JP2000031534A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体発光素子及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2000031534A JP2000031534A JP34939198A JP34939198A JP2000031534A JP 2000031534 A JP2000031534 A JP 2000031534A JP 34939198 A JP34939198 A JP 34939198A JP 34939198 A JP34939198 A JP 34939198A JP 2000031534 A JP2000031534 A JP 2000031534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor region
- substrate
- light emitting
- titanium nitride
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費電力及び動作電圧の低い半導体発光素子
の低コスト化が困難であった。 【解決手段】 シリコンから成る低抵抗性基板１１の上
に窒化チタン膜１２を設ける。窒化チタン膜１２の上に
窒化ガリウムから成るｎ形半導体領域１４、窒化ガリウ
ムインジウムからなる活性層１５、窒化ガリウムから成
るｐ形半導体領域１６を順次に形成する。ｐ形半導体領
域１６のアノード電極１８を設け、低抵抗性基板１１に
カソード電極１９を設ける。
の低コスト化が困難であった。 【解決手段】 シリコンから成る低抵抗性基板１１の上
に窒化チタン膜１２を設ける。窒化チタン膜１２の上に
窒化ガリウムから成るｎ形半導体領域１４、窒化ガリウ
ムインジウムからなる活性層１５、窒化ガリウムから成
るｐ形半導体領域１６を順次に形成する。ｐ形半導体領
域１６のアノード電極１８を設け、低抵抗性基板１１に
カソード電極１９を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は窒化ガリウム系化合
物半導体を用いた半導体発光素子及びその製造方法に関
する。
物半導体を用いた半導体発光素子及びその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＮ、ＧａＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、Ｉｎ
ＧａＡｌＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体を用いた青
色発光素子（青色発光ダイオード）は公知である。この
種の発光素子は、一般に窒化ガリウム系化合物半導体が
サファイアから成る絶縁性基板上に形成されており、一
対の電極が素子の上面に配置された構造を有する。即
ち、従来の発光素子は図１に示すように、サファイアか
ら成る絶縁性基板１、この絶縁性基板１の一方の主面
（上面）に周知のエピタキシャル成長法によって形成さ
れた窒化ガリウム系化合物半導体（例えばＧａＮ）から
成るｎ形半導体領域２、このｎ形半導体領域２の上にエ
ピタキシャル成長法によって形成された窒化ガリウム系
化合物半導体（例えばＩｎＧａＮ）から成る活性層３、
及びこの活性層３の上にエピタキシャル成長法によって
形成されたＰ形半導体領域４を備えた半導体基体５と、
この半導体基体５の一方の主面（上面）においてｎ形半
導体領域２に接続されたカソード電極６と、ｐ形半導体
領域４に電気的に接続されたアノード電極７とから成
る。図１の発光素子は絶縁性基板１の他方の主面（下
面）が回路基板やリードフレームに固着され、活性層３
にて生じた光は半導体基体５の一方の主面側に導かれ、
この一方の主面のうち電極６、７の形成されていない領
域から外部に放出される。
ＧａＡｌＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体を用いた青
色発光素子（青色発光ダイオード）は公知である。この
種の発光素子は、一般に窒化ガリウム系化合物半導体が
サファイアから成る絶縁性基板上に形成されており、一
対の電極が素子の上面に配置された構造を有する。即
ち、従来の発光素子は図１に示すように、サファイアか
ら成る絶縁性基板１、この絶縁性基板１の一方の主面
（上面）に周知のエピタキシャル成長法によって形成さ
れた窒化ガリウム系化合物半導体（例えばＧａＮ）から
成るｎ形半導体領域２、このｎ形半導体領域２の上にエ
ピタキシャル成長法によって形成された窒化ガリウム系
化合物半導体（例えばＩｎＧａＮ）から成る活性層３、
及びこの活性層３の上にエピタキシャル成長法によって
形成されたＰ形半導体領域４を備えた半導体基体５と、
この半導体基体５の一方の主面（上面）においてｎ形半
導体領域２に接続されたカソード電極６と、ｐ形半導体
領域４に電気的に接続されたアノード電極７とから成
る。図１の発光素子は絶縁性基板１の他方の主面（下
面）が回路基板やリードフレームに固着され、活性層３
にて生じた光は半導体基体５の一方の主面側に導かれ、
この一方の主面のうち電極６、７の形成されていない領
域から外部に放出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図１の発光
素子は周知のように多数の素子の作り込まれたウエハを
ダイシング、スクライビング、へき開等によって切り出
して製作される。この時、サファイアから成る絶縁性基
板１は硬度が高いため、このダイシングを良好に且つ生
産性良く行うことが困難であった。また、サファイアは
高価であるため、材料コストの面においても問題があっ
た。また、サファイアから成る基板１は絶縁体であるた
め、上記のように半導体基体５の一方の主面に一対の電
極６、７を形成しなければならず、半導体基体５の面積
（チップ面積）が比較的大きくなり、その分コストが高
くなった。また、図１の発光素子では、ｎ形半導体領域
２の水平方向に電流を流すことになるが、このｎ形半導
体領域２は厚さが４〜５μｍ程度の肉薄層であるため水
平方向における電流通路の抵抗はかなり大きなものとな
り、図１の発光素子では、消費電力及び動作電圧が比較
的大きくなった。更に、このｎ形半導体領域２の電流通
路となる肉薄部分はこの上面に形成された活性層３及び
ｐ形半導体領域４をエッチングによって削り取って形成
されるため、エッチングの精度を考慮してｎ形半導体領
域２は予め若干肉厚に形成しておく必要があり、ｎ形半
導体領域２のエピタキシャル成長の時間が長くなり、生
産性、コスト面で不利である。また、図１の発光素子に
おいて、絶縁性基板１の代りにシリコンカーバイド（Ｓ
ｉＣ）から成る導電性基板を用いた発光素子が知られて
いる。この発光素子によれば電流を半導体基体５の縦方
向に流すことができるため、電極６を基体５の下面に形
成でき、またｎ形半導体領域２を上面に露出するために
基体５の一部を除去する必要もない。このため、図１の
発光素子に比べると、チップ面積の縮小が図られるこ
と、へき開によりウエハの分離が簡単化する等の利点は
あるが、ＳｉＣはサファイアよりも一段と高価であるた
め低コスト化は更に困難である。また、ＳｉＣ基板とそ
の上のｎ形半導体領域との低抵抗接触を良好に形成でき
ず、消費電力及び動作電圧は図１の発光素子と同様に比
較的高い。
素子は周知のように多数の素子の作り込まれたウエハを
ダイシング、スクライビング、へき開等によって切り出
して製作される。この時、サファイアから成る絶縁性基
板１は硬度が高いため、このダイシングを良好に且つ生
産性良く行うことが困難であった。また、サファイアは
高価であるため、材料コストの面においても問題があっ
た。また、サファイアから成る基板１は絶縁体であるた
め、上記のように半導体基体５の一方の主面に一対の電
極６、７を形成しなければならず、半導体基体５の面積
（チップ面積）が比較的大きくなり、その分コストが高
くなった。また、図１の発光素子では、ｎ形半導体領域
２の水平方向に電流を流すことになるが、このｎ形半導
体領域２は厚さが４〜５μｍ程度の肉薄層であるため水
平方向における電流通路の抵抗はかなり大きなものとな
り、図１の発光素子では、消費電力及び動作電圧が比較
的大きくなった。更に、このｎ形半導体領域２の電流通
路となる肉薄部分はこの上面に形成された活性層３及び
ｐ形半導体領域４をエッチングによって削り取って形成
されるため、エッチングの精度を考慮してｎ形半導体領
域２は予め若干肉厚に形成しておく必要があり、ｎ形半
導体領域２のエピタキシャル成長の時間が長くなり、生
産性、コスト面で不利である。また、図１の発光素子に
おいて、絶縁性基板１の代りにシリコンカーバイド（Ｓ
ｉＣ）から成る導電性基板を用いた発光素子が知られて
いる。この発光素子によれば電流を半導体基体５の縦方
向に流すことができるため、電極６を基体５の下面に形
成でき、またｎ形半導体領域２を上面に露出するために
基体５の一部を除去する必要もない。このため、図１の
発光素子に比べると、チップ面積の縮小が図られるこ
と、へき開によりウエハの分離が簡単化する等の利点は
あるが、ＳｉＣはサファイアよりも一段と高価であるた
め低コスト化は更に困難である。また、ＳｉＣ基板とそ
の上のｎ形半導体領域との低抵抗接触を良好に形成でき
ず、消費電力及び動作電圧は図１の発光素子と同様に比
較的高い。
【０００４】そこで、本発明の目的は、生産性、コス
ト、性能の向上等を図ることができる半導体発光素子及
びその製造方法を提供することにある。
ト、性能の向上等を図ることができる半導体発光素子及
びその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、低抵抗性基板と、前記
低抵抗性基板の一方の主面上に形成された窒化チタン膜
と、前記窒化チタン膜の上に形成されており且つ窒化ガ
リウム又は窒素とガリウムを含む窒化ガリウム系化合物
から成る第１の導電形の第１の半導体領域と、前記第１
の半導体領域の上に形成されており且つ窒化ガリウム又
は窒素とガリウムを含む窒化ガリウム系化合物から成り
且つ前記第１の導電形と反対の第２の導電形を有してい
る第２の半導体領域と、前記第２の半導体領域の表面の
一部に形成された第１の電極と、前記低抵抗性基板の他
方の主面に形成された第２の電極とを備えていることを
特徴とする半導体発光素子に係わるものである。なお、
請求項２に示すように、窒化チタン膜、第１及び第２の
半導体領域は抵抗性基板上に結晶方位を配向させて成長
させたものであることが望ましい。また、請求項３に示
すように低抵抗性基板を第１の半導体領域よりも不純物
濃度の高い半導体基板とすることが望ましい。また、請
求項４に示すように低抵抗性基板は、Ｓｉ単結晶である
ことが望ましい。また、請求項５に示すように窒化チタ
ン膜は導電性または低抵抗性の膜である事が望ましい。
また、請求項６に示すように窒化チタン膜の膜厚は５０
〜２０００オングストロ−ムであることが望ましい。ま
た、請求項７に示すように窒化チタン膜は光反射膜であ
ることが望ましい。また、請求項８に示すように活性層
を設けることが望ましい。また、請求項９に示すように
シリコン単結晶基板に水素終端処理を施したものに反応
性スパッタリング法で窒化チタン膜を形成することが望
ましい。
目的を達成するための本発明は、低抵抗性基板と、前記
低抵抗性基板の一方の主面上に形成された窒化チタン膜
と、前記窒化チタン膜の上に形成されており且つ窒化ガ
リウム又は窒素とガリウムを含む窒化ガリウム系化合物
から成る第１の導電形の第１の半導体領域と、前記第１
の半導体領域の上に形成されており且つ窒化ガリウム又
は窒素とガリウムを含む窒化ガリウム系化合物から成り
且つ前記第１の導電形と反対の第２の導電形を有してい
る第２の半導体領域と、前記第２の半導体領域の表面の
一部に形成された第１の電極と、前記低抵抗性基板の他
方の主面に形成された第２の電極とを備えていることを
特徴とする半導体発光素子に係わるものである。なお、
請求項２に示すように、窒化チタン膜、第１及び第２の
半導体領域は抵抗性基板上に結晶方位を配向させて成長
させたものであることが望ましい。また、請求項３に示
すように低抵抗性基板を第１の半導体領域よりも不純物
濃度の高い半導体基板とすることが望ましい。また、請
求項４に示すように低抵抗性基板は、Ｓｉ単結晶である
ことが望ましい。また、請求項５に示すように窒化チタ
ン膜は導電性または低抵抗性の膜である事が望ましい。
また、請求項６に示すように窒化チタン膜の膜厚は５０
〜２０００オングストロ−ムであることが望ましい。ま
た、請求項７に示すように窒化チタン膜は光反射膜であ
ることが望ましい。また、請求項８に示すように活性層
を設けることが望ましい。また、請求項９に示すように
シリコン単結晶基板に水素終端処理を施したものに反応
性スパッタリング法で窒化チタン膜を形成することが望
ましい。
【０００６】
【発明の効果】各請求項の発明によれば、発光部を構成
する第１及び第２の半導体領域が、低抵抗性基板と窒化
チタン膜によって支持されているので、第２の半導体領
域と第２の電極との間を低抵抗化することができ、消費
電力の低減及び動作電圧の低減が可能になる。請求項２
の発明によれば、第１及び第２の半導体領域の結晶性を
良好にできる。請求項３の発明及び請求項５の発明によ
れば、消費電力及び動作電圧の低減化が良好に達成され
る。請求項４の発明によれば、生産性の向上及びコスト
の削減を図ることができる。請求項６の発明によれば、
第１及び第２の半導体領域の結晶方位の配向を低抵抗性
基板の結晶方位の配向に良好に揃えることができる。請
求項７の発明によれば、光の取り出し効率の向上を図る
ことができる。請求項８の発明によれば、活性層によっ
て発光効率を高めることができる。また、請求項９の方
法によれば、シリコン単結晶基板と窒化チタン膜との間
にＴｉシリサイド膜が成長することを防ぎ、シリコン低
抵抗性基板と第１の半導体領域との配向性を良好に揃え
ることができる。
する第１及び第２の半導体領域が、低抵抗性基板と窒化
チタン膜によって支持されているので、第２の半導体領
域と第２の電極との間を低抵抗化することができ、消費
電力の低減及び動作電圧の低減が可能になる。請求項２
の発明によれば、第１及び第２の半導体領域の結晶性を
良好にできる。請求項３の発明及び請求項５の発明によ
れば、消費電力及び動作電圧の低減化が良好に達成され
る。請求項４の発明によれば、生産性の向上及びコスト
の削減を図ることができる。請求項６の発明によれば、
第１及び第２の半導体領域の結晶方位の配向を低抵抗性
基板の結晶方位の配向に良好に揃えることができる。請
求項７の発明によれば、光の取り出し効率の向上を図る
ことができる。請求項８の発明によれば、活性層によっ
て発光効率を高めることができる。また、請求項９の方
法によれば、シリコン単結晶基板と窒化チタン膜との間
にＴｉシリサイド膜が成長することを防ぎ、シリコン低
抵抗性基板と第１の半導体領域との配向性を良好に揃え
ることができる。
【０００７】
【実施形態及び実施例】次に、図２及び図３を参照して
本発明の実施形態及び実施例に係る半導体発光素子とし
ての窒化ガリウム系化合物半導体青色発光ダイオードを
説明する。図２及び図３に示す本発明の実施例に従う青
色発光ダイオードは、シリコン半導体から成る低抵抗性
半導体基板（以下、低抵抗性基板という）１１、窒化チ
タン膜１２、ＧａＮ（窒化ガリウム）から成る第１の半
導体領域としてのｎ形半導体領域１４、ｐ形のＩｎＧａ
Ｎ（窒化ガリウムインジウム）から成る活性層１５、及
び第２の半導体領域のとしてのＧａＮ（窒化ガリウム）
から成るｐ形半導体領域１６を順次に積層した構成の板
状基体１７と、この基体１７の一方の主面（上面）即ち
ｐ形半導体領域１６に電気的に接続されたアノード電極
１８と、基体１７の他方の主面（下面）即ち低抵抗性基
板１１に電気的に接続されたカソード電極１９とを備え
ている。なお、窒化チタン膜１２，ｎ形半導体領域１
４、活性層１５、及びｐ形半導体領域１６は低抵抗性基
板１１の上に順次にそれぞれの結晶方位の配向を揃えて
成長させたものである。
本発明の実施形態及び実施例に係る半導体発光素子とし
ての窒化ガリウム系化合物半導体青色発光ダイオードを
説明する。図２及び図３に示す本発明の実施例に従う青
色発光ダイオードは、シリコン半導体から成る低抵抗性
半導体基板（以下、低抵抗性基板という）１１、窒化チ
タン膜１２、ＧａＮ（窒化ガリウム）から成る第１の半
導体領域としてのｎ形半導体領域１４、ｐ形のＩｎＧａ
Ｎ（窒化ガリウムインジウム）から成る活性層１５、及
び第２の半導体領域のとしてのＧａＮ（窒化ガリウム）
から成るｐ形半導体領域１６を順次に積層した構成の板
状基体１７と、この基体１７の一方の主面（上面）即ち
ｐ形半導体領域１６に電気的に接続されたアノード電極
１８と、基体１７の他方の主面（下面）即ち低抵抗性基
板１１に電気的に接続されたカソード電極１９とを備え
ている。なお、窒化チタン膜１２，ｎ形半導体領域１
４、活性層１５、及びｐ形半導体領域１６は低抵抗性基
板１１の上に順次にそれぞれの結晶方位の配向を揃えて
成長させたものである。
【０００８】低抵抗性基板１１は、ｎ形導電形不純物と
して例えばＡｓ（ヒ素）が５×１０18ｃｍ-3〜５×１０
19ｃｍ-3程度の高濃度で導入された（１１１）面のｎ+
形のシリコン単結晶基板から成り、その抵抗率は０．０
０１Ω・ｃｍ〜０．０１Ω・ｃｍ程度であって、実質的
に導電体と呼ぶこともできるものである。従って、この
低抵抗性基板１１と後述する窒化チタン膜１２とカソー
ド電極１９とを合せて発光ダイオードのカソード電極と
して機能する。なお、本実施例ではｐ形半導体領域１
４、活性層１５及びｐ形半導体領域１６から成る発光部
の支持体として機能するように低抵抗性基板１１の厚み
を約３５０μｍに設定した。
して例えばＡｓ（ヒ素）が５×１０18ｃｍ-3〜５×１０
19ｃｍ-3程度の高濃度で導入された（１１１）面のｎ+
形のシリコン単結晶基板から成り、その抵抗率は０．０
０１Ω・ｃｍ〜０．０１Ω・ｃｍ程度であって、実質的
に導電体と呼ぶこともできるものである。従って、この
低抵抗性基板１１と後述する窒化チタン膜１２とカソー
ド電極１９とを合せて発光ダイオードのカソード電極と
して機能する。なお、本実施例ではｐ形半導体領域１
４、活性層１５及びｐ形半導体領域１６から成る発光部
の支持体として機能するように低抵抗性基板１１の厚み
を約３５０μｍに設定した。
【０００９】低抵抗性基板１１の一方の主面全体を被覆
するように設けられた窒化チタン膜１２は周知の反応性
スパッタリング方法によって形成されたものである。こ
の窒化チタン膜１２を形成する際には、シリコン単結晶
の低抵抗性基板１１の表面に窒化チタン膜１２の形成工
程においてＴｉシリサイド膜が形成されることを防ぐた
めに水素終端処理を低抵抗性基板１１に施す。この水素
終端処理とはシリコン基板１１の表面のダングリングボ
ンド即ちシリコン４個の結合の手の内で結合に使用され
ないで余った手（ボンド）に水素を結合させるための処
理である。この水素終端処理は、例えば、低抵抗性基板
１１に周知のＲＣＡ洗浄とフッ酸洗浄とを施し、しかる
後脱イオン水の中でボイル即ち煮沸することによって行
う。なお、ＲＣＡ洗浄は、例えば、ＨＦとＨ2 Ｏとを１
対１００に混合した液によって基板１１を室温でウエッ
ト洗浄し、その後Ｈ2 Ｏにてリンスする方法で行うこと
が望ましい。これにより、低抵抗性基板１１の表面に露
出したシリコンのダングリングボンドに水素原子が結合
し、シリコンの酸化が比較的長時間にわたって防止され
る。次に、上述の水素終端処理を施した低抵抗性基板１
１の上に反応性スパッタリング方法（プラズマスパッタ
リング方法）で窒化チタン膜１２を形成する。この時、
低抵抗性基板１１の酸化が防止されているので、低抵抗
性基板１１と窒化チタン膜１２との間にＴｉシリサイド
膜が形成されることを防ぐことができる。もし、Ｔｉシ
リサイド膜が形成されると、Ｔｉシリサイド膜はアモル
ファス膜であるので、低抵抗性基板１１の配向性をその
上側のｎ形半導体領域１４に良好に伝えることができな
くなり、ｎ形半導体領域１４等の配向性と低抵抗性基板
１１の配向性とが不一致になる。本実施例では上述した
ように水素終端処理を低抵抗性基板１１に施すので、Ｔ
ｉシリサイドの問題は発生しない。窒化チタン膜１２を
形成する時には、水素終端処理済の低抵抗性基板１１を
窒素（Ｎ2 ）とアルゴン（Ａr ）の混合ガスの雰囲気中
に置き、チタンから成るタ−ゲットをスパッタリングし
て、チタンとガス中の窒素とを反応させてその化合物で
ある窒化チタンを低抵抗性基板１１の一方の主面に堆積
させる。窒化チタン膜１２はこの反応性スパッタリング
方法以外の方法によって形成することもできる。例えば
タ−ゲットに窒化チタンを使用したスパッタリング方法
や、チタンから成る金属膜を低抵抗性基板１１の一方の
主面にスパッタリング方法等で形成した後にこの金属膜
をＮＨ3 の雰囲気中の熱処理で窒化させる方法を用いて
も形成することができる。窒化チタン（ＴｉＮ）は、低
抵抗性基板１１を構成する単結晶シリコンと同様に立方
晶系の結晶構造を有する。このため、窒化チタン膜１２
は、下側の低抵抗性基板１１の結晶方位を良好に引きつ
いで＜１１１＞方向に良好に配向する。窒化チタン膜１
２は、比抵抗が２５〜２５０μΩｃｍである。本実施例
では窒化チタン膜１２の膜厚を５０〜２０００オングス
トロ−ムの範囲に設定した。このため、窒化チタン膜１
２は導電膜あるいは低抵抗膜となっており、下方の低抵
抗性基板１１及び後述のｎ形半導体領域１４と低抵抗性
接触する。
するように設けられた窒化チタン膜１２は周知の反応性
スパッタリング方法によって形成されたものである。こ
の窒化チタン膜１２を形成する際には、シリコン単結晶
の低抵抗性基板１１の表面に窒化チタン膜１２の形成工
程においてＴｉシリサイド膜が形成されることを防ぐた
めに水素終端処理を低抵抗性基板１１に施す。この水素
終端処理とはシリコン基板１１の表面のダングリングボ
ンド即ちシリコン４個の結合の手の内で結合に使用され
ないで余った手（ボンド）に水素を結合させるための処
理である。この水素終端処理は、例えば、低抵抗性基板
１１に周知のＲＣＡ洗浄とフッ酸洗浄とを施し、しかる
後脱イオン水の中でボイル即ち煮沸することによって行
う。なお、ＲＣＡ洗浄は、例えば、ＨＦとＨ2 Ｏとを１
対１００に混合した液によって基板１１を室温でウエッ
ト洗浄し、その後Ｈ2 Ｏにてリンスする方法で行うこと
が望ましい。これにより、低抵抗性基板１１の表面に露
出したシリコンのダングリングボンドに水素原子が結合
し、シリコンの酸化が比較的長時間にわたって防止され
る。次に、上述の水素終端処理を施した低抵抗性基板１
１の上に反応性スパッタリング方法（プラズマスパッタ
リング方法）で窒化チタン膜１２を形成する。この時、
低抵抗性基板１１の酸化が防止されているので、低抵抗
性基板１１と窒化チタン膜１２との間にＴｉシリサイド
膜が形成されることを防ぐことができる。もし、Ｔｉシ
リサイド膜が形成されると、Ｔｉシリサイド膜はアモル
ファス膜であるので、低抵抗性基板１１の配向性をその
上側のｎ形半導体領域１４に良好に伝えることができな
くなり、ｎ形半導体領域１４等の配向性と低抵抗性基板
１１の配向性とが不一致になる。本実施例では上述した
ように水素終端処理を低抵抗性基板１１に施すので、Ｔ
ｉシリサイドの問題は発生しない。窒化チタン膜１２を
形成する時には、水素終端処理済の低抵抗性基板１１を
窒素（Ｎ2 ）とアルゴン（Ａr ）の混合ガスの雰囲気中
に置き、チタンから成るタ−ゲットをスパッタリングし
て、チタンとガス中の窒素とを反応させてその化合物で
ある窒化チタンを低抵抗性基板１１の一方の主面に堆積
させる。窒化チタン膜１２はこの反応性スパッタリング
方法以外の方法によって形成することもできる。例えば
タ−ゲットに窒化チタンを使用したスパッタリング方法
や、チタンから成る金属膜を低抵抗性基板１１の一方の
主面にスパッタリング方法等で形成した後にこの金属膜
をＮＨ3 の雰囲気中の熱処理で窒化させる方法を用いて
も形成することができる。窒化チタン（ＴｉＮ）は、低
抵抗性基板１１を構成する単結晶シリコンと同様に立方
晶系の結晶構造を有する。このため、窒化チタン膜１２
は、下側の低抵抗性基板１１の結晶方位を良好に引きつ
いで＜１１１＞方向に良好に配向する。窒化チタン膜１
２は、比抵抗が２５〜２５０μΩｃｍである。本実施例
では窒化チタン膜１２の膜厚を５０〜２０００オングス
トロ−ムの範囲に設定した。このため、窒化チタン膜１
２は導電膜あるいは低抵抗膜となっており、下方の低抵
抗性基板１１及び後述のｎ形半導体領域１４と低抵抗性
接触する。
【００１０】窒化チタン膜１２の上面に設けられたｎ形
半導体領域１４、活性層１５及びｐ形半導体領域１６は
周知のＭＯＣＶＤ法（有機金属化学気相成長方法）によ
って順次連続的に形成されたものである。即ち、上面に
窒化チタン膜１２の形成された低抵抗性基板１１をＭＯ
ＣＶＤ装置の反応室内に配置して、反応室内にまずトリ
メチルガリウムガス（以下、ＴＭＧガスという）、ＮＨ
3 （アンモニア）ガス、ＳｉＨ4 （シラン）ガスを供給
して窒化チタン膜１２の上面にｎ形半導体領域１４を形
成する。ここで、シランガスは形成膜中にｎ形不純物と
してのＳｉを導入するためのものである。本実施例では
窒化チタン膜１２の形成された低抵抗性基板１１の加熱
温度を１０４０℃とした後、ＴＭＧガスの流量即ちＧａ
の供給量を約４．３μmol ／分、ＮＨ3 ガスの流量即ち
ＮＨ3 の供給量を約５３．６ｍmol ／分、シランガスの
流量即ちＳｉの供給量を約１．５ｎmol ／分とした。ま
た、本実施例では、ｎ形半導体領域１４の厚みを約２μ
ｍとした。図１の従来の発光ダイオードのｎ形半導体領
域２の厚みは約４．０〜５．０μｍであるから、これに
比べて図２の本実施例のｎ形半導体領域１４はかなり肉
薄に形成されている。また、ｎ形半導体領域１４の不純
物濃度は約３×１０18ｃｍ-3であり、低抵抗性基板１１
の不純物濃度よりは十分に低い。尚、本実施例によれば
窒化チタン膜１２の触媒効果により、比較的低温で成長
させる緩衝層を介さずに比較的高温でこのｎ形半導体層
１４を金属層１３の上面に直接に形成することが可能に
なる。
半導体領域１４、活性層１５及びｐ形半導体領域１６は
周知のＭＯＣＶＤ法（有機金属化学気相成長方法）によ
って順次連続的に形成されたものである。即ち、上面に
窒化チタン膜１２の形成された低抵抗性基板１１をＭＯ
ＣＶＤ装置の反応室内に配置して、反応室内にまずトリ
メチルガリウムガス（以下、ＴＭＧガスという）、ＮＨ
3 （アンモニア）ガス、ＳｉＨ4 （シラン）ガスを供給
して窒化チタン膜１２の上面にｎ形半導体領域１４を形
成する。ここで、シランガスは形成膜中にｎ形不純物と
してのＳｉを導入するためのものである。本実施例では
窒化チタン膜１２の形成された低抵抗性基板１１の加熱
温度を１０４０℃とした後、ＴＭＧガスの流量即ちＧａ
の供給量を約４．３μmol ／分、ＮＨ3 ガスの流量即ち
ＮＨ3 の供給量を約５３．６ｍmol ／分、シランガスの
流量即ちＳｉの供給量を約１．５ｎmol ／分とした。ま
た、本実施例では、ｎ形半導体領域１４の厚みを約２μ
ｍとした。図１の従来の発光ダイオードのｎ形半導体領
域２の厚みは約４．０〜５．０μｍであるから、これに
比べて図２の本実施例のｎ形半導体領域１４はかなり肉
薄に形成されている。また、ｎ形半導体領域１４の不純
物濃度は約３×１０18ｃｍ-3であり、低抵抗性基板１１
の不純物濃度よりは十分に低い。尚、本実施例によれば
窒化チタン膜１２の触媒効果により、比較的低温で成長
させる緩衝層を介さずに比較的高温でこのｎ形半導体層
１４を金属層１３の上面に直接に形成することが可能に
なる。
【００１１】続いて、低抵抗性基板１１の加熱温度を８
００℃とし、反応室内にＴＭＧガス、アンモニアガスに
加えてトリメチルインジウムガス（以下、ＴＭＩガスと
いう）とビスシクロペンタジェニルマグネシウムガス
（以下、Ｃｐ2 Ｍｇガスという）を供給してｎ形半導体
領域１４の上面にｐ形ＩｎＧａＮから成る活性層１５を
形成する。ここで、Ｃｐ2 Ｍｇガスは形成膜中にｐ形導
電形の不純物としてのＭｇを導入するためのものであ
る。本実施例では、ＴＭＧガスの流量を約１．１μmol
／分、ＮＨ3 ガスの流量を約６７ｍmol ／分、ＴＭＩガ
スの流量即ちＩｎの供給量を約４．５μmol ／分、Ｇｐ
2 Ｍｇガスの流量即ちＭｇの供給量を約１２ｎmol ／分
とした。また、活性層１５の厚みは図１の発光ダイオー
ドの活性層３の厚みと同様に約２０オングストロ−ムと
した。なお、活性層１５の不純物濃度は約３×１０17ｃ
ｍ-3である。
００℃とし、反応室内にＴＭＧガス、アンモニアガスに
加えてトリメチルインジウムガス（以下、ＴＭＩガスと
いう）とビスシクロペンタジェニルマグネシウムガス
（以下、Ｃｐ2 Ｍｇガスという）を供給してｎ形半導体
領域１４の上面にｐ形ＩｎＧａＮから成る活性層１５を
形成する。ここで、Ｃｐ2 Ｍｇガスは形成膜中にｐ形導
電形の不純物としてのＭｇを導入するためのものであ
る。本実施例では、ＴＭＧガスの流量を約１．１μmol
／分、ＮＨ3 ガスの流量を約６７ｍmol ／分、ＴＭＩガ
スの流量即ちＩｎの供給量を約４．５μmol ／分、Ｇｐ
2 Ｍｇガスの流量即ちＭｇの供給量を約１２ｎmol ／分
とした。また、活性層１５の厚みは図１の発光ダイオー
ドの活性層３の厚みと同様に約２０オングストロ−ムと
した。なお、活性層１５の不純物濃度は約３×１０17ｃ
ｍ-3である。
【００１２】続いて、低抵抗性基板１１の加熱温度を１
０４０℃とし、反応室内にＴＭＧガス、アンモニアガス
及びＣｐ2 Ｍｇガスを供給して活性層１５の上面にｐ形
ＧａＮから成るｐ形半導体領域１６を形成する。本実施
例では、この時のＴＭＧガスの流量を約４．３μmol ／
分、アンモニアガスの流量を約５３．６μmol ／分、Ｃ
ｐ2 Ｍｇガスの流量を約０．１２μmol ／分とした。ま
た、ｐ形半導体領域１６の厚みは図１の発光ダイオード
のｐ形半導体領域４の厚みと同様に約０．５μｍとし
た。なお、ｐ形半導体領域１６の不純物濃度は約３×１
０18ｃｍ-3である。
０４０℃とし、反応室内にＴＭＧガス、アンモニアガス
及びＣｐ2 Ｍｇガスを供給して活性層１５の上面にｐ形
ＧａＮから成るｐ形半導体領域１６を形成する。本実施
例では、この時のＴＭＧガスの流量を約４．３μmol ／
分、アンモニアガスの流量を約５３．６μmol ／分、Ｃ
ｐ2 Ｍｇガスの流量を約０．１２μmol ／分とした。ま
た、ｐ形半導体領域１６の厚みは図１の発光ダイオード
のｐ形半導体領域４の厚みと同様に約０．５μｍとし
た。なお、ｐ形半導体領域１６の不純物濃度は約３×１
０18ｃｍ-3である。
【００１３】上記のＭＯＣＶＤ成長方法によれば、窒化
チタン膜１２の上面にこの窒化チタン膜１２の結晶方位
に対してｎ形半導体領域１４、活性層１５及びｐ形半導
体領域１６の結晶方位を揃えて形成することができる。
単結晶シリコン基板から成る低抵抗性基板１１の結晶方
位を良好に引き継いでいる窒化チタン膜１２の上にこれ
を核としてｎ形半導体領域１４、活性層１５及びｐ形半
導体領域１６が順次にエピタキシャル成長される。
チタン膜１２の上面にこの窒化チタン膜１２の結晶方位
に対してｎ形半導体領域１４、活性層１５及びｐ形半導
体領域１６の結晶方位を揃えて形成することができる。
単結晶シリコン基板から成る低抵抗性基板１１の結晶方
位を良好に引き継いでいる窒化チタン膜１２の上にこれ
を核としてｎ形半導体領域１４、活性層１５及びｐ形半
導体領域１６が順次にエピタキシャル成長される。
【００１４】第１の電極としてのアノード電極１８は、
例えばニッケルと金を周知の真空蒸着法等によって半導
体基体１７の上面に付着させることによって形成し、ｐ
形半導体領域１６の表面に低抵抗接触させる。このアノ
ード電極１８は図３に示すように円形の平面形状を有し
ており、半導体基体１７の上面のほぼ中央に配置されて
いる。半導体基体１７の上面のうち、アノード電極１８
の形成されていない領域２０は、光取り出し領域として
機能する。
例えばニッケルと金を周知の真空蒸着法等によって半導
体基体１７の上面に付着させることによって形成し、ｐ
形半導体領域１６の表面に低抵抗接触させる。このアノ
ード電極１８は図３に示すように円形の平面形状を有し
ており、半導体基体１７の上面のほぼ中央に配置されて
いる。半導体基体１７の上面のうち、アノード電極１８
の形成されていない領域２０は、光取り出し領域として
機能する。
【００１５】第２の電極としてのカソード電極１９は、
半導体基体１７の上面に形成せずに、例えばチタンとア
ルミニウムを周知の真空蒸着法等によって半導体基体１
７の下面に形成し、低抵抗性基板１１の下面全体に低抵
抗接触させる。
半導体基体１７の上面に形成せずに、例えばチタンとア
ルミニウムを周知の真空蒸着法等によって半導体基体１
７の下面に形成し、低抵抗性基板１１の下面全体に低抵
抗接触させる。
【００１６】図２の青色発光ダイオードを外部装置に取
付ける時には、例えばカソード電極１９を回路基板等の
外部電極に対して半田又は導電性接着剤で固着し、アノ
ード電極１８を周知のワイヤボンディング方法によって
外部電極に対してワイヤで電気的に接続する。
付ける時には、例えばカソード電極１９を回路基板等の
外部電極に対して半田又は導電性接着剤で固着し、アノ
ード電極１８を周知のワイヤボンディング方法によって
外部電極に対してワイヤで電気的に接続する。
【００１７】まず、本実施例の青色発光ダイオードで
は、サファイアに比べて著しく低コストであり加工性も
良いＳｉから成る基板を用い、且つそのチップ面積が小
さくなっていることに加えてｎ形半導体領域１４の肉薄
化も図られていることから材料コストと生産コストの削
減が高水準に達成される。このため、従来では他の発光
ダイオードに比べて高価であったＧａＮ系発光ダイオー
ドのコストの著しい低減が可能となるという利点を有す
る。また、アノード電極１８とカソード電極１９との間
に、アノード電極１８の電位がカソード電極１９の電位
よりも高い電圧（順方向電圧）を印加すると、アノード
電極１８とカソード電極１９との間に半導体基体１７の
厚み方向（縦方向）に順方向電流が流れる。このため、
図１の従来の発光ダイオードにおいてｎ形半導体領域２
で水平方向に流れた電流成分に相当するものが、図２の
ｎ形半導体領域１４に生じない。また、アノード電極１
８が半導体基体１７の上面のほぼ中央に配置されてお
り、カソード電極１９が半導体基体１７の下面の全面に
形成されているため、アノード電極１８からカソード電
極１９に流れる電流の経路を半導体基体１７の側面側に
まで広げることができる。この結果、消費電力及び動作
電圧を小さくすることが可能となる。更に、本実施例の
青色発光ダイオードでは、窒化チタン膜１２が反射板と
して機能すること等から光の外部取り出しが良好にな
り、発光輝度の向上も図１の発光ダイオ−ドに比べて遜
色なく実現されている。上記の作用効果を更に詳細に説
明する。図２の発光ダイオードのアノード電極１８とカ
ソード電極１９との間に順方向電圧を印加すると、活性
層１５にはそれぞれｐ形半導体領域１６からはホール、
ｎ形半導体領域１４からは電子が注入され、これらキャ
リアの再結合によって発光が生じる。活性層１５で生じ
た光は半導体基体１７の上面側即ちｐ形半導体領域１６
側と、半導体基体１７の下面側即ちｎ形半導体領域１４
側とに放射され、半導体基体１７の上面側に放射された
光は半導体基体１７の上面に形成された光取り出し領域
２０を通じて外部に放出される。また、活性層１５の下
方にはその全体にわたって窒化チタン膜１２が配置され
ており、この窒化チタン膜１２は反射率が５０％程度で
あるため活性層１５から半導体基体１７の下面側に放射
された光に対する反射板として良好に機能する。このた
め、活性層１５から下方に放射された光を活性層１５に
近い位置で上方に反射させることができ、減衰を最小限
に抑えて光を効率よく半導体基体１７の上面側に導いて
素子外部に導出させることができる。以上により、本実
施例の青色発光ダイオードによれば、光吸収性を有する
シリコンから成る低抵抗性基板１１を使用したにもかか
わらず、所望の発光輝度を得ることができる。また、実
施例の青色発光ダイオ−ドによれば、熱膨張係数の異な
るシリコンから成る抵抗性基板１１とＧａＮから成る半
導体領域１４、１５、１６との間に窒化チタン膜１２が
介在し、これが緩衝材として機能するため、熱膨張係数
差に起因するクラックが半導体領域１４、１５、１６に
生じることも防止される。
は、サファイアに比べて著しく低コストであり加工性も
良いＳｉから成る基板を用い、且つそのチップ面積が小
さくなっていることに加えてｎ形半導体領域１４の肉薄
化も図られていることから材料コストと生産コストの削
減が高水準に達成される。このため、従来では他の発光
ダイオードに比べて高価であったＧａＮ系発光ダイオー
ドのコストの著しい低減が可能となるという利点を有す
る。また、アノード電極１８とカソード電極１９との間
に、アノード電極１８の電位がカソード電極１９の電位
よりも高い電圧（順方向電圧）を印加すると、アノード
電極１８とカソード電極１９との間に半導体基体１７の
厚み方向（縦方向）に順方向電流が流れる。このため、
図１の従来の発光ダイオードにおいてｎ形半導体領域２
で水平方向に流れた電流成分に相当するものが、図２の
ｎ形半導体領域１４に生じない。また、アノード電極１
８が半導体基体１７の上面のほぼ中央に配置されてお
り、カソード電極１９が半導体基体１７の下面の全面に
形成されているため、アノード電極１８からカソード電
極１９に流れる電流の経路を半導体基体１７の側面側に
まで広げることができる。この結果、消費電力及び動作
電圧を小さくすることが可能となる。更に、本実施例の
青色発光ダイオードでは、窒化チタン膜１２が反射板と
して機能すること等から光の外部取り出しが良好にな
り、発光輝度の向上も図１の発光ダイオ−ドに比べて遜
色なく実現されている。上記の作用効果を更に詳細に説
明する。図２の発光ダイオードのアノード電極１８とカ
ソード電極１９との間に順方向電圧を印加すると、活性
層１５にはそれぞれｐ形半導体領域１６からはホール、
ｎ形半導体領域１４からは電子が注入され、これらキャ
リアの再結合によって発光が生じる。活性層１５で生じ
た光は半導体基体１７の上面側即ちｐ形半導体領域１６
側と、半導体基体１７の下面側即ちｎ形半導体領域１４
側とに放射され、半導体基体１７の上面側に放射された
光は半導体基体１７の上面に形成された光取り出し領域
２０を通じて外部に放出される。また、活性層１５の下
方にはその全体にわたって窒化チタン膜１２が配置され
ており、この窒化チタン膜１２は反射率が５０％程度で
あるため活性層１５から半導体基体１７の下面側に放射
された光に対する反射板として良好に機能する。このた
め、活性層１５から下方に放射された光を活性層１５に
近い位置で上方に反射させることができ、減衰を最小限
に抑えて光を効率よく半導体基体１７の上面側に導いて
素子外部に導出させることができる。以上により、本実
施例の青色発光ダイオードによれば、光吸収性を有する
シリコンから成る低抵抗性基板１１を使用したにもかか
わらず、所望の発光輝度を得ることができる。また、実
施例の青色発光ダイオ−ドによれば、熱膨張係数の異な
るシリコンから成る抵抗性基板１１とＧａＮから成る半
導体領域１４、１５、１６との間に窒化チタン膜１２が
介在し、これが緩衝材として機能するため、熱膨張係数
差に起因するクラックが半導体領域１４、１５、１６に
生じることも防止される。
【００１８】上述から明らかなように本実施例の青色発
光ダイオードは次の効果を有する。 （１） コストパフォーマンスに優れている。 （２） 生産性に優れている。 （３） 消費電力及び動作電圧を低くすることができ
る。
光ダイオードは次の効果を有する。 （１） コストパフォーマンスに優れている。 （２） 生産性に優れている。 （３） 消費電力及び動作電圧を低くすることができ
る。
【００１９】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 低抵抗性基板１１は生産性の向上、コストの削
減等においてシリコン半導体を使用することが望ましい
が、シリコン半導体以外の材料例えばＧａＰ、ＡｌＩｎ
Ｐ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＡｌＧａＩｎＰ等の化合物半導
体やＳｉＣ等も使用できる。ＳｉＣ等を使用した場合に
は、生産性向上、コスト削減の効果はシリコン半導体を
使用した場合に比べて損なわれるが、低抵抗体基板１１
の一方の主面に結晶性の良好な第１及び第２の半導体領
域１４、１６を形成できる効果は同様に得られる。な
お、低抵抗性基板１１がシリコン単結晶以外の材料から
成る場合であっても、表面が酸化しやすい場合には、請
求項９に示す水素終端処理を施すことが望ましい。 （２） 低抵抗性基板１１と窒化チタン膜１２との間に
チタンから成る金属膜が介在していても良い。また、窒
化チタン膜１２と第１の半導体領域１４との間に白金族
元素（Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ等）から成
る金属膜が介在していても良い。この場合も、実施例と
同様の効果を得ることができる。 （３） 図２の発光素子において第１の導電形がｎ形、
第２の導電形がｐ形であるが、これを逆にしてもよい。
即ち、低抵抗性基板１１、ｎ形半導体領域１４、活性層
１５、ｐ形半導体領域１６の導電形を反転してもよい。
また、図２のｐ形半導体領域１６の代りにｎ形ＧａＮを
形成すると、ｎ形ＧａＮはｐ形ＧａＮに比べてキャリア
移動度が極めて大きいので、電流通路を素子の外周側に
まで広げることができ、発光領域を広げることができ
る。 （４） 窒化チタン膜１２の厚みは下側のシリコン単結
晶の低抵抗性基板１１の結晶方位を上側のｎ形半導体領
域１４に良好に伝達できるように５０〜２０００オング
ストロームの範囲に設定するのが望ましい。５０オング
ストロームより薄いと窒化チタン膜１２が半導体領域１
４の成長のための核となって上側の半導体領域１４に下
側の単結晶シリコンの結晶方位を良好に伝えることが難
しくなり、一方、２０００オングストロームよりも厚く
なると、窒化チタン膜１２内の結晶方位が下側の単結晶
シリコンの方位と一致しなくなるため、同様に上側の半
導体領域１４に結晶方位を良好に伝達できなくなる。 （５） 第１の半導体領域としてのｎ形半導体領域１４
を不純物濃度や材料の異なる複数の層にすること、及び
ｐ形半導体領域１６を不純物濃度や材料の異なる複数の
層にすることができる。また、アノード電極１８の下に
オーミック接触を良好にするための半導体領域を形成す
ることができる。 （６） 活性層１５の導電形を第１の半導体領域１４の
導電形と同じにすることもできる。
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 低抵抗性基板１１は生産性の向上、コストの削
減等においてシリコン半導体を使用することが望ましい
が、シリコン半導体以外の材料例えばＧａＰ、ＡｌＩｎ
Ｐ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＡｌＧａＩｎＰ等の化合物半導
体やＳｉＣ等も使用できる。ＳｉＣ等を使用した場合に
は、生産性向上、コスト削減の効果はシリコン半導体を
使用した場合に比べて損なわれるが、低抵抗体基板１１
の一方の主面に結晶性の良好な第１及び第２の半導体領
域１４、１６を形成できる効果は同様に得られる。な
お、低抵抗性基板１１がシリコン単結晶以外の材料から
成る場合であっても、表面が酸化しやすい場合には、請
求項９に示す水素終端処理を施すことが望ましい。 （２） 低抵抗性基板１１と窒化チタン膜１２との間に
チタンから成る金属膜が介在していても良い。また、窒
化チタン膜１２と第１の半導体領域１４との間に白金族
元素（Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ等）から成
る金属膜が介在していても良い。この場合も、実施例と
同様の効果を得ることができる。 （３） 図２の発光素子において第１の導電形がｎ形、
第２の導電形がｐ形であるが、これを逆にしてもよい。
即ち、低抵抗性基板１１、ｎ形半導体領域１４、活性層
１５、ｐ形半導体領域１６の導電形を反転してもよい。
また、図２のｐ形半導体領域１６の代りにｎ形ＧａＮを
形成すると、ｎ形ＧａＮはｐ形ＧａＮに比べてキャリア
移動度が極めて大きいので、電流通路を素子の外周側に
まで広げることができ、発光領域を広げることができ
る。 （４） 窒化チタン膜１２の厚みは下側のシリコン単結
晶の低抵抗性基板１１の結晶方位を上側のｎ形半導体領
域１４に良好に伝達できるように５０〜２０００オング
ストロームの範囲に設定するのが望ましい。５０オング
ストロームより薄いと窒化チタン膜１２が半導体領域１
４の成長のための核となって上側の半導体領域１４に下
側の単結晶シリコンの結晶方位を良好に伝えることが難
しくなり、一方、２０００オングストロームよりも厚く
なると、窒化チタン膜１２内の結晶方位が下側の単結晶
シリコンの方位と一致しなくなるため、同様に上側の半
導体領域１４に結晶方位を良好に伝達できなくなる。 （５） 第１の半導体領域としてのｎ形半導体領域１４
を不純物濃度や材料の異なる複数の層にすること、及び
ｐ形半導体領域１６を不純物濃度や材料の異なる複数の
層にすることができる。また、アノード電極１８の下に
オーミック接触を良好にするための半導体領域を形成す
ることができる。 （６） 活性層１５の導電形を第１の半導体領域１４の
導電形と同じにすることもできる。
【図１】従来の発光ダイオードを示す断面図である。
【図２】本発明の実施例の発光ダイオードを示す中央縦
断面図である。
断面図である。
【図３】図２の発光ダイオードの斜視図である。
１１ シリコン単結晶から成る低抵抗性基板 １２ 窒化チタン膜 １４ ｎ形半導体領域 １５ 活性層 １６ ｐ形半導体領域 １７ 基体 １８ アノード電極 １９ カソード電極
Claims (9)
- 【請求項１】 低抵抗性基板と、 前記低抵抗性基板の一方の主面上に形成された窒化チタ
ン膜と、 前記窒化チタン膜の上に形成されており且つ窒化ガリウ
ム又は窒素とガリウムを含む窒化ガリウム系化合物から
成る第１の導電形の第１の半導体領域と、 前記第１の半導体領域の上に形成されており且つ窒化ガ
リウム又は窒素とガリウムを含む窒化ガリウム系化合物
から成り且つ前記第１の導電形と反対の第２の導電形を
有している第２の半導体領域と、 前記第２の半導体領域の表面の一部に形成された第１の
電極と、 前記低抵抗性基板の他方の主面に形成された第２の電極
とを備えていることを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記窒化チタン膜、前記第１の半導体領
域、及び前記第２の半導体領域は前記低抵抗性基板上に
それぞれの結晶方位を配向させて成長させたものである
ことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】 前記低抵抗性基板は前記第１の半導体領
域よりも高い不純物濃度を有する半導体基板であること
を特徴とする請求項１又は２記載の半導体発光素子。 - 【請求項４】 前記低抵抗性基板は、単結晶のＳｉであ
ることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の半導体
発光素子。 - 【請求項５】 前記窒化チタン膜は、導電性又は抵抗性
の膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載の半導体発光素子。 - 【請求項６】 前記窒化チタン膜は、膜厚が５０〜２０
００オングストロ−ムの膜であることを特徴とする請求
項１乃至５のいずれかに記載の半導体発光素子。 - 【請求項７】 前記窒化チタン膜は、前記第１及び第２
の半導体領域において前記低抵抗性基板の方向に放射さ
れた光を前記第２の半導体領域の表面側に向うように反
射させる膜であることを特徴とする請求項１乃至６のい
ずれかに記載の半導体発光素子。 - 【請求項８】 前記第２の半導体領域と前記第１の半導
体領域との間に活性層が介在していることを特徴とする
請求項１乃至７のいずれかに記載の半導体発光素子。 - 【請求項９】 シリコン単結晶基板を用意し、この単結
晶基板に水素終端処理を施す工程と、 前記水素終端処理を施した後の前記シリコン単結晶基板
上に窒化チタン膜を反応性スパッタリング法で形成する
工程と、 前記窒化チタン膜上に窒化ガリウム又は窒化ガリウム系
半導体から成る第１の導電形の第１の導電体領域を気相
成長法で形成する工程と、 前記第１の半導体領域の上に窒化ガリウム又は窒化ガリ
ウム系半導体から成る第２の導電形の第２の半導体領域
を気相成長法で形成する工程と、 前記第２の半導体領域の表面の一部に第１の電極を形成
する工程とを有していることを特徴とする半導体発光素
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34939198A JP3028809B2 (ja) | 1998-05-08 | 1998-11-24 | 半導体発光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-142104 | 1998-05-08 | ||
| JP14210498 | 1998-05-08 | ||
| JP34939198A JP3028809B2 (ja) | 1998-05-08 | 1998-11-24 | 半導体発光素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000031534A true JP2000031534A (ja) | 2000-01-28 |
| JP3028809B2 JP3028809B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=26474212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34939198A Expired - Fee Related JP3028809B2 (ja) | 1998-05-08 | 1998-11-24 | 半導体発光素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3028809B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002056393A1 (fr) * | 2001-01-15 | 2002-07-18 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Element semi-conducteur compose a base de nitrure du groupe iii des elements |
| US6898340B2 (en) | 2002-02-28 | 2005-05-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting element and method of making the same |
| KR101132910B1 (ko) * | 2005-07-05 | 2012-04-04 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 다이오드 제조방법 |
| WO2020100293A1 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| WO2020100291A1 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| WO2020100292A1 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| WO2020136848A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| WO2020136846A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| JPWO2020121449A1 (ja) * | 2018-12-12 | 2021-10-21 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| CN113823700A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-21 | 西安交通大学 | 一种氮化镓光导半导体开关及其制备方法 |
-
1998
- 1998-11-24 JP JP34939198A patent/JP3028809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002056393A1 (fr) * | 2001-01-15 | 2002-07-18 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Element semi-conducteur compose a base de nitrure du groupe iii des elements |
| US7312472B2 (en) | 2001-01-15 | 2007-12-25 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Compound semiconductor element based on Group III element nitride |
| US6898340B2 (en) | 2002-02-28 | 2005-05-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting element and method of making the same |
| US7129103B2 (en) | 2002-02-28 | 2006-10-31 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting element and method of making the same |
| KR101132910B1 (ko) * | 2005-07-05 | 2012-04-04 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 다이오드 제조방법 |
| WO2020100291A1 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| WO2020100293A1 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| WO2020100292A1 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| JPWO2020121449A1 (ja) * | 2018-12-12 | 2021-10-21 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| WO2020136848A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| WO2020136846A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| JPWO2020136848A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2021-11-04 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| JPWO2020136846A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2021-11-04 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法 |
| CN113823700A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-21 | 西安交通大学 | 一种氮化镓光导半导体开关及其制备方法 |
| CN113823700B (zh) * | 2021-09-16 | 2024-03-29 | 西安交通大学 | 一种氮化镓光导半导体开关及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3028809B2 (ja) | 2000-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE36747E (en) | Light-emitting device of gallium nitride compound semiconductor | |
| JP2666228B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| US9318676B2 (en) | Light emitting device and methods for forming the same | |
| TW201711223A (zh) | 具有經選擇之熱膨脹及／或表面特性之固態照明裝置及相關方法 | |
| JP3028809B2 (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JP4058595B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP2012518916A (ja) | 発光素子の製造方法 | |
| JPH08274372A (ja) | ３族窒化物半導体発光素子 | |
| JP3705637B2 (ja) | ３族窒化物半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP2001313421A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP3713124B2 (ja) | 半導体発光素子およびその製法 | |
| JP3019085B1 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP2002208729A (ja) | 発光素子及びその製造方法 | |
| JP2003037287A (ja) | 発光素子 | |
| JP3214367B2 (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| KR20020084710A (ko) | 질화갈륨계 발광다이오드 및 그 제조방법 | |
| JP2000077712A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2003188414A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JP3427732B2 (ja) | 窒化物半導体素子の製造方法 | |
| JP3987956B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP4058592B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP3449358B2 (ja) | 発光素子及びその製造方法 | |
| JP4058593B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP4701513B2 (ja) | 発光素子及びその製造方法 | |
| JP4058594B2 (ja) | 半導体発光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |