KR20080101707A - ＧａＮ 기판, 그것을 사용한 에피택셜 기판 및 반도체발광소자 - Google Patents

ＧａＮ 기판, 그것을 사용한 에피택셜 기판 및 반도체발광소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20080101707A
KR20080101707A KR1020080044571A KR20080044571A KR20080101707A KR 20080101707 A KR20080101707 A KR 20080101707A KR 1020080044571 A KR1020080044571 A KR 1020080044571A KR 20080044571 A KR20080044571 A KR 20080044571A KR 20080101707 A KR20080101707 A KR 20080101707A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
angle
substrate
semiconductor light
light emitting
gan substrate
Prior art date
Application number
KR1020080044571A
Other languages
English (en)
Inventor
가츠시 아키타
Original Assignee
스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미토모덴키고교가부시키가이샤 filed Critical 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Publication of KR20080101707A publication Critical patent/KR20080101707A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/403—AIII-nitrides
    • C30B29/406—Gallium nitride
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02387—Group 13/15 materials
    • H01L21/02389—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/02433—Crystal orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02455—Group 13/15 materials
    • H01L21/02458—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02494—Structure
    • H01L21/02496—Layer structure
    • H01L21/02502—Layer structure consisting of two layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/0254—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
    • H01L29/045—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes by their particular orientation of crystalline planes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/16—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system containing nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 GaN 기판(30)은, 그 성장면(30a)이 m면 또는 a면에 대해 오프각을 갖는 면이다. 이 GaN 기판(30)에서는, 성장면(30a)이 오프각을 갖는 m면 또는 a면이 되어 있다. 이들 m면 및 a면은 비극성면이므로, 이 GaN 기판(30)을 사용하여 반도체 발광소자(60)를 제작한 경우에는, 피에조 전계의 영향을 회피하여 높은 발광효율을 실현할 수 있다. 그리고, 발명자들은 이들 m면 또는 a면에 대해 오프각을 형성함으로써 고품질의 모폴로지를 실현할 수 있다는 것을 새롭게 발견했다. 그 결과, 이 GaN 기판을 사용하여 제작되는 반도체 발광소자(60)의 발광효율을 더욱 향상시키는 것이 실현가능해진다.
반도체 발광소자

Description

ＧａＮ 기판, 그것을 사용한 에피택셜 기판 및 반도체 발광소자{GaN SUBSTRATE, AND EPITAXIAL SUBSTRATE AND SEMICONDUCTOR LIGHT-EMITTING DEVICE EMPLOYING THE SUBSTRATE}
본 발명은 GaN 기판, 그것을 사용한 에피택셜 기판 및 반도체 발광소자에 관한 것이다.
종래, GaN 기판의 결정 성장에는 일반적으로 c면이 사용된다. 이 c면은 극성면이므로, 피에조 전계가 발생하여, 그것이 GaN 기판을 사용한 발광소자의 발광효율 저하의 하나의 원인이 되었다. 특히, 녹색영역의 발광을 실현하기 위해 In을 포함하는 발광층을 이용하는 경우에는, GaN 기판과의 사이의 격자 정수의 차이가 확대되어, 더욱 발광효율의 저하가 초래된다.
비특허문헌 1 : Journal of Applied Physics 100, 023522 (2006), A.E.Romanov, T.J.Baker, S.Nakamura, and J.S.Speck, "Strain-induced polarization in wurtzite III-nitride Semi-polar layers."
비특허문헌 2 : Japanese Journal of Applied Physics Vol.46, No.9, 2007, pp.L190-L191, "Demonstration of Non-polar m-Plane InGaN/GaNLaser Diodes."
비특허문헌 3 : Japanese Journal of Applied Physics Vol.46, No.9, 2007, pp.L187-L189, "Continuous-Wave Operation of m-Plane InGaN Multiple Quantum Well Laser Diodes."
발명자들이 예의 연구한 결과, 특히 녹색영역에 적용되는 반도체 발광소자에서 발광효율을 효과적으로 향상시키는 기술을 새롭게 발견했다.
본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 반도체 발광소자의 발광효율의 향상을 도모할 수 있는 GaN 기판, 그것을 사용한 에피택셜 기판 및 반도체 발광소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 GaN 기판은, 그 성장면이 m면 또는 a면에 대해 오프각을 갖는 면이다.
이 GaN 기판에서는, 그 성장면이 오프각을 갖는 m면 또는 a면으로 되어 있다. 이들 m면 및 a면은 비극성면이므로, 이 GaN 기판을 사용하여 반도체 발광소자를 제작한 경우에는, 피에조 전계의 영향을 회피하여 높은 발광효율을 실현할 수 있다. 그리고, 발명자들은 이들 m면 또는 a면에 대해 오프각을 형성함으로써 고품질의 모폴로지(morphology)를 실현할 수 있다는 것을 새롭게 발견했다. 그 결과, 이 GaN 기판을 사용하여 제작되는 반도체 발광소자의 발광효율을 더욱 향상시키는 것이 실현가능해진다.
또한, 오프각이 1.0도 이내인 형태이어도 된다. 이 경우, 보다 고품질의 모폴로지를 실현할 수 있어, 반도체 발광소자의 발광효율을 더욱 향상시키는 것이 실현가능해진다.
또한, 오프각이 0.03∼0.5도의 범위내인 형태이어도 된다. 이 경우, 보다 높은 발광효율을 실현할 수 있다.
또, 오프각의 경사방향이 <0001> 방향인 형태이어도 된다.
또, 성장면이 m면에 대해 오프각을 갖는 면이며, 오프각의 경사방향이 <11-20> 방향인 형태이어도 된다. 또한, 성장면이 a면에 대해 오프각을 갖는 면이며, 오프각의 경사방향이 <1-100> 방향인 형태이어도 된다.
본 발명에 따른 에피택셜 기판은, GaN 기판의 m면 또는 a면에 대해 오프각을 갖는 면인 성장면상에 에피택셜층이 적층되어 있다.
이 에피택셜 기판에서는, 성장면이 오프각을 갖는 m면 또는 a면인 GaN 기판에 InGaN 층이 적층되어 있다. 이들 m면 및 a면은 비극성면이므로, 이 에피택셜 기판을 사용하여 반도체 발광소자를 제작한 경우에는, 피에조 전계의 영향을 회피하여 높은 발광효율을 실현할 수 있다. 그리고, 발명자들은, 이들 m면 또는 a면에 대해 오프각을 형성함으로써 고품질의 모폴로지를 실현할 수 있다는 것을 새롭게 발견했다. 그 결과, 이 에피택셜 기판을 사용하여 제작되는 반도체 발광소자의 발광효율을 더욱 향상시키는 것이 실현가능해진다.
본 발명에 따른 반도체 발광소자는, GaN 기판의 m면 또는 a면에 대해 오프각을 갖는 면인 성장면상에 InGaN을 포함하는 발광층이 형성되어 있다.
이 반도체 발광소자에서는, 성장면이 오프각을 갖는 m면 또는 a면인 GaN 기판에 발광층이 형성되어 있다. 이들 m면 및 a면은 비극성면이므로, 이 반도체 발광소자에서는, 피에조 전계의 영향이 회피되어 있고 높은 발광효율이 실현된다. 그리고, 발명자들은 이들 m면 또는 a면에 대해 오프각을 형성함으로써 고품질의 모폴로지를 실현할 수 있다는 것을 새롭게 발견했다. 그 결과, 이 반도체 발광소자에서는 발광효율의 향상이 더욱 실현되고 있다.
본 발명에 의하면, 반도체 발광소자의 발광효율의 향상을 도모할 수 있는 GaN 기판, 그것을 사용한 에피택셜 기판 및 반도체 발광소자가 제공된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 실시함에 있어 최선이라 생각되는 형태에 관해 상세히 설명한다. 또한, 동일 또는 동등한 요소에 관해서는 동일한 부호를 붙이고, 설명이 중복되는 경우에는 그 설명을 생략한다.
본 발명의 실시형태에 따른 반도체 발광소자의 제작에 사용되는 GaN 기판을 제작하는 순서에 관해 설명한다. 그 GaN 기판은, 도 1에 나타낸 바와 같은 HVPE 장치에 의해 제작된다.
도 1은, 상압의 HVPE 장치(10)를 나타낸 도면이다. 이 장치는, 제1가스 도입 포트(11), 제2가스 도입 포트(12), 제3가스 도입 포트(13) 및 배기 포트(14)를 갖는 반응 챔버(15)와, 이 반응 챔버(15)를 가열하기 위한 저항 가열 히터(16)로 구성되어 있다. 또한, 반응 챔버(15)내에는, Ga 메탈의 소스 보트(17)와, GaAs 기판(18)을 지지하는 회전지지부재(19)가 설치되어 있다.
그리고, GaAs 기판(18)으로서 직경 약 50∼150㎜(2∼6인치)의 GaAs(111) A 기판을 사용하여, 저항 가열 히터(16)에 의해 GaAs 기판(18)의 온도를 약 450℃∼ 약 530℃로 승온 유지한 상태로, 제2가스 도입 포트(12)로부터 염화수소(HCl)를 분압 4×10-4atm∼4×10-3atm 으로 Ga 메탈의 소스 보트(17)에 도입한다. 이 처리에 의해, Ga 메탈과 염화수소(HCl)가 반응하여 염화갈륨(GaCl)이 생성된다. 이어서, 제1가스 도입 포트(11)로부터 암모니아(NH3)를 분압 0.1atm∼0.3atm 으로 도입하고, GaAs 기판(18) 부근에서 NH3와 GaCl을 반응시켜 질화갈륨(GaN)을 생성한다.
또한, 제1가스 도입 포트(11) 및 제2가스 도입 포트(12)에는, 캐리어 가스로서 수소(H2)를 도입한다. 또한, 제3가스 도입 포트(13)에는 수소(H2)만을 도입한다. 이러한 조건하에서 약 20∼약 40분간 GaN을 성장시킴으로써, GaAs 기판(18)상에 두께 5㎜의 GaN 층을 두꺼운 막으로 성장시켜, 도 2에 나타낸 바와 같은 GaN 잉곳(20)을 형성한다.
그리고, 상술한 바와 같이 하여 얻어진 GaN 잉곳(20)을, 그 성장면인 c면에 대해 대략 수직으로 절단함으로써, 본 실시형태의 반도체 발광소자의 제작에 사용되는 GaN 기판(30)이 잘려진다. 이 때, 도 3에 나타낸 바와 같이, c면에 대해 수직인 면인 m면(즉, (1-100)면)이 노출되도록 절단함으로써, m면을 성장면으로 하는 GaN 기판을 얻을 수 있다. 마찬가지로, c면에 대해 수직인 면인 a면(즉, (11-20)면)이 노출되도록 절단함으로써, a면을 성장면으로 하는 GaN 기판을 얻을 수 있다. 이러한 m면이나 a면은 비극성면이므로, m면이나 a면을 성장면으로 하는 GaN 기판을 사용하여 반도체 발광소자를 제작한 경우에는, 피에조 전계의 영향을 회피하여 높은 발광효율을 실현할 수 있다.
단, GaN 잉곳(20)으로부터 GaN 기판을 잘라낼 때에는, 0도보다 큰 소정의 오프각이 형성되도록 절단하여, GaN 기판(30; 30A, 30B)을 제작한다. 여기서, GaN 기판(30A)은 m면에 대해 오프각(>0도)을 갖는 면을 성장면으로 하는 기판이며, GaN 기판(30B)은 a면에 대해 오프각 (>0도)을 갖는 면을 성장면으로 하는 기판이다.
GaN 기판(30A)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 5㎜×20㎜ 각의 직사각형 판형상이다. 그리고, 그 성장면(30a)이 m면에 대해 오프각을 갖는 면이 되어 있다. 또한, 그 오프각의 경사방향은, 서로 직교하는 <0001> 방향 또는 <11-20> 방향으로 되어 있다.
GaN 기판(30B)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, GaN 기판(30A)과 마찬가지로, 5㎜×20㎜ 각의 직사각형 판형상이다. 그리고, 그 성장면(30a)이 a면에 대해 오프각을 갖는 면이 되어 있다. 그 오프각의 경사방향은, 서로 직교하는 <0001> 방향 또는 <1-100> 방향으로 되어 있다.
이어서, 이상과 같이 하여 얻어진 GaN 기판(30)의 성장면(30a)에 에피택셜층(32)을 적층하여, 도 6에 나타낸 바와 같은 에피택셜 기판(40)을 형성한다. 이 에피택셜층(32)은, AlGaN으로 구성되어 있고, 공지의 성막장치(예컨대, MOCVD 장치)를 사용하여 적층된다.
또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 이 에피택셜 기판(40)상에, n-GaN 버퍼층(42), InGaN/InGaN-MQW 발광층(44), p-AlGaN 층(46) 및 p-GaN 층(48)을 순서대로 적층하고, n 전극(50A) 및 p 전극(50B)을 더 형성함으로써, 본 실시형태에 따른 반도체 발광소자(60; LED 디바이스)의 제작이 완료된다. 이 반도체 발광소자(60)는, InGaN을 포함하는 발광층(44)을 가지므로, 청색영역보다 파장이 긴 녹색영역의 빛을 발한다.
발명자들이 예의 연구한 결과, 이러한 반도체 발광소자(60)의 제작에, 상술한 GaN 기판(30)을 사용함으로써 발광효율의 향상이 효과적으로 도모된다는 것을 하기의 실시예에 의해 확인했다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.
(실시예 1)
우선, 상술한 GaN 기판(30A)과 동일 또는 동등한 GaN 기판이며, 하기 표 1과 같이 m면에 대한 오프각이 상이한 GaN 기판(5㎜×20㎜ 각)의 샘플 1-14를, 상기 실시형태와 동일한 순서로 준비했다. 즉, 샘플 1-14 중 샘플 1-7은 경사방향이 <11-20> 방향으로 되어 있고, 샘플 8-14는 경사방향이 <0001> 방향으로 되어 있다. 또한, GaN 기판의 면방위(오프각)는 X선 회절법에 의해 확인하며, 오프각의 측정 정밀도는 ±0.01도이다.
(표 1)
Figure 112008034201440-PAT00001
그리고, MOCVD 장치를 사용하여, 상기 샘플 1-14 각각의 성장면에 에피택셜 층을 형성하여, 도 7에 나타낸 적층구조를 갖는 LED 디바이스를 제작했다. 그리고, 각 샘플에 관해 그 표면거칠기(측정영역은 50㎛×50㎛)를 원자간력 현미경(AFM)을 사용하여 측정한 결과, 그 측정결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다.
(표 2)
Figure 112008034201440-PAT00002
이 표 2의 측정결과에서 분명한 바와 같이, 샘플 1 및 샘플 8에서는, 그 표면거칠기가 커 15㎚ 이상이 되었다. 즉, 오프각이 0도인 성장면(m면)에 에피택셜층을 성장시킨 경우에는, 표면의 평탄성이 나빠진다는 것을 알 수 있다. 이들 샘플 1 및 샘플 8의 표면을 실제로 관찰한 결과, 도 8a에 나타낸 바와 같은 물결형상 모폴로지가 관찰되었다.
또, 표 2의 측정결과에서 분명한 바와 같이, 샘플 1, 8 이외에서는 그 표면거칠기가 작아 15㎚ 이하였다.
특히, 샘플 2-6 및 샘플 9-13과 같이, 오프각이 0.03∼1.0도의 범위내인 성장면에 에피택셜층을 성장시킨 경우에는, 표면의 평탄성이 매우 양호해진다는 것을 알 수 있다. 이들 샘플 2-6 및 샘플 9-13의 표면을 실제로 관찰한 결과, 매우 평 탄한 모폴로지 또는 도 8b에 나타낸 바와 같은 얕은 스텝형상 모폴로지가 관찰되었다.
한편, 샘플 7 및 샘플 14와 같이, 오프각이 2도인 성장면에 에피택셜층을 성장시킨 경우에는, 표면의 평탄성은 양호하지만, 이들 샘플 7 및 샘플 14의 표면을 실제로 관찰한 결과, 도 8c에 나타낸 바와 같은 깊은 스텝형상 모폴로지가 관찰되었다. 이 스텝형상 모폴로지는, GaN 기판의 성장면의 요철(스크래치)에 기인하는 것으로 생각된다.
즉, 표 2의 측정결과로부터, 오프각이 0도인 경우로부터 오프각이 증가함에 따라 표면의 평탄성이 개선되고, 오프각이 0.3도 부근에서 가장 양호한 평탄성을 얻을 수 있다는 것이 분명해졌다. 그리고, 오프각이 0.3도로부터 더욱 증가함에 따라 표면의 평탄성이 열화(스텝의 간격 감소, 경사 증대)한다. 오프각이 증대되면, 반도체 발광소자에 요구되는 레벨의 평탄성을 유지할 수 없게 되므로, 오프각은 1.0도 이하가 적합하다.
또한, 상기 각 샘플 1-14를 사용하여 제작한 LED 디바이스에 관해, 피크 파장 450㎚에서의 발광 스펙트럼의 EL 강도를 측정한 결과, 그 측정결과는 하기 표 3에 나타낸 바와 같다. 표 3의 EL 강도의 측정치는, 오프각 0.3도의 샘플 3, 11의 EL 강도를 1로 했을 때의 상대강도로 나타내고 있다.
(표 3)
Figure 112008034201440-PAT00003
이 표 3의 측정결과에서 분명한 바와 같이, 샘플 2-7 및 샘플 9-14에서는 높은 EL 강도를 얻을 수 있었던 데 비해, 샘플 1, 8에서는 충분히 높은 EL 강도를 얻을 수 없었다. 이것은, 표 2의 측정결과를 참조하면, 각 샘플의 결정성이 원인으로 생각된다. 즉, 샘플 2-7 및 샘플 9-14에서는, 양호한 결정 성장이 이루어졌기 때문에 각 에피택셜층의 결정성이 높아졌고, 그 결과 표면의 평탄성이 높아지고, 또 높은 EL 강도를 얻을 수 있었던 것으로 생각된다. 특히, 오프각 0.03∼0.5도의 샘플에서 높은 EL 강도를 얻을 수 있었다. 반대로, 샘플 1, 8에서는, 양호한 결정 성장이 이루어지지 않았기 때문에 각 에피택셜층의 결정성이 낮아졌고, 그 결과 표면의 평탄성이 나빠지고, EL 강도가 저하된 것으로 생각된다.
이상의 실험에 의해, 반도체 발광소자의 제작에, m면으로부터 소정의 오프각(바람직하게는 1.0도 이하, 보다 바람직하게는 0.03∼0.5도)을 갖는 면을 성장면으로 하는 GaN 기판을 채용함으로써, 높은 발광효율을 실현할 수 있다는 것이 확인되었다.
(실시예 2)
또, 실시예 1과 동일하게 하여, 상술한 GaN 기판(30B)과 동일 또는 동등한 GaN 기판이며, 하기 표 4와 같이 a면에 대한 오프각이 상이한 GaN 기판(5㎜×20㎜ 각)의 샘플 15-28을, 상기 실시형태와 동일한 순서로 준비했다. 즉, 샘플 15-28 중 샘플 15-21은 경사방향이 <1-100> 방향으로 되어 있고, 샘플 22-28은 경사방향이 <0001> 방향으로 되어 있다. GaN 기판의 면방위(오프각)는 X선 회절법에 의해 확인하며, 오프각의 측정 정밀도는 ±0.01도이다.
(표 4)
Figure 112008034201440-PAT00004
그리고, MOCVD 장치를 사용하여, 상기 샘플 15-28 각각의 성장면에 에피택셜층을 형성하여, 도 7에 나타낸 적층구조를 갖는 LED 디바이스를 제작했다. 그리고, 각 샘플에 관해 그 표면거칠기(측정영역은 50㎛×50㎛)를 원자간력 현미경(AFM)을 사용하여 측정한 결과, 그 측정결과는 하기 표 5에 나타낸 바와 같다.
(표 5)
Figure 112008034201440-PAT00005
이 표 5의 측정결과에서 분명한 바와 같이, 샘플 15 및 샘플 22에서는, 그 표면거칠기가 커 15㎚ 이상이 되었다. 즉, 오프각이 0도인 성장면(a면)에 에피택셜층을 성장시킨 경우에는, 표면의 평탄성이 나빠진다는 것을 알 수 있다. 이들 샘플 15 및 샘플 22의 표면을 실제로 관찰한 결과, 도 8a에 나타낸 바와 같은 물결형상 모폴로지가 관찰되었다.
또한, 표 5의 측정결과에서 분명한 바와 같이, 샘플 15 및 샘플 22 이외에서는 그 표면거칠기가 작아 15㎚ 이하였다.
특히, 샘플 16-20 및 샘플 23-27과 같이, 오프각이 0.03∼1.0도인 범위내인 성장면에 에피택셜층을 성장시킨 경우에는, 표면의 평탄성이 매우 양호해진다는 것을 알 수 있다. 이들 샘플 16-20 및 샘플 23-27의 표면을 실제로 관찰한 결과, 매우 평탄한 모폴로지 또는 도 8b에 나타낸 바와 같은 얕은 스텝형상 모폴로지가 관찰되었다.
한편, 샘플 21 및 샘플 28과 같이, 오프각이 2도인 성장면에 에피택셜층을 성장시킨 경우에는, 표면의 평탄성은 양호하지만, 이들 샘플 21 및 샘플 28의 표면 을 실제로 관찰한 결과, 도 8c에 나타낸 바와 같은 깊은 스텝형상 모폴로지가 관찰되었다. 이 스텝형상 모폴로지는, GaN 기판의 성장면의 요철(스크래치)에 기인하는 것으로 생각된다.
즉, 표 5의 측정결과로부터, 오프각이 0도인 경우로부터 오프각이 증가함에 따라 표면의 평탄성이 개선되고, 오프각이 0.3도 부근에서 가장 양호한 평탄성을 얻을 수 있다는 것이 분명해졌다. 그리고, 오프각이 0.3도로부터 더욱 증가함에 따라 표면의 평탄성이 열화(스텝의 간격 감소, 경사 증대)한다. 오프각이 증대되면, 반도체 발광소자에 요구되는 레벨의 평탄성을 유지할 수 없게 되므로, 오프각은 1.0도 이하가 적합하다.
또한, 상기 각 샘플 15-28을 사용하여 제작한 LED 디바이스에 관해, 피크 파장 450㎚에서의 발광 스펙트럼의 EL 강도를 측정한 결과, 그 측정결과는 하기 표 6에 나타낸 바와 같다. 또한, 표 6의 EL 강도의 측정치는, 오프각 0.3도의 샘플 18, 25의 EL 강도를 1로 했을 때의 상대강도로 나타내고 있다.
(표 6)
Figure 112008034201440-PAT00006
이 표 6의 측정결과에서 분명한 바와 같이, 샘플 16-21 및 샘플 23-28에서는 높은 EL 강도를 얻을 수 있었던 데 비해, 샘플 15, 22에서는 충분히 높은 EL 강도를 얻을 수 없었다. 이것은, 표 5의 측정결과를 참조하면, 각 샘플의 결정성이 원인으로 생각된다. 즉, 샘플 16-21 및 샘플 23-28에서는, 양호한 결정 성장이 이루어졌기 때문에 각 에피택셜층의 결정성이 높아졌고, 그 결과 표면의 평탄성이 높아지고, 또 높은 EL 강도를 얻을 수 있었던 것으로 생각된다. 특히, 오프각 0.03∼0.5도의 샘플에서 높은 EL 강도를 얻을 수 있었다. 반대로, 샘플 15, 22에서는, 양호한 결정 성장이 이루어지지 않았기 때문에 각 에피택셜층의 결정성이 낮아졌고, 그 결과 표면의 평탄성이 나빠져, EL 강도가 저하된 것으로 생각된다.
이상의 실험에 의해, 반도체 발광소자의 제작에, a면으로부터 소정의 오프각(바람직하게는 1.0도 이하, 보다 바람직하게는 0.03∼0.5도)을 갖는 면을 성장면으로 하는 GaN 기판을 채용함으로써, 높은 발광효율을 실현할 수 있다는 것이 확인되었다.
본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 예컨대, 반도체 발광소자는, MQW 발광층을 갖는 LED 디바이스에 한정되지 않고, 상이한 LED 구조를 갖는 LED 디바이스나 LD 디바이스 등이어도 된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 사용하는 기상성장장치를 나타낸 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 기상성장장치를 사용하여 제작한 GaN 잉곳을 나타낸 도면이다.
도 3은 GaN의 면방위를 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 GaN 기판을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 GaN 기판을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 에피택셜 기판을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 발광소자를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 표면 모폴로지를 나타낸 도면이다.

Claims (8)

  1. 성장면이 m면 또는 a면에 대해 오프각을 갖는 면인 GaN 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오프각은 1.0도 이내인 것인 GaN 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 오프각은 0.03∼0.5도의 범위내인 것인 GaN 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 오프각의 경사방향은 <0001> 방향인 것인 GaN 기판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 성장면은 m면에 대해 상기 오프각을 갖는 면이며, 상기 오프각의 경사방향은 <11-20> 방향인 것인 GaN 기판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 성장면은 a면에 대해 상기 오프각을 갖는 면이며, 상기 오프각의 경사방향은 <1-100> 방향인 것인 GaN 기판.
  7. GaN 기판의 m면 또는 a면에 대해 오프각을 갖는 면인 성장면상에 에피택셜층이 적층되어 있는 에피택셜 기판.
  8. GaN 기판의 m면 또는 a면에 대해 오프각을 갖는 면인 성장면상에, InGaN을 포함하는 발광층이 형성되어 있는 반도체 발광소자.
KR1020080044571A 2007-05-17 2008-05-14 ＧａＮ 기판, 그것을 사용한 에피택셜 기판 및 반도체발광소자 KR20080101707A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007132035A JP2008285364A (ja) 2007-05-17 2007-05-17 ＧａＮ基板、それを用いたエピタキシャル基板及び半導体発光素子
JPJP-P-2007-00132035 2007-05-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080101707A true KR20080101707A (ko) 2008-11-21

Family

ID=39639019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080044571A KR20080101707A (ko) 2007-05-17 2008-05-14 ＧａＮ 기판, 그것을 사용한 에피택셜 기판 및 반도체발광소자

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080283851A1 (ko)
EP (1) EP1995786A1 (ko)
JP (1) JP2008285364A (ko)
KR (1) KR20080101707A (ko)
CN (2) CN101308896B (ko)
TW (1) TW200907125A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9340899B2 (en) 2007-06-15 2016-05-17 The Regents Of The University Of California Planar nonpolar group-III nitride films grown on miscut substrates

Families Citing this family (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110163323A1 (en) * 1997-10-30 2011-07-07 Sumitomo Electric Industires, Ltd. GaN SINGLE CRYSTAL SUBSTRATE AND METHOD OF MAKING THE SAME
US7504274B2 (en) 2004-05-10 2009-03-17 The Regents Of The University Of California Fabrication of nonpolar indium gallium nitride thin films, heterostructures and devices by metalorganic chemical vapor deposition
JP4277826B2 (ja) 2005-06-23 2009-06-10 住友電気工業株式会社 窒化物結晶、窒化物結晶基板、エピ層付窒化物結晶基板、ならびに半導体デバイスおよびその製造方法
US8771552B2 (en) 2005-06-23 2014-07-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride crystal substrate, epilayer-containing group III nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same
US9708735B2 (en) 2005-06-23 2017-07-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride crystal substrate, epilayer-containing group III nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same
US8476158B2 (en) 2006-06-14 2013-07-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of preparing and storing GaN substrate, prepared and stored GaN substrate, and semiconductor device and method of its manufacture
US8269251B2 (en) * 2007-05-17 2012-09-18 Mitsubishi Chemical Corporation Method for producing group III nitride semiconductor crystal, group III nitride semiconductor substrate, and semiconductor light-emitting device
KR101537300B1 (ko) * 2007-08-08 2015-07-16 더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 미스컷 기판들 상에 성장된 평면의 무극성 ｍ-면 Ⅲ족-질화물 막들
JP2009158647A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Sharp Corp 窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法
US8847249B2 (en) 2008-06-16 2014-09-30 Soraa, Inc. Solid-state optical device having enhanced indium content in active regions
US8805134B1 (en) 2012-02-17 2014-08-12 Soraa Laser Diode, Inc. Methods and apparatus for photonic integration in non-polar and semi-polar oriented wave-guided optical devices
US8767787B1 (en) 2008-07-14 2014-07-01 Soraa Laser Diode, Inc. Integrated laser diodes with quality facets on GaN substrates
CN102144294A (zh) 2008-08-04 2011-08-03 Soraa有限公司 使用非极性或半极性的含镓材料和磷光体的白光器件
US8284810B1 (en) 2008-08-04 2012-10-09 Soraa, Inc. Solid state laser device using a selected crystal orientation in non-polar or semi-polar GaN containing materials and methods
WO2010024285A1 (ja) * 2008-09-01 2010-03-04 住友電気工業株式会社 窒化物基板の製造方法および窒化物基板
JP5604292B2 (ja) * 2009-01-06 2014-10-08 パナソニック株式会社 半導体レーザ装置
JP2010205835A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化ガリウム系半導体光素子、窒化ガリウム系半導体光素子を製造する方法、及びエピタキシャルウエハ
US8247886B1 (en) 2009-03-09 2012-08-21 Soraa, Inc. Polarization direction of optical devices using selected spatial configurations
JP2010219376A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Sharp Corp 窒化物半導体発光素子の製造方法
JP5004989B2 (ja) 2009-03-27 2012-08-22 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子及びその製造方法、並びに、半導体光学装置
JP5090396B2 (ja) * 2009-03-27 2012-12-05 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子及びその製造方法、並びに、半導体光学装置
US8837545B2 (en) 2009-04-13 2014-09-16 Soraa Laser Diode, Inc. Optical device structure using GaN substrates and growth structures for laser applications
US8634442B1 (en) 2009-04-13 2014-01-21 Soraa Laser Diode, Inc. Optical device structure using GaN substrates for laser applications
US9531164B2 (en) * 2009-04-13 2016-12-27 Soraa Laser Diode, Inc. Optical device structure using GaN substrates for laser applications
US8791499B1 (en) 2009-05-27 2014-07-29 Soraa, Inc. GaN containing optical devices and method with ESD stability
US8427590B2 (en) 2009-05-29 2013-04-23 Soraa, Inc. Laser based display method and system
WO2010138923A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Soraa, Inc. Laser based display method and system
US8247887B1 (en) 2009-05-29 2012-08-21 Soraa, Inc. Method and surface morphology of non-polar gallium nitride containing substrates
US9800017B1 (en) 2009-05-29 2017-10-24 Soraa Laser Diode, Inc. Laser device and method for a vehicle
US10108079B2 (en) 2009-05-29 2018-10-23 Soraa Laser Diode, Inc. Laser light source for a vehicle
US9829780B2 (en) 2009-05-29 2017-11-28 Soraa Laser Diode, Inc. Laser light source for a vehicle
US9250044B1 (en) 2009-05-29 2016-02-02 Soraa Laser Diode, Inc. Gallium and nitrogen containing laser diode dazzling devices and methods of use
JP4927121B2 (ja) * 2009-05-29 2012-05-09 シャープ株式会社 窒化物半導体ウェハ、窒化物半導体素子および窒化物半導体素子の製造方法
US8509275B1 (en) 2009-05-29 2013-08-13 Soraa, Inc. Gallium nitride based laser dazzling device and method
JP5319431B2 (ja) * 2009-07-02 2013-10-16 シャープ株式会社 窒化物半導体素子及びその製造方法、並びに、半導体装置
JP5193966B2 (ja) * 2009-07-21 2013-05-08 シャープ株式会社 窒化物半導体素子及びその製造方法、並びに、半導体装置
US20110001126A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor chip, method of fabrication thereof, and semiconductor device
JP2011016676A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物半導体基板の製造方法
JP5212283B2 (ja) * 2009-07-08 2013-06-19 日立電線株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体自立基板の製造方法、ｉｉｉ族窒化物半導体自立基板、ｉｉｉ族窒化物半導体デバイスの製造方法及びｉｉｉ族窒化物半導体デバイス
JP5284472B2 (ja) * 2009-07-22 2013-09-11 パナソニック株式会社 発光ダイオード
JP5261313B2 (ja) * 2009-07-31 2013-08-14 シャープ株式会社 窒化物半導体ウェハ、窒化物半導体素子および窒化物半導体素子の製造方法
US20110042646A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor wafer, nitride semiconductor chip, method of manufacture thereof, and semiconductor device
CN102576786B (zh) * 2009-08-24 2016-03-02 松下知识产权经营株式会社 氮化镓系化合物半导体发光元件
US9000466B1 (en) 2010-08-23 2015-04-07 Soraa, Inc. Methods and devices for light extraction from a group III-nitride volumetric LED using surface and sidewall roughening
US8750342B1 (en) 2011-09-09 2014-06-10 Soraa Laser Diode, Inc. Laser diodes with scribe structures
US9583678B2 (en) 2009-09-18 2017-02-28 Soraa, Inc. High-performance LED fabrication
US8933644B2 (en) 2009-09-18 2015-01-13 Soraa, Inc. LED lamps with improved quality of light
US9293644B2 (en) 2009-09-18 2016-03-22 Soraa, Inc. Power light emitting diode and method with uniform current density operation
JP5056824B2 (ja) * 2009-09-30 2012-10-24 住友電気工業株式会社 ＧａＮ基板の保存方法、ＧａＮ基板封入保存容器および半導体デバイスの製造方法
JP4835749B2 (ja) * 2009-12-18 2011-12-14 住友電気工業株式会社 Ｉｉｉ族窒化物結晶基板、エピ層付ｉｉｉ族窒化物結晶基板、ならびに半導体デバイスおよびその製造方法
US8905588B2 (en) 2010-02-03 2014-12-09 Sorra, Inc. System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures
US10147850B1 (en) 2010-02-03 2018-12-04 Soraa, Inc. System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures
WO2011109754A1 (en) 2010-03-04 2011-09-09 The Regents Of The University Of California Semi-polar iii-nitride optoelectronic devices on m-plane substrates with miscuts less than +/-15 degrees in the c-direction
US8451876B1 (en) 2010-05-17 2013-05-28 Soraa, Inc. Method and system for providing bidirectional light sources with broad spectrum
US9450143B2 (en) 2010-06-18 2016-09-20 Soraa, Inc. Gallium and nitrogen containing triangular or diamond-shaped configuration for optical devices
CN101901758B (zh) * 2010-06-24 2012-05-23 西安电子科技大学 基于m面SiC衬底的非极性m面GaN薄膜的MOCVD生长方法
US8816319B1 (en) 2010-11-05 2014-08-26 Soraa Laser Diode, Inc. Method of strain engineering and related optical device using a gallium and nitrogen containing active region
US9048170B2 (en) 2010-11-09 2015-06-02 Soraa Laser Diode, Inc. Method of fabricating optical devices using laser treatment
US9595813B2 (en) 2011-01-24 2017-03-14 Soraa Laser Diode, Inc. Laser package having multiple emitters configured on a substrate member
US8786053B2 (en) 2011-01-24 2014-07-22 Soraa, Inc. Gallium-nitride-on-handle substrate materials and devices and method of manufacture
US9025635B2 (en) 2011-01-24 2015-05-05 Soraa Laser Diode, Inc. Laser package having multiple emitters configured on a support member
US9093820B1 (en) 2011-01-25 2015-07-28 Soraa Laser Diode, Inc. Method and structure for laser devices using optical blocking regions
US9287684B2 (en) 2011-04-04 2016-03-15 Soraa Laser Diode, Inc. Laser package having multiple emitters with color wheel
US8686431B2 (en) 2011-08-22 2014-04-01 Soraa, Inc. Gallium and nitrogen containing trilateral configuration for optical devices
JP5565396B2 (ja) * 2011-09-26 2014-08-06 住友電気工業株式会社 Ｉｉｉ族窒化物結晶基板、エピ層付ｉｉｉ族窒化物結晶基板、および半導体デバイス
US8971370B1 (en) 2011-10-13 2015-03-03 Soraa Laser Diode, Inc. Laser devices using a semipolar plane
US8912025B2 (en) 2011-11-23 2014-12-16 Soraa, Inc. Method for manufacture of bright GaN LEDs using a selective removal process
WO2013134432A1 (en) 2012-03-06 2013-09-12 Soraa, Inc. Light emitting diodes with low refractive index material layers to reduce light guiding effects
US9020003B1 (en) 2012-03-14 2015-04-28 Soraa Laser Diode, Inc. Group III-nitride laser diode grown on a semi-polar orientation of gallium and nitrogen containing substrates
US9800016B1 (en) 2012-04-05 2017-10-24 Soraa Laser Diode, Inc. Facet on a gallium and nitrogen containing laser diode
US10559939B1 (en) 2012-04-05 2020-02-11 Soraa Laser Diode, Inc. Facet on a gallium and nitrogen containing laser diode
US9343871B1 (en) 2012-04-05 2016-05-17 Soraa Laser Diode, Inc. Facet on a gallium and nitrogen containing laser diode
JP2012178609A (ja) * 2012-05-22 2012-09-13 Sharp Corp 窒化物半導体発光素子及びその製造方法、並びに、半導体光学装置
US9088135B1 (en) 2012-06-29 2015-07-21 Soraa Laser Diode, Inc. Narrow sized laser diode
US9184563B1 (en) 2012-08-30 2015-11-10 Soraa Laser Diode, Inc. Laser diodes with an etched facet and surface treatment
US9978904B2 (en) 2012-10-16 2018-05-22 Soraa, Inc. Indium gallium nitride light emitting devices
US8802471B1 (en) 2012-12-21 2014-08-12 Soraa, Inc. Contacts for an n-type gallium and nitrogen substrate for optical devices
FR3001334B1 (fr) * 2013-01-24 2016-05-06 Centre Nat De La Rech Scient (Cnrs) Procede de fabrication de diodes blanches monolithiques
JP2014154840A (ja) * 2013-02-13 2014-08-25 Mitsubishi Chemicals Corp ｍ面窒化物系発光ダイオードの製造方法
US8994033B2 (en) 2013-07-09 2015-03-31 Soraa, Inc. Contacts for an n-type gallium and nitrogen substrate for optical devices
US9419189B1 (en) 2013-11-04 2016-08-16 Soraa, Inc. Small LED source with high brightness and high efficiency
CN106663919B (zh) * 2014-06-17 2020-03-10 索尼公司 发光元件及其制造方法
US9246311B1 (en) 2014-11-06 2016-01-26 Soraa Laser Diode, Inc. Method of manufacture for an ultraviolet laser diode
US9787963B2 (en) 2015-10-08 2017-10-10 Soraa Laser Diode, Inc. Laser lighting having selective resolution
US10771155B2 (en) 2017-09-28 2020-09-08 Soraa Laser Diode, Inc. Intelligent visible light with a gallium and nitrogen containing laser source
US10222474B1 (en) 2017-12-13 2019-03-05 Soraa Laser Diode, Inc. Lidar systems including a gallium and nitrogen containing laser light source
US10551728B1 (en) 2018-04-10 2020-02-04 Soraa Laser Diode, Inc. Structured phosphors for dynamic lighting
US11421843B2 (en) 2018-12-21 2022-08-23 Kyocera Sld Laser, Inc. Fiber-delivered laser-induced dynamic light system
US11239637B2 (en) 2018-12-21 2022-02-01 Kyocera Sld Laser, Inc. Fiber delivered laser induced white light system
US11884202B2 (en) 2019-01-18 2024-01-30 Kyocera Sld Laser, Inc. Laser-based fiber-coupled white light system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000216497A (ja) * 1999-01-22 2000-08-04 Sanyo Electric Co Ltd 半導体素子およびその製造方法
CN1113113C (zh) * 1999-09-28 2003-07-02 中国科学院半导体研究所 一种生长氮化镓及其化合物薄膜的方法
JP2001308460A (ja) * 2000-04-27 2001-11-02 Sharp Corp 窒化物半導体レーザ素子とその光ピックアップ装置
US6488767B1 (en) * 2001-06-08 2002-12-03 Advanced Technology Materials, Inc. High surface quality GaN wafer and method of fabricating same
JP2004104089A (ja) * 2002-05-30 2004-04-02 Sharp Corp 高純度アンモニアを使用した窒化物半導体の製造方法
JP2004111514A (ja) * 2002-09-17 2004-04-08 Sanyo Electric Co Ltd 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法
KR101170889B1 (ko) * 2003-05-21 2012-08-06 쌩-고벵 크리스톡스 에 드테끄퇴르 마스크를 통한 측면 성장에 의한 질화갈륨 기판의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 장치
JP4276020B2 (ja) * 2003-08-01 2009-06-10 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法
US7118813B2 (en) * 2003-11-14 2006-10-10 Cree, Inc. Vicinal gallium nitride substrate for high quality homoepitaxy
JP4997744B2 (ja) * 2004-12-24 2012-08-08 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子及びその製造方法
JP4915128B2 (ja) * 2005-04-11 2012-04-11 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体ウエハ及びその製造方法
KR100707187B1 (ko) * 2005-04-21 2007-04-13 삼성전자주식회사 질화갈륨계 화합물 반도체 소자

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9340899B2 (en) 2007-06-15 2016-05-17 The Regents Of The University Of California Planar nonpolar group-III nitride films grown on miscut substrates
US9828695B2 (en) 2007-06-15 2017-11-28 The Regents Of The University Of California Planar nonpolar group-III nitride films grown on miscut substrates

Also Published As

Publication number Publication date
CN101308896B (zh) 2011-12-07
JP2008285364A (ja) 2008-11-27
US20080283851A1 (en) 2008-11-20
CN102339915A (zh) 2012-02-01
EP1995786A1 (en) 2008-11-26
CN101308896A (zh) 2008-11-19
TW200907125A (en) 2009-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080101707A (ko) ＧａＮ 기판, 그것을 사용한 에피택셜 기판 및 반도체발광소자
EP2313543B1 (en) Growth of planar and semi-polar {1 1-2 2} gallium nitride with hydride vapor phase epitaxy (hvpe)
JP3749498B2 (ja) 結晶成長用基板およびＺｎＯ系化合物半導体デバイス
JP4277826B2 (ja) 窒化物結晶、窒化物結晶基板、エピ層付窒化物結晶基板、ならびに半導体デバイスおよびその製造方法
JP4529846B2 (ja) Ｉｉｉ−ｖ族窒化物系半導体基板及びその製造方法
US7973322B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device and method for forming the same
JP5638198B2 (ja) ミスカット基板上のレーザダイオード配向
KR101537300B1 (ko) 미스컷 기판들 상에 성장된 평면의 무극성 ｍ-면 Ⅲ족-질화물 막들
TWI499082B (zh) Group III nitride crystal substrate, group III nitride crystal substrate with epitaxial layer, and semiconductor device and method for manufacturing the same
JP4510934B2 (ja) 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法
JP4952547B2 (ja) ＧａＮ基板、エピタキシャル層付き基板、半導体装置、およびＧａＮ基板の製造方法
JP5559814B2 (ja) 窒化物系半導体発光ダイオードおよびその製造方法
JP4882351B2 (ja) 半導体積層基板、その製造方法及び発光素子
JP5891390B2 (ja) 窒化物半導体構造、積層構造、および窒化物半導体発光素子
JP2011042542A (ja) Ｉｉｉ族窒化物基板の製造方法およびｉｉｉ族窒化物基板
KR20170002276A (ko) 질화물 반도체 템플릿 및 자외선 led
JP5265404B2 (ja) 窒化物半導体発光素子およびその製造方法
JP2007134463A (ja) 窒化物半導体成長基板及びその製造方法
JP7350477B2 (ja) 半導体成長用基板、半導体素子、半導体発光素子および半導体成長用基板の製造方法
JP2009124160A (ja) 窒化物結晶およびエピ層付窒化物結晶基板の製造方法
Ryou Gallium nitride (GaN) on sapphire substrates for visible LEDs
JP2020061526A (ja) 半導体成長用基板、半導体素子、半導体発光素子および半導体素子製造方法
JP2012054563A (ja) 窒化物結晶およびエピ層付窒化物結晶基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application