer 62 by sputtering.
A photoresist was applied on the O 2 layer 9. Then, by photolithography, on the contact layer 62, the photoresist at the electrode formation site for the high carrier concentration n + layer 3 was removed. Next, the SiO 2 layer 9 not covered with the photoresist was removed with a hydrofluoric acid-based etching solution.
【0016】次に、フォトレジスト及びSiO2層9によっ
て覆われていない部位のコンタクト層62、クラッド層
61、活性層5、クラッド層4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3に対する電極
取出しのための孔Aが形成された。Next, the contact layer 62, the clad layer 61, the active layer 5 and the clad layer 4 which are not covered with the photoresist and the SiO 2 layer 9 are vacuumed to 0.04 Torr, high frequency power 0.44 W / cm 2 , BCl 3 gas was supplied at a rate of 10 ml / min for dry etching, and then Ar was used for dry etching. In this step, the hole A for taking out the electrode for the high carrier concentration n + layer 3 was formed.
【0017】次に、SiO2層9に対して、フォトレジスト
の塗布、フォトリソグラフィ工程、湿式エッチングを行
い、SiO2層9のコンタクト層62の電極形成部位に窓を
形成した。Next, the SiO 2 layer 9 was coated with a photoresist, subjected to a photolithography process, and wet-etched to form a window at the electrode formation site of the contact layer 62 of the SiO 2 layer 9.
【0018】次に、試料の上全面に、一様にNiを蒸着
し、フォトレジストの塗布、フォトリソグラフィ工程、
エッチング工程を経て、高キャリア濃度n+ 層3及びコ
ンタクト層62に対する電極8,7を形成した。その
後、上記の如く処理されたウエハをレーザのキャビティ
の長さ方向に短冊状に切断し、その方向に直角にへき開
してレーザダイオードチップを形成した。Next, Ni is vapor-deposited uniformly on the entire surface of the sample, photoresist coating, photolithography process,
Through the etching process, the electrodes 8 and 7 for the high carrier concentration n + layer 3 and the contact layer 62 were formed. Then, the wafer processed as described above was cut into strips in the length direction of the laser cavity and cleaved at right angles to the direction to form laser diode chips.
【0019】高キャリア濃度n+ 層3、クラッド層4、
活性層5、クラッド層61、コンタクト層62の厚さを
上記の実施例に示すように設定することで、クラックが
発生しない良質なエピタキシャル成長層を得ることがで
きた。High carrier concentration n + layer 3, cladding layer 4,
By setting the thicknesses of the active layer 5, the clad layer 61, and the contact layer 62 as shown in the above-mentioned examples, it was possible to obtain a good-quality epitaxial growth layer in which cracks did not occur.
【0020】各層の厚さを各種変化させて、最上層のコ
ンタクト層62の表面を顕微鏡で観察した。まず、サフ
ァイア基板1上にAlN のバッファ層2を形成して、その
上にGaN だけを成長させた。表面にクラックが発生しな
い厚さの限界は、20μmであった。次に、サファイア基
板1上にAlN のバッファ層2を形成して、その上にAl
0.1Ga0.9N だけを成長させた。この場合には、表面にク
ラックが発生しない厚さの限界は、 7μmであった。よ
って、レーザダイオード10のクラッド層4,61にAl
xGa1-XN(x≦1)を用いた場合には、レーザダイオード
10の全エピタキシャル成長層の厚さはクラックを発生
させないためには、約 7μm以下と考えられる。一方、
高キャリア濃度n+ 層3の厚さは、抵抗を小さくする必
要性から2μm以下には出来ない。このため、高キャリ
ア濃度n+ 層3の厚さを2μmにした場合、高キャリア
濃度n+ 層3を除くエピタキシャル成長層の厚さが5μ
m以下であれば、表面層にクラックは発生しない。活性
層5とコンタクト層62の総合厚さは、容易に1μm以
下にできる。よって、その厚さの上限を1μmとすれ
ば、高キャリア濃度n+ 層3の厚さを2μmにした場
合、表面層にクラックを発生させないクラッド層4、6
1の厚さの上限は、それぞれ、2μmとなる。この構成
の時、最上層のコンタクト層62にクラックが発生しな
いことは確認されている。The surface of the uppermost contact layer 62 was observed with a microscope while varying the thickness of each layer. First, the AlN buffer layer 2 was formed on the sapphire substrate 1, and only GaN was grown on it. The thickness limit at which no cracks were generated on the surface was 20 μm. Next, the AlN buffer layer 2 is formed on the sapphire substrate 1 and the AlN buffer layer 2 is formed thereon.
Only 0.1 Ga 0.9 N was grown. In this case, the limit of the thickness at which cracks did not occur on the surface was 7 μm. Therefore, the cladding layers 4 and 61 of the laser diode 10 are made of Al.
When x Ga 1-X N (x ≦ 1) is used, the thickness of the entire epitaxial growth layer of the laser diode 10 is considered to be about 7 μm or less in order not to generate cracks. on the other hand,
The thickness of the high carrier concentration n + layer 3 cannot be set to 2 μm or less because it is necessary to reduce the resistance. Therefore, when the thickness of the high carrier concentration n + layer 3 is set to 2 μm, the thickness of the epitaxial growth layer excluding the high carrier concentration n + layer 3 is 5 μm.
If it is m or less, no crack is generated in the surface layer. The total thickness of the active layer 5 and the contact layer 62 can easily be 1 μm or less. Therefore, if the upper limit of the thickness is set to 1 μm, when the thickness of the high carrier concentration n + layer 3 is set to 2 μm, the clad layers 4 and 6 which do not generate cracks in the surface layer are formed.
The upper limit of the thickness of 1 is 2 μm, respectively. It has been confirmed that cracks do not occur in the uppermost contact layer 62 in this structure.
【0021】又、光閉じ込めの効果を上げるためには、
クラッド層4、61の厚さの下限は、それぞれ、0.5
μmである。よって、この時、上記と同様に活性層5と
コンタクト層62の総和を1μmと仮定して、クラッド
層4、61、活性層5、コンタクト層62の総合厚さは
2μmとなる。よって、Al0.1Ga0.9N だけで形成したク
ラックの発生しない厚さの限界が7μmであるから、高
キャリア濃度n+ 層3の厚さは5μm以下なら、クラッ
クは全く発生しないことになる。In order to improve the effect of confining light,
The lower limits of the thicknesses of the cladding layers 4 and 61 are 0.5 and 0.5, respectively.
μm. Therefore, at this time, assuming that the total of the active layer 5 and the contact layer 62 is 1 μm, the total thickness of the cladding layers 4, 61, the active layer 5 and the contact layer 62 is 2 μm. Therefore, the limit of the thickness of the crack formed by only Al 0.1 Ga 0.9 N is 7 μm. Therefore, if the thickness of the high carrier concentration n + layer 3 is 5 μm or less, the crack is not generated at all.
【0022】しかし、高キャリア濃度n+ 層3がGaN で
形成されており、GaN 単層の場合のクラックの発生しな
い厚さの上限が20μmであるから、高キャリア濃度n
+ 層3は3μm以上でも、レーザダイオード10のコン
タクト層62にクラックが発生しないことが予測され
る。However, since the high carrier concentration n + layer 3 is made of GaN and the upper limit of the thickness at which no crack occurs in the GaN single layer is 20 μm, the high carrier concentration n +
Even if the + layer 3 has a thickness of 3 μm or more, it is predicted that the contact layer 62 of the laser diode 10 is not cracked.
【0023】そこで、各種の厚さの高キャリア濃度n+
層3を形成して、その上に、4μm厚さのAl0.1Ga0.9N
を形成し、クラックの発生状況を観察した。その結果、
高キャリア濃度n+ 層3の厚さを5μmとしても、その
上に形成されたAl0.1Ga0.9Nにクラックは発生しなかっ
た。よって、高キャリア濃度n+ 層3の厚さは、2〜5
μmの範囲で使用が可能である。クラッド層の厚さは、
望ましくは、0.5〜1μmでクラックの発生、n+ 層
の導電性共に優れたバランスの低いディバイスが得られ
る。さらに、望ましくは、クラッド層のAlの組成比x
が、0.1以下であるとクラックの発生しないより優れ
たディバイスが得られる。Therefore, high carrier concentration n + of various thicknesses
Form a layer 3 on which 4 μm thick Al 0.1 Ga 0.9 N
Were formed, and the occurrence of cracks was observed. as a result,
Even if the thickness of the high carrier concentration n + layer 3 was set to 5 μm, no crack was generated in the Al 0.1 Ga 0.9 N formed thereon. Therefore, the thickness of the high carrier concentration n + layer 3 is 2 to 5
It can be used in the range of μm. The thickness of the clad layer is
Desirably, a device having a low balance of generation of cracks and excellent conductivity of the n + layer can be obtained at 0.5 to 1 μm. Further, desirably, the Al composition ratio x of the cladding layer
However, when it is 0.1 or less, a superior device in which cracks do not occur can be obtained.
【0024】尚、上記の実施例では、活性層5の構造を
In0.08Ga0.92N の単層としたが、それぞれ、厚さが100
ÅのIn0.08Ga0.92N とGaN とで構成された多重量子井戸
構造でも良い。活性層5の厚さは100 〜1000Åであり、
Inの組成比は0〜0.15が望ましい。In the above embodiment, the structure of the active layer 5 is
A single layer of In 0.08 Ga 0.92 N was used, but each had a thickness of 100
A multiple quantum well structure composed of Å In 0.08 Ga 0.92 N and GaN may be used. The thickness of the active layer 5 is 100-1000Å,
The composition ratio of In is preferably 0 to 0.15.
【0025】又、クラッド層4、61、活性層5は、一
般的に、AlxGayIn1-x-yNでも良い。組成比x:y:1−
x−yはレーザの発振波長に応じて決定される。Further, the cladding layers 4 and 61 and the active layer 5 may be generally Al x Ga y In 1-xy N. Composition ratio x: y: 1-
xy is determined according to the oscillation wavelength of the laser.
【0026】尚、バッファ層2はAl0.1Ga0.83In0.07N
等、AlxGayIn1-x-yNでも良い。p型化は、電子線照射の
他、熱アニーリング、N2プラズマガス中での熱処理、レ
ーザ照射により行うことができる。The buffer layer 2 is made of Al 0.1 Ga 0.83 In 0.07 N
Etc., it may be Al x Ga y In 1-xy N. The p-type conversion can be performed by electron beam irradiation, thermal annealing, heat treatment in N 2 plasma gas, or laser irradiation.
【図1】本発明の具体的な第1実施例に係るレーザダイ
オードの構成を示した構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a laser diode according to a first specific example of the present invention.
10…レーザダイオード 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…クラッド層 5…活性層 61…クラッド層 62…コンタクト層 7,8…電極 9…SiO2層10 ... Laser diode 1 ... Sapphire substrate 2 ... Buffer layer 3 ... High carrier concentration n + layer 4 ... Clad layer 5 ... Active layer 61 ... Clad layer 62 ... Contact layer 7, 8 ... Electrode 9 ... SiO 2 layer
Claims (5)
Y=0,X=Y=0 を含む) から成り、活性層が両側からクラッ
ド層で挟まれた3層構造を有する発光素子において、 前記クラッド層の厚さを0.5〜2μmとしたことを特
徴とする発光素子。1. A Group III nitride semiconductor (Al x Ga Y In 1-XY N; X = 0,
Y = 0, X = Y = 0), and the clad layer has a thickness of 0.5 to 2 μm in a light emitting device having a three-layer structure in which an active layer is sandwiched by clad layers from both sides. A light emitting element characterized by.
成されたバッファ層上に形成されたGaN 層上に形成され
ていることを特徴とする請求項1に記載の発光素子。2. The light emitting device according to claim 1, wherein the three-layer structure is formed on a GaN layer formed on a buffer layer formed on a sapphire substrate.
とを特徴とする請求項1に記載の発光素子。3. The light emitting device according to claim 1, wherein the GaN layer has a thickness of 2 to 5 μm.
≦0.1)から成ることを特徴とする請求項1に記載の発光
素子。4. The clad layer is made of Al x Ga 1-x N (provided that X
≦ 0.1), The light emitting device according to claim 1.
特徴とする請求項1に記載の発光素子。5. The light emitting device according to claim 1, wherein the active layer is made of In x Ga 1-x N.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14544995A JPH08316587A (en) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | Group iii nitride semiconductor light emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14544995A JPH08316587A (en) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | Group iii nitride semiconductor light emitting element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08316587A true JPH08316587A (en) | 1996-11-29 |
Family
ID=15385488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14544995A Pending JPH08316587A (en) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | Group iii nitride semiconductor light emitting element |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH08316587A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6853009B2 (en) | 1998-09-10 | 2005-02-08 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride compound semiconductor |
JP2008091962A (en) * | 2007-12-28 | 2008-04-17 | Rohm Co Ltd | Semiconductor light emitting element |
-
1995
- 1995-05-18 JP JP14544995A patent/JPH08316587A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6853009B2 (en) | 1998-09-10 | 2005-02-08 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride compound semiconductor |
US7045809B2 (en) | 1998-09-10 | 2006-05-16 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device using gallium nitride compound semiconductor |
JP2008091962A (en) * | 2007-12-28 | 2008-04-17 | Rohm Co Ltd | Semiconductor light emitting element |
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