JPWO2011135862A1 - 窒化物系半導体素子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照しながら、本発明による第1の実施形態の窒化物系半導体発光素子を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
以下、図面を参照しながら、本発明による第2の実施形態の窒化物系半導体発光素子を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
本願発明者は、第1の実施形態の窒化物系半導体発光素子100において、p−AldGaeNコンタクト層26の最表面にMg濃度の高い領域を設けることにより、さらにコンタクト抵抗を低減できることを見出した。以下、図面を参照しながら第3の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
実施形態に係る上記の発光素子は、そのまま光源として使用されても良い。しかし、実施形態に係る発光素子は、波長変換のための蛍光物質を備える樹脂などと組み合わせれば、波長帯域の拡大した光源(例えば白色光源)として好適に使用され得る。
12 基板の表面(m面)
20 半導体積層構造
22AluGavInwN層
24 活性層
25AldGaeN層
26 p−AldGaeNコンタクト層
26A ボディ領域
26B 高濃度領域
30、30A、30B、30C、31 p型電極
32 Mg層
34 Ag層
100、101、102 窒化物系半導体発光素子
200 樹脂層
220 支持部材
240 反射部材
Claims (20)
- 成長面がm面であるp型半導体領域を有する窒化物系半導体積層構造と、
前記p型半導体領域上に設けられた電極と
を備え、
前記p型半導体領域は、厚さ26nm以上60nm以下のAlxGayInzN(x+y+z=1,x≧0,y>0,z≧0)半導体から形成されているコンタクト層を有し、
前記コンタクト層は、4×1019cm-3以上2×1020cm-3以下のMgを含むボディ領域と、前記電極に接し、1×1021cm-3以上のMg濃度を有する高濃度領域とを有する、窒化物系半導体素子。 - 前記高濃度領域の厚さは0.5nm以上10nm以下である、請求項1記載の窒化物系半導体素子。
- 前記コンタクト層において、前記ボディ領域と前記高濃度領域との間には、2×1020cm-3より高く1×1021cm-3より低い濃度のMgを含む遷移領域が設けられている、請求項1または2に記載の窒化物系半導体素子。
- 前記ボディ領域は、4×1019cm-3以上1×1020cm-3以下のMgを含む、請求項1から3のいずれかに記載の窒化物系半導体素子。
- 前記電極のうち前記高濃度領域と接する部分は、Mg、ZnおよびAgのうち少なくともいずれか1つを含む第1の層である、請求項1から4のいずれか記載の窒化物系半導体素子。
- 前記電極は、前記第1の層の上に形成された第2の層を含む、請求項5記載の窒化物系半導体素子。
- 前記第2の層は、Ag、Pt、MoおよびPdからなる群から選択される少なくとも1種の金属である、請求項6記載の窒化物系半導体素子。
- 前記電極はAg層である、請求項1記載の窒化物系半導体素子。
- 前記第1の層はアイランド状である、請求項5から7のいずれかに記載の窒化物系半導体素子。
- 前記p型半導体領域は、さらに、1×1018cm-3以上1×1019cm-3以下のMgを含むAlxGayInzN(x+y+z=1,x≧0,y≧0,z≧0)半導体から形成されているp型半導体層を含む、請求項1から9のいずれかに記載の窒化物系半導体素子。
- 前記p型半導体領域の厚さは100nm以上500nm以下である、請求項10に記載の窒化物系半導体素子。
- 窒化物系半導体発光素子と、
前記窒化物系半導体発光素子から放射された光の波長を変換する蛍光物質を含む波長変換部と
を備える光源であって、
前記窒化物系半導体発光素子は、
成長面がm面であるp型半導体領域を有する窒化物系半導体積層構造と、
前記p型半導体領域上に設けられた電極と
を備え、
前記p型半導体領域は、厚さ26nm以上60nm以下のAlxGayInzN(x+y+z=1,x≧0,y>0,z≧0)半導体から形成されているコンタクト層を有し、
前記コンタクト層は、4×1019cm-3以上2×1020cm-3以下のMgを含むボディ領域と、前記電極に接し、1×1021cm-3以上のMg濃度を有する高濃度領域とを有する、光源。 - 前記高濃度領域の厚さは0.5nm以上10nm以下である、請求項12記載の光源。
- 前記コンタクト層において、前記ボディ領域と前記高濃度領域との間には、2×1020cm-3より高く1×1021cm-3より低い濃度のMgを含む遷移領域が設けられている、請求項12または13に記載の光源。
- 前記ボディ領域は、4×1019cm-3以上1×1020cm-3以下のMgを含む、請求項12記載の光源。
- 基板を用意する工程(a)と、
成長面がm面であり、p型半導体領域を有する窒化物系半導体積層構造を前記基板上に形成する工程(b)と、
前記半導体積層構造における前記p型半導体領域の前記成長面上に電極を形成する工程(c)とを含み、
前記工程(b)は、前記p型半導体領域の一部として、厚さ26nm以上60nm以下のAlxGayInzN(x+y+z=1,x≧0,y>0,z≧0)半導体から形成されているコンタクト層を形成する工程(b1)を含み、
前記工程(b1)は、4×1019cm-3以上2×1020cm-3以下のMgを含むボディ領域を形成する工程と、
1×1021cm-3以上のMg濃度を有する高濃度領域を形成する工程とを有し、 前記工程(c)においては、前記高濃度領域に接する前記電極を形成する、窒化物系半導体素子の製造方法。
- 前記ボディ領域は、4×1019cm-3以上1×1020cm-3以下のMgを含む、請求項16記載の窒化物系半導体素子の製造方法。
- 前記工程(c)においては、前記高濃度領域上に、Mg、ZnおよびAgのうち少なくともいずれか1つを含む第1の層を有する前記電極を形成する、請求項16または17記載の窒化物系半導体素子の製造方法。
- 前記工程(c)においては、前記第1の層と、前記第1の層の上に位置し、Ag、Pt、MoおよびPdからなる群から選択される少なくとも1種の金属からなる第2の層とを有する前記電極を形成する、請求項18記載の窒化物系半導体素子の製造方法。
- 前記工程(c)の後に、加熱処理する工程を実行する、請求項16から19のいずれかに記載の窒化物系半導体素子の製造方法。
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