JPH11224957A - 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
窒化物系半導体発光素子及びその製造方法Info
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- JPH11224957A JPH11224957A JP2416398A JP2416398A JPH11224957A JP H11224957 A JPH11224957 A JP H11224957A JP 2416398 A JP2416398 A JP 2416398A JP 2416398 A JP2416398 A JP 2416398A JP H11224957 A JPH11224957 A JP H11224957A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 II族元素からなる不純物を含むｐ型窒化物系
半導体層を加熱することなく活性化をし、前記ｐ型窒化
物系半導体層を持つ窒化物系半導体発光素子とその製造
方法を提供すること。 【解決手段】 II族元素からなる不純物が相当量含まれ
ているにも関わらず活性化していないｐ型窒化物系半導
体層１５、１６、１７を１０Ｗ／ｃｍ2 以上、５００Ｗ
／ｃｍ2 以下のレーザ光を照射して活性化を行った、こ
の際に前記ｐ型窒化物系半導体層にｎ型の不純物を導入
しておくことによりさらに性能が向上した、また、レー
ザ光の照射のパターニングにより、電流狭窄構造１６ａ
の効果が得られ、光の強度を部分的に変えることにより
活性化率を変化させ、電流の密度や電界のかかり方をコ
ントロールすることができた前記ｐ型窒化物系半導体層
を持つ窒化物系半導体発光素子及びその製造方法。
半導体層を加熱することなく活性化をし、前記ｐ型窒化
物系半導体層を持つ窒化物系半導体発光素子とその製造
方法を提供すること。 【解決手段】 II族元素からなる不純物が相当量含まれ
ているにも関わらず活性化していないｐ型窒化物系半導
体層１５、１６、１７を１０Ｗ／ｃｍ2 以上、５００Ｗ
／ｃｍ2 以下のレーザ光を照射して活性化を行った、こ
の際に前記ｐ型窒化物系半導体層にｎ型の不純物を導入
しておくことによりさらに性能が向上した、また、レー
ザ光の照射のパターニングにより、電流狭窄構造１６ａ
の効果が得られ、光の強度を部分的に変えることにより
活性化率を変化させ、電流の密度や電界のかかり方をコ
ントロールすることができた前記ｐ型窒化物系半導体層
を持つ窒化物系半導体発光素子及びその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は窒化物系半導体材料
を用いた半導体発光素子に係わり、特に、ＧａＮ、Ａｌ
ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮなどの窒化物系半
導体からなる半導体発光素子及びその製造方法に関する
ものである。
を用いた半導体発光素子に係わり、特に、ＧａＮ、Ａｌ
ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮなどの窒化物系半
導体からなる半導体発光素子及びその製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、窒化物系半導体発光素子のｐ型窒
化物系半導体層（以下、ｐ型層という）の活性化は、電
気伝導性を高めるために高濃度の不純物をドープし、紫
外線照射による高温で加熱を行っていた（特開平7-9730
0 号公報）。しかし、高温でｐ型不純物の活性化を行う
と、不純物の拡散や結晶の焼きなましが生じ、半導体発
光素子の特性を悪化させることがわかっている。なお、
加熱と紫外線照射で活性化を行う例もあるが加熱を行う
ことにより同様な半導体発光素子の特性悪化が生じた。
化物系半導体層（以下、ｐ型層という）の活性化は、電
気伝導性を高めるために高濃度の不純物をドープし、紫
外線照射による高温で加熱を行っていた（特開平7-9730
0 号公報）。しかし、高温でｐ型不純物の活性化を行う
と、不純物の拡散や結晶の焼きなましが生じ、半導体発
光素子の特性を悪化させることがわかっている。なお、
加熱と紫外線照射で活性化を行う例もあるが加熱を行う
ことにより同様な半導体発光素子の特性悪化が生じた。
【０００３】また、電子線を用いてｐ型不純物の活性化
をする方法が知られているが（特開平3-218625号公
報）、電子線の場合には走査などの工程に時間がかか
り、また層構造中のある層だけを活性化することは電子
線の物理的性質上不可能である。
をする方法が知られているが（特開平3-218625号公
報）、電子線の場合には走査などの工程に時間がかか
り、また層構造中のある層だけを活性化することは電子
線の物理的性質上不可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の、窒
化物系半導体発光素子では電気伝導性の良いｐ型層の実
現が困難であり、ｐ型層の電気伝導性をよくするために
高温加熱などでｐ型層の活性化を行っていた。しかし、
加熱することにより結晶中を不純物が拡散したり、結晶
がダメージを受け、窒化物系半導体発光素子の性能の向
上が妨げられていた。
化物系半導体発光素子では電気伝導性の良いｐ型層の実
現が困難であり、ｐ型層の電気伝導性をよくするために
高温加熱などでｐ型層の活性化を行っていた。しかし、
加熱することにより結晶中を不純物が拡散したり、結晶
がダメージを受け、窒化物系半導体発光素子の性能の向
上が妨げられていた。
【０００５】本発明の目的は上記事情を考慮して、電気
伝導性の良いｐ型層を実現し、かつ、電流狭窄構造を容
易に作成することにより量産性に優れた窒化物系半導体
発光素子及びその製造方法を提供することである。
伝導性の良いｐ型層を実現し、かつ、電流狭窄構造を容
易に作成することにより量産性に優れた窒化物系半導体
発光素子及びその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】II族元素からなる不純物
を含むｐ型窒化物系半導体層に光を照射することにより
II族元素を活性化させる窒化物系半導体発光素子の製造
方法において、１０Ｗ／ｃｍ2 以上、５００Ｗ／ｃｍ2
以下のレーザ光を照射することによりII族元素からなる
不純物を活性化させることである。
を含むｐ型窒化物系半導体層に光を照射することにより
II族元素を活性化させる窒化物系半導体発光素子の製造
方法において、１０Ｗ／ｃｍ2 以上、５００Ｗ／ｃｍ2
以下のレーザ光を照射することによりII族元素からなる
不純物を活性化させることである。
【０００７】さらには、前記ｐ型窒化物系半導体層にII
族元素の他に、IV族元素又はVI族元素を含ませ、前記II
族元素と共に前記IV族元素又はIV族元素を活性化させる
ことである。
族元素の他に、IV族元素又はVI族元素を含ませ、前記II
族元素と共に前記IV族元素又はIV族元素を活性化させる
ことである。
【０００８】また、II族元素からなる不純物を少なくと
も含むｐ型窒化物系半導体層に光を照射することにより
活性化させるメサ形状の窒化物系半導体発光素子の製造
方法において、前記ｐ型窒化物系半導体層にレーザ光を
照射する際、前記ｐ型窒化物系半導体層上に形成するｐ
側電極からｎ型窒化物系半導体層上に形成するｎ側電極
方向にかけてレーザ光の照射強度を変化させて行うこと
である。
も含むｐ型窒化物系半導体層に光を照射することにより
活性化させるメサ形状の窒化物系半導体発光素子の製造
方法において、前記ｐ型窒化物系半導体層にレーザ光を
照射する際、前記ｐ型窒化物系半導体層上に形成するｐ
側電極からｎ型窒化物系半導体層上に形成するｎ側電極
方向にかけてレーザ光の照射強度を変化させて行うこと
である。
【０００９】また、少なくとも一つのｐ型窒化物系半導
体層がII族元素を不純物として含んでいる窒化物系半導
体発光素子において、前記ｐ型窒化物系半導体層内の結
晶組成が略同一で、かつ、前記ｐ型窒化物系半導体層内
で電気伝導性に差を持たせることである。
体層がII族元素を不純物として含んでいる窒化物系半導
体発光素子において、前記ｐ型窒化物系半導体層内の結
晶組成が略同一で、かつ、前記ｐ型窒化物系半導体層内
で電気伝導性に差を持たせることである。
【００１０】さらには、前記ｐ型窒化物系半導体層にII
族元素の他に、IV族又はVI族の元素を含み、前記II族元
素の濃度が１×１０18ｃｍ-3以上５×１０20ｃｍ-3以下
であり、前記IV族又はVI族の元素の濃度が前記II族元素
の濃度の３％以上２０％以下の割合で含むことである。
族元素の他に、IV族又はVI族の元素を含み、前記II族元
素の濃度が１×１０18ｃｍ-3以上５×１０20ｃｍ-3以下
であり、前記IV族又はVI族の元素の濃度が前記II族元素
の濃度の３％以上２０％以下の割合で含むことである。
【００１１】また、II族元素からなる不純物を少なくと
も含むｐ型窒化物系半導体層をメサ形状に構成した窒化
物系半導体発光素子において、前記ｐ型窒化物系半導体
層上に形成するｐ側電極からｎ型窒化物系半導体層上に
形成するｎ側電極方向にかけて電気伝導性が変化してい
る前記ｐ型窒化物系半導体層を持つことである。
も含むｐ型窒化物系半導体層をメサ形状に構成した窒化
物系半導体発光素子において、前記ｐ型窒化物系半導体
層上に形成するｐ側電極からｎ型窒化物系半導体層上に
形成するｎ側電極方向にかけて電気伝導性が変化してい
る前記ｐ型窒化物系半導体層を持つことである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態
に係わる窒化物系半導体レーザ装置の概略構成を説明す
るためのものである。１０はサファイヤ基板、１１はｎ
−ＡｌＮバッファー層（Ｓｉドープ、３〜５×１０18ｃ
ｍ-3、０．１μｍ）であり、１２はｎ−ＧａＮコンタク
ト層（Ｓｉドープ、３〜５×１０18ｃｍ-3、４μｍ）、
１３はｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎクラッド層（Ｓｉドー
プ、５×１０17ｃｍ-3、０．３μｍ）、１４はＩｎ0.2
Ｇａ0.8 Ｎ活性層（アンドープ、３×１０-3μｍ）、１
５はｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層（Ｍｇドープ、
５×１０18ｃｍ-3、０．３μｍ）、１６はＡｌ0.2Ｇａ
0.8 Ｎ電流狭窄層（Ｍｇドープ、５×１０19ｃｍ-3、
０．１μｍ）、１７はｐ−ＧａＮコンタクト層（Ｍｇド
ープ、３×１０20ｃｍ-3、０．１μｍ）、１８はｐ側電
極、１９はｎ側電極である。
用いて詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態
に係わる窒化物系半導体レーザ装置の概略構成を説明す
るためのものである。１０はサファイヤ基板、１１はｎ
−ＡｌＮバッファー層（Ｓｉドープ、３〜５×１０18ｃ
ｍ-3、０．１μｍ）であり、１２はｎ−ＧａＮコンタク
ト層（Ｓｉドープ、３〜５×１０18ｃｍ-3、４μｍ）、
１３はｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎクラッド層（Ｓｉドー
プ、５×１０17ｃｍ-3、０．３μｍ）、１４はＩｎ0.2
Ｇａ0.8 Ｎ活性層（アンドープ、３×１０-3μｍ）、１
５はｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層（Ｍｇドープ、
５×１０18ｃｍ-3、０．３μｍ）、１６はＡｌ0.2Ｇａ
0.8 Ｎ電流狭窄層（Ｍｇドープ、５×１０19ｃｍ-3、
０．１μｍ）、１７はｐ−ＧａＮコンタクト層（Ｍｇド
ープ、３×１０20ｃｍ-3、０．１μｍ）、１８はｐ側電
極、１９はｎ側電極である。
【００１３】サファイヤ基板上に形成される各々の層
は、有機金属を用いた気相成長（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａ
ｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）法により結晶成長を行ってい
る。
は、有機金属を用いた気相成長（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａ
ｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）法により結晶成長を行ってい
る。
【００１４】成長が終了した後、成長室よりウエハーを
取り出し、ｐ−ＧａＮコンタクト層１７、ｐ−Ａｌ0.15
Ｇａ0.85Ｎクラッド層１５のバンドギャップより大き
く、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電流狭窄層１６のバンドギャッ
プより小さいエネルギをもつ波長３４０ｎｍのチタンサ
ファイヤ第３次高調波の光をウエハー全面へ照射した。
この際のエネルギバンドギャップとレーザ光のエネルギ
の関係を図２にレーザ光のエネルギとして示した。こ
の際のレーザ照射強度は１０Ｗ／ｃｍ2 であった。つぎ
にＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電流狭窄層１６の一部１６ａを活
性化するために、電流を阻止する部分にメタルがついた
マスクをウエハー上に載せ密着させ、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8
Ｎ電流狭窄層１６のバンドギャップより大きいエネルギ
を持つ波長３００ｎｍのチタンサファイヤ第３次高調波
の光で照射した。この際のエネルギバンドギャップとレ
ーザ光のエネルギの関係を図２にレーザ光のエネルギ
として示した。
取り出し、ｐ−ＧａＮコンタクト層１７、ｐ−Ａｌ0.15
Ｇａ0.85Ｎクラッド層１５のバンドギャップより大き
く、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電流狭窄層１６のバンドギャッ
プより小さいエネルギをもつ波長３４０ｎｍのチタンサ
ファイヤ第３次高調波の光をウエハー全面へ照射した。
この際のエネルギバンドギャップとレーザ光のエネルギ
の関係を図２にレーザ光のエネルギとして示した。こ
の際のレーザ照射強度は１０Ｗ／ｃｍ2 であった。つぎ
にＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電流狭窄層１６の一部１６ａを活
性化するために、電流を阻止する部分にメタルがついた
マスクをウエハー上に載せ密着させ、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8
Ｎ電流狭窄層１６のバンドギャップより大きいエネルギ
を持つ波長３００ｎｍのチタンサファイヤ第３次高調波
の光で照射した。この際のエネルギバンドギャップとレ
ーザ光のエネルギの関係を図２にレーザ光のエネルギ
として示した。
【００１５】これらの工程によりＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電
流狭窄層１６の一部１６ａとｐ−ＧａＮコンタクト層１
７とｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層１５が活性化さ
れる。キャリヤ濃度を測定したところ従来の熱による活
性化方法や熱と光を用いた活性化方法に比べ、高い活性
化率が得られ、電流広がりが大きくなり、電極付近での
電流密度が小さくなり、発熱、劣化が減少した。また、
ｐ型層の易動度が高く、抵抗は小さかった。ｐ型層での
電圧降下が抑えられ動作電圧の低減が図られる。
流狭窄層１６の一部１６ａとｐ−ＧａＮコンタクト層１
７とｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層１５が活性化さ
れる。キャリヤ濃度を測定したところ従来の熱による活
性化方法や熱と光を用いた活性化方法に比べ、高い活性
化率が得られ、電流広がりが大きくなり、電極付近での
電流密度が小さくなり、発熱、劣化が減少した。また、
ｐ型層の易動度が高く、抵抗は小さかった。ｐ型層での
電圧降下が抑えられ動作電圧の低減が図られる。
【００１６】表１は、しきい値電流の電流狭窄ストライ
プ幅依存性である。電流狭窄のため、二回目に照射した
光の幅により電流狭窄が変化するが、表１が示すように
幅が５μｍ以下の場合に再成長を行った電流狭窄構造に
比べ電流狭窄の効果が明らかに現れた。これは再成長に
より電流狭窄構造を作成した場合には、再成長界面を電
流が多く流れるので電流狭窄の効果が薄れ、界面を流れ
る電流が多くなりすぎると電流集中による劣化が生じる
ためである。一方、本実施形態では、電極付近では従来
の熱による活性化方法に比べ活性化率が高いことによ
り、電流広がりが大きくなり、電極付近での電流密度が
小さくなり、発熱、劣化が減少した。
プ幅依存性である。電流狭窄のため、二回目に照射した
光の幅により電流狭窄が変化するが、表１が示すように
幅が５μｍ以下の場合に再成長を行った電流狭窄構造に
比べ電流狭窄の効果が明らかに現れた。これは再成長に
より電流狭窄構造を作成した場合には、再成長界面を電
流が多く流れるので電流狭窄の効果が薄れ、界面を流れ
る電流が多くなりすぎると電流集中による劣化が生じる
ためである。一方、本実施形態では、電極付近では従来
の熱による活性化方法に比べ活性化率が高いことによ
り、電流広がりが大きくなり、電極付近での電流密度が
小さくなり、発熱、劣化が減少した。
【００１７】また、電流狭窄層の電流注入部分と電流阻
止部分の電気伝導性はそれぞれ１０-1Ωｃｍと１００Ω
ｃｍであった。また、電流注入部と阻止部の界面は１μ
ｍ当たりΩｃｍの単位で２桁の変化より急峻な変化を持
つことがわかった。
止部分の電気伝導性はそれぞれ１０-1Ωｃｍと１００Ω
ｃｍであった。また、電流注入部と阻止部の界面は１μ
ｍ当たりΩｃｍの単位で２桁の変化より急峻な変化を持
つことがわかった。
【００１８】このように２段階レーザ照射によって、容
易に電流狭窄構造が作成でき、量産性に優れている。ま
た、照射したレーザ光により十分に活性化されていない
部分においては、その層の材料が持つ照射したレーザ光
の波長に対する吸収係数から見積もられる到達する光の
変化と同様な変化が電気伝導性に関しても見られること
がわかった。
易に電流狭窄構造が作成でき、量産性に優れている。ま
た、照射したレーザ光により十分に活性化されていない
部分においては、その層の材料が持つ照射したレーザ光
の波長に対する吸収係数から見積もられる到達する光の
変化と同様な変化が電気伝導性に関しても見られること
がわかった。
【００１９】
【表１】
【００２０】ｐ側電極となる部分をマスキングし、ｎ−
ＧａＮコンタクト層が露出するまでドライエッチングし
てメサ形状を形成する。マスクを除去し、メサの側面な
どリーク電流が流れやすい部分にはＳｉＯ2 を付け、ｐ
側とｎ側電極を形成した。この素子を動作させたところ
しきい値電流７０ｍＡで室温連続発振した。発振波長は
４２２ｎｍ、動作電圧は４Ｖであった。素子寿命は従来
の高温加熱活性化方法でｐ型キャリヤを活性化した素子
に比べ良好で１０倍以上伸びた。また、発光効率も2 倍
以上改善した。
ＧａＮコンタクト層が露出するまでドライエッチングし
てメサ形状を形成する。マスクを除去し、メサの側面な
どリーク電流が流れやすい部分にはＳｉＯ2 を付け、ｐ
側とｎ側電極を形成した。この素子を動作させたところ
しきい値電流７０ｍＡで室温連続発振した。発振波長は
４２２ｎｍ、動作電圧は４Ｖであった。素子寿命は従来
の高温加熱活性化方法でｐ型キャリヤを活性化した素子
に比べ良好で１０倍以上伸びた。また、発光効率も2 倍
以上改善した。
【００２１】なお、ｐ型層のＭｇドーピング量と光照射
した後のｐ型キャリアの活性化率を測定したところ、表
１のような結果となった。従来方法での活性化率が数％
であることから、Ｍｇのドーピングの量は２×１０19ｃ
ｍ-3以上、２×１０20ｃｍ-3下が良いことがわかった。
望ましくは活性化率が２０％以上であるから、３×１０
19ｃｍ-3以上、１×１０20以下が良いことがわかった。
した後のｐ型キャリアの活性化率を測定したところ、表
１のような結果となった。従来方法での活性化率が数％
であることから、Ｍｇのドーピングの量は２×１０19ｃ
ｍ-3以上、２×１０20ｃｍ-3下が良いことがわかった。
望ましくは活性化率が２０％以上であるから、３×１０
19ｃｍ-3以上、１×１０20以下が良いことがわかった。
【００２２】
【表２】
【００２３】表３に活性化のために照射したレーザ光の
照射強度とキャリヤ活性化率及び各条件で作成された半
導体レーザ素子の外部量子効率（発光効率）を示す。通
常望ましい外部量子効率が約５０％であるから、望まし
いレーザ照射強度は１０Ｗ／ｃｍ2 以上、５００Ｗ／ｃ
ｍ2 以下である。レーザ照射強度が０．１Ｗ／ｃｍ2を
下回ると、レーザ照射強度が弱く、活性化率が調べられ
ない。レーザ照射強度が１０Ｗ／ｃｍ2 を下回ると、活
性化率が低くなって、抵抗が上がり、外部量子効率が低
くなる。レーザ照射強度が５００Ｗ／ｃｍ2 を上回る
と、結晶がダメージを受け、外部量子効率５０％を維持
できなくなる。レーザ照射強度が１０００Ｗ／ｃｍ2 以
上になると、結晶ダメージが大きくなり、２０００Ｗ／
ｃｍ2 以上になると、結晶ダメージが大きくなりすぎ
て、活性化率が調べられなくなる。
照射強度とキャリヤ活性化率及び各条件で作成された半
導体レーザ素子の外部量子効率（発光効率）を示す。通
常望ましい外部量子効率が約５０％であるから、望まし
いレーザ照射強度は１０Ｗ／ｃｍ2 以上、５００Ｗ／ｃ
ｍ2 以下である。レーザ照射強度が０．１Ｗ／ｃｍ2を
下回ると、レーザ照射強度が弱く、活性化率が調べられ
ない。レーザ照射強度が１０Ｗ／ｃｍ2 を下回ると、活
性化率が低くなって、抵抗が上がり、外部量子効率が低
くなる。レーザ照射強度が５００Ｗ／ｃｍ2 を上回る
と、結晶がダメージを受け、外部量子効率５０％を維持
できなくなる。レーザ照射強度が１０００Ｗ／ｃｍ2 以
上になると、結晶ダメージが大きくなり、２０００Ｗ／
ｃｍ2 以上になると、結晶ダメージが大きくなりすぎ
て、活性化率が調べられなくなる。
【００２４】
【表３】
【００２５】なお、Ｍｇの代わりにＺｎ等のII族元素或
いはＭｇとＺｎ等の２つ以上II族元素、Ｓｉの代わりに
Ｇｅ等のIV族元素を不純物として用いても同様の効果が
得られる。
いはＭｇとＺｎ等の２つ以上II族元素、Ｓｉの代わりに
Ｇｅ等のIV族元素を不純物として用いても同様の効果が
得られる。
【００２６】一方、窒化物系半導体はその大きなバンド
ギャップと高融点である点を利用し、パワーＩＣなどの
素子として有望視されている。しかし、ｐ型窒化物系半
導体層のキャリヤを多くできないことと、ｐ型窒化物系
半導体層の易動度が小さいことから、実用化はされてい
なかった。本発明をパワーＩＣ素子のｐ型窒化物系半導
体層の活性化に使用することによって、前記ｐ型窒化物
系半導体層の易動度の高い、優れたパワーＩＣ素子が作
成できる。
ギャップと高融点である点を利用し、パワーＩＣなどの
素子として有望視されている。しかし、ｐ型窒化物系半
導体層のキャリヤを多くできないことと、ｐ型窒化物系
半導体層の易動度が小さいことから、実用化はされてい
なかった。本発明をパワーＩＣ素子のｐ型窒化物系半導
体層の活性化に使用することによって、前記ｐ型窒化物
系半導体層の易動度の高い、優れたパワーＩＣ素子が作
成できる。
【００２７】図３は本発明の第２の実施形態に係わる窒
化物系半導体レーザ装置の概略構成を説明するためのも
のである。サファイヤ基板２０の上に２１ｎ−ＧａＮバ
ッファ層（Ｓｉドープ、３〜５×１０18ｃｍ-3）、２２
はｎ−ＧａＮコンタクト層（Ｓｉドープ、１×１０18ｃ
ｍ-3）、２３は、ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎクラッド層
（Ｓｉドープ、５×１０17ｃｍ-3、０．３μｍ）、２４
はＧａＮ光ガイド層（アンドープ、０．１μｍ）、２５
はＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ／ＧａＮ ３ＭＱＷ活性層（アン
ドープ、井戸層２×１０-3μｍ、障壁層４×１０-3μ
ｍ）、２６はＧａＮ光ガイド層（アンドープ、０．１μ
ｍ）、２７はｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎクラッド層（Ｍｇ
ドープ、１×１０18ｃｍ-3、Ｓｉドープ、１×１０17ｃ
ｍ-3、０．３μｍ）、２８はｐ−ＧａＮコンタクト層
（Ｍｇドープ、３×１０19ｃｍ-3、Ｓｉドープ、１×１
０17ｃｍ-3、０．１μｍ）、２９はｐ側電極、３０はｎ
側電極である。サファイヤ基板上に形成される各々の層
はＭＯＣＶＤ法によって結晶成長を行っている。
化物系半導体レーザ装置の概略構成を説明するためのも
のである。サファイヤ基板２０の上に２１ｎ−ＧａＮバ
ッファ層（Ｓｉドープ、３〜５×１０18ｃｍ-3）、２２
はｎ−ＧａＮコンタクト層（Ｓｉドープ、１×１０18ｃ
ｍ-3）、２３は、ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎクラッド層
（Ｓｉドープ、５×１０17ｃｍ-3、０．３μｍ）、２４
はＧａＮ光ガイド層（アンドープ、０．１μｍ）、２５
はＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ／ＧａＮ ３ＭＱＷ活性層（アン
ドープ、井戸層２×１０-3μｍ、障壁層４×１０-3μ
ｍ）、２６はＧａＮ光ガイド層（アンドープ、０．１μ
ｍ）、２７はｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎクラッド層（Ｍｇ
ドープ、１×１０18ｃｍ-3、Ｓｉドープ、１×１０17ｃ
ｍ-3、０．３μｍ）、２８はｐ−ＧａＮコンタクト層
（Ｍｇドープ、３×１０19ｃｍ-3、Ｓｉドープ、１×１
０17ｃｍ-3、０．１μｍ）、２９はｐ側電極、３０はｎ
側電極である。サファイヤ基板上に形成される各々の層
はＭＯＣＶＤ法によって結晶成長を行っている。
【００２８】成長後、成長の終わったウエハー全体に、
波長２５７ｎｍのＡｒガスレーザの第二高調波の光を均
一に照射した。ｐ型層はＭｇ、Ｓｉの二種類の不純物を
含んでいるために、Ｍｇのみを不純物とした場合に比べ
活性化がさらに進んだ。従来方法（特開平７−９７３０
０号公報）でのキャリヤ濃度は２×１０18ｃｍ-3であっ
たことを考慮すると、２つの不純物のドーピング量の比
をＭｇ：Ｓｉ＝１０：１とした場合のキャリヤ濃度は、
図４に示すように１×１０18以上５×１０20以下ｃｍ-3
のＭｇドーピング量で前記従来方法よりも高くなる。さ
らに２種類の不純物のドーピング量の比と活性化率の関
係を示したものが図５である。このように二つの不純物
の比がＭｇ：Ｓｉ＝１：０．０３〜０．２であれば上記
Ｍｇドーピング量で良いことがわかる。なお、不純物と
してＳｉの代わりに酸素（Ｏ）を用いた場合にも同様な
効果が得られた。
波長２５７ｎｍのＡｒガスレーザの第二高調波の光を均
一に照射した。ｐ型層はＭｇ、Ｓｉの二種類の不純物を
含んでいるために、Ｍｇのみを不純物とした場合に比べ
活性化がさらに進んだ。従来方法（特開平７−９７３０
０号公報）でのキャリヤ濃度は２×１０18ｃｍ-3であっ
たことを考慮すると、２つの不純物のドーピング量の比
をＭｇ：Ｓｉ＝１０：１とした場合のキャリヤ濃度は、
図４に示すように１×１０18以上５×１０20以下ｃｍ-3
のＭｇドーピング量で前記従来方法よりも高くなる。さ
らに２種類の不純物のドーピング量の比と活性化率の関
係を示したものが図５である。このように二つの不純物
の比がＭｇ：Ｓｉ＝１：０．０３〜０．２であれば上記
Ｍｇドーピング量で良いことがわかる。なお、不純物と
してＳｉの代わりに酸素（Ｏ）を用いた場合にも同様な
効果が得られた。
【００２９】ｐ側電極２９となる部分をマスキングし、
ｎ−ＧａＮコンタクト層２２が露出するまでドライエッ
チングしてメサ形状を形成する。マスクを除去し、メサ
形状の側面などリーク電流が流れやすい部分にはＳｉＯ
2 を付け、ｐ側とｎ側電極を形成した。
ｎ−ＧａＮコンタクト層２２が露出するまでドライエッ
チングしてメサ形状を形成する。マスクを除去し、メサ
形状の側面などリーク電流が流れやすい部分にはＳｉＯ
2 を付け、ｐ側とｎ側電極を形成した。
【００３０】この半導体発光素子を動作させたところ、
しきい値電流１２０ｍＡで室温連続発振した。発振波長
は４２２ｎｍ、動作電圧は４Ｖであった。３ｍｗ出力一
定においての一割の動作電流上昇を素子寿命として測定
した素子寿命は従来の高温加熱活性化方法でｐ型キャリ
ヤを活性化した半導体発光素子の素子寿命１０００時間
に比べ良好で１０倍以上伸びた。また、発光効率も従来
法では１５パーセントであったが、２倍以上改善した。
しきい値電流１２０ｍＡで室温連続発振した。発振波長
は４２２ｎｍ、動作電圧は４Ｖであった。３ｍｗ出力一
定においての一割の動作電流上昇を素子寿命として測定
した素子寿命は従来の高温加熱活性化方法でｐ型キャリ
ヤを活性化した半導体発光素子の素子寿命１０００時間
に比べ良好で１０倍以上伸びた。また、発光効率も従来
法では１５パーセントであったが、２倍以上改善した。
【００３１】なお、Ｍｇの代わりにＺｎ等のII族元素或
いはＭｇとＺｎ等の２つ以上のII族元素、ｐ型層のＳｉ
の代わりにＧｅ等のIV族元素、酸素（Ｏ）の代わりにＳ
等のVI族元素を不純物として用いても同様の効果が得ら
れる。
いはＭｇとＺｎ等の２つ以上のII族元素、ｐ型層のＳｉ
の代わりにＧｅ等のIV族元素、酸素（Ｏ）の代わりにＳ
等のVI族元素を不純物として用いても同様の効果が得ら
れる。
【００３２】図６は本発明の第３の実施形態に係わる窒
化物系半導体発光ダイオード（ＬＥＤ）装置の概略構成
を説明するためのものである。サファイヤ基板４０の上
に４１ＧａＮバッファ層（３〜５×１０18ｃｍ-3、４μ
ｍ）、４２はｎ−ＧａＮコンタクト層（Ｓｉドープ、１
×１０18ｃｍ-3、２μｍ）、４３はｎ−ＧａＮ層（Ｓｉ
ドープ、５×１０17ｃｍ-3、０．１μｍ）、４４はＩｎ
0.3 Ｇａ0.7 Ｎ／ＧａＮ ３ＭＱＷ活性層（アンドー
プ、井戸層２ｎｍ、障壁層４ｎｍ）、４５はｐ−ＧａＮ
層（Ｍｇドープ、５×１０17ｃｍ-3、０．１μｍ）、４
６はｐ−ＧａＮコンタクト層（Ｍｇドープ、３×１０18
ｃｍ-3、０．０５μｍ）、４７はｐ側電極、４８はｎ側
電極、４９はＩＴＯ透明電極である。
化物系半導体発光ダイオード（ＬＥＤ）装置の概略構成
を説明するためのものである。サファイヤ基板４０の上
に４１ＧａＮバッファ層（３〜５×１０18ｃｍ-3、４μ
ｍ）、４２はｎ−ＧａＮコンタクト層（Ｓｉドープ、１
×１０18ｃｍ-3、２μｍ）、４３はｎ−ＧａＮ層（Ｓｉ
ドープ、５×１０17ｃｍ-3、０．１μｍ）、４４はＩｎ
0.3 Ｇａ0.7 Ｎ／ＧａＮ ３ＭＱＷ活性層（アンドー
プ、井戸層２ｎｍ、障壁層４ｎｍ）、４５はｐ−ＧａＮ
層（Ｍｇドープ、５×１０17ｃｍ-3、０．１μｍ）、４
６はｐ−ＧａＮコンタクト層（Ｍｇドープ、３×１０18
ｃｍ-3、０．０５μｍ）、４７はｐ側電極、４８はｎ側
電極、４９はＩＴＯ透明電極である。
【００３３】サファイヤ基板４０上に形成される各々の
層はＭＯＣＶＤ法によって結晶成長を行っている。ｐ側
電極４７となる部分をマスキングし、ｎ−ＧａＮコンタ
クト層４２が露出するまでドライエッチングしてメサ形
状を形成する。マスクを除去し、メサの側面にリーク電
流が流れないようにするためにＳｉＯ2 を付け、その後
ｎ側電極４８を形成した。メサ形状の上面にはＩＴＯ透
明電極４９を形成し、さらにその一部でｎ側電極４８に
遠い部分にｐ側電極４７を形成した。
層はＭＯＣＶＤ法によって結晶成長を行っている。ｐ側
電極４７となる部分をマスキングし、ｎ−ＧａＮコンタ
クト層４２が露出するまでドライエッチングしてメサ形
状を形成する。マスクを除去し、メサの側面にリーク電
流が流れないようにするためにＳｉＯ2 を付け、その後
ｎ側電極４８を形成した。メサ形状の上面にはＩＴＯ透
明電極４９を形成し、さらにその一部でｎ側電極４８に
遠い部分にｐ側電極４７を形成した。
【００３４】次に図７に示したようにｐ型層全面の一部
に形成されたｐ側電極４７からｎ側電極４８方向にかけ
てレーザ照射し、ｐ型層４５、４６の活性化を行う。こ
の場合、ｐ側電極４７からｎ側電極４８方向にかけてレ
ーザ照射強度を変化させれば、ｐ型層４５、４６の活性
化率を部分的に変化させることが可能になる。これによ
りｐ型層４５、４６の電気伝導性が制御され活性層に注
入される電流密度が均一になり、均一な面発光が可能と
なった。
に形成されたｐ側電極４７からｎ側電極４８方向にかけ
てレーザ照射し、ｐ型層４５、４６の活性化を行う。こ
の場合、ｐ側電極４７からｎ側電極４８方向にかけてレ
ーザ照射強度を変化させれば、ｐ型層４５、４６の活性
化率を部分的に変化させることが可能になる。これによ
りｐ型層４５、４６の電気伝導性が制御され活性層に注
入される電流密度が均一になり、均一な面発光が可能と
なった。
【００３５】この発光素子を光源とした液晶により部分
的な光の透過率を変化させることにより、面内均一の明
るさを表現できる大型画面のプロジェクターが可能とな
った。本実施形態では光源として青色のみを用いている
が、活性層中のＩｎ量を増量することにより赤色光に近
い波長まで発光可能となり、フィルタなどを用いれば、
赤、緑、青の三原色ができ、ＧａＮ系のフルカラープロ
ジェクターも可能となる。このＬＥＤを用いたプロジェ
クターは拡散板やレンズなどの光学系が不要または単純
になるため、エネルギー効率が良く、小型に集積でき
た。
的な光の透過率を変化させることにより、面内均一の明
るさを表現できる大型画面のプロジェクターが可能とな
った。本実施形態では光源として青色のみを用いている
が、活性層中のＩｎ量を増量することにより赤色光に近
い波長まで発光可能となり、フィルタなどを用いれば、
赤、緑、青の三原色ができ、ＧａＮ系のフルカラープロ
ジェクターも可能となる。このＬＥＤを用いたプロジェ
クターは拡散板やレンズなどの光学系が不要または単純
になるため、エネルギー効率が良く、小型に集積でき
た。
【００３６】なお、Ｍｇの代わりにＺｎ等のII族元素或
いはＭｇとＺｎ等の２つ以上II族元素、ｐ型層のＳｉの
代わりにＧｅ等のIV族元素を不純物として用いても同様
の効果が得られる。
いはＭｇとＺｎ等の２つ以上II族元素、ｐ型層のＳｉの
代わりにＧｅ等のIV族元素を不純物として用いても同様
の効果が得られる。
【００３７】図８は本発明の第４の実施形態に係わる窒
化物系半導体レーザー装置の概略構成を説明するための
ものである。８０はＳｉＣ基板、８１はｎ−ＡｌＮ層
（Ｓｉドープ、３〜５×１０19ｃｍ-3、０．１μｍ）で
あり、８２はｎ−ＧａＮ層（Ｓｉドープ、３〜５×１０
18ｃｍ-3、１μｍ）、８３はｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎク
ラッド層（Ｓｉドープ、５×１０17ｃｍ-3、０．３μ
ｍ）、８４はＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ活性層（アンドープ、
３×１０-3μｍ）、８５はｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラ
ッド層（Ｍｇドープ、５×１０18ｃｍ-3、０．３μ
ｍ）、８６はＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電流狭窄層（Ｍｇドー
プ、５×１０19ｃｍ-3、０．１μｍ）、８７はｐ−Ｇａ
Ｎコンタクト層（Ｍｇドープ、３×１０20ｃｍ-3、０．
１μｍ）、８８はｐ側電極、８９はｎ側電極である。
化物系半導体レーザー装置の概略構成を説明するための
ものである。８０はＳｉＣ基板、８１はｎ−ＡｌＮ層
（Ｓｉドープ、３〜５×１０19ｃｍ-3、０．１μｍ）で
あり、８２はｎ−ＧａＮ層（Ｓｉドープ、３〜５×１０
18ｃｍ-3、１μｍ）、８３はｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎク
ラッド層（Ｓｉドープ、５×１０17ｃｍ-3、０．３μ
ｍ）、８４はＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ活性層（アンドープ、
３×１０-3μｍ）、８５はｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラ
ッド層（Ｍｇドープ、５×１０18ｃｍ-3、０．３μ
ｍ）、８６はＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電流狭窄層（Ｍｇドー
プ、５×１０19ｃｍ-3、０．１μｍ）、８７はｐ−Ｇａ
Ｎコンタクト層（Ｍｇドープ、３×１０20ｃｍ-3、０．
１μｍ）、８８はｐ側電極、８９はｎ側電極である。
【００３８】ＳｉＣ基板８０上に形成される各々の層は
ＭＯＣＶＤ法によって結晶成長を行っている。成長が終
了した後、成長室よりウエハーを取り出し、ｐ−ＧａＮ
コンタクト層８７、ｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層
８５のバンドギャップより大きくＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電
流狭窄層８６のバンドギャップより小さいエネルギーを
もつ波長３４０ｎｍのチタンサファイヤ第３次高調波の
光をウエハー全面へ照射した。この際のレーザ照射強度
は１０Ｗ／ｃｍ2 であった。つぎにＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ
電流狭窄層８６の一部８６ａを活性化するために、電流
を阻止する部分にメタルがついたマスクをウエハー上に
載せ密着させ、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電流狭窄層８６のバ
ンドギャップより大きいエネルギーを持つ波長３００ｎ
ｍのチタンサファイヤ高調波の光を照射した。
ＭＯＣＶＤ法によって結晶成長を行っている。成長が終
了した後、成長室よりウエハーを取り出し、ｐ−ＧａＮ
コンタクト層８７、ｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層
８５のバンドギャップより大きくＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電
流狭窄層８６のバンドギャップより小さいエネルギーを
もつ波長３４０ｎｍのチタンサファイヤ第３次高調波の
光をウエハー全面へ照射した。この際のレーザ照射強度
は１０Ｗ／ｃｍ2 であった。つぎにＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ
電流狭窄層８６の一部８６ａを活性化するために、電流
を阻止する部分にメタルがついたマスクをウエハー上に
載せ密着させ、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電流狭窄層８６のバ
ンドギャップより大きいエネルギーを持つ波長３００ｎ
ｍのチタンサファイヤ高調波の光を照射した。
【００３９】これらの工程によりＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電
流狭窄層８６とｐ−ＧａＮコンタクト層８７、ｐ−Ａｌ
0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層８５が活性化される。キャリ
ヤ濃度を測定したところ従来の熱による活性化方法や熱
と光を用いた活性化方法に比べ、高い活性化率が得ら
れ、電流広がりが大きくなり、電極付近での電流密度が
小さくなり、発熱、劣化が減少した。また、ｐ型層の易
動度が高く、抵抗は小さかった。ｐ型層での電圧降下が
抑えられ動作電圧の低減が図られる。
流狭窄層８６とｐ−ＧａＮコンタクト層８７、ｐ−Ａｌ
0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層８５が活性化される。キャリ
ヤ濃度を測定したところ従来の熱による活性化方法や熱
と光を用いた活性化方法に比べ、高い活性化率が得ら
れ、電流広がりが大きくなり、電極付近での電流密度が
小さくなり、発熱、劣化が減少した。また、ｐ型層の易
動度が高く、抵抗は小さかった。ｐ型層での電圧降下が
抑えられ動作電圧の低減が図られる。
【００４０】基板を研磨しへき開しやすくした後、Ｓｉ
Ｃ基板８０にｎ側電極８９とｐ−ＧａＮコンタクト層８
７にｐ側電極８８を形成した。この素子を動作させたと
ころしきい値電流７０ｍＡで室温連続発振した。発振波
長は４２２ｎｍ、動作電圧は４Ｖであった。素子寿命は
従来の高温加熱活性化方法でｐ型キャリヤを活性化した
した素子に比べ良好で１０倍以上伸びた。また、発光効
率も2 倍以上改善した。
Ｃ基板８０にｎ側電極８９とｐ−ＧａＮコンタクト層８
７にｐ側電極８８を形成した。この素子を動作させたと
ころしきい値電流７０ｍＡで室温連続発振した。発振波
長は４２２ｎｍ、動作電圧は４Ｖであった。素子寿命は
従来の高温加熱活性化方法でｐ型キャリヤを活性化した
した素子に比べ良好で１０倍以上伸びた。また、発光効
率も2 倍以上改善した。
【００４１】なお、Ｍｇの代わりにＺｎ等のII族元素或
いはＭｇとＺｎ等の２つ以上II族元素、Ｓｉの代わりに
Ｇｅ等のIV族元素を不純物として用いても同様の効果が
得られる。
いはＭｇとＺｎ等の２つ以上II族元素、Ｓｉの代わりに
Ｇｅ等のIV族元素を不純物として用いても同様の効果が
得られる。
【００４２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、窒
化物系半導体発光素子において照射強度１０ｍＷ／ｃｍ
2 以上、５００ｍＷ／ｃｍ2 以下のレーザ光照射によっ
て、ｐ型層の電気特性を向上し、窒化物系半導体発光素
子の性能を向上することができる。
化物系半導体発光素子において照射強度１０ｍＷ／ｃｍ
2 以上、５００ｍＷ／ｃｍ2 以下のレーザ光照射によっ
て、ｐ型層の電気特性を向上し、窒化物系半導体発光素
子の性能を向上することができる。
【００４３】一方、窒化物系半導体発光ダイオードで
は、プロジェクトＴＶ用などの大口径のものにおいても
面内で均一な発光が可能であり、現在用いられているラ
ンプの代わりとなりえる。また前記半導体発光素子構造
は量産性に優れており、その有用性は絶大である。
は、プロジェクトＴＶ用などの大口径のものにおいても
面内で均一な発光が可能であり、現在用いられているラ
ンプの代わりとなりえる。また前記半導体発光素子構造
は量産性に優れており、その有用性は絶大である。
【図１】 本発明の窒化物系半導体発光素子の第１の実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図２】 図１に示す窒化物系半導体発光素子の活性層
周辺部のバンドギャップと光のエネルギーの関係を示す
概略図である。
周辺部のバンドギャップと光のエネルギーの関係を示す
概略図である。
【図３】 本発明の窒化物系半導体発光素子の第２の実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図４】 図３に示す窒化物系半導体発光素子において
Ｍｇのドーピング量とキャリア濃度の関係を示す図であ
る。
Ｍｇのドーピング量とキャリア濃度の関係を示す図であ
る。
【図５】 図３に示す窒化物系半導体発光素子において
ＭｇとＳｉのドーピング量の比とｐ型キャリア活性化率
の関係を示す図である。
ＭｇとＳｉのドーピング量の比とｐ型キャリア活性化率
の関係を示す図である。
【図６】 本発明の窒化物系半導体発光ダイオードの第
３の実施形態を示す断面図である。
３の実施形態を示す断面図である。
【図７】 図６に示す窒化物系半導体発光ダイオードに
おいてｐ側電極からｎ側電極方向にかけて光の強度を変
化させた光源の概略図である。
おいてｐ側電極からｎ側電極方向にかけて光の強度を変
化させた光源の概略図である。
【図８】 本発明の窒化物系半導体発光素子の第４の実
施形態を示す概略図である。
施形態を示す概略図である。
１０ サファイヤ基板 １１ ｎ−ＡｌＮバッファー層 １２ ｎ−ＧａＮコンタクト層 １３ ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎクラッド層 １４ Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ活性層 １５ ｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層 １６ Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電流狭窄層 １６ａ 電流狭窄構造 １７ ｐ−ＧａＮコンタクト層 １８ ｐ側電極 １９ ｎ側電極 ２０ サファイヤ基板 ２１ ＧａＮバッファ層 ２２ ｎ−ＧａＮコンタクト層 ２３ ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎクラッド層 ２４ ＧａＮ光ガイド層 ２５ Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 ／ＧａＮ ３ＭＱＷ活性層 ２６ ＧａＮ光ガイド層 ２７ ｐ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎクラッド層 ２８ ｐ−ＧａＮコンタクト層 ２９ ｐ側電極 ３０ ｎ側電極 ４０ サファイヤ基板 ４１ ＧａＮバッファ層 ４２ ｎ−ＧａＮコンタクト層 ４３ ｎ−ＧａＮ層 ４４ Ｉｎ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ／ＧａＮ ３ＭＱＷ活性層 ４５ ｐ−ＧａＮ層 ４６ ｐ−ＧａＮコンタクト層 ４７ ｐ側電極 ４８ ｎ側電極 ４９ ＩＴＯ透明電極 ８０ ＳｉＣ基板 ８１ ｎ−ＡｌＮ層 ８２ ｎ−ＧａＮ層 ８３ ｎ−Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ｎクラッド層 ８４ Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ活性層 ８５ ｐ−Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎクラッド層 ８６ Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ電流狭窄層 ８６ａ 電流狭窄構造 ８７ ｐ−ＧａＮコンタクト層 ８８ ｐ側電極 ８９ ｎ側電極
Claims (6)
- 【請求項１】 II族元素からなる不純物を含むｐ型窒化
物系半導体層に光を照射することによりII族元素を活性
化させる窒化物系半導体発光素子の製造方法において、
１０Ｗ／ｃｍ2 以上、５００Ｗ／ｃｍ2 以下のレーザ光
を照射することによりII族元素からなる不純物を活性化
させることを特徴とする窒化物系半導体発光素子の製造
方法。 - 【請求項２】 前記ｐ型窒化物系半導体層にII族元素の
他に、IV族元素又はVI族元素を含ませ、前記II族元素と
共に前記IV族元素又はIV族元素を活性化させることを特
徴とする請求項１記載の窒化物系半導体発光素子の製造
方法。 - 【請求項３】 II族元素からなる不純物を少なくとも含
むｐ型窒化物系半導体層に光を照射することにより活性
化させるメサ形状の窒化物系半導体発光素子の製造方法
において、前記ｐ型窒化物系半導体層にレーザ光を照射
する際、前記ｐ型窒化物系半導体層上に形成するｐ側電
極からｎ型窒化物系半導体層上に形成するｎ側電極方向
にかけてレーザ光の照射強度を変化させて行うことを特
徴とする窒化物系半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項４】 少なくとも一つのｐ型窒化物系半導体層
がII族元素を不純物として含んでいる窒化物系半導体発
光素子において、前記ｐ型窒化物系半導体層内の結晶組
成が略同一で、かつ、前記ｐ型窒化物系半導体層内で電
気伝導性に差を持たせることを特徴とする窒化物系半導
体発光素子。 - 【請求項５】 前記ｐ型窒化物系半導体層にII族元素の
他に、IV族又はVI族の元素を含み、前記II族元素の濃度
が１×１０18ｃｍ-3以上５×１０20ｃｍ-3以下であり、
前記IV族又はVI族の元素の濃度が前記II族元素の濃度の
３％以上２０％以下の割合で含むことを特徴とする請求
項４記載の窒化物系半導体発光素子。 - 【請求項６】 II族元素からなる不純物を少なくとも含
むｐ型窒化物系半導体層をメサ形状に構成した窒化物系
半導体発光素子において、前記ｐ型窒化物系半導体層上
に形成するｐ側電極からｎ型窒化物系半導体層上に形成
するｎ側電極方向にかけて電気伝導性が変化している前
記ｐ型窒化物系半導体層を持つことを特徴とする窒化物
系半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416398A JPH11224957A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416398A JPH11224957A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11224957A true JPH11224957A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12130685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2416398A Pending JPH11224957A (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11224957A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013846A1 (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | ｐ型半導体領域を形成する方法および半導体素子 |
| JP2007250909A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体発光素子 |
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