JPH0936429A - ３−５族化合物半導体の製造方法 - Google Patents
３−５族化合物半導体の製造方法Info
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- JPH0936429A JPH0936429A JP18933795A JP18933795A JPH0936429A JP H0936429 A JPH0936429 A JP H0936429A JP 18933795 A JP18933795 A JP 18933795A JP 18933795 A JP18933795 A JP 18933795A JP H0936429 A JPH0936429 A JP H0936429A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】均一で歩留りの高い３−５族化合物半導体薄膜
を製造できる３−５族化合物半導体の製造方法、特に発
光素子として用いたときに発光状態が均一で歩留りの高
い発光素子を得ることができる発光素子用３−５族化合
物半導体の製造方法を提供する。 【解決手段】一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１）
で表される３−５族化合物半導体の第１の層を気相成長
し、次に一般式Ｉｎu Ｇａv Ａｌw Ｎ（ただし、ｕ＋ｖ
＋ｗ＝１、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１、０≦ｗ≦１）で表
される第２の層を気相成長して３−５族化合物半導体を
製造する方法において、第１の層を成長した後、第２の
層の成長前に３族原料を供給しないで、キャリアガスを
供給するかまたはキャリアガスと５族原料を供給する工
程を有することを特徴とする３−５族化合物半導体の製
造方法。
を製造できる３−５族化合物半導体の製造方法、特に発
光素子として用いたときに発光状態が均一で歩留りの高
い発光素子を得ることができる発光素子用３−５族化合
物半導体の製造方法を提供する。 【解決手段】一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１）
で表される３−５族化合物半導体の第１の層を気相成長
し、次に一般式Ｉｎu Ｇａv Ａｌw Ｎ（ただし、ｕ＋ｖ
＋ｗ＝１、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１、０≦ｗ≦１）で表
される第２の層を気相成長して３−５族化合物半導体を
製造する方法において、第１の層を成長した後、第２の
層の成長前に３族原料を供給しないで、キャリアガスを
供給するかまたはキャリアガスと５族原料を供給する工
程を有することを特徴とする３−５族化合物半導体の製
造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３−５族化合物半導
体の製造方法、特に発光素子用３−５族化合物半導体の
製造方法に関する。
体の製造方法、特に発光素子用３−５族化合物半導体の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、紫外、青、緑色領域の発光ダイオ
ード（以下、ＬＥＤと記すことがある。）または紫外、
青、緑色領域のレーザダイオード等の発光素子の材料と
して、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表さ
れる３−５族化合物半導体が知られている。
ード（以下、ＬＥＤと記すことがある。）または紫外、
青、緑色領域のレーザダイオード等の発光素子の材料と
して、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表さ
れる３−５族化合物半導体が知られている。
【０００３】該化合物半導体はバルク成長では良好な結
晶が得られないため、該化合物半導体そのものを基板と
して用いるホモエピタキシャル成長は困難である。とこ
ろで、一般式Ｇａa Ａｌb Ｎ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０
≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される化合物半導体はＧａ
Ｎ、ＡｌＮ等のバッファ層を用いることで良好な結晶性
のものを得ることができることが知られている。該Ｇａ
a Ａｌb Ｎは、該Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎと同一の５族元
素を有し、結晶構造も同じであることなどから、該Ｉｎ
x Ｇａy Ａｌz Ｎは、上記のＧａa Ａｌb Ｎ上に成長す
ることで高い結晶性のものを得ることができる。
晶が得られないため、該化合物半導体そのものを基板と
して用いるホモエピタキシャル成長は困難である。とこ
ろで、一般式Ｇａa Ａｌb Ｎ（ただし、ａ＋ｂ＝１、０
≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）で表される化合物半導体はＧａ
Ｎ、ＡｌＮ等のバッファ層を用いることで良好な結晶性
のものを得ることができることが知られている。該Ｇａ
a Ａｌb Ｎは、該Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎと同一の５族元
素を有し、結晶構造も同じであることなどから、該Ｉｎ
x Ｇａy Ａｌz Ｎは、上記のＧａa Ａｌb Ｎ上に成長す
ることで高い結晶性のものを得ることができる。
【０００４】ところで、該化合物半導体の格子定数は、
混晶比により大きく変化する。とくにＩｎＮの格子定数
はＧａＮまたはＡｌＮに対して約１２％またはそれ以上
大きいため、該化合物半導体の各層の混晶比によって
は、層と層との間の格子定数に大きな差が生じることが
ある。大きな格子不整合がある場合、結晶に欠陥が生じ
る場合があり、結晶性を低下させる原因となる。一般に
欠陥を多く含んだ結晶を用いて作製した発光素子では高
い発光効率を実現するのは難しい。
混晶比により大きく変化する。とくにＩｎＮの格子定数
はＧａＮまたはＡｌＮに対して約１２％またはそれ以上
大きいため、該化合物半導体の各層の混晶比によって
は、層と層との間の格子定数に大きな差が生じることが
ある。大きな格子不整合がある場合、結晶に欠陥が生じ
る場合があり、結晶性を低下させる原因となる。一般に
欠陥を多く含んだ結晶を用いて作製した発光素子では高
い発光効率を実現するのは難しい。
【０００５】格子不整合による欠陥の発生を抑えるため
には、格子不整合による歪みの大きさに応じて層の厚さ
を小さくしなければならない。しかし、膜厚が非常に薄
い層を活性層とする場合、発光層の物性は発光層の混晶
比または層厚の若干の振れにも影響を受け、全基板面に
わたって均一に目的の発光波長、または発光強度の発光
素子を作製することが難しかった。
には、格子不整合による歪みの大きさに応じて層の厚さ
を小さくしなければならない。しかし、膜厚が非常に薄
い層を活性層とする場合、発光層の物性は発光層の混晶
比または層厚の若干の振れにも影響を受け、全基板面に
わたって均一に目的の発光波長、または発光強度の発光
素子を作製することが難しかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、均一
で歩留りの高い３−５族化合物半導体薄膜を製造できる
３−５族化合物半導体の製造方法、特に発光素子として
用いたときに発光状態が均一で歩留りの高い発光素子を
得ることができる発光素子用３−５族化合物半導体の製
造方法を提供することにある。
で歩留りの高い３−５族化合物半導体薄膜を製造できる
３−５族化合物半導体の製造方法、特に発光素子として
用いたときに発光状態が均一で歩留りの高い発光素子を
得ることができる発光素子用３−５族化合物半導体の製
造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、該３−５
族化合物半導体の薄膜の成長条件について鋭意検討の結
果、該化合物半導体の薄膜を成長後、次の層を成長する
までに３族原料の供給を止める工程をおくことで高品質
で均一な薄膜が得られることを見いだし、本発明に至っ
た。
族化合物半導体の薄膜の成長条件について鋭意検討の結
果、該化合物半導体の薄膜を成長後、次の層を成長する
までに３族原料の供給を止める工程をおくことで高品質
で均一な薄膜が得られることを見いだし、本発明に至っ
た。
【０００８】すなわち本発明は次に記す発明である。 〔１〕一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表さ
れる３−５族化合物半導体の第１の層を気相成長し、次
に一般式Ｉｎu Ｇａv Ａｌw Ｎ（ただし、ｕ＋ｖ＋ｗ＝
１、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１、０≦ｗ≦１）で表される
第２の層を気相成長して３−５族化合物半導体を製造す
る方法において、第１の層を成長した後、第２の層の成
長前に３族原料を供給しないで、キャリアガスを供給す
るかまたはキャリアガスと５族原料を供給する工程を有
することを特徴とする３−５族化合物半導体の製造方
法。 〔２〕第１の層のＩｎＮの混晶比が５％以上であること
を特徴とする〔１〕記載の３−５族化合物半導体の製造
方法。
ｚ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表さ
れる３−５族化合物半導体の第１の層を気相成長し、次
に一般式Ｉｎu Ｇａv Ａｌw Ｎ（ただし、ｕ＋ｖ＋ｗ＝
１、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１、０≦ｗ≦１）で表される
第２の層を気相成長して３−５族化合物半導体を製造す
る方法において、第１の層を成長した後、第２の層の成
長前に３族原料を供給しないで、キャリアガスを供給す
るかまたはキャリアガスと５族原料を供給する工程を有
することを特徴とする３−５族化合物半導体の製造方
法。 〔２〕第１の層のＩｎＮの混晶比が５％以上であること
を特徴とする〔１〕記載の３−５族化合物半導体の製造
方法。
【０００９】〔３〕第１の層の層厚が１０Å以上５００
Å以下であることを特徴とする〔１〕または〔２〕記載
の３−５族化合物半導体の製造方法。 〔４〕第１の層に含まれるＳｉ、Ｇｅ、Ｃｄ、Ｚｎおよ
びＭｇの各元素の濃度が、いずれも１０19ｃｍ-3以下で
あることを特徴とする〔１〕、〔２〕または〔３〕記載
の３−５族化合物半導体の製造方法。
Å以下であることを特徴とする〔１〕または〔２〕記載
の３−５族化合物半導体の製造方法。 〔４〕第１の層に含まれるＳｉ、Ｇｅ、Ｃｄ、Ｚｎおよ
びＭｇの各元素の濃度が、いずれも１０19ｃｍ-3以下で
あることを特徴とする〔１〕、〔２〕または〔３〕記載
の３−５族化合物半導体の製造方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
一般的に該３−５族化合物半導体の結晶成長用基板とし
ては、サファイア、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＳｉＣ、
ＮＧＯ（ＮｄＧａＯ3 ）、スピネル（ＭｇＡｌ 2 Ｏ4 ）
等が用いられる。特に、サファイアは透明であり、また
大面積の高品質の結晶が得られるため好ましい。
一般的に該３−５族化合物半導体の結晶成長用基板とし
ては、サファイア、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＳｉＣ、
ＮＧＯ（ＮｄＧａＯ3 ）、スピネル（ＭｇＡｌ 2 Ｏ4 ）
等が用いられる。特に、サファイアは透明であり、また
大面積の高品質の結晶が得られるため好ましい。
【００１１】該３−５族化合物半導体の製造方法として
は、分子線エピタキシー（以下、ＭＢＥと記すことがあ
る。）法、有機金属気相成長（以下、ＭＯＶＰＥと記す
ことがある。）法、ハイドライド気相成長（以下、ＨＶ
ＰＥと記すことがある。）法などが知られている。中で
もＭＯＶＰＥ法は大面積に均一な膜形成を行なうことが
できるため好ましく、本発明の３−５族化合物半導体の
製造方法は、ＭＯＶＰＥ法による。
は、分子線エピタキシー（以下、ＭＢＥと記すことがあ
る。）法、有機金属気相成長（以下、ＭＯＶＰＥと記す
ことがある。）法、ハイドライド気相成長（以下、ＨＶ
ＰＥと記すことがある。）法などが知られている。中で
もＭＯＶＰＥ法は大面積に均一な膜形成を行なうことが
できるため好ましく、本発明の３−５族化合物半導体の
製造方法は、ＭＯＶＰＥ法による。
【００１２】本発明の３−５族化合物半導体の製造方法
においては、以下のような原料を用いることができる。
即ち、３族原料としては、トリメチルガリウム［（ＣＨ
3 ）3 Ｇａ、以下ＴＭＧと記すことがある。］、トリエ
チルガリウム［（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｇａ、以下ＴＥＧと記す
ことがある。］、等の一般式Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｇａ（ここで
Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ 3 は低級アルキル基を示す。）で表され
るトリアルキルガリウム；トリメチルアルミニウム
［（ＣＨ3 ）3 Ａｌ］、トリエチルアルミニウム［（Ｃ
2 Ｈ5 ）3 Ａｌ、以下ＴＥＡと記すことがある。］、ト
リイソブチルアルミニウム［（ｉ−Ｃ 4 Ｈ9 ）3 Ａ
ｌ］、等の一般式Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ａｌ（ここでＲ1 、
Ｒ2 、Ｒ3 は低級アルキル基を示す。）で表されるトリ
アルキルアルミニウム；トリメチルアミンアラン［（Ｃ
Ｈ3 ）3 Ｎ：ＡｌＨ3 ］；トリメチルインジウム［（Ｃ
Ｈ3 ）3Ｉｎ、以下ＴＭＩと記すことがある。］、トリ
エチルインジウム［（Ｃ2 Ｈ5 ） 3 Ｉｎ］等の一般式Ｒ
1 Ｒ2 Ｒ3 Ｉｎ（ここでＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 は低級アルキ
ル基を示す。）で表されるトリアルキルインジウム等が
挙げられる。これらは単独または混合して用いられる。
においては、以下のような原料を用いることができる。
即ち、３族原料としては、トリメチルガリウム［（ＣＨ
3 ）3 Ｇａ、以下ＴＭＧと記すことがある。］、トリエ
チルガリウム［（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｇａ、以下ＴＥＧと記す
ことがある。］、等の一般式Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｇａ（ここで
Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ 3 は低級アルキル基を示す。）で表され
るトリアルキルガリウム；トリメチルアルミニウム
［（ＣＨ3 ）3 Ａｌ］、トリエチルアルミニウム［（Ｃ
2 Ｈ5 ）3 Ａｌ、以下ＴＥＡと記すことがある。］、ト
リイソブチルアルミニウム［（ｉ−Ｃ 4 Ｈ9 ）3 Ａ
ｌ］、等の一般式Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ａｌ（ここでＲ1 、
Ｒ2 、Ｒ3 は低級アルキル基を示す。）で表されるトリ
アルキルアルミニウム；トリメチルアミンアラン［（Ｃ
Ｈ3 ）3 Ｎ：ＡｌＨ3 ］；トリメチルインジウム［（Ｃ
Ｈ3 ）3Ｉｎ、以下ＴＭＩと記すことがある。］、トリ
エチルインジウム［（Ｃ2 Ｈ5 ） 3 Ｉｎ］等の一般式Ｒ
1 Ｒ2 Ｒ3 Ｉｎ（ここでＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 は低級アルキ
ル基を示す。）で表されるトリアルキルインジウム等が
挙げられる。これらは単独または混合して用いられる。
【００１３】次に、５族原料としては、アンモニア、ヒ
ドラジン、メチルヒドラジン、１、１−ジメチルヒドラ
ジン、１、２−ジメチルヒドラジン、ｔ−ブチルアミ
ン、エチレンジアミンなどが挙げられる。これらは単独
または混合して用いられる。これらの原料のうち、アン
モニアとヒドラジンは分子中に炭素原子を含まないた
め、半導体中への炭素の汚染が少なく好適である。該３
−５族化合物半導体のｐ型ドーパントとして、２族元素
が重要である。具体的にはＭｇ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｂ
ｅが挙げられるが、このなかでは低抵抗のｐ型のものが
つくりやすいＭｇが好ましい。Ｍｇドーパントの原料と
しては、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム、ビス
メチルシクロペンタジエニルマグネシウム、ビスエチル
シクロペンタジエニルマグネシウム、ビスｎ−プロピル
シクロペンタジエニルマグネシウム、ビス−ｉ−プロピ
ルシクロペンタジエニルマグネシウム等の一般式（ＲＣ
5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ（ただし、ＲはＨまたは炭素数１以上４
以下の低級アルキル基を示す。）で表される有機金属化
合物が適当な蒸気圧を有するために好適である。該３−
５族化合物半導体のｎ型ドーパントとして、４族元素と
６族元素が重要である。具体的にはＳｉ、Ｇｅ、Ｏが挙
げられるが、この中では低抵抗のｎ型がつくりやすく、
原料純度の高いものが得られるＳｉが好ましい。Ｓｉド
ーパントの原料としては、シラン（ＳｉＨ4 ）、ジシラ
ン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）などが好適である。また、キャリアガ
スとしては、窒素、アルゴン等の不活性ガスが挙げられ
るが、高純度のものが得られやすいので窒素が好まし
い。
ドラジン、メチルヒドラジン、１、１−ジメチルヒドラ
ジン、１、２−ジメチルヒドラジン、ｔ−ブチルアミ
ン、エチレンジアミンなどが挙げられる。これらは単独
または混合して用いられる。これらの原料のうち、アン
モニアとヒドラジンは分子中に炭素原子を含まないた
め、半導体中への炭素の汚染が少なく好適である。該３
−５族化合物半導体のｐ型ドーパントとして、２族元素
が重要である。具体的にはＭｇ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｂ
ｅが挙げられるが、このなかでは低抵抗のｐ型のものが
つくりやすいＭｇが好ましい。Ｍｇドーパントの原料と
しては、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム、ビス
メチルシクロペンタジエニルマグネシウム、ビスエチル
シクロペンタジエニルマグネシウム、ビスｎ−プロピル
シクロペンタジエニルマグネシウム、ビス−ｉ−プロピ
ルシクロペンタジエニルマグネシウム等の一般式（ＲＣ
5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ（ただし、ＲはＨまたは炭素数１以上４
以下の低級アルキル基を示す。）で表される有機金属化
合物が適当な蒸気圧を有するために好適である。該３−
５族化合物半導体のｎ型ドーパントとして、４族元素と
６族元素が重要である。具体的にはＳｉ、Ｇｅ、Ｏが挙
げられるが、この中では低抵抗のｎ型がつくりやすく、
原料純度の高いものが得られるＳｉが好ましい。Ｓｉド
ーパントの原料としては、シラン（ＳｉＨ4 ）、ジシラ
ン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）などが好適である。また、キャリアガ
スとしては、窒素、アルゴン等の不活性ガスが挙げられ
るが、高純度のものが得られやすいので窒素が好まし
い。
【００１４】本発明は、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ
（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、
０≦ｚ＜１）で表される第１の層を成長した後、一般式
ＩｎuＧａv Ａｌw Ｎ（ただし、ｕ＋ｖ＋ｗ＝１、０≦
ｕ≦１、０≦ｖ≦１、０≦ｗ≦１）で表される第２の層
を気相成長する前に、３族原料を供給しないで、キャリ
アガスを供給するかまたはキャリアガスと５族原料を供
給する工程を有することを特徴とする。この３族原料を
供給せず、成長を中断する工程（以下、成長中断工程と
記すことがある。）を有することにより、理由は詳らか
ではないが、均一な３−５族化合物半導体を得ることが
でき、特に該３−５族化合物半導体を発光素子に用いた
とき、基板面内で均一な波長および強度で発光する発光
素子を得ることができる。特に、ＩｎＮを混晶比で５％
以上含む層について顕著な効果がある。該成長中断工程
を有することにより、第１の層の結晶を変性させている
と考えられる。成長中断時間が充分短い場合、５族原料
は供給してもしなくてもよい。しかし、成長中断が長い
場合には、５族原料を供給しないと第１の層の結晶性が
劣化する場合があるため、５族原料を供給することが好
ましい。成長中断を行なう時間は、成長中断を行なう温
度、雰囲気等にも依存するが、短かすぎると成長中断の
効果が充分でなく、長すぎる場合、目的のＩｎＮ混晶比
を得ることが難しい。好ましい成長中断の時間としては
１秒以上６０分以下が挙げられ、さらに好ましくは３０
秒以上３０分以下である。
（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、
０≦ｚ＜１）で表される第１の層を成長した後、一般式
ＩｎuＧａv Ａｌw Ｎ（ただし、ｕ＋ｖ＋ｗ＝１、０≦
ｕ≦１、０≦ｖ≦１、０≦ｗ≦１）で表される第２の層
を気相成長する前に、３族原料を供給しないで、キャリ
アガスを供給するかまたはキャリアガスと５族原料を供
給する工程を有することを特徴とする。この３族原料を
供給せず、成長を中断する工程（以下、成長中断工程と
記すことがある。）を有することにより、理由は詳らか
ではないが、均一な３−５族化合物半導体を得ることが
でき、特に該３−５族化合物半導体を発光素子に用いた
とき、基板面内で均一な波長および強度で発光する発光
素子を得ることができる。特に、ＩｎＮを混晶比で５％
以上含む層について顕著な効果がある。該成長中断工程
を有することにより、第１の層の結晶を変性させている
と考えられる。成長中断時間が充分短い場合、５族原料
は供給してもしなくてもよい。しかし、成長中断が長い
場合には、５族原料を供給しないと第１の層の結晶性が
劣化する場合があるため、５族原料を供給することが好
ましい。成長中断を行なう時間は、成長中断を行なう温
度、雰囲気等にも依存するが、短かすぎると成長中断の
効果が充分でなく、長すぎる場合、目的のＩｎＮ混晶比
を得ることが難しい。好ましい成長中断の時間としては
１秒以上６０分以下が挙げられ、さらに好ましくは３０
秒以上３０分以下である。
【００１５】以下、具体的に成長中断工程の効果を説明
する。図１は該化合物半導体を用いて作製できる量子井
戸構造の例である。基板１にバッファ層２を成長し、さ
らに上記Ｇａa Ａｌb Ｎ層３、本発明の第１の層である
前記Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ層４、および本発明の第２の
層であるＩｎu ＧａvＡｌw Ｎ層５を成長する。Ｇａa
Ａｌb Ｎ層３とＩｎu Ｇａv Ａｌw Ｎ層５のバンドギャ
ップをＩｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ層４よりも大きくした、い
わゆるダブルヘテロ構造とすることでＩｎx Ｇａy Ａｌ
z Ｎ層４が量子井戸層となり、量子井戸層からの強いホ
トルミネッセンス（以下、ＰＬと記すことがある。）が
観察される。この場合、ＰＬの発光波長はおもに量子井
戸層の３族元素の組成と量子井戸層の層厚に依存する。
また、ＰＬ強度は量子井戸層を含む構造の結晶性を強く
反映し、一般に結晶性が高いほどＰＬ強度は強くなる。
このため、図１の構造の半導体をＰＬを用いて評価する
ことにより、量子井戸層の混晶比、層厚、量子井戸を含
む積層構造の結晶性、およびそれらの基板面内での均一
性を評価することができる。第１の層の成長後、成長中
断を行なわず、すぐに第２の層を成長した場合、成長中
断を行なった場合に比べて基板面内でのＰＬの発光波長
および強度には強い不均一性が認められ、またＰＬ強度
も全体的に弱い。該成長中断時間が長くなるにしたが
い、基板面内でのＰＬの発光波長および強度の均一性が
向上し、ＰＬ強度も全体的に強くなる。ただし、成長中
断時間が長くなるにしたがい、ＰＬ発光波長が短くなる
傾向があるため、長い時間の成長中断を行なう場合に
は、第１の層の混晶比を、前記の波長シフトを考慮して
あらかじめ調整しておくことが好ましい。上記の例で
は、第１の層が１つだけであるが、該化合物半導体が複
数層積層された構造の場合、各層の成長後に、適切な成
長中断工程を設けることで均一性に優れた積層構造を作
製することができる。
する。図１は該化合物半導体を用いて作製できる量子井
戸構造の例である。基板１にバッファ層２を成長し、さ
らに上記Ｇａa Ａｌb Ｎ層３、本発明の第１の層である
前記Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ層４、および本発明の第２の
層であるＩｎu ＧａvＡｌw Ｎ層５を成長する。Ｇａa
Ａｌb Ｎ層３とＩｎu Ｇａv Ａｌw Ｎ層５のバンドギャ
ップをＩｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ層４よりも大きくした、い
わゆるダブルヘテロ構造とすることでＩｎx Ｇａy Ａｌ
z Ｎ層４が量子井戸層となり、量子井戸層からの強いホ
トルミネッセンス（以下、ＰＬと記すことがある。）が
観察される。この場合、ＰＬの発光波長はおもに量子井
戸層の３族元素の組成と量子井戸層の層厚に依存する。
また、ＰＬ強度は量子井戸層を含む構造の結晶性を強く
反映し、一般に結晶性が高いほどＰＬ強度は強くなる。
このため、図１の構造の半導体をＰＬを用いて評価する
ことにより、量子井戸層の混晶比、層厚、量子井戸を含
む積層構造の結晶性、およびそれらの基板面内での均一
性を評価することができる。第１の層の成長後、成長中
断を行なわず、すぐに第２の層を成長した場合、成長中
断を行なった場合に比べて基板面内でのＰＬの発光波長
および強度には強い不均一性が認められ、またＰＬ強度
も全体的に弱い。該成長中断時間が長くなるにしたが
い、基板面内でのＰＬの発光波長および強度の均一性が
向上し、ＰＬ強度も全体的に強くなる。ただし、成長中
断時間が長くなるにしたがい、ＰＬ発光波長が短くなる
傾向があるため、長い時間の成長中断を行なう場合に
は、第１の層の混晶比を、前記の波長シフトを考慮して
あらかじめ調整しておくことが好ましい。上記の例で
は、第１の層が１つだけであるが、該化合物半導体が複
数層積層された構造の場合、各層の成長後に、適切な成
長中断工程を設けることで均一性に優れた積層構造を作
製することができる。
【００１６】次に、本発明の３−５族化合物半導体の製
造方法により得られる３−５族化合物半導体を用いて得
られる発光素子について説明する。図１に示した量子井
戸構造において、発光層４に接する、層３と層５に互い
に異なる伝導性を持たせることで、ダブルヘテロ構造の
発光素子となる。成長の容易さから、発光層より下の層
をｎ型とするのが一般的である。発光層の成長後、成長
中断を行なうことで、均一性に優れた発光効率の高い発
光素子の半導体基板を製造できる。活性層に接する層に
伝導性を持たせるためにはこれらの層に不純物のドーピ
ングを行なうが、該ドーピングにより、これらの層の結
晶性が低下し、その結果発光効率の低下を起こすことが
ある。このような場合には、活性層とこれらの層の間に
不純物濃度の低い層を設けることで、発光効率を向上で
きることがある。このような構造の例を図２に示す。
造方法により得られる３−５族化合物半導体を用いて得
られる発光素子について説明する。図１に示した量子井
戸構造において、発光層４に接する、層３と層５に互い
に異なる伝導性を持たせることで、ダブルヘテロ構造の
発光素子となる。成長の容易さから、発光層より下の層
をｎ型とするのが一般的である。発光層の成長後、成長
中断を行なうことで、均一性に優れた発光効率の高い発
光素子の半導体基板を製造できる。活性層に接する層に
伝導性を持たせるためにはこれらの層に不純物のドーピ
ングを行なうが、該ドーピングにより、これらの層の結
晶性が低下し、その結果発光効率の低下を起こすことが
ある。このような場合には、活性層とこれらの層の間に
不純物濃度の低い層を設けることで、発光効率を向上で
きることがある。このような構造の例を図２に示す。
【００１７】図２は単一の量子井戸層を発光層とした例
であるが、発光層として機能する層は複数の層からなる
層であってもよい。具体的に複数の層からなる層が発光
層として機能する例としては、２つ以上の発光層がこれ
よりバンドギャップの大きい層と積層されている構造が
挙げられる。発光層である第１の層がＡｌを含む場合、
Ｏ等の不純物を取り込みやすく、発光層として用いる
と、発光効率が下がることがある。このような場合に
は、発光層としてはＡｌを含まない一般式Ｉｎx Ｇａy
Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１）で
表されるものを利用することができる。
であるが、発光層として機能する層は複数の層からなる
層であってもよい。具体的に複数の層からなる層が発光
層として機能する例としては、２つ以上の発光層がこれ
よりバンドギャップの大きい層と積層されている構造が
挙げられる。発光層である第１の層がＡｌを含む場合、
Ｏ等の不純物を取り込みやすく、発光層として用いる
と、発光効率が下がることがある。このような場合に
は、発光層としてはＡｌを含まない一般式Ｉｎx Ｇａy
Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１）で
表されるものを利用することができる。
【００１８】すでに説明したように、該３−５族化合物
半導体の格子定数は、混晶比により大きく変化するた
め、該３−５族化合物半導体の層と層との間の格子定数
に大きな格子不整合がある場合、格子不整合による歪み
の大きさに応じて層の厚さを小さくしなければならな
い。好ましい厚さの範囲は歪みの大きさに依存する。前
記Ｇａa Ａｌb Ｎ上にＩｎＮ混晶比が１０％以上の該３
−５族化合物半導体を積層する場合、Ｉｎを含む層の好
ましい厚さは５Å以上５００Å以下である。Ｉｎを含む
層の厚さが５Åより小さい場合、発光効率が充分でなく
なる。また５００Åより大きい場合、欠陥が発生しやは
り発光効率が充分でなくなる。さらに好ましい厚みの範
囲は５Å以上９０Å以下である。また、発光層の層厚を
小さくすることで、電荷を高密度に発光層に閉じ込める
ことができるため、発光効率を向上させることができ
る。このため、格子定数の差が上記の例よりも小さい場
合でも、発光層の層厚は上記の例と同様にすることが好
ましい。
半導体の格子定数は、混晶比により大きく変化するた
め、該３−５族化合物半導体の層と層との間の格子定数
に大きな格子不整合がある場合、格子不整合による歪み
の大きさに応じて層の厚さを小さくしなければならな
い。好ましい厚さの範囲は歪みの大きさに依存する。前
記Ｇａa Ａｌb Ｎ上にＩｎＮ混晶比が１０％以上の該３
−５族化合物半導体を積層する場合、Ｉｎを含む層の好
ましい厚さは５Å以上５００Å以下である。Ｉｎを含む
層の厚さが５Åより小さい場合、発光効率が充分でなく
なる。また５００Åより大きい場合、欠陥が発生しやは
り発光効率が充分でなくなる。さらに好ましい厚みの範
囲は５Å以上９０Å以下である。また、発光層の層厚を
小さくすることで、電荷を高密度に発光層に閉じ込める
ことができるため、発光効率を向上させることができ
る。このため、格子定数の差が上記の例よりも小さい場
合でも、発光層の層厚は上記の例と同様にすることが好
ましい。
【００１９】発光層に不純物をドープすることで、発光
層のバンドギャップとは異なる波長で発光させることが
できる。これは不純物からの発光であるため、不純物発
光とよばれる。不純物発光の場合、発光波長は発光層の
３族元素の組成と不純物元素により決まる。この場合、
発光層のＩｎＮ混晶比は５％以上が好ましい。ＩｎＮ混
晶比が５％より小さい場合、発光する光はほとんど紫外
線であり、充分な明るさを感じることができない。Ｉｎ
混晶比を増やすにつれて発光波長が長くなり、発光波長
を紫から青、緑へと調整できる。不純物発光に適した不
純物としては、２族元素が好ましい。２族元素のなかで
は、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄをドープした場合、発光効率が高
いので好適である。特に、Ｚｎが好ましい。これらの元
素の濃度は、１０18〜１０22ｃｍ-3が好ましい。第３の
層はこれらの２族元素とともにＳｉまたはＧｅを同時に
ドープしてもよい。Ｓｉ、Ｇｅの好ましい濃度範囲は１
０18〜１０22ｃｍ-3である。
層のバンドギャップとは異なる波長で発光させることが
できる。これは不純物からの発光であるため、不純物発
光とよばれる。不純物発光の場合、発光波長は発光層の
３族元素の組成と不純物元素により決まる。この場合、
発光層のＩｎＮ混晶比は５％以上が好ましい。ＩｎＮ混
晶比が５％より小さい場合、発光する光はほとんど紫外
線であり、充分な明るさを感じることができない。Ｉｎ
混晶比を増やすにつれて発光波長が長くなり、発光波長
を紫から青、緑へと調整できる。不純物発光に適した不
純物としては、２族元素が好ましい。２族元素のなかで
は、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄをドープした場合、発光効率が高
いので好適である。特に、Ｚｎが好ましい。これらの元
素の濃度は、１０18〜１０22ｃｍ-3が好ましい。第３の
層はこれらの２族元素とともにＳｉまたはＧｅを同時に
ドープしてもよい。Ｓｉ、Ｇｅの好ましい濃度範囲は１
０18〜１０22ｃｍ-3である。
【００２０】不純物発光の場合、一般に発光スペクトル
がブロードになり、また注入電荷量が増すにつれて発光
スペクトルがシフトする場合がある。このため、高い色
純度が要求される場合や狭い波長範囲に発光パワーを集
中させることが必要な場合、バンド端発光を利用する方
が有利である。バンド端発光による発光素子を実現する
ためには、発光層に含まれる不純物の量を低く抑えなけ
ればならない。具体的には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｃｄお
よびＺｎの各元素について、いずれもその濃度が１０19
ｃｍ-3以下が好ましい。さらに好ましくは１０18ｃｍ-3
以下である。
がブロードになり、また注入電荷量が増すにつれて発光
スペクトルがシフトする場合がある。このため、高い色
純度が要求される場合や狭い波長範囲に発光パワーを集
中させることが必要な場合、バンド端発光を利用する方
が有利である。バンド端発光による発光素子を実現する
ためには、発光層に含まれる不純物の量を低く抑えなけ
ればならない。具体的には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｃｄお
よびＺｎの各元素について、いずれもその濃度が１０19
ｃｍ-3以下が好ましい。さらに好ましくは１０18ｃｍ-3
以下である。
【００２１】バンド端発光の場合、発光色は発光層の３
族元素の組成で決まる。可視部で発光させる場合、Ｉｎ
Ｎ混晶比は１０％以上が好ましい。ＩｎＮ混晶比が１０
％より小さい場合、発光する光はほとんど紫外線であ
り、充分な明るさを感じることができない。ＩｎＮ混晶
比が増えるにつれて発光波長が長くなり、発光波長を紫
から青、緑へと調整できる。
族元素の組成で決まる。可視部で発光させる場合、Ｉｎ
Ｎ混晶比は１０％以上が好ましい。ＩｎＮ混晶比が１０
％より小さい場合、発光する光はほとんど紫外線であ
り、充分な明るさを感じることができない。ＩｎＮ混晶
比が増えるにつれて発光波長が長くなり、発光波長を紫
から青、緑へと調整できる。
【００２２】発光層でのＩｎＮの混晶比が高い場合、熱
的な安定性が充分でなく、結晶成長中、または半導体プ
ロセスで劣化を起こす場合がある。このような発光層の
劣化を防止する目的のために発光層の次に成長する本発
明の第２の層に保護機能を持たせることができる。第２
の層に充分な保護機能をもたせるためには、第２の層の
ＩｎＮの混晶比は１０％以下、ＡｌＮの混晶比は５％以
上が好ましい。さらに好ましくはＩｎＮ混晶比が５％以
下、ＡｌＮ混晶比が１０％以上である。また、第２の層
に充分な保護機能を持たせるためには、第２の層の膜厚
は１０Å以上１μｍ以下が好ましい。さらに好ましく
は、５０Å以上５０００Å以下である。保護層の膜厚が
１０Åより小さいと充分な効果が得られない。また、１
μｍより大きい場合には発光効率が減少するので好まし
くない。
的な安定性が充分でなく、結晶成長中、または半導体プ
ロセスで劣化を起こす場合がある。このような発光層の
劣化を防止する目的のために発光層の次に成長する本発
明の第２の層に保護機能を持たせることができる。第２
の層に充分な保護機能をもたせるためには、第２の層の
ＩｎＮの混晶比は１０％以下、ＡｌＮの混晶比は５％以
上が好ましい。さらに好ましくはＩｎＮ混晶比が５％以
下、ＡｌＮ混晶比が１０％以上である。また、第２の層
に充分な保護機能を持たせるためには、第２の層の膜厚
は１０Å以上１μｍ以下が好ましい。さらに好ましく
は、５０Å以上５０００Å以下である。保護層の膜厚が
１０Åより小さいと充分な効果が得られない。また、１
μｍより大きい場合には発光効率が減少するので好まし
くない。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 実施例１ ＭＯＶＰＥ法により図１に示す構造の３−５族化合物半
導体を作製し、ＰＬのスペクトルを測定し、発光状態の
面内分布を評価した。基板として２５ｍｍ×２５ｍｍの
サファイアＣ面を鏡面研磨したものを有機洗浄して用い
た。成長は低温成長バッファ層としてＧａＮを用いる２
段階成長法を用いた。常圧で厚みが約２．５μｍのＧａ
Ｎ層３を成長した。次に反応炉圧力を０．５気圧、基板
温度を７８５℃、キャリアガスを窒素とし、キャリアガ
ス、ＴＥＧ、ＴＭＩおよびアンモニアをそれぞれ６ｓｌ
ｍ、０．０４ｓｃｃｍ、０．４ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給
して、本発明の第１の層であるＩｎ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ層４
を７０秒間成長した。ただし、ｓｌｍおよびｓｃｃｍと
は気体の流量の単位で１ｓｌｍは１分当たり、標準状態
で１リットルの体積を占める重量の気体が流れているこ
とを示し、１０００ｓｃｃｍは１ｓｌｍに相当する。
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 実施例１ ＭＯＶＰＥ法により図１に示す構造の３−５族化合物半
導体を作製し、ＰＬのスペクトルを測定し、発光状態の
面内分布を評価した。基板として２５ｍｍ×２５ｍｍの
サファイアＣ面を鏡面研磨したものを有機洗浄して用い
た。成長は低温成長バッファ層としてＧａＮを用いる２
段階成長法を用いた。常圧で厚みが約２．５μｍのＧａ
Ｎ層３を成長した。次に反応炉圧力を０．５気圧、基板
温度を７８５℃、キャリアガスを窒素とし、キャリアガ
ス、ＴＥＧ、ＴＭＩおよびアンモニアをそれぞれ６ｓｌ
ｍ、０．０４ｓｃｃｍ、０．４ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給
して、本発明の第１の層であるＩｎ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ層４
を７０秒間成長した。ただし、ｓｌｍおよびｓｃｃｍと
は気体の流量の単位で１ｓｌｍは１分当たり、標準状態
で１リットルの体積を占める重量の気体が流れているこ
とを示し、１０００ｓｃｃｍは１ｓｌｍに相当する。
【００２４】成長中断工程として窒素とアンモニアだけ
を供給する状態を５分間保持した後、さらに同じ温度に
てＴＥＧ、ＴＥＡおよびアンモニアをそれぞれ０．０３
２ｓｃｃｍ、０．００８ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給して、
本発明の第２の層であるＧａ 0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層５を１０
分間成長した。なお、この層４と層５の層厚に関して
は、同一の条件でさらに長い時間成長した層の厚さから
求めた成長速度がそれぞれ４３Å／分、３０Å／分であ
るので、上記成長時間から求められる層厚はそれぞれ５
０Å、３００Åと計算できる。以上により作製した３−
５族化合物半導体試料を、Ｈｅ−Ｃｄレーザの３２５ｎ
ｍの発光を励起光源として、室温でのＰＬ測定を行った
ところ、周辺５ｍｍを除く基板面内の全面で、ピーク波
長が５０００Å付近の強い発光が認められた。図３に典
型的なＰＬスペクトルを示す。スペクトルのピーク波長
での検出器の出力は７．４ｍＶであった。
を供給する状態を５分間保持した後、さらに同じ温度に
てＴＥＧ、ＴＥＡおよびアンモニアをそれぞれ０．０３
２ｓｃｃｍ、０．００８ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給して、
本発明の第２の層であるＧａ 0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層５を１０
分間成長した。なお、この層４と層５の層厚に関して
は、同一の条件でさらに長い時間成長した層の厚さから
求めた成長速度がそれぞれ４３Å／分、３０Å／分であ
るので、上記成長時間から求められる層厚はそれぞれ５
０Å、３００Åと計算できる。以上により作製した３−
５族化合物半導体試料を、Ｈｅ−Ｃｄレーザの３２５ｎ
ｍの発光を励起光源として、室温でのＰＬ測定を行った
ところ、周辺５ｍｍを除く基板面内の全面で、ピーク波
長が５０００Å付近の強い発光が認められた。図３に典
型的なＰＬスペクトルを示す。スペクトルのピーク波長
での検出器の出力は７．４ｍＶであった。
【００２５】実施例２ 成長中断工程の時間が２分であることを除いては、実施
例１と同様に試料を作製した。この試料の室温でのＰＬ
測定を実施例１と同様にして行ったところ、周辺５ｍｍ
を除く基板面内のうち、部分的にＰＬの弱い部分も認め
られたが、大部分は実施例１と同様に強いＰＬを示し
た。ＰＬの強い分と弱い部分の典型的なＰＬスペクトル
図４に示す。ＰＬの強い部分と弱い部分の基板面内に占
める面積比はおおよそ３：１であった。ＰＬの強い部分
と弱い部分からのスペクトルのピーク強度はそれぞれお
およそ４ｍＶ、０．１７ｍＶであった。
例１と同様に試料を作製した。この試料の室温でのＰＬ
測定を実施例１と同様にして行ったところ、周辺５ｍｍ
を除く基板面内のうち、部分的にＰＬの弱い部分も認め
られたが、大部分は実施例１と同様に強いＰＬを示し
た。ＰＬの強い分と弱い部分の典型的なＰＬスペクトル
図４に示す。ＰＬの強い部分と弱い部分の基板面内に占
める面積比はおおよそ３：１であった。ＰＬの強い部分
と弱い部分からのスペクトルのピーク強度はそれぞれお
およそ４ｍＶ、０．１７ｍＶであった。
【００２６】比較例１ 第１の層４の成長後、成長中断を行なわずＧａ0.8 Ａｌ
0.2 Ｎ層５を成長したことを除いては実施例１と同様に
試料を作製した。この試料について実施例１と同様にし
て室温でのＰＬの評価を行ったところ、発光する部分も
あるものの、ほぼ全面にわたり発光が認められなかっ
た。最も強く発光する部分のＰＬスペクトルを図５に示
す。ピーク強度は約０．１ｍＶしかなかった。
0.2 Ｎ層５を成長したことを除いては実施例１と同様に
試料を作製した。この試料について実施例１と同様にし
て室温でのＰＬの評価を行ったところ、発光する部分も
あるものの、ほぼ全面にわたり発光が認められなかっ
た。最も強く発光する部分のＰＬスペクトルを図５に示
す。ピーク強度は約０．１ｍＶしかなかった。
【００２７】実施例３ 実施例１と同様にしてＧａＮバッファ層２を形成し、１
１００℃でＴＭＧ、アンモニアおよびシランガスを供給
して、Ｓｉをドープしたｎ型の膜厚２．５μｍのＧａＮ
層６を成長し、さらに同じ温度にてＴＭＧ、アンモニア
を供給して、ノンドープのＧａＮ層７を１５００Å成長
する。次に基板温度を７８５℃まで下げ、窒素をキャリ
アガスとしてＴＥＧ、ＴＭＩおよびアンモニアを供給し
てＩｎ0. 3 Ｇａ0.7 Ｎ層４を５０Å成長する。窒素とア
ンモニアだけを供給する状態を５分間保持した後、さら
に同じ温度にてＴＥＧ、ＴＥＡおよびアンモニアを供給
して、Ｇａ0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層５を３００Å成長する。次
に、基板温度を１１００℃まで上げ、ＴＭＧ、Ｃｐ２Ｍ
ｇ、およびアンモニアを供給してＭｇをドープしたＧａ
Ｎ層８を５０００Å成長する。以上により作製した３−
５族化合物半導体試料を反応炉から取り出したのち、窒
素中でアニール処理を施し、ＭｇをドープしたＧａＮ層
を低抵抗のｐ型層にする。こうして得た試料に常法によ
り電極を形成し、ＬＥＤとすることで、基板面内に均一
性よくＬＥＤを作製することができる。
１００℃でＴＭＧ、アンモニアおよびシランガスを供給
して、Ｓｉをドープしたｎ型の膜厚２．５μｍのＧａＮ
層６を成長し、さらに同じ温度にてＴＭＧ、アンモニア
を供給して、ノンドープのＧａＮ層７を１５００Å成長
する。次に基板温度を７８５℃まで下げ、窒素をキャリ
アガスとしてＴＥＧ、ＴＭＩおよびアンモニアを供給し
てＩｎ0. 3 Ｇａ0.7 Ｎ層４を５０Å成長する。窒素とア
ンモニアだけを供給する状態を５分間保持した後、さら
に同じ温度にてＴＥＧ、ＴＥＡおよびアンモニアを供給
して、Ｇａ0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層５を３００Å成長する。次
に、基板温度を１１００℃まで上げ、ＴＭＧ、Ｃｐ２Ｍ
ｇ、およびアンモニアを供給してＭｇをドープしたＧａ
Ｎ層８を５０００Å成長する。以上により作製した３−
５族化合物半導体試料を反応炉から取り出したのち、窒
素中でアニール処理を施し、ＭｇをドープしたＧａＮ層
を低抵抗のｐ型層にする。こうして得た試料に常法によ
り電極を形成し、ＬＥＤとすることで、基板面内に均一
性よくＬＥＤを作製することができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、均一で歩留りの高い３
−５族化合物半導体薄膜を製造でき、特に発光素子とし
て用いたときに発光状態が均一で歩留りの高い発光素子
を得ることができ、きわめて有用であり工業的価値が大
きい。
−５族化合物半導体薄膜を製造でき、特に発光素子とし
て用いたときに発光状態が均一で歩留りの高い発光素子
を得ることができ、きわめて有用であり工業的価値が大
きい。
【図１】実施例１に関わる３−５族化合物半導体の構造
を示す図。
を示す図。
【図２】実施例３に関わる化合物半導体発光素子の構造
を示す図。
を示す図。
【図３】実施例１におけるＰＬスペクトルを示す図。
【図４】実施例２におけるＰＬスペクトルを示す図。
【図５】比較例１におけるＰＬスペクトルを示す図。
１…基板 ２…バッファ層 ３…Ｇａa Ａｌb Ｎ層 ４…Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ層 ５…Ｉｎu Ｇａv Ａｌw Ｎ層 ６…ｎ型ＧａＮ層 ７…ノンドープＧａＮ層 ８…ｐ型ＧａＮ層
Claims (4)
- 【請求項１】一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ
＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１）
で表される３−５族化合物半導体の第１の層を気相成長
し、次に一般式Ｉｎu Ｇａv Ａｌw Ｎ（ただし、ｕ＋ｖ
＋ｗ＝１、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１、０≦ｗ≦１）で表
される第２の層を気相成長して３−５族化合物半導体を
製造する方法において、第１の層を成長した後、第２の
層の成長前に３族原料を供給しないで、キャリアガスを
供給するかまたはキャリアガスと５族原料を供給する工
程を有することを特徴とする３−５族化合物半導体の製
造方法。 - 【請求項２】第１の層のＩｎＮの混晶比が５％以上であ
ることを特徴とする請求項１記載の３−５族化合物半導
体の製造方法。 - 【請求項３】第１の層の層厚が１０Å以上５００Å以下
であることを特徴とする請求項１または２記載の３−５
族化合物半導体の製造方法。 - 【請求項４】第１の層に含まれるＳｉ、Ｇｅ、Ｃｄ、Ｚ
ｎおよびＭｇの各元素の濃度が、いずれも１０19ｃｍ-3
以下であることを特徴とする請求項１、２または３記載
の３−５族化合物半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18933795A JPH0936429A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18933795A JPH0936429A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005064959A Division JP2005191599A (ja) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | 発光素子の輝度の均一化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0936429A true JPH0936429A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16239658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18933795A Pending JPH0936429A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0936429A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6030848A (en) * | 1996-06-28 | 2000-02-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a GaN-based compound semiconductor light emitting device |
| US6225195B1 (en) | 1997-08-04 | 2001-05-01 | Sumitomo Chemical Company Limited | Method for manufacturing group III-V compound semiconductor |
| JP2001148510A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-05-29 | Sharp Corp | 窒化物半導体発光素子の製造方法 |
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| WO2006016731A1 (en) * | 2004-08-13 | 2006-02-16 | Seoul National University Industry Foundation | Growth method of nitride semiconductor layer and light emitting device using the growth method |
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-
1995
- 1995-07-25 JP JP18933795A patent/JPH0936429A/ja active Pending
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