JP3449358B2 - Light emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子及びその
製造方法に関し、詳しくは、窒化ガリウム系化合物半導
体を用いた発光素子及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a light emitting device using a gallium nitride compound semiconductor and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】発光素子の発光機能層に、ＩｎｘＡｌｙ
Ｇａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋
ｙ≦１）等の窒化ガリウム系化合物半導体を用いると、
紫外から緑色までの波長帯の光を発光できることから、
窒化ガリウム系化合物半導体を用いた発光素子が近年注
目されている。このような発光素子は、一般に、サファ
イアまたはシリコンカーバイドから形成された基板上
に、窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光機能層を
積層し、基板をダイシング、スクライビング、または劈
開することにより形成されている。2. Description of the Related Art In x Al y
Ga 1−x−y N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x +
When a gallium nitride-based compound semiconductor such as y ≦ 1) is used,
Since it can emit light in the wavelength range from ultraviolet to green,
Light emitting devices using gallium nitride-based compound semiconductors have been receiving attention in recent years. Such a light emitting device is generally formed by stacking a light emitting functional layer made of a gallium nitride compound semiconductor on a substrate made of sapphire or silicon carbide, and dicing, scribing, or cleaving the substrate. .
【０００３】しかし、サファイアやシリコンカーバイド
から形成された基板は硬質であるため、ダイシング等を
容易に行うことができず、発光素子の生産性が悪くなっ
てしまうという問題があった。また、サファイアやシリ
コンカーバイドから形成された基板は高価であり、材料
コスト面からも問題があった。However, since the substrate formed of sapphire or silicon carbide is hard, dicing cannot be performed easily, and the productivity of the light emitting device is deteriorated. Further, the substrate formed of sapphire or silicon carbide is expensive, and there is a problem in terms of material cost.
【０００４】このため、発光素子の基板をサファイアや
シリコンカーバイドではなく、シリコンによって構成
し、シリコン基板上に窒化ガリウム系化合物半導体から
なる発光機能層を積層して、発光素子を製造する試みが
なされている。発光素子の基板にシリコン基板を用いる
場合には、シリコン基板上に窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）からなるバッファ層を介して発光機能層が形成され
ている。窒化アルミニウムからなるバッファ層を配した
のは、バッファ層がシリコン基板の面方位を受け継ぎ、
バッファ層の上面に結晶性の良好な窒化ガリウム系化合
物半導体からなる発光機能層を形成できるためである。For this reason, an attempt has been made to manufacture a light emitting device by forming the substrate of the light emitting device from silicon instead of sapphire or silicon carbide and stacking a light emitting functional layer made of a gallium nitride compound semiconductor on the silicon substrate. ing. When a silicon substrate is used as the substrate of the light emitting element, aluminum nitride (Al
The light emitting functional layer is formed via the buffer layer made of N). The buffer layer made of aluminum nitride is arranged because the buffer layer inherits the plane orientation of the silicon substrate,
This is because a light emitting functional layer made of a gallium nitride-based compound semiconductor having good crystallinity can be formed on the upper surface of the buffer layer.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、窒化アルミ
ニウムのバンドギャップは約６．２ｅｖであり、Ｉｎｘ
ＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ系化合物半導体の中で最も広い
バンドギャップを有している。このため、シリコン基板
上に窒化アルミニウムからなるバッファ層を介して発光
機能層を形成すると、ＡｌＮバッファ層がシリコン基板
と発光機能層との間に電位障壁を形成し、発光素子の駆
動電圧が高くなるという問題がある。例えば、サファイ
ア等から形成された基板上にバッファ層を介して発光機
能層を形成した発光素子の駆動電圧に比較して、順方向
電圧が２．５倍以上大きくなってしまう。[SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, the band gap of aluminum nitride is about 6.2 eV, an In x
It has the widest band gap among the Al y Ga 1-x-y N compound semiconductor. Therefore, when the light emitting functional layer is formed on the silicon substrate via the buffer layer made of aluminum nitride, the AlN buffer layer forms a potential barrier between the silicon substrate and the light emitting functional layer, and the driving voltage of the light emitting element is high. There is a problem of becoming. For example, the forward voltage becomes 2.5 times or more higher than the drive voltage of the light emitting element in which the light emitting functional layer is formed on the substrate made of sapphire or the like via the buffer layer.
【０００６】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、シリコン基板上に結晶性の良好な発光機能層を
形成でき、駆動電圧を低減することができる発光素子及
びその製造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a light emitting device capable of forming a light emitting functional layer having good crystallinity on a silicon substrate and reducing a driving voltage, and a method of manufacturing the same. The purpose is to do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点にかかる発光素子は、シリコ
ン基板と、前記シリコン基板上に形成され、ガリウムと
インジウムとを含む窒化アルミニウム層と、前記窒化ア
ルミニウム層上に形成され、ガリウムとインジウムとを
含む第１窒化物系化合物半導体層と、前記第１窒化物系
化合物半導体層上に形成され、発光機能を有する第２窒
化物系化合物半導体層とを備える、ことを特徴とする。In order to achieve the above object, a light emitting element according to a first aspect of the present invention is a silicon substrate and an aluminum nitride layer formed on the silicon substrate and containing gallium and indium. A first nitride-based compound semiconductor layer formed on the aluminum nitride layer and containing gallium and indium; and a second nitride-based compound semiconductor layer formed on the first nitride-based compound semiconductor layer and having a light emitting function. And a compound semiconductor layer.
【０００８】この構成によれば、窒化アルミニウム層に
ガリウムとインジウムとが含まれているので、発光素子
の駆動電圧が低減される。また、シリコン基板と第１窒
化物系化合物半導体層との間に窒化アルミニウム層が形
成されているので、シリコン基板上の第１窒化物系化合
物半導体層及び第２窒化物系化合物半導体層の結晶性が
良好になる。According to this structure, since the aluminum nitride layer contains gallium and indium, the driving voltage of the light emitting element is reduced. Further, since the aluminum nitride layer is formed between the silicon substrate and the first nitride-based compound semiconductor layer, the crystals of the first nitride-based compound semiconductor layer and the second nitride-based compound semiconductor layer on the silicon substrate are formed. Good quality.
【０００９】前記窒化アルミニウム層は、前記第１窒化
物系化合物半導体層から拡散されるガリウム及びインジ
ウムの拡散開始時期を遅延可能な厚さに形成されている
ことが好ましい。この場合、さらにシリコン基板上の第
１窒化物系化合物半導体層及び第２窒化物系化合物半導
体層の結晶性が良好になる。拡散開始時期を遅延可能な
厚さとしては、例えば、１ｎｍ〜６ｎｍの厚さに形成さ
れていることが好ましい。It is preferable that the aluminum nitride layer is formed to a thickness that can delay the diffusion start time of gallium and indium diffused from the first nitride compound semiconductor layer. In this case, the crystallinity of the first nitride compound semiconductor layer and the second nitride compound semiconductor layer on the silicon substrate is further improved. The thickness at which the diffusion start time can be delayed is preferably, for example, 1 nm to 6 nm.
【００１０】前記第１窒化物系化合物半導体層は、所定
量のガリウム及びインジウムを前記窒化アルミニウム層
に拡散可能な厚さに形成されていることが好ましい。こ
のような厚さとしては、例えば、１ｎｍ〜１００ｎｍの
厚さに形成されていることが好ましい。It is preferable that the first nitride compound semiconductor layer is formed to a thickness such that a predetermined amount of gallium and indium can be diffused into the aluminum nitride layer. As such a thickness, for example, it is preferably formed to a thickness of 1 nm to 100 nm.
【００１１】前記第１窒化物系化合物半導体層は前記第
２窒化物系化合物半導体層の一部を構成することが好ま
しい。この場合、発光素子が簡易な構造になる。It is preferable that the first nitride compound semiconductor layer constitutes a part of the second nitride compound semiconductor layer. In this case, the light emitting element has a simple structure.
【００１２】この発明の第２の観点にかかる発光素子の
製造方法は、シリコン基板上に、窒化アルミニウム層を
形成する工程と、前記窒化アルミニウム層上に、ガリウ
ムとインジウムとを含む第１窒化物系化合物半導体層を
形成する工程と、前記第１窒化物系化合物半導体層から
ガリウムとインジウムとを前記窒化アルミニウム層に拡
散させる工程と、前記第１窒化物系化合物半導体層上
に、発光機能を有する第２窒化物系化合物半導体層を形
成する工程とを備える、ことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a light emitting device, which comprises a step of forming an aluminum nitride layer on a silicon substrate, and a first nitride containing gallium and indium on the aluminum nitride layer. Forming a system-based compound semiconductor layer, diffusing gallium and indium from the first nitride-based compound semiconductor layer into the aluminum nitride layer, and providing a light-emitting function on the first nitride-based compound semiconductor layer. And a step of forming a second nitride-based compound semiconductor layer having the same.
【００１３】この構成によれば、窒化アルミニウム層に
ガリウムとインジウムとが拡散され、発光素子の駆動電
圧が低減される。また、シリコン基板と第１窒化物系化
合物半導体層との間に窒化アルミニウム層が形成され、
シリコン基板上に結晶性が良好な第１窒化物系化合物半
導体層及び第２窒化物系化合物半導体層が形成される。According to this structure, gallium and indium are diffused in the aluminum nitride layer, and the driving voltage of the light emitting element is reduced. An aluminum nitride layer is formed between the silicon substrate and the first nitride compound semiconductor layer,
A first nitride compound semiconductor layer and a second nitride compound semiconductor layer having good crystallinity are formed on a silicon substrate.
【００１４】前記窒化アルミニウム層上に、ガリウムと
インジウムとを含む第１窒化物系化合物半導体層を形成
しながら、該第１窒化物系化合物半導体層からガリウム
とインジウムとを前記窒化アルミニウム層に拡散させる
ことが好ましい。Forming a first nitride-based compound semiconductor layer containing gallium and indium on the aluminum nitride layer, diffusing gallium and indium from the first nitride-based compound semiconductor layer into the aluminum nitride layer. Preferably.
【００１５】前記窒化アルミニウム層を、前記第１窒化
物系化合物半導体層から拡散されるガリウム及びインジ
ウムの拡散開始時期を遅延可能な厚さに形成することが
好ましい。この場合、さらに結晶性が良好な第１窒化物
系化合物半導体層及び第２窒化物系化合物半導体層を形
成することができる。It is preferable that the aluminum nitride layer is formed to a thickness that can delay the diffusion start timing of gallium and indium diffused from the first nitride compound semiconductor layer. In this case, it is possible to form the first nitride-based compound semiconductor layer and the second nitride-based compound semiconductor layer having better crystallinity.
【００１６】前記第１窒化物系化合物半導体層を、所定
量のガリウム及びインジウムを前記窒化アルミニウム層
に拡散可能な厚さに形成することが好ましい。It is preferable that the first nitride compound semiconductor layer is formed to a thickness such that a predetermined amount of gallium and indium can be diffused into the aluminum nitride layer.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の発光
素子及びその製造方法について説明する。図１に本実施
の形態の発光素子の構造を示す。図１に示すように、発
光素子１は、半導体基体２と、半導体基体２の上面に電
気的に接続されたアノード電極３と、半導体基体２の下
面に電気的に接続されたカソード電極４とを備えてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A light emitting device and a method for manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows the structure of the light emitting element of this embodiment. As shown in FIG. 1, the light emitting element 1 includes a semiconductor substrate 2, an anode electrode 3 electrically connected to the upper surface of the semiconductor substrate 2, and a cathode electrode 4 electrically connected to the lower surface of the semiconductor substrate 2. Is equipped with.
【００１８】半導体基体２は、シリコン基板５と、シリ
コン基板５上に形成され、ガリウムとインジウムとを含
む窒化アルミニウム層６と、窒化アルミニウム層６上に
形成され、ガリウムとインジウムとを含む第１窒化物系
化合物半導体層としての反応源供給層７と、反応源供給
層７上に形成された第２窒化物系化合物半導体層として
の発光機能層８とを備えている。The semiconductor substrate 2 is formed on the silicon substrate 5, an aluminum nitride layer 6 containing gallium and indium formed on the silicon substrate 5, and a first substrate containing gallium and indium formed on the aluminum nitride layer 6. The reaction source supply layer 7 as a nitride compound semiconductor layer and the light emitting functional layer 8 as a second nitride compound semiconductor layer formed on the reaction source supply layer 7 are provided.
【００１９】シリコン基板５は、ｎ形導電形の不純物、
例えば、砒素（Ａｓ）が５×１０１ ８ｃｍ−３〜５×１
０１９ｃｍ−３程度の比較的高濃度にドープされたｎ＋
形のシリコン単結晶基板から構成されている。そして、
その抵抗率は０．００１Ω・ｃｍ〜０．０１Ω・ｃｍ程
度に形成されている。このため、シリコン基板５は、実
質的に導電体であり、カソード電極４とともに電極とし
て機能する。また、シリコン基板５は、発光機能層８等
の支持部材として機能し、発光機能層８等を良好に支持
できるように、例えば、３５０μｍ程度の厚みに形成さ
れている。The silicon substrate 5 is an impurity of n-type conductivity type,
For example, arsenic (As) is 5 × 10 1 8 cm -3 ~5 × 1
N + doped to a relatively high concentration of about 0 19 cm −3
It is composed of a silicon single crystal substrate of the shape. And
The resistivity is formed to be about 0.001 Ω · cm to 0.01 Ω · cm. Therefore, the silicon substrate 5 is substantially a conductor and functions as an electrode together with the cathode electrode 4. The silicon substrate 5 functions as a support member for the light emitting functional layer 8 and the like, and is formed to have a thickness of, for example, about 350 μm so that the light emitting functional layer 8 and the like can be favorably supported.
【００２０】窒化アルミニウム層６は、シリコン基板５
上に形成されている。窒化アルミニウム層６は、窒化ア
ルミニウムに、後述する反応源供給層７から拡散された
ガリウム（Ｇａ）とインジウム（Ｉｎ）とが含まれてい
る。この窒化アルミニウム層６は、シリコン基板５上に
窒化物系化合物半導体（反応源供給層７、発光機能層
８）を膜成長させるためのバッファ層として機能する。
シリコン基板５の表面に、窒化物系化合物半導体、例え
ば、ＧａＮ、ＧａＩｎＮからなる発光機能層８を直接膜
成長させることは困難であるが、バッファ層として機能
する窒化アルミニウム層６を介して形成させることによ
り、シリコン基板５上に窒化物系化合物半導体を膜成長
させることができる。これは、窒化アルミニウム層６は
シリコン基板５の面方位を受け継ぐことができ、窒化ア
ルミニウム層６を介することで、シリコン基板５上に結
晶性の良好な窒化ガリウム系化合物半導体層を形成する
ことができるためである。The aluminum nitride layer 6 is formed on the silicon substrate 5
Formed on. The aluminum nitride layer 6 contains gallium (Ga) and indium (In) diffused from a reaction source supply layer 7 described later in aluminum nitride. The aluminum nitride layer 6 functions as a buffer layer for growing a nitride-based compound semiconductor (reaction source supply layer 7, light emitting functional layer 8) on the silicon substrate 5.
Although it is difficult to directly grow the light emitting functional layer 8 made of a nitride-based compound semiconductor such as GaN or GaInN on the surface of the silicon substrate 5, it is formed via the aluminum nitride layer 6 that functions as a buffer layer. As a result, a nitride-based compound semiconductor can be grown on the silicon substrate 5. This is because the aluminum nitride layer 6 can inherit the plane orientation of the silicon substrate 5, and the gallium nitride-based compound semiconductor layer having good crystallinity can be formed on the silicon substrate 5 through the aluminum nitride layer 6. Because you can.
【００２１】窒化アルミニウム層６は、反応源供給層７
から拡散されるガリウム及びインジウムの拡散開始時期
を遅延可能な厚さに形成されている。ここで、拡散開始
時期を遅延可能な厚さとは、反応源供給層７を形成する
初期段階において、反応源供給層７から供給されるガリ
ウム及びインジウムが窒化アルミニウム層６に拡散する
ことを抑制可能な厚さをいい、窒化アルミニウム層６
は、例えば、１ｎｍ〜６ｎｍの厚さに形成されているこ
とが好ましい。The aluminum nitride layer 6 is the reaction source supply layer 7
The thickness of the gallium and indium diffused from is delayed enough to delay the start of diffusion. Here, the thickness capable of delaying the diffusion start time means that gallium and indium supplied from the reaction source supply layer 7 can be suppressed from diffusing into the aluminum nitride layer 6 in the initial stage of forming the reaction source supply layer 7. Aluminum nitride layer 6
Is preferably formed to have a thickness of 1 nm to 6 nm, for example.
【００２２】反応源供給層７は、窒化アルミニウム層６
上に形成されている。反応源供給層７は、ＩｎｘＡｌ
１−ｘ−ｙＧａｙＮ（０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１、０＜ｘ
＋ｙ≦１）から構成されている。すなわち、反応源供給
層７は、インジウム（Ｉｎ）とガリウム（Ｇａ）とを必
須の構成元素とする窒化物系化合物半導体であり、本実
施の形態ではｎ形Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｎから構成され
ている。The reaction source supply layer 7 is an aluminum nitride layer 6
Formed on. The reaction source supply layer 7 is made of In x Al.
1-x-y Ga y N (0 <x ≦ 1,0 <y ≦ 1,0 <x
+ Y ≦ 1). That is, the reaction source supply layer 7 is a nitride compound semiconductor having indium (In) and gallium (Ga) as essential constituent elements, and in the present embodiment, n-type Ga 0.5 In 0.5 N. It consists of
【００２３】この反応源供給層７は、膜中に含まれてい
るガリウム及びインジウムを窒化アルミニウム層６に拡
散するためのガリウム及びインジウムの供給源として機
能する。このため、反応源供給層７の厚さは、窒化アル
ミニウム層６に必要な量のガリウム及びインジウムが拡
散できる所定厚、例えば、１ｎｍ以上にすることが好ま
しい。ただし、反応源供給層７をあまり厚くしすぎる
と、反応源供給層７とシリコン基板５との線膨張係数差
に起因するクラックが反応源供給層７に生じるおそれが
ある。反応源供給層７にクラックが発生すると、反応源
供給層７上に形成される発光機能層８の結晶性を損なう
原因となるため、反応源供給層７の厚さは、１００ｎｍ
以下に設定することが好ましい。本実施の形態では、反
応源供給層７の厚さを３０ｎｍに形成している。The reaction source supply layer 7 functions as a supply source of gallium and indium for diffusing gallium and indium contained in the film into the aluminum nitride layer 6. For this reason, the thickness of the reaction source supply layer 7 is preferably set to a predetermined thickness capable of diffusing a necessary amount of gallium and indium into the aluminum nitride layer 6, for example, 1 nm or more. However, if the reaction source supply layer 7 is too thick, cracks may occur in the reaction source supply layer 7 due to the difference in linear expansion coefficient between the reaction source supply layer 7 and the silicon substrate 5. When a crack is generated in the reaction source supply layer 7, it causes the crystallinity of the light emitting functional layer 8 formed on the reaction source supply layer 7 to be impaired. Therefore, the thickness of the reaction source supply layer 7 is 100 nm.
It is preferable to set the following. In this embodiment, the reaction source supply layer 7 has a thickness of 30 nm.
【００２４】発光機能層８は、反応源供給層７上に形成
されている。発光機能層８は、ｎ形クラッド層９と、活
性層１０と、ｐ形クラッド層１１とが順次積層された構
成に形成されている。The light emitting functional layer 8 is formed on the reaction source supply layer 7. The light emitting functional layer 8 is formed to have a structure in which an n-type clad layer 9, an active layer 10, and a p-type clad layer 11 are sequentially stacked.
【００２５】ｎ形クラッド層９は反応源供給層７上に形
成され、その厚さが５００ｎｍのｎ形ＧａＮからなるｎ
形半導体領域である。活性層１０はｎ形クラッド層９上
に形成され、その厚さが３ｎｍのＧａＩｎＮから構成さ
れている。ｐ形クラッド層１１は活性層１０上に形成さ
れ、その厚さが５００ｎｍのｐ形ＧａＮからなるｐ形半
導体領域である。The n-type clad layer 9 is formed on the reaction source supply layer 7 and has an n-type GaN thickness of 500 nm.
Shaped semiconductor region. The active layer 10 is formed on the n-type cladding layer 9 and is made of GaInN having a thickness of 3 nm. The p-type clad layer 11 is formed on the active layer 10 and is a p-type semiconductor region made of p-type GaN having a thickness of 500 nm.
【００２６】アノード電極３は、ｐ形クラッド層１１の
上面に、例えば、低抵抗性接触して形成されている。ア
ノード電極３は、例えば、ニッケルと金を真空蒸着して
形成されている。また、カソード電極４は、シリコン基
板５の下面に、例えば、低抵抗性接触して形成されてい
る。カソード電極４は、例えば、チタンとアルミニウム
とを真空蒸着して形成されている。アノード電極３及び
カソード電極４は、他の金属材料により形成することも
可能であり、例えば、カソード電極４は、チタンと金ゲ
ルマニウムニッケル合金と金とが順次積層されてなる電
極を用いてもよい。The anode electrode 3 is formed on the upper surface of the p-type cladding layer 11 in contact with, for example, low resistance. The anode electrode 3 is formed by vacuum-depositing nickel and gold, for example. Further, the cathode electrode 4 is formed on the lower surface of the silicon substrate 5 in contact with, for example, low resistance. The cathode electrode 4 is formed by vacuum-depositing titanium and aluminum, for example. The anode electrode 3 and the cathode electrode 4 can be formed of other metal materials. For example, the cathode electrode 4 may be an electrode formed by sequentially stacking titanium, gold-germanium-nickel alloy, and gold. .
【００２７】次に、以上のように構成された発光素子１
の製造方法について、図２に示すタイムシーケンスを参
照して説明する。Next, the light emitting element 1 having the above structure
The manufacturing method will be described with reference to the time sequence shown in FIG.
【００２８】まず、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemic
al Vapor Deposition）装置の反応室内に、洗浄等の前
処理を施したシリコン基板５を配置する。そして、シリ
コン基板５に１１２０℃で１０分程度の熱処理を施し、
その表面をサーマルクリーニングして表面の酸化膜を完
全に除去する（サーマルクリーニング工程）。First, MOCVD (Metal Organic Chemic)
The silicon substrate 5 which has been subjected to pretreatment such as cleaning is placed in a reaction chamber of an al Vapor Deposition) apparatus. Then, the silicon substrate 5 is heat-treated at 1120 ° C. for about 10 minutes,
The surface is thermally cleaned to completely remove the oxide film on the surface (thermal cleaning step).
【００２９】次に、シリコン基板５の表面に水素終端処
理を施す（水素終端処理工程）。水素終端処理とは、シ
リコン基板５の表面のダングリングボンド、すなわちシ
リコンの４つの結合手のうちで、結合に使用されていな
い結合手（ボンド）に水素を結合させる処理である。Next, a hydrogen termination treatment is applied to the surface of the silicon substrate 5 (hydrogen termination treatment step). The hydrogen termination treatment is a treatment of bonding hydrogen to a dangling bond on the surface of the silicon substrate 5, that is, a bond (bond) that is not used for bonding among four bonds of silicon.
【００３０】続いて、ＭＯＣＶＤ装置の反応室内に、ト
リメチルアルミニウムガス（ＴＭＡガス）を所定量、例
えば、６３μｍｏｌ／ｍｉｎ、アンモニアガス（Ｎ
Ｈ３）を所定量、例えば、０．１４ｍｏｌ／ｍｉｎ供給
して、シリコン基板５の上面に所定厚の窒化アルミニウ
ムからなる窒化アルミニウム層６を形成する（窒化アル
ミニウム層形成工程）。Subsequently, a predetermined amount of trimethylaluminum gas (TMA gas), for example, 63 μmol / min, and ammonia gas (N) are introduced into the reaction chamber of the MOCVD apparatus.
H 3) a predetermined amount, for example, 0.14 mol / min feed to form an aluminum nitride layer 6 having a predetermined thickness of the aluminum nitride on the upper surface of the silicon substrate 5 (aluminum nitride layer forming step).
【００３１】ここで、窒化アルミニウム層６を、反応源
供給層７から供給されるガリウム及びインジウムの拡散
開始時期を遅延可能な厚さ、例えば、１ｎｍ〜６ｎｍに
形成することが好ましい。窒化アルミニウム層６が１ｎ
ｍより薄い場合には、窒化アルミニウム層６の上面に窒
化ガリウム系化合物半導体（反応源供給層７）を堆積形
成する間（反応源供給層７を形成する初期段階）に、堆
積された反応源供給層７からガリウム及びインジウムが
窒化アルミニウム層６に拡散する。このため、成長直後
の反応源供給層７の結晶性が劣化し、これを核として成
長する発光機能層８等の結晶性が全体的に低下してしま
うおそれが生じる。また、窒化アルミニウム層６がバッ
ファ層としての本来の機能を果たさなくなってしまうお
それが生じる。一方、窒化アルミニウム層６が６ｎｍよ
り厚い場合には、反応源供給層７を形成する初期段階以
降に、反応源供給層７から窒化アルミニウム層６の下部
にまでガリウム及びインジウムが拡散されないおそれが
生じる。本実施の形態では、窒化アルミニウム層６の厚
さを３ｎｍに形成している。Here, it is preferable that the aluminum nitride layer 6 is formed to a thickness, for example, 1 nm to 6 nm that can delay the diffusion start time of gallium and indium supplied from the reaction source supply layer 7. Aluminum nitride layer 6 is 1n
If it is thinner than m, the reaction source deposited during the deposition of the gallium nitride-based compound semiconductor (reaction source supply layer 7) on the upper surface of the aluminum nitride layer 6 (the initial stage of forming the reaction source supply layer 7) Gallium and indium diffuse from the supply layer 7 into the aluminum nitride layer 6. For this reason, the crystallinity of the reaction source supply layer 7 immediately after the growth may be deteriorated, and the crystallinity of the light emitting functional layer 8 and the like grown by using this as a nucleus may be deteriorated as a whole. In addition, the aluminum nitride layer 6 may not perform its original function as a buffer layer. On the other hand, when the aluminum nitride layer 6 is thicker than 6 nm, gallium and indium may not diffuse from the reaction source supply layer 7 to the lower part of the aluminum nitride layer 6 after the initial stage of forming the reaction source supply layer 7. . In this embodiment, the thickness of the aluminum nitride layer 6 is 3 nm.
【００３２】次に、トリメチルアルミニウムガスの供給
を停止し、シリコン基板５の温度を７００℃まで下げ
る。シリコン基板５の温度が７００℃にまで下がると、
ＭＯＣＶＤ装置の反応室内に、トリメチルインジウムガ
ス（ＴＭＩガス）を所定量、例えば、５９μｍｏｌ／ｍ
ｉｎ、トリメチルガリウムガス（ＴＭＧガス）を所定
量、例えば、６．２μｍｏｌ／ｍｉｎ、アンモニアガス
を所定量、例えば、０．２３ｍｏｌ／ｍｉｎ、及びシラ
ンガスを所定量、例えば、２１ｎｍｏｌ／ｍｉｎ供給
し、窒化アルミニウム層６の上面に厚さ約３０ｎｍのｎ
形Ｇａ０．５Ｉｎ０． ５Ｎからなる反応源供給層７を形
成する（反応源供給層形成工程）。なお、シランガスを
供給したのは、反応源供給層７中にｎ形不純物としての
シリコンを導入するためである。Next, the supply of trimethylaluminum gas is stopped and the temperature of the silicon substrate 5 is lowered to 700 ° C. When the temperature of the silicon substrate 5 drops to 700 ° C,
A predetermined amount of trimethylindium gas (TMI gas), for example, 59 μmol / m, is placed in the reaction chamber of the MOCVD apparatus.
In, a predetermined amount of trimethylgallium gas (TMG gas), for example, 6.2 μmol / min, a predetermined amount of ammonia gas, for example, 0.23 mol / min, and a predetermined amount of silane gas, for example, 21 nmol / min are supplied, and nitriding is performed. On the upper surface of the aluminum layer 6, n with a thickness of about 30 nm
Ga 0.5 In 0. The reaction source supply layer 7 made of 5 N is formed (reaction source supply layer forming step). The silane gas was supplied in order to introduce silicon as an n-type impurity into the reaction source supply layer 7.
【００３３】ここで、窒化アルミニウム層６が、反応源
供給層７から供給されるガリウム及びインジウムの拡散
開始時期を遅延可能な厚さに形成されているので、反応
源供給層７を形成する初期段階では、反応源供給層７か
ら供給されるガリウム及びインジウムが窒化アルミニウ
ム層６に拡散しにくくなる。従って、形成される反応源
供給層７の結晶性が劣化することがなくなる。Here, since the aluminum nitride layer 6 is formed to a thickness that can delay the diffusion start time of gallium and indium supplied from the reaction source supply layer 7, the initial stage of forming the reaction source supply layer 7 In the step, gallium and indium supplied from the reaction source supply layer 7 are less likely to diffuse into the aluminum nitride layer 6. Therefore, the crystallinity of the formed reaction source supply layer 7 does not deteriorate.
【００３４】また、反応源供給層７を形成する初期段階
以降では、図３（ａ）に示すように、既に形成された反
応源供給層７から窒化アルミニウム層６にガリウム及び
インジウムが拡散される。そして、図３（ｂ）に示すよ
うに、窒化アルミニウム層６にはガリウム及びインジウ
ムが拡散される。従って、反応源供給層７を形成しなが
ら、窒化アルミニウム層６にガリウム及びインジウムが
拡散される。Further, after the initial stage of forming the reaction source supply layer 7, as shown in FIG. 3A, gallium and indium are diffused from the already formed reaction source supply layer 7 to the aluminum nitride layer 6. . Then, as shown in FIG. 3B, gallium and indium are diffused in the aluminum nitride layer 6. Therefore, gallium and indium are diffused into the aluminum nitride layer 6 while forming the reaction source supply layer 7.
【００３５】このように、窒化アルミニウム層６にガリ
ウム及びインジウムが拡散されると、シリコン基板５と
窒化アルミニウム層６との間の電気的接続を良好にする
ことができる。これは、窒化アルミニウム層６にガリウ
ム及びインジウムを拡散させることにより、シリコン基
板５と窒化アルミニウム層６との界面に、結果的にガリ
ウム及びインジウムを含む金属化合物領域等が形成さ
れ、この形成された金属化合物領域等の存在により、シ
リコン基板５と窒化アルミニウム層６との間の電位障壁
を乗り越えやすくなると考えられるためである。As described above, when gallium and indium are diffused into the aluminum nitride layer 6, electrical connection between the silicon substrate 5 and the aluminum nitride layer 6 can be improved. This is because by diffusing gallium and indium in the aluminum nitride layer 6, a metal compound region containing gallium and indium is eventually formed at the interface between the silicon substrate 5 and the aluminum nitride layer 6, and this is formed. It is considered that the presence of the metal compound region or the like makes it easier to overcome the potential barrier between the silicon substrate 5 and the aluminum nitride layer 6.
【００３６】さらに、シリコン基板５と反応源供給層７
との間に、バッファ層として機能する窒化アルミニウム
層６が形成されているので、シリコン基板５上に結晶性
の良好な反応源供給層７を形成することができる。Further, the silicon substrate 5 and the reaction source supply layer 7
Since the aluminum nitride layer 6 functioning as a buffer layer is formed between and, the reaction source supply layer 7 having good crystallinity can be formed on the silicon substrate 5.
【００３７】次に、反応源供給層７上に発光機能層８を
形成する。まず、シリコン基板５の温度を１０４０℃ま
で上げる。シリコン基板５の温度が１０４０℃まで上が
ると、ＭＯＣＶＤ装置の反応室内に、トリメチルガリウ
ムガス（ＴＭＧガス）を所定量、例えば、４．３μｍｏ
ｌ／ｍｉｎ、アンモニアガスを所定量、例えば、５３．
６ｍｍｏｌ／ｍｉｎ、シランガスを所定量、例えば、
１．５ｎｍｏｌ／ｍｉｎ供給し、反応源供給層７の上面
にｎ形ＧａＮからなる厚さ約５００ｎｍのｎ形クラッド
層９を形成する（ｎ形クラッド層形成工程）。なお、ｎ
形クラッド層９の不純物濃度は３×１０１８ｃｍ−３で
あり、シリコン基板５の不純物濃度よりも十分に低い。Next, the light emitting functional layer 8 is formed on the reaction source supply layer 7. First, the temperature of the silicon substrate 5 is raised to 1040 ° C. When the temperature of the silicon substrate 5 rises to 1040 ° C., a predetermined amount of trimethylgallium gas (TMG gas), for example, 4.3 μmo, is introduced into the reaction chamber of the MOCVD apparatus.
1 / min, a predetermined amount of ammonia gas, for example, 53.
6 mmol / min, a predetermined amount of silane gas, for example,
The supply of 1.5 nmol / min is performed to form the n-type clad layer 9 of n-type GaN having a thickness of about 500 nm on the upper surface of the reaction source supply layer 7 (n-type clad layer forming step). Note that n
The impurity concentration of the shaped clad layer 9 is 3 × 10 18 cm −3 , which is sufficiently lower than the impurity concentration of the silicon substrate 5.
【００３８】次に、シリコン基板５の温度を８００℃ま
で下げる。シリコン基板５の温度が８００℃まで下がる
と、ＭＯＣＶＤ装置の反応室内に、トリメチルガリウム
ガス（ＴＭＧガス）を所定量、例えば、１．１μｍｏｌ
／ｍｉｎ、アンモニアガスを所定量、例えば、６７ｍｍ
ｏｌ／ｍｉｎ、トリメチルインジウムガス（ＴＭＩガ
ス）を所定量、例えば、４．５μｍｏｌ／ｍｉｎ、ビス
シクロペンタジェニルマグネシウムガス（Ｃｐ２Ｍｇガ
ス）を所定量、例えば、１２ｎｍｏｌ／ｍｉｎ供給し、
ｎ形クラッド層９上に厚さ約３ｎｍのｐ形ＧａＩｎＮか
らなる活性層１０を形成する（活性層形成工程）。な
お、ビスシクロペンタジェニルマグネシウムガスを供給
したのは、活性層１０中にｐ形導電形の不純物としての
Ｍｇを導入するためである。また、活性層１０の不純物
濃度は３×１０１７ｃｍ−３である。Next, the temperature of the silicon substrate 5 is lowered to 800.degree. When the temperature of the silicon substrate 5 drops to 800 ° C., a predetermined amount of trimethylgallium gas (TMG gas), for example, 1.1 μmol, is introduced into the reaction chamber of the MOCVD apparatus.
/ Min, a predetermined amount of ammonia gas, for example, 67 mm
ol / min, a predetermined amount of trimethylindium gas (TMI gas), for example, 4.5 μmol / min, and a predetermined amount of biscyclopentaenyl magnesium gas (Cp 2 Mg gas), for example, 12 nmol / min,
An active layer 10 made of p-type GaInN and having a thickness of about 3 nm is formed on the n-type cladding layer 9 (active layer forming step). The biscyclopentaenyl magnesium gas was supplied in order to introduce Mg as an impurity of p-type conductivity into the active layer 10. The impurity concentration of the active layer 10 is 3 × 10 17 cm −3 .
【００３９】続いて、シリコン基板５の温度を１０４０
℃まで上げる。シリコン基板５の温度が１０４０℃まで
上がると、ＭＯＣＶＤ装置の反応室内に、トリメチルガ
リウムガス（ＴＭＧガス）を所定量、例えば、４．３μ
ｍｏｌ／ｍｉｎ、アンモニアガスを所定量、例えば、５
３．６μｍｏｌ／ｍｉｎ、ビスシクロペンタジェニルマ
グネシウムガス（Ｃｐ２Ｍｇガス）を所定量、例えば、
０．１２μｍｏｌ／ｍｉｎ供給し、活性層１０上に厚さ
約５００ｎｍのｐ形ＧａＮからなるｐ形クラッド層１１
を形成する（ｐ形クラッド層形成工程）。なお、ｐ形ク
ラッド層１１の不純物濃度は３×１０１８ｃｍ−３であ
る。Subsequently, the temperature of the silicon substrate 5 is changed to 1040.
Raise to ℃. When the temperature of the silicon substrate 5 rises to 1040 ° C., a predetermined amount of trimethylgallium gas (TMG gas), for example, 4.3 μm, is introduced into the reaction chamber of the MOCVD apparatus.
mol / min, a predetermined amount of ammonia gas, for example, 5
3.6 μmol / min, a predetermined amount of biscyclopentaenyl magnesium gas (Cp 2 Mg gas), for example,
The p-type clad layer 11 made of p-type GaN and having a thickness of about 500 nm is provided on the active layer 10 by supplying 0.12 μmol / min.
Are formed (p-type clad layer forming step). The impurity concentration of the p-type cladding layer 11 is 3 × 10 18 cm −3 .
【００４０】以上のように形成された発光機能層８（ｎ
形クラッド層９、活性層１０、ｐ形クラッド層１１）
は、結晶性の良好な反応源供給層７上に形成（反応源供
給層７を核として成長）されている。このため、形成さ
れる発光機能層８の結晶性が低下せず、反応源供給層７
上に結晶性の良好な発光機能層８を形成することができ
る。The light emitting functional layer 8 (n formed as described above)
C-type clad layer 9, active layer 10, p-type clad layer 11)
Is formed on the reaction source supply layer 7 having good crystallinity (grown with the reaction source supply layer 7 as a nucleus). Therefore, the crystallinity of the formed light emitting functional layer 8 does not deteriorate, and the reaction source supply layer 7
The light emitting functional layer 8 having good crystallinity can be formed thereon.
【００４１】その後、真空蒸着法によって形成されたア
ノード電極３を低抵抗性接触させて、ｐ形クラッド層１
１の上面に設置する。また、真空蒸着法によって形成さ
れたカソード電極４を低抵抗性接触させて、シリコン基
板５の下面に設置する（電極形成工程）。このような工
程により、図１に示すような発光素子１が製造される。After that, the anode electrode 3 formed by the vacuum deposition method is brought into contact with the low resistance to make the p-type cladding layer 1
Install on top of 1. Further, the cathode electrode 4 formed by the vacuum deposition method is brought into contact with low resistance and placed on the lower surface of the silicon substrate 5 (electrode forming step). Through such steps, the light emitting device 1 as shown in FIG. 1 is manufactured.
【００４２】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、シリコン基板５と反応源供給層７との間に、ガリウ
ム及びインジウムを含む窒化アルミニウム層６を形成し
ているので、シリコン基板５と窒化アルミニウム層６と
の電気的接続を良好にすることができる。このため、発
光素子１の駆動電圧を低減することができる。また、シ
リコン基板５と反応源供給層７との間に窒化アルミニウ
ム層６を形成しているので、シリコン基板５上に結晶性
の良好な反応源供給層７及び発光機能層８を形成するこ
とができる。As described above, according to this embodiment, since the aluminum nitride layer 6 containing gallium and indium is formed between the silicon substrate 5 and the reaction source supply layer 7, the silicon substrate 5 is formed. The electrical connection between the aluminum nitride layer 6 and the aluminum nitride layer 6 can be improved. Therefore, the drive voltage of the light emitting element 1 can be reduced. Since the aluminum nitride layer 6 is formed between the silicon substrate 5 and the reaction source supply layer 7, the reaction source supply layer 7 and the light emitting functional layer 8 having good crystallinity should be formed on the silicon substrate 5. You can
【００４３】本実施の形態によれば、窒化アルミニウム
層６を反応源供給層７から供給されるガリウム及びイン
ジウムの拡散開始時期を遅延可能な厚さに形成している
ので、反応源供給層７から供給されるガリウム及びイン
ジウムが短期間に拡散することを抑制して、その拡散開
始時期が遅延される。この結果、窒化アルミニウム層６
上に結晶性の良好な反応源供給層７を形成した後に、窒
化アルミニウム層６にガリウム及びインジウムの拡散が
生じる。このため、膜成長の初期における窒化ガリウム
系化合物半導体層（反応源供給層７）の結晶性が良好と
なり、反応源供給層７上に形成される発光機能層８等の
結晶性を全体にわたって良好にすることができる。According to the present embodiment, the aluminum nitride layer 6 is formed to have a thickness that can delay the diffusion start timing of gallium and indium supplied from the reaction source supply layer 7, so that the reaction source supply layer 7 can be delayed. The gallium and indium supplied from the device are suppressed from diffusing in a short period of time, and the diffusion start time is delayed. As a result, the aluminum nitride layer 6
After forming the reaction source supply layer 7 having good crystallinity on the upper side, diffusion of gallium and indium occurs in the aluminum nitride layer 6. Therefore, the crystallinity of the gallium nitride-based compound semiconductor layer (reaction source supply layer 7) is good at the initial stage of film growth, and the crystallinity of the light emitting functional layer 8 and the like formed on the reaction source supply layer 7 is good throughout. Can be
【００４４】なお、本発明は、上記の実施の形態に限ら
れず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に
適用可能な他の実施の形態について説明する。The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications and applications are possible. Hereinafter, another embodiment applicable to the present invention will be described.
【００４５】上記実施の形態では、窒化アルミニウム層
６と発光機能層８との間に反応源供給層７を形成する場
合を例に本発明を説明したが、反応源供給層７は、窒化
アルミニウム層６にガリウム及びインジウムを拡散可能
であればよく、例えば、図４に示すように、窒化アルミ
ニウム層６と発光機能層８との間に反応源供給層７を形
成せずに、発光機能層８から窒化アルミニウム層６にガ
リウム及びインジウムを拡散させてもよい。すなわち、
反応源供給層が発光機能層８の一部を構成し、ｎ形クラ
ッド層９を反応源供給層として機能させてもよい。この
場合、窒化アルミニウム層６に拡散されるガリウム及び
インジウムはｎ形クラッド層９から供給され、発光素子
を簡易な構造にすることができる。In the above embodiment, the present invention has been described by taking the case where the reaction source supply layer 7 is formed between the aluminum nitride layer 6 and the light emitting functional layer 8 as an example. However, the reaction source supply layer 7 is made of aluminum nitride. It suffices that gallium and indium can be diffused into the layer 6, and for example, as shown in FIG. 4, the reaction source supply layer 7 is not formed between the aluminum nitride layer 6 and the light emitting functional layer 8, and the light emitting functional layer is not formed. Gallium and indium may be diffused from 8 to the aluminum nitride layer 6. That is,
The reaction source supply layer may form a part of the light emitting functional layer 8 and the n-type cladding layer 9 may function as the reaction source supply layer. In this case, gallium and indium diffused in the aluminum nitride layer 6 are supplied from the n-type clad layer 9, and the light emitting device can have a simple structure.
【００４６】上記実施の形態では、反応源供給層７がｎ
形Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｎ、ｎ形クラッド層９がｎ形Ｇ
ａＮからなるｎ形半導体領域等の場合を例に本発明を説
明したが、シリコン基板５、反応源供給層７、ｎ形クラ
ッド層９、活性層１０、ｐ形クラッド層１１の導電形を
反転してもよい。この場合にも、シリコン基板５上に結
晶性の良好な発光機能層８を形成でき、また、発光素子
の駆動電圧を低減することができる。In the above embodiment, the reaction source supply layer 7 is n
Ga 0.5 In 0.5 N, n-type cladding layer 9 is n-type G
Although the present invention has been described by taking the case of an n-type semiconductor region made of aN as an example, the conductivity types of the silicon substrate 5, the reaction source supply layer 7, the n-type cladding layer 9, the active layer 10, and the p-type cladding layer 11 are inverted. You may. Also in this case, the light emitting functional layer 8 having good crystallinity can be formed on the silicon substrate 5, and the driving voltage of the light emitting element can be reduced.
【００４７】上記実施の形態では、ＭＯＣＶＤ装置の反
応室内で発光素子を製造する場合を例に本発明を説明し
たが、例えば、ＭＯＣＶＤ装置に反応室を複数設け、各
製造工程ごとに別々の反応室を用いてもよい。In the above embodiment, the present invention has been described by taking the case where the light emitting element is manufactured in the reaction chamber of the MOCVD apparatus as an example. However, for example, a plurality of reaction chambers are provided in the MOCVD apparatus and a separate reaction is performed for each manufacturing process. A room may be used.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の発光素子
によれば、シリコン基板上に結晶性の良好な発光機能層
を形成できる。また、その駆動電圧を低減することがで
きる。As described above, according to the light emitting device of the present invention, the light emitting functional layer having good crystallinity can be formed on the silicon substrate. Moreover, the drive voltage can be reduced.
【図１】本発明の実施の形態の発光素子の断面構造を示
した概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態の発光素子の製造手順を説
明するためのタイムシーケンスを示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a time sequence for explaining a manufacturing procedure of the light emitting element according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態の窒化アルミニウム層にガ
リウム及びインジウムを拡散させる過程を説明するため
の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a process of diffusing gallium and indium into the aluminum nitride layer according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の他の実施の形態の発光素子の断面構造
を示した概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing a cross-sectional structure of a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
１ 発光素子 ５ シリコン基板 ６ 窒化アルミニウム層 ７ 反応源供給層 ８ 発光機能層 1 Light emitting element 5 Silicon substrate 6 Aluminum nitride layer 7 Reaction source supply layer 8 Light-emitting functional layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−343741（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−129923（ＪＰ，Ａ) 特開2000−277441（ＪＰ，Ａ) 特開2002−208729（ＪＰ，Ａ) 特開2001−102673（ＪＰ，Ａ) 特開2001−176804（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00 H01L 21/205 H01L 21/22 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-5-343741 (JP, A) JP-A-9-129923 (JP, A) JP-A-2000-277441 (JP, A) JP-A-2002-208729 ( JP, A) JP 2001-102673 (JP, A) JP 2001-176804 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 33/00 H01L 21/205 H01L 21 /twenty two
Claims (10)
とを含む窒化アルミニウム層と、 前記窒化アルミニウム層上に形成され、ガリウムとイン
ジウムとを含む第１窒化物系化合物半導体層と、 前記第１窒化物系化合物半導体層上に形成され、発光機
能を有する第２窒化物系化合物半導体層と、を備える、
ことを特徴とする発光素子。1. A silicon substrate, an aluminum nitride layer formed on the silicon substrate and containing gallium and indium, and a first nitride-based compound semiconductor formed on the aluminum nitride layer and containing gallium and indium. A layer, and a second nitride-based compound semiconductor layer formed on the first nitride-based compound semiconductor layer and having a light emitting function,
A light emitting element characterized by the above.
物系化合物半導体層から拡散されるガリウム及びインジ
ウムの拡散開始時期を遅延可能な厚さに形成されてい
る、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。2. The aluminum nitride layer is formed to have a thickness capable of delaying a diffusion start time of gallium and indium diffused from the first nitride compound semiconductor layer. 1. The light emitting device according to 1.
ｍの厚さに形成されている、ことを特徴とする請求項２
に記載の発光素子。3. The aluminum nitride layer has a thickness of 1 nm to 6 n.
It is formed to have a thickness of m.
The light emitting device according to.
量のガリウム及びインジウムを前記窒化アルミニウム層
に拡散可能な厚さに形成されている、ことを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光素子。4. The first nitride-based compound semiconductor layer is formed to a thickness capable of diffusing a predetermined amount of gallium and indium into the aluminum nitride layer. The light emitting device according to any one of items.
ｍ〜１００ｎｍの厚さに形成されている、ことを特徴と
する請求項４に記載の発光素子。5. The first nitride-based compound semiconductor layer is 1n
The light emitting device according to claim 4, wherein the light emitting device is formed to have a thickness of m to 100 nm.
２窒化物系化合物半導体層の一部を構成する、ことを特
徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光素
子。6. The light emission according to claim 1, wherein the first nitride compound semiconductor layer constitutes a part of the second nitride compound semiconductor layer. element.
形成する工程と、 前記窒化アルミニウム層上に、ガリウムとインジウムと
を含む第１窒化物系化合物半導体層を形成する工程と、 前記第１窒化物系化合物半導体層からガリウムとインジ
ウムとを前記窒化アルミニウム層に拡散させる工程と、 前記第１窒化物系化合物半導体層上に、発光機能を有す
る第２窒化物系化合物半導体層を形成する工程と、を備
える、ことを特徴とする発光素子の製造方法。7. A step of forming an aluminum nitride layer on a silicon substrate, a step of forming a first nitride-based compound semiconductor layer containing gallium and indium on the aluminum nitride layer, and the first nitride. Diffusing gallium and indium into the aluminum nitride layer from the compound semiconductor layer, and forming a second nitride compound semiconductor layer having a light emitting function on the first nitride compound semiconductor layer. The manufacturing method of the light emitting element characterized by including these.
インジウムとを含む第１窒化物系化合物半導体層を形成
しながら、該第１窒化物系化合物半導体層からガリウム
とインジウムとを前記窒化アルミニウム層に拡散させ
る、ことを特徴とする請求項７に記載の発光素子の製造
方法。8. A first nitride compound semiconductor layer containing gallium and indium is formed on the aluminum nitride layer, and gallium and indium are added from the first nitride compound semiconductor layer to the aluminum nitride layer. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 7, wherein the light emitting device is diffused into
物系化合物半導体層から拡散されるガリウム及びインジ
ウムの拡散開始時期を遅延可能な厚さに形成する、こと
を特徴とする請求項７または８に記載の発光素子の製造
方法。9. The aluminum nitride layer is formed to a thickness that can delay the diffusion start time of gallium and indium diffused from the first nitride compound semiconductor layer. 8. The method for manufacturing a light emitting device according to item 8.
定量のガリウム及びインジウムを前記窒化アルミニウム
層に拡散可能な厚さに形成する、ことを特徴とする請求
項７乃至９のいずれか１項に記載の発光素子の製造方
法。10. The first nitride compound semiconductor layer is formed to a thickness such that a predetermined amount of gallium and indium can be diffused in the aluminum nitride layer. Item 1. A method for manufacturing a light emitting device according to item 1.
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