201114060 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種氮化物系半導體發光元件之製作方 法。 【先前技術】 於非專利文獻 l(j〇urnal of Crystal Growth，264，（2004)， ρρ· 53-57)中，記載有在c面藍寶石基板上所製作之量子井 結構。在InGaN層成長之前，進行TMIn之供給。 47, No. 2 (2008) pp. 829-842)中，記載有在c面藍寶石基板 上所製作之InGaN/GaN多重量子井結構。於多重量子井結 構之形成中，在GaN障壁層成長之後，溫度會從障壁層成 長溫度降溫至井層成長溫度。在井層成長溫度下進行銦之 供給。在InGaN井層成長之後，緊接著成長GaN覆蓋層。 GaN覆蓋層之成長係隨著溫度從井層成長溫度升溫至障壁 層成長溫度而進行。在GaN覆蓋層成長之後，在障壁層成 長溫度下中斷成長。然後’成長GaN障壁層。銦之供給不 會影響到InGaN/GaN中之銦成分及界面之陡峭性。v形狀 缺陷之密度減小。 於非專利文獻3(Applied Physics Letters Vol. 92，（2008) 161113)中，記載有在c面藍寶石基板上所製作之 InGaN/GaN量子井結構。量子井層及障壁層係在攝氏78〇 度之溫度下成長。於量子井結構之成長過程中，在自 InGaN井層之成長至GaN障壁層之成長的期間，使TMIn及 145953.doc 201114060 氨流入反應爐中。藉由該步驟，在單—量子井結構及多重 量子井結構中，v形狀缺陷之密度分別從3 9χΐ〇8 cm_2減小 為2.9x108 cm.2，及從 7.8xl〇8 cm-2減小為4 7χΐ〇8 ⑽ 2 : 【發明内容】 根據發明者之見解，在用於發光元件的量子井結構中之 井層之成長之前進行銦原料（例如三甲基銦）之預流通 (preflow)時，則在井層之成長初期，銦之結合量會得到改 善。伴隨結合量之增大，發光元件之發光波長會向長波長 偏移。並且，IitGaN井層之每單位體積之銦密度會增加， 從而InGaN井層中會增加具有較高銦成分之區域。 本發明係鑒於上述情況而完成者，目的在於提供一種氮 化物系半導體發光元件之製作方法，其能夠改善井層之膜 厚方向上之銦成分的不均勻，並且能夠降低井層内之缺陷 密度。 本發明之一態樣之氮化物系半導體發光元件之製作方法 係使用有機金屬氣相沈積法而製作包含活性層之氮化物系 半導體發光元件者。該方法包括以下步驟：（a)向成長爐中 供給鎵原料及氮原料，在第丨溫度下成長包含第丨氮化鎵系 半導體之障壁層；（b)在上述障壁層成長之後，向上述成長 爐中供給氮原料且不供給鎵原料，進行銦原料之預流通； 及（c)在上述預流通之後，緊接著向成長爐中供給鎵原料及 氮原料’在低於上述第1溫度之第2溫度下，於上述障壁層 上成長包含InGaN之井層；且成長井層之上述步驟中，含 有複數之第1期間及位於上述第1期間之間的第2期間，在 145953.doc μ 201114060 上述複數之第1期間内，分別向上述成長爐中供給作為πΐ 族原料之鎵原料及銦原料，而成長複數2InGaN層，在上 述第2期間内’向上述成長爐中供給銦原料，而不供給上 述鎵原料’上述井層係包含上述複數之InGais^，上述活 性層係包含上述井層及上述障壁層，並且設置於氮化鎵系 半導體區域之主面上。 根據該方法，在InGaN井層成長之前進行銦（in)之預流 通’故可改善井層之膜厚方向上之銦成分的不均勻。在預 流通之後緊接著進行InGaN井層之成長而不中斷銦原料及 II原料之供給。為了形成InGaN井層，進行複數次的 InGaN成長，並且於該成長期間内不中斷地進行In之中間 流通（middle fl〇w)，故於各inGaN成長中可降低InGaN層内 之缺陷密度。 本發明之方法中’進行上述預流通之期間之至少一部分 係可於上述第2溫度下進行。根據該方法，藉由預流通， 可於井層成長開始之前’形成可成長InGaN之第2溫度下富 含銦之基底。 本發明之方法中’上述銦原料可含有三甲基銦，上述氮 .原料"T 3有氣。藉由使用該等用於有機金屬氣相沈積中之 原料’可獲得預流通於技術上之貢獻。 本發明之方法可更包括以下步驟：在上述井層成長之 後，緊接著向上述成長爐中進行銦原料之後流通，而不供 給上述鎵原料。根據該方法，不中斷銦原料之供給而在含 有銦原料之環境中進行InGaN井層表面之熱處理，藉此進 145953.doc 201114060 行表面之再構成。 本發明之方法中’進行上述後流通之期間之至少一部分 期間係可於上述第2溫度下進行。根據該方法，藉由第2溫 度下之後流通，可在障壁層成長之前、InGaN井層成長之 後’降低InGaN井層表面之缺陷。 本發明之方法可更包括以下步驟：於上述後流通之後， 在上述第1溫度下，於上述井層上成長包含第2氮化鎵系半 導體之另一障壁層。根據該方法，在藉由後流通而被改質 之InGaN表面上成長另一障壁層，故可減少自井層之表面 延續之缺陷，從而可使另一障壁層之結晶品質良好。 本發明之方法可更包括以下步驟：在上述井層成長之 後，緊接著於上述井層上成長包含氣化録系半導體之保護 層；及在上述第1溫度下，於上述保護層上成長包含第復 化鎵系半導體之另-障壁層。上述保護層之帶隙為上述障 壁層之帶隙以下，上述保護層之帶隙大於上述井層之帶 隙。 根據該方法’在井層成長之後緊接著成長保護層，故在 向用於成長障壁層之第1溫度升溫時，可抑制銦從井層之 表面脫離。 本發明之方法可更包括以下步驟：在上述後流通之後， 於上述井層上成長包含氮化鎵系半導體之保護層；及在上 述第1溫度下，於上述保謨Η ltd 包含第2氮化鎵系半導 。上述保護層t帶隙為上述障壁層之帶隙 以下’上述保，層之帶隙大於上述井層之帶隙。 145953.doc 201114060 根據該方法，在藉由後流通而再建構InGaN井層表面之 後以保護層覆蓋該表面’故可提高障壁層之結晶品質。 本發明之方法中，在上述保護層之成長期間之至少一部 分中，可使基板溫度上升。根據該方法，可縮短活性層之 成長期間’並藉由於高溫下成長保護層之一部分而可使結 晶品質良好。 本發明之方法中，上述井層之InGaN之主面顯示半極 I"生並且相對於沿著該井層之InGaN之c轴方向延伸之基準 軸而傾斜’上述主面之傾斜可為1〇度以上、8〇度以下。 根據泫方法，能夠降低井層中之壓電電場，能夠改善井 層之膜厚方向上之銦成分的不均勻，並且能夠降低井層内 之缺陷密度。 本發明之方法中，相對於與沿著上述井層之InGaN2c軸 延伸之基準轴正交的平面，上述井層之InGaN之主面可在· 10度以上、+10度以下之範圍内。 本發明之方法中，相對於與實質上沿著上述井層之 InGaN之a轴及m軸中任一軸延伸之基準軸正交的平面上 述井層之InGaN之主面可在_1〇度以上、+1〇度以下之範圍 内。 根據該方法，可使井層中之壓電電場實質上為零，從而 能夠改善井層之膜厚方向上之銦成分的不均勻，並且能夠 降低井層内之缺陷密度。 本發明之方法可更包括以下步驟：準備包含藍寶石之基 板；及於上述基板之主面上成長上I氣化錄系半導體區 145953.doc 201114060 域。 或者，本發明之方法可更包括以下步驟：準備包含氣化 鎵系半導體或III族氮化物半導體之基板；及於上述基板之 主面上成長上述氮化鎵系半導體區域。根據該方法，能夠 成長低缺陷之氮化鎵系半導體。 本發明之方法中’上述基板可包含GaN，可利用低缺陷 之GaN基板。並且’本發明之方法中’上述基板可包含 AlGaN。進而，本發明之方法中，上述基板可包含A1N。 在本發明之方法中，上述基板包含GaN，上述基板之貫通 錯位密度為1 X 1 〇+7 cm_2以下。 本發明之方法中，上述基板之上述主面顯示半極性，並 且相對於沿著上述氮化鎵系半導體之c軸方向延伸之基準 軸而傾斜，上述主面之傾斜可為1〇度以上、8〇度以下。根 據該方法’能夠降低井層中之壓電電場，能夠改善井層之 膜厚方向上之銦成分的不均勻，並且能夠降低井層内之缺 陷密度。 本發明之上述目的及其他目的、特徵以及優點，可根據 參照附圖所進行的本發明之較佳實施形態之以下的詳細記 述而更容易明瞭。 【實施方式】 本發明之見解可藉由參照例示之附圖並考慮以下之詳細 記述而容易地理解。接下來，一邊參照附圖，一邊說明本 發明之氮化物系半導體光元件及磊晶晶圓之製作方法之實 施形態。於可能之情況下，對相同之部分附以相同之標 145953.doc 201114060 號。 圖1及圖2係表示本實施形態之氮化物系半導體光元件及 量子井結構之製作方法、以及磊晶晶圓之製作方法之主要 步驟的圖。如圖1(a)所示，在步驟81〇1中，準備用於製作 氮化物系半導體光元件及磊晶晶圓之基板丨丨。基板丨丨之主 面之面積例如為25 mm2以上，其尺寸例如可為5 mm見方 以上。或者’在基板11之邊緣上兩點間之距離之最大值 (例如直徑）可為45 mm以上。該種基板例如被稱為晶圓。 基板11含有主面11a及背面llb。基板u之背面Ub可與基 板11之主面1 la實質上平行。基板丨丨例如可包含六方晶系 半導體InsAlTGanTlS^Og SSI ’ 0STS1，〇$ s+Tg 1)、 藍寶石氧化錄（例如卓斜晶系Ga2〇3)等。六方晶系半導 體 InsAiTGanTN例如可包含 GaN、AlGaN、A1N 等。又， 在基板11包含GaN時，能夠進行結晶品質良好之磊晶成 長。 參照圖3(a)、圖3(b)及圖3(c)，分別記載有含有顯示極性 主面之基板、含有顯示半極性之主面之基板、及含有顯 不無極性之主面之基板。並記載有表示基板u之六方晶系 ，化物半導體之c軸方向& c軸向量vc及主面Ua之法線向 里VN，向量VC表不c軸方向，表示{〇〇〇1)面之朝向。根據 包含GaN之基板，可利用低缺陷之GaN基板。該^…基板 之貫通錯位（threading dislocation)密度可為 ixl0+7 cm·2 以 下。 圖30)所示，C軸向量VC：係朝向與法線向量VN實質上 相同之方向，可對基板11之主面11a提供極性。 J45953.doc 201114060 如圖3(b)所*，基板n之主面含有傾斜角（偏角）α，可對 基板11之主面lla提供半極性。將該六方晶系氮化物半導 體之{00G1}面或{__1}面作為基準，基板u之主面以係 以10度以上、80度以下範圍之角度而傾斜。當主面ua之 傾斜角為下限值以上_，壓電電場之大小為c面上之9〇%以 下，從而能夠降低井層之壓電電場。當主面lu之傾斜角 為上限值以下時，在從沿〇軸方向所成長之鑄錠上切取而 製作基板時，能夠製作較無極性面之尺寸更大的基板。藉 由非極性（亦即半極性及無極性），能夠降低井層之壓電電 場，故如以下所說明，能夠改善井層之膜厚方向上之銦成 分的不均勻，並且能夠降低井層内之缺陷密度。 如圖3(c)所示，c轴向量vc係朝向與法線向量VN實質上 正父之方向’可對基板11之主面11 a提供無極性。 於該基板11之主面11 a上，使用有機金屬氣相沈積法而 磊晶成長半導體結晶。於後續步驟中，說明基板u包含 GaN之實施例。 將基板11配置於成長爐10中。如圖1(b)所示，於步驟 S102中’在成膜之前’ 一邊向成長爐1〇中供給氣體g〇 一邊 對基板11進行熱處理，形成經改質之主面丨lc。該熱處理 可於含有氨及氫之氣體環境中進行。熱處理溫度τ〇例如可 為攝氏1050度。基板11之主面iia藉由熱處理而成為經熱 處理之主面11c。熱處理時間例如為10分鐘左右。於該熱 處理步驟之後’包含氮化鎵系半導體之磊晶成長膜沈積於 基板11之主面11〇上。 145953.doc -10· 201114060 11如圖1(c)所示’於步驟S103中，在熱處理之後，在基板 U之主面lie上蟲晶成長第！導電型氮化鎵系半導體區域 13為了進行該成長，向成長爐10中供給原料氣體G1。第 • 1導電型氮化鎵系半導體區域13可包含—或複數之氮化錄 系、+導體層(例如氮化鎵系半導體層15、17)。例如，氮化 錄系半導體層15、17可分別為_GaN層及"MW層。 氮化鎵系半導體層15、17依次於基板u之主面山 袖日日
。nl!GaN層例如係用於供給η型載子之層，_InGaN 層例如係用於活性層之緩衝層。於必要之情況下，第礴 電型氮化鎵系半導體區域U可包含覆蓋基板11整個表面之 η型 AlGaN層。 在接下來的步驟，如圖2⑷所示，於步驟81〇4中，製作 氮化物系半導體發光元件之活性層2卜活性層21係於緩衝 層(氮化鎵系半導體層17)上成長。活性層21被設置成例如 可生成在370 nm以上、600 nm以下之波長區域中具有峰值 波長之發光光譜。以下，一邊參照圖4一邊詳細說明活性 層21之量子井結構之製作順序。圖4係表示活性層形成時 之原料氣體及成長爐溫度之變化之時序圖。作為原料氣 體，使用鎵源、銦源及氮源。鎵源、銦源及氮源分別為例 如TMG、TMI、ΝΑ。如下所說明，活性層21包含井層及 障壁層’並設置於氮化物系半導體區域13之主面na上。 在時刻to，基板保持於溫度Tb。在時刻1〇至11期間，向 成長爐10中供給鎵原料及氮原料，成長包含第丨氮化鎵系 半導體之障壁層23。第i氮化鎵系半導體例如可包含 145953.doc 201114060
InYGa丨-YN(銦成分Υ : 0$ 〇 1〇，γ為應變成分（此如 formulation)) ’ 障壁層 23 可為 GaN、InGaN、InA 丨 GaN 等。 障壁層23之成長例如係在攝氏75〇度以上攝氏95〇度以下之 溫度範圍内之成長溫度TB下進行。本實施例中，向成長爐 ίο中供給含有鎵源及氮源之原料氣體而成長GaN。GaN障 壁層之厚度DB1例如為1 5 nm。在時刻u至t2期間，將基板 溫度從溫度TB變更為溫度tw。 在障壁層23成長之後，於時刻。至。期間，向成長爐1〇 中供給氮原料，且不供給鎵原料，進行銦原料之預流通。 於該預流通期間内不進行成&。預力通期間P0例如可為10 矛y以上’其原因在於，銦原料可充分遍布於晶圓表面，從 而使晶圓表面成為富含銦之狀態。並且，預流通期間p〇可 為180秒以下’其原因在於：若為18〇秒則足以使晶圓表 面成為富含銦’從而可抑制原料之使用。預流通之至少一 4刀係可於溫度Tw下進行。藉由預流通，可於井層25&成 長開始之前，形成溫度Tw下富含銦之基底。 然後，在預流通之後’緊接著向成長爐i 0中供給鎵原料 及氮原料’且不中斷銦原料及氮原料之供給，在溫度〜 下’於障壁層23上成長包含1nGaN之井層25a。井層25a之 成長例士係於攝氏65〇度以上、攝氏度以下之溫度範圍 内之成長溫度TWT進行。 在成長井層之期間内，包含第丨期間p丨及第2期間p2 ^第 2期間P2係位於第i期間ρι之間。在第丄期間^内’向成長 爐1〇中供給作為m族原料之鎵原料及銦原料，成長㈣礼「 145953.doc 12 201114060 薄層。在第2期間P2内，進行向成長爐1〇中供給銦原料及 氮原料之中間流通，而不供給鎵原料。第2期間p 2及第1期 間P1之一者與另一者連續地進行。本實施形態中，第1期 間P1係於時刻t3〜t4、時刻t5〜t6進行。在時刻〇〜14内，成 長InGaN薄層24a，在時刻t5〜t6内，成長InGaN薄層26a。 第2期間P2係於時刻t4〜t5進行。活性層21之井層25a包含複 數之InGaN薄層24a、26a。中間流通期間1>2例如可為1〇秒 以上，其原因在於.銦原料可充分遍布於晶圓表面，從而 使晶圓表面成為富含銦之狀態。並且，中間流通期間？2可 為180秒以下，其原因在於：若為18〇秒，則足以使晶圓表 面成為富含銦，從而可抑制原料之使用。 在InGaN井層25a成長之前設有銦之預流通期間p〇，故於 井層25a成長開始之後緊接著的期間内所生長之膜厚方向 上之銦成分之不均勻得到改善。為了形成InGaN井層進 行複數次之InGaN成長，並且於該成長期間内進行銦之中 間流通，故於各inGaN薄膜24a、26a成長中可降低井層25a 内之缺陷密度。用於銦之預流通之銦原料例如可含有三甲 基銦等。並且，氮原料可含有氨。藉由使用該等用於有機 金屬氣相沈積中之原料，可獲得預流通於技術上之貢獻。 於時刻t6,井層25a之成長結束。在井層25a成長後成長 保護層27a。保護層27a包含氮化鎵系半導體、例如 InzGai.zN(銦成分z : 0gZ<1，z為應變成分）。氮化鎵系半 導體例如可為GaN及InGaN等。保護層27&之成長係於井層 25a成長後緊接著g始。由於與井層2兄之成長連續地成長 145953.doc -13- 201114060 保護層27a，故可在障壁層成長之前的升溫過程中抑制銦 從井層25a之表面脫離。在保護層27a之成長期間之至少一 分中，可使基板溫度上升。本實施例中，在時刻t6〜丨7之 期間，將基板溫度從溫度Tw變更為溫度Tb，並且可於該溫 度變更期間之整個期間或一部分中成長保護層27a。保護 層27a之厚度DP小於障壁層23之厚度DB，保護層27a之厚度 DP例如為1.0 nm。厚度以例如可為〇 3 nm以上、3 〇 nm以 下。 於保護層27a成長之後，在時刻t7〜t8期間，在溫度Tb 下，於保護層27a上成長障壁層29a。障壁層29a包含第2氮 化鎵系半導體。障壁層29a包含氮化鎵系半導體、例如 InYGai-YN(銘I成分Y : 〇$Υ<1，γ係應變成分）。保護層2?a 之帶隙為障壁層23、29a之帶隙以下，保護層27a之帶隙大 於井層25a之帶隙。 為了成長活性層21 ’在時刻t8〜t9、t9〜tlO期間，反覆成 長井層25b、25c、保護層27b、27c及障壁層29b ' 29c。井 層25b、25c各自亦與井層25a同樣地可包含複數之inGaN薄 層，並可於該等InGaN薄層成長之前進行銦之預流通，且 可於InGaN薄層成長期間内進行銦之中間流通。 相對於與井層25a之InGaN之c軸方向之基準軸正交的平 面，井層25 a之InGaN主面可在-10度以上、+10以下之角度 範圍内。於該角度範圍内，壓電電場較大，能夠降低井層 25a内之缺陷密度。並且’可取得與c面上之成長條件接近 之成長條件而容易進行成長。 145953.doc 14 201114060 在活性層21之成長中，井層25a之InGaN主面可具有半極 性。δ亥主面相對於井層2 5 a之InGaN之c軸方向之基準軸而 傾斜，InGaN主面之傾斜可為10度以上、8〇度以下。能夠 降低井層25a中之壓電電場，能夠改善井層25a之膜厚方向 上之銦成分的不均勻’並且能夠降低井層25a内之缺陷密 度。 相對於與井層25a之InGaN之a軸及m轴中任一軸方向之 基準軸貫質上正交的平面’井層25a之InGaN主面可在-ίο 度以上、+10度以下之角度範圍内。該角度範圍可取得與a 面及m面上之成長條件接近之成長條件。可使該井層之壓 電電場貫質上為零’能夠改善井層25a之膜厚方向上之銦 成分的不均勻，並能夠降低井層25a内之缺陷密度。 障壁層23、29a〜29c之膜厚可為3.0 nm以上、30 nm以 下。保護層27a〜27c之膜厚可為0.3 nm以上、3.0 nm以下。 井層25a~25c之膜厚可為1.0 nm以上、10 nm以下。並且， InxGai.xN井層25a、25b、25c之銦成分X可大於〇.〇1。井層 25a〜25c之InxGa^xN之銦成分可小於0.50。藉由成長該範 圍之銦成分之InGaN井層，可獲得波長為370 nm以上、600 nm以下之發光元件。 參照圖2(b)，於步驟S105中，在活性層21上磊晶成長第 2導電型氮化鎵系半導體區域3 1。該成長係使用成長爐1〇 進行。第2導電型氮化鎵系半導體區域31例如可包含電子 阻擋（electron blocking layer)層33及p型接觸層35。電子阻 擋層33例如可包含AlGaN。p型接觸層35可包含p型GaN。 145953.doc 15· 201114060 在本實施例中，電子阻擋層33、p型接觸層35之成長溫度 例如為攝氏11GG度。在形成第2導電型氮化鎵系半導體區 域31之後，完成圖2(b)所示之磊晶晶圓E。於必要之情況 下，可成長一對光導層以用於半導體雷射之光波導。一對 光導層夾持活性層21。該等光導層例如可包含化⑽或 GaN。 (貫施例1):預流通及中間流通（兩次） 圖5係表示本發明之實施形態之發光二極體之結構的 圖。使用有機金屬氣相沈積法製作發光二極體。作為用於 有機金屬氣相沈積之原料，使用ΝϊΪ3、TM(3、tmi、 TMA、SiHACP2Mg。準備一偏角為18度之GaN晶圓41。 向成長爐中供給ΝΑ及H2，在攝氏1〇5〇度之溫度下對GaN 晶圓41進行熱處理。在GaN晶圓41上成長n型氮化鎵系半 導體區域43。首先，在攝氏115〇度之溫度下，於㈣晶圓 41上成長η型GaN緩衝層45。然後’在攝氏78〇度之溫度 下，於η型GaN緩衝層45上成長n型InGG4GaQ96N緩衝層47。 然後，於η型InQ.^GaowN緩衝層47上成長活性層49。在活 性層49之成長中，障壁層之成長溫度為攝氏87〇度，井層 之成長溫度為攝氏690度。於活性層49上成長p型氮化鎵系 半導體區域51。首先，在攝氏1100度之溫度下，於活性層 49上成長p型AlGaN電子阻擋層53。然後，在攝氏1100度 之溫度下，於p型AlGaN電子阻擋層53上成長1)型（}心接觸 層5 5。藉由該等步驟而獲得遙晶晶圓e。於蟲晶晶圓e中， 在與c軸不同之軸Αχ之方向上層疊半導體層。 145953.doc •16· 201114060 在活性層49之成長中，交替成長InGaN井層（例如厚度為 3.0 nm)及GaN障壁層（例如厚度為15 nm)。在InGaN井層之 成長中’依次進行銦之預流通（例如10秒）' InGaN薄膜（例 如厚度為1.5 nm)之成長、銦之中間流通（例如1〇秒）、及 InGaN薄膜（例如厚度為1.5 nm)之成長。 然後，如下所述在磊晶晶圓E上形成電極。首先，藉由 對蟲晶晶圓E進行蝕刻而形成台面。台面之深度例如為5〇〇 nm。在p型GaN接觸層55上形成透明電極（例如Ni/Au)57， 於其上形成焊塾電極（例如Au)，並且於GaN晶圓41之背面 形成電極（例如Ti/Al)59。經電極之加工後，在攝氏550度 下進行約1分鐘之電極退火。 圖6表示實施例1之光致發光（pL)光譜。pL光譜&係在利 用TMI之預流通（1〇)秒、兩次InGaN薄膜成長、InGaN薄膜 成長期間之TMI之中間流通（10)秒、及GaN保護層之成長 而製作之發光二極體中測定所得。PL光譜pc係在僅進行井 層成長前之TMI之預流通（10秒）而不進行TMI之中間流 通、藉由一次井層成長而製作之發光二極體中測定所得。 PL光譜Pj^PL光譜Pc更為提昇。pL光譜？1之峰值波長實質 上與PL光5普Pc之峰值波長相同。此表示於兩種流通中 未、、、。口銦原I。因此’認為藉由TMI流通而進行㈣心井 層表面之再構成，由此抑制缺陷。 圖7係表示有無預流通之情況下的井層之結構之圖。在 圖7⑷及® 7(b)中，橫車由表示膜厚方向之座標（2座標），縱 軸表示銦成分。如圖7(a)所示，在未利用tmi之預流通 145953.doc 201114060 時於1nGaN井層之成長初期，銦成分變低。自開始供給 姻原料起，隨著成長期間之推進，InGaN之應變得以緩 和。井層之銦結合由於該緩和而增大。因此，銦分布相對 於矩形而變形。具體而言，在成長厚度為6 nm之111(}州層 之成長期間内，自開始供給銦起的初期成長之期間，例如 在自基底層之成長面起算的2 nm以下之範圍内，InGaN之 銦成分較低。在初期成長之後，於111(3&1^層之成長中期， InGaN之銦成分會向目標值增加。於InGaN層之成長後 期，成長作為目標之銦成分之InGaIs^。該111(}心層之能 帶結構如圖7(b)所示，井層之有效厚度Deff較對應於銦供 給期間之厚度D0更薄。並且，由於井層之成長初期之異質 界面之帶隙變化緩慢，故載子封入作用下降。有助於發光 之井層之體積變小，發光強度變小。當設有TMI2預流通 期間時，在開始供給鎵原料之前會預先供給銦原料及氮原 料。在TMI之預流通期間内，在基底層（例如障壁層）上生 成銦結晶及氮化銦結晶。然後，在開始供給鎵原料並成長 井層時，初期所形成之銦結晶及氮化銦結晶會結合至 InGaN層，可抑制在開始供給銦原料後之成長初期之銦成 分的下降。因此，可抑制111(}^井層之厚度方向上之銦成 分的不均，且能夠以預期之銦成分而成長例如厚度為3 nm 左右之井層。 在利用TMJ之預流通時，如圖7(c)所示，相較無TMI之 預流通之InGaN成長，在膜厚方向iInGaN層中之銦成分 之均勻性更佳。並且’如圖7⑷所示，基底層與㈣…層 145953.doc -18- 201114060 之異質界面中之成分變化之陡峭性良好。根據該方法，在 InGaN井層之成長初期之階段，使基底層（例如障壁層）之 表面暴露於銦環境中，藉此可改善銦之結合量。由於形成 銦環境，故在InGaN層開始成長之前可形成基底表面被供 給有銦原子之狀態。如圖7(c)及圖7(d)所示，由於可形成 在層厚方向上具有均勻之銦成分的井層，故可縮小發光光 譜中之峰值擴展，縮小發光光譜之半高寬。由於異質界面 之帶隙變化急劇’故可提高載子封入作用。並且，藉由有 助於發光之井層之體積的增大而可增強發光強度。由於井 層之帶隙變化較小，故井層之量子能階變低，此結果亦有 使發光波長為長波長之作用。並且，在產生壓電電場之面 方位上，於井層内均勻地產生壓電電場，故在施加對壓電 效應之屏蔽（screening)較小之小電流時，發光波長向長波 長偏移。 TMI之中間流通之效果與預流通之效果不同。τμ〗之中 間流通會對InGaN井層之表面產生作用。在TMIi中間流 通之作用下，可於各InGaN成長中降低井層内之缺陷密 度。並且，中間流通兼作為在其之前所成長之井層之後流 通、及在其之後所成長之井層之預流通。在含有銦原料之 環境下進行InGaN井層表面之熱處理，以此可進行表面之 再構成，降低在其之前已成長之井層之缺陷密度，並且 ? ' 在其之後會成長之井層高品質地成長。 繼而，說明其他的實施形態。圖8係表示活性層形成時 之原料氣體及成長爐溫度之變化之另一時序圖。如下所說 145953.doc -19- 201114060 明，活性層21a設置於氮化鎵系半導體區域13之主面13a 上0 在時刻s0，基板係保持於溫度Tb ^在時刻“至si期間， 向成長爐10中供給鎵原料及氮原料，成長包含第丨氮化鎵 系半導體之障壁層23。在時刻“至心期間，將基板溫度從 溫度TB變更為溫度Tw。 在成長障壁層23之後，於時刻S2至S3(以下參照「s3丨」） 期間，向成長爐10中供給氮原料，且不供給鎵原料，進行 銦原料之預流通。於該預流通期間内，不進行成長。預流 通期間Q0可規定為與預流通期間P0相同，但其並不限於預 流通期間P0。 如以上所說明，預流通之至少一部分係可於溫度Tw下進 行。藉由預流通，在井層66a開始成長之前，可形成溫度 TW下之富含銦之基底。接著，在預流通之後，緊接著向成 長爐中供給鎵原料及氮原料，而不中斷銦原料及氮原料之 供給，在溫度TWT，於障壁層23上成長包含InGaN之井層 66a。井層66a之成長例如可在與井層25a相同之溫度範圍 内之成長溫度T w下進行。 在成長井層之期間内，包含第1期間Q1及第2期間Q2。 第2期間Q2係位於第1期間Q1之間。在第i期間…内，向成 長爐1〇中供給作為m族原料之鎵原料及銦原料，成長 InGaN薄層。在第2期間的内，向成長爐1〇中供給銦原料 而不供給鎵原料。第2期間Q2及第丄期間Q1之一者與另一 者連續地進行。本實施形態中，第i期間^係於時刻SB〜 145953.doc • 20· 201114060 s41、s32〜s42、S33〜s43、s34〜s44、s35〜s45進行。在時刻 s31〜s41、s32〜s42、s33~s43、s34〜s44、s35〜S45内，分別 成長 In GaN 薄層 61a、62a、63a、64a、65a。第 2期間 Q2 係 於時刻s41〜s32、s42〜s33、s43〜s34、s44〜s35進行。活性 層21a之井層66 a包含複數之lnGaN薄層61a〜65a(本實施例 中為5個薄層）。中間流通期間q2例如可為丨〇秒以上，其原 因在於：銦原料可充分遍布於晶圓表面，從而使晶圓表面 成為富含銦之狀態。並且，中間流通期間Q2可為18〇秒以 下，此原因在於，若為180秒，則足以使晶圓表面成為富 含銦，從而可抑制原料之使用。InGaN薄膜之厚度例如在 0.3 nm以上、2.0 nm以下之範圍内。 由於在InGaN井層66a成長之前設有銦之預流通期間 Q〇，故在井層66a開始成長之後緊接著生長的膜厚方向上 之銦成分之不均勻得到改善。為了形成InGaN井層，進行5 人InGaN成長，並且於該成長期間内進行4次銦之中間流 通，故於各InGaN薄層61a〜65a成長中可降低井層66&内之 缺陷密度。 在時刻s45(以下參照⑹，井層⑽之成長結束。在時刻 s7期間將基板溫度從溫度Tw變更為溫度Τβ。本實施 例並非限定於此’與圖4所示之時序圖同樣地可在井層— 成長之後成長保護層，該保護層可包含氮化鎵系半導體、 例如InzGai.zN(銦成分z: 〇^z<1 ’ z為應變成分）。 在基板m度之邊更結束之後，於時刻π〜s8，在溫度Tb 於井層66a上成長障壁層67a<s障壁層.包含第2氮化 145953.doc •21· 201114060 鎵系半導體。 為了成長活性層21 a ’在時刻S8〜s9、s9〜s 10，反覆進行 井層66b、66c及障壁層67b、67c之成長。井層66b、66c各 自亦同樣地可包含複數之InGaN薄層，可於該等InGaN薄 層成長之前進行銦之預流通，並且可於InGaN薄層成長期 間内進行銦之中間流通。 井層66a之InGaN主面與井層253同樣地可為極性、半極 性、非極性。於該等井層之面方位上，能夠改善井層 之膜厚方向上之銦成分的不均勻，並且能夠降低井層66a 内之缺陷密度。 障壁層67a〜67c之膜厚及成分可與障壁層23、〜29c相 同，並且井層66a〜66c之膜厚及成分可與井層25a〜2氕相 同，但不限於以上所述之事項。 (實施例2):預流通及中間流通（4次） 使用有機金屬氣相沈積法製作圖5所示之結構之發光二 極體。除形成活性層49之外，實施例2之發光二極體之製 作係與實施例1同樣地進行。於活性層49之成長中，障壁 層之成長溫度為攝氏870度，井層之成長溫度為攝氏6列 度。井層係利用1次銦之預流通及4次銦之中間流通而製 作，並包含5個InGaN薄層。 圖9表示實施例2之PL光譜。pL光譜&係在利用tmi之預 流通0〇秒）、5次InGaNi#膜成長、及In(}aN薄膜成長期間 之4次TMI之中間流通（1〇秒）而製作之發光二極體中測定所 得。為了便於參考，圖9中亦圖示出pL光错Pc及p,。凡光 145953.doc •22- 201114060 譜P2較PL光譜Pj更為提昇，pL光譜P2之峰值強度為PL光譜 Pi之約1.8倍。PL光譜P2之峰值波長實質上與PL光譜Pc之 峰值波長相同，並且PL光譜P2之峰值波長實質上與pL光譜 Pi之峰值波長相同。此表示在增加銦之中間流通之次數並 減少各個InGaN薄層之厚度所製作之井層中，於TMI流通 中亦未結合銦原子。因此，認為藉由TMI流通而進行 InGaN井層表面之再構成，由此抑制缺陷。 繼而，說明此外其他的實施形態。圖1〇係表示活性層形 成時之原料氣體及成長爐溫度之變化之另一時序圖。如以 下所說明，活性層21b設置於氮化鎵系半導體區域13之主 面13a上。 在時刻u〇，基板係保持於溫度Tb。在時刻u〇〜ul期間， 向成長爐10中供給鎵原料及氮原料，成長包含第丨氮化鎵 系半導體之障壁層23。在時刻“至心期間，將基板溫度從 溫度τΒ變更為溫度Tw。在障壁層23成長之後，在時刻u2至 期間向成長爐10中供給氮原料，且不供給鎵原料，進 行銦原料之預流通。於該預流通期間内不進行成長。預流 通期間R0可規定為與預流通期間9〇相同，但其不限於預 流通期間Q0。 如U上所說明，預流通之至少一部分係可於溫度Tw下進 行。藉t預流通，在井層76a開始成長之前，可形成溫度 TwT之富含銦基底。接著，在預流通之後緊接著向成長 爐中供給鎵原料及氮原料，而不中斷銦原料及氮原料之供 給’在溫度TwT，於障壁層23上成長包含之井層 145953.doc -23· 201114060 76a。井層76a之成長例如可在與井層25a相同之溫度範圍 内之成長溫度丁…下進行。 在成長井層之期間内，包含第1期間R1及第2期間R2。 第2期間R2係位於第i期間R1之間。在第i期間R1内，向成 長爐10中供給作為ΙΠ族原料之鎵原料及銦原料，成長 InGaN薄層。在第2期間R2内，向成長爐1 〇中供給銦原 料，而不供給鎵原料。第2期間R2與第1期間Rl連續地進 行。本實施形態中，第1期間R1係於時刻u31〜u4l、 u32〜u42 、 u33〜u43 、 u34〜u44 、 u35~u45 進行。在時刻 u31 〜u41、u32~u42、u33〜u43、u34〜s44、u35〜u45 ’ 分別 成長 In GaN 薄層 71a、72a、73a、74a、75a。第 2期間 R2 係 於時刻 u41 〜u32、u42~u33、u43~u34、u44〜u35 進行。活性 層211?之井層763包含複數之111(}31^薄層71卜753(本實施例 中為5個薄層）。進而，於最後的in GaN薄層75a成長之後， 銦之後流通期間R3設置於時刻u45〜u6。於銦之後流通期間 R3内’向成長爐10中供給銦原料，而不供給鎵原料。期間 Rl、R2之條件等被設定為與期間q 1、q2相同。 由於在InGaN井層76a成長之前設有銦之預流通期間 R0，故在井層76a開始成長之後緊接著生長的膜厚方向上 之銦成分之不均勻得到改善。又，為了形成InGaN井層， 進行複數次InGaN成長’並且於該成長期間内進行銦之中 間流通’故於各InGaN薄層71a〜75a成長中可降低井層76a 内之缺陷密度。進而’在自井層76a之成長結束後進行銦 之後流通，故可進一步降低缺陷密度。 145953.doc 24· 201114060 於時刻u6，井層76a成長之後的後流通期間R3結束。在 時亥j u6 u7期間，將基板溫度從溫度變更為溫度Tb。本 實施例並不限於此，與圖8所示之時序圖同樣地可在成長 井層76a之後成長保護層，該保護層可包含氮化鎵系半導 體、例如InzGai_zN(銦成分Z: 〇$z<1，z為應變成分）。後 流通期間R3例如可為1〇秒以上，其原因在於：銦原料可充 刀遍布於日日圓表面，從而使晶圓表面成為富含銦之狀態。 並且，後流通期間R3可為30秒以下，其原因在於：若為3〇 移，則足以使晶圓表面成為富含銦，從而可抑制原料之使 用0 在基板溫度之變更結束之後，於時刻u7〜u8，在溫度Tb 下，於井層76a上成長障壁層77a。障壁層77a包含第2氮化 鎵系半導體。 為了成長活性層21b，在時刻ug〜U9、U9〜ulO反覆成長井 層76b、76c及障壁層77b、77c。井層76b、各自亦同樣 地可包含複數之InGaN薄層，可於該等InGaN薄層成長之 前進行銦之預流通，並可於1〇(}^薄層成長期間内進行銦 之中間流通，進而可於井層76a成長之後進行銦之後流 通。 藉由銦之後流通，在含有銦原料之環境下進行InGaN井 層表面之熱處理，由此進行表面之再構成。進行銦之後流 通之期間之至少一部分係可於溫度Tw下進行。藉由在井層 之成長溫度下之銦之後流通，可於InGaN井層成長之後降 低InGaN井層表面之缺陷。姥且，在進行銦之後流通之 145953.doc -25- 201114060 後，可在井層上成長保護層。在藉由後流通而再建構 InGaN井層表面之後以保護層覆蓋該表面，故可抑制銦從 井層表面脫離，並保持良好之表面狀態。 井層76a之InGaN主面與井層25a同樣地可為極性、半極 性、非極性。於該等井層之面方位上，能夠改善井層76a 之膜厚方向上之銦成分的不均勻，並且能夠降低井層76a 内之缺陷密度。 障壁層77a〜77c之膜厚及成分可與障壁層23、29a〜29c相 同’並且井層76a〜76c之膜厚及成分可與井層25a〜25c相 同’但不限於以上所述之事項。 (實施例3) ··預流通、中間流通（4次）及後流通 使用有機金屬氣相沈積法製作圖5所示之結構之發光二 極體。除形成活性層49之外，實施例3之發光二極體之製 作係與實施例1同樣地進行。於活性層49之成長中，障壁 層之成長溫度為攝氏870度，井層之成長溫度為攝氏690 度。井層係利用1次銦之預流通、4次銦之中間流通、及1 次銦之後流通而製作，並包含5個InGaN薄層。 圖11表示實施例3之光致發光（PL)光譜。PL光譜p3係在 利用TMI之預流通（1〇秒）、5#InGaN薄膜成長、inGaN薄 膜成長期間之4次TMI流通（10秒）、及TMI之後流通（10秒） 而製作之發光二極體中測定所得。為了便於參考，圖丨i中 亦圖示出PL光譜P2。PL光譜P3之峰值強度實質上與光譜 P2之峰值強度相同’另一方面，PL光譜P3之峰值波長與pL 光譜P2之峰值波長大致相同。此表示在增加銦之中間流通 145953.doc • 26· 201114060 之次數並減少各個InGaN胃 守增之厚度所製作之井層中， TMI流通中亦未結合銦原子。 . ^ XT ^ U此，認為藉由ΤΜΙ流通而 進灯InGaN井層表面之再摄杰 .. 幕成’由此抑制缺陷。後流通亦 會促進InGaN井層表面之再摄忐 ^ ψ , . . s 成。圖U所示之PL特性中看 較大的差^、’但可看出在減弱激發光強度帆強度之 居已進仃後流通者之PL強度更強。根據此結果，認為 井層之缺陷密度得以抑制。 圖^⑷係、表示發光：極體之外部量子效率（_之圖 表。參照圖12⑷，圖示出特性線F〇、Fl、F2、F5，k 子「F」之後的數字減去〗所得 之次數。 -之數子係表不銦之中間流通 特性線F0 :井層厚度3.0 nm 之預流通時間〇秒； 特性線F1 :井層厚度3 〇 nm 之預流通時間10秒； 特性線F2 :井層厚度3.0 nm 之預流通時間10秒； 特性線F5 :井層厚度3 〇 nm 之預流通時間1〇秒。 旦藉由铜之中間流通之應用及其次數之增加而可改善❹ 里子效率。尤其在注人電流量較小時，該改善顯著。 陷密度得讀^在注人電流變大時，會佔據缺陷截 分’⑽而有難以看出由缺陷密度差異所造成之菊 先特性差異之趨勢。 ’銦之中間流通時間〇秒 銦之中間流通時間1 0秒 銦之中間流通時間1 0秒 銦之中間流通時間1〇秒 銦 鋼 鋼 銦 145953.doc •27· 201114060 圖12(b)係表示發光二極體之孔積分強度之溫度依存性 之圖表。參照圖12(b)，圖示出特性線IPL〇、IpL5，由文字 「IPL」之後的數字減去丨所得之數字係表示銦之中間流通 之次數。 特性線IPL0 :井層厚度3.0 nm ’銦之中間流通時間〇秒， 銦之預流通時間〇秒； 特性線IPL5 :井層厚度3.0 nm，銦之中間流通時間1〇秒， 銦之預流通時間10秒。 在發光二極體之PL發光強度之溫度依存性中，隨著銦之 中間流通次數之增加，溫度淬滅變慢。因此，藉由銦之中 間流通之應用及其次數之增加，可減少非發光中心之數 目。銦之中間流通可降低包含InGaN薄層之井層内部之結 晶缺陷數目。 接著，說明此外其他的實施形態。圖13係表示活性層形 成時的原料氣體及成長爐溫度之變化之另一時序圖。如以 下所說明，活性層21c設置於氮化鎵系半導體區域13之主 面13&上。 在時刻ν0，基板係保持於溫度Τβ。於時刻…至幻，向成 長爐10中供給錄原料及氮原料’成長包含第1氮化鎵系半 導體之障壁層23。在時刻ν1至ν2期間’將基板溫度從溫度 Τβ變更為溫度Tw。 仏在障壁層23成長之後，於時刻“至…，向成長爐1〇中供 、°氮原料，且不供給鎵原料，進行銦原料之預流通。於該 預流通期間内不進行成長。預流通期間別可規定為與預流 145953.doc -28- 201114060 通期間p〇相同，但其不限於預流通期間p〇。 、所說明，預流通之至少—部分係可於溫度Tw下進 行。藉^預流通，在井層86a開始成長之前，可形成溫度 下之富含銦之基底。接著，在預流通期間如之後，緊接 著向成長爐中供給鎵原料及氮原料，而不中斷銦原料及氣 原料之供給，在溫度TwT，於障壁層23上成長包含 之=層86a。井層86a之成長例如可在與井層…相同之溫 度範圍内之成長溫度丁…下進行。 在成長井層之期間内不進行銦之中間流通，向成長爐1〇 中供給作為III族原料之鎵原料及銦原料，成長單一之 InGaN薄層。井層86a之成長係於時刻“^6内進行。活性 層21c之井層86a並不包含複數之111(}必薄層，而包含連續 成長之InGaN層。於必要之情況下，可在InGaN井層—成 長之後進行銦之後流通。於該期間内，向成長爐1〇中供給 銦原料’而不供給鎵原料。 由於在InGaN井層86a成長之前設有銦之預流通期間肋， 故在井層86a開始成長之後緊接著生長的膜厚方向上之銦 成分之不均勻得到改善。又，可在自井層86a成長結束之 後進行銦之後流通。藉由銦之後流通，可在後續成長之前 藉由再構成而降低InGaN表面之缺陷密度，提高保護層之 結晶性，此外還能夠提高障壁層之結晶性。進行銦之後流 通之期間之至少一部分係可於溫度Tw下進行。藉由在井層 成長溫度下之銦之後流通，可於InGaN井層成長之後降低 InGaN井層表面之缺陷密度。並且，在銦之後流通之後， 145953.doc -29- 201114060 可在井層上成長保護層。在藉由後流通而再建構InGaN井 層表面之後以保護層覆蓋該表面故可抑制銦從井層表面 脫離，並保持良好之表面狀態。 於時刻v6 ’井層86a之成長結束。本實施例中，在時刻 V6〜V7期間’一邊將基板溫度從溫度Tw變更為溫度TB，一 邊成長保護層87a。該保護層87a可包含氮化鎵系半導體、 例如InzGa,-zN(銦成分Z : 0SZ<1，Z為應變成分p保護層 87a之成長係於溫度變更期間之一部分期間或全部期間内 進行。 在基板溫度之變更結束之後，於時刻v7〜v8，在溫度τΒ 下’於保護層87a上成長障壁層88a。障壁層88a包含第2氮 化鎵系半導體。 為了成長活性層21c，於時刻v8〜v9、v9〜vlO反覆成長井 層86b、86c、保護層87b、87c、及障壁層88b、88c。井層 86b、86c各自亦同樣地可包含單一之InGaN層，可於該 InGaN層成長之前進行銦之預流通，並可於井層86&成長之 後進行銦之後流通。 障壁層88a〜88c之膜厚及成分可與障壁層23、“a〜29c相 同’並且井層86a〜86c之膜厚及成分可與井層25a〜25(：相 同，但不限於以上所述之事項。 (實施例4):預流通及保護層之成長 使用有機金屬氣相沈積法製作圖5所示之結構之發光二 極體。除形成活性層49之外，實施例4之發光二極體之製 作係與貫施例1同樣地進行。於活性層49之成長中，障壁 145953.doc •30- 201114060 層之成長溫度為攝氏870度，井層之成長溫度為攝氏69〇 度。井層係利用銦之預流通、連續2InGaN井層、及QaN 保護層之形成而製作。 圖14表示實施例4之光致發光（PL)光譜。圖14(幻表示利 用銦之預流通、連續iInGaN井層（厚度4 nm)及GaN保護層 所製作的發光二極體之PL光譜ϊ>4。為了便於參考，圖示出 光譜Pc。由於導入銦之預流通而使銦吸附於井層成長之基 底層之表面上，於井層成長之初期期間内，銦結合得到改 善。 具體而言，藉由TMI之預流通而可改善銦結合，故孔峰 值波長向長波長區域偏移。在井層之膜厚方向上銦成分之 均勻性會提高’另一方面，在整個InGaN層中銦成分會提 回。結果，由光譜P4與光譜pc之比較可知，期望InGa]y^ 之結晶品質變得更佳。 圖"⑻中圖示有光譜p5、&。光譜p5係具有厚度為3 nm 而非4 nm之井層之發光二極體的][^光譜，光譜係無預流 通且具有厚度為3 nm之井層之發光二極體的pL光譜。為了 便於參考’亦圖不出光譜pG、Pr由光譜&與光譜之比 較可知，PL峰值波長會因井層厚度之變更而向短波長區域 偏移。由光譜PC與光譜I之比較可知，1^光譜強度藉由銦 之預流通及井層厚度之縮小而得到2倍以上之改善。 以上於較佳實施形態中圖示說明瞭本發明之原理，但本 領域技術人員認識到，本發明可不脫離上述原理地在配置 及詳細情況方面進行變更。本發明並不限於本實施形態所 I45953.doc •31 · 201114060 揭示之特定之構成。因此，對基於申請專利範圍及其精神 範圍之所有的修正及變更申請權利。 【圖式簡單說明】 圖1⑷〜⑷係表示本實施形態之氮化物系半導體光元件 之製作方法及磊晶晶圓之製作方法之主要步驟的圖； 圓2(a)、⑻係表示本實施形態之氮化物系半導體光元件 之製作方法及磊晶晶圓之製作方法之主要步驟的圖； 圖3(a)、圖3⑻及圖3⑷分別係表示含有顯示極性之主面 之基板、含有顯不半極性之主面之基板、及含有顯示非極 性之主面之基板的圖； 圖4係表示活性層形成時之原料氣體之變化及成長爐溫 度之變化的時序圖； 圖5〇)、（b)係表示本實施形態之發光二極體之結構之 圖； σ 圖6係表示實施例1之光致發光（PL)光譜之圖； 圖7(a)〜(d)係表示有無預流通之情況下的井層之結構之 園， 圖8係表示活性層形成時之原料氣體之變化及成長爐溫 度之變化的另一時序圖； 圖9係表示實施例2之光致發光（PL)光譜之圖； 圖1 〇係表示活性層形成時之原料氣體之變化及成長爐溫 度之變化的另一時序圖； ，/β 圖11係表示實施例3之光致發光（PL)光譜之圖； 圖12(a)、（b)係表示發光二極體之外部量子效率名^特 145953.doc -32- 201114060 ί生及表不發光二極體之孔積分強度之溫度依存性之圖 度原料氣體之變μ成*爐温 圖U⑷、（b)絲Μ施m之紐發光（pL)光譜之圖。 【主要元件符號說明】 10 成長爐 11 基板 11a' 1lc ' 13a 主面 lib 背面 13 第1導電型氮化鎵系半導 體區域 15、17 氮化錄系半導體層 21、21 a〜21c、49 活性層 23 、 29a〜29c 、 67a〜67c 、 障壁層 77a〜77c 、 88a〜88c 24a、26a、61a〜65a ' InGaN薄層 71a〜75a 25a~25c 、 66a〜66c 、 井層 76a〜76c 、 86a〜86c 27a~27c 、 87a〜87c 保護層 31 第2導電型氮化鎵系半導 體區域 33 ' 53 電子阻擋層 145953.doc · 33 - 201114060 35 P型接觸層 41 GaN晶圓 43 n型氮化鎵系半導體區域 45 η型GaN緩衝層 47 η型 In〇.G4Ga().96N緩衝層 51 P型氮化鎵系半導體區域 55 p型GaN接觸層 DO、Dbi、Dp、Db 厚度 E 蟲晶晶圓 FO 、 FI 、 F2 、 F5 、 特性線 IPLO、IPL5 GO 氣體 G1 原料氣體 PO、QO、RO、SO 預流通期間 P!、P2、P3、P4、P5、 PL光譜 P6 ' Pc PI、Q1、R1 第1期間 P2、Q2、R2 第2期間 R3 後流通期間 s0~s3 、 s7~s8 、 時刻 s3l~s35 、 s41〜s45 、 tO~tl0、u0~u3 S101-S105 步驟 το 熱處理溫度 145953.doc • 34· 201114060
Tb、Tw u31~u35 、 u41〜u45 、 u6〜ulO 、 vO〜vlO VC VN a •35 溫度 時刻 c轴向量 法線向量 傾斜角 145953.doc