JPS6220383A - 化合物半導体装置 - Google Patents

化合物半導体装置

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JPS6220383A
JPS6220383A JP60159365A JP15936585A JPS6220383A JP S6220383 A JPS6220383 A JP S6220383A JP 60159365 A JP60159365 A JP 60159365A JP 15936585 A JP15936585 A JP 15936585A JP S6220383 A JPS6220383 A JP S6220383A
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JP
Japan
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oxide film
type
silicon oxide
film
layer
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JP60159365A
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English (en)
Inventor
Tetsuro Kato
哲朗 加藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明t4 G a 1−X!’d xAs ’If用
いた化合物半導体発光素子及びその製造方法に関し、特
に耐湿性に優れ′fF、素子の構造及び製法に関する。
〔従来の技術〕
現在、 GaA4As會用いたLEDはその高輝度(高
出力)、高速応答性を利用し、電話器、計測器−オーデ
ィオ製品等、民生用機器の表示ランプから、ホトカプラ
・プラスチックファイバーデータリング等、OA@FA
機器の発光素子として広範囲に用いられている。この場
合、現状市販されているGaAjAs L E Dの菓
子構造としては大別すると二種類ある。
第3図にクングルヘテロ構造と呼ばれているもので構造
上簡単であるため比較的安価に生産できることVC工り
、現在のGaAs基板  LED市場の大半を占める。
第3図で、1げGaAs基板、2はP型Ga1A4As
層、3HN型GaAtAs層、4おLぴ7は電極である
。この構造で高輝度が得られる理由として、先取り出し
面の側icあるn型Ga1−xA、jxAs層3のA4
As混晶比Xが発光領域であるP型G a −yld 
yAsAsO2れLりも充分大きく(x>y )とっで
あるため1発光波長に対する先取り出し側での吸収が小
さいことと、P型fii2への電子の注入効率がホモ接
合に比して大巾に改善されることが挙げられる。従って
、このシングルへテロ構造GaA4As  L E I
)ij他に市販されているGaP又[GaAaP LE
I)に比し、発光出力において数倍以上向上している。
しかしながら、特にデータリンク等の分野においてさら
に高出力化の要求が日増しに大となりそれに対し、第4
図に示されるようなダブルへテロ構造の素子が開発Φ市
販され始めている。第4図で、suP型GaAlAs 
厚膜基板、9UP型GaAlAsクラット層、l Or
riGaAIAs 活性層、lIr5.N型GaA7A
s  クラッド層、12iN型GaA!Aaキャップ層
、4お工び13は電極である。この構造においては注入
室、子に対する閉じ込め効果と、裏面側G a A 1
基板除去にエリ反射元が利用できるこト婢のため、シン
グルへテロ構造に比し2〜3倍以上発光出力が同上し5
合わせて応答速度も改善されている。
極めて特徴的なことに、いずれの構造の場合も先取り出
し側HAIAs混晶比Xが大きいGa1−xAlxAs
 が用いられている点であり、このために後述する大き
な問題が存在していた。
〔発明が解決し工すとする問題点〕
即ち、既に述べたように先取り出し効率及び重子注入効
率の向上を目的として素子の元取り出し側に高AlAs
混晶比としている。例えはシングルへテロ横mにおける
n型Gat−xA/、As層3は発光波長(入p)が6
60nmに対しては通常X≧06となっている場合が多
い。この工うな高AlAs混晶比のG a AIA s
 に工く知られている工うに極めて酸化され易いが、こ
のことに樹脂にエリモールドされた製品においても同様
である。即ち、上述した通常のGaAlAs  L E
 I)素子をエポキシ系樹脂又汀シリコン系樹脂等に、
!:エリールドし、製品化した後、高温高湿の状態でI
ll万回vc通電する。温度85%b  lr−20m
A通電の条件下において第2図の曲線100vc示され
るように5発元出力が1000時間後において初期値の
50%以下に劣化減衰する。この劣化率はモールド樹脂
の種類、モールド条件等にエリ多少影響されるが、高温
高湿での通電が通常の室温通電と比較して著しい発光F
i)力劣化をもたらすことに明らかである。この劣化原
因σGlIA7A8 表面に高温高湿通w中vr、Ga
A4As表面に付着した1発光波長に対して不透明なA
4又はGa OCp比物であること、ま友この管化物の
厚さげ電極近傍において特に厚い(数1000A以上)
ことがAE8分析にエリ明らかにさn、た。
即ち、樹脂内に浸入し友水分がGaAlAs晶との界面
に到達して水分vcfIl素が含まれる結晶表面を酸化
した結果であると考えらjる。
この対策とL7てGaAjAs  表面に絶縁膜全形成
することにエリ水分(酸素) ff、よる表面酸化の防
上が可能となる。アンモニア、過′酸化水素系の混合液
にエリGaAlAs 表面にGages又HAlsOs
系のネイティブオキサイド膜を形成する方法げ膜形成自
体は容易であるが、膜厚が不充分で特に化学的5機械的
に極めてもろいという欠点がある。
従ってit’iIW工程において適用する場合5例えば
後□工程においてウェハースをエツチング処理する工り
な時、又はピンセット尋にエリ/Sシトリングするよう
な時に極めて制約が多く、困難音生じる。
従って可能であるならばエリ安定かつち密な膜質の絶縁
膜を形成する万が量産的にげ好ましいと考えられる。
〔間順点を解決するための手段〕
本発明の目的に、耐湿性に優れたG a AI A I
 発光素子を量産性工〈提供することにある。
本発明はx≧02なる高AtAs混晶比を有するGa1
−2AIAs層を先取り出し側に用い友素子において、
このGa 1−mAlxAs層’e200〜5000人
の酸化ケイ素膜で被覆すること、またこの酸化ケイ素膜
の形成温度t−450℃以下とすることに工り、素子の
他の特性を保ったまま耐湿性に優れた高信頼度素子の生
産を実現するものである。
〔実施例〕
次vck本発明について図面工り詳述する。
第1図に本発明の一実施例において製作されたシングル
へテロ構造Ga AJLAI L E Dのウニノー−
断面図である。P型(100) GtAA’s  基板
l上に通常の液相エピタキシャル成長法を用いて厚さ2
0μの=6一 Zn、ドーグP型Ga ト−yAlyAij# 2及び
ノνさ30μノ’f’eド・−プn tJ’J G a
 1−xA!xAJ Fm 3 k連続り、 −(−形
byすイ)。AlAs混ttii比tr、x P型層の
p−r】接合界面−rO35,+1型層の表面で0.7
 fある。n(Illlの1d極4ケ形成後適当な酸化
11Q(例えばスパッタ5f02膜)をマスクに(7て
メサ溝5fr:形成1”る。e )g−、sこの酸化膜
を除去し良後、再出′スパッタに」二り8102膜30
00λ6會形成する。この時の基板加熱温度は200℃
 である。またこの場ば、メダ溝佃1面1cii約13
00人、底面ニハ約2500人ノsIO。
膜が形成さノ1ている。この後、PR法vcL り +
tll11n極4上のスパッタ810.膜會除去[7、
その俵P側裏面市極7會形成す2]。また、比較のため
slo。
6が付加されていないウェハーを同時に製作しまた。
このウニ−バーにダイシング法に1り素子分割し、通常
のリードフレーム上ニダイポンディング拳ワイヤホンテ
ィングした後、エポキシ樹脂モールドして製品化1−だ
、尚、酸化膜形成温度がn側電極4のアロイ温度(〜4
80℃)エリも充分に低い値に選んでめ4)ことVr工
り、市、極のワイヤーボンダビリティσアロイ直後のそ
れど全く同郷であることが確認された。
前述(〜た条件での高温高湿通電の結果ケ第2図に示−
to スパッタsio、膜全形成1〜た素子においては
5曲線50で示す工りl/C,1000時間彼時間先出
力の劣化が全く認めら4ず、極めて安定してい2)。こ
のことはスパッタ5ioiI膜6が、実用的に充分ち密
であり、 GaA、J!Al1表面の酸化防止に対して
安定であること金示している。現丈に十制御000時間
高温高湿通′虜した製品?開刊1〜、累イの表面全前述
と同様の分析を行なったところ、スパッタ別02膜が表
面に形byされた素子(・ゴ何らの変化も認められない
ことが確認さ)1.た。尚、初期の発光出力に関して4
2sio、膜の奮然による差異に全く昭めらtlず、t
たその他810t9は形成したことにエリ生じた品質上
、工程上の間鴎点げない。
上記実施例においてげスパッタによる5102i會絶縁
膜6として形成したが、その後の検討VC1Le)、C
VD  8102i等も膜厚が200λ 以上であれば
有効であることが判った。尚、膜厚が5000λ全越え
ると結晶との熱膨張係数どの産vr−エリ竹面での歪が
大となり1信頼度の点で問題となることがある。
また、酸化膜形成?M度としてに450℃以下であるこ
とが必斐である。この理由a既に述べた工うvc通常n
型GaAIA、s 層へのオーミック電極の材料と【1
CAuGeNI  系を用いるが、蒸着後のアロイの最
適温度が通常450〜500℃であり、酸化膜形成時r
この温Uk越えると電極の組成が変化し。
オーミック性、ワイヤーボンディング性に悪い影響全厚
える場合が多いことに↓る。
〔発明の効果〕
以上、実施例ケ用いて具体的vr−説明したLうに。
本発明πLる素子構造及び製造方法に工れば、極めて酸
化物が形成さ釘易いi[A4As混菖比(X≧O,2)
のGa x−zA、txAsMLk先取り出し側に用い
た発光素子においてその表面全膜厚が200〜5000
人の酸化ケイ素膜1゛被覆(〜、またこの酸化ケイ素膜
の形成温度を充分低くとる(<450℃)ことにJ:す
、極めて耐湿471−Vr−優れ、かつ量産性に富むG
aA−!Aa発九菓子1に:製造することが可能と力る
尚1本実施例においては/ングルへテロGaAtAsL
l!:1)の場合1小したが本発明r、rこの素子に限
定されないことにr→りまでもない。
4 図面の藺11虻明 mny+o本発明の一実施ガ會示すシングルヘラ* G
akl As  L ’jl Dつz バーのvr面図
、alI2fVt;J8iU=g打無Eよる素子の高温
高瀬通電試験での発光出力劣化状況、繕3図σ位米のシ
ングルヘラo GaAlAs  L E Dウェハース
の断面図、114図は他の従来例VC! 4ダプルヘテ
oOaAjA魯1、El)ウェハースの断面図である。
l・・・・・・P型層 m A I基機、2・・・・・
・P型層 a A4 A &エピタキシャル1−.3・
・・・・・n170aA4As エビタキクヤル鳩、4
・・・・・・rlva′極、5・・・・・・メサ溝、6
・・・・・・スパッタ191(Jilllb 7・・・
・・・l’i!i*l@(全曲)8 ・−・−P a 
GaAIAsD1m基&、9 ・= = P 9 (、
;aAJ!^SクフッドJ−,10・・・・・・G a
 A t A s 活性71.11・・・・・・nqr
 (jaA4A、a クラッド層b  12 ・・・”
・nfjgOaAlム魯−1〇− キャップ層、13・・・・・・P側電極(ドツト)。
、′□ %+瓢 茅う頂 第4回

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Ga_1_−_xAl_xAs層を先取り出し面
    の側に用いた化合物半導体装置において、前記Ga_1
    _−_xAl_xAs層の表面の少なくとも一部が酸化
    ケイ素膜にて被覆されていることを特徴とする化合物半
    導体装置。
  2. (2)前記酸化ケイ素膜は200Å乃至5000Åの膜
    厚を有することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
    記載の化合物半導体装置。
JP60159365A 1985-07-18 1985-07-18 化合物半導体装置 Pending JPS6220383A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01290270A (ja) * 1988-05-18 1989-11-22 Sanyo Electric Co Ltd 化合物半導体素子の処理方法
JPH0324771A (ja) * 1989-06-21 1991-02-01 Mitsubishi Monsanto Chem Co 化合物半導体装置及びその表面処理加工方法
JPH04273174A (ja) * 1991-02-28 1992-09-29 Sharp Corp 半導体発光素子及びその製造方法
JPH04279275A (ja) * 1991-03-04 1992-10-05 Nippondenso Co Ltd 真空ろう付装置
JP2008210588A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Matsushita Electric Works Ltd 照明装置及び照明システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5779685A (en) * 1980-11-05 1982-05-18 Ricoh Co Ltd Light emitting diode device
JPS5816535A (ja) * 1981-07-23 1983-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5779685A (en) * 1980-11-05 1982-05-18 Ricoh Co Ltd Light emitting diode device
JPS5816535A (ja) * 1981-07-23 1983-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01290270A (ja) * 1988-05-18 1989-11-22 Sanyo Electric Co Ltd 化合物半導体素子の処理方法
JPH0324771A (ja) * 1989-06-21 1991-02-01 Mitsubishi Monsanto Chem Co 化合物半導体装置及びその表面処理加工方法
JPH04273174A (ja) * 1991-02-28 1992-09-29 Sharp Corp 半導体発光素子及びその製造方法
JPH04279275A (ja) * 1991-03-04 1992-10-05 Nippondenso Co Ltd 真空ろう付装置
JP2008210588A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Matsushita Electric Works Ltd 照明装置及び照明システム

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