TW546730B - Method of fabricating nitride semiconductor and method of fabricating semiconductor device - Google Patents

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Description

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發明背景 本發明有關一種製造氮化物半導體之方法，其包括活化p 型雜質之步驟，以及使用該氮化物半導體製造半導體裝置 之方法。 已預期到諸如GaN、AlGaN混合結晶以及A1InGaN混合結 晶等II化物半導體係作為可發出大範圍光（自可見光區至紫 外線區）之發光裝置的材料，或是形成電子裝置之材料。特 別是，已有使用氮化物半導體之發光二極體（LED)，而且已 成為矚目的焦點。，亦已有報告提出使用氮化物半導體完成 半導體雷射(LD) ’而且預期此等⑶的應用範圍廣泛，例如 可作為光碟驅動的光源。 可是，為了獲得此種裝置的優良.特徵，<吏_電極與該半 導體產生需要的歐姆接觸相當重|，以降低其間之接觸電 阻。關於這點，就η型半導體而言，由於在該半導體中摻雜 型#質（諸如石夕（Si))確保該η型半導體的較高承載濃度 之故，電極容易與該11型半導體產生歐姆接觸。 不過，就ρ型半導體而言，由於該半導體中所摻雜的？型 雜貝（諸如鎂（Mg))與氫（Η)鍵結，該ρ型雜質的活化率低， 因而使該半導體的承載濃度低至約IX 1018 cm·3。結果，很 難使電極與該半導體產生所需之歐姆接觸，因此產生操作 電壓升局等問題，而且其特徵容易改變。 發明總論 本發明目的係提出一種製造氮化物半導體之方法，其可 以降低該氮化物半導體與電極之'接觸電阻，以及提出一種
546730 五、發明説明（2 使用該氮化物半導體製造半導體裝置之方法。 為了達到上述目的，根撼★又 μ 種製造氮化物半導體之方月弟一實施樣態，提出-雜睹卜 去，其包括步驟：形成一摻雜ρ型 2:”匕物半導體；氧化該氮化物半導體表面，在其上 萨沾·s曰氧化物膜’以及活化該ρ型雜質’將該氮化物半導 體的V電類型轉變成ρ型。 ::本發明第二實施樣態’提出一種製造氮化物半導體 /，包括步驟：形成一摻雜?型雜質之氮化物半導體， :含活性氧之氣氛中處理該氮化物半導體表面；以及活 化该Ρ型雜質，將該氮化物半導體的導電類型轉變成ρ型。 方t發明第三實施㈣’提出-種製造半導體裝置之 :二包括步驟：形成摻雜有P型雜質之氮化物半導體層； 物半導體層表面，在其上形成-層氧化物膜； 成P型。型雜貝，將該氮化物半導體層的導電類型轉變 古t據本發明第四實施樣態，提出-種製造半導體裝置之 声·在……雜有p型雜質之氮化物半導體 .= 氣氛中處理該氮化物半導體層；以及 型,ρ型雜質’將該氮化物半導體層的導電類型轉變成p 造氮化物半導體之方法以及使用 + :體裝置之方法’由於氧化該氮化物半導體表 :層氧化物模，或是在活化ρ型雜質之前，於包含 ： 氣氣中處理該氮化物半導體表面，可以避免該氮 裝 訂 -6- 546730
體表面因活化處理而變質。 圖式簡述 由下列說明以及附圖，將可明白本發明盆他特性與優 點’其中： 圖1係一流程圖，其顯示根據本發明一具體實施例製造氮 化物半導體之方法； 圖2A至2C係剖面圖，其顯示根據本發明該具體實施例製 造氮化物半導體之方法的步驟； 斤圖3係一剖面圖，其顯示使用本發明該具體實施例之製造 氮化物半導體方法所製造的半導體雷射之結構； 圖4係一特徵圖表，其顯示本發明實施例1中之半導體雷 射的接觸電阻與電壓；以及 圖5係特徵圖表，其顯示用以比較檢查實施例丨之對照 貫例1中的半導體雷射之接觸電阻與電壓。 較佳具體實施例詳述 下文中，鉍將蒼考附圖詳細說明本發明之具體實施例。 圖1係一流程圖，其顯示根據本發明基本具體實施例製造 氮化物半導體之方法，@圖2A至2C則是以製造步驟順序顯 不製造氮化物半導體方法的圖。亦必須注意「氮化物半導 體」-辭意指-種半導體’其包含選自簡化週期表中第πΐΒ 族兀素中至少一種元素，諸如鎵（Ga)、鋁（Α1)、銦與 硼（Β)，而且亦包含選自簡化週期表中第^族元素中至少一 種元素，諸如氮（Ν)、砷（As)與磷（ρ)。 在圖2A所顯示的步驟sl〇1中，WM〇CVD(金屬有機化學 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS) A4規格(21〇x297公釐) 546730 A7
氣相沈積）法，在诵受士 @窗π / 之c平面上开二 (α為〇3)所製得的基板" 成摻雜有ρ型雜質(諸如鎂)的氣化物半導體 12。該氮化物半導體12包含說原子。該氮化 = 所包含的氮原子容易盥該型t皙 版以甲 •‘貝鍵結，而阻礙該P型雜質 的活化。 β 用於MOCVD的來源實例包括作為鎵之來源氣體的三甲邊 鎵（（CH^Ga)、作為紹之來源氣體的三甲基金 ((CH3)3A1)、作為銦來源氣體的三甲基銦（（叫）办）、作為 棚之來源氣體的三甲基爛（（CH3)3B)、作為氮之來源氣體纪 氨（ΝΑ)，以及作為鎂之來源氣體的雙環戊二烯基寿 (C5H5)2Mg 卜 在;X驟S 1G2中’視情況需要，以_種有機溶劑（諸如丙嗣） /月β氣化物半導體12的表面，以去除黏附在氮化物半導體 12上的污染物。以酸與鹼當中至少一者進一步清潔氮化物 半導體12的表面（步驟sl〇3)。此處所使用的酸最好包含氫 氟酸（HF)，而此處所使用的鹼最好包含氫氧化鉀（k〇h)、 氫氧化鈉（NaOH)或氫氧化錢（νη4ΟΗ)。 圖2Β所顯示的步驟sl〇4當中，在包含臭氧（〇3)之氣氛 中，以紫外線照射該氮化物半導體12的表面，或是以氧灰 爐器（asher)處理，即，在一種含氧（〇2)氣氛中，以電漿放 電所形成的含氧電漿氣氛中處理，以處理經上述清潔的表 面。此種處理當中，將氮化物半導體12的表面曝露在該包 含活性氧-即，離解臭氧或氧所產生的氧原子·之氣氛中。 結果，氮化物半導體12的表面氧化，形成氧化物膜丨3，同 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）
裝 ir 546730
時去除氮化物半導體12表面上於該清潔步驟中未被去除的 碳（C)及/或有機物質。進行此等處理以避免氮化物半導體 12表面在用以活化氮化物半導體12中所包含之p型雜質的隨 後處理中變質。 特別是，該表面處理係在含臭氧氣氛中，以紫外線照射 氮化物半導體12表面為佳。這是因為以紫外線照射氮化物 半導體12表面，該表面較不會損壞之故。此種處理係在室 溫下進行一分鐘或以上為佳。 氮化物半導體12表面上所形成之氧化物膜13的厚度在5 nm或以下範圍内為佳。若該厚度大於5 nm，後續步驟中不 適合降低p型雜質的活化率，或是在後續步驟中去除氧化物 膜13的難度會提高。須注意，氧化物膜丨3並非意指曝露在 在空氣下而形成的原有氧化物膜，而是指在室中故意形成 的氧化物膜。 在步驟S105中，形成氧化物膜I〗之後，在4〇〇t：或以上之 狐度退火氮化物半導體丨2，使氮化物半導體丨2中的氫釋放 出來，因而活化氮化物半導體12中所包含的p型雜質。結 果，該氮化物半導體12的導電類型變成p型。根據此具體實 ^例，由於去除了氮化物半導體1 2表面上所殘留的碳，並 於活化處理之前，在該氮化物半導體12表面上形成氧化物 膜13 ,所以避免氮化物半導體丨2表面因該活化處理而變 質。此外，存在氧化物膜13可促進釋放氫，並改善口型雜質 的活化率。 在圖2C所顯示的步驟sl〇6中，該p型雜質的活化作用之 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(2ι〇Χ297公爱) 546730 A7 B7 五、發明説明（6 ) " ----— 後，視情況需要以酸與驗中至少一者處理該氣化物半導體 1—2表面，以去除氧化物膜丨3。此處所使用的酸最好包含氫 ?酸，而此處所使用的鹼最好包含3%或以上之氫氧化鉀、 風氧化鈉或氫氧化錄該處理溫度設為l〇〇t或以下為佳。該 處理係酸與驗二者均使用為佳，惟亦可使用酸或驗其中之 一。至於處理順序，該酸與鹼處理任一者可在另一者之前 進行。· 错由此等處理，可以確保所需要界面的變質較少，因此 提高該氮化物半導體中所含之p型雜質的活化率。 下文將描述一特定具體實施例，其中半導體裝置之半導 體雷射代表，係使用前述基本具體實施例之製造氮化物半 導體的方法實際地製造。 圖3顯示使用前述基本具體實施例之氮化物半導體的製造 方法所製造之半導體雷射的構造。首先製備由藍寶石製造 的基板2i，並以M0CVD法在基板21的（：平面上形成n型氮化 物半導體層。例如，依序在基板21上形成η型接觸層22，其 係由払雜石夕作為雜質的〇心所形成、口型艘層，其 係由摻雜矽的11型八1(}—混合結晶所形成，以及η型導引層 24，其係由摻雜矽的^型GaN所形成。 夕f η型氮化物半導體層22、23與24之堆疊表面上形成具有 夕置子阱結構的作用層25。該多量子阱結構係由一疊由
GaxIni.xN (1-χ-0)之混合結晶層組成，其中該混合結晶層 中的X值不同。 形成作用層25之後，以M0CVD法在該作用層乃上形成摻 _____ -10 546730 A7
裝 訂
546730 A7 B7 五、發明説明（8 ) 選擇性去除部分p型接觸層29與p型鍍層28，將該p型鍍層28 與P型接觸層29上面部分製成隆起形狀。然後去除該遮蔽層 (未圖示），並以氣相沈積法在整體表面（即，該p型鍍層28 與P型接觸層29)上形成由二氧化矽（以〇2)所製得的絕緣膜 3 0。在该絕緣膜3 〇上形成一層保護膜（未圖示），並使用該 保護膜作為遮罩，以RIE依序選擇性去除部分絕緣膜3〇、p 型鍍層28、p型導引層27、電流阻隔層％、作用層“、11型 導引層24與η型鍍層23 ,使該n型接觸層22露出。 «亥η型接觸層22露出之後，去除該保護膜（未圖示），並在 整體表面（即，在該絕緣膜3〇與11型接觸層22)上形成另一保 護膜（未圖示）。使用該保護膜作為遮罩，選擇性去除絕 膜30,使ρ型接觸層29露出。然後，在整體表面（即，該ρ型 接觸層29與該保護膜（未圖示））上選擇性氣相沈積鈀、 麵（Pt)與金（Au)，並藉由提升法一同去除該保護膜（未圖示） 與其上堆疊的金屬(Pd/Pt/Au)，形成p側電極31。在此具體 貫施例中，由於該ρ型雜質接觸層29表面保持變質情況少的 所需狀態，該ρ型接觸層29的承載濃度提高，該?型接觸層 2 9與ρ側電極3 1的接觸電阻降低。 形成該ρ側電極31之後，在整體表面（即，該n型接觸層 22、該絕緣膜30與該ρ側電極31的露出部分)上形成具有^ ^ b ) T 4開口相當於該η型接觸層22的 路出部分。然後，藉由直空氣 ^ , …二乱相沈積法，在整體表面（即， 该η型接觸層22的露出部分盥夫圖+夕# # 十接以 刀，、未圖不之保護獏）上依序氣相 沈積鈦（Ti)、鋁與金，然後藉由裎 稭由徒升法一同去除該保護膜 -12- 關家料(CNS) A4規格(21〇^^ 546730 --------— B7 五、發明説明（9 ) (未圖不）與其上形成的金屬（Ti/Al/Au)，形成η側電極32。 碼磨該基板21 ’直到其厚度變成約8〇 μιη為止，然後將其 成特疋尺寸。在一對相對的共振器端面上，以該ρ側電極 j1擴展方向形成反射鏡面膜（未圖示），完成圖3所示之半導 體雷射。 如上述，根據此具體實施例，由於該氮化物半導體12的 表面係於包含活性氧的氣氛中處理過，因此去除該表面上 殘留的碳，並於活化p型雜質之前形成氧化物膜13，如此可 以避免氮化物半導體12表面在活化處理中變質，並提高氡 化物半導體12中所含之p型雜質的活化率。、 因此，使用此種方法製造半導體雷射，可以降低該p型接 觸層29與該p側電極3 1的接觸電阻，因而降低該半導體雷射 的操作電壓，以及減少其特徵變化。 特別是，在活化該P型雜質之後使用酸與鹼中至少一者處 理所形成的氧化物膜，可以進一步降低p型接觸層29與口側 電極3丨的接觸電阻，因而進一步降低該半導體雷射的操作 電壓。 [實施例] 藉由下列實施例，將更明暸根據本發明之製造I化物半 導體的方法。 [實施例1 ] 製備數個基板21，並根據本發明該特定具體實施例中所 述之製造方法，在每個基板2 1上製造許多半導體雷射，其 中各半導體雷射各具有與圖3所示相同的結構。 -13-
五、發明説明（1〇 ) 如下文進行邊表面處理與清潔處理。於80π下，在一種 I έ六氧的氣氛中，以紫外線照射一氮化物半導體表面十 分鉍，進订Ρ型雜質活化前的表面處理（見圖丨所示之步驟 S104)。在上述表面處理之前，使用施加超音波之丙酮進行 該清潔處理五分鐘（註：不進行使用酸及/或鹼的清潔作 用）1所示之步驟_與咖）。將該基板浸於航包 Z氫氧化鉀的水浴液中五分鐘，然後將該基板浸於。。之 風氟酸中五分鐘，進行活化該p型雜質後的表面處理（見圖^ 所不之步驟S1G6)。須注意的是，該製造條件係所有基板^ 的通用條件。 由如此製造於各基板21上的許多半導體雷射當中，選擇 五件作為樣本。對每個樣本施加5〇㈤八的固定電流，測量各 樣本側電極31的接觸電阻與電壓。獲得各基板之五個樣 本測量值的平均。此等結果示於圖4。 為了比較檢查實施例1所獲得的資料，進行—額外實驗作 為對照實例1。對照實例〗中除 ^ 1 貝J i τ除了未進灯在包含臭氧氣氛 中’以备、外線照射Ρ型接觸芦？ Q沾车 莰啁層29的表面，以進行表面處理之 外’以實施例1所述之相同，. 在數個基板上各製造許多半導 肢由射。以與實施例1相同方式， ^ ^ ^ ^ ^ 式獍伃在各基板上所製造之 命夕+導體雷射當中的五個檨太 樣本之接觸電阻與電壓，以及 土板之五個樣本的測量值平均。- 此寻、、Ό果不於圖5。亦必 眉庄忍的疋，對照實例〗中所一 [實施例2] 吏用的基板與貫施例!不同。 分別製造實施例1與對昭竇々丨击 I、、、戶、例1中所使用的兩種基板21 〇 -14· χ 297公釐) 本紙張尺度翻巾關家標準(CNS) Α4規格(2^ 546730 五、發明説明（n 以實施m所述之相同方式，在每個基板2i—半上製造許多 半^體田射，作為實施例2,而且除了該氣化物半導體表面 f曝露於包含活性氧氣氛之外，以實施例i之相同方式，在 亥$板21另一半上製造許多半導體雷射，作為對照實例2。 在貝施例2與對照實例2各者所製造的許多半導體雷射告 中，由各基板2丨選擇特定數字（示於表丨）之半導體雷射作^ 樣本。對各樣本施加5〇 mA之電流，測量該樣本之p側電極 31的接觸電阻與電壓，並獲得每個基板所測得之接觸電阻 的平均值與所測得之電壓的平均值與標準差。&等結果示 於表1。 表
--- -1·-------------I 由圖4明顯看出，實施例丨之半導體雷射當中，兩個基板 21間的接觸電阻差異小，同樣地，兩個基板2 1間的電壓差 異小。反之，由圖5明顯看出，對照實例丨之半導體雷射當 中，兩個基板21間的接觸電阻差異大，同樣地，兩個基板 21間的電壓差異大。因此，明顯看出，可以藉由在活化該p 型雜質之前，於包含活性氧之氣氛中處理該p型接觸層29表 面’可以減少並安定特徵的變化。 由表1明顯看出，實施例2中各接觸電阻與電壓小於對照 __ ___-15- 本紙張尺度適用巾s S家標準(CNS) A4規格(㈣x297公爱) 546730 五、發明説明（12 二例2。因此，很明顯地看出，藉、在活 别’於包含活性氧之氣氛下處理該?型接觸層 雜二之 降低型接觸層巧與卩側電極以的接觸電阻。、σ以 在此等具體實施例與實施例當中，藉 氣氛中的處理形成氧化物膜；不過，可藉由在I:::: 内的任何其他方法形成該氧化物膜。 圍 在此等具體實施例與實施例當中，在活化 刻去除氧化物膜；不過，也可以在开彡赤如雜貝之後立 个、乜了以在形成p側電極之前的住 =點去除該氧化物膜。由抑制P型接觸層表面的污染觀㈣ ’於=成該P側電極前-刻進行去除該氧化物膜為佳。 、在此等具體實施例與實施例當中’已說明根據本發明方 法’藉由使用一半導體雷射作為該半導體裝置，以製造丰 =體裝，之方法；不過，本發明方法可以應用於製造任何 /、他半導體裝置（諸如場振電晶體）之方法。 在此等具體實施例與實施例當中，.已藉由在一層P型接觸 層j形成p側電極作為摻雜？型雜質的氮化物半導體層之情 =說日林發明；不過本發明亦希望應用於形成與摻雜P型二 質之氮化物半導體形成歐姆接觸的所需要電極情況。 在此等具體實施例與實施例中，係以M0CVD法形成該氣 化物半導體；不過，其亦可以MBE (半導體雷射束外延） 法、氫化物氣相沈積法或_化物氣相沈積法形成。須注意 =是，該氫化物氣相沈積法的特性係該氫化物會造成來源 氣體反應或轉移，而該鹵化物氣相沈積法的特性係_化物 會造成來源氣體反應或轉移。 16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 546730 A7 五、發明説明（13 在此等具體實施例與實施 她例中，使用由監寶石製得之基 板，不過可以使用在本發明範 係如2在Γ據本發明製造氮化物半導體之方法的優點 ::於：活化p型雜質之前’於包含活性氧之氣氛中處理 SC表！：表面上形成氧化物膜’故可以避免該氮化物 牛¥肢表面因活化處理而蠻皙 貝’而且可以提南P型雜質的活 ' 電極與氮化物半導體歐姆接觸的情況下’ 可降低該電極與該氮化物半導體的接觸電阻，因而降低把 作電壓。 $ 根據本發明之製造亦有的優點係，由於在活化該P型雜質 之後，使用酸與驗中至少一者之處理去除該氧化物膜，所 以可以進一步降低該接觸電阻，因而進一步降低該操作電 壓。 雖然已使用特定條件說明本發明較佳具體實施例，但此 種說明僅供例證，而且必須暸解在不脫離下列主張權項 精神或範圍下，可獲得許多改變與變化。 、 -17- 適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 訂

Claims (1)

  1. 546730
    •—種製造氮化物半導體之方法，包括以下步驟： ，成推雜P型雜質之氮化物半導體； 膜乳化^化物半導體表面，在其上形成-層氧化物 勝，以及 ▲ ’舌化4 P型雜質，以使該氮化物半導體的導電類型 變成P型。 、β 2·根據申請專利範圍第1項的製造氮化物半導體之方法， 八中σ亥氧化物膜厚度在5 nm或以下範圍内。 3·根據申請專利範圍第1項的製造氮化物半導體之方法， 進步包括於活化該p型雜質之後去除該氧化物膜的步 驟。 4·根據申請專利範圍第1項的製造氮化物半導體之方法， 進步包括在形成該氮化物半導體之後，而且在該氮化 物半導體表面上形成氧化物膜之前，以一種有機溶劑清 潔該氮化物半導體表面的步驟。 5· 種製造氮化物半導體之方法，包括以下步驟： 形成一摻雜p型雜質的氮化物半導體； 於包含活性氧的氣氛中處理該氮化物半導體表面；以 及 活化該p型雜質，以使該氮化物半導體的導電類型轉 變成p型。 6·根據申請專利範圍第5項的製造氮化物半導體之方法， 進一步包括活化該p型雜質之後，以酸與鹼中至少一者 處理該氮化物半導體表面的步驟。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS) A4規格(210 X 297公釐) 54673ο A8 B8
    二申明專利範圍第5項的製造氮化物半導體之方法 的：成該氮化物半導體之後，在包含活性I 气：.:：處理该氬化物半導體表面之前，以-種有機、， R U 4该氮化物半導體表面的步驟。 種製造半導體裝置之方法，包括以下步驟： ，成一摻雜P型雜質的氮化物半導體層； 氧化該氮化物半導體居矣 膜；以及 牛；體層表面’於其上形成一層氧化物 轉==型雜質’以使該氮化物半導體層的導電類型 9·利f圍第8項的製造半導體裝置之方法，其 人 膜厚度在5 nm或以下範圍内。 —'、 1〇·根=料利範圍第8項的製造半導體裝置之 驟步包括於活化該p型雜質之後，去除該氧化物膜的ί 範圍第10項的製造半導體裝置之方法，進 層上形成-電極之步驟 在―型氣化物半導體 申=專利範圍第8項的製造半導體裝置之方法，進 半物半導體層之後，並嶋化物 Π 氧化物膜之前，以-種有機溶劑清 洛、該乳化物半導體層表面之步驟。 13· —種製造半導體裝置之方法，包括以下步驟： 形成一摻雜P型雜質之氮化物半導體層\
    裝
    -19-
    546730 A BCD 六、申請專利範圍 於包含活性氧的氣氛中處理該氮化物半導體層表面； 以及 活化該P型雜質，以使該氮化物半導體層的導電類型 轉變成P型。 14.根據申請專利範圍第丨3項的製造半導體裝置之方法，進 一步包括於活化該p型雜質之後，以酸與鹼中至少一者 處理該氮化物半導體表面的步驟。. 15·根據申請專利範圍第14項的製造半導體裝置之方法，進 一步包括以酸與鹼中至少一者處理該氮化物半導體表面 之後，在該p型氮化物半導體層上形成一電極之步驟。 16.根據申請專利範圍第13項的製造半導體裝置之方法，進 一步包括在形成該氮化物半導體層之後，且在含活性氧 的氣氛中處理該氮化物半導體層表面之前，以一種有機 溶劑清潔該氮化物半導體層表面之步驟。 •20- I紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Μ規格⑽χ撕公爱) -----
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040079506A (ko) * 2003-03-07 2004-09-16 엘지전자 주식회사 화합물 반도체 발광 소자의 제조 방법
US8089093B2 (en) * 2004-02-20 2012-01-03 Nichia Corporation Nitride semiconductor device including different concentrations of impurities
US7405441B2 (en) 2005-03-11 2008-07-29 Infineon Technology Ag Semiconductor memory
JP4536568B2 (ja) * 2005-03-31 2010-09-01 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 Ｆｅｔの製造方法
US20110018105A1 (en) * 2005-05-17 2011-01-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride-based compound semiconductor device, compound semiconductor device, and method of producing the devices
JP2006352075A (ja) 2005-05-17 2006-12-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物系化合物半導体および化合物半導体の洗浄方法、これらの製造方法および基板
US8786793B2 (en) * 2007-07-27 2014-07-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
US8399273B2 (en) * 2008-08-18 2013-03-19 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Light-emitting diode with current-spreading region
US8986835B2 (en) * 2010-04-05 2015-03-24 Purdue Research Foundation Growth process for gallium nitride porous nanorods
CN102447020A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 泰谷光电科技股份有限公司 制造高亮度垂直式发光二极管的方法
TW201216503A (en) * 2010-10-12 2012-04-16 Tekcore Co Ltd Method for fabricating a vertical light-emitting diode with high brightness
US8399367B2 (en) * 2011-06-28 2013-03-19 Nitride Solutions, Inc. Process for high-pressure nitrogen annealing of metal nitrides
CN109755356B (zh) * 2017-11-07 2020-08-21 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种提升GaN基发光二极管内置欧姆接触性能的方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03120885A (ja) 1989-10-04 1991-05-23 Seiko Epson Corp 半導体レーザの製造方法
JP2540791B2 (ja) * 1991-11-08 1996-10-09 日亜化学工業株式会社 ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法。
JP3325713B2 (ja) * 1994-08-22 2002-09-17 ローム株式会社 半導体発光素子の製法
JP3688843B2 (ja) * 1996-09-06 2005-08-31 株式会社東芝 窒化物系半導体素子の製造方法
US6291840B1 (en) * 1996-11-29 2001-09-18 Toyoda Gosei Co., Ltd. GaN related compound semiconductor light-emitting device
JP3097597B2 (ja) * 1997-05-09 2000-10-10 昭和電工株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体の形成方法
US5902130A (en) * 1997-07-17 1999-05-11 Motorola, Inc. Thermal processing of oxide-compound semiconductor structures
JP3457511B2 (ja) * 1997-07-30 2003-10-20 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法
JPH11219919A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Sony Corp 金属膜の成膜方法ならびに半導体装置およびその製造方法
JP3425357B2 (ja) * 1998-03-19 2003-07-14 株式会社東芝 ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層の製造方法
JPH11274227A (ja) * 1998-03-20 1999-10-08 Hitachi Ltd 半導体チップの実装方法および装置
JPH11274168A (ja) * 1998-03-20 1999-10-08 Toshiba Corp ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法
KR100696353B1 (ko) * 1998-07-23 2007-03-19 소니 가부시끼 가이샤 발광 소자 및 그 제조 방법
JP2000091637A (ja) * 1998-09-07 2000-03-31 Rohm Co Ltd 半導体発光素子の製法
JP3794876B2 (ja) * 1998-09-09 2006-07-12 松下電器産業株式会社 半導体装置の製造方法
JP2000101134A (ja) * 1998-09-18 2000-04-07 Stanley Electric Co Ltd 窒化物半導体素子の製造方法および窒化物半導体素子
TW386286B (en) * 1998-10-26 2000-04-01 Ind Tech Res Inst An ohmic contact of semiconductor and the manufacturing method
JP2000244010A (ja) * 1999-02-19 2000-09-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法
JP4357022B2 (ja) * 1999-02-24 2009-11-04 三洋電機株式会社 半導体発光素子の製造方法
JP3658756B2 (ja) * 1999-03-01 2005-06-08 住友電気工業株式会社 化合物半導体の製造方法
JP3723374B2 (ja) * 1999-03-19 2005-12-07 ローム株式会社 半導体発光素子の製法
US6093952A (en) * 1999-03-31 2000-07-25 California Institute Of Technology Higher power gallium nitride schottky rectifier
JP2001267555A (ja) * 2000-03-22 2001-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US6586328B1 (en) * 2000-06-05 2003-07-01 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Method to metallize ohmic electrodes to P-type group III nitrides
US20020004254A1 (en) * 2000-07-10 2002-01-10 Showa Denko Kabushiki Kaisha Method for producing p-type gallium nitride-based compound semiconductor, method for producing gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device, and gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device
JP4581198B2 (ja) * 2000-08-10 2010-11-17 ソニー株式会社 窒化物化合物半導体層の熱処理方法及び半導体素子の製造方法
JP3785970B2 (ja) * 2001-09-03 2006-06-14 日本電気株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体素子の製造方法

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