JP2007067209A - 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の窒化物系半導体発光素子は、以下の(1)〜(3)の工程を含むことを特徴とする。
(1)窒化物化合物半導体素子の表面に段差が大きい凹凸を形成する工程、
(2)前記段差が大きい凹凸の表面に段差が小さい凹凸を形成して段差の大きさが異なる2段階の凹凸を形成する工程、
(3)前記段差の大きさが異なる2段階の凹凸の表面に電極を形成する工程。
【選択図】 図3
Description
(2)前記段差が大きい凹凸の表面に前記凹凸よりも段差が小さい凹凸を形成して段差の大きさが異なる2段階の凹凸を形成する工程、
(3)前記段差の大きさが異なる2段階の凹凸の表面に電極を形成する工程。
[n側電極形成前のGaN青紫色レーザダイオード素子の製造]
最初に実施例及び比較例に共通するn側電極形成前のGaN青紫色レーザダイオード素子10を以下の製造方法により製造した。まず、転位密度が106個/cm2オーダー以下であるアンドープGaN基板11を用意し、このアンドープGaN基板11上に、MOCVD(有機金属気相成長法)法によりn型AlGaNクラッド層12を1.0μm成長させた。その後、3周期構造MQW活性層13のうちInGaN井戸層を0.003μm成長させ、次に3周期構造MQW活性層13のうちGaN障壁層を0.02μm成長させ、さらに、InGaN光ガイド層14を0.1μm成長させた。
[比較例]
上述のようにして作製されたn側電極形成前のGaN青紫色レーザダイオード素子10を各種のエピタキシャル成長面21を下にして、n型GaN基板11の裏側を粒径1μmのスラリーを使用して研削装置により研磨することにより段差が1μmの微細な凹凸24を形成した。このときの模式的な断面図を図4(a)に、また、研磨面の1500倍SEM写真を図5(a)に示す。
11 アンドープGaN基板
12 n型AlGaNクラッド層
13 3周期構造MQW活性層
14 InGaN光ガイド層
15 p型AlGaNキャップ層
16 p型AlGaNクラッド層
17 p型GaNコンタクト層
18 p側電極層
19 パッド電極
20 SiO2膜
21 エピタキシャル成長面
22 マクロな凹凸
23、25 ミクロな凹凸
24 段差が1μmの微細な凹凸
Claims (12)
- 窒化物系半導体基板を備える窒化物系半導体発光素子において、前記窒化物系半導体基板と電極との界面に、段差が大きい凹凸の表面に前記凹凸よりも段差が小さい凹凸が形成されていることを特徴とする窒化物系半導体発光素子。
- 前記段差が大きい凹凸は段差が3μm以上9μm以下のマクロな凹凸であり、前記段差が小さい凹凸は段差が1μm以下0.01μ以上のミクロな凹凸であることを特徴とする請求項1に記載の窒化物系半導体発光素子。
- 前記ミクロな凹凸間の距離は1μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の窒化物系半導体発光素子。
- 前記窒化物系半導体基板は、転位密度が106個/cm2オーダー以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の窒化物系半導体発光素子。
- 以下の(1)〜(3)の工程を含むことを特徴とする窒化物系半導体基板を用いた窒化物系半導体発光素子を製造する方法。
(1)窒化物系半導体基板の表面に段差が大きい凹凸を形成する工程、
(2)前記段差が大きい凹凸の表面に前記凹凸よりも段差が小さい凹凸を形成して段差の大きさが異なる2段階の凹凸を形成する工程、
(3)前記段差の大きさが異なる2段階の凹凸の表面に電極を形成する工程。 - 前記段差が大きい凹凸は段差が3μm以上9μm以下のマクロな凹凸であり、前記段差が小さな凹凸は段差が1μm以下0.01μ以上のミクロな凹凸であることを特徴とする請求項5記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記マクロな凹凸を物理的研磨法によって形成したことを特徴とする請求項6記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記物理的研磨法は、粒径3μm以上9μm以下の所定の粒径の研磨材を用いた研磨法であることを特徴とする請求項7記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記ミクロな凹凸を化学的処理方法によって形成したことを特徴とする請求項6記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記化学的処理方法は、RIE(反応性イオンエッチング)法であることを特徴とする請求項9記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記ミクロな凹凸間の距離は1μm以下であることを特徴とする請求項5〜10のいずれかに記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
- 前記窒化物系半導体基板は、転位密度が106個/cm2オーダー以下であることを特徴とする請求項5〜11のいずれかに記載の窒化物系半導体発光素子の製造方法。
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