JPH09312416A - 3族窒化物化合物半導体発光素子 - Google Patents

3族窒化物化合物半導体発光素子

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JPH09312416A
JPH09312416A JP15027296A JP15027296A JPH09312416A JP H09312416 A JPH09312416 A JP H09312416A JP 15027296 A JP15027296 A JP 15027296A JP 15027296 A JP15027296 A JP 15027296A JP H09312416 A JPH09312416 A JP H09312416A
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慎也 浅見
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Abstract

(57)【要約】 【課題】青色発光素子の発光強度の増加及び素子寿命の
長期化 【解決手段】In0.20Ga0.80N から成る発光層5の上に、
膜厚約10nmMgドープのp-Al0.08Ga0.92N のクラッド層
71、膜厚約35nm,Mgドープのp-GaN の第1コンタク
ト層72、膜厚約5 nmMgドープのp + -GaNの第2コン
タクト層73が形成されている。クラッド層71及びコ
ンタクト層72、73は総合厚さが10nm〜150nm と従来
の発光ダイオードのそれらの総合厚さに比べて1/30〜1/
2 に薄く形成されている。発光層5は成長後に発光層5
の成長温度以上の温度にさらされる時間が1.3 〜20分
と、従来の発光ダイオードに比べて1/30〜1/2 と短くす
ることができる。この結果、発光層のインジウムのクラ
ッド層への拡散や、窒素の蒸発が抑制されと共にクラッ
ド層及びコンタクト層中の不純物原子の発光層への拡散
も防止されるために、発光層の結晶性を改善することが
できた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は3族窒化物半導体を
用いた半導体素子に関する。特に、素子特性や信頼性に
優れた半導体素子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、青色や短波長領域の発光素子の材
料としてAlGaInN 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つである青色及
び緑色を発光色とすること等から注目されている。
【0003】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。
この結果、AlGaN のp伝導型のクラッド層と、ZnとSiド
ープのInGaN の発光層と、GaN のn層とを用いたダブル
ヘテロ接合構造を有する発光ダイオード(LED)が提
案されている。この発光ダイオードはサファイア基板の
上にバッファ層、シリコンを高濃度に添加したn+ 形Ga
N 層、シリコンを添加したn形GaN 層からなるクラッド
層、InGaN から成る発光層、p形AlGaN のクラッド層、
p形GaN の第1コンタクト層、p+ 形GaN の第2コンタ
クト層を形成したものである。そして、発光層は温度80
0 ℃で厚さ100nm 、p形AlGaN のクラッド層は温度1100
℃で厚さ50nm、p形GaN の第1コンタクト層は温度1100
℃で厚さ200nm 、p+ 形GaN の第2コンタクト層は温度
1100℃で厚さ50nmに形成されたものであり、クラッド層
及びコンタクト層の総合成長時間は約40分程度である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
造の発光ダイオードは、発光強度が未だ小さいという問
題があった。そこで、本発明者らは発光強度の向上につ
いて研究を重ねた結果、次のことが新しく分かった。即
ち、Inを含む発光層を形成した後、発光層の成長温度よ
りも高い温度で、発光層の上に総合厚さ300nm のp伝導
形層を形成するために、発光層がその成長温度よりも高
い温度で長い時間さらされる。そのため、発光層のInが
クラッド層に拡散したり発光層中の窒素が蒸発したりし
て、発光層の結晶性が低下し、その結果、発光強度が大
きくならないということが判明した。又、発光層上のク
ラッド層、コンタクト層はマグネシウムを添加してp形
半導体とするが、この高温でのクラッド層、コンタクト
層の形成工程において、クラッド層に添加されたマグネ
シウムが発光層へと拡散し、発光層の結晶性を低下させ
ることも判明した。
【0005】本発明は、上記の知見に基づいて成された
ものであり、本発明の目的は、発光層を形成後に、発光
層が長時間高温にさらされないないようにすることで、
発光層の結晶性を改善し、発光効率を向上させ、素子寿
命の長期化と信頼性の向上を図ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、発光
層を少なくともインジウム(In)を含む3族窒化物半導体
で構成し、発光層の形成後に形成される3族窒化物半導
体から成るクラッド層及びその上に形成されるコンタク
ト層の総合厚さを10〜150nm としたことを特徴とする。
【0007】請求項2の発明はクラッド層及びコンタク
ト層はアクセプタ不純物の添加されたp形半導体とし、
請求項3の発明はクラッド層を3元系のAly1Ga1-y1N(0
≦y1≦1)とし、コンタクト層をGaN としたことを特徴と
する。又、請求項4の発明はクラッド層及びコンタクト
層にマグネシウム(Mg)を添加してp形化し、請求項5の
発明は発光層にアクセプタ不純物とドナー不純物を添加
し、請求項6の発明はそのアクセプタ不純物を亜鉛(Zn)
とし、ドナー不純物をSiとしたことを特徴とする。さら
に、請求項7の発明は発光層を単一又は多重の量子井戸
構造としたことを特徴とする。
【0008】
【発明の作用及び効果】発光層の上に形成されるクラッ
ド層及びコンタクト層は総合厚さが10nm〜150nm と従来
の発光ダイオードのそれらの総合厚さに比べて1/30〜1/
2 に薄く形成されている。したがって、発光層の形成後
に発光層の成長温度以上の温度にさらされる時間が1.3
〜20分と、従来の発光ダイオードに比べて1/30〜1/2 と
短くすることができた。この結果、発光層のインジウム
のクラッド層への拡散や、発光層中の窒素の蒸発が抑制
されると共にクラッド層及びコンタクト層中の不純物原
子の発光層への拡散も防止されるために、発光層の結晶
性を改善することができた。又、発光層の結晶性が改善
できたために、発光強度及び素子寿命を増加させること
ができた。
【0009】さらに、発光層にアクセプタ不純物やドナ
ー不純物を添加した場合には、その不純物が発光層から
クラッド層へ熱拡散することも抑制され、発光強度を向
上させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。なお本発明は下記実施例に限定され
るものではない。図1は本願実施例の発光素子100 全体
図を示す。発光素子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0.05μmのAlN バッフ
ァ層2が形成されている。
【0011】そのバッファ層2の上には、順に、膜厚約
4.0 μm、電子濃度2 ×1018/cm3のシリコン(Si)ドープ
GaN から成る高キャリア濃度n+ 層3、膜厚約0.5 μm
の電子濃度5 ×1017/cm3のシリコン(Si)ドープのGaN か
ら成るn層4、膜厚約100 nm,亜鉛(Zn)とシリコン(S
i)ドープがそれぞれ、 5×1018/cm3にドープされたIn
0.20Ga0.80N から成る発光層5,膜厚約10nm,ホール
濃度 2×1017/cm3, マグネシウム(Mg) 濃度 5×1019/c
m3ドープのAl0.08Ga0.92N から成るp伝導型のクラッド
層71、膜厚約35nm,ホール濃度 3×1017/cm3のマグ
ネシウム(Mg) 濃度 5×1019/cm3ドープのGaN から成る
第1コンタクト層72、膜厚約5 nm,ホール濃度 6×
1017/cm3のマグネシウム(Mg) 濃度 1×1020/cm3ドープ
のGaN から成るp+ の第2コンタクト層73が形成され
ている。そして、第2コンタクト層73の上面全体にNi
/Au の2重層からなる透明電極9が形成されその透明電
極9の隅の部分にNi/Au の2重層からなるボンディング
のためのパッド10が形成されている。又、n+ 層3上
にはAlから成る電極8が形成されている。
【0012】次に、この構造の半導体素子の製造方法に
ついて説明する。上記発光素子100 は、有機金属気相成
長法(以下MOVPE)による気相成長により製造され
た。用いられたガスは、アンモニア(NH3) 、キャリアガ
ス(H2)、トリメチルガリウム(Ga(CH3)3)(以下「TMG
」と記す) 、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)(以
下「TMA 」と記す) 、トリメチルインジウム(In(CH3)3)
(以下「TMI 」と記す) 、シラン(SiH4)、ジエチル亜鉛
(Zn(C2H5)2) (以下、「DEZ 」と記す)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。
【0013】まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄した
a面を主面とし、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/分で約30分間反応室に流しながら
温度1100℃でサファイア基板1をベーキングした。
【0014】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/分で約90秒間供給してAlN のバッファ層2を約0.
05μmの厚さに形成した。次に、サファイア基板1の温
度を1150℃に保持し、H2を20liter/分、NH3 を10 lite
r/分、TMG を 1.7×10-4モル/分、H2ガスにより0.86p
pm に希釈されたシランを20×10-8モル/分で40分導入
し、膜厚約4.0 μm、電子濃度 1×1018/cm3、シリコン
濃度 4×1018/cm3のシリコン(Si)ドープGaN から成る高
キャリア濃度n+ 層3を形成した。
【0015】上記の高キャリア濃度n+ 層3を形成した
後、続いて温度を1100°C に保持し、H2を20 liter/
分、NH3 を10 liter/分、TMG を 1.12 ×10-4モル/
分、H2ガスにより0.86ppm に希釈されたシランを10×10
-9モル/分で30分導入し、膜厚約0.5 μm、電子濃度 5
×1017/cm3、シリコン濃度 1×1018/cm3のシリコン(Si)
ドープGaN から成るn層4を形成した。
【0016】続いて、温度を800 ℃に保持し、N2又はH2
を20 liter/分、NH3 を10 liter/分、TMG を0.2 ×10
-4モル/分、TMI を1.6 ×10-4モル/分、H2ガスにより
0.86ppm に希釈されたシランを0.15×10-8mol/分で、DE
Z を0.2 ×10-6モル/ 分で、30分間供給して厚さ100nm
のシリコンと亜鉛が、それぞれ、 5×1018/cm3にドープ
さたIn0.20Ga0.80N から成る発光層5を形成した。
【0017】続いて、温度を1100℃に保持し、N2又はH2
を20 liter/分、NH3 を10 liter/分、TMG を0.5 ×10
-4モル/分、TMA を0.47×10-5モル/分、及び、CP2Mg
を2×10-7モル/分で2分間導入し、膜厚約10nmのマ
グネシウム(Mg)ドープのAl0.08Ga0.92N から成るクラッ
ド層71を形成した。クラッド層71のマグネシウム濃
度は 5×1019/cm3である。この状態では、クラッド層7
1は、まだ、抵抗率108 Ωcm以上の絶縁体である。
【0018】次に、温度を1100℃に保持し、N2又はH2
20 liter/分、NH3 を10 liter/分、TMG を0.5 ×10-4
モル/分、及び、CP2Mg を 2×10-8モル/分で4分間導
入し、膜厚約35nmのマグネシウム(Mg)ドープのGaN か
ら成る第1コンタクト層72を形成した。第1コンタク
ト層72のマグネシウム濃度は 5×1019/cm3である。こ
の状態では、第1コンタクト層72は、まだ、抵抗率10
8 Ωcm以上の絶縁体である。
【0019】次に、温度を1100℃に保持し、N2又はH2
20 liter/分、NH3 を10 liter/分、TMG を0.5 ×10-4
モル/分、及び、CP2Mg を 4×10-8モル/分で1分間導
入し、膜厚約5 nmのマグネシウム(Mg)ドープのGaN か
ら成るp+ の第2コンタクト層73を形成した。第2コ
ンタクト層73のマグネシウム濃度は 1×1020/cm3であ
る。この状態では、第2コンタクト層73は、まだ、抵
抗率108 Ωcm以上の絶縁体である。
【0020】次に、電子線照射装置を用いて、第2コン
タクト層73,第1コンタクト層72及びクラッド層7
1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1μA、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、第2コンタクト層73,
第1コンタクト層72及びクラッド層71は、それぞ
れ、ホール濃度 6×1017/cm3,3×1017/cm3,2×1017/c
m3、抵抗率 2Ωcm, 1 Ωcm,0.7Ωcm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。
【0021】次に、図2に示すように、第2コンタクト
層73の上に、スパッタリングによりSiO2層11を2000
Åの厚さに形成し、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、図
2に示すように、第2コンタクト層73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A' のフォ
トレジスト12を除去した。次に、図3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。
【0022】次に、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第2コンタクト層73、
第1コンタクト層72、クラッド層71、発光層5、n
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、図4に示
すように、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。その後、フォトレジスト1
2及びSiO2層11を除去した。
【0023】次に、一様にNi/Au の2層を蒸着し、フォ
トレジストの塗布、フォトリソグラフィー工程、エッチ
ング工程を経て、第2コンタクト層73の上に透明電極
9を形成した。そして、その透明電極9の一部にNi/Au
の2層を蒸着してパッド10を形成した。一方、n+
3に対しては、アルミニウムを蒸着して電極8を形成し
た。その後、上記のごとく処理されたウエハは、各素子
毎に切断され、図1に示す構造の発光ダイオードを得
た。この発光素子は駆動電流20mAで発光ピーク波長43
0 nm、発光強度2000mCd であった。従来構造のLED
に比べて発光強度は2倍になった。
【0024】上記実施例において、コンタクト層は2層
構造としたが1層構造でも良い。又、上記実施例におい
て、クラッド層71、第1コンタクト層72、第2コン
タクト層73の総合厚さは、50nmとし、これらの成長温
度を1100℃とし、総合成長時間を7 分としたが、総合厚
さは10nm〜150 nmの範囲とすることが可能である。
この場合には、こられの層の総合成長時間は1〜20分で
ある。10nmよりも薄いとクラッド層71のキャリアの
閉じ込め効果が低下すると共に第1コンタクト層72、
第2コンタクト層73が薄くなり、オーミック性が悪化
し、接触抵抗が増大するので望ましくない。又、150 n
mよりも厚いと、成長に時間がかかり、発光層5がその
成長温度以上の温度にさらされる時間が長くなり、結晶
性の改善効果が低下するので望ましくない。
【0025】又、クラッド層71の厚さは2nm〜70nm、
第1コンタクト層72の厚さは2nm〜100nm 、第2コン
タクト層73の厚さは2nm〜50nmが望ましい。クラッド
層71の厚さが2nmよりも薄いと、キャリアの閉じ込め
効果が低下するため発光効率が低下するので望ましくな
い。第1コンタクト層72の厚さが2nmよりも薄いと、
注入されるホール数が減少するので発光効率が低下する
ので望ましくない。第2コンタクト層73が2nmよりも
薄いと、オーミック性が悪くなり接触抵抗が増大するの
で望ましくない。又、各層が上記の上限厚さを越える
と、発光層がその成長温度以上に曝される時間が長くな
り発光層の結晶性の改善効果が低下するので望ましくな
い。
【0026】又、クラッド層71のホール濃度は1 ×10
17〜 1×1018/cm3 が望ましい。ホール濃度が 1×1018
/cm3 以上となると、不純物濃度が高くなり結晶性が低
下し発光効率が低下するので望ましくなく、 1×1017
cm3 以下となると、直列抵抗が高くなり過ぎるので望ま
しくない。
【0027】第1コンタクト層72は、マグネシウム(M
g)が1×1019〜5×1020/cm3の範囲で第2コンタ
クト層73のマグネシウム(Mg)濃度より低濃度に添加さ
れp伝導型を示す層とすることで、その層のホール濃度
を3×1017〜8×1017/cm3と最大値を含む領域とする
ことができる。これにより、発光効率を低下させること
がない。
【0028】第2コンタクト層73は、マグネシウム(M
g)濃度を1×1020〜1×1021/cm3 とする場合が望
ましい。マグネシウム(Mg)が1×1020〜1×1021
cm3に添加されたp伝導型を示す層は、金属電極に対し
てオーミック性を向上させることができるが、ホール濃
度が1×1017〜8×1017/cm3 とやや低下する。(駆動
電圧5V以下にできる範囲を含む、オーミック性の改善
からMg濃度が上記の範囲が良い。)
【0029】発光層5は、低温成長が要求されるインジ
ウムが少なくとも含まれている2元、3元、4元の3族
窒化物半導体であれば構成元素の組成比は任意のものが
使用できる。又、クラッド層71、第1コンタクト層7
2、第2コンタクト層73に関しては、発光層5よりも
バンドギャップの広い半導体が要求される。こられの層
も2元、3元、4元の3族窒化物半導体を用いることが
できる。発光層5よりもバンドギャップを広くするため
には、そられの層は、発光層に比べてインジウムの組成
比が少なくなり、アルミニウムの組成比が多くなる。こ
のため、クラッド層71、第1コンタクト層72、第2
コンタクト層73の成長温度は発光層の成長温度よりも
高くなる。
【0030】又、発光層5のシリコン濃度及び亜鉛濃度
は、それぞれ、1 ×1017〜1 ×1020/cm3が望ましい。1
×1017/cm3 以下であると、発光中心不足により発光
効率が低下し、1×1020/cm3 以上となると、結晶性
が悪くなり、又、オージェ効果が発生するので望ましく
ない。さらに好ましくは1 ×1018〜1 ×1019/cm3 の範
囲が良い。又、シリコン(Si)の濃度は、亜鉛(Zn)に比べ
て、10倍〜1/10が好ましく、さらに好ましくは 1 〜1/
10の間程度か、少ないほうがより望ましい。
【0031】又、上記の実施例では、発光層5にシリコ
ンと亜鉛とを添加しているが、発光層5を不純物無添加
としても良い。さらに、上記の実施例では、発光層5は
単層で構成したが、一般式Alx1Gay1In1-x1-y1N(0≦x1≦
1 , 0 ≦y1≦1,0 ≦x1+y1 <1)の井戸層と一般式Alx2Ga
y2In1-x2-y2N(0≦x2≦1 , 0 ≦y2≦1,0 ≦x2+y2 ≦1)の
バリア層とから成る単一又は多重量子井戸構造に構成し
ても良い。その場合に、井戸層又はバリア層にドナー不
純物とアクセプタ不純物を同時に添加しても良いし、井
戸層にドナー不純物又はアクセプタ不純物を添加し、バ
リア層に、逆に、アクセプタ不純物又はドナー不純物を
添加しても良い。さらに、井戸層もバリア層も不純物無
添加であっても良い。又、本発明は発光ダイオードの
他、レーザダイオードにも用いることができる。
【0032】アクセプタ不純物は、2族元素のベリリウ
ム(Be)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(C
d)、水銀(Hg)を用いても良い。2族元素をアクセプタ不
純物とした場合には、ドナー不純物として、4族元素で
ある炭素(C) 、シリコン(Si)、ゲルマニウユ(Ge)、錫(S
n)、鉛(Pb)を用いることができる。又、4族元素をアク
セプタ不純物とした場合には、ドナー不純物として、6
族元素のイオウ(S) 、セレン(Se)、テルル(Te)を用いる
こともできる。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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体的な実施例に係る発光ダイオード
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。
【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。
【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。
【符号の説明】
100 …半導体素子 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…n層 5…発光層 71…クラッド層 72…第1コンタクト層 73…第2コンタクト層 8…電極 9…透明電極 10…パッド

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3族窒化物半導体から成る発光層と発光層
    の上に形成されるクラッド層とを有する発光素子におい
    て、 前記発光層を少なくともインジウム(In)を含む3族窒化
    物半導体で構成し、 前記発光層の形成後に形成される3族窒化物半導体から
    成るクラッド層及びその上に形成されるコンタクト層の
    総合厚さを10〜150nm としたことを特徴とする3族窒化
    物半導体発光素子。
  2. 【請求項2】前記クラッド層及び前記コンタクト層はア
    クセプタ不純物の添加されたp形半導体であることを特
    徴とする請求項1に記載の3族窒化物半導体発光素子。
  3. 【請求項3】前記クラッド層は3元系のAly1Ga1-y1N(0
    ≦y1≦1)であり、前記コンタクト層はGaN であることを
    特徴とする請求項1に記載の3族窒化物半導体発光素
    子。
  4. 【請求項4】前記クラッド層及び前記コンタクト層はマ
    グネシウム(Mg)が添加されていることを特徴とする請求
    項1に記載の3族窒化物半導体発光素子。
  5. 【請求項5】前記発光層はアクセプタ不純物とドナー不
    純物が添加されていることを特徴とする請求項1に記載
    の3族窒化物半導体発光素子。
  6. 【請求項6】前記アクセプタ不純物は亜鉛(Zn)であり、
    前記ドナー不純物はSiであることを特徴とする請求項5
    に記載の3族窒化物半導体発光素子。
  7. 【請求項7】前記発光層は単一又は多重の量子井戸構造
    であることを特徴とする請求項1に記載の3族窒化物半
    導体発光素子。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002100803A (ja) * 2000-09-22 2002-04-05 Shiro Sakai 窒化ガリウム系化合物半導体素子及び電極形成方法
JP2002374002A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法
WO2004036708A1 (ja) * 2002-10-15 2004-04-29 Pioneer Corporation 3族窒化物半導体発光素子及びその製造方法
US7345297B2 (en) 2004-02-09 2008-03-18 Nichia Corporation Nitride semiconductor device
JP2008182069A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Toshiba Corp 半導体発光素子
JP2008277852A (ja) * 2008-06-16 2008-11-13 Showa Denko Kk Iii族窒化物半導体発光素子の製造方法
CN110350056A (zh) * 2019-07-25 2019-10-18 湘能华磊光电股份有限公司 一种led外延层生长方法
JP2021034708A (ja) * 2019-08-19 2021-03-01 日本ルメンタム株式会社 変調ドープ半導体レーザ及びその製造方法

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3304787B2 (ja) * 1996-09-08 2002-07-22 豊田合成株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
AU747260B2 (en) 1997-07-25 2002-05-09 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor device
US6825501B2 (en) * 1997-08-29 2004-11-30 Cree, Inc. Robust Group III light emitting diode for high reliability in standard packaging applications
JP3770014B2 (ja) 1999-02-09 2006-04-26 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
EP1168539B1 (en) 1999-03-04 2009-12-16 Nichia Corporation Nitride semiconductor laser device
US7368316B2 (en) * 1999-04-23 2008-05-06 The Furukawa Electric Co., Ltd. Surface-emission semiconductor laser device
US7881359B2 (en) * 1999-04-23 2011-02-01 The Furukawa Electric Co., Ltd Surface-emission semiconductor laser device
JP2000307190A (ja) 1999-04-23 2000-11-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 面発光型半導体レーザの作製方法
US6903376B2 (en) * 1999-12-22 2005-06-07 Lumileds Lighting U.S., Llc Selective placement of quantum wells in flipchip light emitting diodes for improved light extraction
US6586762B2 (en) * 2000-07-07 2003-07-01 Nichia Corporation Nitride semiconductor device with improved lifetime and high output power
JP3888668B2 (ja) 2000-12-28 2007-03-07 日本碍子株式会社 半導体発光素子
AT410266B (de) * 2000-12-28 2003-03-25 Tridonic Optoelectronics Gmbh Lichtquelle mit einem lichtemittierenden element
JP2002289927A (ja) * 2001-03-27 2002-10-04 Ngk Insulators Ltd 発光素子
JP4148494B2 (ja) * 2001-12-04 2008-09-10 シャープ株式会社 窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法
JP3960815B2 (ja) 2002-02-12 2007-08-15 シャープ株式会社 半導体発光素子
US20030189215A1 (en) * 2002-04-09 2003-10-09 Jong-Lam Lee Method of fabricating vertical structure leds
KR100543696B1 (ko) * 2002-09-09 2006-01-20 삼성전기주식회사 고효율 발광 다이오드
CN101872822B (zh) * 2002-11-16 2013-12-18 Lg伊诺特有限公司 光器件及其制造方法
WO2005086243A1 (en) * 2004-03-08 2005-09-15 Showa Denko K.K. Pn junction type croup iii nitride semiconductor light-emitting device
CN1993835A (zh) * 2004-06-14 2007-07-04 三菱电线工业株式会社 氮化物半导体发光器件
US20070045638A1 (en) * 2005-08-24 2007-03-01 Lumileds Lighting U.S., Llc III-nitride light emitting device with double heterostructure light emitting region
US7772604B2 (en) 2006-01-05 2010-08-10 Illumitex Separate optical device for directing light from an LED
US8101961B2 (en) * 2006-01-25 2012-01-24 Cree, Inc. Transparent ohmic contacts on light emitting diodes with growth substrates
KR100809226B1 (ko) * 2006-09-29 2008-02-29 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광 소자 및 제조방법
EP2070123A2 (en) 2006-10-02 2009-06-17 Illumitex, Inc. Led system and method
US9484499B2 (en) * 2007-04-20 2016-11-01 Cree, Inc. Transparent ohmic contacts on light emitting diodes with carrier substrates
CN101330118B (zh) * 2007-06-22 2010-06-09 晶能光电(江西)有限公司 用于制造p型半导体结构的方法
US7829358B2 (en) 2008-02-08 2010-11-09 Illumitex, Inc. System and method for emitter layer shaping
US8664747B2 (en) * 2008-04-28 2014-03-04 Toshiba Techno Center Inc. Trenched substrate for crystal growth and wafer bonding
TWI362769B (en) 2008-05-09 2012-04-21 Univ Nat Chiao Tung Light emitting device and fabrication method therefor
TW201034256A (en) 2008-12-11 2010-09-16 Illumitex Inc Systems and methods for packaging light-emitting diode devices
US8207547B2 (en) 2009-06-10 2012-06-26 Brudgelux, Inc. Thin-film LED with P and N contacts electrically isolated from the substrate
US8449128B2 (en) 2009-08-20 2013-05-28 Illumitex, Inc. System and method for a lens and phosphor layer
US8585253B2 (en) 2009-08-20 2013-11-19 Illumitex, Inc. System and method for color mixing lens array
CN102576786B (zh) * 2009-08-24 2016-03-02 松下知识产权经营株式会社 氮化镓系化合物半导体发光元件
TWI405409B (zh) * 2009-08-27 2013-08-11 Novatek Microelectronics Corp 低電壓差動訊號輸出級
US8525221B2 (en) 2009-11-25 2013-09-03 Toshiba Techno Center, Inc. LED with improved injection efficiency
US8395165B2 (en) 2011-07-08 2013-03-12 Bridelux, Inc. Laterally contacted blue LED with superlattice current spreading layer
US20130026480A1 (en) 2011-07-25 2013-01-31 Bridgelux, Inc. Nucleation of Aluminum Nitride on a Silicon Substrate Using an Ammonia Preflow
US8916906B2 (en) 2011-07-29 2014-12-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Boron-containing buffer layer for growing gallium nitride on silicon
US8865565B2 (en) 2011-08-02 2014-10-21 Kabushiki Kaisha Toshiba LED having a low defect N-type layer that has grown on a silicon substrate
US9142743B2 (en) 2011-08-02 2015-09-22 Kabushiki Kaisha Toshiba High temperature gold-free wafer bonding for light emitting diodes
US9012939B2 (en) 2011-08-02 2015-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba N-type gallium-nitride layer having multiple conductive intervening layers
US9343641B2 (en) 2011-08-02 2016-05-17 Manutius Ip, Inc. Non-reactive barrier metal for eutectic bonding process
US20130032810A1 (en) 2011-08-03 2013-02-07 Bridgelux, Inc. Led on silicon substrate using zinc-sulfide as buffer layer
US8564010B2 (en) 2011-08-04 2013-10-22 Toshiba Techno Center Inc. Distributed current blocking structures for light emitting diodes
US8624482B2 (en) 2011-09-01 2014-01-07 Toshiba Techno Center Inc. Distributed bragg reflector for reflecting light of multiple wavelengths from an LED
US8669585B1 (en) 2011-09-03 2014-03-11 Toshiba Techno Center Inc. LED that has bounding silicon-doped regions on either side of a strain release layer
US8558247B2 (en) 2011-09-06 2013-10-15 Toshiba Techno Center Inc. GaN LEDs with improved area and method for making the same
US8686430B2 (en) 2011-09-07 2014-04-01 Toshiba Techno Center Inc. Buffer layer for GaN-on-Si LED
US8698163B2 (en) 2011-09-29 2014-04-15 Toshiba Techno Center Inc. P-type doping layers for use with light emitting devices
US9178114B2 (en) 2011-09-29 2015-11-03 Manutius Ip, Inc. P-type doping layers for use with light emitting devices
US9012921B2 (en) 2011-09-29 2015-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Light emitting devices having light coupling layers
US20130082274A1 (en) 2011-09-29 2013-04-04 Bridgelux, Inc. Light emitting devices having dislocation density maintaining buffer layers
US8664679B2 (en) 2011-09-29 2014-03-04 Toshiba Techno Center Inc. Light emitting devices having light coupling layers with recessed electrodes
US8853668B2 (en) 2011-09-29 2014-10-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Light emitting regions for use with light emitting devices
US8581267B2 (en) 2011-11-09 2013-11-12 Toshiba Techno Center Inc. Series connected segmented LED
US8552465B2 (en) 2011-11-09 2013-10-08 Toshiba Techno Center Inc. Method for reducing stress in epitaxial growth
JP5630434B2 (ja) * 2011-12-19 2014-11-26 豊田合成株式会社 半導体素子の製造方法
CN104538518B (zh) * 2015-01-12 2017-07-14 厦门市三安光电科技有限公司 氮化物发光二极管
CN104600165B (zh) * 2015-02-06 2018-03-23 安徽三安光电有限公司 一种氮化物发光二极体结构
CN106784184A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 湘能华磊光电股份有限公司 复合P型GaN层的LED外延结构及其制备方法
CN111200029B (zh) * 2020-01-13 2021-09-28 五邑大学 一种光电探测器及其制备方法与应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07263748A (ja) * 1994-03-22 1995-10-13 Toyoda Gosei Co Ltd 3族窒化物半導体発光素子及びその製造方法
US5650641A (en) * 1994-09-01 1997-07-22 Toyoda Gosei Co., Ltd. Semiconductor device having group III nitride compound and enabling control of emission color, and flat display comprising such device
US5777350A (en) * 1994-12-02 1998-07-07 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor light-emitting device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002100803A (ja) * 2000-09-22 2002-04-05 Shiro Sakai 窒化ガリウム系化合物半導体素子及び電極形成方法
JP2002374002A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法
WO2004036708A1 (ja) * 2002-10-15 2004-04-29 Pioneer Corporation 3族窒化物半導体発光素子及びその製造方法
US7345297B2 (en) 2004-02-09 2008-03-18 Nichia Corporation Nitride semiconductor device
JP2008182069A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Toshiba Corp 半導体発光素子
JP2008277852A (ja) * 2008-06-16 2008-11-13 Showa Denko Kk Iii族窒化物半導体発光素子の製造方法
CN110350056A (zh) * 2019-07-25 2019-10-18 湘能华磊光电股份有限公司 一种led外延层生长方法
JP2021034708A (ja) * 2019-08-19 2021-03-01 日本ルメンタム株式会社 変調ドープ半導体レーザ及びその製造方法

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