JPH09129927A - 青色発光素子 - Google Patents
青色発光素子Info
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- JPH09129927A JPH09129927A JP23046596A JP23046596A JPH09129927A JP H09129927 A JPH09129927 A JP H09129927A JP 23046596 A JP23046596 A JP 23046596A JP 23046596 A JP23046596 A JP 23046596A JP H09129927 A JPH09129927 A JP H09129927A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チップサイズの小さなＧａＮ系半導体青色発
光素子を提供する。 【解決手段】 第１導電型ＧａＮ系半導体から成るバッ
ファ層と、第１導電型ＧａＮ系半導体からなる第１のク
ラッド層と、実質的に真性なＧａＮ系半導体からなる活
性層と、第２導電型のＧａＮ系半導体からなる第２のク
ラッド層とが、導電性基板上に積層された青色発光ダイ
オードである。各ＧａＮ系半導体は四元系の化合物半導
体であり、より好ましくはその組成ｘ，ｙが０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１を満足するＩｎx Ａｌy Ｇ
ａ1-x-y Ｎである。そして所望の発光波長および強度を
得るべく、組成ｘ，ｙの値が選ばれている。
光素子を提供する。 【解決手段】 第１導電型ＧａＮ系半導体から成るバッ
ファ層と、第１導電型ＧａＮ系半導体からなる第１のク
ラッド層と、実質的に真性なＧａＮ系半導体からなる活
性層と、第２導電型のＧａＮ系半導体からなる第２のク
ラッド層とが、導電性基板上に積層された青色発光ダイ
オードである。各ＧａＮ系半導体は四元系の化合物半導
体であり、より好ましくはその組成ｘ，ｙが０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１を満足するＩｎx Ａｌy Ｇ
ａ1-x-y Ｎである。そして所望の発光波長および強度を
得るべく、組成ｘ，ｙの値が選ばれている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、窒化ガリウム
（ＧａＮ）系 III−Ｖ族化合物半導体を用いた発光ダイ
オード（ＬＥＤ）や半導体レーザーダイオード（ＬＤ）
等の発光素子に関し、特に青色発光素子に関する。
（ＧａＮ）系 III−Ｖ族化合物半導体を用いた発光ダイ
オード（ＬＥＤ）や半導体レーザーダイオード（ＬＤ）
等の発光素子に関し、特に青色発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＧａＮ、Ｉｎx Ｇａ1-x Ｎ、Ｇａ
x Ａｌ1-x Ｎといった、窒化ガリウム系化合物半導体
が、青色ＬＥＤや青色ＬＤの材料として、注目されてい
る。この化合物半導体を使うことによって、これまで困
難であった青色光の発光を得ることが可能となってき
た。従来の青色発光素子としては、例えば、特開平５−
６３２６６号公報に記載されているようなＧａＮを用い
たものがあった。図５に、このような従来のＬＥＤの構
造を示す。すなわち、青色発光素子２は、サファイヤ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）基板９９の上にバッファ層２０１を介し
て積層されたｎ型ＧａＮ半導体層２０２、ｐ型ＧａＮ半
導体層２０３からなっている。これらｎ型ＧａＮ半導体
層２０２、ｐ型ＧａＮ半導体層２０３間のｐｎ接合に、
キャリアを注入することによって発光を行うことができ
る。
x Ａｌ1-x Ｎといった、窒化ガリウム系化合物半導体
が、青色ＬＥＤや青色ＬＤの材料として、注目されてい
る。この化合物半導体を使うことによって、これまで困
難であった青色光の発光を得ることが可能となってき
た。従来の青色発光素子としては、例えば、特開平５−
６３２６６号公報に記載されているようなＧａＮを用い
たものがあった。図５に、このような従来のＬＥＤの構
造を示す。すなわち、青色発光素子２は、サファイヤ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）基板９９の上にバッファ層２０１を介し
て積層されたｎ型ＧａＮ半導体層２０２、ｐ型ＧａＮ半
導体層２０３からなっている。これらｎ型ＧａＮ半導体
層２０２、ｐ型ＧａＮ半導体層２０３間のｐｎ接合に、
キャリアを注入することによって発光を行うことができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＧａＮを用い
た青色発光素子では、発光波長を変えることは不可能で
あった。又Ｉｎx Ｇａ1-x Ｎ，Ｇａx Ａｌ1-x Ｎ等の３
元系半導体では基板との格子整合の問題もあり、組成ｘ
を変えると発光領域の結晶性が低下する問題があった。
すなわち従来の３元系半導体では波長の可変範囲に制限
があり、波長を変えても発光する光の強度が低下すると
いう欠点があった。この為、所望の発光波長を任意に選
択できるず応用分野に対する制限があった。
た青色発光素子では、発光波長を変えることは不可能で
あった。又Ｉｎx Ｇａ1-x Ｎ，Ｇａx Ａｌ1-x Ｎ等の３
元系半導体では基板との格子整合の問題もあり、組成ｘ
を変えると発光領域の結晶性が低下する問題があった。
すなわち従来の３元系半導体では波長の可変範囲に制限
があり、波長を変えても発光する光の強度が低下すると
いう欠点があった。この為、所望の発光波長を任意に選
択できるず応用分野に対する制限があった。
【０００４】又、このような従来の窒化ガリウム青色発
光素子では、サファイヤ基板９９は絶縁性基板であり、
サファイア基板９９の裏面より電極を取り出すことはで
きないという問題があった。このため図５に示すように
ｎ型ＧａＮ半導体層２０２に達する溝を形成しｎ型Ｇａ
Ｎ半導体層２０２とｐ型ＧａＮ半導体層２０３の両方に
対して、同一表面側から電極２０４、２０５を形成する
必要があり、さらにこの２つの電極２０４，２０５にワ
イヤーボンディング接続しなければならなかった。しか
し、ＧａＮはエッチングが困難な材料であり、溝形成が
困難であるため製造工程が複雑となるという問題もあっ
た。また図５に示すよううな構造は、全体形状を小さく
することができず、歩留りが低いという問題があった。
また、１つの素子について、面倒なワイヤーボンディン
グを２度行う必要があった。特に、このような点は、集
積化を行おうとする場合に顕著な障害となる問題であっ
た。
光素子では、サファイヤ基板９９は絶縁性基板であり、
サファイア基板９９の裏面より電極を取り出すことはで
きないという問題があった。このため図５に示すように
ｎ型ＧａＮ半導体層２０２に達する溝を形成しｎ型Ｇａ
Ｎ半導体層２０２とｐ型ＧａＮ半導体層２０３の両方に
対して、同一表面側から電極２０４、２０５を形成する
必要があり、さらにこの２つの電極２０４，２０５にワ
イヤーボンディング接続しなければならなかった。しか
し、ＧａＮはエッチングが困難な材料であり、溝形成が
困難であるため製造工程が複雑となるという問題もあっ
た。また図５に示すよううな構造は、全体形状を小さく
することができず、歩留りが低いという問題があった。
また、１つの素子について、面倒なワイヤーボンディン
グを２度行う必要があった。特に、このような点は、集
積化を行おうとする場合に顕著な障害となる問題であっ
た。
【０００５】本発明の目的は、発光する光の強度を下げ
ることなく、波長の調整を自由に行うことのできる青色
発光素子を提供することである。
ることなく、波長の調整を自由に行うことのできる青色
発光素子を提供することである。
【０００６】本発明の他の目的は、チップサイズを小さ
くすることが可能な青色発光素子を提供することであ
る。
くすることが可能な青色発光素子を提供することであ
る。
【０００７】本発明の更に他の目的は、製造工程が簡単
な青色発光素子を提供することである。
な青色発光素子を提供することである。
【０００８】本発明の更に他の目的は、集積化に適した
青色発光素子を提供することである。
青色発光素子を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する為
に、本発明による青色発光ダイオードは、図１に例示す
るような四元系の化合物半導体から構成されることを特
徴とする。すなわち、本発明の発光ダイオードは導電性
の基板１００の上に形成された第１導電型の窒化ガリウ
ム系半導体から成るバッファ層１０１と、第１導電型の
窒化ガリウム系半導体から成るクラッド層１０２と、故
意には不純物をドープしない、すなわち実質的に真性な
窒化ガリウム系半導体から成る活性層１０３と、第１導
電型とは反対の第２導電型の窒化ガリウム系から成る第
２の半導体クラッド層１０４が、基板１００上に積層さ
れた構造を有している。第２のクラッド層１０４の上部
は上部電極層１０５が形成され、導電性基板１００の下
部には下部電極層１０６が形成されている。そしてこれ
らの窒化ガリウム系半導体層は四元系の化合物半導体の
Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎであり、その組成ｘ，ｙは０
≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１の範囲内で所定の値
に選ばれていることを特徴とする。なお、第１導電型と
はたとえばｎ型であり、第２導電型とはｎ型とは反対導
電型のｐ型をいうが、ｎ型とｐ型とを逆にしてもよい。
導電性基板１００は導電性サファイア基板であることが
好ましい。
に、本発明による青色発光ダイオードは、図１に例示す
るような四元系の化合物半導体から構成されることを特
徴とする。すなわち、本発明の発光ダイオードは導電性
の基板１００の上に形成された第１導電型の窒化ガリウ
ム系半導体から成るバッファ層１０１と、第１導電型の
窒化ガリウム系半導体から成るクラッド層１０２と、故
意には不純物をドープしない、すなわち実質的に真性な
窒化ガリウム系半導体から成る活性層１０３と、第１導
電型とは反対の第２導電型の窒化ガリウム系から成る第
２の半導体クラッド層１０４が、基板１００上に積層さ
れた構造を有している。第２のクラッド層１０４の上部
は上部電極層１０５が形成され、導電性基板１００の下
部には下部電極層１０６が形成されている。そしてこれ
らの窒化ガリウム系半導体層は四元系の化合物半導体の
Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎであり、その組成ｘ，ｙは０
≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１の範囲内で所定の値
に選ばれていることを特徴とする。なお、第１導電型と
はたとえばｎ型であり、第２導電型とはｎ型とは反対導
電型のｐ型をいうが、ｎ型とｐ型とを逆にしてもよい。
導電性基板１００は導電性サファイア基板であることが
好ましい。
【００１０】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体
青色発光素子では、４種類の元素を含んだ化合物半導体
であるのでそれらの成分の比率を調整することで、バン
ドギャップＥｇ、すなわち発光波長をかなり自由に変え
ることができ、しかもバンドギャップＥｇを変えても基
板との格子整合を維持できるため、結晶性は良好で発光
強度を一定に維持、又は最適化することが可能となる。
又、本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青色発光
素子では、１素子（１チップ）当たり上部電極１０５に
対する１回のワイヤーボンディングですみ、製造工程が
非常に簡略化される。更に、本発明による窒化ガリウム
系化合物半導体青色発光素子では、１チップの上面にあ
る電極コンタクト部（上部電極）１０５は１つなので、
集積化を効果的に行うことができる。
青色発光素子では、４種類の元素を含んだ化合物半導体
であるのでそれらの成分の比率を調整することで、バン
ドギャップＥｇ、すなわち発光波長をかなり自由に変え
ることができ、しかもバンドギャップＥｇを変えても基
板との格子整合を維持できるため、結晶性は良好で発光
強度を一定に維持、又は最適化することが可能となる。
又、本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青色発光
素子では、１素子（１チップ）当たり上部電極１０５に
対する１回のワイヤーボンディングですみ、製造工程が
非常に簡略化される。更に、本発明による窒化ガリウム
系化合物半導体青色発光素子では、１チップの上面にあ
る電極コンタクト部（上部電極）１０５は１つなので、
集積化を効果的に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
窒化ガリウム系化合物半導体青色発光ダイオードの断面
図である。本発明の窒化ガリウム系化合物半導体青色発
光ダイオード１は、サファイヤ基板１００の上に、窒化
ガリウム系ｎ型半導体から成るバッファ層１０１を介し
て形成された窒化ガリウム系ｎ型半導体から成る第１の
クラッド層１０２、窒化ガリウム系半導体から成る活性
層１０３、窒化ガリウム系ｐ型半導体から成る第２のク
ラッド層１０４を主な構成層としている。
施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
窒化ガリウム系化合物半導体青色発光ダイオードの断面
図である。本発明の窒化ガリウム系化合物半導体青色発
光ダイオード１は、サファイヤ基板１００の上に、窒化
ガリウム系ｎ型半導体から成るバッファ層１０１を介し
て形成された窒化ガリウム系ｎ型半導体から成る第１の
クラッド層１０２、窒化ガリウム系半導体から成る活性
層１０３、窒化ガリウム系ｐ型半導体から成る第２のク
ラッド層１０４を主な構成層としている。
【００１２】サファイヤ基板１００は、母体となるサフ
ァイア基板の上に窒素（Ｎ2 ）をキャリアガスとし、Ａ
ｌＣｌ3 ，ＴＭＡ等のアルミニウムを含む化合物ガスお
よび酸素（Ｏ2 ）又はＣＯ2 やＮ2 Ｏ等の酸素を含む化
合物ガスを用いたＣＶＤで形成し、その後、最初に用意
したサファイア基板を除去したエピタキシャル成長基板
である。本発明においては、このサファイアのエピタキ
シャル成長（ＣＶＤ）の際に不純物としてＩＩ族又はＩ
Ｖ族等の元素を導入することによって、生成されたサフ
ァイア基板に導電性を持たせている。本発明の青色ＬＥ
Ｄはサファイヤ基板１００を導電性とすることにより金
属電極（下部電極）層１０６を基板裏面に直接設けてい
る。なお、サファイヤ基板１００と金属電極１０６との
コンタクト抵抗の低減化や製造工程の便宜性から、窒化
ガリウム系ｎ型半導体からなるコンタクト層をサファイ
ア基板１００と金属電極１０６の間に設けてもよい。
ァイア基板の上に窒素（Ｎ2 ）をキャリアガスとし、Ａ
ｌＣｌ3 ，ＴＭＡ等のアルミニウムを含む化合物ガスお
よび酸素（Ｏ2 ）又はＣＯ2 やＮ2 Ｏ等の酸素を含む化
合物ガスを用いたＣＶＤで形成し、その後、最初に用意
したサファイア基板を除去したエピタキシャル成長基板
である。本発明においては、このサファイアのエピタキ
シャル成長（ＣＶＤ）の際に不純物としてＩＩ族又はＩ
Ｖ族等の元素を導入することによって、生成されたサフ
ァイア基板に導電性を持たせている。本発明の青色ＬＥ
Ｄはサファイヤ基板１００を導電性とすることにより金
属電極（下部電極）層１０６を基板裏面に直接設けてい
る。なお、サファイヤ基板１００と金属電極１０６との
コンタクト抵抗の低減化や製造工程の便宜性から、窒化
ガリウム系ｎ型半導体からなるコンタクト層をサファイ
ア基板１００と金属電極１０６の間に設けてもよい。
【００１３】また、ｎ型電極となる金属電極１０６がサ
ファイヤ基板１００の裏面に設けられたため、もう一方
の電極（ｐ側電極）、すなわち上部電極１０５は、窒化
ガリウム系ｐ型半導体から成る第２のクラッド層１０４
の上面のほぼ全体に形成することができる。これには、
同一チップ面積で比較すれば発光領域を大きくする効果
がある。ｐ側電極１０５と第２のクラッド層１０４との
オーミックコンタクト特性の改善のためには、ｐ側電極
１０５と第２のクラッド層の間に窒化ガリウム系ｐ型半
導体からなるコンタクト層を形成することが好ましい。
ファイヤ基板１００の裏面に設けられたため、もう一方
の電極（ｐ側電極）、すなわち上部電極１０５は、窒化
ガリウム系ｐ型半導体から成る第２のクラッド層１０４
の上面のほぼ全体に形成することができる。これには、
同一チップ面積で比較すれば発光領域を大きくする効果
がある。ｐ側電極１０５と第２のクラッド層１０４との
オーミックコンタクト特性の改善のためには、ｐ側電極
１０５と第２のクラッド層の間に窒化ガリウム系ｐ型半
導体からなるコンタクト層を形成することが好ましい。
【００１４】より具体的には本発明の実施の形態の窒化
ガリウム系半導体として、Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎ化
合物半導体を用いることが好ましい。ここで、組成ｘ，
ｙは０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１と、ｘ＋ｙ≦１が満たされ
ている。本発明では、その組成ｘ、およびｙを調整する
ことで、広範囲の青色発光スペクトルを実現することが
できる。
ガリウム系半導体として、Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎ化
合物半導体を用いることが好ましい。ここで、組成ｘ，
ｙは０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１と、ｘ＋ｙ≦１が満たされ
ている。本発明では、その組成ｘ、およびｙを調整する
ことで、広範囲の青色発光スペクトルを実現することが
できる。
【００１５】以下に具体的な組成の例を記載する。窒化
ガリウム系ｎ型半導体から成るバッファ層１０１は、窒
化ガリウム系ｎ型半導体から成る第１のクラッド層１０
２と、サファイヤ基板１００との格子間の不整合を緩和
するものである。Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎの各パラメ
ータの値は、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１好ましく
は、０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５に選ばれる。又、
ｎ型とするために、シリコン（Ｓｉ）やセレン（Ｓｅ）
といった不純物が添加されている。不純物密度は、１ｘ
１０18ｃｍ-3である。
ガリウム系ｎ型半導体から成るバッファ層１０１は、窒
化ガリウム系ｎ型半導体から成る第１のクラッド層１０
２と、サファイヤ基板１００との格子間の不整合を緩和
するものである。Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎの各パラメ
ータの値は、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１好ましく
は、０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５に選ばれる。又、
ｎ型とするために、シリコン（Ｓｉ）やセレン（Ｓｅ）
といった不純物が添加されている。不純物密度は、１ｘ
１０18ｃｍ-3である。
【００１６】窒化ガリウム系ｎ型半導体層１０２は、ｎ
型クラッド層（第１のクラッド層）である。Ｉｎx Ａｌ
y Ｇａ1-x-y Ｎの各組成値は、発光させたい波長によっ
て適宜調整されるが、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１
好ましくは、０≦ｘ≦０．３、０．１≦ｙ≦１に選ばれ
る。又、やはり、ｎ型とするために、ＳｉやＳｅといっ
た不純物が添加されているが、その不純物密度は、５ｘ
１０18ｃｍ-3である。
型クラッド層（第１のクラッド層）である。Ｉｎx Ａｌ
y Ｇａ1-x-y Ｎの各組成値は、発光させたい波長によっ
て適宜調整されるが、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１
好ましくは、０≦ｘ≦０．３、０．１≦ｙ≦１に選ばれ
る。又、やはり、ｎ型とするために、ＳｉやＳｅといっ
た不純物が添加されているが、その不純物密度は、５ｘ
１０18ｃｍ-3である。
【００１７】窒化ガリウム系半導体から成る活性層１０
３は、故意には不純物ドープしない、いわゆるアンドー
プの半導体層で発光領域の中心となる層である。Ｉｎx
Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎの各組成値は、発光させたい波長に
よって適宜調整されるが、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１好ましくは、０≦ｘ≦０．６、０≦ｙ≦０．５に選
ばれる。
３は、故意には不純物ドープしない、いわゆるアンドー
プの半導体層で発光領域の中心となる層である。Ｉｎx
Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎの各組成値は、発光させたい波長に
よって適宜調整されるが、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１好ましくは、０≦ｘ≦０．６、０≦ｙ≦０．５に選
ばれる。
【００１８】窒化ガリウム系ｐ型半導体層１０４は、ｐ
型クラッド層（第２のクラッド層）である。Ｉｎx Ａｌ
y Ｇａ1-x-y Ｎの各組成値は、ｎ型クラッド層１０２や
活性層１０３との関係で、発光させたい波長によって適
宜調整されるが、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１好ま
しくは、０≦ｘ≦０．３、０．１≦ｙ≦１．０に選ばれ
る。又、ｐ型とするために、マグネシューム（Ｍｇ）、
ベリリューム（Ｂｅ）、亜鉛（Ｚｎ）といった不純物が
添加されている。不純物密度は、３ｘ１０18ｃｍ-3であ
る。
型クラッド層（第２のクラッド層）である。Ｉｎx Ａｌ
y Ｇａ1-x-y Ｎの各組成値は、ｎ型クラッド層１０２や
活性層１０３との関係で、発光させたい波長によって適
宜調整されるが、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１好ま
しくは、０≦ｘ≦０．３、０．１≦ｙ≦１．０に選ばれ
る。又、ｐ型とするために、マグネシューム（Ｍｇ）、
ベリリューム（Ｂｅ）、亜鉛（Ｚｎ）といった不純物が
添加されている。不純物密度は、３ｘ１０18ｃｍ-3であ
る。
【００１９】ｐ側電極層（上部電極装置）１０５は、活
性層１０３の発光にたいして透明な電極である。具体的
には、ＩＴＯ（インジューム・ティン・オキサイド）や
ＳｎＯ2 のような金属と酸素の化合物が好ましい。ある
いは金属を十分薄く形成して透明電極１０５として用い
てもよい。又、窒化ガリウム系ｐ型半導体層からなるコ
ンタクト層をｐ側電極層１０５とｐ型クラッド層１０４
の間に形成する場合はＩｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎの各組
成値は、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１好ましくは、
０．５≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．１に選ばれる。又、
ｐ型とするために、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｚｎといった不純物を
添加すればよい。コンタクト層の不純物密度は、５ｘ１
０19ｃｍ-3〜２×１０20ｃｍ-3である。
性層１０３の発光にたいして透明な電極である。具体的
には、ＩＴＯ（インジューム・ティン・オキサイド）や
ＳｎＯ2 のような金属と酸素の化合物が好ましい。ある
いは金属を十分薄く形成して透明電極１０５として用い
てもよい。又、窒化ガリウム系ｐ型半導体層からなるコ
ンタクト層をｐ側電極層１０５とｐ型クラッド層１０４
の間に形成する場合はＩｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎの各組
成値は、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１好ましくは、
０．５≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．１に選ばれる。又、
ｐ型とするために、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｚｎといった不純物を
添加すればよい。コンタクト層の不純物密度は、５ｘ１
０19ｃｍ-3〜２×１０20ｃｍ-3である。
【００２０】もう一方の電極であるｎ側電極層（下部電
極層）１０６は特に透明である必要はない。窒化ガリウ
ム系半導体Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎからなるコンタク
ト層をｎ側電極層１０６とサファイア基板１００の間に
形成する場合は、その各組成値は、発光させたい波長に
よって適宜調整されるが、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１好ましくは、０．５≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．１
に選ばれる。やはり、ｎ型とするために、ＳｉやＳｅと
いった不純物が添加されているが、その不純物密度は、
８ｘ１０18ｃｍ-3〜５×１０19ｃｍ-3である。勿論、サ
ファイヤ基板１００との接合が良好なほかの金属等の導
電性材料を用いてもよい。
極層）１０６は特に透明である必要はない。窒化ガリウ
ム系半導体Ｉｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎからなるコンタク
ト層をｎ側電極層１０６とサファイア基板１００の間に
形成する場合は、その各組成値は、発光させたい波長に
よって適宜調整されるが、例えば、０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１好ましくは、０．５≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．１
に選ばれる。やはり、ｎ型とするために、ＳｉやＳｅと
いった不純物が添加されているが、その不純物密度は、
８ｘ１０18ｃｍ-3〜５×１０19ｃｍ-3である。勿論、サ
ファイヤ基板１００との接合が良好なほかの金属等の導
電性材料を用いてもよい。
【００２１】本発明の構成においては各層の、Ｉｎx Ａ
ｌy Ｇａ1-x-y Ｎの組成ｘ，ｙの値は、ｎ型クラッド層
１０２とｐ型クラッド層１０４のバンドギャップが、活
性層１０３のバンドギャップよりも大きくなるよう決め
られている。このようにすることによって、活性層１０
３へキャリアを閉じ込め、実効的に活性層１０３へ注入
されるキャリアの量を多くし、発光強度を更に向上させ
ることができる。
ｌy Ｇａ1-x-y Ｎの組成ｘ，ｙの値は、ｎ型クラッド層
１０２とｐ型クラッド層１０４のバンドギャップが、活
性層１０３のバンドギャップよりも大きくなるよう決め
られている。このようにすることによって、活性層１０
３へキャリアを閉じ込め、実効的に活性層１０３へ注入
されるキャリアの量を多くし、発光強度を更に向上させ
ることができる。
【００２２】次に図２（ａ）〜（ｃ），図３（ｄ），
（ｅ）および図４を用いて本発明の青色発光ダイオード
の製造方法を説明する。
（ｅ）および図４を用いて本発明の青色発光ダイオード
の製造方法を説明する。
【００２３】（ａ）まず厚さ４５０〜２５０μｍのサフ
ァイア基板（原基板）９９を用意し、この上に厚さ８０
〜１５０μｍのサファイア膜１００を図２（ａ）に示す
ように形成する。このサファイア膜１００はＡｌＣ
ｌ3 ，ＴＭＡ，ＴＩＢＡ等のアルミニウムを含む化合物
ガスおよび酸素（Ｏ2 ）又はＣＯ2 ，Ｎ2 Ｏ等の酸素を
含むガスを窒素（Ｎ2 ），ヘリウム（Ｈｅ），アルゴン
（Ａｒ）等をキャリアガスとして用いたＣＶＤ法で成長
する。この際不純物としてＩＶ族からなる元素たとえば
Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，ＰｂをＡｌＣｌ3 ，ＴＭＡ，Ｃ
Ｏ2 やＮ2 Ｏ等の原料ガスと同時にサファイア基板上に
導入することにより、ｎ型導電性を持たせることができ
る。たとえばＳｉＨ4 を用いればＳｉを，ＧｅＨ4 用い
ればＧｅを、ＴＭＧを用いればＣをドーピングできる。
ァイア基板（原基板）９９を用意し、この上に厚さ８０
〜１５０μｍのサファイア膜１００を図２（ａ）に示す
ように形成する。このサファイア膜１００はＡｌＣ
ｌ3 ，ＴＭＡ，ＴＩＢＡ等のアルミニウムを含む化合物
ガスおよび酸素（Ｏ2 ）又はＣＯ2 ，Ｎ2 Ｏ等の酸素を
含むガスを窒素（Ｎ2 ），ヘリウム（Ｈｅ），アルゴン
（Ａｒ）等をキャリアガスとして用いたＣＶＤ法で成長
する。この際不純物としてＩＶ族からなる元素たとえば
Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，ＰｂをＡｌＣｌ3 ，ＴＭＡ，Ｃ
Ｏ2 やＮ2 Ｏ等の原料ガスと同時にサファイア基板上に
導入することにより、ｎ型導電性を持たせることができ
る。たとえばＳｉＨ4 を用いればＳｉを，ＧｅＨ4 用い
ればＧｅを、ＴＭＧを用いればＣをドーピングできる。
【００２４】またＩＩ族からなる元素たとえばＢｅ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｒａ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇを導入
することによりｐ型導電性を持たせることができる。こ
れはサファイアのＡｌ2 Ｏ3 のＡｌとＩＩ族あるいはＩ
Ｖ族元素が置換することによる。サファイア膜９９の上
にｎ型の半導体層を形成する場合はｎ型の導電性サファ
イア膜１００とすることが好ましく、その比抵抗は１Ω
−ｃｍ以下とする。
ｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｒａ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇを導入
することによりｐ型導電性を持たせることができる。こ
れはサファイアのＡｌ2 Ｏ3 のＡｌとＩＩ族あるいはＩ
Ｖ族元素が置換することによる。サファイア膜９９の上
にｎ型の半導体層を形成する場合はｎ型の導電性サファ
イア膜１００とすることが好ましく、その比抵抗は１Ω
−ｃｍ以下とする。
【００２５】（ｂ）次にサファイア膜１００の上にＭＯ
−ＣＶＤ等を用いて図２（ｂ）に示すように、ｎ−Ｉｎ
x Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎバッファ層１０１，ｎ−Ｉｎx Ａ
ｌyＧａ1-x-y Ｎクラッド層１０２、ノンドープＩｎx
Ａｌy Ｇａ1-x-y 活性層１０３、ｐ−Ｉｎx Ａｌy Ｇａ
1-x-y Ｎクラッド層１０４を連続的に積層する。この積
層は、たとえば高周波（ＲＦ）誘導加熱方式の減圧ＣＶ
Ｄ炉又は常圧ＣＶＤ炉中に、上記サファイア膜１００を
形成したサファイア基板９９を配置し有機金属化合物ガ
スを含む反応ガスを所定の圧力たとえば常圧（大気圧）
で導入すればよい。反応ガスとしては、例えば、Ｇａ
（ＣＨ3 ）3 ，Ｉｎ（ＣＨ3 ）3 ，Ａｌ（ＣＨ3 ）3 等
の有機金属化合物ガス及びＮＨ3 等を用いればよく、水
素（Ｈ2 ）や窒素（Ｎ2 ）等からなるキャリアガスと共
に、所定の基板温度、たとえば７００〜１０５０℃で導
入する。このようにしてバッファ層１０１〜クラッド層
１０４までの窒化ガリウム系半導体の連続成長が行われ
る。その際、反応ガスの夫々の成分比率を切り替えて、
各層の成分比を調節する。又、不純物を添加するため
に、モノシラン（ＳｉＨ4 ）やビスシクロペンタディエ
ニールマグネシウム（ＣＰ2 Ｍｇ）等を導入する。
−ＣＶＤ等を用いて図２（ｂ）に示すように、ｎ−Ｉｎ
x Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎバッファ層１０１，ｎ−Ｉｎx Ａ
ｌyＧａ1-x-y Ｎクラッド層１０２、ノンドープＩｎx
Ａｌy Ｇａ1-x-y 活性層１０３、ｐ−Ｉｎx Ａｌy Ｇａ
1-x-y Ｎクラッド層１０４を連続的に積層する。この積
層は、たとえば高周波（ＲＦ）誘導加熱方式の減圧ＣＶ
Ｄ炉又は常圧ＣＶＤ炉中に、上記サファイア膜１００を
形成したサファイア基板９９を配置し有機金属化合物ガ
スを含む反応ガスを所定の圧力たとえば常圧（大気圧）
で導入すればよい。反応ガスとしては、例えば、Ｇａ
（ＣＨ3 ）3 ，Ｉｎ（ＣＨ3 ）3 ，Ａｌ（ＣＨ3 ）3 等
の有機金属化合物ガス及びＮＨ3 等を用いればよく、水
素（Ｈ2 ）や窒素（Ｎ2 ）等からなるキャリアガスと共
に、所定の基板温度、たとえば７００〜１０５０℃で導
入する。このようにしてバッファ層１０１〜クラッド層
１０４までの窒化ガリウム系半導体の連続成長が行われ
る。その際、反応ガスの夫々の成分比率を切り替えて、
各層の成分比を調節する。又、不純物を添加するため
に、モノシラン（ＳｉＨ4 ）やビスシクロペンタディエ
ニールマグネシウム（ＣＰ2 Ｍｇ）等を導入する。
【００２６】（ｃ）この後、エピタキシャル成長したサ
ファイア基板９９をＣＶＤ炉から取り出し、スパッタリ
ングや蒸着法でｐ側電極１０５を形成後研磨治具８２に
ワックス８１を用いて図２（ｃ）に示すように取り付け
る。そしてガラス基板に布８３を敷き、その上に水を流
し研磨剤を置く。研磨剤の粒子粗さは２０００番から４
０００番程度である。そして研磨治具（ホルダ）８２に
固定されたサファイア基板を研磨治具８２を回転させな
がら研磨を行う。この研磨によりサファイア基板９９が
消失し、エピタキシャル成長したサファイア膜１００が
露出したら研磨を終了する。
ファイア基板９９をＣＶＤ炉から取り出し、スパッタリ
ングや蒸着法でｐ側電極１０５を形成後研磨治具８２に
ワックス８１を用いて図２（ｃ）に示すように取り付け
る。そしてガラス基板に布８３を敷き、その上に水を流
し研磨剤を置く。研磨剤の粒子粗さは２０００番から４
０００番程度である。そして研磨治具（ホルダ）８２に
固定されたサファイア基板を研磨治具８２を回転させな
がら研磨を行う。この研磨によりサファイア基板９９が
消失し、エピタキシャル成長したサファイア膜１００が
露出したら研磨を終了する。
【００２７】（ｄ）次にｐ側電極１０５を形成したエピ
タキシャル成長膜１００〜１０４を研磨治具から取りは
ずし、ワックス８１の除去等の洗浄を行い、スパッタ装
置や真空蒸着装置等の真空チャンバー中に配置し、露出
したサファイア膜１００の表面に下部電極１０６として
金属膜を図３（ｄ）に示すように形成する。
タキシャル成長膜１００〜１０４を研磨治具から取りは
ずし、ワックス８１の除去等の洗浄を行い、スパッタ装
置や真空蒸着装置等の真空チャンバー中に配置し、露出
したサファイア膜１００の表面に下部電極１０６として
金属膜を図３（ｄ）に示すように形成する。
【００２８】（ｅ）次にダイシングの準備として図３
（ｅ）に示すようにスクライブラインのメサエッチング
を行う。これは窒化ガリウム系半導体の積層体等が成形
された基板を、多数のチップに切り分ける際、その切り
口で半導体装置の特性が悪影響を受けるので、予め窒化
ガリウム系半導体の積層体に溝をつけておくのである。
これはメサ型の半導体装置一般で行われていることであ
る。すなわち、カットを行うスクライブラインの位置に
沿って、窒化ガリウム系半導体から成るバッファ層１０
１，ｎ型クラッド層１０２、活性層１０３、ｐ型クラッ
ド層１０４、上部電極（ｐ側電極）層１０５をエッチン
グによって部分的に知り除く。さらにエピタキシャルサ
ファイア膜１００の一部を除去するように深くメサエッ
チングを行ってもよい。
（ｅ）に示すようにスクライブラインのメサエッチング
を行う。これは窒化ガリウム系半導体の積層体等が成形
された基板を、多数のチップに切り分ける際、その切り
口で半導体装置の特性が悪影響を受けるので、予め窒化
ガリウム系半導体の積層体に溝をつけておくのである。
これはメサ型の半導体装置一般で行われていることであ
る。すなわち、カットを行うスクライブラインの位置に
沿って、窒化ガリウム系半導体から成るバッファ層１０
１，ｎ型クラッド層１０２、活性層１０３、ｐ型クラッ
ド層１０４、上部電極（ｐ側電極）層１０５をエッチン
グによって部分的に知り除く。さらにエピタキシャルサ
ファイア膜１００の一部を除去するように深くメサエッ
チングを行ってもよい。
【００２９】（ｆ）そして、最後に、図４に示すような
本発明の窒化ガリウム系化合物半導体青色発光ダイオー
ドの組み立て工程を行う。サファイヤ基板上に生成され
た窒化ガリウム系半導体の積層構造は、上記のメサエッ
チング後に積層ウエハとして形成された状態から、ダイ
ヤモンドカッター等を用いて適当な大きさの、多数のチ
ップ１に切り出される。切り出し後夫々のチップ１は、
ワイヤーフレーム１０８上に載置し、ボンディングワイ
ヤー１１５を上部電極へボンディングし、さらに樹脂１
０９等によりモールディングが行なわれる。その後、ワ
イヤーフレーム１０８の不要の部分を取り除けば、２端
子の青色発光素子として完成する。
本発明の窒化ガリウム系化合物半導体青色発光ダイオー
ドの組み立て工程を行う。サファイヤ基板上に生成され
た窒化ガリウム系半導体の積層構造は、上記のメサエッ
チング後に積層ウエハとして形成された状態から、ダイ
ヤモンドカッター等を用いて適当な大きさの、多数のチ
ップ１に切り出される。切り出し後夫々のチップ１は、
ワイヤーフレーム１０８上に載置し、ボンディングワイ
ヤー１１５を上部電極へボンディングし、さらに樹脂１
０９等によりモールディングが行なわれる。その後、ワ
イヤーフレーム１０８の不要の部分を取り除けば、２端
子の青色発光素子として完成する。
【００３０】上記工程において、チップ１を切り出した
際、切り口がダメージを受けて発光に悪い影響を与える
可能性があるので、図３（ｅ）に示したようにエッジ部
分をメサエッチングで除去したのであるが、場合によっ
てはメサ型のエッチングは省略してもよい。しかしメサ
型の半導体チップとすることが好ましいことはもちろん
である。
際、切り口がダメージを受けて発光に悪い影響を与える
可能性があるので、図３（ｅ）に示したようにエッジ部
分をメサエッチングで除去したのであるが、場合によっ
てはメサ型のエッチングは省略してもよい。しかしメサ
型の半導体チップとすることが好ましいことはもちろん
である。
【００３１】尚、基板１００としてのサファイヤ膜の形
成方法としては、上述したＣＶＤ法以外にも、引き上げ
法やその他の公知の方法を利用してもよい。
成方法としては、上述したＣＶＤ法以外にも、引き上げ
法やその他の公知の方法を利用してもよい。
【００３２】たとえば、（ａ）ルツボ中の融液に種子結
晶を挿入し、結晶を回転しながら垂直に引き上げる引き
上げ法、（ｂ）ルツボ中に型を設け、毛細管現象で上昇
した融液に種子結晶を接合して、型上端のエッジで結晶
の形状を規制しながら引き上げるキャピラリー法、
（ｃ）原料の微粉末を酸水素火炎中で溶融し、耐火棒上
の種子結晶上に累積させて育成する火炎溶融法、（ｄ）
底部中央に種子結晶を入れたルツボを熱交換器の上に乗
せ、種子結晶を冷却しながら原料を加熱溶融した後、除
冷して結晶を育成する熱交換器法等のバルク結晶成長の
手法により成長してもよい。このバルク結晶を成長する
際に不純物としてＩＶ族からなる元素、たとえばＣ，Ｓ
ｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂを導入することによりｎ型導電性
のバルク結晶とすることができる。またＩＩ族からなる
元素たとえばＢｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｒａ，Ｚ
ｎ，Ｃｄ，Ｈｇを導入することによりｐ型導電性のバル
ク結晶とすることができる。このバルク結晶の成長後、
２５０〜４５０μｍの厚さにスライスすれば本発明の基
板１００が完成する。この場合には上記（ｃ）の研磨工
程は不要である。すなわち、図２（ａ）〜２（ｃ）に示
した工程のかわりに、直接サファイア基板１００の上に
減圧ＭＯＣＶＤ法又は常圧ＭＯＣＶＤ法でバッファ層１
０１，ｎ型クラッド層１０２，活性層１０３，ｐ型クラ
ッド層１０４となるＩｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎ層を成長
し、その上に上部電極層１０５を形成すればよい。又こ
れらの層を成長した表面と反対側に下部電極層１０６を
形成すればよい。
晶を挿入し、結晶を回転しながら垂直に引き上げる引き
上げ法、（ｂ）ルツボ中に型を設け、毛細管現象で上昇
した融液に種子結晶を接合して、型上端のエッジで結晶
の形状を規制しながら引き上げるキャピラリー法、
（ｃ）原料の微粉末を酸水素火炎中で溶融し、耐火棒上
の種子結晶上に累積させて育成する火炎溶融法、（ｄ）
底部中央に種子結晶を入れたルツボを熱交換器の上に乗
せ、種子結晶を冷却しながら原料を加熱溶融した後、除
冷して結晶を育成する熱交換器法等のバルク結晶成長の
手法により成長してもよい。このバルク結晶を成長する
際に不純物としてＩＶ族からなる元素、たとえばＣ，Ｓ
ｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂを導入することによりｎ型導電性
のバルク結晶とすることができる。またＩＩ族からなる
元素たとえばＢｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｒａ，Ｚ
ｎ，Ｃｄ，Ｈｇを導入することによりｐ型導電性のバル
ク結晶とすることができる。このバルク結晶の成長後、
２５０〜４５０μｍの厚さにスライスすれば本発明の基
板１００が完成する。この場合には上記（ｃ）の研磨工
程は不要である。すなわち、図２（ａ）〜２（ｃ）に示
した工程のかわりに、直接サファイア基板１００の上に
減圧ＭＯＣＶＤ法又は常圧ＭＯＣＶＤ法でバッファ層１
０１，ｎ型クラッド層１０２，活性層１０３，ｐ型クラ
ッド層１０４となるＩｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎ層を成長
し、その上に上部電極層１０５を形成すればよい。又こ
れらの層を成長した表面と反対側に下部電極層１０６を
形成すればよい。
【００３３】又、導電性基板の材料としては、サファイ
アに限らず、窒化ガリウム系半導体との相性のよい他の
適当な導電性基板を用いてもよい。その様な材料として
は、例えば，ＳｉＣ，ＧａＮ，ＩｎＮ，ＡｌＮ，ＧａＡ
ｓ，ＺｎＳｅ等の化合物半導体や、ＺｎＯ等の金属酸化
物がある。
アに限らず、窒化ガリウム系半導体との相性のよい他の
適当な導電性基板を用いてもよい。その様な材料として
は、例えば，ＳｉＣ，ＧａＮ，ＩｎＮ，ＡｌＮ，ＧａＡ
ｓ，ＺｎＳｅ等の化合物半導体や、ＺｎＯ等の金属酸化
物がある。
【００３４】またｐ型クラッド層１０４と上部電極層１
０５との間、およびサファイア基板１００と下部電極層
１０６との間にコンタクト層をそれぞれ形成すれば、コ
ンタクト抵抗が低減され、特性が向上することはもちろ
んである。
０５との間、およびサファイア基板１００と下部電極層
１０６との間にコンタクト層をそれぞれ形成すれば、コ
ンタクト抵抗が低減され、特性が向上することはもちろ
んである。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の窒化ガリウ
ム系化合物半導体青色発光素子によれば、４種類の元素
を含み、それらの成分の比率を調整することで格子不整
合に伴う結晶欠陥を発生させることもなく発光波長と発
光効率とを最適の状態にすることができる。
ム系化合物半導体青色発光素子によれば、４種類の元素
を含み、それらの成分の比率を調整することで格子不整
合に伴う結晶欠陥を発生させることもなく発光波長と発
光効率とを最適の状態にすることができる。
【００３６】又、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体
青色発光素子によれば、１素子当たり１回のワイヤーボ
ンディングでよいので製造工程が非常に簡略化される。
青色発光素子によれば、１素子当たり１回のワイヤーボ
ンディングでよいので製造工程が非常に簡略化される。
【００３７】更に、本発明の窒化ガリウム系化合物半導
体青色発光素子によれば、１チップの上面にある電極取
り出し用のコンタクト部は１つなので、高密度に集積化
した回路の実現が容易である。
体青色発光素子によれば、１チップの上面にある電極取
り出し用のコンタクト部は１つなので、高密度に集積化
した回路の実現が容易である。
【図１】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青色
発光ダイオードの半導体チップの層構造を示す断面図で
ある。
発光ダイオードの半導体チップの層構造を示す断面図で
ある。
【図２】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青色
発光ダイオードの素子の製造工程を説明する工程断面図
（その１）である。
発光ダイオードの素子の製造工程を説明する工程断面図
（その１）である。
【図３】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青色
発光ダイオードの素子の製造工程を説明する工程断面図
（その２）である。
発光ダイオードの素子の製造工程を説明する工程断面図
（その２）である。
【図４】本発明による窒化ガリウム系化合物半導体青色
発光ダイオードの組み立て工程を説明する図である。
発光ダイオードの組み立て工程を説明する図である。
【図５】従来の窒化ガリウム系化合物半導体青色発光ダ
イオードの半導体チップの層構造を示す図である。
イオードの半導体チップの層構造を示す図である。
１，２ 窒化ガリウム系化合物半導体青色発光ダイオー
ドの半導体チップ ８１ ワックス ８２ 研磨治具 ８３ 布 ９９ サファイア基板（原基板） １００ エピタキシャル・サファイア膜 １０１，２０１ 窒化ガリウム系半導体バッファ層 １０２，２０２ 窒化ガリウム系ｎ型半導体層 １０３ 窒化ガリウム系半導体活性層 １０４，２０３ 窒化ガリウム系ｐ型半導体層 １０５，１０６，２０４，２０５ 金属電極 １０８ ワイヤーフレーム １０９ 樹脂 １１５ ボンディングワイヤー
ドの半導体チップ ８１ ワックス ８２ 研磨治具 ８３ 布 ９９ サファイア基板（原基板） １００ エピタキシャル・サファイア膜 １０１，２０１ 窒化ガリウム系半導体バッファ層 １０２，２０２ 窒化ガリウム系ｎ型半導体層 １０３ 窒化ガリウム系半導体活性層 １０４，２０３ 窒化ガリウム系ｐ型半導体層 １０５，１０６，２０４，２０５ 金属電極 １０８ ワイヤーフレーム １０９ 樹脂 １１５ ボンディングワイヤー
Claims (12)
- 【請求項１】 所定の基板と、該基板の上部に形成され
た第１導電型の窒化ガリウム系半導体から成るバッファ
層と、該バッファ層の上部に形成された第１導電型の窒
化ガリウム系半導体から成る第１のクラッド層と、該第
１のクラッド層の上部に形成された実質的に真性な窒化
ガリウム系半導体から成る活性層と、該活性層の上部に
形成された第１導電型とは反対の第２導電型の窒化ガリ
ウム系半導体から成る第２のクラッド層とを少なくとも
具備し、 上記各窒化ガリウム系半導体層は、０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１、ｘ＋ｙ≦１の範囲内の組成ｘ，ｙを有したＩｎx
Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎであり、各組成ｘ、ｙの値は、バッ
ファ層については、０≦ｘ≦０．５、０．５≦ｙ≦１、
該第１のクラッド層については、０≦ｘ≦０．３、０．
１≦ｙ≦１、該活性層については、０≦ｘ≦０．６、０
≦ｙ≦０．５、該第２のクラッド層については、０≦ｘ
≦０．３、０．１≦ｙ≦１．０、であることを特徴とす
る青色発光素子。 - 【請求項２】 前記基板は、導電性基板であることを特
徴とする請求項１記載の青色発光素子。 - 【請求項３】 前記導電性基板は、不純物の添加された
サファイヤ基板であることを特徴とする請求項２記載の
青色発光素子。 - 【請求項４】 前記第２のクラッド層の上部にさらに第
２導電型のＩｎx Ａｌy Ｇａ1-x Ｎ層（０．５≦ｘ≦
０．１，０．０≦ｙ≦０．１）からなるコンタクト層を
具備することを特徴とする請求項１記載の青色発光素
子。 - 【請求項５】 前記導電性基板の下部にさらに第１導電
型のＩｎx Ａｌy Ｇａ1-x Ｎ層（０．５≦ｘ≦１．０，
０．０≦ｙ≦０．１）からなるコンタクト層を具備する
ことを特徴とする請求項２記載の青色発光素子。 - 【請求項６】 前記サファイア基板はＣＶＤで形成され
たエピタキシャル成長膜であることを特徴とする請求項
３記載の青色発光素子。 - 【請求項７】 前記第２のクラッド層の上部にさらに透
明電極層から成る上部電極層を具備することを特徴とす
る請求項１記載の青色発光素子。 - 【請求項８】 前記透明電極層はＩＴＯ膜であることを
特徴とする請求項７記載の青色発光素子。 - 【請求項９】 前記透明電極層は金属薄膜であることを
特徴とする請求項７記載の青色発光素子。 - 【請求項１０】 前記第２のクラッド層と前記ＩＴＯ膜
の間にさらに第２導電型のＩｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎ層
からなるコンタクト層を具備することを特徴とする請求
項８記載の青色発光素子。 - 【請求項１１】 前記第２のクラッド層と前記金属薄膜
の間にさらに第２導電型のＩｎx Ａｌy Ｇａ1-x-y Ｎ層
からなるコンタクト層を具備することを特徴とする請求
項８記載の青色発光素子。 - 【請求項１２】 前記導電性基板の下部にさらに金属薄
膜からなる下部電極層を具備することを特徴とする請求
項８記載の青色発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23046596A JP3182346B2 (ja) | 1995-08-31 | 1996-08-30 | 青色発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-223996 | 1995-08-31 | ||
| JP22399695 | 1995-08-31 | ||
| JP23046596A JP3182346B2 (ja) | 1995-08-31 | 1996-08-30 | 青色発光素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09129927A true JPH09129927A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3182346B2 JP3182346B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=26525791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23046596A Expired - Fee Related JP3182346B2 (ja) | 1995-08-31 | 1996-08-30 | 青色発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182346B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999038218A1 (fr) * | 1998-01-21 | 1999-07-29 | Rohm Co., Ltd. | Element luminescent a semiconducteur et procede de fabrication |
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