JPH0997921A - ３−５族化合物半導体の製造方法 - Google Patents
３−５族化合物半導体の製造方法Info
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- JPH0997921A JPH0997921A JP21328095A JP21328095A JPH0997921A JP H0997921 A JPH0997921 A JP H0997921A JP 21328095 A JP21328095 A JP 21328095A JP 21328095 A JP21328095 A JP 21328095A JP H0997921 A JPH0997921 A JP H0997921A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発光素子の輝度、発光効率を高めることがで
き、発光素子の製造歩留りを向上できる均一性に優れ高
品質の３−５族化合物半導体の製造方法を提供する。 【解決手段】一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１，０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）
で表される３−５族化合物半導体を、３族有機金属化合
物と分子中にＮを有する化合物とを原料とし、有機金属
気相成長法により反応管内で成長させて製造する方法に
おいて、該３−５族化合物半導体を成長させる前に一般
式Ｇａa Ａｌb Ｎ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０＜ａ≦１、
０≦ｂ＜１）で表される第１の層を５００Å／分以下の
成長速度で形成し、次に第１の層の成長温度以下の温度
で該３−５族化合物半導体を成長させる工程を含むこと
を特徴とする３−５族化合物半導体の製造方法。
き、発光素子の製造歩留りを向上できる均一性に優れ高
品質の３−５族化合物半導体の製造方法を提供する。 【解決手段】一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１，０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）
で表される３−５族化合物半導体を、３族有機金属化合
物と分子中にＮを有する化合物とを原料とし、有機金属
気相成長法により反応管内で成長させて製造する方法に
おいて、該３−５族化合物半導体を成長させる前に一般
式Ｇａa Ａｌb Ｎ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０＜ａ≦１、
０≦ｂ＜１）で表される第１の層を５００Å／分以下の
成長速度で形成し、次に第１の層の成長温度以下の温度
で該３−５族化合物半導体を成長させる工程を含むこと
を特徴とする３−５族化合物半導体の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３−５族化合物半導
体の製造方法に関する。
体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、青色の発光ダイオード（以下、Ｌ
ＥＤと記すことがある。）等の発光素子として一般式Ｉ
ｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ
≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化
合物半導体を用いたものが利用されている。該化合物半
導体は直接遷移型であることから発光効率が高いこと、
Ｉｎ濃度により黄色から紫、紫外線領域までの発光波長
で発光可能であることから、特に短波長発光素子用材料
として有用である。
ＥＤと記すことがある。）等の発光素子として一般式Ｉ
ｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ
≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化
合物半導体を用いたものが利用されている。該化合物半
導体は直接遷移型であることから発光効率が高いこと、
Ｉｎ濃度により黄色から紫、紫外線領域までの発光波長
で発光可能であることから、特に短波長発光素子用材料
として有用である。
【０００３】ところが、該化合物半導体はバルク成長で
は良好な結晶が得られないため、該化合物半導体そのも
のを基板として用いるホモエピタキシャル成長は困難で
ある。このため該化合物半導体の結晶成長用基板として
は、サファイア、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＳｉＣ等が
用いられ、なかでもサファイア基板が良好な結晶が得ら
れるためよく用いられる。このように成長させる結晶と
基板が異なる成長をヘテロエピタキシャル成長という。
しかしながらヘテロエピタキシャル成長では、基板と結
晶との間の格子定数差、熱膨張係数差等によりホモエピ
タキシャル成長に比べて均一性に優れ結晶品質のよい化
合物半導体が得られず、発光効率の高い発光素子を製造
する上で大きな問題となっていた。
は良好な結晶が得られないため、該化合物半導体そのも
のを基板として用いるホモエピタキシャル成長は困難で
ある。このため該化合物半導体の結晶成長用基板として
は、サファイア、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＳｉＣ等が
用いられ、なかでもサファイア基板が良好な結晶が得ら
れるためよく用いられる。このように成長させる結晶と
基板が異なる成長をヘテロエピタキシャル成長という。
しかしながらヘテロエピタキシャル成長では、基板と結
晶との間の格子定数差、熱膨張係数差等によりホモエピ
タキシャル成長に比べて均一性に優れ結晶品質のよい化
合物半導体が得られず、発光効率の高い発光素子を製造
する上で大きな問題となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発光
素子の輝度、発光効率を高めることができ、発光素子の
製造歩留りを向上できる均一性に優れ高品質の３−５族
化合物半導体の製造方法を提供することにある。
素子の輝度、発光効率を高めることができ、発光素子の
製造歩留りを向上できる均一性に優れ高品質の３−５族
化合物半導体の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、３−５族
化合物半導体の成長方法について鋭意検討の結果、５０
０Å／分以下の成長速度で成長した層の上に、発光層を
含む積層構造を形成すると、該発光層の均一性が向上
し、発光素子の輝度、発光効率が向上することを見いだ
し、本発明に至った。
化合物半導体の成長方法について鋭意検討の結果、５０
０Å／分以下の成長速度で成長した層の上に、発光層を
含む積層構造を形成すると、該発光層の均一性が向上
し、発光素子の輝度、発光効率が向上することを見いだ
し、本発明に至った。
【０００６】すなわち、本発明は〔１〕一般式Ｉｎx Ｇ
ａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０≦ｘ≦１、
０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半
導体を、３族有機金属化合物と分子中にＮを有する化合
物とを原料とし、有機金属気相成長法により反応管内で
成長させて製造する方法において、該３−５族化合物半
導体を成長させる前に一般式Ｇａa Ａｌb Ｎ（ただし、
ａ＋ｂ＝１、０＜ａ≦１、０≦ｂ＜１）で表される第１
の層を５００Å／分以下の成長速度で形成し、次に第１
の層の成長温度以下の温度で該３−５族化合物半導体を
成長させる工程を含むことを特徴とする３−５族化合物
半導体の製造方法に係るものである。以下、本発明を詳
細に説明する。
ａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０≦ｘ≦１、
０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半
導体を、３族有機金属化合物と分子中にＮを有する化合
物とを原料とし、有機金属気相成長法により反応管内で
成長させて製造する方法において、該３−５族化合物半
導体を成長させる前に一般式Ｇａa Ａｌb Ｎ（ただし、
ａ＋ｂ＝１、０＜ａ≦１、０≦ｂ＜１）で表される第１
の層を５００Å／分以下の成長速度で形成し、次に第１
の層の成長温度以下の温度で該３−５族化合物半導体を
成長させる工程を含むことを特徴とする３−５族化合物
半導体の製造方法に係るものである。以下、本発明を詳
細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】３−５族化合物半導体の製造方法
としては、分子線エピタキシー（以下、ＭＢＥと記すこ
とがある。）法、有機金属気相成長（以下、ＭＯＶＰＥ
と記すことがある。）法、ハイドライド気相成長（以
下、ＨＶＰＥと記すことがある。）法などが用いられて
いる。このうちＭＯＶＰＥ法とは、常圧あるいは減圧中
に置かれた基板を加熱して、３族元素を含む有機金属化
合物と５族元素を含む原料を気相状態で供給して、基板
上で熱分解反応をさせ、半導体膜を成長させる方法であ
る。ＭＯＶＰＥ法は、大面積に均一で高品質な該３−５
族化合物半導体が成長できる点で有用である。本発明の
３−５族化合物半導体の製造方法は、該ＭＯＶＰＥ法に
よる。
としては、分子線エピタキシー（以下、ＭＢＥと記すこ
とがある。）法、有機金属気相成長（以下、ＭＯＶＰＥ
と記すことがある。）法、ハイドライド気相成長（以
下、ＨＶＰＥと記すことがある。）法などが用いられて
いる。このうちＭＯＶＰＥ法とは、常圧あるいは減圧中
に置かれた基板を加熱して、３族元素を含む有機金属化
合物と５族元素を含む原料を気相状態で供給して、基板
上で熱分解反応をさせ、半導体膜を成長させる方法であ
る。ＭＯＶＰＥ法は、大面積に均一で高品質な該３−５
族化合物半導体が成長できる点で有用である。本発明の
３−５族化合物半導体の製造方法は、該ＭＯＶＰＥ法に
よる。
【０００８】本発明の３−５族化合物半導体の製造方法
では、３族原料としては、トリメチルガリウム［（ＣＨ
3 ）3 Ｇａ、以下ＴＭＧと記すことがある。］、トリエ
チルガリウム［（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｇａ、以下ＴＥＧと記す
ことがある。］等の一般式Ｒ 1 Ｒ2 Ｒ3 Ｇａ（ここでＲ
1 、Ｒ2 、Ｒ3 は低級アルキル基を示す。）で表される
トリアルキルガリウム；トリメチルアルミニウム［（Ｃ
Ｈ3 ）3 Ａｌ］、トリエチルアルミニウム［（Ｃ
2 Ｈ5 ）3 Ａｌ、以下ＴＥＡと記すことがある。］、ト
リイソブチルアルミニウム［（ｉ−Ｃ4 Ｈ9 ）3 Ａｌ］
等の一般式Ｒ1 Ｒ2 Ｒ 3 Ａｌ（ここでＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3
は低級アルキル基を示す。）で表されるトリアルキルア
ルミニウム；トリメチルアミンアラン［（ＣＨ3 ）
3 Ｎ：ＡｌＨ3 ］；トリメチルインジウム［（ＣＨ3 ）
3 Ｉｎ、以下ＴＭＩと記すことがある。］、トリエチル
インジウム［（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｉｎ］等の一般式Ｒ1 Ｒ2
Ｒ3 Ｉｎ（ここでＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 は低級アルキル基を
示す。）で表されるトリアルキルインジウム等があげら
れる。これらは単独または混合して用いられる。
では、３族原料としては、トリメチルガリウム［（ＣＨ
3 ）3 Ｇａ、以下ＴＭＧと記すことがある。］、トリエ
チルガリウム［（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｇａ、以下ＴＥＧと記す
ことがある。］等の一般式Ｒ 1 Ｒ2 Ｒ3 Ｇａ（ここでＲ
1 、Ｒ2 、Ｒ3 は低級アルキル基を示す。）で表される
トリアルキルガリウム；トリメチルアルミニウム［（Ｃ
Ｈ3 ）3 Ａｌ］、トリエチルアルミニウム［（Ｃ
2 Ｈ5 ）3 Ａｌ、以下ＴＥＡと記すことがある。］、ト
リイソブチルアルミニウム［（ｉ−Ｃ4 Ｈ9 ）3 Ａｌ］
等の一般式Ｒ1 Ｒ2 Ｒ 3 Ａｌ（ここでＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3
は低級アルキル基を示す。）で表されるトリアルキルア
ルミニウム；トリメチルアミンアラン［（ＣＨ3 ）
3 Ｎ：ＡｌＨ3 ］；トリメチルインジウム［（ＣＨ3 ）
3 Ｉｎ、以下ＴＭＩと記すことがある。］、トリエチル
インジウム［（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｉｎ］等の一般式Ｒ1 Ｒ2
Ｒ3 Ｉｎ（ここでＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 は低級アルキル基を
示す。）で表されるトリアルキルインジウム等があげら
れる。これらは単独または混合して用いられる。
【０００９】次に、５族原料としては、アンモニア、ヒ
ドラジン、メチルヒドラジン、１、１−ジメチルヒドラ
ジン、１、２−ジメチルヒドラジン、ｔ−ブチルアミ
ン、エチレンジアミンなどが挙げられる。これらは単独
または混合して用いられる。これらの原料のうち、アン
モニアとヒドラジンは分子中に炭素原子を含まないた
め、半導体中への炭素の汚染が少なく好適である。
ドラジン、メチルヒドラジン、１、１−ジメチルヒドラ
ジン、１、２−ジメチルヒドラジン、ｔ−ブチルアミ
ン、エチレンジアミンなどが挙げられる。これらは単独
または混合して用いられる。これらの原料のうち、アン
モニアとヒドラジンは分子中に炭素原子を含まないた
め、半導体中への炭素の汚染が少なく好適である。
【００１０】次に、該３−５族化合物半導体のｐ型不純
物としては、２族元素が有用である。具体的にはＭｇ、
Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｂｅが挙げられるが、このなかでは
低抵抗のｐ型のものがつくりやすいＭｇが好ましい。Ｍ
ｇ不純物の原料としては、ビスシクロペンタジエニルマ
グネシウム、ビスメチルシクロペンタジエニルマグネシ
ウム、ビスエチルシクロペンタジエニルマグネシウム、
ビスｎ−プロピルシクロペンタジエニルマグネシウム、
ビスｉ−プロピルシクロペンタジエニルマグネシウム等
の一般式（ＲＣ5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ（ここでＲはＨまたは炭
素数１以上４以下のアルキル基を示す。）で表される有
機金属化合物が適当な蒸気圧を有するために好適であ
る。
物としては、２族元素が有用である。具体的にはＭｇ、
Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｂｅが挙げられるが、このなかでは
低抵抗のｐ型のものがつくりやすいＭｇが好ましい。Ｍ
ｇ不純物の原料としては、ビスシクロペンタジエニルマ
グネシウム、ビスメチルシクロペンタジエニルマグネシ
ウム、ビスエチルシクロペンタジエニルマグネシウム、
ビスｎ−プロピルシクロペンタジエニルマグネシウム、
ビスｉ−プロピルシクロペンタジエニルマグネシウム等
の一般式（ＲＣ5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ（ここでＲはＨまたは炭
素数１以上４以下のアルキル基を示す。）で表される有
機金属化合物が適当な蒸気圧を有するために好適であ
る。
【００１１】次に、該３−５族化合物半導体のｎ型不純
物としては、４族元素と６族元素が有用である。具体的
にはＳｉ、Ｇｅ、Ｏが挙げられるが、この中では低抵抗
のｎ型がつくりやすく、原料純度の高いものが得られる
Ｓｉが好ましい。Ｓｉ不純物の原料としては、シラン
（ＳｉＨ4 ）、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）などが好適であ
る。
物としては、４族元素と６族元素が有用である。具体的
にはＳｉ、Ｇｅ、Ｏが挙げられるが、この中では低抵抗
のｎ型がつくりやすく、原料純度の高いものが得られる
Ｓｉが好ましい。Ｓｉ不純物の原料としては、シラン
（ＳｉＨ4 ）、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）などが好適であ
る。
【００１２】結晶成長用基板としては、サファイア、Ｚ
ｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＳｉＣ、スピネル（ＭｇＡｌＯ
2 ）、ＮＧＯ（ＮｄＧａＯ3 ）等が好ましいが、特にサ
ファイア基板が透明かつ大面積で良好な結晶が得られる
ため好ましい。
ｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＳｉＣ、スピネル（ＭｇＡｌＯ
2 ）、ＮＧＯ（ＮｄＧａＯ3 ）等が好ましいが、特にサ
ファイア基板が透明かつ大面積で良好な結晶が得られる
ため好ましい。
【００１３】本発明における第１の層は一般式Ｇａa Ａ
ｌb Ｎ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０＜ａ≦１、０≦ｂ＜
１）で表される層である。３族元素にＩｎを含む組成の
場合には、高品質の結晶の成長が困難で、本発明の効果
が得られないので好ましくない。本発明における第１の
層の成長速度は、５００Å／分以下であり、好ましくは
１０Å／分以上５００Å／分以下である。５００Å／分
よりも大きいと、結晶品質が低下し本発明の効果を得る
ことができず好ましくない。また、１０Å／分よりも小
さいと、成長に時間がかかり実用的でない。本発明にお
ける第１の層の好適な成長温度は、７００℃以上１２０
０℃以下であり、さらに好ましくは９００℃以上１２０
０℃以下、特に好ましくは１０００℃以上１２００℃以
下である。７００℃より低いと結晶品質が低下し好まし
くなく、また１２００℃より高いと反応炉の材質が熱的
に変化する場合があり、やはり結晶品質が低下するため
好ましくない。
ｌb Ｎ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０＜ａ≦１、０≦ｂ＜
１）で表される層である。３族元素にＩｎを含む組成の
場合には、高品質の結晶の成長が困難で、本発明の効果
が得られないので好ましくない。本発明における第１の
層の成長速度は、５００Å／分以下であり、好ましくは
１０Å／分以上５００Å／分以下である。５００Å／分
よりも大きいと、結晶品質が低下し本発明の効果を得る
ことができず好ましくない。また、１０Å／分よりも小
さいと、成長に時間がかかり実用的でない。本発明にお
ける第１の層の好適な成長温度は、７００℃以上１２０
０℃以下であり、さらに好ましくは９００℃以上１２０
０℃以下、特に好ましくは１０００℃以上１２００℃以
下である。７００℃より低いと結晶品質が低下し好まし
くなく、また１２００℃より高いと反応炉の材質が熱的
に変化する場合があり、やはり結晶品質が低下するため
好ましくない。
【００１４】本発明における第１の層の層厚の好適な範
囲は５０Å以上１μｍ以下である。５０Åよりも薄い
と、発光効率が低くなるので好ましくなく、また１μｍ
よりも厚いと成長に長時間を要し実用的でない。本発明
における第１の層は、不純物を高濃度にドープすると結
晶性が低下するので、不純物濃度は低い方がよい。具体
的には１×１０19ｃｍ-3以下が好ましく、１×１０18ｃ
ｍ-3以下がさらに好ましい。
囲は５０Å以上１μｍ以下である。５０Åよりも薄い
と、発光効率が低くなるので好ましくなく、また１μｍ
よりも厚いと成長に長時間を要し実用的でない。本発明
における第１の層は、不純物を高濃度にドープすると結
晶性が低下するので、不純物濃度は低い方がよい。具体
的には１×１０19ｃｍ-3以下が好ましく、１×１０18ｃ
ｍ-3以下がさらに好ましい。
【００１５】以下、本発明の３−５族化合物半導体の製
造方法を用いて作製した発光素子の層構造を示す図１の
例を用いて、本発明を説明する。該３−５族化合物半導
体を用いて作製した発光素子においては、該３−５族化
合物半導体からなる発光層５の下方に位置する層３は、
成長の容易さから通常ｎ型の導電性を持たせる。ｎ型の
層３はｎ電極とコンタクトをとるため、できるだけ低抵
抗である必要がある。このためにｎ型の層３には通常１
×１０18ｃｍ-3以上の高濃度のｎ型不純物をドーピング
する。しかしながら、ｎ型不純物の濃度を高くすると結
晶品質が低下する。本発明においては、ｎ型不純物濃度
が高い層３であっても、その上に本発明における第１の
層４を成長したのち、該３−５族化合物半導体からなる
発光層を含む積層構造を成長することで発光素子の効率
を上げることができる。図１の例では、本発明における
第１の層４の上に直接発光層５を設けているが、この２
つの層の間には、本発明の目的を損なわない範囲で、そ
の他の層を形成してもよい。
造方法を用いて作製した発光素子の層構造を示す図１の
例を用いて、本発明を説明する。該３−５族化合物半導
体を用いて作製した発光素子においては、該３−５族化
合物半導体からなる発光層５の下方に位置する層３は、
成長の容易さから通常ｎ型の導電性を持たせる。ｎ型の
層３はｎ電極とコンタクトをとるため、できるだけ低抵
抗である必要がある。このためにｎ型の層３には通常１
×１０18ｃｍ-3以上の高濃度のｎ型不純物をドーピング
する。しかしながら、ｎ型不純物の濃度を高くすると結
晶品質が低下する。本発明においては、ｎ型不純物濃度
が高い層３であっても、その上に本発明における第１の
層４を成長したのち、該３−５族化合物半導体からなる
発光層を含む積層構造を成長することで発光素子の効率
を上げることができる。図１の例では、本発明における
第１の層４の上に直接発光層５を設けているが、この２
つの層の間には、本発明の目的を損なわない範囲で、そ
の他の層を形成してもよい。
【００１６】ところで発光素子の発光効率を高める方法
として、ｐ型とｎ型の半導体層の間に、発光層を挟み、
発光層のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを
有する層が発光層の両側で接する構造とした、いわゆる
ダブルヘテロ構造を利用することが広く知られている。
図１の例では、発光層５の両側は第１の層４と保護層６
とで接しており、両層は発光層５よりもバンドギャップ
を大きくしたダブルへテロ構造とすることが好ましい。
本発明における３−５族化合物半導体で、ダブルヘテロ
構造により、効率良く発光層に電荷を閉じ込めるために
は、発光層５に接する２つの層のバンドギャップは発光
層５のバンドギャップより０．１ｅＶ以上大きいことが
好ましく、０．３ｅＶ以上大きいことがさらに好まし
い。本発明における３−５族化合物半導体からなる発光
層５としては、Ｉｎ組成が１０％以上の該３−５族化合
物半導体がバンドギャップを可視部にできるため表示用
途に有用である。Ａｌを含むものはＯ等の不純物を取り
込みやすく、発光層５として用いた場合、発光効率が下
がる場合がある。このような場合には、発光層５として
はＡｌを含まない一般式Ｉｎx Ｇａy Ｎ（ただし、ｘ＋
ｙ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１）で表されるものを利
用することができる。
として、ｐ型とｎ型の半導体層の間に、発光層を挟み、
発光層のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを
有する層が発光層の両側で接する構造とした、いわゆる
ダブルヘテロ構造を利用することが広く知られている。
図１の例では、発光層５の両側は第１の層４と保護層６
とで接しており、両層は発光層５よりもバンドギャップ
を大きくしたダブルへテロ構造とすることが好ましい。
本発明における３−５族化合物半導体で、ダブルヘテロ
構造により、効率良く発光層に電荷を閉じ込めるために
は、発光層５に接する２つの層のバンドギャップは発光
層５のバンドギャップより０．１ｅＶ以上大きいことが
好ましく、０．３ｅＶ以上大きいことがさらに好まし
い。本発明における３−５族化合物半導体からなる発光
層５としては、Ｉｎ組成が１０％以上の該３−５族化合
物半導体がバンドギャップを可視部にできるため表示用
途に有用である。Ａｌを含むものはＯ等の不純物を取り
込みやすく、発光層５として用いた場合、発光効率が下
がる場合がある。このような場合には、発光層５として
はＡｌを含まない一般式Ｉｎx Ｇａy Ｎ（ただし、ｘ＋
ｙ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１）で表されるものを利
用することができる。
【００１７】本発明において、第１の層の次に成長す
る、発光層として用いることができる３−５族化合物半
導体の成長温度は、第１の層の成長温度以下であること
を特徴とする。一般的には第１の層と同じ温度で成長し
てよいが、熱的安定性が十分でない場合には、第１の層
よりも低い温度で成長することが好ましい。Ｉｎを含ま
ない３−５族化合物半導体を用いた発光層の成長の場合
の成長温度は、第１の層の成長温度以下であり、かつ好
ましくは９００℃以上１２００℃以下である。Ｉｎを含
む３−５族化合物半導体を用いた発光層の成長の場合の
成長温度は、第１の層の成長温度以下であり、かつ好ま
しくは６００℃以上９００℃以下、さらに好ましくは６
５０℃以上８５０℃以下である。該３−５族化合物半導
体の成長温度が、第１の層の成長温度を超えると、該３
−５族化合物半導体の結晶性が低下するので好ましくな
く、特にＩｎを含む該３−５族化合物半導体において
は、Ｉｎの蒸気圧が大きいので、結晶からＩｎが蒸発し
て、該３−５族化合物半導体の結晶性が低下し、組成制
御が困難になるので好ましくない。
る、発光層として用いることができる３−５族化合物半
導体の成長温度は、第１の層の成長温度以下であること
を特徴とする。一般的には第１の層と同じ温度で成長し
てよいが、熱的安定性が十分でない場合には、第１の層
よりも低い温度で成長することが好ましい。Ｉｎを含ま
ない３−５族化合物半導体を用いた発光層の成長の場合
の成長温度は、第１の層の成長温度以下であり、かつ好
ましくは９００℃以上１２００℃以下である。Ｉｎを含
む３−５族化合物半導体を用いた発光層の成長の場合の
成長温度は、第１の層の成長温度以下であり、かつ好ま
しくは６００℃以上９００℃以下、さらに好ましくは６
５０℃以上８５０℃以下である。該３−５族化合物半導
体の成長温度が、第１の層の成長温度を超えると、該３
−５族化合物半導体の結晶性が低下するので好ましくな
く、特にＩｎを含む該３−５族化合物半導体において
は、Ｉｎの蒸気圧が大きいので、結晶からＩｎが蒸発し
て、該３−５族化合物半導体の結晶性が低下し、組成制
御が困難になるので好ましくない。
【００１８】該３−５族化合物半導体の格子定数は、組
成により大きく変化する。特に、ＩｎＮの格子定数はＧ
ａＮまたはＡｌＮに対して約１２％またはそれ以上大き
い。このため、該３−５族化合物半導体の各層の組成に
よっては、層と層との間の格子定数に大きな差が生じる
ことがある。大きな格子不整合がある場合、結晶に欠陥
が生じる場合があり、結晶性を低下させる原因となる。
格子不整合による欠陥の発生を抑えるためには、格子不
整合による歪みの大きさに応じて層の厚さを小さくしな
ければならない。好ましい厚さの範囲は歪みの大きさに
依存する。Ｇａa Ａｌb Ｎ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、
ａ＋ｂ＝１）上にＩｎを１０％以上含む該３−５族化合
物半導体を積層する場合には、Ｉｎを含む層の好ましい
厚さは５Å以上５００Å以下であり、さらに好ましい厚
みの範囲は５Å以上９０Å以下である。Ｉｎを含む層の
厚さが５Åより小さい場合、発光効率が充分でなくな
り、また５００Åより大きい場合、欠陥が発生しやはり
発光効率が充分でなくなるので好ましくない。発光層と
して機能する層は、１層でもよく、複数の層であっても
よい。図１の例では発光層は１層であるが、発光層とし
て機能する層が複数の層である例としては、２つ以上の
発光層がこれよりバンドギャップの大きい層と積層され
ている構造が挙げられる。
成により大きく変化する。特に、ＩｎＮの格子定数はＧ
ａＮまたはＡｌＮに対して約１２％またはそれ以上大き
い。このため、該３−５族化合物半導体の各層の組成に
よっては、層と層との間の格子定数に大きな差が生じる
ことがある。大きな格子不整合がある場合、結晶に欠陥
が生じる場合があり、結晶性を低下させる原因となる。
格子不整合による欠陥の発生を抑えるためには、格子不
整合による歪みの大きさに応じて層の厚さを小さくしな
ければならない。好ましい厚さの範囲は歪みの大きさに
依存する。Ｇａa Ａｌb Ｎ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、
ａ＋ｂ＝１）上にＩｎを１０％以上含む該３−５族化合
物半導体を積層する場合には、Ｉｎを含む層の好ましい
厚さは５Å以上５００Å以下であり、さらに好ましい厚
みの範囲は５Å以上９０Å以下である。Ｉｎを含む層の
厚さが５Åより小さい場合、発光効率が充分でなくな
り、また５００Åより大きい場合、欠陥が発生しやはり
発光効率が充分でなくなるので好ましくない。発光層と
して機能する層は、１層でもよく、複数の層であっても
よい。図１の例では発光層は１層であるが、発光層とし
て機能する層が複数の層である例としては、２つ以上の
発光層がこれよりバンドギャップの大きい層と積層され
ている構造が挙げられる。
【００１９】発光素子に利用される発光には、ドーピン
グした不純物の発光を利用する不純物発光と、半導体の
バンド間遷移を利用するバンド間発光がある。一般的に
不純物発光を利用した発光素子は、発光スペクトルの幅
が広く、バンド間発光を利用した発光素子は、発光スペ
クトルの幅が狭いという特徴がある。また、不純物発光
を利用した発光素子は原理的に高い発光効率を達成でき
ず、高出力化が難しいという問題があるのに対し、バン
ド間発光を利用した発光素子は、原理的に高い発光効率
が期待できる。しかし、バンド間発光は不純物発光より
も結晶性に敏感であるため、より高品質の結晶が必要で
ある。本発明により、高品質の結晶を作製できることか
ら、不純物発光でもバンド間発光でも利用できるが、不
純物発光を用いる場合よりも、バンド間発光を用いる発
光素子に対してその効果がより顕著である。
グした不純物の発光を利用する不純物発光と、半導体の
バンド間遷移を利用するバンド間発光がある。一般的に
不純物発光を利用した発光素子は、発光スペクトルの幅
が広く、バンド間発光を利用した発光素子は、発光スペ
クトルの幅が狭いという特徴がある。また、不純物発光
を利用した発光素子は原理的に高い発光効率を達成でき
ず、高出力化が難しいという問題があるのに対し、バン
ド間発光を利用した発光素子は、原理的に高い発光効率
が期待できる。しかし、バンド間発光は不純物発光より
も結晶性に敏感であるため、より高品質の結晶が必要で
ある。本発明により、高品質の結晶を作製できることか
ら、不純物発光でもバンド間発光でも利用できるが、不
純物発光を用いる場合よりも、バンド間発光を用いる発
光素子に対してその効果がより顕著である。
【００２０】不純物発光の場合、発光波長は発光層の３
族元素の組成と不純物元素により決まる。この場合、発
光層のＩｎ組成は５％以上が好ましい。Ｉｎ組成が５％
より小さい場合、発光する光はほとんど紫外線であり、
充分な明るさを感じることができない。Ｉｎ組成を増や
すにつれて発光波長が長くなり、発光波長を紫から青、
緑へと調整できる。不純物発光に適した不純物として
は、２族元素が好ましい。２族元素のなかでは、Ｍｇ、
Ｚｎ、Ｃｄをドープした場合、発光効率が高いので好適
である。特にＺｎが好ましい。これらの元素の濃度は、
１０18〜１０22ｃｍ-3が好ましい。発光層はこれらの２
族元素とともにＳｉまたはＧｅを同時にドープしてもよ
い。Ｓｉ、Ｇｅの好ましい濃度範囲は１０18〜１０22ｃ
ｍ-3である。
族元素の組成と不純物元素により決まる。この場合、発
光層のＩｎ組成は５％以上が好ましい。Ｉｎ組成が５％
より小さい場合、発光する光はほとんど紫外線であり、
充分な明るさを感じることができない。Ｉｎ組成を増や
すにつれて発光波長が長くなり、発光波長を紫から青、
緑へと調整できる。不純物発光に適した不純物として
は、２族元素が好ましい。２族元素のなかでは、Ｍｇ、
Ｚｎ、Ｃｄをドープした場合、発光効率が高いので好適
である。特にＺｎが好ましい。これらの元素の濃度は、
１０18〜１０22ｃｍ-3が好ましい。発光層はこれらの２
族元素とともにＳｉまたはＧｅを同時にドープしてもよ
い。Ｓｉ、Ｇｅの好ましい濃度範囲は１０18〜１０22ｃ
ｍ-3である。
【００２１】バンド間発光による発光素子を実現するた
めには、発光層に含まれる不純物の量を低く抑えなけれ
ばならない。具体的には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｚｎおよ
びＣｄの各元素について、濃度が１０19ｃｍ-3以下が好
ましく、さらに好ましくは１０18ｃｍ-3以下である。バ
ンド間発光の場合、発光色は第３の層の３族元素の組成
で決まる。可視部で発光させる場合、Ｉｎ組成は１０％
以上が好ましい。Ｉｎ組成が１０％より小さい場合、発
光する光はほとんど紫外線であり、充分な明るさを感じ
ることができない。Ｉｎ組成が増えるにつれて発光波長
が長くなり、発光波長を紫から青、緑へと調整できる。
めには、発光層に含まれる不純物の量を低く抑えなけれ
ばならない。具体的には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｚｎおよ
びＣｄの各元素について、濃度が１０19ｃｍ-3以下が好
ましく、さらに好ましくは１０18ｃｍ-3以下である。バ
ンド間発光の場合、発光色は第３の層の３族元素の組成
で決まる。可視部で発光させる場合、Ｉｎ組成は１０％
以上が好ましい。Ｉｎ組成が１０％より小さい場合、発
光する光はほとんど紫外線であり、充分な明るさを感じ
ることができない。Ｉｎ組成が増えるにつれて発光波長
が長くなり、発光波長を紫から青、緑へと調整できる。
【００２２】発光層がＩｎを含む場合、熱的な安定性が
充分でなく、結晶成長中、または半導体プロセスで劣化
を起こす場合がある。このような発光層の劣化を防止す
る目的のために発光層と発光層の上のｐ型層の間に、図
１における保護層６を入れる場合がある。充分な保護機
能をもたせるためには、保護層６のＩｎ組成は１０％以
下、Ａｌ組成は５％以上が好ましい。さらに好ましくは
Ｉｎ組成が５％以下、Ａｌ組成が１０％以上である。保
護層６の膜厚は１０Å以上１μｍ以下が好ましい。保護
層６の膜厚が１０Åより小さいと充分な効果が得られな
い。また、１μｍより大きい場合には発光効率が減少す
るので好ましくない。さらに好ましくは、５０Å以上５
０００Å以下である。
充分でなく、結晶成長中、または半導体プロセスで劣化
を起こす場合がある。このような発光層の劣化を防止す
る目的のために発光層と発光層の上のｐ型層の間に、図
１における保護層６を入れる場合がある。充分な保護機
能をもたせるためには、保護層６のＩｎ組成は１０％以
下、Ａｌ組成は５％以上が好ましい。さらに好ましくは
Ｉｎ組成が５％以下、Ａｌ組成が１０％以上である。保
護層６の膜厚は１０Å以上１μｍ以下が好ましい。保護
層６の膜厚が１０Åより小さいと充分な効果が得られな
い。また、１μｍより大きい場合には発光効率が減少す
るので好ましくない。さらに好ましくは、５０Å以上５
０００Å以下である。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 実施例１ ＭＯＶＰＥ法により図１に示す構造の３−５族化合物半
導体を作製し、これから発光素子を作製した。基板とし
ては２５ｍｍ×２５ｍｍの大きさのサファイアＣ面を鏡
面研磨したものを有機洗浄して用いた。成長は低温成長
バッファ層を用いる２段階成長法によった。基板温度６
００℃で、水素をキャリアガスとし、ＴＭＧとアンモニ
アを供給して膜厚５００ÅのＧａＮのバッファ層２を形
成した。次に基板温度を１１００℃まで上げ、該バッフ
ァ層２の上に、ＴＭＧを流量１．０ｓｃｃｍ、アンモニ
アを流量４ｓｌｍ、および濃度１ｐｐｍのシランガスを
５０ｓｃｃｍ供給して、成長速度１０００Å／分でＳｉ
を不純物とするｎ型キャリア濃度１×１０19／ｃｍ3 、
膜厚約３μｍのＧａＮ層３を成長した。さらに同じ温度
でＴＭＧを流量０. ２ｓｃｃｍ、アンモニアを４ｓｌｍ
供給して、成長速度を２００Å／分として、ｎ型キャリ
ア濃度１×１０16ｃｍ-3、膜厚１５００Åのノンドープ
のＧａＮ層４を成長した。
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 実施例１ ＭＯＶＰＥ法により図１に示す構造の３−５族化合物半
導体を作製し、これから発光素子を作製した。基板とし
ては２５ｍｍ×２５ｍｍの大きさのサファイアＣ面を鏡
面研磨したものを有機洗浄して用いた。成長は低温成長
バッファ層を用いる２段階成長法によった。基板温度６
００℃で、水素をキャリアガスとし、ＴＭＧとアンモニ
アを供給して膜厚５００ÅのＧａＮのバッファ層２を形
成した。次に基板温度を１１００℃まで上げ、該バッフ
ァ層２の上に、ＴＭＧを流量１．０ｓｃｃｍ、アンモニ
アを流量４ｓｌｍ、および濃度１ｐｐｍのシランガスを
５０ｓｃｃｍ供給して、成長速度１０００Å／分でＳｉ
を不純物とするｎ型キャリア濃度１×１０19／ｃｍ3 、
膜厚約３μｍのＧａＮ層３を成長した。さらに同じ温度
でＴＭＧを流量０. ２ｓｃｃｍ、アンモニアを４ｓｌｍ
供給して、成長速度を２００Å／分として、ｎ型キャリ
ア濃度１×１０16ｃｍ-3、膜厚１５００Åのノンドープ
のＧａＮ層４を成長した。
【００２４】次に、基板温度を８１５℃まで下げ、キャ
リアガスを窒素に換え、ＴＥＧ、ＴＭＩおよびアンモニ
アをそれぞれ０．０４ｓｃｃｍ、０．０４ｓｃｃｍ、４
ｓｌｍ供給して、発光層であるＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ層５
を９０秒間成長した。さらに、同じ温度にてＴＥＧ、Ｔ
ＥＡおよびアンモニアをそれぞれ０．０３２ｓｃｃｍ、
０．００８ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給して、保護層である
Ｇａ0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層６を１０分間成長した。なお、こ
の２層の層厚に関しては、同一の条件でさらに長い時間
成長した層の厚さから求めた成長速度が３３Å／分、３
０Å／分であるので、上記成長時間から求められる層厚
はそれぞれ５０Å、３００Åである。
リアガスを窒素に換え、ＴＥＧ、ＴＭＩおよびアンモニ
アをそれぞれ０．０４ｓｃｃｍ、０．０４ｓｃｃｍ、４
ｓｌｍ供給して、発光層であるＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ層５
を９０秒間成長した。さらに、同じ温度にてＴＥＧ、Ｔ
ＥＡおよびアンモニアをそれぞれ０．０３２ｓｃｃｍ、
０．００８ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給して、保護層である
Ｇａ0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層６を１０分間成長した。なお、こ
の２層の層厚に関しては、同一の条件でさらに長い時間
成長した層の厚さから求めた成長速度が３３Å／分、３
０Å／分であるので、上記成長時間から求められる層厚
はそれぞれ５０Å、３００Åである。
【００２５】次に、基板温度を１１００℃まで上げ、Ｔ
ＭＧ、Ｃｐ2 Ｍｇ、およびアンモニアを供給してＭｇを
ドープしたＧａＮ層７を５０００Å成長した。以上によ
り作製した３−５族化合物半導体試料を反応炉から取り
出したのち、窒素中で８００℃、２０分アニール処理を
施し、ＭｇをドープしたＧａＮ層を低抵抗のｐ型層にし
た。こうして得た試料に常法により電極を形成し、ＬＥ
Ｄ素子を作製した。ＬＥＤは２ｍｍ間隔に作製し、発光
部は直径２００μｍの円状である。ｐ電極としてＮｉ−
Ａｕ合金、ｎ電極としてＡｌを用いた。ＬＥＤに順方向
に電流を流したところ、プロセスの不具合によるものを
除いて全て明瞭な青色発光を示した。最高輝度を示した
素子は、発光ピーク波長４４３０Åで、２０ｍＡでの効
率は０．６１％、輝度は１３１ｍｃｄであった。
ＭＧ、Ｃｐ2 Ｍｇ、およびアンモニアを供給してＭｇを
ドープしたＧａＮ層７を５０００Å成長した。以上によ
り作製した３−５族化合物半導体試料を反応炉から取り
出したのち、窒素中で８００℃、２０分アニール処理を
施し、ＭｇをドープしたＧａＮ層を低抵抗のｐ型層にし
た。こうして得た試料に常法により電極を形成し、ＬＥ
Ｄ素子を作製した。ＬＥＤは２ｍｍ間隔に作製し、発光
部は直径２００μｍの円状である。ｐ電極としてＮｉ−
Ａｕ合金、ｎ電極としてＡｌを用いた。ＬＥＤに順方向
に電流を流したところ、プロセスの不具合によるものを
除いて全て明瞭な青色発光を示した。最高輝度を示した
素子は、発光ピーク波長４４３０Åで、２０ｍＡでの効
率は０．６１％、輝度は１３１ｍｃｄであった。
【００２６】比較例１ ノンドープ層の成長速度を２００Å／分にかえて１００
０Å／分として作製したことを除いては、実施例１と同
様にして、比較用の３−５族化合物半導体、およびＬＥ
Ｄを作製した。プロセスの不具合のあるＬＥＤを除いて
通電試験を行なったところ、発光パターンに不均一性が
見られ、２８個中３個のＬＥＤが発光しなかった。発光
したＬＥＤのうち最高輝度を示した素子は、発光波長４
１５５Åの青紫色発光を示したが、２０ｍＡでの発光効
率は０．１６％、輝度１３ｍｃｄであった。図３に実施
例１と比較例１で作製した試料のエピタキシャル基板面
内での、プロセスの不具合によるものを除いたＬＥＤ
の、順方向電圧１０Ｖにおける電流値の分布を示す。実
施例１の試料では、多くの素子が５０ｍＡから７０ｍＡ
の範囲の電流値を示すのに対し、比較例１の試料では、
１０ｍＡから９０ｍＡまでの電流値を示し、分布が大き
くなっている。この図から、本発明の製造方法による
と、ウエーハー面内の化合物半導体結晶の均一性が向上
する効果があることがわかる。
０Å／分として作製したことを除いては、実施例１と同
様にして、比較用の３−５族化合物半導体、およびＬＥ
Ｄを作製した。プロセスの不具合のあるＬＥＤを除いて
通電試験を行なったところ、発光パターンに不均一性が
見られ、２８個中３個のＬＥＤが発光しなかった。発光
したＬＥＤのうち最高輝度を示した素子は、発光波長４
１５５Åの青紫色発光を示したが、２０ｍＡでの発光効
率は０．１６％、輝度１３ｍｃｄであった。図３に実施
例１と比較例１で作製した試料のエピタキシャル基板面
内での、プロセスの不具合によるものを除いたＬＥＤ
の、順方向電圧１０Ｖにおける電流値の分布を示す。実
施例１の試料では、多くの素子が５０ｍＡから７０ｍＡ
の範囲の電流値を示すのに対し、比較例１の試料では、
１０ｍＡから９０ｍＡまでの電流値を示し、分布が大き
くなっている。この図から、本発明の製造方法による
と、ウエーハー面内の化合物半導体結晶の均一性が向上
する効果があることがわかる。
【００２７】実施例２、３、４ 実施例１において、成長速度を２００Å／分に小さくし
た層の厚さを、１５００Åに代えて、１００Å（実施例
２）、３００Å（実施例３）、１０００Å（実施例４）
としたこと以外は、実施例１と同様にして、３−５族化
合物半導体およびＬＥＤを作製した。これらの試料につ
いて実施例１と同様に通電試験を行なったところ、均一
性よく明瞭な青色の発光を示した。各試料における最高
輝度を示した素子の、２０ｍＡでの効率、発光波長、輝
度を表１に示す。
た層の厚さを、１５００Åに代えて、１００Å（実施例
２）、３００Å（実施例３）、１０００Å（実施例４）
としたこと以外は、実施例１と同様にして、３−５族化
合物半導体およびＬＥＤを作製した。これらの試料につ
いて実施例１と同様に通電試験を行なったところ、均一
性よく明瞭な青色の発光を示した。各試料における最高
輝度を示した素子の、２０ｍＡでの効率、発光波長、輝
度を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】比較例２ ノンドープ層の層厚を１０００Åにかえて２０００Åと
したこと以外は、比較例１と同様にして比較用の３−５
族化合物半導体、およびＬＥＤを作製した。これに電流
を流したところ、最高輝度を示した素子は、発光ピーク
波長４２００Åの青紫色発光を示したが、２０ｍＡでの
発光効率は０．０７６％、輝度１６ｍｃｄであった。図
２にノンドープ層の層厚と、２０ｍＡでの発光効率の関
係を示す。ノンドープ層の成長速度が２００Å／分の場
合の方が、１０００Å／分の場合よりも高い発光効率が
得られることがわかる。
したこと以外は、比較例１と同様にして比較用の３−５
族化合物半導体、およびＬＥＤを作製した。これに電流
を流したところ、最高輝度を示した素子は、発光ピーク
波長４２００Åの青紫色発光を示したが、２０ｍＡでの
発光効率は０．０７６％、輝度１６ｍｃｄであった。図
２にノンドープ層の層厚と、２０ｍＡでの発光効率の関
係を示す。ノンドープ層の成長速度が２００Å／分の場
合の方が、１０００Å／分の場合よりも高い発光効率が
得られることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】本発明の３−５族化合物半導体の製造方
法により、均一性に優れ結晶性に優れた３−５族化合物
半導体を得ることができ、該化合物半導体を用いること
により、不純物発光のみならずバンド間発光を利用した
発光素子の輝度および発光効率を向上でき、また歩留り
よく発光素子を製造できる。特にダブルへテロ構造を作
製することにより、輝度および発光効率の向上した、ダ
ブルへテロ構造の発光素子が歩留りよく作製できるた
め、きわめて有用であり工業的価値が大きい。
法により、均一性に優れ結晶性に優れた３−５族化合物
半導体を得ることができ、該化合物半導体を用いること
により、不純物発光のみならずバンド間発光を利用した
発光素子の輝度および発光効率を向上でき、また歩留り
よく発光素子を製造できる。特にダブルへテロ構造を作
製することにより、輝度および発光効率の向上した、ダ
ブルへテロ構造の発光素子が歩留りよく作製できるた
め、きわめて有用であり工業的価値が大きい。
【図１】本発明により製造された３−５族化合物半導体
を含む構造の１例を示す図。
を含む構造の１例を示す図。
【図２】ノンドープ層の層厚と２０ｍＡでの発光効率の
関係を示す図。
関係を示す図。
【図３】順方向電圧１０Ｖにおける電流値の分布を示す
図。
図。
１……サファイア基板 ２……ＧａＮバッファ層 ３……ｎ型ＧａＮ：Ｓｉ層 ４……第１の層であるノンドープＧａＮ層 ５……Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１，０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）層〔発光
層〕 ６……Ｇａa Ａｌb Ｎ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、ａ＋
ｂ＝１）層〔保護層〕 ７……ｐ型ＧａＮ：Ｍｇ層
１，０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）層〔発光
層〕 ６……Ｇａa Ａｌb Ｎ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、ａ＋
ｂ＝１）層〔保護層〕 ７……ｐ型ＧａＮ：Ｍｇ層
Claims (4)
- 【請求項１】一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１，０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）
で表される３−５族化合物半導体を、３族有機金属化合
物と分子中にＮを有する化合物とを原料とし、有機金属
気相成長法により反応管内で成長させて製造する方法に
おいて、該３−５族化合物半導体を成長させる前に一般
式Ｇａa Ａｌb Ｎ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０＜ａ≦１、
０≦ｂ＜１）で表される第１の層を５００Å／分以下の
成長速度で形成し、次に第１の層の成長温度以下の温度
で該３−５族化合物半導体を成長させる工程を含むこと
を特徴とする３−５族化合物半導体の製造方法。 - 【請求項２】第１の層の層厚が５０Å以上１μｍ以下で
あることを特徴とする請求項１記載の３−５族化合物半
導体の製造方法。 - 【請求項３】３−５族化合物半導体の層厚が５Å以上９
０Å以下であることを特徴とする請求項１または２記載
の３−５族化合物半導体の製造方法。 - 【請求項４】３−５族化合物半導体に含まれるＳｉ、Ｇ
ｅ、Ｍｇ、ＺｎおよびＣｄの各元素の濃度がいずれも１
×１０19ｃｍ-3以下であることを特徴とする請求項１、
２、３または４記載の３−５族化合物半導体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21328095A JPH0997921A (ja) | 1995-07-21 | 1995-08-22 | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18587795 | 1995-07-21 | ||
| JP7-185877 | 1995-07-21 | ||
| JP21328095A JPH0997921A (ja) | 1995-07-21 | 1995-08-22 | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0997921A true JPH0997921A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=26503381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21328095A Pending JPH0997921A (ja) | 1995-07-21 | 1995-08-22 | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0997921A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000133883A (ja) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| JP2002164573A (ja) * | 1997-11-18 | 2002-06-07 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
| JP2002164572A (ja) * | 1997-07-25 | 2002-06-07 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子 |
| US7033436B2 (en) | 2001-04-12 | 2006-04-25 | Sony Corporation | Crystal growth method for nitride semiconductor and formation method for semiconductor device |
| KR100604617B1 (ko) * | 1997-08-04 | 2006-10-24 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | Ⅲ-ⅴ족화합물반도체의제조방법 |
| US7193246B1 (en) | 1998-03-12 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| USRE42074E1 (en) | 1996-04-26 | 2011-01-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of light emitting device |
| JP2017224841A (ja) * | 2017-08-09 | 2017-12-21 | 創光科学株式会社 | 窒化物半導体紫外線発光素子 |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP21328095A patent/JPH0997921A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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