WO2008075581A1 - 窒化物半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents

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Definitions

  • Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
  • the present invention relates to a nitride semiconductor light emitting device (light emitting diode, laser diode, etc.) and a method for manufacturing the same.
  • Semiconductors using nitrogen as a group V element in m-v group semiconductors are group m nitride semiconductors.
  • Typical examples are aluminum nitride (A1N), gallium nitride (GaN), and indium nitride (InN).
  • Al In Ga N (0 ⁇ x ⁇ l, 0 ⁇ y ⁇ l, 0 ⁇ x + y ⁇ l) x y 1-x-y
  • gallium nitride semiconductor gallium nitride semiconductor
  • GaN semiconductor gallium nitride semiconductor
  • a nitride semiconductor manufacturing method is known in which a group III nitride semiconductor is grown on a gallium nitride (GaN) substrate having a c-plane as a main surface by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD).
  • MOCVD metal organic chemical vapor deposition
  • a GaN semiconductor multilayer structure having an N-type layer and a P-type layer can be formed, and a light-emitting device using this multilayer structure can be fabricated.
  • Such a light emitting device can be used as a light source of a backlight for a liquid crystal panel, for example.
  • the main surface of the GaN semiconductor regrowth on the GaN substrate having the c-plane as the main surface is the c-plane.
  • the light extracted from the c-plane is in a randomly polarized (non-polarized) state. For this reason, when entering the liquid crystal panel, other than the specific polarized light corresponding to the incident side polarizing plate is shielded, and does not contribute to the luminance toward the emission side. Therefore, there is a problem that it is difficult to realize a high brightness display (efficiency is 50% at the maximum).
  • a GaN semiconductor having a main surface other than the c-plane that is, a nonpolar (nonpolar) surface such as a-plane or m-plane, or a semipolar (semipolar) surface is grown.
  • a nonpolar (nonpolar) surface such as a-plane or m-plane, or a semipolar (semipolar) surface
  • the production of light-emitting devices is being considered!
  • a light-emitting device having a P-type layer and an N-type layer by using a GaN semiconductor layer with a nonpolar or semipolar surface as the main surface light in a strongly polarized state can be emitted.
  • Non-Patent Document 1 T. Takeuchi et al., Jap. J. Appl. Phys. 39, 413-416, 2000
  • Non-Patent Document 2 A. Chakraborty, B. A. Haskell, H. S. Keller, J. S. Speck, S. P. DenBa ars, S. Nakamura and U.. Mishra: Jap. J. Appl. Phys. 44 (2005) L173
  • white light emission when trying to realize white light emission, it is combined with a phosphor as in the case of a conventional white LED (light emitting diode). That is, white light emission can be realized by making polarized light emitted from the light emitting device incident on the phosphor and taking out the light emitted from the phosphor to the outside.
  • white LED light emitting diode
  • the light emitted from the force phosphor is scattered light and non-polarized light with a random polarization direction. Therefore, if it is applied as a light source for a backlight of a liquid crystal panel, a large loss in the polarizing plate is inevitable and a high brightness display cannot be realized! /.
  • an active layer having a light emission wavelength of 500 nm or longer is formed of a group III nitride semiconductor, such an active layer is vulnerable to thermal damage.
  • an N-type GaN semiconductor layer is grown on a GaN substrate, an active layer made of a group III nitride semiconductor is stacked thereon, and a P-type GaN semiconductor layer is further grown to produce a light-emitting diode structure.
  • the substrate temperature during the growth of the active layer is set to 700 ° C to 800 ° C.
  • the substrate temperature is set to 800 ° C or higher.
  • the active layer is thermally damaged, and the luminous efficiency is remarkably impaired. Therefore, obtaining a wavelength of 500 nm or more is not always easy.
  • An object of the present invention is to provide a nitride semiconductor light emitting device capable of extracting polarized light having two or more types of wavelength peaks, easily controlling the emission wavelength, and improving the efficiency, and a method for manufacturing the same. That is, for example, to realize a polarized white light emitting diode.
  • the nitride semiconductor light-emitting device of the present invention is a nitride semiconductor light-emitting device having a group III nitride semiconductor multilayer structure having a multilayer principal surface other than the c-plane, wherein the group III nitride semiconductor multilayer is provided.
  • the structure has a principal surface of a predetermined crystal plane other than the c-plane, and has a first active layer that generates light of a first wavelength, the principal surface of the predetermined crystal plane, and the first wavelength Includes a second active layer that generates light of a different second wavelength.
  • the first and second active layers both have a common crystal plane principal surface, and therefore generate light polarized in the same direction.
  • light of the first and second wavelengths is generated simultaneously from the first and second active layers, light of these mixed colors is apparently observed.
  • the first and second active layers include Al In Ga N (0 ⁇ x ⁇ l, 0 ⁇ y ⁇ l, 0 ⁇ x + y ⁇ l) x y 1-x-y
  • the group III nitride semiconductor multilayer structure may further include an N-type nitride semiconductor layer and a P-type nitride semiconductor layer.
  • the first active layer is between the N-type nitride semiconductor layer and the P-type nitride semiconductor layer
  • the second active layer is the N-type nitride semiconductor layer and the P-type nitride. It may be in a place other than between the semiconductor layers.
  • a light emitting diode structure in which the first active layer is sandwiched between the N-type nitride semiconductor layer and the P-type nitride semiconductor layer is formed. Therefore, by injecting a current into the first active layer, the first active layer can be excited to emit light. For example, the second active layer can be excited by light generated in the first active layer to emit light.
  • the second active layer Since the second active layer is located at a place other than between the N-type nitride semiconductor layer and the P-type nitride semiconductor layer, the second active layer can be formed after forming them. In this way, the second active layer can avoid thermal damage during the formation of the N-type or P-type nitride semiconductor layer, so that the emission wavelength can be easily controlled.
  • the second active layer is opposite to the first active layer with respect to the P-type nitride semiconductor layer. May be.
  • the second active layer may be on the opposite side of the N-type nitride semiconductor layer from the first active layer.
  • the third active layer, the fourth active layer, and another active layer force may be further provided in a place other than between the N-type nitride semiconductor layer and the P-type nitride semiconductor layer.
  • the degree of freedom in controlling the emission wavelength can be increased.
  • the nitride semiconductor element may further include a substrate having a first main surface and a second main surface which are the predetermined crystal planes.
  • the group III nitride semiconductor multilayer structure is laminated on the first main surface of the substrate and includes the first active layer, and the second main surface of the substrate is laminated on the second main surface. And a second portion including an active layer.
  • the group V nitride semiconductor multilayer structure is distributed on one main surface side and the other main surface side of the substrate.
  • the first portion laminated on the first main surface side of the substrate may include an N-type nitride semiconductor layer, a P-type nitride semiconductor layer, and a first active layer disposed therebetween. it can.
  • the first active layer is excited by current injection to emit polarized light, and the polarized light is guided to the second active layer on the second main surface side through the substrate. This can be polarized by light excitation.
  • the second main surface is preferably a mirror surface.
  • a sapphire substrate for example, one having r-plane as a main surface
  • a silicon carbide substrate for example, having an m-plane as a main surface
  • a gallium nitride substrate for example, having an a-plane or an m-plane as a main surface
  • An a-plane group III nitride semiconductor layer can be formed on the r-plane sapphire substrate, and an m-plane group III nitride semiconductor layer on the LiAl O substrate.
  • An m-plane group III nitride semiconductor layer can be formed on an m-plane silicon carbide substrate, an a-plane group III nitride semiconductor layer can be formed on an a-plane gallium nitride substrate, and an m-plane gallium nitride substrate.
  • An m-plane group III nitride semiconductor layer can be formed.
  • the substrate preferably has a wider band gap than the first active layer!
  • the substrate is a conductive substrate (for example, a silicon carbide substrate or a GaN substrate)
  • the second active layer can be photoexcited efficiently.
  • the substrate is preferably transparent (preferably a light transmittance of 90% or more) with respect to the emission wavelength of the first active layer.
  • the substrate is preferably transparent (preferably a light transmittance of 90% or more) with respect to the emission wavelength of the first active layer.
  • the first active layer may emit light by current injection, and the second active layer may emit light by photoexcitation with light from the first active layer.
  • the second active layer can be formed after the light emitting diode structure related to the first active layer is formed, and the light emitting diode structure is formed with respect to the second active layer. There is no need to do this. Therefore, it is possible to form the second active layer while avoiding thermal damage during the formation of the light emitting diode structure. As a result, the second active layer can have excellent luminous efficiency.
  • the first active layer may be made of a group III nitride semiconductor having a band gap larger than that of the second active layer. Therefore, the shorter the emission wavelength, the better the heat resistance of the active layer. Therefore, the first active layer may be disposed between the N-type nitride semiconductor layer and the P-type nitride semiconductor layer to form a light emitting diode structure, and the second active layer may be disposed outside the light emitting diode structure. As a result, the first active layer can withstand high temperatures during the formation of the group III nitride semiconductor multilayer structure, and the second active layer can be formed without being placed in such a high temperature environment. Therefore, the first and second active layers can emit polarized light with an excellent efficiency in V and deviation.
  • the predetermined crystal plane may be a nonpolar plane or a semipolar plane.
  • nonpolar surfaces are the m-plane (10-10) and the a-plane (1 ⁇ 20).
  • semipolar planes include the (10-;!-1), (10-1-3), and (11-22) planes.
  • a method for manufacturing a nitride semiconductor device is a method for manufacturing a nitride semiconductor light emitting device having a group III nitride semiconductor multilayer structure having a multilayer main surface other than a c-plane.
  • the step of forming the group III nitride semiconductor multilayer structure includes a step of forming a first active layer that has a principal surface of a predetermined crystal plane other than the c-plane and generates light of the first wavelength. And a second active layer having a principal plane of the predetermined crystal plane and generating light having a second wavelength longer than the first wavelength, of the constituent layers of the group VIII nitride semiconductor multilayer structure. Forming a layer after forming all layers having a higher formation temperature than the formation temperature of the second active layer.
  • both the first and second active layers can have good light emission characteristics, and an emission color in which light of the first and second wavelengths is apparently mixed, for example, white polarized light emission is possible.
  • the formation of the group III nitride semiconductor multilayer structure is made by hydride vapor phase epitaxy (HVPE) or metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method; 0, it can.
  • HVPE hydride vapor phase epitaxy
  • MOCVD metal organic chemical vapor deposition
  • a method for manufacturing a nitride semiconductor device is a method for manufacturing a nitride semiconductor light emitting device having a group III nitride semiconductor stacked structure having a stacked main surface other than the c-plane. Then, the step of forming the group III nitride semiconductor multilayer structure includes a step of forming a first conductivity type nitride semiconductor layer and a predetermined portion other than the c-plane on the first conductivity type nitride semiconductor layer.
  • first active layer having a main surface of the crystal plane and generating light of a first wavelength
  • second conductivity type nitride semiconductor layer on the first active layer
  • a second active layer having a principal surface of the predetermined crystal plane and generating light having a second wavelength longer than the first wavelength, the nitride semiconductor layer of the first conductivity type, the first Forming after the active layer and the second conductive type nitride semiconductor layer are formed.
  • both the first and second active layers are controlled by the force S to generate polarized light of the first and second wavelengths, respectively, with good luminous efficiency.
  • the step of forming the second active layer is preferably a step of forming the second active layer after all the other constituent layers of the group III nitride semiconductor multilayer structure are formed. This method can reliably avoid the second active layer from being thermally damaged by the high temperature treatment.
  • the second wavelength may be 500 nm or more. Accordingly, the first wavelength may be less than 500 nm, for example.
  • the manufacturing method of the nitride semiconductor light emitting device can be modified in the same manner as in the invention of the nitride semiconductor light emitting device.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of a nitride semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an illustrative view showing a unit cell of a crystal structure of a group III nitride semiconductor.
  • FIG. 3 is an illustrative view for explaining the configuration of a processing apparatus for growing each layer constituting the GaN semiconductor layer.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of a nitride semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • Exhaust piping 40 ⁇ Raw material gas supply passage, 41 ⁇ Nitrogen raw material piping, 42 ⁇ Gallium raw material piping, 43 ⁇ Aluminum raw material piping, 44 ⁇ Indium raw material piping, 45 ⁇ ⁇ Magnetic raw material piping, 46 ⁇ Silicon raw material distribution , 51 ... nitrogen material valve, 52 ... gallium material valves, 53 ... aluminum material Roh Lube, 54 ... indium material valve, 55 ... Maguneshiu beam material valve, 56 ... silicon material valve BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of a nitride semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • This nitride semiconductor light emitting device is configured by growing a GaN semiconductor layer 2 as a group III nitride semiconductor multilayer structure on a GaN (gallium nitride) substrate 1.
  • the GaN semiconductor layer 2 includes an N-type contact layer 21, a first multiple-quantum well (MQW) layer 22 as a first active layer (light-emitting layer), a GaN fiber barrier layer 25. And a P-type electron blocking layer 23, a P-type contact layer 24, and a second multiple quantum well layer 26 as a second active layer (light emitting layer).
  • the surface of the P-type contact layer 24 has a lead portion led out to the side of the second multiple quantum well layer 26, and an anode electrode 3 as a transparent electrode is formed in this lead portion. ing. Further, a connecting portion 4 for connecting the wiring is joined to a part of the anode electrode 3.
  • a force sword electrode 5 is joined to the N-type contact layer 21.
  • the GaN substrate 1 is bonded to a support substrate (wiring substrate) 10.
  • Wirings 11 and 12 are formed on the surface of the support substrate 10.
  • the connecting portion 4 and the wiring 11 are connected by the bonding wire 13, and the force sword electrode 5 and the wiring 12 are connected by the bonding wire 14.
  • the nitride semiconductor light-emitting element is configured by sealing with a transparent resin such as GaN semiconductor layer 2, anode electrode 3, connecting portion 4 and force sword electrode 5, bonding wire 13, 14 force S, and epoxy resin. Has been.
  • the N-type contact layer 21 is composed of an N-type GaN layer to which silicon is added as an N-type dopant.
  • the layer thickness is preferably 3 m or more.
  • the doping concentration of silicon is, for example, 10 18 cm ⁇ 3 .
  • the N-type contact layer 21 is made of an N-type GaN semiconductor that is crystal-grown on the GaN substrate 1 or the A1N layer 8).
  • the first multiple quantum well layer 22 and the second multiple quantum well layer 26 are, for example, a silicon-doped InGaN layer (quantum well layer, for example, 3 nm thick) and a GaN layer (barrier layer, for example, 9 nm thick). Are alternately stacked for a predetermined period (for example, 5 periods).
  • a GaN final barrier layer 25 (for example, 40 nm thick) is laminated between the first multiple quantum well layer 22 and the P-type electron blocking layer 23.
  • the first multiple quantum well layer 22 is sandwiched between the N-type contact layer 21 and the P-type contact layer 24 to form a light emitting diode structure.
  • the emission wavelength of the first multiple quantum well layer 22 is less than 500 nm.
  • the second multiple quantum well layer 26 is disposed on the opposite side to the first multiple quantum well layer 22 with respect to the P-type contact layer 24, and is thereby located outside the light emitting diode structure.
  • the emission wavelength of the second multiple quantum well layer 26 is set to 500 nm or more. More specifically, for example, it is set to 500 nm to 600 nm (green to yellow wavelength range).
  • the emission wavelength of the second multiple quantum well layer 26 is longer than the emission wavelength of the first multiple quantum well layer 22.
  • the band gap of the second multiple quantum well layer 26 (specifically, the band gap of the InGaN layer) is more than the band gap of the first multiple quantum well layer 22 (specifically, the band gap of the InGaN layer). It is also small.
  • the band gap can be adjusted by adjusting the composition ratio of indium (In).
  • the emission wavelength of the first multiple quantum well layer 22 is a blue wavelength range and the emission wavelength of the second multiple quantum well layer 26 is a yellow wavelength range (560 nm to 600 nm), blue light and yellow light Is apparently mixed, and apparently white light emission can be realized.
  • the P-type electron blocking layer 23 is composed of an AlGaN layer to which magnesium as a P-type dopant is added.
  • the layer thickness is, for example, 28 nm.
  • the doping concentration of magnesium is, for example, 3 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 .
  • the P-type contact layer 24 is composed of a GaN layer to which magnesium as a P-type dopant is added at a high concentration.
  • the layer thickness is, for example, 70 nm.
  • the doping concentration of magnesium is, for example, 10 2 () cm ⁇ 3 .
  • the anode electrode 3 is composed of a transparent thin metal layer (for example, 200 A or less) composed of Ni and Au.
  • the force sword electrode is a film composed of a Ti layer and an A1 layer.
  • the GaN substrate 1 is a substrate made of GaN having a main surface other than the c-plane. More specifically, the main surface is a nonpolar surface or a semipolar surface. Preferably, a GaN single crystal whose principal surface is a plane having an off-angle within ⁇ 1 °, or a plane having an off-angle within ⁇ 1 ° from the plane orientation of a semipolar plane It is a substrate.
  • Product of each layer of GaN semiconductor layer 2 The main layer surface follows the crystal plane of the main surface of the GaN substrate 1. That is, the main surfaces of the constituent layers of the GaN semiconductor layer 2 all have the same crystal plane as that of the main surface of the GaN substrate 1.
  • the first multiple quantum well layer 22 When a forward voltage is applied between the anode 11 and the force sword electrode 5 from the wirings 11 and 12, the first multiple quantum well layer 22 is excited by current injection to emit light.
  • the light emission mechanism may be diode light emission or EL (electroluminescence) light emission. Since a main surface force S c plane other than the predetermined crystal plane of the GaN substrate 1 (nonpolar plane or a semipolar plane), the main surface also crystal face other than the c-plane of the first multiple quantum well layer 22 (GaN substrate The same crystal plane as 1). Therefore, the first multiple quantum well layer 22 generates polarized light.
  • the second multiple quantum well layer 26 when light generated from the first multiple quantum well layer 22 enters the second multiple quantum well layer 26, the second multiple quantum well layer 26 is photoexcited and emits light.
  • the main surface of the second multi-quantum well layer 26 is also the same crystal plane as the GaN substrate 1. Therefore, the second multiple quantum well layer 26 generates polarized light having the same polarization direction as that of the first multiple quantum well layer 22.
  • the polarized lights emitted from the first and second multiple quantum well layers 22 and 26 are apparently mixed and observed. Therefore, it is possible to generate polarized light of a color mixture of the luminescent colors of the first and second multiple quantum well layers 22 and 26 apparently.
  • FIG. 2 is an illustrative view showing a unit cell having a crystal structure of a group III nitride semiconductor.
  • the crystal structure of group III nitride semiconductors can be approximated by a hexagonal system, and the surface (the top surface of the hexagonal column) force S c plane (0001) is normal to the c axis along the axial direction of the hexagonal column. is there.
  • the polarization direction force is along the axis.
  • the c-plane is called a polar plane because it exhibits different properties on the + c-axis side and the c-axis side.
  • the side surfaces of the hexagonal cylinder are m-planes (10-10), respectively, and are surface force surfaces (11-20) that pass through a pair of ridge lines that are not adjacent to each other.
  • These are crystal planes perpendicular to the c-plane and orthogonal to the polarization direction, so they are nonpolar planes, that is, non-polar planes.
  • the crystal plane tilted with respect to the c-plane (not parallel nor perpendicular) intersects the polarization direction diagonally, so that it has a slightly polar plane, that is, It is a semipolar plane.
  • the semipolar plane include the (10-1-1) plane, the (10-; 1-3) plane, and the (11-22) plane.
  • Non-Patent Document 1 describes the relationship between the declination of the crystal plane relative to the c-plane and the polarization in the normal direction of the crystal plane. The relationship is shown. From this non-patent document 1, the (11-24) plane, (10-12) plane, etc. are also crystal planes with little polarization, and are promising crystals that may be used to extract light in a large polarization state. It can be said that it is a surface.
  • a GaN single crystal substrate with the m-plane as the main surface can be produced by cutting it from a GaN single crystal with the c-plane as the main surface.
  • the m-plane of the cut substrate is polished by, for example, a chemical mechanical polishing process, and the orientation error for both the (0001) direction and the (11 20) direction is within ⁇ 1 ° (preferably ⁇ 0.3 ° Within).
  • a GaN single crystal substrate having the m-plane as the main surface and free from crystal defects such as dislocations and stacking faults can be obtained. There is only an atomic level step on the surface of such a GaN single crystal substrate.
  • the GaN semiconductor layer 2 can be grown by MOCVD.
  • FIG. 3 is an illustrative view for explaining the configuration of a processing apparatus for growing each layer constituting the GaN semiconductor layer 2.
  • a susceptor 32 including a heater 31 is disposed in the processing chamber 30.
  • the susceptor 32 is coupled to a rotation shaft 33, and the rotation shaft 33 is rotated by a rotation drive mechanism 34 disposed outside the processing chamber 30.
  • a rotation drive mechanism 34 disposed outside the processing chamber 30.
  • the wafer 35 is, for example, a GaN single crystal wafer constituting the GaN substrate 1 described above.
  • An exhaust pipe 36 is connected to the processing chamber 30.
  • the exhaust pipe 36 is connected to an exhaust facility such as a rotary pump.
  • the pressure in the processing chamber 30 is set to 1/10 atm to normal pressure (preferably about 1/5 atm), and the atmosphere in the processing chamber 30 is always exhausted.
  • a raw material gas supply path 40 for supplying a raw material gas toward the surface of the wafer 35 held by the susceptor 32 is introduced into the processing chamber 30! /.
  • the source gas supply path 40 includes a nitrogen source pipe 41 for supplying ammonia as a nitrogen source gas, a gallium source pipe 42 for supplying trimethylgallium (TMG) as a gallium source gas, and trimethyl as an aluminum source gas.
  • TMA1 aluminum
  • TMIn trimethylindium
  • ethylcyclopentagenyl magnesium magnesium
  • a silicon raw material pipe 46 for supplying orchid (SiH) is connected. These raw material pipes 4
  • Each source gas is supplied together with a carrier gas composed of hydrogen, nitrogen, or both.
  • a GaN single crystal wafer having an m-plane as a main surface is held on the susceptor 32 as a wafer 35.
  • the valves 52 to 56 are closed, the nitrogen material valve 51 is opened, and the carrier gas and ammonia gas (nitrogen material gas) are supplied into the processing chamber 30.
  • the heater 31 is energized, and the wafer temperature is raised to 1000 ° C. to 1100 ° C. (eg, 1050 ° C.).
  • the force S can be used to grow a GaN semiconductor without causing surface roughness.
  • the nitrogen raw material valve 51, the gallium raw material anolev 52 and the silicon raw material anolev 56 are opened.
  • ammonia, trimethylgallium and silane are supplied from the source gas supply path 40 together with the carrier gas.
  • an N-type contact layer 21 made of a GaN layer doped with silicon grows on the surface of the wafer 35.
  • the silicon source valve 56 is then closed,
  • the first multiple quantum well layer 22 is grown.
  • the first multiple quantum well layer 22 is grown by opening the nitrogen source valve 51, the gallium source valve 52 and the indium source valve 54 to grow an ammonia nGaN layer (quantum well layer), and closing the indium source valve 54.
  • the process of growing an additive-free GaN layer is performed. Yes. For example, a GaN layer is formed first, and then an InGaN layer is formed thereon. After repeating this process five times, finally, the GaN final barrier layer 25 is formed on the InGaN layer.
  • the temperature of the wafer 35 is preferably set to 700 ° C. to 800 ° C. (for example, 730 ° C.), for example.
  • a P-type electron blocking layer 23 is formed. That is, the nitrogen material valve 51, the gallium material valve 52, the aluminum material valve 53, and the magnesium material valve 55 are opened, and the other valves 54, 56 are closed. As a result, ammonia, trimethylgallium, trimethylaluminum, and ethylcyclopentadienyl magnesium are supplied toward the wafer 35, and a P-type electron blocking layer 23 made of an AlGaN layer doped with magnesium is formed. become.
  • the temperature of the wafer 35 is preferably set to 800 ° C. or higher (for example, 1000 ° C.).
  • a P-type contact layer 24 is formed. That is, the nitrogen material valve 51, the gallium material valve 52, and the magnesium material valve 55 are opened, and the other valves 53, 54, and 56 are closed. As a result, ammonia, trimethylgallium and ethylcyclopentagenylmagnesium are supplied toward the wafer 35, and a P-type contact layer 24 composed of a GaN layer doped with magnesium is formed.
  • the temperature of the wafer 35 is preferably set to 800 ° C. or higher (for example, 1000 ° C.).
  • the second multiple quantum well layer 26 is formed on the P-type contact layer 24 in the same manner as the first multiple quantum well layer 22.
  • the composition of the InGaN layer is adjusted by adjusting the flow ratio of the indium source gas, the gallium source gas, and the nitrogen source gas.
  • the band gap of the InGaN layer is adjusted, and as a result, the emission wavelengths of the first and second multiple quantum well layers 22 and 26 are controlled.
  • the wafer 35 is transferred to an etching apparatus, and the N-type contact layer 21 is formed by plasma etching, for example, as shown in FIG.
  • a recess 7 for exposing and a recess 8 for exposing the N-type contact layer 24 are formed.
  • the recess 7 may be formed so as to surround the first multiple quantum well layer 22, the P-type electron blocking layer 23, and the P-type contact layer 24 in an island shape, whereby the first multiple quantum well layer 22, the P-type
  • the electron blocking layer 23 and the P-type contact layer 24 may be shaped into a mesa shape.
  • the recess 8 may be formed so as to surround the second multiple quantum well layer 26 in an island shape, and thereby the second multiple quantum well layer 26 may be shaped into a mesa shape.
  • the anode electrode 3, the connection portion 4, and the force sword electrode 5 are formed by a metal vapor deposition apparatus using resistance heating or an electron beam. Thus, the force S can be obtained to obtain the light emitting diode structure shown in FIG.
  • a nitride semiconductor light emitting device is manufactured.
  • the second multiple quantum well layer 26 is formed last among the constituent layers of the GaN semiconductor layer 2 that is a group III nitride semiconductor multilayer structure. More specifically, the second multiple quantum well layer 26 is formed after the light emitting diode structure in which the first multiple quantum well layer 22 is sandwiched between the N-type contact layer 21 and the P-type contact layer 24 is formed. Therefore, the second multi-quantum well layer 26 does not experience a temperature of 800 ° C. or higher (for example, 1000 ° C.) when the P-type contact layer 24 is formed. Furthermore, the second multiple quantum well layer 26 is formed after all the layers having higher formation temperatures among the constituent layers of the GaN semiconductor layer 2 are formed.
  • the second multiple quantum well layer 26 is not thermally damaged when other layers are formed. Therefore, the second quantum well layer 26 can have excellent light emission efficiency despite being a light emitting layer having a long light emission wavelength.
  • the first multiple quantum well layer 22 is a light emitting layer having a short light emission wavelength, it can withstand the high temperature at the time of forming the P-type contact layer 24, so that it can also have excellent light emission efficiency.
  • the first and second multiple quantum well layers 22, 26 are both light emitting layers that emit polarized light, and have the same polarization direction. Therefore, when the emitted lights from the first and second multiple quantum well layers 22 and 26 are mixed and observed, the mixed color polarized light is apparently observed. In this way, polarized light whose emission color is controlled can be extracted from the nitride semiconductor light emitting device.
  • FIG. 4 is an illustrative view for illustrating the structure of a nitride semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • portions corresponding to the respective portions shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • the GaN semiconductor layer 2 as the group III nitride semiconductor multilayer structure is formed of GaN
  • the first portion 2A including the first multiple quantum well layer 22 is provided on one principal surface (first principal surface) side of the substrate 1, and the second principal surface (second principal surface) side of the GaN substrate 1 is second.
  • the second portion 2B including the multiple quantum well layer 26 is included.
  • the other main surface (second main surface) is a mirror surface.
  • the first portion 2A includes an N-type contact layer 21, a first multiple quantum well layer 22, a final barrier layer 25, a P-type electron blocking layer 23, and a P-type contact layer 24 in this order from the GaN substrate 1 side. Configured.
  • the second portion 2B includes only the second multiple quantum well layer 26 in this embodiment.
  • the second multiple quantum well layer 26 is located on the opposite side of the first multiple quantum well layer 22 with respect to the N-type contact layer 21, and the first multiple quantum well layer 22 is connected to the N-type and P-type contact layers 21.
  • 24 is arranged outside the light emitting diode structure sandwiched between 24.
  • the second multiple quantum well layer 26 side is a light extraction surface.
  • the anode electrode 3 formed on the surface of the P-type contact layer 24 is bonded (die-bonded) to the wiring 11 on the support substrate 10.
  • the light emitting diode structure is fixed to the support substrate 10 in an inverted posture from that in FIG.
  • the first portion 2A of the GaN semiconductor layer 2 is etched (for example, plasma etching) from the support substrate 10 side until the N-type contact layer 21 is exposed, and a recess 17 is formed.
  • a force sword electrode 5 in contact with the N-type contact layer 21 is formed in the recess 17.
  • the force sword electrode 5 is connected to the wiring 12 on the support substrate 10 and the force metal post 18.
  • a diode structure is formed in which the first multiple quantum well layer 22 is sandwiched between the N-type contact layer 21 and the P-type contact layer 24. Therefore, when a forward voltage is applied between the anode electrode 3 and the force sword electrode 5, the first multiple quantum well layer 22 is excited by current injection and generates polarization depending on the crystal plane of its main surface. To do. When this light passes through the GaN substrate 1 and reaches the second multiple quantum well layer 26, the second multiple quantum well layer 26 is photoexcited to generate polarized light that depends on the crystal plane of its main surface.
  • both main surfaces of the GaN substrate 1 are common crystal planes other than the c-plane, the polarization directions of the first and second multiple quantum well layers 22 and 26 are equal. Therefore, the second multiple quantum well layer On the 26th side, a mixed color polarization of the emission colors of the first and second multiple quantum well layers 22, 26 is observed.
  • the GaN substrate 1 In order to prevent the polarized light generated in the first multiple quantum well layer 22 from being absorbed by the GaN substrate 1, the GaN substrate 1 must have a wider band gap than the first multiple quantum well layer 22. preferable. Further, it is more preferable that the substrate 1 is transparent (preferably a light transmittance of 90% or more) with respect to the emission wavelength of the first multiple quantum well layer 22.
  • the second multiple quantum well layer 26 constituting the second portion 2A is epitaxially grown. Therefore, since the second multiple quantum well layer 26 is formed after the light emitting diode structure of the first portion 2A, the second multiple quantum well layer 26 is not subjected to thermal damage due to a high temperature when forming the P-type contact layer 24 and the like. Thereby, light can be emitted with excellent efficiency.
  • the example using the GaN substrate 1 mainly having the m-plane as the main surface has been described.
  • a GaN substrate having the a-plane as the main surface may be used.
  • a GaN substrate having a semipolar plane as the main plane may be used.
  • the growth main surface is m on the silicon carbide substrate having the m surface as the main surface.
  • a GaN semiconductor with a surface as the main surface may be grown on a sapphire substrate with the r surface as the main surface! /.
  • the example in which the GaN semiconductor is epitaxially grown on the GaN substrate 1 by the MOCVD method has been described.
  • other epitaxial growth methods such as the HVPE method may be applied. .
  • the first and second multiple quantum well layers (light emitting layers) 22 and 26 are provided.
  • the third active layer 27 may be stacked on the second multiple quantum well layer 26 as shown in FIG. 1 and FIG.
  • the third active layer 27 is composed of, for example, a group III nitride semiconductor layer (more specifically, a multiple quantum well layer) having a different emission wavelength from the first and second multiple quantum well layers 22 and 26.
  • the light is excited to emit light.
  • the three colors of polarized light are apparently mixed and observed.
  • a fourth active layer or a fifth active layer can be stacked to emit polarized light of four or more colors.

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Abstract

　この窒化物半導体発光素子は、ｃ面以外の積層主面を有するIII族窒化物半導体積層構造を備えている。III族窒化物半導体積層構造は、ｃ面以外の所定の結晶面の主面を有し、第１波長の光を発生する第１活性層と、前記所定の結晶面の主面を有し、前記第１波長とは異なる第２波長の光を発生する第２活性層とを含む。III族窒化物半導体積層構造は、さらに、Ｎ型窒化物半導体層と、Ｐ型窒化物半導体層とを含んでもよい。この場合、前記第１活性層が、前記Ｎ型窒化物半導体層およびＰ型窒化物半導体層の間にあり、前記第２活性層が、前記Ｎ型窒化物半導体層およびＰ型窒化物半導体層の間以外の場所にあってもよい。

Description

明 細 書
窒化物半導体発光素子およびその製造方法
技術分野
[0001] この発明は、窒化物半導体発光素子 (発光ダイオード、レーザダイオード等）および その製造方法に関する。
背景技術
[0002] m-v族半導体において V族元素として窒素を用いた半導体は「m族窒化物半導体
」と呼ばれ、その代表例は、窒化アルミニウム (A1N)、窒化ガリウム（GaN)、窒化イン ジゥム（InN)である。一般には、 Al In Ga N (0≤x≤l , 0≤y≤l , 0≤x + y≤l) x y 1-x-y
と表わすことができ、これを、以下では「窒化ガリウム半導体」または「GaN半導体」と いうことにする。
[0003] c面を主面とする窒化ガリウム（GaN)基板上に III族窒化物半導体を有機金属化学 気相成長法 (MOCVD法）によって成長させる窒化物半導体の製造方法が知られて いる。この方法を適用することにより、 N型層および P型層を有する GaN半導体積層 構造を形成することができ、この積層構造を利用した発光デバイスを作製できる。こ のような発光デバイスは、たとえば、液晶パネル用バックライトの光源として利用可能 である。
[0004] c面を主面とする GaN基板上に再成長された GaN半導体の主面は c面である。この c面から取り出される光は、ランダム偏光（無偏光）状態となっている。そのため、液晶 パネルに入射する際に、入射側偏光板に対応した特定偏光以外は遮蔽され、出射 側への輝度に寄与しない。そのため、高輝度な表示を実現し難い（効率は最大でも 5 0%)という問題がある。
[0005] この問題を解決するために、 c面以外、すなわち、 a面、 m面等の無極性（ノンポーラ )面、または半極性 (セミポーラ）面を主面とする GaN半導体を成長させて、発光デバ イスを作製することが検討されて!/、る。無極性面または半極性面を主面とする GaN半 導体層によって P型層および N型層を有する発光デバイスを作製すると、強い偏光 状態の発光が可能である。そこで、このような発光デバイスの偏光の方向と、液晶パ ネルの入射側偏光板の通過偏光の方向とを一致させておくことにより、入射側偏光 板での損失を少なくすることができる。その結果、高輝度な表示を実現できる。
非特許文献 1 : T. Takeuchi et al.， Jap. J. Appl. Phys. 39， 413-416， 2000
非特許文献 2 : A. Chakraborty, B. A. Haskell, H. S. Keller, J. S. Speck, S. P. DenBa ars, S. Nakamura and U. . Mishra: Jap. J. Appl. Phys. 44 (2005) L173
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] たとえば、白色発光を実現しょうとすると、従来からの白色 LED (発光ダイオード）の 場合と同様に、蛍光体と組み合わせることになる。すなわち、発光デバイスから発した 偏光光を蛍光体に入射させ、この蛍光体から放出される光を外部に取り出すことによ つて、白色発光を実現できる。
ところ力 蛍光体から放出される光は、散乱光であり、偏光方向がランダムな無偏光 光である。したがって、液晶パネルのバックライト用光源として適用するとすれば、偏 光板での大きな損失が避けられず、高輝度な表示を実現できな!/、。
[0007] 一方、 III族窒化物半導体で 500nm以上の発光波長を持つ活性層を形成すると、 このような活性層は、熱ダメージに弱いことが分かっている。具体的には、たとえば、 GaN基板上に N型 GaN半導体層を成長させ、これに III族窒化物半導体からなる活 性層を積層し、さらに、 P型 GaN半導体層を成長させて発光ダイオード構造を形成 する場合を例にとる。この場合、 500nm以上の発光波長とするためには、活性層に インジウムが取り込まれる必要がある。そのために、活性層の成長時の基板温度が、 700°C〜800°Cとされる。一方、活性層の上に形成される P型 GaN層のェピタキシャ ル成長時には、基板温度が 800°C以上とされる。このときに活性層が熱ダメージを受 け、その発光効率が著しく損なわれることになる。したがって、 500nm以上の波長を 得ることは、必ずしも容易ではない。
[0008] この発明の目的は、 2種類以上の波長ピークを持つ偏光光を取り出すことができ、 その発光波長の制御および高効率化が容易な窒化物半導体発光素子およびその 製造方法を提供すること、つまり、たとえば、偏光した白色発光ダイオードを実現する ことである。 課題を解決するための手段
[0009] この発明の窒化物半導体発光素子は、 c面以外の積層主面を有する III族窒化物半 導体積層構造を備えた窒化物半導体発光素子であって、前記 III族窒化物半導体積 層構造が、 c面以外の所定の結晶面の主面を有し、第 1波長の光を発生する第 1活 性層と、前記所定の結晶面の主面を有し、前記第 1波長とは異なる第 2波長の光を 発生する第 2活性層とを含む。
[0010] この構成によれば、第 1および第 2の活性層は、いずれも共通の結晶面の主面を有 するので、同じ方向に偏光した光を発生する。第 1および第 2活性層から第 1および 第 2波長の光が同時に発生することにより、見かけ上、これらの混色の光が観測され ることになる。こうして、 III族窒化物半導体の活性層の組成の制御では発生すること ができない発光色 (波長）の偏光を発生することができ、見かけ上の発光波長を容易 に制御できる。
[0011] 前記第 1および第 2活性層は、 Al In Ga N (0≤x≤l , 0≤y≤l , 0≤x+y≤l) x y 1-x-y
からなるものであることが好ましレ、。
前記 III族窒化物半導体積層構造は、さらに、 N型窒化物半導体層と、 P型窒化物 半導体層とを含んでいてもよい。この場合に、前記第 1活性層が、前記 N型窒化物半 導体層および P型窒化物半導体層の間にあり、前記第 2活性層が、前記 N型窒化物 半導体層および P型窒化物半導体層の間以外の場所にあってもよい。
[0012] この構成によれば、 N型窒化物半導体層および P型窒化物半導体層によって第 1 活性層を挟んだ発光ダイオード構造が形成されている。したがって、第 1活性層に電 流を注入することにより、この第 1活性層を励起して発光させることができる。第 2活性 層については、たとえば、第 1活性層で発生する光によって励起して発光させること ができる。
第 2活性層は、 N型窒化物半導体層および P型窒化物半導体層の間以外の場所 にあるので、これらを形成した後に第 2活性層を形成することができる。このようにす れば、第 2活性層は、 N型または P型窒化物半導体層の形成時における熱ダメージ を回避できるから、その発光波長の制御が容易になる。
[0013] 前記第 2活性層は、前記 P型窒化物半導体層に対して前記第 1活性層とは反対側 にあってもよい。
また、前記第 2活性層は、前記 N型窒化物半導体層に対して前記第 1活性層とは 反対側にあってもよい。
むろん、第 3の活性層や第 4の活性層やさらに別の活性層力 前記 N型窒化物半 導体層および P型窒化物半導体層の間以外の場所にさらに設けられていてもよい。 このようにすれば、 3つ以上の波長の偏光光が見かけ上混合されて観測されることに なるので、発光波長の制御の自由度を多くすることができる。
[0014] 前記窒化物半導体素子は、いずれも前記所定の結晶面である第 1主面および第 2 主面を有する基板をさらに含んでいてもよい。この場合に、前記 III族窒化物半導体 積層構造が、前記基板の第 1主面に積層され前記第 1活性層を含む第 1部分と、前 記基板の第 2主面に積層され前記第 2活性層を含む第 2部分とを含むものであっても よい。
この構成によれば、基板の一方主面側および他方主面側に ΠΙ族窒化物半導体積 層構造が振り分けられている。たとえば、基板の第 1主面側に積層される第 1部分が 、N型窒化物半導体層および P型窒化物半導体層ならびにこれらの間に配置された 第 1活性層を含む構成とすることができる。これにより、基板の第 1主面側において、 電流注入によって第 1活性層を励起させて偏光発光させ、その偏光光を、基板を通 して第 2主面側の第 2活性層に導き、これを光励起によって偏光発光させることがで きる。
[0015] 前記第 2主面は鏡面であることが好ましレ、。
前記基板としては、サファイア基板 (たとえば、 r面を主面とするもの）、 LiAl O基板
2 3
、炭化シリコン基板 (たとえば m面を主面とするもの）、窒化ガリウム基板 (たとえば、 a 面または m面を主面とするもの）などを用いることができる。 r面サファイア基板上には a面 III族窒化物半導体層を形成でき、 LiAl O基板上には m面 III族窒化物半導体層
2 3
を形成でき、 m面炭化シリコン基板上には m面 III族窒化物半導体層を形成でき、 a面 窒化ガリウム基板上には a面 III族窒化物半導体層を形成でき、 m面窒化ガリウム基板 上には m面 III族窒化物半導体層を形成できる。
[0016] 前記基板は、前記第 1活性層よりも広!/、バンドギャップを持つことが好ましレ、。前記 基板が導電性基板 (たとえば、炭化シリコン基板または GaN基板）の場合に、そのバ ンドギャップを第 1活性層のバンドギャップよりも広くしておくことによって、基板での光 吸収を抑制できる。これにより、第 2活性層を効率的に光励起できる。
さらに、前記基板は、前記第 1活性層の発光波長に対して透明（好ましくは 90%以 上の光透過率）であることが好ましい。これにより、第 1活性層からの光を第 2活性層 に効率的に導いて、この第 2活性層を効率的に光励起させることができる。
[0017] 前記第 1活性層が電流注入により発光し、前記第 2活性層が前記第 1活性層からの 光による光励起によって発光するようになってレ、てもよ!/、。
この構成によれば、第 2活性層に関して電流を注入するための構成を備える必要が ない。そのため、構成が簡単になる。そのうえ、 III族窒化物半導体積層構造の形成 時に、第 1活性層に関連する発光ダイオード構造を形成した後に第 2活性層を形成 することができ、この第 2活性層に関しては発光ダイオード構造を形成する必要がな い。そのため、第 2活性層を、発光ダイオード構造の形成時における熱ダメージを回 避して形成すること力 Sできる。これにより、第 2活性層はすぐれた発光効率を有するこ と力 Sできる。
[0018] 前記第 1活性層は、前記第 2活性層よりもバンドギャップが大きい III族窒化物半導 体からなっていてもよい。バンドギャップが大きぐしたがって、発光波長が短いほど、 活性層の耐熱性がよくなる。そこで、第 1活性層を N型窒化物半導体層および P型窒 化物半導体層の間に配置して発光ダイオード構造を形成するとともに、第 2活性層を 当該発光ダイオード構造の外側に配置するとよい。これにより、第 1活性層は、 III族 窒化物半導体積層構造の形成時における高温に耐えることができ、第 2活性層は、 そのような高温環境に置くことなく形成することができる。したがって、第 1および第 2 活性層は、 V、ずれもすぐれた効率で偏光発光することができる。
[0019] 前記所定の結晶面は、無極性面または半極性面であってもよい。無極性面の例は 、 m面（10-10)および a面（1卜20)である。半極性面の例としては、 (10-；!- 1)面、 ( 10-1-3)面、（11-22)面を挙げること力 Sできる。
この発明の一局面に係る窒化物半導体素子の製造方法は、 c面以外の積層主面 を有する III族窒化物半導体積層構造を備えた窒化物半導体発光素子の製造方法 であって、前記 III族窒化物半導体積層構造を形成する工程が、 c面以外の所定の結 晶面の主面を有し、第 1波長の光を発生する第 1活性層を形成する工程と、前記所 定の結晶面の主面を有し、前記第 1波長よりも長い第 2波長の光を発生する第 2活性 層を、前記 ΠΙ族窒化物半導体積層構造の構成層のうち当該第 2活性層の形成温度 よりも形成温度の高い層を全て形成した後に形成する工程とを含む。
[0020] この方法により、発光波長が長ぐしたがって耐熱性に劣る第 2活性層が熱ダメージ を受けることを回避できる。これにより、第 1および第 2活性層はいずれも良好な発光 特性を有することができ、第 1および第 2波長の光を見かけ上混合した発光色、たと えば白色の偏光発光が可能になる。
III族窒化物半導体積層構造の形成は、ハイドライド気相成長（HVPE : Hydride Va por Phase Epitaxy)法または有機金属化学気相成長（MOCVD : Metal Organic Che mical Vapor Deposition)法によって丁つこと; 0、できる。
[0021] この発明の別の局面に係る窒化物半導体素子の製造方法は、 c面以外の積層主 面を有する III族窒化物半導体積層構造を備えた窒化物半導体発光素子の製造方 法であって、前記 III族窒化物半導体積層構造を形成する工程が、第 1導電型の窒化 物半導体層を形成する工程と、前記第 1導電型の窒化物半導体層の上に、 c面以外 の所定の結晶面の主面を有し、第 1波長の光を発生する第 1活性層を形成する工程 と、前記第 1活性層の上に、第 2導電型の窒化物半導体層を形成する工程と、前記 所定の結晶面の主面を有し、前記第 1波長よりも長い第 2波長の光を発生する第 2活 性層を、前記第 1導電型の窒化物半導体層、前記第 1活性層および前記第 2導電型 の窒化物半導体層が形成された後に形成する工程とを含む。
[0022] この方法によれば、第 1活性層に関連する発光ダイオード構造を形成した後に、第
2活性層が形成される。したがって、第 2活性層は、第 1活性層に関連する発光ダイ オード構造形成時の高温処理による熱ダメージを受けることがない。こうして第 1およ び第 2活性層はいずれも良好な発光効率でそれぞれ第 1および第 2波長の偏光光を 発生すること力 Sでさる。
[0023] 前記第 2活性層を形成する工程は、前記 III族窒化物半導体積層構造の他のすべ ての構成層が形成された後に当該第 2活性層を形成する工程であることが好ましい。 この方法により、第 2活性層が高温処理による熱ダメージを受けることを確実に回避 できる。
前記第 2波長は、 500nm以上であってもよい。したがって、前記第 1波長は、たとえ ば、 500nm未満であってもよい。
[0024] その他、窒化物半導体発光素子の製造方法に関しても、窒化物半導体発光素子 の発明の場合と同様な変形が可能である。
本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を 参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
図面の簡単な説明
[0025] [図 1]この発明の一実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構造を説明するための 図解的な断面図である。
[図 2]ΠΙ族窒化物半導体の結晶構造のユニットセルを表した図解図である。
[図 3]GaN半導体層を構成する各層を成長させるための処理装置の構成を説明する ための図解図である。
[図 4]この発明の他の実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構造を説明するため の図解的な断面図である。
符号の説明
[0026] l' GaN基板、 2 'GaN半導体層、 2Α···第 1部分、 2Β···第 2部分、 3···アノード電 極、 4···接続部、 5···力ソード電極、 7, 8···凹部、 10···支持基板、 11, 12···配線、 1 3, 14…ボンディングワイヤ、 17…凹部、 18…金属ポスト、 21···Ν型コンタクト層、 22 …第 1多重量子井戸層（第 1活性層）、 23···Ρ型電子阻止層、 24···Ρ型コンタクト層、 25···ファイナルバリア層、 26···第 2多重量子井戸層（第 2活性層）、 27···第 3活性層 、 30…処理室、 31…ヒータ、 32…サセプタ、 33…回転軸、 34…回転駆動機構、 35 …ウェハ、 36···排気配管、 40···原料ガス供給路、 41···窒素原料配管、 42···ガリウ ム原料配管、 43···アルミニウム原料配管、 44···インジウム原料配管、 45···マグネシ ゥム原料配管、 46···シリコン原料配管、 51···窒素原料バルブ、 52···ガリウム原料バ ルブ、 53···アルミニウム原料ノ ルブ、 54···インジウム原料バルブ、 55···マグネシゥ ム原料バルブ、 56…シリコン原料バルブ 発明を実施するための最良の形態
[0027] 図 1は、この発明の一実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構造を説明するた めの図解的な断面図である。この窒化物半導体発光素子は、 GaN (窒化ガリウム）基 板 1上に III族窒化物半導体積層構造としての GaN半導体層 2を成長させて構成され ている。
GaN半導体層 2は、 GaN基板 1側から順に、 N型コンタクト層 21、第 1活性層（発光 層）としての第 1多重量子井戸（MQW: Multiple-Quantum Well)層 22、 GaNフアイナ ノレバリア層 25、 P型電子阻止層 23、 P型コンタクト層 24、および第 2活性層（発光層） としての第 2多重量子井戸層 26を積層した積層構造を有している。 P型コンタクト層 2 4層の表面は、第 2多重量子井戸層 26の側方へと引き出された引き出し部を有して おり、この引き出し部には、透明電極としてのアノード電極 3が形成されている。さらに 、このアノード電極 3の一部には、配線接続のための接続部 4が接合されている。また 、 N型コンタクト層 21には、力ソード電極 5が接合されている。
[0028] GaN基板 1は、支持基板 (配線基板） 10に接合されている。支持基板 10の表面に は、配線 11 , 12が形成されている。そして、接続部 4と配線 11とがボンディングワイ ャ 13で接続されており、力ソード電極 5と配線 12とがボンディングワイヤ 14で接続さ れている。さらに、 GaN半導体層 2、アノード電極 3、接続部 4および力ソード電極 5、 ならびにボンディングワイヤ 13, 14力 S、エポキシ樹脂等の透明樹脂によって封止され ることにより、窒化物半導体発光素子が構成されている。
[0029] N型コンタクト層 21は、シリコンを N型ドーパントとして添加した N型 GaN層からなる 。層厚は 3 m以上とすることが好ましい。シリコンのドーピング濃度は、たとえば、 10 18cm— 3とされる。より具体的には、 N型コンタクト層 21は、 GaN基板 1上ほたは A1N 層 8上）に結晶成長させられた N型 GaN半導体からなる。
第 1多重量子井戸層 22および第 2多重量子井戸層 26は、それぞれ、たとえば、シ リコンをドープした InGaN層（量子井戸層。たとえば 3nm厚）と GaN層（バリア層。た とえば 9nm厚）とを交互に所定周期（たとえば 5周期）積層したものである。第 1多重 量子井戸層 22と、 P型電子阻止層 23との間には、 GaNファイナルバリア層 25 (たと えば 40nm厚）が積層されている。 [0030] 第 1多重量子井戸層 22は、 N型コンタクト層 21と P型コンタクト層 24との間に挟まれ て発光ダイオード構造を形成する。この第 1多重量子井戸層 22の発光波長は、 500 nm未満とされる。より具体的には、たとえば、 460nm (青色の波長域）とされる。 第 2多重量子井戸層 26は、 P型コンタクト層 24に関して第 1多重量子井戸層 22と は反対側に配置され、これにより、前記発光ダイオード構造の外に位置している。こ の第 2多重量子井戸層 26の発光波長は、 500nm以上とされる。より具体的には、た とえば、 500nm〜600nm (緑色〜黄色の波長域）とされる。
[0031] すなわち、第 2多重量子井戸層 26の発光波長は、第 1多重量子井戸層 22の発光 波長よりも長くされている。換言すれば、第 2多重量子井戸層 26のバンドギャップは り具体的には InGaN層のバンドギャップ）は、第 1多重量子井戸層 22のバンドギヤッ プはり具体的には InGaN層のバンドギャップ）よりも小さくされている。バンドギャップ の調整は、インジウム（In)の組成比を調整することによって行うことができる。
[0032] たとえば、第 1多重量子井戸層 22の発光波長を青色波長域とし、第 2多重量子井 戸層 26の発光波長を黄色波長域（560nm〜600nm)とすると、青色光と黄色光と が見かけ上混合されることによって、見かけ上、白色発光を実現できる。
P型電子阻止層 23は、 P型ドーパントとしてのマグネシウムを添加した AlGaN層か らなる。層厚は、たとえば、 28nmである。マグネシウムのドーピング濃度は、たとえば 、 3 X 1019cm— 3とされる。
[0033] P型コンタクト層 24は、 P型ドーパントとしてのマグネシウムを高濃度に添加した Ga N層からなる。層厚は、たとえば、 70nmである。マグネシウムのドーピング濃度は、た とえば、 102()cm— 3とされる。
アノード電極 3は、 Niと Auとから構成される透明な薄い金属層（たとえば、 200A以 下)で構成される。
[0034] 力ソード電極は、 Tiと A1層とから構成される膜である。
GaN基板 1は、 c面以外の主面を有する GaNからなる基板である。より具体的には 、無極性面または半極性面を主面とするものである。好ましくは、無極性面の面方位 力、ら ± 1° 以内のオフ角を有する面、または半極性面の面方位から ± 1° 以内のォ フ角を有する面を主面とする GaN単結晶基板である。 GaN半導体層 2の各層の積 層主面は、 GaN基板 1の主面の結晶面に従う。すなわち、 GaN半導体層 2の構成層 の主面は、いずれも、 GaN基板 1の主面の結晶面と同じ結晶面を有する。
[0035] 配線 11 , 12から、アノード電極 3および力ソード電極 5間に順方向電圧を印加する と、第 1多重量子井戸層 22は、電流注入によって励起されて発光する。発光メカニズ ムは、ダイオード発光であってもよいし、 EL (エレクトロスミネッセンス）発光であっても よい。 GaN基板 1の主面力 Sc面以外の所定の結晶面（無極性面または半極性面）で あるため、第 1多重量子井戸層 22の主面もまた c面以外の結晶面（GaN基板 1と同 一結晶面）となる。そのため、第 1多重量子井戸層 22は偏光光を発生することになる
[0036] 一方、第 1多重量子井戸層 22から発生した光が第 2多重量子井戸層 26に入射さ れると、この第 2多重量子井戸層 26は光励起されて発光することになる。第 2多重量 子井戸層 26の主面も GaN基板 1と同一結晶面である。したがって、第 2多重量子井 戸層 26は、第 1多重量子井戸層 22と同じ偏光方向の偏光光を発生する。
こうして第 1および第 2多重量子井戸層 22, 26から発した各偏光光は、見かけ上混 合されて観測されることになる。したがって、見かけ上、第 1および第 2多重量子井戸 層 22, 26の発光色の混色の偏光を発生することができる。
[0037] 図 2は、 III族窒化物半導体の結晶構造のユニットセルを表した図解図である。 III族 窒化物半導体の結晶構造は、六方晶系で近似することができ、六角柱の軸方向に 沿う c軸を法線とする面（六角柱の頂面）力 Sc面（0001)である。 III族窒化物半導体で は、分極方向力 ^軸に沿っている。そのため、 c面は、 + c軸側と c軸側とで異なる性 質を示すので、極性面 (Polar Plane)と呼ばれる。一方、六角柱の側面がそれぞれ m 面（10-10)であり、隣り合わない一対の稜線を通る面力 面（11-20)である。これら は、 c面に対して直角な結晶面であり、分極方向に対して直交しているため、極性の ない平面、すなわち、無極性面 (No叩 olar Plane)である。さらに、 c面に対して傾斜し てレ、る（平行でもなく直角でもなレ、）結晶面は、分極方向に対して斜めに交差してレ、 るため、若干の極性のある平面、すなわち、半極性面 (Semipolar Plane)である。半極 性面の具体例は、 (10- 1-1)面、 (10-；1-3)面、（11-22)面などである。
[0038] 非特許文献 1に、 c面に対する結晶面の偏角と当該結晶面の法線方向の分極との 関係が示されている。この非特許文献 1から、（11-24)面、（10-12)面なども分極の 少ない結晶面であり、大きな偏光状態の光を取り出すために採用される可能性のあ る有力な結晶面であると言える。
たとえば、 m面を主面とする GaN単結晶基板は、 c面を主面とした GaN単結晶から 切り出して作製すること力 Sできる。切り出された基板の m面は、たとえば、化学的機械 的研磨処理によって研磨され、（0001)方向および（11 20)方向の両方に関する 方位誤差が、 ± 1° 以内（好ましくは ± 0. 3° 以内）とされる。こうして、 m面を主面と し、かつ、転位や積層欠陥といった結晶欠陥のない GaN単結晶基板が得られる。こ のような GaN単結晶基板の表面には、原子レベルの段差が生じているにすぎない。
[0039] このようにして得られる GaN単結晶基板上に、 MOCVD法によって、 GaN半導体 層 2を成長させることができる。
図 3は、 GaN半導体層 2を構成する各層を成長させるための処理装置の構成を説 明するための図解図である。処理室 30内に、ヒータ 31を内蔵したサセプタ 32が配置 されている。サセプタ 32は、回転軸 33に結合されており、この回転軸 33は、処理室 3 0外に配置された回転駆動機構 34によって回転されるようになっている。これにより、 サセプタ 32に処理対象のウェハ 35を保持させることにより、処理室 30内でウェハ 35 を所定温度に昇温することができ、かつ、回転させること力 Sできる。ウェハ 35は、前述 の GaN基板 1を構成する、たとえば、 GaN単結晶ウェハである。
[0040] 処理室 30には、排気配管 36が接続されている。排気配管 36はロータリポンプ等の 排気設備に接続されている。これにより、処理室 30内の圧力は、 1/10気圧〜常圧 力（好ましくは 1/5気圧程度）とされ、処理室 30内の雰囲気は常時排気されている。 一方、処理室 30には、サセプタ 32に保持されたウェハ 35の表面に向けて原料ガ スを供給するための原料ガス供給路 40が導入されて!/、る。この原料ガス供給路 40に は、窒素原料ガスとしてのアンモニアを供給する窒素原料配管 41と、ガリウム原料ガ スとしてのトリメチルガリウム (TMG)を供給するガリウム原料配管 42と、アルミニウム 原料ガスとしてのトリメチルアルミニウム (TMA1)を供給するアルミニウム原料配管 43 と、インジウム原料ガスとしてのトリメチルインジウム (TMIn)を供給するインジウム原 料配管 44と、マグネシウム原料ガスとしてのェチルシクロペンタジェニルマグネシゥ ム（EtCp Mg)を供給するマグネシウム原料配管 45と、シリコンの原料ガスとしてのシ
2
ラン (SiH )を供給するシリコン原料配管 46とが接続されている。これらの原料配管 4
4
；!〜 46には、それぞれバルブ 5；!〜 56が介装されている。各原料ガスは、いずれも水 素もしくは窒素またはこれらの両方からなるキヤリャガスとともに供給されるようになつ ている。
[0041] たとえば、 m面を主面とする GaN単結晶ウェハをウェハ 35としてサセプタ 32に保持 させる。この状態で、バルブ 52〜56は閉じておき、窒素原料バルブ 51を開いて、処 理室 30内に、キヤリャガスおよびアンモニアガス（窒素原料ガス）が供給される。さら に、ヒータ 31への通電が行われ、ウェハ温度が 1000°C〜； 1100°C (たとえば、 1050 °C)まで昇温される。これにより、表面の荒れを生じさせることなく GaN半導体を成長 させること力 Sでさるようになる。
[0042] ウェハ温度が 1000°C〜； 1100°Cに達するまで待機した後、窒素原料バルブ 51、ガ リウム原料バノレブ 52およびシリコン原料バノレブ 56が開かれる。これにより、原料ガス 供給路 40から、キヤリャガスとともに、アンモニア、トリメチルガリウムおよびシランが供 給される。その結果、ウェハ 35の表面に、シリコンがドープされた GaN層からなる N 型コンタクト層 21が成長する。
[0043] N型コンタクト層 21を形成した後には、次に、シリコン原料バルブ 56が閉じられ、第
1多重量子井戸層 22の成長が行われる。第 1多重量子井戸層 22の成長は、窒素原 料バルブ 51、ガリウム原料バルブ 52およびインジウム原料バルブ 54を開いてアンモ nGaN層（量子井戸層）を成長させる工程と、インジウム原料バルブ 54を閉じ、窒素 原料バルブ 51およびガリウム原料バルブ 52を開いてアンモニアおよびトリメチルガリ ゥムをウェハ 35へと供給することにより、無添加の GaN層（バリア層）を成長させるェ 程とを交互に実行することによって行える。たとえば、 GaN層を始めに形成し、その 上に InGaN層を形成する。これを 5回に渡って繰り返し行った後、最後に、 InGaN層 上に GaNファイナルバリア層 25が形成される。第 1多重量子井戸層 22および GaNフ アイナルバリア層 25の形成時には、ウェハ 35の温度は、たとえば、 700°C〜800°C ( たとえば 730°C)とされることが好ましい。 [0044] 次いで、 P型電子阻止層 23が形成される。すなわち、窒素原料バルブ 51、ガリウム 原料バルブ 52、アルミニウム原料バルブ 53およびマグネシウム原料バルブ 55が開 かれ、他のバルブ 54, 56力 S閉じられる。これにより、ウェハ 35に向けて、アンモニア、 トリメチルガリウム、トリメチルアルミニウムおよびェチルシクロペンタジェニルマグネシ ゥムが供給され、マグネシウムがドープされた AlGaN層からなる P型電子阻止層 23 が形成されることになる。この P型電子阻止層 23の形成時には、ウェハ 35の温度は、 800°C以上（たとえば 1000°C)とされることが好ましい。
[0045] 次に、 P型コンタクト層 24が形成される。すなわち、窒素原料バルブ 51、ガリウム原 料バルブ 52およびマグネシウム原料バルブ 55が開かれ、他のバルブ 53, 54, 56が 閉じられる。これにより、ウェハ 35に向けて、アンモニア、トリメチルガリウムおよびェ チルシクロペンタジェニルマグネシウムが供給され、マグネシウムがドープされた Ga N層からなる P型コンタクト層 24が形成されることになる。 P型コンタクト層 24の形成時 には、ウェハ 35の温度は、 800°C以上（たとえば 1000°C)とされることが好ましい。
[0046] そして、次に、 P型コンタクト層 24上に、第 1多重量子井戸層 22の場合と同様にし て、第 2多重量子井戸層 26が形成される。第 1および第 2多重量子井戸層 22, 26の 形成時には、インジウム原料ガス、ガリウム原料ガスおよび窒素原料ガスの流量比を 調節することによって、 InGaN層の組成が調節される。これにより、 InGaN層のバン ドギャップが調節され、その結果、第 1および第 2多重量子井戸層 22, 26の各発光 波長が制御される。
[0047] こうして、ウェハ 35上に GaN半導体層 2が成長させられると、このウェハ 35は、エツ チング装置に移され、たとえばプラズマエッチングによって、図 1に示すように、 N型コ ンタクト層 21を露出させるための凹部 7と、 N型コンタクト層 24を露出させるための凹 部 8とが形成される。凹部 7は、第 1多重量子井戸層 22、 P型電子阻止層 23および P 型コンタクト層 24を島状に取り囲むように形成されてもよぐこれにより、第 1多重量子 井戸層 22、 P型電子阻止層 23および P型コンタクト層 24をメサ形に整形するもので あってもよい。同様に、凹部 8は、第 2多重量子井戸層 26を島状に取り囲むように形 成されてもよく、これにより、第 2多重量子井戸層 26をメサ形に整形するものであって あよい。 [0048] さらに、抵抗加熱または電子線ビームによる金属蒸着装置によって、アノード電極 3 、接続部 4、力ソード電極 5が形成される。これにより、図 1に示す発光ダイオード構造 を得ること力 Sでさる。
このようなウェハプロセスの後に、ウェハ 35の劈開によって個別素子が切り出され、 この個別素子は、ダイボンディングおよびワイヤボンディングによってリード電極に接 続された後、エポキシ樹脂等の透明樹脂中に封止される。こうして、窒化物半導体発 光素子が作製される。
[0049] 前述のとおり、第 2多重量子井戸層 26は、 III族窒化物半導体積層構造である GaN 半導体層 2の構成層のうち、最後に形成される。より具体的には、第 1多重量子井戸 層 22を N型コンタクト層 21および P型コンタクト層 24で挟み込んだ発光ダイオード構 造が形成された後に、第 2多重量子井戸層 26が形成される。そのため、第 2多重量 子井戸層 26は、 P型コンタクト層 24の形成時の温度 800°C以上（たとえば 1000°C) を経験することがない。さらに言えば、第 2多重量子井戸層 26は、 GaN半導体層 2の 構成層のうちで、それよりも形成温度の高い全ての層が形成された後に形成される。 したがって、第 2多重量子井戸層 26は、他の層の形成時に熱ダメージを受けることが ない。よって、第 2量子井戸層 26は、発光波長が長い発光層であるにも拘わらず、す ぐれた発光効率を有することができる。一方、第 1多重量子井戸層 22は、発光波長 が短い発光層であるため、 P型コンタクト層 24の形成時の高温に耐えることができる ので、やはり、すぐれた発光効率を有することができる。
[0050] 第 1および第 2多重量子井戸層 22, 26は、いずれも、偏光発光する発光層であり、 偏光方向も同一である。したがって、第 1および第 2多重量子井戸層 22, 26からの発 光光が混合されて観測されることによって、見かけ上、それらの混色の偏光光が観測 されることになる。このようにして、窒化物半導体発光素子から、発光色の制御された 偏光を取り出すことができる。
[0051] 図 4は、この発明の他の実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構造を説明する ための図解図である。この図 4において、前述の図 1に示された各部に対応する部分 には同一の参照符号を付して示す。
この実施形態では、 III族窒化物半導体積層構造としての GaN半導体層 2は、 GaN 基板 1の一方の主面（第 1主面)側に第 1多重量子井戸層 22を含む第 1部分 2Aを有 し、 GaN基板 1の他方の主面（第 2主面)側に第 2多重量子井戸層 26を含む第 2部 分 2Bを有している。前記他方の主面（第 2主面）は、鏡面とされている。
[0052] 第 1部分 2Aは、 GaN基板 1側から順に、 N型コンタクト層 21、第 1多重量子井戸層 22、ファイナルバリア層 25、 P型電子阻止層 23および P型コンタクト層 24を積層して 構成されている。
第 2部分 2Bは、この実施形態では、第 2多重量子井戸層 26のみを含む。第 2多重 量子井戸層 26は、 N型コンタクト層 21に対して第 1多重量子井戸層 22とは反対側に 位置しており、第 1多重量子井戸層 22を N型および P型コンタクト層 21 , 24で挟んだ 発光ダイオード構造の外側に配置されている。この第 2多重量子井戸層 26側が、光 取り出し面となっている。
[0053] P型コンタクト層 24の表面に形成されたアノード電極 3は、支持基板 10上の配線 11 に接合 (ダイボンディング)されている。これにより、発光ダイオード構造は、図 1の場 合とは反転した姿勢で支持基板 10に固定されて!/、る。
GaN半導体層 2の第 1部分 2Aは、支持基板 10側から N型コンタクト層 21が露出す るまでエッチング（たとえばプラズマエッチング）されていて、凹部 17が形成されてい る。この凹部 17に、 N型コンタクト層 21に接する力ソード電極 5が形成されている。こ の力ソード電極 5と支持基板 10上の配線 12と力 金属ポスト 18によって接続されて いる。
[0054] この構成により、 GaN半導体層 2の第 1部分 2Aでは、第 1多重量子井戸層 22を N 型コンタクト層 21と P型コンタクト層 24とで挟んだダイオード構造が形成されている。 したがって、アノード電極 3と力ソード電極 5との間に順方向電圧を印加すれば、第 1 多重量子井戸層 22は、電流注入によって励起し、その主面の結晶面に依存する偏 光を発生する。この光が、 GaN基板 1を透過して第 2多重量子井戸層 26に達するこ とにより、この第 2多重量子井戸層 26が光励起され、その主面の結晶面に依存する 偏光を発生する。
[0055] GaN基板 1の両主面は、いずれも c面以外の共通の結晶面であるので、第 1および 第 2多重量子井戸層 22, 26の偏光方向は等しい。したがって、第 2多重量子井戸層 26側では、第 1および第 2多重量子井戸層 22, 26の発光色の混色の偏光が観測さ れることになる。
第 1多重量子井戸層 22で発生した偏光光が GaN基板 1で吸収されることを抑制す るためには、 GaN基板 1は第 1多重量子井戸層 22よりも広いバンドギャップを持つこ とが好ましい。また、基板 1が第 1多重量子井戸層 22の発光波長に対して透明（好ま しくは 90%以上の光透過率）であることがより好ましい。
[0056] この構造の窒化物半導体発光素子の作製に際しては、 GaN基板 1の一方主面側 に GaN半導体層 2の第 1部分 2Aがェピタキシャル成長させられた後に、 GaN基板 1 の他方主面側に第 2部分 2Aを構成する第 2多重量子井戸層 26がェピタキシャル成 長させられる。したがって、第 2多重量子井戸層 26は、第 1部分 2Aの発光ダイオード 構造よりも後に形成されるので、 P型コンタクト層 24等の形成時の高温による熱ダメー ジを受けることがない。これにより、すぐれた効率で発光することができる。
[0057] 以上、この発明の実施形態について説明してきた力 この発明は、さらに他の形態 で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、発光ダイオード構造に本 願発明が適用された例について説明した力 この発明は、レーザダイオード等の他 の発光デバイスにも適用することができる。
また、前述の実施形態では、主として m面を主面とする GaN基板 1を用いた例につ いて説明したが、 a面を主面とする GaN基板を用いてもよい。また、（10— 11)面、（1 0— 13)面、（11— 22)などと!/、つたセミポーラ面を主面とする GaN基板を用いてもよ い。
[0058] また、前述の例では、 GaN基板 1上に GaN半導体層 2を再成長させた例について 説明したが、たとえば、 m面を主面とした炭化シリコン基板上に、成長主面を m面とし た GaN半導体を成長させるようにしてもよ!/、し、 r面を主面とするサファイア基板上に a 面を主面とする GaN半導体を成長させるようにしてもよ!/、。
さらに、前述の実施形態では、 MOCVD法によって GaN基板 1上に GaN半導体を ェピタキシャル成長させる例につ!/、て説明したが、 HVPE法などの他のェピタキシャ ル成長法が適用されてもよい。
[0059] また、前述の実施形態では、第 1および第 2多重量子井戸層（発光層） 22, 26を有 する構成について説明した力、たとえば、図 1および図 4にそれぞれ示すように、第 3 活性層 27を第 2多重量子井戸層 26に積層してもよい。この第 3活性層 27は、たとえ ば、第 1および第 2多重量子井戸層 22, 26のいずれとも発光波長の異なる III族窒化 物半導体層（より具体的には多重量子井戸層）からなり、第 1多重量子井戸層 22から の光の入射を受けて光励起して発光するものである。これにより、 3色の偏光光が見 かけ上混合されて観測されることになる。むろん、さらに、第 4活性層や第 5活性層を 積層して、 4色以上の混色の偏光発光を行わせることも可能である。
本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容 を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定 して解釈されるべきではなぐ本発明の精神および範囲は添付の請求の範囲によつ てのみ限定される。
この出願 (ま、 2006年 12月 20曰 ίこ曰本国特許疔 ίこ提出された特願 2006— 3430 90号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする

Claims

請求の範囲
[l] c面以外の積層主面を有する m族窒化物半導体積層構造を備えた窒化物半導体 発光素子であって、
前記 m族窒化物半導体積層構造が、
c面以外の所定の結晶面の主面を有し、第 1波長の光を発生する第 1活性層と、 前記所定の結晶面の主面を有し、前記第 1波長とは異なる第 2波長の光を発生す る第 2活性層とを含む、窒化物半導体発光素子。
[2] 前記第 1および第 2活性層力 Al In Ga N (0≤x≤l , 0≤y≤l , 0≤x+y≤l) x y 1-x-y
からなる、請求項 1記載の窒化物半導体発光素子。
[3] 前記 III族窒化物半導体積層構造が、さらに、 N型窒化物半導体層と、 P型窒化物 半導体層とを含み、
前記第 1活性層が、前記 N型窒化物半導体層および P型窒化物半導体層の間に あり、
前記第 2活性層が、前記 N型窒化物半導体層および P型窒化物半導体層の間以 外の場所にある、請求項 1または 2記載の窒化物半導体発光素子。
[4] 前記第 2活性層が、前記 P型窒化物半導体層に対して前記第 1活性層とは反対側 にある、請求項 3記載の窒化物半導体発光素子。
[5] 前記第 2活性層が、前記 N型窒化物半導体層に対して前記第 1活性層とは反対側 にある、請求項 3記載の窒化物半導体発光素子。
[6] いずれも前記所定の結晶面である第 1主面および第 2主面を有する基板をさらに含 み、
前記 III族窒化物半導体積層構造が、前記基板の第 1主面に積層され前記第 1活 性層を含む第 1部分と、前記基板の第 2主面に積層され前記第 2活性層を含む第 2 部分とを含む、請求項;!〜 5のいずれか一項に記載の窒化物半導体発光素子。
[7] 前記第 2主面が鏡面である、請求項 6記載の窒化物半導体発光素子。
[8] 前記基板が、前記第 1活性層よりも広いバンドギャップを持つ、請求項 6または 7記 載の窒化物半導体発光素子。
[9] 前記基板が、前記第 1活性層の発光波長に対して透明である、請求項 6〜8のいず れか一項に記載の窒化物半導体発光素子。
[10] 前記第 1活性層が電流注入により発光し、前記第 2活性層が前記第 1活性層からの 光による光励起によって発光するようになっている、請求項;!〜 9のいずれか一項に 記載の窒化物半導体発光素子。
[11] 前記第 1活性層は、前記第 2活性層よりもバンドギャップが大きい III族窒化物半導 体からなる、請求項 1〜； 10のいずれか一項に記載の窒化物半導体発光素子。
[12] 前記所定の結晶面が、無極性面または半極性面である、請求項 1〜； 11のいずれか 一項に記載の窒化物半導体発光素子。
[13] c面以外の積層主面を有する III族窒化物半導体積層構造を備えた窒化物半導体 発光素子の製造方法であって、
前記 III族窒化物半導体積層構造を形成する工程が、
c面以外の所定の結晶面の主面を有し、第 1波長の光を発生する第 1活性層を形 成する工程と、
前記所定の結晶面の主面を有し、前記第 1波長よりも長い第 2波長の光を発生する 第 2活性層を、前記 III族窒化物半導体積層構造の構成層のうち当該第 2活性層の 形成温度よりも形成温度の高い層を全て形成した後に形成する工程とを含む、窒化 物半導体発光素子の製造方法。
[14] c面以外の積層主面を有する III族窒化物半導体積層構造を備えた窒化物半導体 発光素子の製造方法であって、
前記 III族窒化物半導体積層構造を形成する工程が、
第 1導電型の窒化物半導体層を形成する工程と、
前記第 1導電型の窒化物半導体層の上に、 c面以外の所定の結晶面の主面を有し
、第 1波長の光を発生する第 1活性層を形成する工程と、
前記第 1活性層の上に、第 2導電型の窒化物半導体層を形成する工程と、 前記所定の結晶面の主面を有し、前記第 1波長よりも長い第 2波長の光を発生する 第 2活性層を、前記第 1導電型の窒化物半導体層、前記第 1活性層および前記第 2 導電型の窒化物半導体層が形成された後に形成する工程とを含む、窒化物半導体 発光素子の製造方法。
[15] 前記第 2活性層を形成する工程が、前記 III族窒化物半導体積層構造の他のすべ ての構成層が形成された後に当該第 2活性層を形成する工程である、請求項 13また は 14記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
[16] 前記第 2波長が、 500nm以上である、請求項 13〜； 15のいずれか一項に記載の窒 化物半導体発光素子の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010027924A (ja) * 2008-07-22 2010-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Ｉｉｉ族窒化物発光ダイオード
WO2010103674A1 (ja) * 2009-03-11 2010-09-16 住友電気工業株式会社 Iii族窒化物半導体素子、エピタキシャル基板、及びiii族窒化物半導体素子を作製する方法
US8907359B2 (en) 2008-10-21 2014-12-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic semiconductor component
CN107188112A (zh) * 2017-04-14 2017-09-22 南京邮电大学 一种基于硅基氮化物的可变光分布器件及其制备方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010017148A1 (en) 2008-08-04 2010-02-11 Soraa, Inc. White light devices using non-polar or semipolar gallium containing materials and phosphors
JP2010087218A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物半導体からなる発光素子およびその製造方法
JP4815013B2 (ja) 2009-04-09 2011-11-16 パナソニック株式会社 窒化物系半導体発光素子、照明装置、液晶表示装置および照明装置の製造方法
US9293667B2 (en) 2010-08-19 2016-03-22 Soraa, Inc. System and method for selected pump LEDs with multiple phosphors
US8933644B2 (en) 2009-09-18 2015-01-13 Soraa, Inc. LED lamps with improved quality of light
JP2011077351A (ja) 2009-09-30 2011-04-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光素子
CN102648535A (zh) 2009-12-09 2012-08-22 松下电器产业株式会社 氮化物系半导体发光元件、照明装置、液晶显示装置以及照明装置的制造方法
US20110215348A1 (en) * 2010-02-03 2011-09-08 Soraa, Inc. Reflection Mode Package for Optical Devices Using Gallium and Nitrogen Containing Materials
KR101011757B1 (ko) * 2010-04-09 2011-02-07 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자의 제조방법 및 발광 소자 패키지
US9236530B2 (en) 2011-04-01 2016-01-12 Soraa, Inc. Miscut bulk substrates
US9646827B1 (en) 2011-08-23 2017-05-09 Soraa, Inc. Method for smoothing surface of a substrate containing gallium and nitrogen

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002232078A (ja) * 2001-02-01 2002-08-16 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザ装置およびその製造方法
JP2002305327A (ja) * 2001-04-09 2002-10-18 Sharp Corp 窒化物系半導体発光素子
WO2005112123A2 (en) * 2004-05-10 2005-11-24 The Regents Of The University Of California Fabrication of nonpolar indium gallium nitride thin films, heterostructures and devices by metalorganic chemical vapor deposition
JP2006196490A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Sony Corp ＧａＮ系半導体発光素子及びその製造方法
JP2006295132A (ja) * 2005-03-14 2006-10-26 Toshiba Corp 発光装置
JP2006294697A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光素子およびその製造方法
JP2006315947A (ja) * 2005-04-11 2006-11-24 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体ウエハ及びその製造方法
JP2007234918A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Toyoda Gosei Co Ltd 半導体発光素子

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002232078A (ja) * 2001-02-01 2002-08-16 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザ装置およびその製造方法
JP2002305327A (ja) * 2001-04-09 2002-10-18 Sharp Corp 窒化物系半導体発光素子
WO2005112123A2 (en) * 2004-05-10 2005-11-24 The Regents Of The University Of California Fabrication of nonpolar indium gallium nitride thin films, heterostructures and devices by metalorganic chemical vapor deposition
JP2006196490A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Sony Corp ＧａＮ系半導体発光素子及びその製造方法
JP2006295132A (ja) * 2005-03-14 2006-10-26 Toshiba Corp 発光装置
JP2006294697A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光素子およびその製造方法
JP2006315947A (ja) * 2005-04-11 2006-11-24 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体ウエハ及びその製造方法
JP2007234918A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Toyoda Gosei Co Ltd 半導体発光素子

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010027924A (ja) * 2008-07-22 2010-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Ｉｉｉ族窒化物発光ダイオード
US8907359B2 (en) 2008-10-21 2014-12-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic semiconductor component
WO2010103674A1 (ja) * 2009-03-11 2010-09-16 住友電気工業株式会社 Iii族窒化物半導体素子、エピタキシャル基板、及びiii族窒化物半導体素子を作製する方法
US7851821B2 (en) 2009-03-11 2010-12-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride semiconductor device, epitaxial substrate, and method of fabricating group III nitride semiconductor device
US8053806B2 (en) 2009-03-11 2011-11-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride semiconductor device and epitaxial substrate
US8207556B2 (en) 2009-03-11 2012-06-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride semiconductor device and epitaxial substrate
US8304269B2 (en) 2009-03-11 2012-11-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of fabricating group III nitride semiconductor device
CN107188112A (zh) * 2017-04-14 2017-09-22 南京邮电大学 一种基于硅基氮化物的可变光分布器件及其制备方法
CN107188112B (zh) * 2017-04-14 2019-10-01 南京邮电大学 一种基于硅基氮化物的可变光分布器件及其制备方法

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