JP2005142544A - 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子、その正極、それを用いた発光ダイオード、およびそれを用いたランプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 p型半導体層に接するロジウムからなるオーミック電極層、該オーミック電極層上の厚さ10Å以上のチタンからなる接着層、および該接着層上の金、アルミニウム、ニッケルおよび銅からなる群から選ばれた金属またはそれらの少なくとも一種を含有する合金からなるボンディングパッド層の3層構造を有する正極を備えたフリップチップ型の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
【選択図】 図2
Description
(1)基板上に窒化ガリウム系化合物半導体からなるn型半導体層、発光層およびp型半導体層をこの順序で含み、負極および正極がそれぞれn型半導体層およびp型半導体層に設けられているフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子において、該正極が該p型半導体層に接するロジウムからなるオーミック電極層、該オーミック電極層上の厚さ10Å以上のチタンからなる接着層、および該接着層上の金、アルミニウム、ニッケルおよび銅からなる群から選ばれた金属またはそれらの少なくとも一種を含有する合金からなるボンディングパッド層の3層構造を有することを特徴とするフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
用いた窒化ガリウム系化合物半導体は、サファイア基板1上にAlN層からなるバッファ層2を積層し、その上にn型GaN層からなるコンタクト層3a、n型GaN層からなる下部クラッド層3b、InGaN層からなる発光層4、p型AlGaN層からなる上部クラッド層5b、およびp型GaN層からなるコンタクト層5aを順次積層したものである。コンタクト層3aはSiを7×1018/cm3ドープしたn型GaN層であり、下部クラッド層3bはSiを5×1018/cm3ドープしたn型GaN層であり、発光層4の構造は単一量子井戸構造で、InGaNの組成はIn0.95Ga0.05Nである。上部クラッド層5bはMgを1×1018/cm3ドープしたp型のAlGaNでその組成はAl0.25Ga0.75Nである。コンタクト層5aはMgを5×1019/cm3ドープしたp型のGaN層である。これらの層の積層は、MOCVD法により、当該技術分野においてよく知られた通常の条件で行なった。
このリフトオフ工程において、リフトオフ不良を起因とした電極剥がれや剥離不足、形状不良等による歩留まりの低下を起こすことなく安定したプロセスを維持することができた。
作製された発光素子は電流20mAにおける発光出力が6mW、順方向電圧が3.4Vを示した。
2 バッファ層
3 n型半導体層
4 発光層
5 p型半導体層
10 正極
11 オーミック電極層
12 接着層
13 ボンディングパッド層
20 負極
Claims (13)
- 基板上に窒化ガリウム系化合物半導体からなるn型半導体層、発光層およびp型半導体層をこの順序で含み、負極および正極がそれぞれn型半導体層およびp型半導体層に設けられているフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子において、該正極が該p型半導体層に接するロジウムからなるオーミック電極層、該オーミック電極層上の厚さ10Å以上のチタンからなる接着層、および該接着層上の金、アルミニウム、ニッケルおよび銅からなる群から選ばれた金属またはそれらの少なくとも一種を含有する合金からなるボンディングパッド層の3層構造を有することを特徴とするフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
- 接着層の厚さが500Å以上3000Å以下であることを特徴とする請求項1記載のフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
- 接着層の厚さが1000Å以上であることを特徴とする請求項2記載のフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
- オーミック電極層の厚さが100Å以上3000Å以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
- オーミック電極層の厚さが500Å以上2000Å以下であることを特徴とする請求項4記載のフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
- ボンディングパッド層の厚さが1000Å以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
- ボンディングパッド層の厚さが3000Å以上5000Å以下であることを特徴とする請求項6記載のフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
- ボンディングパッド層が金であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子。
- 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子用の正極であって、p型半導体層に接するロジウムからなるオーミック電極層、該オーミック電極層上の厚さ10Å以上のチタンからなる接着層、および該接着層上の、金、アルミニウム、ニッケルおよび銅からなる群から選ばれた金属またはそれらの少なくとも一種を含有する合金からなるボンディングパッド層の3層構造を有することを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体発光素子用の正極。
- 接着層の厚さが500Å以上3000Å以下であることを特徴とする請求項9記載の窒化ガリウム系化合物半導体素子用の正極。
- 接着層の厚さが1000Å以上であることを特徴とする請求項9または10記載の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子用の正極。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載のフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を用いてなる発光ダイオード。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載のフリップチップ型窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を用いてなるランプ。
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JP2004298881A JP2005142544A (ja) | 2003-10-14 | 2004-10-13 | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子、その正極、それを用いた発光ダイオード、およびそれを用いたランプ |
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JP2000036619A (ja) * | 1998-05-13 | 2000-02-02 | Toyoda Gosei Co Ltd | Iii族窒化物系化合物半導体発光素子 |
JP2002368271A (ja) * | 2001-06-06 | 2002-12-20 | Toyoda Gosei Co Ltd | Iii族窒化物系化合物半導体発光素子 |
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2004
- 2004-10-13 JP JP2004298881A patent/JP2005142544A/ja active Pending
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