KR100581770B1 - 전기전도도가 높고 오믹 접촉 저항이 낮은 ｐ형 ＧａＮ층및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 p형 GaN층의 성장시 p형 도펀트와 함께 Al을 도핑함으로써 Al을 포함하는 것을 특징으로 하는 p형 GaN층 및 이의 제조 방법과, 본 발명의 p형 GaN층을 포함하는 GaN계 소자를 제공한다. 본 발명의 p형 GaN층은 전기 전도도가 우수하며 오믹 접촉 저항이 작으므로 발광다이오드나 레이저다이오드 등의 제조에 이용할 경우 소자의 직렬 저항을 줄일 수 있다.

p형 GaN층, 전기 전도도, 오믹 접촉 저항, GaN계 소자, 소자의 직렬 저항

Description

전기전도도가 높고 오믹 접촉 저항이 낮은 ｐ형 ＧａＮ층 및 이의 제조 방법{P-TYPE GaN HAVING HIGH ELECTRIC CONDUCTIVITY AND LOW OHMIC CONTACT RESISTANCE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}

도 1은 GaN계 발광 다이오드의 구조를 예시한 것이다.

본 발명은 전기 전도도가 높고 오믹 접촉 저항이 낮은 p형 GaN층 및 이의 제조방법과, 상기 p형 GaN층을 포함하는 소자에 관한 것이다.

반도체 발광 다이오드는 백열등과 형광등과 같은 기존 조명기기를 대체할 새로운 조명 수단으로서 관심의 대상이 되고 있다. 반도체를 이용한 발광 다이오드는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 효율이 높고 수명이 5 ~ 10년 이상으므로, 전력 소모를 줄임과 동시에 유지 보수 비용을 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.

발광 다이오드에서 빛이 방출되는 원리는 다음과 같이 설명될 수 있다. 정공을 수송하는 p형 반도체와 전자를 수송하는 n형 반도체를 접합시키고 전압을 가하면 정공과 전자가 만나서 결합하면서 반도체의 에너지갭 (bandgap)에 해당하는 크기의 빛이 방출된다.

상기와 같은 원리에 의하여 반도체 발광 다이오드에서 방출되는 빛은 백열전구의 필라멘트처럼 뜨거운 물체에서 나오는 백열과는 달리, 정공과 전자가 가지고 있던 에너지가 빛으로 변환되는 것이므로 냉광(cold light)이다. 또한, 백열은 넓은 파장 대역의 빛이 동시에 나오는 데 비해, 발광 다이오드의 빛은 반도체의 에너지갭에 해당하는 좁은 파장 영역의 빛만 나오며 반도체의 에너지갭을 조절할 경우 방출되는 빛의 색깔을 변화시킬 수 있다.

1960년대 후반에 처음으로 상용화된 적색 발광다이오드의 발광효율은 1990년대 후반에 들어서면서 형광등의 수준을 넘어서고 있다. GaN를 기초로 한 질화갈륨계 화합물 반도체로 만들어지는 청색 및 녹색 발광다이오드는 1990년대 후반 상용화에 성공하였다. 백색 발광 다이오드도 질화갈륨계 화합물 반도체로 만들어지고 최근에 상용화에 성공하여 이에 대한 시장이 급속한 속도로 성장하고 있다.

상기와 같이 고효율의 3원색과 백색 발광 다이오드가 등장하면서 발광 다이오드(LED)의 응용범위도 넓어져 키패드와 액정표시장치의 백라이트(backlight), 신호등, 공항 활주로의 안내등, 해안의 등대, 항공기나 자동차의 지향성이 높은 독서등, 조명등 등의 다양한 분야에 사용되고 있다. 특히, 백색 발광다이오드는 기존의 백열등과 형광등을 대체할 조명의 혁명을 예고하고 있다. 백색 발광다이오드의 발광효율은 현재 약 25 lm/W 정도로 백열등 보다는 조금 높고 약 80 lm/W 인 형광등의 발광효율에는 미치지 못하고 있으나, 이의 성능이 급속한 속도로 향상되고 있어서 수 년 내에는 형광등의 효율을 넘어설 것으로 전망된다. 백색 발광 다이오드의 발광 효율을 높이기 위해서는 소자의 특성을 개선하여 에너지 변환 효율을 높이는 것이 중요한 요소 중의 하나이다.

질화갈륨계 발광 다이오드의 구조는 도 1에 예시되어 있다. 질화갈륨계 발광 다이오드에서는 GaN가 p형의 성질을 가지게 하기 위해서 일반적으로 Mg가 도펀트(dopant)로 사용된다. Mg는 통상 유기 금속 화학 기상 증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)을 이용하여 발광 다이오드 구조를 성장시킬 때 p-형 GaN층에 약 10²⁰ /cm³ 으로 도핑된다. 그러나, p형 GaN층에 도핑된 고농도의 Mg는 대부분 Mg-H의 복합구조를 형성하여 전기적으로 중성을 띄고 GaN층의 결정성을 저하시킴으로써, 정공의 도핑농도를 낮추고 정공의 이동을 방해한다. 소자의 직렬 저항과 직접적으로 관계되는 p형 GaN층의 전기 전도도는 정공 도핑 농도와 정공 이동도에 비례하고 오믹 접촉 저항은 정공 도핑 농도에 반비례하므로, 상기와 같이 Mg에 의해 정공 도핑 농도와 정공 이동도가 감소된 p형 GaN층은 전기 전도도가 낮아지고 오믹 접촉 저항이 커지므로, 소자의 직렬 저항이 커진다. 따라서, 질화갈륨계 발광 다이오드에 있어서 에너지 변환 효율을 높여 발광 효율을 향상시키기 위해서는 p형 GaN층의 전기전도도와 오믹 접촉 저항이 크게 개선될 필요가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 질화갈륨계 발광 다이오드의 제조시 소자 구조가 성장된 웨이퍼를 열처리하는 방법이 알려져 있다. 소자 구조가 성장된 웨이퍼를 약 600 ~ 700 ℃의 온도에서 열처리하면, Mg-H 복합체의 일부가 분해되어 보다 우수한 p-형의 전도 특성을 나타내게 된다. 그러나, 이 경우에도 정공의 농도는 약 5 ×10¹⁷ /cm³ 이상의 고농도로 얻기 어렵고, 여전히 GaN 결정 내에 약 10²⁰ /cm³ 의 Mg-H 복합체가 존재하게 된다. 따라서, 결정성이 매우 좋지 않게 되고 이로 인하여 정공의 이동도는 약 10 cm²/Vs 정도로 낮게 된다. 결국, P-형 GaN의 전기전도도는 약 5 ×10¹⁸ /cm³ 의 전자농도와 약 200 cm²/Vs 이상의 전자이동도를 가지는 n-형 GaN의 전기전도도에 비하여 약 100분의 1 정도로 작게 되고, 낮은 도핑 농도로 인하여 오믹 접촉 저항이 커진다. 그러므로, 소자 동작시 높은 소자 저항에 의하여 발열이 일어나고, 원활하지 않은 정공 주입에 의하여 소자의 에너지 변환 효율이 감소하게 된다.

또한, p형 GaN층의 결정성을 개선하기 위하여 많은 연구가 수행되어져 왔는데, 대표적으로 GaN층에 p형 도펀트인 Mg 이외에 Si를 미량 첨가하는 기술이 알려져 있다(Jpn. J. Appl. Phys. 36. L180 1997, MRS Internet J. Nitride Semicond. Res. 5S1, W3.84, 2000). 일반적으로 반도체 결정내에 n형 또는 p형 불순물을 첨가할 경우 전자 또는 정공의 이동도는 불순물의 도핑 농도가 증가할수록 감소하게 된다. 이것은 전자 또는 정공이 도펀트인 불순물과 충돌(impurity scattering)하기 때문이다. 그러나, GaN에 Si를 첨가하는 경우에는 이러한 원칙을 일부 벗어난다.

유기 금속 화학 기상 증착법에 의하여 GaN을 성장할 경우 n형 도펀트인 Si를 약 5 ×10¹⁶ 개/cm³ 이하로 첨가하면 그렇지 않은 경우에 비하여 전자의 이동도와 광발광 (photoluminescence) 세기가 크게 증가한다. 그 이유는, GaN는 일반적으로 사파이어를 기판으로 이용하여 성장을 하는데, 이때 이종 기판과의 격자상수 부정 합(lattice mismatch)에 의하여 약 10⁸~10¹⁰ 개/cm² 의 결정결함이 발생되고, GaN 결정 내에 미량 첨가된 Si 가 이러한 결정 결함을 어느 정도 보상해 줌으로써 전자이동도와 발광 특성을 개선하기 때문인 것으로 알려져 있다. 상기 종래 기술은 n형 도펀트인 Si의 상기와 같은 특성을 p형 GaN층에도 적용하기 위하여 p형 GaN층의 성장시 Mg 와 함께 Si 을 도핑하는 방법을 이용한 것이다. 그러나, Si는 4족 원소로서 GaN 결정내에서 n형의 특성을 나타내므로 p형의 GaN층에서 정공 농도를 감소시키는 바람직하지 않은 결과를 가져온다.

그 외에도, p형 GaN층의 낮은 전기 전도도 및 큰 저항으로 인하여 발광 다이오드의 동작시 p형 오믹 접촉 영역 근처에만 발광하게 되는 문제점을 보완하기 위해서, 도 1에 나타난 바와 같이 빛이 방출되는 p-형 GaN층 상부 전면에 약 50 Å 이하의 얇은 광투과성 p형 오믹 접촉 금속을 추가적으로 사용하는 기술이 널리 이용되고 있다. 그러나, 이는 정공의 균일한 공급에는 도움이 되나, 발광 다이오드에서 나오는 빛의 일부를 감쇄시키는 단점이 있고 소자의 직렬 저항과 p형 오믹 접촉 저항을 줄이지는 못한다.

본 발명자들은 p형 GaN층의 성장시 p형 도펀트와 함께 Al을 도핑함으로써, p형 GaN층의 결정성을 개선시켜 정공 이동도를 향상시킬 수 있고 결정성의 개선으로 인하여 열처리에 의한 Mg-H 복합 구조의 분해 효율도 증가되어 정공 도핑 농도 및 정공 이동도를 향상시킬 수 있으며, 이로 인하여 p형 GaN층의 전기전도도를 증가시 키고 및 오믹 접촉 저항을 감소시킬 수 있다는 사실을 밝혀내었다.

이에 본 발명은 전기 전도도가 크고 오믹 접촉 저항이 작은 p형 GaN층 및 이의 제조 방법과, p형 GaN층을 포함하는 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 p형 GaN층의 성장시 p형 도펀트와 함께 Al을 도핑함으로써 Al을 포함하는 것을 특징으로 하는 p형 GaN층을 제공한다.

또한, 본 발명은 p형 GaN층의 성장시 p형 도펀트와 함께 Al을 도핑하는 단계를 포함하는 p형 GaN층의 제조 방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은 상기와 같은 본 발명의 p형 GaN층을 포함하는 GaN계 소자를 제공한다.

이하에서 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에서는 p형 GaN 층의 성장시 p형 도펀트와 함께 Al을 도핑하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나의 실시 상태에 있어서는 p형 GaN층의 성장시 Ga, Al, N 및 Mg의 소스 가스로서 예컨대 각각 TMG(trimethylgallium), TMA(trimethylalumium), NH₃ 및 Cp₂Mg를 사용할 수 있으며, 분위기 가스로서 질소 또는 수소를 사용할 수 있다.

상기와 같이 p형 GaN 층에 Al을 도핑하는 경우에, Al은 3족 원소로써 GaN와 함께 삼원소 화합물인 Al_XGa_1-XN (0<X<1)을 형성하게 된다. 이 때 p형 GaN층에 Al을 Ga의 분자수 대비 약 5 분자수% 이하로 미량 첨가하는 경우에는 p형 GaN의 결정 결함을 보상해 줌으로써 p형 GaN의 정공 이동도와 정공 농도가 크게 개선될 수 있다. 이러한 현상은 전술한 바와 같이 Si을 미량 도핑한 경우와 작용 원리가 매우 유사하지만, 효과는 더욱 뛰어나다. 특히, Al은 3족의 원소로써 같은 족의 원소인 Ga과 치환하므로 전기적으로 중성을 띠게 되므로, p형 GaN 내에서 Si 와 달리 정공의 농도를 줄이지 않는 장점이 있다. 또한, 상기 Al에 의하여 결정성이 향상되는 경우 열처리에 의한 Mg-H 복합구조의 분해 효율도 증가시킬 수 있으며, 이에 의하여 p형 GaN층 중의 정공 도핑 농도와 정공 이동도를 높일 수 있다.

상기와 같이 p형 GaN층은 정공 이동성과 정공 도핑 농도가 증가됨으로써 전기 전도도가 향상되고 오믹 접촉 저항이 작아지므로 p형 GaN층을 포함하는 소자 전체의 직렬 저항이 감소된다.

본 발명에 있어서, 상기와 같이 p형 GaN층에 Al을 도핑함으로써 나타나는 효과는 Al이 p형 GaN층 전체에 분포되어 있는 경우 뿐만 아니라, p형 GaN층의 일부분, 특히 오믹 접촉 금속과 인접하게 되는 일부분의 영역에만 분포되어 있는 경우에도 얻을 수 있다. 특히, p형 오믹 접촉 특성의 개선을 위해서는 오믹 접촉 금속과 인접하게 되는 p형 GaN층의 표면 부근 영역에만 Al을 도핑해도 원하는 효과를 얻을 수 있으며, 그 두께는 예컨대 약 50 Å ~ 300 Å 정도일 수도 있다. 물론, 그 이상의 두께에서도 상기와 같은 효과를 얻을 수 있음은 명백하다.

본 발명에 있어서 p형 GaN층의 성장시 도핑되는 Al의 양은 Ga 분자수 대비 0.1 분자수% 내지 5 분자수%인 것이 바람직하다. 이와 같은 범위내의 Al이 p형 GaN 층에 도핑되는 경우에는 p형 GaN층의 밴드갭이 발광층에서 발광되는 광의 파장 에너지(1240 eV/파장nm) 보다 더 크기 때문에 p형 GaN층에서 광 흡수가 일어나지 않고 발광층에서 효율적으로 발광이 일어나게 할 수 있다. 또한, Al의 양이 5 분자수%를 초과하는 경우에는 Al의 특성에 의하여 광량 방출 세기가 작아지고 전자 이동도가 낮아지는 문제가 있다.

본 발명에서는 종래기술에 기재한 바와 같이 p형 도펀트, 예컨대 Mg의 활성화를 위하여 p형 GaN층의 성장 후 추가로 열처리를 할 수 있다. 구체적으로, 열처리는 산소, 아르곤, 혹은 질소 가스 등의 분위기하에 500 ~ 750 ℃에서 2 ~ 30 분간 수행할 수 있다.

본 발명의 p형 GaN층의 결정성을 개선하는 기술은 p형 GaN층을 이용하는 모든 GaN계 소자에 적용될 수 있다. 본 발명의 p형 GaN층은 예컨대 발광 다이오드 뿐만 아니라 p형 GaN층의 전기전도도와 오믹 접촉 저항이 중요한 요소인 레이저다이오드 및 이종접합바이폴라트랜지스터(heterojuction bipolar transistor; HBT) 등의 소자에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 전술한 본 발명의 p형 GaN층을 포함하는 GaN계 소자도 제공한다.

상기 소자들 중 발광 다이오드에 관하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 질화갈륨계 발광 다이오드는 기판, 버퍼층, n형 GaN층, 발광층, p형 GaN을 포함할 수 있으며, 그 구조는 도 1에 예시되어 있다. 그러나, 상기와 같은 구조는 청색, 녹색 및 백색 발광 다이오드의 일반적인 구조일 뿐이며, 본 발명의 질화갈륨계 발광 다이오드는 이와 같은 구조에만 한정되지 않고, 필요한 경우 추가의 층, 예컨대 n형 GaN층과 발광층 사이 및/또는 p형 GaN층과 발광층 사이에 각각 정공과 전자의 손실을 막기 위한 클래드층(cladding layer)을 포함할 수도 있다. 본 발명의 발광 다이오드는 상기 층들 중 p형 GaN층의 성장시 Al을 도핑함으로써 p형 GaN층이 Al을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 질화갈륨계 발광 다이오드는 p형 GaN층을 성장시 Al을 도핑하는 것을 제외하고는 당 기술 분야에서 통상 사용되는 방법에 의하여 제조할 수 있다.

예컨대, 사파이어, SiC 또는 GaN 등으로 구성된 기판상에 유기금속화학기상증착(metal-organic chemical vapor deposition) 장치를 이용하여 소자 구조를 성장한다. 먼저, 저온(400 ~ 700 ℃)에서 버퍼층(buffer layer)을 형성시킨다. 이 버퍼층은 사파이어 기판과 GaN층 사이의 격자 상수의 차이를 완화시켜 주는 역할을 한다. 이 버퍼층은 예컨대 GaN, AlN 또는 Al_XGa_1-XN (0<X<1)로 구성될 수 있다. 이어서, 버퍼층 위에 순차적으로 전자를 공급하는 역할을 하는 n형 GaN 층, 발광층인 단일 또는 다중 양자우물층(single or multi quantum well) 및 정공을 공급하는 역할을 하는 p형 GaN 층을 형성한다. 상기 발광층은 예컨대 AlInGaN로 형성할 수 있다.

상기 우물층과 이것의 아래 및 위에 위치하는 n형 및 p형 GaN 층 사이에는 정공 또는 전자의 손실을 막는 클래드층을 추가적으로 삽입하여 발광 효율을 높여줄 수도 있다. 이 클래드 층은 예컨대 n형 및 p형 Al_XGa_1-XN (0.05 ≤X ≤0.3)로 구성될 수 있다. 또한, 종래 기술에 기재한 바와 같이 p형 GaN의 큰 저항에 의하여 p 형 오믹 접촉 영역의 근처에만 빛이 방출되는 문제점을 해결하기 위하여, 빛이 방출되는 p형 GaN 층의 상부 전면에 도면 1과 같이 광투과성 p형 오믹 접촉 금속을 증착할 수도 있다.

이하의 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 본 발명이 이들만으로 한정하는 것이 아니다.

실시예

실시예 1

본 실시예는 p형 도펀트 또는 n형 도펀트를 도핑하지 않은 GaN 결정내에서 Al의 도핑 효과를 알아보기 위한 것이다.

초기 세정된 2 인치 사파이어 기판상에 유기 화학 기상 증착 장치를 이용하여 소자를 제조하였다. Ga, Al 및 N의 소스 가스들로써 각각 TMG(trimethylgalium), TMA(trimethylaluminium) 및 NH₃를 이용하였으며, 이들을 운반하는 캐리어 가스로써 수소를 사용하였다.

먼저 약 500 ℃의 저온에서 상기 사파이어 기판 상에 격자부정합을 완화시켜주는 AlN 버퍼층을 형성한 후, 1030℃에서 약 2 ㎛ 두께의 Al이 도핑된 GaN 층을 성장시켰다. Al의 도핑 농도 변화에 따른 특성 변화를 관찰하기 위하여 Al의 도핑 농도가 각기 다른 5 가지의 시료를 제조하였다. Ga와 N의 소스로써 사용된 TMG와 NH₃의 유량은 각각 170 μmol/min과 9 SLM 이었고 캐리어 가스로 사용된 수소의 유량은 11 SLM 이었다. Al의 도핑 농도 조절을 위하여 사용된 TMA의 유량은 0, 3, 6, 10 및 30 μmol/min 이었다.

제조된 5 개 소자에 대하여 전자이동도와 광여기에 의한 발광(photo luminescence) 특성을 측정하였다. 전자이동도와 광여기에 의한 발광 세기 모두 TMA 유량이 증가함에 따라 점차 증가하여 10 μmol/min에서 최대치를 나타내었으며 30 mol/min에서는 다시 감소하였다.

TMA 유량이 10 μmol/min 인 경우의 전자이동도는 약 500 cm²/V·s 로서 도핑을 하지 않은 경우(TMA 유량이 0 μmol/min인 경우)의 약 3배이었으며, 광여기에 의한 에너지갭 파장 영역에서의 발광 세기는 도핑하지 않은 경우의 약 10배이었다. 이와 같은 전자이동도의 증가 및 광여기에 의한 발광 세기의 증가는 GaN 결정성이 개선되었다는 명확한 증거가 될 수 있다.

Al은 삼족원소이므로 GaN 결정내에서 Ga과 같은 자리에 위치하여 AlGaN의 삼원소 화합물을 형성하는데, TMA 유량이 10 μmol/min 인 경우는 Al의 조성비가 작아서 직접적인 조성비의 정확한 측정은 어려우며 본 발명자들의 실험 경험으로 Al의 조성비가 큰 경우를 이용하여 추정하면 약 2% 정도로 계산된다.

실시예 2

본 실시예는 p형 GaN층에서 Al의 도핑 효과와 Si의 도핑 효과를 비교하기 위한 것이다.

본 실시예에서는 3개의 소자 시료를 제조하였다.

첫번째 소자 시료는 GaN 성장조건에 p형 도펀트인 Mg의 소스 가스로서 CP₂Mg 를 1.2 μmol/min 의 유량으로 추가하고 TMA를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 조건은 본 실험자들이 p형 GaN를 성장시키기 위하여 p형 도펀트로써 Mg를 도핑할 경우의 최적의 조건이다.

두번째 소자 시료는 GaN 성장조건에 p형 도펀트인 Mg의 소스 가스로 CP₂Mg를 1.2 μmol/min 의 유량으로 추가하고 TMA 유량을 10 μmol/min 으로 고정한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 조건은 본 실험자들이 p형 GaN를 성장시키기 위하여 p형 도펀트로써 Mg를 사용하고 결정성의 개선을 위하여 Al을 도핑할 경우의 최적의 조건이다.

세번째 소자 시료는 GaN 성장조건에 p형 도펀트인 Mg의 소스 가스로 CP₂Mg를 1.2 μmol/min 의 유량으로 추가하고 TMA를 사용하지 않으며 Si의 소스로써 수소에 100 ppm의 농도로 SiH₄가 희석되어 있는 가스를 1 sccm의 유량으로 추가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 조건은 본 실험자들이 p형 GaN를 성장시키기 위하여 p형 도펀트로써 Mg를 사용하고 결정성의 개선을 위하여 Si를 도핑할 경우의 최적의 조건이다.

제조된 소자 시료들을 Mg의 활성화를 위하여 산소분위기 700 ℃에서 20 분간 열처리한 후 정공의 이동도와 도핑농도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 요약하였다.

	Mg 도핑	Mg 및 Al 도핑	Mg 및 Si 도핑
정공농도 (개/cm3)	5.0×1017	9.1×1017	5.9×1017
정공이동도 (cm2/V·s)	10	19	12

상기 표 1에 나타난 바와 같이, Mg 및 Al을 도핑한 경우의 정공 농도 및 정공이동도가 Mg 만을 도핑하거나 Mg 및 Si를 도핑한 경우보다 현저히 우수함을 알 수 있다.

상기와 같이 Al을 미량 첨가하여 정공의 농도와 이동도가 향상된 p형 GaN 를 GaN 계 발광 소자의 제조에 이용할 경우 p형 GaN 층의 전기전도도가 향상되고 p형 오믹 접촉 저항이 감소되므로 소자의 직렬저항이 작아지고 보다 신뢰성 있는 소자의 제조가 가능함은 명백하다.

본 발명에서는 p형 GaN층에 Al을 도핑함으로써 p형 GaN층의 결정성을 향상시킬 수 있고, 이에 의하여 정공 이동도 및 정공 도핑 농도를 높여 전기 전도도를 향상시키고 오믹 접촉 저항을 감소시켜서 소자의 직렬 저항을 줄일 수 있다.

Claims (6)

1. p형 GaN층 성장시 p형 도펀트 및 Al이 함께 도핑된 p형 GaN층으로서, 상기 p형 GaN층에 도핑되어 있는 Al의 양은 Ga 분자수 대비 0.1 내지 5 분자수% 범위인 것이 특징인 p형 GaN층.
2. 삭제
3. p형 GaN층의 성장시 p형 도펀트와 함께 Al을 도핑하는 단계를 포함하는 제1항의 p형 GaN층의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, p형 GaN층의 성장 단계 후 p형 GaN층을 산소, 아르곤 및 질소 가스로 이루어진 군에서 선택되는 가스 분위기하에 500 ~ 750 ℃에서 2 ~ 30 분간 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 p형 GaN층의 제조 방법.
5. 제1항의 p형 GaN층을 포함하는 GaN계 소자.
6. 제5항에 있어서, 상기 GaN계 소자는 질화갈륨계 발광 다이오드, 레이저다이오드 및 이종접합바이폴라트랜지스터(HBT)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 GaN계 소자.

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