JP3778765B2 - 窒化物系半導体素子およびその製造方法 - Google Patents
窒化物系半導体素子およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3778765B2 JP3778765B2 JP2000084592A JP2000084592A JP3778765B2 JP 3778765 B2 JP3778765 B2 JP 3778765B2 JP 2000084592 A JP2000084592 A JP 2000084592A JP 2000084592 A JP2000084592 A JP 2000084592A JP 3778765 B2 JP3778765 B2 JP 3778765B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- ingan
- algan
- layer
- group iii
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 138
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims description 84
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 22
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 claims description 218
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 22
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 300
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 233
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 144
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 144
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 123
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 9
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 8
- NWAIGJYBQQYSPW-UHFFFAOYSA-N azanylidyneindigane Chemical compound [In]#N NWAIGJYBQQYSPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 4
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- -1 thallium nitride Chemical class 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/0242—Crystalline insulating materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02455—Group 13/15 materials
- H01L21/02458—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02494—Structure
- H01L21/02496—Layer structure
- H01L21/02505—Layer structure consisting of more than two layers
- H01L21/02507—Alternating layers, e.g. superlattice
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/0254—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S2301/00—Functional characteristics
- H01S2301/17—Semiconductor lasers comprising special layers
- H01S2301/173—The laser chip comprising special buffer layers, e.g. dislocation prevention or reduction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S2304/00—Special growth methods for semiconductor lasers
- H01S2304/04—MOCVD or MOVPE
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
- H01S5/0213—Sapphire, quartz or diamond based substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/2004—Confining in the direction perpendicular to the layer structure
- H01S5/2009—Confining in the direction perpendicular to the layer structure by using electron barrier layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3201—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures incorporating bulkstrain effects, e.g. strain compensation, strain related to polarisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
- H01S5/3216—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities quantum well or superlattice cladding layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、GaN(窒化ガリウム)、AlN(窒化アルミニウム)、InN(窒化インジウム)、BN(窒化ホウ素)もしくはTlN(窒化タリウム)またはこれらの混晶等のIII −V族窒化物系半導体(以下、窒化物系半導体と呼ぶ)からなる化合物半導体層を有する窒化物系半導体素子およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、GaN系窒化物系半導体素子の研究が進められている。GaN系半導体素子の製造の際には、GaNからなる基板が存在しないため、GaNと同じ六方晶系であるサファイアからなる基板を用いる。このサファイア基板上にGaN系半導体層を成長させる。
【0003】
ここで、GaN結晶の格子定数(a軸)は3.19Åであり、サファイア結晶の格子定数(a軸)は4.8Åである。このように、GaNとサファイアとでは格子定数が大きく異なるため、サファイア基板上に成長させたGaN層には歪が存在する。この歪により、GaN層中に多数の格子欠陥が発生する。サファイア基板上に成長させたGaN層の欠陥密度は1011〜1012cm-2程度である。
【0004】
このようなGaNの格子欠陥はGaN層上に成長させた半導体層にも伝播するため、サファイア基板を用いて作製した半導体素子においては、多数の格子欠陥が存在する。格子欠陥は、半導体素子におけるリーク電流の発生、不純物の拡散等の原因となり、半導体素子の素子特性に悪影響を与える。
【0005】
例えば、格子欠陥が多数存在する半導体レーザ素子においては、格子欠陥によりリーク電流が多く発生する。このため、半導体レーザ素子の動作電流が高くなる。それにより、半導体レーザ素子の劣化が著しく、素子の寿命が低下する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記のような格子欠陥を低減するために、従来においては以下のような方法が用いられている。
【0007】
まず、サファイア基板上に成長させた格子欠陥の多数存在するGaN層上に、InGaN層を介してGaN系半導体層を成長させる方法がある。
【0008】
図11(a)に示すように、InN結晶の格子定数(a軸)は3.55Åであり、InNはGaNに比べて格子定数がサファイアに近い。このことを利用して、この方法においては、サファイアに近い格子定数を有するInGaN層を介してGaN系半導体層を成長させることにより格子欠陥の低減を図るものである。しかしながら、この方法においては十分に格子欠陥を低減することができない。
【0009】
一方、サファイア基板上に成長させた格子欠陥の多数存在するGaN層上にInGaN膜とGaN膜とを交互に積層してなるInGaN/GaN多層膜を形成し、このInGaN/GaN多層膜を介してGaN系半導体層を成長させる方法がある。
【0010】
この場合、前述のようにInNの格子定数はGaNに比べてサファイアに近いので、InGaN/GaN多層膜の平均格子定数は、図11(b)に示すように、GaN単層の場合に比べてサファイアの格子定数に近くなる。また、この場合はGaN膜とInGaN膜との多層構造なので、InGaN単層の場合に比べてGaNの格子定数にも近くなる。このことを利用して、この方法においては、InGaN/GaN多層膜を介してGaN系半導体層を成長させることにより格子欠陥の低減を図るものである。しかしながら、この方法においては十分に格子欠陥を低減することができない。
【0011】
また、サファイア基板上に成長させた格子欠陥の多数存在するGaN層上に、AlGaN膜とGaN膜とを交互に積層してなるAlGaN/GaN多層膜を形成し、このAlGaN/GaN多層膜を介してGaN系半導体層を成長させる方法がある。
【0012】
この場合、AlN結晶の格子定数(a軸)が3.11Åであることから、図11(c)に示すように、AlGaN/GaN多層膜の平均格子定数はGaNの格子定数に比べて小さくなる。この方法においては、このようなAlGaN/GaN多層膜に格子欠陥の原因となる歪を集中させることにより格子欠陥の低減を図るものである。しかしながら、この方法においては十分に格子欠陥を低減することができない。
【0013】
一方、特開平8−56015号には、サファイア基板上に成長させた格子欠陥の多数存在するGaN層上に、AlGaN膜とInGaN膜とを交互に積層してなるAlGaN/InGaN多層膜を形成し、このAlGaN/InGaN多層膜を介してGaN系半導体層を成長させる方法が開示されている。
【0014】
この方法においては、格子欠陥が多数存在するGaN層上に、基板温度800℃でAlGaN膜を成長させ、さらにInGaN膜を成長させる。ここでは、AlGaN膜およびInGaN膜が対になったものを1周期とし、連続して合計40周期形成する。このようにして形成したAlGaN/InGaN多層膜により、GaN層から延びる格子欠陥の低減を図るものでる。
【0015】
しかしながら、上記のAlGaN/InGaN多層膜においては、まず初めに基板温度800℃でGaN層上にAlGaN膜を成長させるため、AlGaN/InGaN多層膜において初めに形成したAlGaN膜の結晶性が悪い。ここで、複数のAlGaN膜およびInGaN膜を積層してなるAlGaN/InGaN多層膜においては、初めに成長させた膜、すなわちAlGaN膜の結晶性が、上に成長させる膜の結晶性に影響する。したがって、初めに成長させたAlGaN膜の結晶性が悪いために、AlGaN/InGaN多層膜においては良好な結晶性が実現できず、十分に格子欠陥を低減することができない。
【0016】
また、上記の方法においてはAlGaN膜とInGaN膜との対を40周期で形成しているが、AlGaN膜をこのような多層で積層してなるAlGaN/InGaN多層膜においては良好な結晶性が実現できず、十分に格子欠陥を低減することができない。
【0017】
以上のことから、特開平8−56015号に開示された方法においては、半導体素子において素子特性の向上を図ることが困難である。
【0018】
一方、格子欠陥を低減する方法として、選択成長マスクを用いた選択横方向成長がある。この方法においては、サファイア基板上に成長させた格子欠陥の多数存在するGaN層上に、ストライプ状の選択成長マスクを形成する。そして、HVPE法(ハライドエピタキシャル気相成長法)により、GaN層上および選択成長マスク上にGaNを再成長させる。それにより、再成長させたGaN層において格子欠陥を欠陥密度6×107 cm-2程度まで低減することが可能となる。
【0019】
このような選択成長マスクを用いた方法は、半導体素子の格子欠陥を低減するために最も広く用いられている方法である。現在のところ、長寿命の窒化物系半導体レーザ素子は、この方法によってのみ得られている。
【0020】
しかしながら、上記の方法においては、一旦ウエハを結晶成長装置から取り出して選択成長マスクを形成するとともに、選択成長マスク形成後に再び結晶成長装置内にウエハを戻してGaNを再成長させる必要がある。このため、半導体素子の製造工程が複雑となり、製造コストが高くなる。
【0021】
本発明の目的は、格子欠陥が低減されて良好な素子特性を有するとともに、低コストで製造が可能な窒化物系半導体素子およびその製造方法を提供することである。
【0022】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明に係る窒化物系半導体素子は、基板上にガリウムを含む第1のIII族窒化物系半導体層が形成され、第1のIII族窒化物系半導体層上に、超格子多層膜と第2のIII族窒化物系半導体層とをこの順に含む1組以上の積層構造が形成され、積層構造上に素子領域を有する第3のIII族窒化物系半導体層が形成され、超格子多層膜は少なくともインジウムおよびガリウムを含むIII族窒化物系半導体からなり第1の格子定数を有する第1の膜と、少なくともアルミニウムおよびガリウムを含むIII族窒化物系半導体からなり第1の格子定数と異なる第2の格子定数を有する第2の膜とがこの順で交互に積層されてなり、第1の III 族窒化物系半導体層はGaNからなり、第2の III 族窒化物系半導体層はGaNからなり、超格子多層膜の前記第1の膜はInGaNからなり、超格子多層膜の第2の膜はAlGaNからなると共に、第1の膜と第2の膜の対を2対以上9対以下としたものである。
【0023】
本発明に係る窒化物系半導体素子の超格子多層膜において、インジウムを含む第1の膜の格子定数(第1の格子定数)が、アルミニウムを含む第2の膜の格子定数(第2の格子定数)に比べて大きくなる。
【0024】
この場合、超格子多層膜の第1の膜と第2の膜とでは格子定数が異なることから、第1のIII 族窒化物系半導体層から超格子多層膜に伝播した貫通欠陥は、超格子多層膜において圧縮歪および引張り歪を受け、横方向に折れ曲がる。このように横方向に折れ曲がった貫通欠陥は互いに相殺しあう。このような歪補償効果により、超格子多層膜において貫通欠陥の低減が図られる。
【0025】
ところで、上記のような超格子多層膜を形成する際には、第1の膜のインジウムの遊離を防止するため、第1の膜および第2の膜を低温で成長させる。ここで、第2の膜はアルミニウムを含むことから、低温で成長させた第2の膜の結晶性は、第1の膜の結晶性に比べて劣化する。
【0026】
ここで、上記の窒化物系半導体素子の超格子多層膜においては、第1の膜と第2の膜とを積層する際に、第2の膜に比べて良好な結晶性を有する第1の膜をまず初めに形成する。このため、初めに成長させた第1の膜の結晶性が、その上に積層された膜の結晶性に良好な影響を与える。それにより、超格子多層膜において、結晶性の向上が図られる。
【0027】
以上のように、超格子多層膜において格子欠陥が低減されて良好な結晶性が実現されることから、超格子多層膜上に形成された第2のIII 族窒化物系半導体層において結晶性の向上が図られる。
【0028】
上記の窒化物系半導体素子においては、結晶性の向上が図られた第2のIII 族窒化物系半導体層上に素子領域を含む第3のIII 族窒化物系半導体層が形成されているため、第3のIII 族窒化物系半導体層、特に素子領域において良好な結晶性が得られる。それにより、窒化物系半導体素子において、素子特性の向上が図られる。
【0029】
また、このような窒化物系半導体素子においては、超格子多層膜を形成することにより、選択成長マスクを用いることなく結晶性の向上を図ることが可能となる。このため、製造が容易であり、製造コストの低減が図られる。
【0030】
第1のIII 族窒化物系半導体層上に、積層構造が複数組積層され、複数組の積層構造に含まれる第2のIII 族窒化物系半導体層は同じ組成または異なる組成を有することが好ましい。このように積層構造が複数組積層された場合においては、単独の積層構造において低減することができなかった格子欠陥を、この積層構造の上に形成された積層構造において低減することができる。それにより、格子欠陥を効果的に低減することが可能となる。
【0031】
超格子多層膜の第1の膜および第2の膜の平均格子定数が第1のIII 族窒化物系半導体層の格子定数とほぼ等しいことが好ましい。このような超格子多層膜においては、前述の歪補償効果がより大きくなるため、格子欠陥をより効果的に低減することが可能となる。
【0032】
第2のIII 族窒化物系半導体層はガリウムを含んでもよい。また、第1のIII 族窒化物系半導体層はGaNからなり、第2のIII 族窒化物系半導体層はInGaNからなり、超格子多層膜の第1の膜はInGaNからなり、超格子多層膜の第2の膜はAlGaNからなってもよい。
【0033】
この場合、InGaNはGaNよりも格子定数が大きいため、超格子多層膜の第1の膜は圧縮歪を有する。一方、AlGaNはGaNよりも格子定数が小さいため、超格子多層膜の第2の膜は引張り歪を有する。このような圧縮歪を有する第1の膜と、引張り歪を有する第2の膜とが積層されてなる超格子多層膜においては、第1のIII 族窒化物系半導体層から伝播した貫通欠陥が圧縮歪および引張り歪を受け、貫通欠陥が横方向に折れ曲がる。このように横方向に折れ曲がった貫通欠陥は互いに相殺しあう。このような歪補償効果により、超格子多層膜において、貫通欠陥の低減が図られる。
【0034】
上記のような超格子多層膜においては、第1の膜および第2の膜の各々は厚さが5Å以上70Å以下であることが好ましい。また、超格子多層膜は、第1の膜および第2の膜の対を2以上9以下含むことが好ましい。
【0035】
このような厚さおよび層数の第1の膜および第2の膜からなる超格子多層膜においては、格子欠陥の低減を効果的に図ることが可能となる。
【0036】
特に、AlGaNからなる第2の膜を2層以上かつ9以下とすることにより、超格子多層膜において、AlGaNからなる層の過剰な積層により発生する結晶性の劣化を防止することができる。したがって、超格子多層膜において結晶性の向上が図られ、格子欠陥の低減効果が大きくなる。
【0037】
本発明に係る窒化物系半導体素子の製造方法は、基板上にガリウムを含む第1のIII族窒化物系半導体層を形成する工程と、第1のIII族窒化物系半導体層上に、超格子多層膜と第2のIII族窒化物系半導体層とをこの順に含む1組以上の積層構造を形成する工程と、積層構造上に素子領域を有する第3のIII族窒化物系半導体層を形成する工程とを含み、超格子多層膜は、少なくともインジウムおよびガリウムを含むIII族窒化物系半導体からなり第1の格子定数を有する第1の膜と、少なくともアルミニウムおよびガリウムを含むIII族窒化物系半導体からなり前記第1の格子定数を有する第2の膜とをこの順で交互に積層してなり、第1の III 族窒化物系半導体層はGaNからなり、第2の III 族窒化物系半導体層はGaNからなり、超格子多層膜の前記第1の膜はInGaNからなり、超格子多層膜の前記第2の膜はAlGaNからなると共に、第1の膜と第2の膜の対を2対以上9対以下としたものである。
【0038】
本発明に係る窒化物系半導体素子の製造方法においては、格子定数の異なる第1の膜と第2の膜とを積層してなる超格子多層膜を第1のIII 族窒化物系半導体層上に形成する。
【0039】
この場合、超格子多層膜において、インジウムを含む第1の膜の格子定数(第1の格子定数)は、アルミニウムを含む第2の膜の格子定数(第2の格子定数)に比べて大きくなる。したがって、第1のIII 族窒化物系半導体層から超格子多層膜に伝播した貫通欠陥は、超格子多層膜において圧縮歪および引張り歪を受け、横方向に折れ曲がる。このように横方向に折れ曲がった貫通欠陥は、互いに相殺しあう。このような歪補償効果により、超格子多層膜において貫通欠陥の低減が図られる。
【0040】
ところで、上記のような超格子多層膜を形成する工程においては、第1の膜のインジウムの遊離を防止するため、第1の膜および第2の膜を低温で成長させる。アルミニウムを含む第2の膜をこのような低温で成長させると、第2の膜の結晶性が劣化する。
【0041】
ここで、本発明の方法においては、超格子多層膜を形成する際に、第2の膜に比べて良好な結晶性を有する第1の膜をまず初めに成長させる。このため、初めに成長させた第1の膜の良好な結晶性が、その上に積層された膜の結晶性に良好な影響を与える。それにより、超格子多層膜において、結晶性の向上を図ることが可能となる。
【0042】
以上のように、超格子多層膜において格子欠陥を低減して良好な結晶性を実現することが可能となるため、超格子多層膜上に形成した第2のIII 族窒化物系半導体層において結晶性の向上を図ることが可能となる。
【0043】
上記の窒化物系半導体素子の製造方法においては、結晶性の向上が図られた第2のIII 族窒化物系半導体層上に素子領域を含む第3のIII 族窒化物系半導体層を形成するため、第3のIII 族窒化物系半導体層、特に素子領域において良好な結晶性が得られる。したがって、良好な素子特性を有する窒化物系半導体素子を製造することが可能となる。
【0044】
また、上記の窒化物系半導体素子の製造方法においては、超格子多層膜を形成することにより、選択成長マスクを用いることなく結晶性の向上を図ることが可能となる。このため、製造工程が容易であり、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【0045】
積層構造を形成する工程は、第1のIII 族窒化物系半導体層上に積層構造を複数組積層する工程を含み、複数組の積層構造に含まれる第2のIII 族窒化物系半導体層は同じ組成または異なる組成を有することが好ましい。
【0046】
このように積層構造を複数組積層する場合においては、単独の積層構造において低減することができなかった格子欠陥を、この積層構造の上に形成された積層構造において低減することができる。それにより、格子欠陥を効果的に低減することが可能となる。
【0047】
【発明の実施の形態】
以下においては、本発明に係る窒化物系半導体素子として、窒化物系半導体レーザ素子について説明する。
【0048】
図1は本発明の一実施例における半導体レーザ素子を示す模式的な断面図である。図1に示す半導体レーザ素子500は、以下の方法により作製される。
【0049】
半導体レーザ素子500の作製時には、まず、サファイア基板1上に各層2〜6を成長させる。各層2〜6の成長条件は表1に示す通りである。
【0050】
【表1】
【0051】
以下に、各層2〜6の成長時の詳細について説明する。
まず、図2(a)に示すように、サファイア基板1上にバッファ層2および第1のアンドープGaN層3を成長させる。このようにして成長させた第1のアンドープGaN層3には、サファイア基板1とGaNとの格子定数の差により発生した多数の格子欠陥20が存在する。この場合、第1のアンドープGaN層3の欠陥密度は1.0×1011cm-2である。
【0052】
続いて、図2(b)に示すように、第1のアンドープGaN層3上に、InGaN膜およびAlGaN膜をこの順で交互に積層してなる第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30を成長させる。さらに、この第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30上に、第2のアンドープGaN層4を成長させる。
【0053】
図3は、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30の詳細な構造を示す図である。図3に示すように、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30は、InGaN膜30aおよびAlGaN膜30bが順に積層されて対になったものが合計5対積層されている。この場合、InGaN膜30aは膜厚25ÅのIn0.05Ga0.95Nからなり、AlGaN膜30bは膜厚25ÅのAl0.25Ga0.75Nからなる。
【0054】
ここで、図5に示すように、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、InGaN膜30aおよびAlGaN膜30bの平均格子定数がGaNの格子定数とほぼ一致するように、InGaN膜30aにおけるIn組成およびAlGaN膜30bにおけるAl組成が設定されている。
【0055】
図6は、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層の格子定数、すなわちInGaN膜およびAlGaN膜の平均格子定数がGaNの格子定数と一致する場合におけるAlGaN膜のAl組成とInGaN膜のIn組成との関係を示す図である。
【0056】
本実施例の第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、InGaN膜30aがIn0.05Ga0.95Nからなり、InGaN膜30aのIn組成が5%である。また、AlGaN膜30bはAl0.25Ga0.75Nからなり、AlGaN膜30bのAl組成が25%である。したがって、図6に示すように、InGaN膜30aおよびAlGaN膜30bの平均格子定数がGaNの格子定数とほぼ一致している。
【0057】
このように、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30の平均格子定数をGaNの格子定数と一致させることにより、後述の歪補償効果がより大きくなる。
【0058】
上記の第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、前述のようにInNの格子定数がGaNの格子定数に比べて大きいことから、第1のアンドープGaN層3上の各InGaN膜30aにおいて圧縮歪が生じる。一方、前述のようにAlNの格子定数がGaNの格子定数に比べて小さいことから、第1のアンドープGaN層3上の各AlGaN膜30bにおいて引張り歪が生じる。
【0059】
このような圧縮歪を有するInGaN膜30aと引張り歪を有するAlGaN膜30bとが交互に複数積層されてなる第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、第1のアンドープGaN層3から伝播した貫通欠陥が圧縮歪および引張り歪を繰り返し受けるため、貫通欠陥が横方向に折れ曲がる。この横方向に折れ曲がった貫通欠陥は互いに相殺しあう。このような歪補償効果により、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、貫通欠陥の低減が図られる。
【0060】
ここで、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、第1のアンドープGaN層3上にまず初めに基板温度800℃でInGaN膜30aを成長させ、続いて基板温度800℃でAlGaN膜30bを成長させている。この場合、基板温度800℃で成長させたInGaNは基板温度800℃で成長させたAlGaNに比べて結晶性が良好であることから、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30において初めに形成されたInGaN膜30aは、AlGaN膜30bに比べて良好な結晶性を有する。
【0061】
図3に示すような多層膜構造を有する第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、初めに成長させた膜の結晶性が、その上に積層する膜の結晶性にも影響する。したがって、初めに結晶性の良好なInGaN膜30aを成長させてなる第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、この膜30aの上に続けて成長させたAlGaN膜30bおよびInGaN膜30aの結晶性が向上する。それにより、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、結晶性の向上が図られる。
【0062】
また、本実施例においては、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30を構成するAlGaN膜30bが5層である。このため、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、AlGaN膜の過剰な積層が原因となって発生する結晶性の劣化が生じない。
【0063】
以上のように、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30において良好な結晶性が実現されるため、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30上に成長させた第2のアンドープGaN層4において、格子欠陥20の低減が図られる。この場合、第2のアンドープGaN層4の欠陥密度は5.0×109 cm-2である。
【0064】
続いて、図4(c)に示すように、第2のアンドープGaN層4上に第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40を形成し、さらにその上に第3のアンドープGaN層5を成長させる。
【0065】
この第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40は、図3に示す第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30と同様の構造を有する。すなわち、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40は、InGaN膜およびAlGaN膜が順に積層されて対になったものが合計5対積層されてなる。
【0066】
第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40のInGaN膜は膜厚25ÅのIn0.05Ga0.95Nからなる。また、AlGaN膜は膜厚25ÅのAl0.25Ga0.75Nからなる。
【0067】
このように、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、InGaN膜におけるIn組成が5%であり、かつAlGaN膜におけるAl組成が25%である。したがって、図6に示すように、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、InGaN膜およびAlGaN膜の平均格子定数がGaNの平均格子定数とほぼ一致している。このような第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、後述の補償効果がより大きくなる。
【0068】
第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30の場合と同様、第2のアンドープGaN層4上の各InGaN膜において圧縮歪が生じるとともに、各AlGaN膜において引張り歪が生じる。
【0069】
このような圧縮歪を有するInGaN膜と引張り歪を有するAlGaN膜とが交互に積層されてなる第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、第2のアンドープGaN層4から伝播した貫通欠陥が圧縮歪および引張り歪を繰り返し受けるため、貫通欠陥が横方向に折れ曲がる。この横方向に折れ曲がった貫通欠陥は互いに相殺しあう。このような歪補償効果により、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、貫通欠陥の低減が図られる。
【0070】
ここで、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、第2のアンドープGaN層4上にまず初めに基板温度800℃でInGaN膜を成長させ、続いて基板温度800℃でAlGaN膜を成長させている。この場合、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40において初めに形成された膜、すなわちInGaN膜において、AlGaN膜よりも良好な結晶性が得られる。
【0071】
このように、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、初めに結晶性の良好なInGaN膜を成長させるため、このInGaN膜上に続けて成長させたAlGaN膜およびInGaN膜の結晶性が向上する。したがって、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、結晶性の向上が図られる。
【0072】
また、本実施例においては、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40を構成するAlGaN膜が5層である。このため、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、AlGaN膜の過剰な積層が原因となって発生する結晶性の劣化が生じない。
【0073】
以上のように、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40において良好な結晶性が実現されるため、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40上に成長させた第3のアンドープGaN層5において、格子欠陥20の低減が図られる。この場合、第3のアンドープGaN層5の欠陥密度は3.0×108 cm-2である。
【0074】
さらに、図4(d)に示すように、第3のアンドープGaN層5上に第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50を形成し、さらにその上に第4のアンドープGaN層6を成長させる。
【0075】
この第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50は、図3に示す第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30と同様の構造を有する。すなわち、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50は、InGaN膜およびAlGaN膜が順に積層されて対になったものが合計5対積層されてなる。
【0076】
第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50のInGaN膜は膜厚25ÅのIn0.05Ga0.95Nからなる。また、AlGaN膜は膜厚25ÅのAl0.25Ga0.75Nからなる。このように、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50においては、InGaN膜におけるIn組成が5%でありかつAlGaN膜におけるAl組成が25%である。したがって、図6に示すように、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50においては、InGaN膜およびAlGaN膜の平均格子定数がGaNの平均格子定数とほぼ一致している。このような第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50においては、後述の歪補償効果がより大きくなる。
【0077】
第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50においては、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30の場合と同様、第3のアンドープGaN層5上の各InGaN膜において圧縮歪が生じるとともに、各AlGaN膜において引張り歪が生じる。
【0078】
このような圧縮歪を有するInGaN膜と引張り歪を有するAlGaN膜とが交互に積層されてなる第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50においては、第2のアンドープGaN層4から伝播した貫通欠陥が圧縮歪および引張り歪を繰り返し受けるため、貫通欠陥が横方向に折れ曲がる。この横方向に折れ曲がった貫通欠陥は互いに相殺しあう。このような歪補償効果により、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50においては、貫通欠陥の低減が図られる。
【0079】
ここで、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50においては、第3のアンドープGaN層4上にまず初めに基板温度800℃でInGaN膜を成長させ、続いて基板温度800℃でAlGaN膜を成長させている。この場合、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50において初めに形成された膜、すなわちInGaN膜において、AlGaN膜よりも良好な結晶性が得られる。
【0080】
このように、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50においては、初めに結晶性の良好なInGaN膜を成長させるため、このInGaN膜上に続けて成長させたAlGaN膜およびInGaN膜の結晶性が向上する。したがって、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40においては、結晶性の向上が図られる。
【0081】
また、本実施例においては、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50を構成するAlGaN膜が5層である。このため、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50においては、AlGaN膜の過剰な積層が原因となって発生する結晶性の劣化が生じない。
【0082】
以上のように、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50において良好な結晶性が実現されるため、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50上に成長させた第4のアンドープGaN層6において、格子欠陥20の低減が図られる。この場合、第4のアンドープGaN層6の欠陥密度は1.0×108 cm-2である。
【0083】
上記のようにして各層2〜6を成長させた後、図1に示す素子構造100を以下の方法により作製する。
【0084】
素子構造100の作製時には、まず第4のアンドープGaN層6上に各層7〜15を成長させる。各層7〜15の成長条件は表2に示す通りである。
【0085】
【表2】
【0086】
次に、p−コンタクト層15からn−コンタクト層7までの一部領域をエッチングして除去し、n−コンタクト層7を露出させる。露出したn−コンタクト層7上にn電極51を形成する。また、p−コンタクト層15の所定領域上にp電極52を形成する。さらに、共振器端面を形成して共振器構造を形成する。最後に、サファイア基板1とともに各層2〜15を分割し、個々の半導体レーザ素子500に分離する。
【0087】
このようにして、図1に示す半導体レーザ素子500が作製される。
上記の方法により作製された半導体レーザ素子500においては、第1から第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30,40,50により格子欠陥を低減できるため、第1から第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30,40,50上に形成された第2〜第4のアンドープGaN層4〜6において、結晶性の向上が図られる。
【0088】
特に、この場合においては、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層上にアンドープGaN層が積層された構造を1周期として、この積層構造が3周期形成されている。したがって、1周期目で低減されなかった格子欠陥20は2周期目で低減され、さらに2周期目で低減されなかった格子欠陥20は3周期目で低減される。このように、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびアンドープGaN層の積層構造を複数周期で形成することにより、重複して格子欠陥20を低減することができる。したがって、3周期目の第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50上に形成された第4のアンドープGaN層6においては、格子欠陥20が効果的に低減される。
【0089】
半導体レーザ素子500においては、上記のように格子欠陥20が低減されて良好な結晶性を有する第4のアンドープGaN層6上に素子構造100が形成されている。このため、素子構造100を構成する各層7〜15において良好な結晶性が得られる。それにより、半導体レーザ素子500においては、リーク電流の発生、不純物の拡散等が防止され、良好な素子特性が実現される。
【0090】
例えば、格子欠陥20が低減された半導体レーザ素子500では、リーク電流の発生が防止されるため、動作電流が低減される。このため、素子の劣化が抑制され、素子の寿命が長くなる。
【0091】
また、半導体レーザ素子500においては、選択成長マスクを用いることなく容易に格子欠陥20を低減することができる。このため、半導体レーザ素子500は容易に製造が可能であり、低コストでの製造が可能となる。
【0092】
続いて、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層に関して、格子欠陥を低減するための最適な条件について検討を行った。ここでは、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層におけるInGaN膜およびAlGaN膜の厚さ、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層におけるInGaN膜およびAlGaN膜の数、ならびにInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaNからなる積層構造を形成する周期について調べた。
【0093】
まず、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層におけるInGaN膜およびAlGaN膜の厚さの検討を以下の方法により行った。
【0094】
この場合、図2(a)に示すように、サファイア基板1上にバッファ層2および第1のアンドープGaN層3を成長させた。このようにして形成した第1のアンドープGaN層3には1×1011cm-2の格子欠陥20が存在していた。
【0095】
次に、図2(b)に示すように、第1のアンドープGaN層3上に図3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層層30を成長させ、さらにその上に第2のアンドープGaN層4を成長させた。
【0096】
ここで、この場合においては、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層層30の成長時にIn0.05Ga0.95NからなるInGaN膜30aの膜厚、およびAl0.25Ga0.75NからなるAlGaN膜30bの膜厚を変化させ、InGaN膜30aおよびAlGaN膜30bの膜厚がそれぞれ異なる複数のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30を形成した。なお、この場合においては、InGaN膜30aの膜厚とAlGaN膜30bの膜厚とを等しくしている。
【0097】
InGaN膜30aおよびAlGaN膜30bの膜厚がそれぞれ異なる複数のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30上に形成した各々の第2のアンドープGaN層4について、格子欠陥20の欠陥密度を調べた。その結果を図7に示す。
【0098】
図7は、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30におけるInGaN膜30aおよびAlGaN膜30bの厚さと、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30上に形成された第2のアンドープGaN層4の欠陥密度との関係を示す図である。
【0099】
図7に示すように、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30におけるInGaN膜30aおよびAlGaN膜30bの膜厚の各々が5〜70Åの場合に、第2のアンドープGaN層4の欠陥密度が1×1010cm-2以下となる。また、InGaN膜30aおよびAlGaN膜30bの膜厚の各々が5〜40Åの範囲内において、第2のアンドープGaN4の欠陥密度が著しく低減される。
【0100】
以上のことから、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層においては、InGaN膜およびAlGaN膜の各々の膜厚を5〜70Åとすることが好ましく、特に5〜40Åとすることが好ましい。それにより、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層上に成長させたGaN層において、格子欠陥20を効果的に低減することが可能となる。
【0101】
次に、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層を構成するInGaN膜およびAlGaN膜の数の検討を以下の方法により行った。
【0102】
この場合、図2(a)に示すように、サファイア基板1上にバッファ層2および第1のアンドープGaN層3を成長させた。このようにして形成したアンドープ第1のGaN層3には1×1011cm-2の格子欠陥20が存在していた。
【0103】
次に、図2(b)に示すように、第1のアンドープGaN層3上に、In0.05Ga0.95Nからなる膜厚20ÅのInGaN膜とAl0.25Ga0.75Nからなる膜厚20ÅのAlGaN膜とをこの順で交互に積層してなるInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30を成長させた。さらに、このInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30上に第1のアンドープGaN層4を成長させた。
【0104】
なお、ここでは、InGaN膜とAlGaN膜とを1対とし、この対の数がそれぞれ異なる複数のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30を形成した。
【0105】
InGaN膜およびAlGaN膜の対の数がそれぞれ異なるInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30上に形成した各々の第2のアンドープGaN層4について、格子欠陥20の欠陥密度を調べた。その結果を図8に示す。
【0106】
図8は、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30におけるInGaN膜およびAlGaN膜の対の数と、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30上に形成された第2のアンドープGaN層4の欠陥密度との関係を示す図である。
【0107】
図8に示すように、2対以上9対以下のInGaN膜およびAlGaN膜を含むInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30を形成した場合、第2のアンドープGaN層4の欠陥密度が1×1010cm-2以下となる。また、3〜6対のInGaN膜およびAlGaN膜を含むInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30を形成した場合には、第2のアンドープGaN層4の欠陥密度が著しく低減される。一方、InGaN膜およびAlGaN膜を10対以上含むInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層においては、欠陥密度の低減効果が減少した。
【0108】
このことから、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30においては、InGaN膜およびAlGaN膜からなる対を2対以上9対以下設けることが好ましく、特に3〜6対設けることが好ましい。それにより、第2のアンドープGaN層4において、格子欠陥20を効果的に低減することが可能となる。
【0109】
続いて、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造を形成する周期の検討を以下の方法により行った。
【0110】
この場合、図2(a)に示すように、サファイア基板1上にバッファ層2および第1のアンドープGaN層3を成長させた。このようにして形成した第1のアンドープGaN層3には1×1011cm-2の格子欠陥20が存在していた。
【0111】
次に、図2(b)に示すように、第1のアンドープGaN層3上に、図3に示す構造を有する第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30を成長させた。
【0112】
なお、この場合の第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30は、In0.05Ga0.95Nからなる膜厚20ÅのInGaN膜30aとAl0.25Ga0.75Nからなる膜厚20ÅのAlGaN膜30bとが対になったものが合計5対積層されてなる。
【0113】
さらに、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30上に、第2のアンドープGaN層4を成長させ、この第2のアンドープGaN層4の欠陥密度を求めた。このようにして、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造を1周期形成した場合の欠陥の低減効果を調べた。
【0114】
続いて、図4(c)に示すように、第2のアンドープGaN層4上に第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40を成長させた。なお、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40の構造は、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30の構造と同様である。
【0115】
さらに、第2のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層40上に、第3のアンドープGaN層5を成長させ、この第3のアンドープGaN層5の欠陥密度を求めた。このようにして、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造を2周期形成した場合の欠陥の低減効果を調べた。
【0116】
さらに、図4(d)に示すように、第3のアンドープGaN層5上に第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50を成長させた。なお、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50の構造は、第1のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層30の構造と同様である。
【0117】
さらに、第3のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層50上に第4のアンドープGaN層6を成長させ、この第4のアンドープGaN層6の欠陥密度を求めた。このようにして、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造を3周期形成した場合の欠陥の低減効果を調べた。
【0118】
以下、同様にして、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造を4周期以上形成した場合についても欠陥の低減効果を調べた。その結果を図9に示す。
【0119】
図9は、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造を形成する周期と、各GaN層の欠陥密度との関係を示す図である。
【0120】
図9に示すように、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造を2周期以上形成した場合においては、各周期における欠陥の低減効果が重複されるため、欠陥密度が著しく低減された。ここでは、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造を2周期以上形成した場合に、GaN層の欠陥密度が5.0×109 cm-2程度まで減少した。
【0121】
このことから、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造は2周期以上形成することが好ましい。それにより、GaN層において、格子欠陥を効果的に低減することが可能となる。
【0122】
なお、上記の実施例の半導体レーザ素子500においては、基板としてサファイア基板1を用いているが、SiC基板等のサファイア以外の基板を用いてもよい。この場合においても、上記と同様の効果が得られる。
【0123】
また、半導体レーザ素子500の各層の組成は上記に限定されるものではなく、Ga、Al、In、BおよびTlの少なくとも1つを含む窒化物系半導体から構成されていればよい。
【0124】
なお、超格子欠陥低減層に隣接する層は、少なくともGaを含む。すなわち、超格子欠陥低減層に隣接する層はAlx By Inz Tlw Ga1-x-y-z-w (0≦x<1,0≦y<1,0≦z<1,0≦w<1,x+y+z+w<1)から構成される。なお、超格子欠陥低減層に隣接する層の各々が異なる組成を有していてもよい。さらには、不純物をドープした層としてもよい。
【0125】
また、超格子欠陥低減層は、少なくともAlおよびGaを含む膜と、この膜とは異なる格子定数を有しかつ少なくともInおよびGaを含む膜とにより構成されていればよい。なお、この場合、各膜の格子定数の平均が、超格子欠陥低減層に隣接する層の格子定数とほぼ一致することが好ましい。さらには、不純物をドープした層としてもよい。
【0126】
上記の実施例においては、本発明を半導体レーザ素子に適用した場合について説明したが、本発明は半導体レーザ素子以外の半導体素子にも適用可能である。
【0127】
【実施例】
実施例においては、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびアンドープGaN層からなる積層構造が3周期形成された図1の半導体レーザ素子500を作製し、この半導体レーザ素子500の素子寿命を調べた。
【0128】
また、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびアンドープGaN層からなる積層構造が1周期形成された点を除いて半導体レーザ素子500と同様の構造を有する半導体レーザ素子、ならびにこの積層構造が2周期形成された点を除いて半導体レーザ素子500と同様の構造を有する半導体レーザ素子を作製し、この半導体レーザ素子の素子寿命について調べた。
【0129】
なお、半導体レーザ素子の駆動条件は、周波数1kHz、デューティー比10%のパルス駆動である。
【0130】
なお、実施例のInGaN/AlGaN超格子欠陥低減層においては、膜厚50ÅのIn0.05Ga0.95NからなるInGaN膜および膜厚50ÅのAl0.3 Ga0.7 NからなるAlGaN膜が合計8対形成されている。
【0131】
比較のため、図1のアンドープGaN層3上に素子構造100が形成された半導体レーザ素子を作製し、この半導体レーザ素子の素子寿命について調べた。
【0132】
以上の結果を図10に示す。
図10に示すように、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層を設けることにより、半導体レーザ素子の寿命の向上が図られる。特に、InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造を2周期以上形成した場合においては、著しく半導体レーザ素子の寿命が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における半導体レーザ素子の模式的断面図である。
【図2】図1の半導体レーザ素子の製造工程を示す模式的工程断面図である。
【図3】図1に示す半導体レーザ素子の製造工程を示す模式的な部分拡大断面図である。
【図4】図1の半導体レーザ素子の製造方法を示す模式的工程断面図である。
【図5】InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層におけるInGaN膜とAlGaN膜との格子定数の関係を示す図である。
【図6】InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層の平均格子定数がGaNの格子定数と等しくなる場合のAlGaN膜におけるAl組成とInGaN膜におけるIn組成の関係を示す図である。
【図7】InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層におけるInGaN膜およびAlGaN膜との膜厚と欠陥密度との関係を示す図である。
【図8】InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層におけるInGaN膜およびAlGaN膜の対の数と欠陥密度との関係を示す図である。
【図9】InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層およびGaN層からなる積層構造の周期と欠陥密度との関係を示す図である。
【図10】実施例の結果を示す図である。
【図11】格子欠陥を低減するための従来の方法を示す図である。
【符号の説明】
1 サファイア基板
2 バッファ層
3,4,5,6 アンドープGaN層
7 n−コンタクト層
8 n−クラック防止層
9 n−クラッド層
10 n−ガイド層
11 発光層
12 p−キャリアブロック層
13 p−ガイド層
14 p−クラッド層
15 p−コンタクト層
30,40,50 InGaN/AlGaN超格子欠陥低減層
30a InGaN膜
30b AlGaN膜
100 半導体レーザ素子構造
500 半導体レーザ素子
Claims (6)
- 基板上にガリウムを含む第1のIII族窒化物系半導体層が形成され、前記第1のIII族窒化物系半導体層上に、超格子多層膜と第2のIII族窒化物系半導体層とをこの順に含む1組以上の積層構造が形成され、前記積層構造上に素子領域を有する第3のIII族窒化物系半導体層が形成され、前記超格子多層膜は少なくともインジウムおよびガリウムを含むIII族窒化物系半導体からなり第1の格子定数を有する第1の膜と、少なくともアルミニウムおよびガリウムを含むIII族窒化物系半導体からなり前記第1の格子定数と異なる第2の格子定数を有する第2の膜とがこの順で交互に積層されてなり、前記第1の III 族窒化物系半導体層はGaNからなり、前記第2の III 族窒化物系半導体層はGaNからなり、前記超格子多層膜の前記第1の膜はInGaNからなり、前記超格子多層膜の前記第2の膜はAlGaNからなると共に、前記第1の膜と前記第2の膜の対を2対以上9対以下としたことを特徴とする窒化物系半導体素子。
- 前記第1のIII族窒化物半導体層上に、前記積層構造が複数組積層され、複数組の前記積層構造に含まれる前記第2のIII族窒化物半導体層は同じ組成または異なる組成を有することを特徴とする請求項1記載の窒化物系半導体素子。
- 前記超格子多層膜の前記第1の膜および第2の膜の平均格子定数が前記第1のIII族窒化物半導体層の格子定数とほぼ等しいことを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の窒化物系半導体素子。
- 前記超格子多層膜の前記第1の膜および前記第2の膜の各々は厚さが5Å以上70Å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素子。
- 基板上にガリウムを含む第1のIII族窒化物系半導体層を形成する工程と、前記第1のIII族窒化物系半導体層上に、超格子多層膜と第2のIII族窒化物系半導体層とをこの順に含む1組以上の積層構造を形成する工程と、前記積層構造上に素子領域を有する第3のIII族窒化物系半導体層を形成する工程とを含み、
前記超格子多層膜は、少なくともインジウムおよびガリウムを含むIII族窒化物系半導体からなり第1の格子定数を有する第1の膜と、少なくともアルミニウムおよびガリウムを含むIII族窒化物系半導体からなり前記第1の格子定数を有する第2の膜とをこの順で交互に積層してなり、前記第1の III 族窒化物系半導体層はGaNからなり、前記第2の III 族窒化物系半導体層はGaNからなり、前記超格子多層膜の前記第1の膜はInGaNからなり、前記超格子多層膜の前記第2の膜はAlGaNからなると共に、前記第1の膜と前記第2の膜の対を2対以上9対以下としたことを特徴とする窒化物系半導体素子の製造方法。 - 前記積層構造を形成する工程は、前記第1のIII族窒化物系半導体層上に前記積層構造を複数組積層する工程を含み、複数組の前記積層構造に含まれる前記第2のIII族窒化物系半導体層は同じ組成または異なる組成を有することを特徴とする請求項5記載の窒化物系半導体素子の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000084592A JP3778765B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 窒化物系半導体素子およびその製造方法 |
US09/813,122 US6566677B2 (en) | 2000-03-24 | 2001-03-21 | Nitride-based semiconductor device and manufacturing method thereof |
US10/411,286 US6872967B2 (en) | 2000-03-24 | 2003-04-11 | Nitride-based semiconductor device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000084592A JP3778765B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 窒化物系半導体素子およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001274096A JP2001274096A (ja) | 2001-10-05 |
JP3778765B2 true JP3778765B2 (ja) | 2006-05-24 |
Family
ID=18601051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000084592A Expired - Lifetime JP3778765B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 窒化物系半導体素子およびその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6566677B2 (ja) |
JP (1) | JP3778765B2 (ja) |
Families Citing this family (58)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1187229A4 (en) * | 2000-02-21 | 2009-06-03 | Sanken Electric Co Ltd | ELECTROLUMINESCENT SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
US7280060B1 (en) | 2000-05-23 | 2007-10-09 | Marvell International Ltd. | Communication driver |
USRE41831E1 (en) | 2000-05-23 | 2010-10-19 | Marvell International Ltd. | Class B driver |
US7606547B1 (en) | 2000-07-31 | 2009-10-20 | Marvell International Ltd. | Active resistance summer for a transformer hybrid |
JP4554803B2 (ja) * | 2000-12-04 | 2010-09-29 | 独立行政法人理化学研究所 | 低転位バッファーおよびその製造方法ならびに低転位バッファーを備えた素子 |
JP3876649B2 (ja) * | 2001-06-05 | 2007-02-07 | ソニー株式会社 | 窒化物半導体レーザ及びその製造方法 |
US6775314B1 (en) * | 2001-11-29 | 2004-08-10 | Sandia Corporation | Distributed bragg reflector using AIGaN/GaN |
US20030198301A1 (en) * | 2002-01-30 | 2003-10-23 | Kazutaka Terashima | Method of epitaxial lateral overgrowth |
KR100489039B1 (ko) * | 2002-08-19 | 2005-05-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 질화 갈륨계 반도체 발광 다이오드 제조방법 |
KR100583163B1 (ko) * | 2002-08-19 | 2006-05-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 질화물 반도체 및 그 제조방법 |
KR100497890B1 (ko) | 2002-08-19 | 2005-06-29 | 엘지이노텍 주식회사 | 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
US20060257000A1 (en) * | 2003-06-25 | 2006-11-16 | Boyce Jill M | Decoding method an apparatus for detection of watermarks in a compressed video bitsream |
CN1810038B (zh) * | 2003-06-25 | 2010-06-09 | 汤姆森许可贸易公司 | 检测压缩视频比特流中的水印的解码方法和设备 |
KR100611491B1 (ko) * | 2004-08-26 | 2006-08-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
KR100661709B1 (ko) | 2004-12-23 | 2006-12-26 | 엘지이노텍 주식회사 | 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
JP2007080896A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体素子 |
JP4897285B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2012-03-14 | 国立大学法人徳島大学 | 半導体装置用基材およびその製造方法 |
KR100665364B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-01-09 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 발광 소자 |
KR100837846B1 (ko) | 2006-02-27 | 2008-06-13 | 한국광기술원 | 레이저 에너지 흡수 초격자 층을 구비한 질화물 발광소자및 그의 제조방법 |
KR100757799B1 (ko) | 2006-06-30 | 2007-09-11 | 서울옵토디바이스주식회사 | 인듐리치 질화인듐갈륨/질화갈륨 초격자층을 갖는 발광다이오드 및 그 제조방법 |
US7494546B1 (en) * | 2006-07-14 | 2009-02-24 | Blue Wave Semicodnuctors, Inc. | Method of growing insulating, semiconducting, and conducting group III-nitride thin films and coatings, and use as radiation hard coatings for electronics and optoelectronic devices |
US7534638B2 (en) * | 2006-12-22 | 2009-05-19 | Philips Lumiled Lighting Co., Llc | III-nitride light emitting devices grown on templates to reduce strain |
US8362503B2 (en) * | 2007-03-09 | 2013-01-29 | Cree, Inc. | Thick nitride semiconductor structures with interlayer structures |
US7825432B2 (en) | 2007-03-09 | 2010-11-02 | Cree, Inc. | Nitride semiconductor structures with interlayer structures |
DE102007046027A1 (de) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronischer Halbleiterchip mit einer Mehrfachquantentopfstruktur |
JP2008211246A (ja) * | 2008-04-25 | 2008-09-11 | Ngk Insulators Ltd | エピタキシャル基板及び半導体積層構造 |
JP5252061B2 (ja) * | 2008-10-07 | 2013-07-31 | 住友電気工業株式会社 | 窒化ガリウム系レーザダイオード |
JP2009060140A (ja) * | 2008-11-20 | 2009-03-19 | Ngk Insulators Ltd | エピタキシャル基板及び半導体積層構造の製造方法 |
KR101636032B1 (ko) * | 2009-08-28 | 2016-07-05 | 서울바이오시스 주식회사 | 고전위 밀도의 중간층을 갖는 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법 |
JP5143171B2 (ja) * | 2010-03-17 | 2013-02-13 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP5689245B2 (ja) | 2010-04-08 | 2015-03-25 | パナソニック株式会社 | 窒化物半導体素子 |
CN101866976B (zh) * | 2010-05-21 | 2011-09-28 | 重庆大学 | 基于变掺杂结构的透射式GaN紫外光电阴极及制作方法 |
WO2012066701A1 (ja) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | パナソニック株式会社 | 窒化物半導体装置 |
US8633468B2 (en) * | 2011-02-11 | 2014-01-21 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Light emitting device with dislocation bending structure |
JP5911727B2 (ja) * | 2011-05-16 | 2016-04-27 | 株式会社東芝 | 窒化物半導体素子、窒化物半導体ウェーハ及び窒化物半導体層の製造方法 |
JP5762901B2 (ja) * | 2011-09-15 | 2015-08-12 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子、ウェーハ、半導体発光素子の製造方法及びウェーハの製造方法 |
JP5514920B2 (ja) * | 2012-01-13 | 2014-06-04 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | Iii族窒化物エピタキシャル基板および該基板を用いた深紫外発光素子 |
US8742396B2 (en) | 2012-01-13 | 2014-06-03 | Dowa Electronics Materials Co., Ltd. | III nitride epitaxial substrate and deep ultraviolet light emitting device using the same |
TWI445055B (zh) * | 2012-02-16 | 2014-07-11 | Univ Nat Taiwan | 於矽基板上成長氮化物的製作方法 |
JP5228122B1 (ja) | 2012-03-08 | 2013-07-03 | 株式会社東芝 | 窒化物半導体素子及び窒化物半導体ウェーハ |
JP5364818B2 (ja) * | 2012-07-06 | 2013-12-11 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP5787851B2 (ja) * | 2012-09-05 | 2015-09-30 | 株式会社東芝 | 半導体素子、ウェーハ、半導体素子の製造方法及びウェーハの製造方法 |
KR101464854B1 (ko) * | 2013-01-14 | 2014-11-25 | 주식회사 엘지실트론 | 반도체 기판 |
JP5925708B2 (ja) * | 2013-02-01 | 2016-05-25 | 株式会社東芝 | 窒化物半導体素子及びウェーハ |
JP6013948B2 (ja) * | 2013-03-13 | 2016-10-25 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
US9577148B2 (en) | 2013-05-09 | 2017-02-21 | The University Of Tokyo | Light emitting diode element and method of manufacturing the same |
JP6126906B2 (ja) * | 2013-05-14 | 2017-05-10 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体エピタキシャルウェハ |
KR102187480B1 (ko) * | 2014-01-21 | 2020-12-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 및 발광소자 제조방법 |
KR102170215B1 (ko) * | 2014-02-18 | 2020-10-26 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 소자 |
US10199535B2 (en) | 2014-02-22 | 2019-02-05 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Semiconductor structure with stress-reducing buffer structure |
US9412902B2 (en) | 2014-02-22 | 2016-08-09 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Semiconductor structure with stress-reducing buffer structure |
JP5833202B2 (ja) * | 2014-08-26 | 2015-12-16 | 株式会社東芝 | 窒化物半導体素子及びウェーハ |
WO2017179944A1 (ko) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자, 발광소자 패키지 및 발광모듈 |
CN106505102B (zh) * | 2016-12-12 | 2024-05-03 | 英诺赛科(珠海)科技有限公司 | 高迁移率氮化镓半导体器件及其制备方法 |
US10192959B2 (en) | 2017-01-23 | 2019-01-29 | Imec Vzw | III-N based substrate for power electronic devices and method for manufacturing same |
WO2020026573A1 (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | ソニー株式会社 | 面発光半導体レーザ |
DE102018129051A1 (de) * | 2018-11-19 | 2020-05-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Kantenemittierender Halbleiterlaser |
CN113161451B (zh) * | 2021-04-20 | 2023-02-28 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 一种led外延结构及其生长方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2956489B2 (ja) | 1994-06-24 | 1999-10-04 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法 |
JP3239622B2 (ja) | 1994-08-12 | 2001-12-17 | 松下電器産業株式会社 | 半導体薄膜の形成方法 |
JPH08203834A (ja) | 1995-01-24 | 1996-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体薄膜及び半導体薄膜の製造方法 |
JPH09232629A (ja) | 1996-02-26 | 1997-09-05 | Toshiba Corp | 半導体素子 |
US5834331A (en) * | 1996-10-17 | 1998-11-10 | Northwestern University | Method for making III-Nitride laser and detection device |
JP3822318B2 (ja) | 1997-07-17 | 2006-09-20 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP3606015B2 (ja) | 1997-07-23 | 2005-01-05 | 豊田合成株式会社 | 3族窒化物半導体素子の製造方法 |
US6142764A (en) * | 1999-09-02 | 2000-11-07 | Praxair Technology, Inc. | Method for changing the length of a coherent jet |
JP3846150B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2006-11-15 | 豊田合成株式会社 | Iii族窒化物系化合物半導体素子および電極形成方法 |
-
2000
- 2000-03-24 JP JP2000084592A patent/JP3778765B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-03-21 US US09/813,122 patent/US6566677B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-04-11 US US10/411,286 patent/US6872967B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030173560A1 (en) | 2003-09-18 |
US6566677B2 (en) | 2003-05-20 |
JP2001274096A (ja) | 2001-10-05 |
US6872967B2 (en) | 2005-03-29 |
US20010035531A1 (en) | 2001-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3778765B2 (ja) | 窒化物系半導体素子およびその製造方法 | |
JP5118392B2 (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
JP4939014B2 (ja) | Iii族窒化物半導体発光素子およびiii族窒化物半導体発光素子の製造方法 | |
JP3606015B2 (ja) | 3族窒化物半導体素子の製造方法 | |
US20030016526A1 (en) | Gallium nitride-based light emitting device and method for manufacturing the same | |
JP3960815B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
US9064996B2 (en) | Group III nitride-based compound semiconductor light-emitting device and production method therefor | |
EP1049178A2 (en) | Group III nitride compound semiconductor light-emitting device | |
KR20130083859A (ko) | Ⅲ족 질화물 에피택셜 기판 및 그 기판을 이용한 심자외 발광소자 | |
JP2010192865A (ja) | 窒化物半導体発光素子、エピタキシャル基板、及び窒化物半導体発光素子を作製する方法 | |
JP2007142437A (ja) | 半導体素子およびその製造方法 | |
JP2013014450A (ja) | 窒化物半導体エピタキシャル基板及び窒化物半導体デバイス | |
JP4883931B2 (ja) | 半導体積層基板の製造方法 | |
JP2000232239A (ja) | 窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子 | |
JPH05206513A (ja) | 半導体発光素子 | |
JP2000114599A (ja) | 半導体発光素子 | |
JP3836245B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体素子 | |
JP2004014587A (ja) | 窒化物系化合物半導体エピタキシャルウエハ及び発光素子 | |
JP2009027022A (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
WO2017069159A1 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
JPH11186602A (ja) | 発光素子および結晶成長方法 | |
JP6290321B2 (ja) | 窒化物半導体エピタキシャル基板の製造方法、及び窒化物半導体デバイスの製造方法 | |
JP2006120856A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
JP6001124B2 (ja) | 窒化物半導体エピタキシャル基板の製造方法、及び窒化物半導体デバイスの製造方法 | |
JP2001077480A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040106 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040308 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041012 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060228 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3778765 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110310 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110310 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120310 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130310 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130310 Year of fee payment: 7 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130310 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140310 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |