JPH10144612A - Growth of semiconductor - Google Patents

Growth of semiconductor

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JPH10144612A
JPH10144612A JP30206996A JP30206996A JPH10144612A JP H10144612 A JPH10144612 A JP H10144612A JP 30206996 A JP30206996 A JP 30206996A JP 30206996 A JP30206996 A JP 30206996A JP H10144612 A JPH10144612 A JP H10144612A
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nitride
gan
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弘治 河合
Masao Ikeda
昌夫 池田
Fumihiko Nakamura
中村  文彦
Shigeki Hashimoto
茂樹 橋本
Yasunori Asazuma
庸紀 朝妻
Katsunori Yanashima
克典 簗嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for growing a semiconductor device which can deteriorate such a first nitride family-III-V compound semiconductor layer containing In as a GaInN layer when it is necessary to grow a second nitride family-II-V compound semiconductor layer not containing In on the first compound semiconductor layer at a growth temperature higher than the growth temperature than that of the first compound semiconductor layer. SOLUTION: In a method for manufacturing a GaN semiconductor laser, a growth temperature of a p type AlGaN cladding layer 29 and a p type GaN contact layer 30, which are provided above a GaInN active layer 26 and which is necessary to be grown at a growth temperature higher than that of the active layer, is set to be above the growth temperature of the active layer 26 and below 980 deg.C, e.g. between 930 and 960 deg.C. Preferably, prior to growth of the cladding layer 29, an underlying layer is previously covered with a p type AlGaN cap layer 28 which was grown at a growth temperature equal to or lower than the growth temperature of the active layer 26.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体の成長方
法に関し、特に、GaInN層などのInを含む窒化物
系III−V族化合物半導体層上にその成長温度よりも
高い成長温度でInを含まない別の窒化物系III−V
族化合物半導体層を成長させる必要がある半導体装置、
例えば半導体発光素子の製造に適用して好適なものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for growing a semiconductor, and more particularly to a method for growing a nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In, such as a GaInN layer, at a growth temperature higher than the growth temperature. Not another nitride III-V
A semiconductor device that needs to grow a group III compound semiconductor layer,
For example, it is suitable for application to the manufacture of a semiconductor light emitting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】GaN、AlGaN、GaInNなどの
窒化物(ナイトライド)系III−V族化合物半導体
は、その禁制帯幅が1.8eVから6.2eVに亘って
おり、赤外から紫外線の発光が可能な発光素子の実現が
理論上可能であるため、近年、活発に研究開発が行われ
ている。
2. Description of the Related Art Nitride (nitride) -based III-V compound semiconductors such as GaN, AlGaN, and GaInN have band gaps ranging from 1.8 eV to 6.2 eV, and emit infrared to ultraviolet light. Since it is theoretically possible to realize a light-emitting element that can perform light emission, research and development have been actively conducted in recent years.

【0003】この窒化物系III−V族化合物半導体に
より発光ダイオードや半導体レーザを製造する場合に
は、GaN、AlGaN、GaInNなどを多層に積層
し、発光層、すなわち活性層をn型クラッド層およびp
型クラッド層によりはさんだ構造を形成する必要があ
る。
In the case of manufacturing a light emitting diode or a semiconductor laser using this nitride III-V compound semiconductor, GaN, AlGaN, GaInN, etc. are laminated in multiple layers, and the light emitting layer, that is, the active layer is an n-type cladding layer and an active layer. p
It is necessary to form a structure sandwiched between the mold cladding layers.

【0004】このようなGaN系半導体発光素子の製造
には、もっぱら有機金属化学気相成長(MOCVD)法
が用いられているが、このMOCVD法による結晶成長
の基本技術としては、低温成長によるバッファ層の導入
(Appl.Phys.Lett.,48,353(1986)およびJpn.J.Appl.Phy
s.,30,L1620(1991))と、p型GaN層の成長技術(Jpn.
J.Appl.Phys.,28,L2112(1989) およびJpn.J.Appl.Phy
s.,31,L139(1992)) とが挙げられる。また、活性層とし
て用いられるGaInN層の成長には、低温でしかも水
素の少ない条件が良好であることが報告されている(J.E
lectronic Materials,21(2),157(1992))。そして、これ
らの基本技術の開発によって、青色ないし緑色で発光可
能なGaN系発光ダイオードや、400nm台の発光波
長で室温パルス発振可能なGaN系半導体レーザが開発
され、GaN系発光ダイオードについてはすでに実用化
されている。
[0004] Metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) is used exclusively for the manufacture of such GaN-based semiconductor light-emitting devices. The basic technology of crystal growth by the MOCVD method is a buffer formed by low-temperature growth. Introduction of layers (Appl. Phys. Lett., 48, 353 (1986) and Jpn. J. Appl. Phy
s., 30, L1620 (1991)) and p-type GaN layer growth technology (Jpn.
J.Appl.Phys., 28, L2112 (1989) and Jpn.J.Appl.Phy
s., 31, L139 (1992)). Also, it has been reported that the growth of a GaInN layer used as an active layer is favorable under low-temperature and low-hydrogen conditions (JE).
electronic Materials, 21 (2), 157 (1992)). The development of these basic technologies has led to the development of GaN-based light-emitting diodes that can emit blue or green light and GaN-based semiconductor lasers that can oscillate at room temperature with an emission wavelength on the order of 400 nm. Has been

【0005】GaN系半導体レーザを製造するために現
在用いられているMOCVD法による結晶成長の標準的
なプロセスは、次の通りである。
[0005] A standard process of crystal growth by MOCVD currently used for manufacturing a GaN-based semiconductor laser is as follows.

【0006】すなわち、まず、c面サファイア基板をH
2 ガス中において1050℃で10分間熱処理すること
により、このc面サファイア基板の表面をサーマルクリ
ーニングする。次に、基板温度を510℃に下げた後、
このc面サファイア基板上にGaNバッファ層を成長さ
せる。次に、成長温度を1020℃に上昇させた後、c
面サファイア基板上にn型GaNコンタクト層、n型A
lGaNクラッド層およびn型GaN光導波層を順次成
長させる。次に、成長温度を800℃に下げた後、c面
サファイア基板上にGaInN活性層を成長させる。次
に、成長温度を1020℃に上昇させた後、c面サファ
イア基板上にp型GaN光導波層、p型AlGaNクラ
ッド層およびp型GaNコンタクト層を順次成長させ
る。
That is, first, a c-plane sapphire substrate is
The surface of the c-plane sapphire substrate is thermally cleaned by performing a heat treatment at 1050 ° C. for 10 minutes in two gases. Next, after lowering the substrate temperature to 510 ° C.
A GaN buffer layer is grown on the c-plane sapphire substrate. Next, after increasing the growth temperature to 1020 ° C., c
N-type GaN contact layer on planar sapphire substrate, n-type A
An lGaN cladding layer and an n-type GaN optical waveguide layer are sequentially grown. Next, after lowering the growth temperature to 800 ° C., a GaInN active layer is grown on the c-plane sapphire substrate. Next, after increasing the growth temperature to 1020 ° C., a p-type GaN optical waveguide layer, a p-type AlGaN cladding layer, and a p-type GaN contact layer are sequentially grown on a c-plane sapphire substrate.

【0007】ここで、n型GaNコンタクト層、n型A
lGaNクラッド層、n型GaN光導波層、p型GaN
光導波層、p型AlGaNクラッド層およびp型GaN
コンタクト層の成長温度を1020℃としているのは、
良好な結晶性を有するGaN系半導体層の成長にはこの
程度の高温が適しているからである。一方、GaInN
活性層の成長時に成長温度を800℃に下げているの
は、GaInNのNの解離圧が非常に大きく、GaNや
AlGaNの成長温度である1020℃では成長させる
ことができないからである。
Here, an n-type GaN contact layer, an n-type A
lGaN cladding layer, n-type GaN optical waveguide layer, p-type GaN
Optical waveguide layer, p-type AlGaN cladding layer and p-type GaN
The growth temperature of the contact layer is set to 1020 ° C.
This is because such a high temperature is suitable for growing a GaN-based semiconductor layer having good crystallinity. On the other hand, GaInN
The reason why the growth temperature is lowered to 800 ° C. during the growth of the active layer is that the dissociation pressure of N of GaInN is so large that it cannot be grown at the growth temperature of GaN or AlGaN of 1020 ° C.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなプロセスで製造されるGaN系半導体レーザにお
いて現在報告されているしきい値電流密度は3〜10k
A/cm2 であり、理論的予想よりかなり大きく、室温
連続発振の達成にはさらなるしきい値電流密度の低減が
必要とされている。
However, currently reported threshold current densities of GaN-based semiconductor lasers manufactured by the above-described process are 3 to 10 k.
A / cm 2, which is much larger than the theoretical expectation, the achievement of room temperature continuous oscillation requires a further reduction in threshold current density.

【0009】本発明者は、その原因を究明すべく種々検
討を行った結果、上述のプロセスで製造されるGaN系
半導体レーザのしきい値電流密度が高い理由としては、
レーザ構造の最適化がなされていないこともあるが、そ
のほかにそのGaInN活性層の品質、特に光学品質が
低く、このGaInN層からの発光強度が理論的予想よ
りもかなり低いことを見い出した。そして、その原因に
ついて検討を進めた結果、GaInN活性層の成長後に
p型GaN光導波層、p型AlGaNクラッド層および
p型GaNコンタクト層を成長させる際に成長温度を1
020℃に上昇させたときに、そのGaInN活性層か
らInNが分解することにより劣化が生じることを見い
出した。したがって、GaN系半導体レーザのしきい値
電流密度の低減を図るためには、GaInN活性層の劣
化を抑えることが重要である。
The present inventor has conducted various studies to determine the cause. As a result, the reason why the threshold current density of the GaN-based semiconductor laser manufactured by the above-described process is high is as follows.
Although the laser structure may not be optimized, it has been found that the quality of the GaInN active layer, particularly the optical quality, is low and that the emission intensity from the GaInN layer is considerably lower than theoretically expected. As a result of studying the cause, the growth temperature was set to 1 when growing the p-type GaN optical waveguide layer, the p-type AlGaN cladding layer, and the p-type GaN contact layer after growing the GaInN active layer.
When the temperature was increased to 020 ° C., it was found that degradation was caused by decomposition of InN from the GaInN active layer. Therefore, in order to reduce the threshold current density of the GaN-based semiconductor laser, it is important to suppress the deterioration of the GaInN active layer.

【0010】以上は、GaInN活性層の劣化について
であるが、同様な劣化は、Inを含む窒化物系III−
V族化合物半導体層全般に起こり得るものである。
The above description relates to the deterioration of the GaInN active layer. The same deterioration is caused by the nitride III-
This can occur in the entire group V compound semiconductor layer.

【0011】したがって、この発明の目的は、GaIn
N層などのInを含む窒化物系III−V族化合物半導
体層上にその成長温度よりも高い成長温度でInを含ま
ない別の窒化物系III−V族化合物半導体層を成長さ
せる必要がある場合に、そのInを含む窒化物系III
−V族化合物半導体層の劣化を防止することができる半
導体の成長方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a GaIn
It is necessary to grow another nitride-based III-V compound semiconductor layer containing no In on the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In such as an N layer at a growth temperature higher than its growth temperature. In the case, the nitride-based III containing In
An object of the present invention is to provide a method for growing a semiconductor, which can prevent deterioration of a -V compound semiconductor layer.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明による半導体の成長方法は、Inを含む窒
化物系III−V族化合物半導体層上にInを含まない
窒化物系III−V族化合物半導体層を気相成長させる
ようにした半導体の成長方法において、Inを含まない
窒化物系III−V族化合物半導体層の成長温度を、I
nを含む窒化物系III−V族化合物半導体層の成長温
度以上980℃以下にするようにしたことを特徴とする
ものである。
In order to achieve the above object, a method for growing a semiconductor according to the present invention is directed to a method for growing a nitride-based III-V compound semiconductor containing no In-containing nitride-based III-V compound semiconductor layer. In a semiconductor growth method in which a group V compound semiconductor layer is vapor-phase grown, the growth temperature of a nitride-based III-V compound semiconductor layer not containing In is set to I
The growth temperature of the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing n is set to be higher than or equal to 980 ° C.

【0013】この発明においては、好適には、Inを含
まない窒化物系III−V族化合物半導体層を気相成長
させる前に、Inを含む窒化物系III−V族化合物半
導体層の成長温度とほぼ等しいかまたはより低い成長温
度で気相成長されたAlGaNからなる保護膜により下
地の表面を覆っておく。この場合には、下地のInを含
む窒化物系III−V族化合物半導体層がこのAlGa
Nからなる保護膜により直接的または間接的に覆われる
ことにより、このInを含む窒化物系III−V族化合
物半導体層のInNの分解を有効に抑えることができる
ので、その劣化をより有効に防止することができ、ある
いは、Inを含まない窒化物系III−V族化合物半導
体層の成長温度を高めに設定することができる。
In the present invention, preferably, before growing the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing no In, the growth temperature of the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In is preferably increased. The surface of the underlayer is covered with a protective film made of AlGaN grown at a growth temperature substantially equal to or lower than the above. In this case, the nitride-based III-V group compound semiconductor layer containing In as a base layer is
By being directly or indirectly covered with the protective film made of N, the decomposition of InN in the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In can be effectively suppressed. This can be prevented, or the growth temperature of the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing no In can be set higher.

【0014】この発明においては、Inを含まない窒化
物系III−V族化合物半導体層を気相成長させる前
に、AlGaNからなる保護膜により下地の表面を覆わ
ない場合には、Inを含まない窒化物系III−V族化
合物半導体層の成長温度を、Inを含む窒化物系III
−V族化合物半導体層の成長温度以上960℃以下にす
る。
In the present invention, if the surface of the underlayer is not covered with the protective film made of AlGaN before the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing no In is vapor-phase grown, it does not contain In. The growth temperature of the nitride-based III-V compound semiconductor layer is adjusted to the nitride-based III containing In.
The temperature is set to be equal to or higher than the growth temperature of the group V compound semiconductor layer and equal to or lower than 960 ° C.

【0015】この発明においては、Inを含む窒化物系
III−V族化合物半導体層の劣化を防止しつつ、In
を含まない窒化物系III−V族化合物半導体層の表面
モフォロジーの劣化やキャリア濃度、特に正孔濃度の低
下を防止するために、Inを含まない窒化物系III−
V族化合物半導体層の成長温度を800〜980℃、好
適には900〜960℃、より好適には930〜960
℃とする。
In the present invention, while preventing the deterioration of the nitride III-V compound semiconductor layer containing In,
In order to prevent the surface morphology of the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing no nitride from deteriorating and lowering the carrier concentration, particularly the hole concentration, the nitride-based III-V compound semiconductor containing no In-
The growth temperature of the group V compound semiconductor layer is set to 800 to 980C, preferably 900 to 960C, more preferably 930 to 960.
° C.

【0016】この発明において、窒化物系III−V族
化合物半導体層は、具体的には、Al、Ga、Inおよ
びBからなる群より選ばれた少なくとも一種のIII族
元素とNとからなる。この窒化物系III−V族化合物
半導体層のうちInを含むものの例を挙げるとGaIn
N層であり、Inを含まないものの例を挙げるとGaN
層、AlGaN層などである。
In the present invention, the nitride-based III-V compound semiconductor layer specifically comprises at least one group III element selected from the group consisting of Al, Ga, In and B, and N. An example of the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In is GaIn.
An example of an N layer that does not contain In is GaN.
And an AlGaN layer.

【0017】この発明において、窒化物系III−V族
化合物半導体層の成長には、典型的には、有機金属化学
気相成長(MOCVD)法が用いられるが、分子線エピ
タキシー(MBE)法を用いてもよい。
In the present invention, a metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) method is typically used for growing a nitride-based III-V compound semiconductor layer, but a molecular beam epitaxy (MBE) method is used. May be used.

【0018】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、Inを含まない窒化物系III−V族化合物半導体
層の成長温度を、Inを含む窒化物系III−V族化合
物半導体層の成長温度以上980℃以下にしているの
で、Inを含む窒化物系III−V族化合物半導体層上
にInを含まない窒化物系III−V族化合物半導体層
を成長させても、そのInを含む窒化物系III−V族
化合物半導体層からのInNの分解を抑えることがで
き、その劣化を抑えることができる。
According to the present invention having the above-described structure, the growth temperature of the nitride-based III-V compound semiconductor layer not containing In can be increased by the growth of the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In. Since the temperature is not lower than the temperature and not higher than 980 ° C., even when the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing no In is grown on the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In, The decomposition of InN from the material III-V compound semiconductor layer can be suppressed, and the deterioration thereof can be suppressed.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】この発明の実施形態について説明する前
に、まず、GaInN活性層の成長後に熱処理を行った
場合にこの熱処理がGaInN活性層の光学品質、具体
的には発光強度に与える影響について調べた結果につい
て説明する。この実験には、それぞれ図1および図2に
示すようなGaInN/GaN単一量子井戸構造の二つ
の試料を用いた。便宜上、図1に示す試料を試料A、図
2に示す試料を試料Bと呼ぶ。これらの試料Aおよび試
料Bの作製方法は次の通りである。
Before describing the embodiment of the present invention, first, when a heat treatment was performed after the growth of the GaInN active layer, the effect of the heat treatment on the optical quality of the GaInN active layer, specifically, the emission intensity was examined. The results will be described. In this experiment, two samples each having a GaInN / GaN single quantum well structure as shown in FIGS. 1 and 2 were used. For convenience, the sample shown in FIG. 1 is referred to as sample A, and the sample shown in FIG. The method for producing these samples A and B is as follows.

【0021】図1に示す試料Aを作製するには、まず、
図示省略したMOCVD装置の反応管内にc面サファイ
ア基板1を入れた後、反応管内にキャリアガスとして例
えばH2 とN2 との混合ガスを流し、1050℃で10
分間熱処理を行うことによりそのc面サファイア基板1
の表面をサーマルクリーニングする。次に、基板温度を
530℃に下げた後、Ga原料としてのトリメチルガリ
ウム(TMGa、Ga(CH3 3 )およびN原料とし
てのアンモニア(NH3 )を反応管内に供給し、c面サ
ファイア基板1上に厚さ約25nmのGaNバッファ層
2を成長させる。次に、反応管内へのTMGaの供給を
停止し、NH3 の供給はそのまま続けながら、成長温度
を990℃まで上昇させた後、反応管内にTMGaおよ
びn型不純物(ドナー不純物)であるSiのドーパント
としてのシラン(SiH4 )を供給し、厚さ2μmのS
iドープのn型GaN層3を成長させる。
To produce the sample A shown in FIG. 1, first,
After the c-plane sapphire substrate 1 is placed in a reaction tube of a MOCVD apparatus (not shown), a mixed gas of, for example, H 2 and N 2 is flowed into the reaction tube as a carrier gas at 1050 ° C.
C-plane sapphire substrate 1
Thermal cleaning of the surface of. Next, after lowering the substrate temperature to 530 ° C., trimethylgallium (TMGa, Ga (CH 3 ) 3 ) as a Ga raw material and ammonia (NH 3 ) as a N raw material are supplied into the reaction tube, and the c-plane sapphire substrate A GaN buffer layer 2 having a thickness of about 25 nm is grown on the substrate 1. Next, the supply of TMGa into the reaction tube is stopped, and while the supply of NH 3 is kept as it is, the growth temperature is raised to 990 ° C., and TMGa and Si, which is an n-type impurity (donor impurity), are introduced into the reaction tube. Silane (SiH 4 ) is supplied as a dopant, and a 2 μm thick S
An i-doped n-type GaN layer 3 is grown.

【0022】次に、反応管内へのTMGaの供給を停止
し、成長温度を780℃に下げた後、反応管内にTMG
aを供給し、n型GaN層3を薄く成長させる。このn
型GaN層3は、成長温度を下げる間に下地のn型Ga
N層3の表面が汚染されることがあることから、次に成
長させるn型GaInN活性層4の成長直前にこの薄い
n型GaN層3を成長させ、n型GaInN活性層4を
清浄な表面に成長させるためのものである。次に、成長
温度をそのまま780℃に保持した状態で、反応管内に
N原料としてのNH3 に加えてGa原料としてのトリエ
チルガリウム(TEGa、Ga(C2 5 3 )および
In原料としてのトリメチルインジウム(TMIn、I
n(CH3 3 )を供給し、厚さ約3nmのSiドープ
のn型GaInN活性層4を成長させる。ここで、この
n型GaInN活性層4のIn組成比は0.2である。
Next, the supply of TMGa into the reaction tube was stopped, the growth temperature was lowered to 780 ° C., and TMG was introduced into the reaction tube.
is supplied to grow the n-type GaN layer 3 thinly. This n
-Type GaN layer 3 is formed while lowering the growth temperature.
Since the surface of the N layer 3 may be contaminated, the thin n-type GaN layer 3 is grown just before the growth of the n-type GaInN active layer 4 to be grown next, and the n-type GaInN active layer 4 is cleaned. It is for growing. Next, while keeping the growth temperature at 780 ° C., triethylgallium (TEGa, Ga (C 2 H 5 ) 3 ) as a Ga source and In material as an In source in addition to NH 3 as an N source in the reaction tube. Trimethylindium (TMIn, I
n (CH 3 ) 3 ) is supplied to grow a Si-doped n-type GaInN active layer 4 having a thickness of about 3 nm. Here, the In composition ratio of the n-type GaInN active layer 4 is 0.2.

【0023】次に、成長温度をそのまま780℃に保持
した状態で、反応管内へのTMInの供給を停止すると
ともに、Ga原料をTMGaに切り換え、厚さ100n
mのSiドープのn型GaN層5を成長させる。
Next, while the growth temperature was kept at 780 ° C., the supply of TMIn into the reaction tube was stopped, and the Ga source was switched to TMGa to obtain a 100 nm thick film.
An n-type GaN layer 5 doped with m Si is grown.

【0024】以上により、GaInN/GaN単一量子
井戸構造の試料Aが作製される。
As described above, a sample A having a GaInN / GaN single quantum well structure is manufactured.

【0025】図2に示す試料Bの作製方法は、n型Ga
InN活性層4を成長させた後に、成長温度を780℃
に保持した状態で、厚さ80nmのSiドープのn型G
aN層5および厚さ20nmのSiドープのn型AlG
aNキャップ層6を順次成長させることを除いて、試料
Aの作製方法と同様である。ここで、n型AlGaNキ
ャップ層6のAl組成比は0.15である。
The method for fabricating sample B shown in FIG.
After growing the InN active layer 4, the growth temperature is set to 780 ° C.
80 nm thick Si-doped n-type G
aN layer 5 and 20 nm thick Si-doped n-type AlG
Except that the aN cap layer 6 is sequentially grown, the method is the same as that of the sample A. Here, the Al composition ratio of the n-type AlGaN cap layer 6 is 0.15.

【0026】以上のようにして作製された試料Aおよび
試料Bを、MOCVD装置の反応管内において、NH3
雰囲気中で、温度を800℃、900℃および990℃
に変えて1時間熱処理を行った。そして、これらの試料
Aおよび試料Bを用いて、室温でn型GaInN活性層
4からの発光スペクトルを測定した。図3および図4は
それぞれ試料Aおよび試料Bの発光スペクトルの測定結
果を示す。なお、試料Aおよび試料Bの温度は、それら
の表面の温度を放射温度計で石英製の反応管を通して測
定することにより測定した。
The samples A and B produced as described above were placed in a reaction tube of a MOCVD apparatus and mixed with NH 3.
800 ° C, 900 ° C and 990 ° C in atmosphere
And heat-treated for 1 hour. Then, the emission spectrum from the n-type GaInN active layer 4 was measured at room temperature using the samples A and B. 3 and 4 show the measurement results of the emission spectra of Sample A and Sample B, respectively. In addition, the temperature of the sample A and the sample B was measured by measuring the temperature of the surface through a quartz reaction tube with a radiation thermometer.

【0027】図3および図4より、試料Aおよび試料B
とも、波長400nm付近に発光が観測される。このう
ち試料Aについては、発光強度は熱処理温度が900℃
までは熱処理前とほとんど変わらないが、熱処理温度が
990℃のときには熱処理前の約1/20に減少してい
る。また、試料Bについては、発光強度は熱処理温度が
900℃までは試料Aと同様に熱処理前とほとんど変わ
らないが、熱処理温度が990℃のときには熱処理前の
約1/2に減少しているに過ぎず、発光強度の減少は少
ない。
FIGS. 3 and 4 show that Samples A and B
In both cases, light emission is observed near a wavelength of 400 nm. Of these, the light emission intensity of Sample A was 900 ° C.
Until the heat treatment, the temperature is almost the same as before, but when the heat treatment temperature is 990 ° C., it is reduced to about 1/20 of that before the heat treatment. For sample B, the luminescence intensity was almost the same as before sample heat treatment up to 900 ° C., but decreased to about と き に は when the heat treatment temperature was 990 ° C. The emission intensity is small.

【0028】図5は試料Aおよび試料Bの発光強度の熱
処理温度依存性を測定した結果を示す。ただし、熱処理
は、NH3 雰囲気中で、温度を800℃、900℃、9
30℃、960℃および990℃に変えて1時間行っ
た。また、発光強度の測定は室温および77K(液体窒
素温度)で行った。
FIG. 5 shows the results of measuring the heat treatment temperature dependence of the emission intensity of Samples A and B. However, the heat treatment was performed at 800 ° C., 900 ° C., 9 ° C. in an NH 3 atmosphere.
The operation was carried out at 30 ° C., 960 ° C. and 990 ° C. for 1 hour. The emission intensity was measured at room temperature and 77K (liquid nitrogen temperature).

【0029】図5より、試料Aおよび試料Bとも、熱処
理温度(T)が高くなるにつれて発光強度が減少してい
く様子がよくわかる。このうち試料Aについては、熱処
理温度が960℃を超えると発光強度が急激に減少す
る。一方、試料Bについては、熱処理温度の増大に伴う
発光強度の減少は試料Aに比べて緩やかであり、960
℃で熱処理を行った試料Aと同一の発光強度になる熱処
理温度は約980℃と試料Aに比べて約20℃高い。
FIG. 5 clearly shows that the emission intensity of Samples A and B decreases as the heat treatment temperature (T) increases. Among them, the emission intensity of Sample A sharply decreases when the heat treatment temperature exceeds 960 ° C. On the other hand, for Sample B, the decrease in the emission intensity with the increase in the heat treatment temperature was more gradual than that for Sample A,
The heat treatment temperature at which the light emission intensity becomes the same as that of the sample A heat-treated at ℃ is about 980 ° C., which is about 20 ° C. higher than the sample A.

【0030】上述のように試料Aに比べて試料Bの方が
熱処理温度の増大に対する発光強度の減少が少ないの
は、試料Bにおいてはn型GaN層5上にn型AlGa
Nキャップ層6を成長させているからである。すなわ
ち、このn型AlGaNキャップ層6がn型GaInN
活性層4の劣化を防止しているためである。ここで、A
lGaNはGaNよりもNの平衡蒸気圧が高いことを考
えると、n型GaInN活性層4の劣化はその表面から
内部への空格子欠陥の拡散が関与していると考えられ
る。
As described above, the decrease in the luminous intensity with respect to the increase in the heat treatment temperature is smaller in the sample B than in the sample A because the sample B has the n-type AlGa on the n-type GaN layer 5.
This is because the N cap layer 6 is grown. That is, the n-type AlGaN cap layer 6 is made of n-type GaInN
This is because deterioration of the active layer 4 is prevented. Where A
Considering that lGaN has a higher equilibrium vapor pressure of N than GaN, it is considered that the deterioration of the n-type GaInN active layer 4 involves diffusion of vacancy defects from the surface to the inside.

【0031】さて、以上のことを前提としてこの発明の
第1の実施形態について説明する。この第1の実施形態
においては、この発明をGaN系発光ダイオードの製造
に適用した場合について説明する。
Now, a first embodiment of the present invention will be described on the premise of the above. In the first embodiment, a case where the present invention is applied to the manufacture of a GaN-based light emitting diode will be described.

【0032】図6はこの第1の実施形態によるGaN系
発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図であ
る。また、図7はこの第1の実施形態における成長シー
ケンスを示す。
FIG. 6 is a sectional view for explaining a method of manufacturing the GaN-based light emitting diode according to the first embodiment. FIG. 7 shows a growth sequence according to the first embodiment.

【0033】この第1の実施形態によるGaN系発光ダ
イオードの製造方法においては、図6および図7に示す
ように、試料Aおよび試料Bの作製の場合と同様にし
て、例えば1050℃でc面サファイア基板11のサー
マルクリーニングを行った後、このc面サファイア基板
11上に例えば530℃の成長温度で例えば厚さ25n
mのGaNバッファ層12を成長させる。次に、成長温
度を例えば990℃に上昇させた後、このGaNバッフ
ァ層12上に例えば厚さ3μmのn型GaN層13を成
長させる。次に、成長温度を例えば780℃に下げた
後、薄いn型GaN層13、例えば厚さ3nmのGaI
nN活性層14および例えば厚さ20nmのp型AlG
aNキャップ層15を順次成長させる。ここで、GaI
nN活性層14のIn組成比は例えば0.2、p型Al
GaNキャップ層15のAl組成比は例えば0.15で
ある。次に、成長温度を例えば930℃まで上昇させた
後、例えば厚さ1.5μmのp型GaN層16を成長さ
せる。このp型GaN層16の成長時間は例えば約1時
間である。ここで、n型GaN層13のn型不純物とし
ては例えばSiを用い、そのドーパントとしては例えば
SiH4 を用いる。また、p型AlGaNキャップ層1
5およびp型GaN層16のp型不純物(アクセプタ不
純物)としては例えばMgを用い、そのドーパントとし
ては例えばビスシクロペンタジエニルマグネシウム(C
2 Mg)を用いる。この後、p型不純物の活性化のた
めに、例えば、N2 雰囲気中において800℃で10分
間熱処理を行う。
In the method of manufacturing the GaN-based light emitting diode according to the first embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the c-plane at 1050.degree. After the sapphire substrate 11 has been subjected to thermal cleaning, on the c-plane sapphire substrate 11 at a growth temperature of, for example, 530.degree.
A m GaN buffer layer 12 is grown. Next, after increasing the growth temperature to, for example, 990 ° C., an n-type GaN layer 13 having a thickness of, for example, 3 μm is grown on the GaN buffer layer 12. Next, after lowering the growth temperature to, for example, 780 ° C., a thin n-type GaN layer 13, for example, GaI having a thickness of 3 nm is formed.
nN active layer 14 and p-type AlG having a thickness of, for example, 20 nm
The aN cap layer 15 is sequentially grown. Here, GaI
The In composition ratio of the nN active layer 14 is, for example, 0.2, p-type Al
The Al composition ratio of the GaN cap layer 15 is, for example, 0.15. Next, after increasing the growth temperature to, for example, 930 ° C., a p-type GaN layer 16 having a thickness of, for example, 1.5 μm is grown. The growth time of the p-type GaN layer 16 is, for example, about 1 hour. Here, for example, Si is used as the n-type impurity of the n-type GaN layer 13 and, for example, SiH 4 is used as the dopant. Also, the p-type AlGaN cap layer 1
For example, Mg is used as a p-type impurity (acceptor impurity) of the p-type GaN layer 16 and the p-type GaN layer 16, and biscyclopentadienyl magnesium (C
p 2 Mg). Thereafter, a heat treatment is performed at 800 ° C. for 10 minutes in an N 2 atmosphere, for example, to activate the p-type impurities.

【0034】次に、図示は省略するが、所定のパターニ
ングを行った後、p型GaN層16上にp側電極を形成
するとともに、n型GaN層13にn側電極をコンタク
トさせ、GaN系発光ダイオードを製造する。
Next, although not shown, after performing a predetermined patterning, a p-side electrode is formed on the p-type GaN layer 16 and the n-side electrode is brought into contact with the n-type GaN layer 13 to form a GaN-based electrode. Manufacture light emitting diodes.

【0035】図8は、このようにして製造されたGaN
系発光ダイオード(試料C)の発光スペクトルの測定結
果を示す。図8には、比較のために、p型GaN層16
を990℃の成長温度で成長させることだけが試料Cと
異なるGaN系発光ダイオード(試料D)を製造し、こ
の試料Dの発光スペクトルを測定した結果も併せて示
す。
FIG. 8 shows the GaN thus manufactured.
The measurement result of the emission spectrum of the system light emitting diode (sample C) is shown. FIG. 8 shows a p-type GaN layer 16 for comparison.
A GaN-based light-emitting diode (sample D) was manufactured which was different from sample C only by growing at a growth temperature of 990 ° C., and the result of measuring the emission spectrum of sample D is also shown.

【0036】図8より、p型GaN層16を930℃の
成長温度で成長させた試料Cの発光強度は、p型GaN
層16を990℃の成長温度で成長させた試料Dに比べ
て、約5倍も大きいことがわかる。
FIG. 8 shows that the emission intensity of the sample C in which the p-type GaN layer 16 was grown at a growth temperature of 930 ° C. was p-type GaN.
It can be seen that the layer 16 is about five times as large as the sample D grown at the growth temperature of 990 ° C.

【0037】以上のように、この第1の実施形態によれ
ば、GaInN活性層14およびp型AlGaNキャッ
プ層15上に成長させるp型GaN層16の成長温度を
930℃としているので、GaInN活性層14からの
InNの分解を抑えてその劣化を防止することができ、
GaInN活性層14からの発光強度の劣化を防止する
ことができる。また、p型GaN層16を成長させる前
に下地表面をp型AlGaNキャップ層15により覆っ
ているので、GaInN活性層14の劣化をより有効に
防止することができ、GaInN活性層14からの発光
強度の劣化をより有効に防止することができる。これに
よって、高効率、高出力のGaN系発光ダイオードを実
現することができる。
As described above, according to the first embodiment, the growth temperature of the GaInN active layer 14 and the p-type GaN layer 16 grown on the p-type AlGaN cap layer 15 is 930 ° C. Decomposition of InN from the layer 14 can be suppressed to prevent its degradation,
It is possible to prevent the emission intensity from the GaInN active layer 14 from deteriorating. Further, since the underlying surface is covered with the p-type AlGaN cap layer 15 before the growth of the p-type GaN layer 16, the deterioration of the GaInN active layer 14 can be more effectively prevented, and the light emission from the GaInN active layer 14 can be prevented. Deterioration of strength can be prevented more effectively. Thereby, a high-efficiency, high-output GaN-based light-emitting diode can be realized.

【0038】次に、この発明の第2の実施形態について
説明する。この第2の実施形態においては、この発明を
GaN系半導体レーザの製造に適用した場合について説
明する。このGaN系半導体レーザは、SCH(Separa
te Confinement Heterostructure) 構造を有するもので
ある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, a case where the present invention is applied to the manufacture of a GaN-based semiconductor laser will be described. This GaN-based semiconductor laser has a SCH (Separa
te Confinement Heterostructure).

【0039】図9はこの第2の実施形態によるGaN系
半導体レーザの製造方法を説明するための断面図であ
る。また、図10はこの第2の実施形態における成長シ
ーケンスを示す。
FIG. 9 is a sectional view for explaining a method of manufacturing the GaN-based semiconductor laser according to the second embodiment. FIG. 10 shows a growth sequence according to the second embodiment.

【0040】この第2の実施形態によるGaN系半導体
レーザの製造方法においては、図9および図10に示す
ように、まず、試料Aおよび試料Bの作製の場合と同様
にして、例えば1050℃でc面サファイア基板21の
サーマルクリーニングを行った後、このc面サファイア
基板21上に例えば530℃の成長温度で例えば厚さ2
5nmのGaNバッファ層22を成長させる。次に、成
長温度を例えば990℃に上昇させた後、このGaNバ
ッファ層22上に例えば厚さ3μmのn型GaNコンタ
クト層23、例えば厚さ0.5μmのn型AlGaNク
ラッド層24および例えば厚さ0.1μmのn型GaN
光導波層25を順次成長させる。次に、成長温度を例え
ば780℃に下げた後、薄いn型GaN光導波層25、
例えば厚さ3nmのGaInN活性層26、例えば厚さ
0.1μmのp型GaN光導波層27および例えば厚さ
20nmのp型AlGaNキャップ層28を順次成長さ
せる。次に、成長温度を例えば930℃まで上昇させた
後、例えば厚さ0.5μmのp型AlGaNクラッド層
29および例えば厚さ0.5μmのp型GaNコンタク
ト層30を順次成長させる。ここで、n型AlGaNク
ラッド層24、p型AlGaNキャップ層28およびp
型AlGaNクラッド層29のAl組成比は例えば0.
15、GaInN活性層26のIn組成比は0.2であ
る。ここで、n型GaNコンタクト層23、n型AlG
aNクラッド層24およびn型GaN光導波層25のn
型不純物としては例えばSiを用い、そのドーパントと
しては例えばSiH4 を用いる。また、p型GaN光導
波層27、p型AlGaNキャップ層28、p型AlG
aNクラッド層29およびp型GaNコンタクト層30
のp型不純物としては例えばMgを用い、そのドーパン
トとしては例えばCp2Mgを用いる。この後、p型不
純物の活性化のために、例えば、N2 雰囲気中において
800℃で10分間熱処理を行う。
In the method of manufacturing the GaN-based semiconductor laser according to the second embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, first, at a temperature of, for example, 1050.degree. After performing thermal cleaning of the c-plane sapphire substrate 21, the c-plane sapphire substrate 21 is grown on the c-plane sapphire substrate 21 at a growth temperature of, for example, 530.degree.
A 5 nm GaN buffer layer 22 is grown. Next, after increasing the growth temperature to, for example, 990 ° C., an n-type GaN contact layer 23 having a thickness of, for example, 3 μm, an n-type AlGaN cladding layer 24 having a thickness of, for example, 0.5 μm, and 0.1 μm n-type GaN
The optical waveguide layers 25 are sequentially grown. Next, after lowering the growth temperature to, for example, 780 ° C., the thin n-type GaN optical waveguide layer 25
For example, a GaInN active layer 26 having a thickness of 3 nm, a p-type GaN optical waveguide layer 27 having a thickness of 0.1 μm, and a p-type AlGaN cap layer 28 having a thickness of 20 nm are sequentially grown. Next, after increasing the growth temperature to, for example, 930 ° C., a p-type AlGaN cladding layer 29 having a thickness of, for example, 0.5 μm and a p-type GaN contact layer 30 having a thickness of, for example, 0.5 μm are sequentially grown. Here, the n-type AlGaN cladding layer 24, the p-type AlGaN cap layer 28 and the p-type AlGaN
The Al composition ratio of the type AlGaN cladding layer 29 is, for example, 0.1.
15. The In composition ratio of the GaInN active layer 26 is 0.2. Here, n-type GaN contact layer 23, n-type AlG
n of the aN cladding layer 24 and the n-type GaN optical waveguide layer 25
As the type impurity, for example, Si is used, and as the dopant, for example, SiH 4 is used. Further, a p-type GaN optical waveguide layer 27, a p-type AlGaN cap layer 28, a p-type AlG
aN cladding layer 29 and p-type GaN contact layer 30
For example, Mg is used as the p-type impurity, and Cp 2 Mg is used as the dopant. Thereafter, a heat treatment is performed at 800 ° C. for 10 minutes in an N 2 atmosphere, for example, to activate the p-type impurities.

【0041】次に、図示は省略するが、所定のパターニ
ングを行った後、p型GaNコンタクト層20上にp側
電極を形成するとともに、n型GaNコンタクト層23
にn側電極をコンタクトさせ、GaN系半導体レーザを
製造する。
Next, although not shown, after performing a predetermined patterning, a p-side electrode is formed on the p-type GaN contact layer 20 and the n-type GaN contact layer 23 is formed.
To a GaN-based semiconductor laser.

【0042】この第2の実施形態によれば、GaInN
活性層26、p型GaN光導波層27およびp型AlG
aNキャップ層28上に成長させるp型AlGaNクラ
ッド層29およびp型GaNコンタクト層30の成長温
度を930℃にしているので、GaInN活性層26か
らのInNの分解を抑えてその劣化を防止することがで
き、GaInN活性層26からの発光強度の劣化を防止
することができる。また、p型AlGaNクラッド層2
9を成長させる前に下地表面をp型AlGaNキャップ
層28により覆っているので、GaInN活性層26の
劣化をより有効に防止することができ、GaInN活性
層26からの発光強度の劣化をより有効に防止すること
ができる。これによって、高効率、低しきい値電流密度
のGaN系半導体レーザを実現することができる。
According to the second embodiment, GaInN
Active layer 26, p-type GaN optical waveguide layer 27 and p-type AlG
Since the growth temperature of the p-type AlGaN cladding layer 29 and the p-type GaN contact layer 30 grown on the aN cap layer 28 is 930 ° C., the decomposition of InN from the GaInN active layer 26 is suppressed to prevent its deterioration. Therefore, it is possible to prevent the emission intensity from the GaInN active layer 26 from deteriorating. Also, the p-type AlGaN cladding layer 2
Since the underlayer surface is covered with the p-type AlGaN cap layer 28 before growing the layer 9, the deterioration of the GaInN active layer 26 can be more effectively prevented, and the deterioration of the emission intensity from the GaInN active layer 26 can be more effectively prevented. Can be prevented. Thus, a GaN-based semiconductor laser with high efficiency and low threshold current density can be realized.

【0043】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。
Although the embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.

【0044】例えば、上述の第1および第2の実施形態
において挙げた数値、基板および原料ガスはあくまでも
例に過ぎず、必要に応じて異なる数値、基板、原料ガス
および不純物を用いてもよい。具体的には、c面サファ
イア基板1、11、21の代わりに、GaN基板やSi
C基板などを用いてもよい。また、GaInN活性層1
4、26の成長用のGa原料としては、TEGaの代わ
りにTMGaを用いてもよい。また、p型不純物として
は、Mgのほかに例えばZnを用いてもよい。さらに、
GaInN活性層14、26の成長温度は、一般的には
700〜800℃の範囲であればよい。
For example, the numerical values, the substrate, and the source gas described in the first and second embodiments are merely examples, and different numerical values, the substrate, the source gas, and the impurities may be used as needed. Specifically, instead of the c-plane sapphire substrates 1, 11, and 21, a GaN substrate or Si
A C substrate or the like may be used. GaInN active layer 1
As a Ga source for the growth of 4, 26, TMGa may be used instead of TEGa. Further, as the p-type impurity, for example, Zn may be used in addition to Mg. further,
The growth temperature of the GaInN active layers 14 and 26 may be generally in the range of 700 to 800C.

【0045】また、上述の第1および第2の実施形態に
おいては、この発明をGaN系半導体発光素子の製造に
適用した場合について説明したが、この発明は、GaN
系電界効果トランジスタ(FET)などのGaN系電子
走行素子の製造に適用してもよい。
In the first and second embodiments described above, the case where the present invention is applied to the manufacture of a GaN-based semiconductor light-emitting device has been described.
The present invention may be applied to the manufacture of a GaN-based electron transit element such as a field-effect transistor (FET).

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、この発明による半
導体の成長方法によれば、Inを含まない窒化物系II
I−V族化合物半導体層の成長温度を、Inを含む窒化
物系III−V族化合物半導体層の成長温度以上980
℃以下にしているので、Inを含む窒化物系III−V
族化合物半導体層上にInを含まない窒化物系III−
V族化合物半導体層を成長させても、そのInを含む窒
化物系III−V族化合物半導体層からのInNの分解
を抑えることができ、その劣化を抑えることができる。
As described above, according to the method for growing a semiconductor according to the present invention, the nitride-based nitride containing no In
The growth temperature of the IV group compound semiconductor layer is 980 or higher than the growth temperature of the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In.
° C or less, the nitride-based III-V containing In
Nitride containing no In on the group III compound semiconductor layer
Even when a group V compound semiconductor layer is grown, decomposition of InN from the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In can be suppressed, and deterioration thereof can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明において発光強度の測定に用いたGa
InN/GaN単一量子井戸構造の試料を示す断面図で
ある。
FIG. 1 shows Ga used for measuring the emission intensity in the present invention.
It is sectional drawing which shows the sample of an InN / GaN single quantum well structure.

【図2】この発明において発光強度の測定に用いたGa
InN/GaN単一量子井戸構造の試料を示す断面図で
ある。
FIG. 2 shows Ga used for measuring the emission intensity in the present invention.
It is sectional drawing which shows the sample of an InN / GaN single quantum well structure.

【図3】図1に示す試料を用いて測定された発光スペク
トルを示す略線図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an emission spectrum measured using the sample shown in FIG.

【図4】図2に示す試料を用いて測定された発光スペク
トルを示す略線図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an emission spectrum measured using the sample shown in FIG. 2;

【図5】図1および図2に示す試料を用いて測定された
発光強度の熱処理温度依存性を示す略線図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the heat treatment temperature dependence of the emission intensity measured using the samples shown in FIGS. 1 and 2.

【図6】この発明の第1の実施形態によるGaN系発光
ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the GaN-based light emitting diode according to the first embodiment of the present invention.

【図7】この発明の第1の実施形態における成長シーケ
ンスを示す略線図である。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a growth sequence according to the first embodiment of the present invention.

【図8】この発明の第1の実施形態において製造された
GaN系発光ダイオードの発光スペクトルを示す略線図
である。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an emission spectrum of a GaN-based light emitting diode manufactured according to the first embodiment of the present invention.

【図9】この発明の第2の実施形態によるGaN系半導
体レーザの製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the GaN-based semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention.

【図10】この発明の第2の実施形態における成長シー
ケンスを示す略線図である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a growth sequence according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11、21・・・c面サファイア基板、4・・・n
型GaInN活性層、6・・・n型AlGaNキャップ
層、14、26・・・GaInN活性層、15・・・p
型AlGaNキャップ層、16・・・p型GaN層、2
9・・・p型AlGaNクラッド層、30・・・p型G
aNコンタクト層
1, 11, 21 ... c-plane sapphire substrate, 4 ... n
GaInN active layer, 6 ... n-type AlGaN cap layer, 14, 26 ... GaInN active layer, 15 ... p
-Type AlGaN cap layer, 16... P-type GaN layer, 2
9 ... p-type AlGaN cladding layer, 30 ... p-type G
aN contact layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 茂樹 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 朝妻 庸紀 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 簗嶋 克典 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shigeki Hashimoto 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Yuki Asazuma 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. Sony Corporation (72) Inventor Katsunori Yanashima 6-7-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Inを含む窒化物系III−V族化合物
半導体層上にInを含まない窒化物系III−V族化合
物半導体層を気相成長させるようにした半導体の成長方
法において、 上記Inを含まない窒化物系III−V族化合物半導体
層の成長温度を、上記Inを含む窒化物系III−V族
化合物半導体層の成長温度以上980℃以下にすること
を特徴とする半導体の成長方法。
1. A method for growing a semiconductor, wherein a nitride III-V compound semiconductor layer containing no In is vapor-phase grown on a nitride III-V compound semiconductor layer containing In. A growth temperature of the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing no In is set to a growth temperature of the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In and 980 ° C. or less. .
【請求項2】 上記Inを含まない窒化物系III−V
族化合物半導体層を気相成長させる前に、上記Inを含
む窒化物系III−V族化合物半導体層の成長温度とほ
ぼ等しいかまたはより低い成長温度で気相成長されたA
lGaNからなる保護膜により下地の表面を覆っておく
ようにしたことを特徴とする請求項1記載の半導体の成
長方法。
2. A nitride III-V containing no In as described above.
Before vapor-growing the group III compound semiconductor layer, A grown at a growth temperature substantially equal to or lower than the growth temperature of the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In described above.
2. The method of growing a semiconductor according to claim 1, wherein the surface of the base is covered with a protective film made of lGaN.
【請求項3】 上記Inを含まない窒化物系III−V
族化合物半導体層の成長温度を、上記Inを含む窒化物
系III−V族化合物半導体層の成長温度以上960℃
以下にすることを特徴とする請求項1記載の半導体の成
長方法。
3. The nitride III-V containing no In as described above.
The growth temperature of the group III compound semiconductor layer is 960 ° C. or higher than the growth temperature of the nitride-based III-V group compound semiconductor layer containing In.
2. The method for growing a semiconductor according to claim 1, wherein:
【請求項4】 上記Inを含まない窒化物系III−V
族化合物半導体層の成長温度を800〜980℃にする
ことを特徴とする請求項1記載の半導体の成長方法。
4. A nitride III-V containing no In as described above.
2. The method for growing a semiconductor according to claim 1, wherein the growth temperature of the group III compound semiconductor layer is 800 to 980 [deg.] C.
【請求項5】 上記Inを含まない窒化物系III−V
族化合物半導体層の成長温度を900〜960℃にする
ことを特徴とする請求項1記載の半導体の成長方法。
5. A nitride III-V containing no In as described above.
2. The method for growing a semiconductor according to claim 1, wherein the growth temperature of the group III compound semiconductor layer is 900 to 960 [deg.] C.
【請求項6】 上記Inを含まない窒化物系III−V
族化合物半導体層の成長温度を930〜960℃にする
ことを特徴とする請求項1記載の半導体の成長方法。
6. A nitride III-V containing no In as described above.
2. The method according to claim 1, wherein the growth temperature of the group III compound semiconductor layer is 930 to 960 [deg.] C.
【請求項7】 上記Inを含む窒化物系III−V族化
合物半導体層はGaInN層であることを特徴とする請
求項1記載の半導体の成長方法。
7. The method according to claim 1, wherein the nitride-based III-V compound semiconductor layer containing In is a GaInN layer.
【請求項8】 上記Inを含まない窒化物系III−V
族化合物半導体層はGaN層またはAlGaN層である
ことを特徴とする請求項1記載の半導体の成長方法。
8. The nitride III-V containing no In as described above.
2. The method according to claim 1, wherein the group III compound semiconductor layer is a GaN layer or an AlGaN layer.
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