JP5246236B2 - Iii族窒化物半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
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サファイア基板に設けられる凹凸のパターンは、ドット状の凸部または凹部をマトリクス状など周期的に配列したパターンや、ストライプ状のパターンなどである。ドット状の凸部または凹部は、たとえば、角錐台、円錐台、角柱、円柱、角錐、円錐、半球状、などの形状である。凹凸の深さ(凹部の深さまたは凸部の高さ)を1.2〜2.5μmとするのは、1.2μmよりも浅いと光取り出し効率向上の効果が十分でなく、2.5μmよりも深いと凹凸を埋め込んで平坦化することが難しくなるためである。より望ましくは1.4〜2.0μmである。凹凸側面の傾斜角度(凹部の側面あるいは凸部の側面がサファイア基板主面に対して成す角度)を40〜80°とするのは、この範囲であればより光取り出し効率を向上させることができるためである。より光取り出し効率を向上させるためにさらに望ましいのは50〜70°である。
11:バッファ層
12:埋め込み層
13:n型層
14:発光層
15:p型層
16:透明電極
17:n電極
18:p電極
19:凸部
Claims (1)
- 凹凸加工されたc面を主面とするサファイア基板上にバッファ層を介してIII 族窒化物半導体からなる積層構造を形成するIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記サファイア基板の前記凹凸は、前記主面上に形成された凸部であって、高さが1.2〜2.5μm、側面の傾斜角度が40〜80°、間隔が2〜8μmの周期的に配列されたドット状の凸部を有し、
前記凹凸の形成後、前記バッファ層の形成前に、前記サファイア基板を、水素を含む雰囲気中1000〜1200℃の温度で熱処理を行い、
前記サファイア基板上に形成された前記凹凸に沿ってAlNから成るバッファ層を形成し、
前記バッファ層の上に、前記凹凸の前記主面に平行なc面から成長させ、前記前記凸部の斜面からは成長させずに、前記凹凸を埋め込んで結晶表面を平坦化するSiがドープされたGaNから成る埋め込み層を、その埋め込み層の上に成長させる半導体層の成長温度よりも30〜70℃低い温度で形成し、
前記埋め込み層の上に、前記半導体層を1050〜1200℃の範囲の温度で形成する
ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
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