JPH0964419A - ３−５族化合物半導体及び発光素子 - Google Patents
３−５族化合物半導体及び発光素子Info
- Publication number
- JPH0964419A JPH0964419A JP21886195A JP21886195A JPH0964419A JP H0964419 A JPH0964419 A JP H0964419A JP 21886195 A JP21886195 A JP 21886195A JP 21886195 A JP21886195 A JP 21886195A JP H0964419 A JPH0964419 A JP H0964419A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- layer
- compound semiconductor
- group
- type
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】輝度や発光効率の高い３−５族化合物半導体及
びこれを用いた可視又は紫外領域の発光素子を提供す
る。 【解決手段】発光層５をこれよりもバンドギャップの大
きな２つの層４と６とで挟み，さらにこの外側から一般
式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（但し，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０≦
ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０．０００１≦ｚ≦０．１０）で
表される３−５族化合物半導体のｎ型の層３とＰ型の層
７とで挟んだ積層構造の半導体素子である。これを基板
１上にバッファー層２を介して積層して発光素子を構成
する。
びこれを用いた可視又は紫外領域の発光素子を提供す
る。 【解決手段】発光層５をこれよりもバンドギャップの大
きな２つの層４と６とで挟み，さらにこの外側から一般
式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（但し，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０≦
ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０．０００１≦ｚ≦０．１０）で
表される３−５族化合物半導体のｎ型の層３とＰ型の層
７とで挟んだ積層構造の半導体素子である。これを基板
１上にバッファー層２を介して積層して発光素子を構成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３−５族化合物半導
体及びこれを用いた可視又は紫外線領域における発光素
子に関する。
体及びこれを用いた可視又は紫外線領域における発光素
子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、青色の発光ダイオード（以下、Ｌ
ＥＤと記すことがある。）として一般式Ｉｎx Ｇａy Ａ
ｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半導体を
用いたものが利用されている。該化合物半導体は直接遷
移型であることから発光効率が高いこと、ＩｎＮ混晶比
（ｘの値）により黄色から紫、紫外線領域までの波長で
発光可能であることから特に短波長発光素子用材料とし
て有用である。
ＥＤと記すことがある。）として一般式Ｉｎx Ｇａy Ａ
ｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半導体を
用いたものが利用されている。該化合物半導体は直接遷
移型であることから発光効率が高いこと、ＩｎＮ混晶比
（ｘの値）により黄色から紫、紫外線領域までの波長で
発光可能であることから特に短波長発光素子用材料とし
て有用である。
【０００３】発光素子の発光効率を高める方法として、
発光層がｐ型とｎ型の半導体層の間に配置され、かつ発
光層の両側に発光層よりも大きなエネルギーギャップを
有する２つの層が接してなる構造、いわゆるダブルヘテ
ロ構造を利用することが広く知られている。ダブルヘテ
ロ構造の素子の性能はｐ型及びｎ型層の電気的特性及び
結晶品質から大きな影響を受ける。特にｐ型の化合物半
導体はｐ型ドーパントの活性化率が低いので、発光素子
に実用上必要とされる１０18ｃｍ-3以上の高いｐ型キャ
リア濃度を得るためには、１０19ｃｍ-3程度又はそれ以
上の高濃度にｐ型ドーパントをドープしなければならな
い。しかしながら、このような高濃度ドープを行なうこ
とによって結晶品質の低下を招く場合があった。また、
該化合物半導体に一般的に用いられるｐ型ドーパントで
あるＭｇやＺｎ等の２族元素は結晶中で拡散する傾向が
強く、またこれらのドーパントの原料は成長装置との反
応性が高いため、接合界面での急峻なドーピングプロフ
ァイルを形成することが難しかった。これらの原因によ
り、該化合物半導体を用いて発光効率の高い発光素子を
作製することが困難であるという問題があった。
発光層がｐ型とｎ型の半導体層の間に配置され、かつ発
光層の両側に発光層よりも大きなエネルギーギャップを
有する２つの層が接してなる構造、いわゆるダブルヘテ
ロ構造を利用することが広く知られている。ダブルヘテ
ロ構造の素子の性能はｐ型及びｎ型層の電気的特性及び
結晶品質から大きな影響を受ける。特にｐ型の化合物半
導体はｐ型ドーパントの活性化率が低いので、発光素子
に実用上必要とされる１０18ｃｍ-3以上の高いｐ型キャ
リア濃度を得るためには、１０19ｃｍ-3程度又はそれ以
上の高濃度にｐ型ドーパントをドープしなければならな
い。しかしながら、このような高濃度ドープを行なうこ
とによって結晶品質の低下を招く場合があった。また、
該化合物半導体に一般的に用いられるｐ型ドーパントで
あるＭｇやＺｎ等の２族元素は結晶中で拡散する傾向が
強く、またこれらのドーパントの原料は成長装置との反
応性が高いため、接合界面での急峻なドーピングプロフ
ァイルを形成することが難しかった。これらの原因によ
り、該化合物半導体を用いて発光効率の高い発光素子を
作製することが困難であるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発光
素子の輝度、発光効率を高めることが可能な３−５族化
合物半導体及びこれを用いた可視又は紫外線領域におけ
る発光素子を提供することにある。
素子の輝度、発光効率を高めることが可能な３−５族化
合物半導体及びこれを用いた可視又は紫外線領域におけ
る発光素子を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題をみて３−５族化合物半導体を用いた発光素子につ
いて種々検討の結果、特定のＡｌＮ混晶比のｐ型３−５
族化合物半導体層を用いると、輝度及び発光効率が向上
することを見いだし本発明に至った。
問題をみて３−５族化合物半導体を用いた発光素子につ
いて種々検討の結果、特定のＡｌＮ混晶比のｐ型３−５
族化合物半導体層を用いると、輝度及び発光効率が向上
することを見いだし本発明に至った。
【０００６】すなわち、本発明は［１］ｐ型の層及びｎ
型の層を有し、発光層が両層の間に配置され、発光層の
両側に発光層よりも大きなバンドギャップを有する２つ
の層が接してなる積層構造を含む発光素子用３−５族化
合物半導体において、該ｐ型の層が、一般式Ｉｎx Ｇａ
y Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０
≦ｙ≦１、０．０００１≦ｚ≦０．１０）で表される３
−５族化合物半導体であり、かつｐ型ドーパントがドー
プされてなることを特徴とする発光素子用３−５族化合
物半導体に係るものである。また、本発明は［２］ｐ型
の層が複数の層からなり、該複数の層のうちｎ型の層に
最も近い層が、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０．０００
１≦ｚ≦０．１０）で表される３−５族化合物半導体で
あることを特徴とする［１］記載の発光素子用３−５族
化合物半導体に係るものである。更に、本発明は［３］
前記［１］又は［２] 記載の発光素子用３−５族化合物
半導体を用いたことを特徴とする発光素子に係るもので
ある。以下、本発明を詳細に説明する。
型の層を有し、発光層が両層の間に配置され、発光層の
両側に発光層よりも大きなバンドギャップを有する２つ
の層が接してなる積層構造を含む発光素子用３−５族化
合物半導体において、該ｐ型の層が、一般式Ｉｎx Ｇａ
y Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０
≦ｙ≦１、０．０００１≦ｚ≦０．１０）で表される３
−５族化合物半導体であり、かつｐ型ドーパントがドー
プされてなることを特徴とする発光素子用３−５族化合
物半導体に係るものである。また、本発明は［２］ｐ型
の層が複数の層からなり、該複数の層のうちｎ型の層に
最も近い層が、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０．０００
１≦ｚ≦０．１０）で表される３−５族化合物半導体で
あることを特徴とする［１］記載の発光素子用３−５族
化合物半導体に係るものである。更に、本発明は［３］
前記［１］又は［２] 記載の発光素子用３−５族化合物
半導体を用いたことを特徴とする発光素子に係るもので
ある。以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】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、ＨＶＰＥと記すことがある。）法などが用いられて
いる。このうちＭＯＶＰＥ法とは、常圧又は減圧中に置
かれた基板を加熱して、３族元素を含む有機金属化合物
と５族元素を含む原料を気相状態で供給して、基板上で
熱分解反応をさせ、化合物半導体膜を成長させる方法で
ある。該ＭＯＶＰＥ法は大面積であって均一で高品質な
該３−５族化合物半導体を成長できる点で有用である。
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、ＨＶＰＥと記すことがある。）法などが用いられて
いる。このうちＭＯＶＰＥ法とは、常圧又は減圧中に置
かれた基板を加熱して、３族元素を含む有機金属化合物
と５族元素を含む原料を気相状態で供給して、基板上で
熱分解反応をさせ、化合物半導体膜を成長させる方法で
ある。該ＭＯＶＰＥ法は大面積であって均一で高品質な
該３−５族化合物半導体を成長できる点で有用である。
【０００８】ＭＯＶＰＥ法による本発明の発光素子用３
−５族化合物半導体の製造には、以下のような原料を用
いることができる。３族原料としては、トリメチルガリ
ウム［（ＣＨ3 ）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 、Ｒ3 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［（Ｃ2 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 Ａｌ］等の一般式Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ａｌ（ここで
Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 は前記の定義と同じである。）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［（ＣＨ3 ）3 Ｎ：ＡｌＨ3 ］；トリメチルインジウ
ム［（ＣＨ3 ）3 Ｉｎ、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Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｉｎ（ここでＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3
は前記の定義と同じである。）で表されるトリアルキル
インジウム等が挙げられる。これらは単独又は混合して
用いられる。
−５族化合物半導体の製造には、以下のような原料を用
いることができる。３族原料としては、トリメチルガリ
ウム［（ＣＨ3 ）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 、Ｒ3 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［（Ｃ2 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 Ａｌ］等の一般式Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ａｌ（ここで
Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 は前記の定義と同じである。）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［（ＣＨ3 ）3 Ｎ：ＡｌＨ3 ］；トリメチルインジウ
ム［（ＣＨ3 ）3 Ｉｎ、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Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｉｎ（ここでＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3
は前記の定義と同じである。）で表されるトリアルキル
インジウム等が挙げられる。これらは単独又は混合して
用いられる。
【０００９】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
又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。
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
又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。
【００１０】該３−５族化合物半導体に用いるｐ型ドー
パントとして、Ｍｇ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｈｇ、Ｂｅ等が挙げ
られるが、このなかでは低抵抗のｐ型の化合物半導体を
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（ＲＣ5
Ｈ4 ）2 Ｍｇ（ここでＲは水素又は炭素数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に用いられる。
パントとして、Ｍｇ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｈｇ、Ｂｅ等が挙げ
られるが、このなかでは低抵抗のｐ型の化合物半導体を
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（ＲＣ5
Ｈ4 ）2 Ｍｇ（ここでＲは水素又は炭素数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に用いられる。
【００１１】該３−５族化合物半導体に用いるｎ型ドー
パントとして、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｏが用いられる。この中
で、低抵抗のｎ型の化合物半導体がつくりやすく、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 ）などが用いられる。結晶成長用基板とし
ては、サファイア、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＳｉＣ、
スピネル（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ）、ＮＧＯ（ＮｄＧａＯ3 ）
等が好ましいが、特にサファイア基板が透明かつ大面積
で良好な結晶が得られるため好ましい。
パントとして、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｏが用いられる。この中
で、低抵抗のｎ型の化合物半導体がつくりやすく、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 ）などが用いられる。結晶成長用基板とし
ては、サファイア、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＳｉＣ、
スピネル（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ）、ＮＧＯ（ＮｄＧａＯ3 ）
等が好ましいが、特にサファイア基板が透明かつ大面積
で良好な結晶が得られるため好ましい。
【００１２】本発明の発光素子用３−５族化合物半導体
の層構造の例を図１に示す。以下、図１を用いて説明す
る。本発明の発光素子用３−５族化合物半導体の積層構
造は、ｎ型の層３及びｐ型の層７を有し、発光層５が両
層の間に配置され、発光層の両側に発光層よりも大きな
バンドギャップを有する２つの層が接してなる構造、い
わゆるダブルヘテロ構造である。ダブルヘテロ構造は注
入電荷を発光層に閉じ込める効果があるため、発光効率
を高くできるので有用である。
の層構造の例を図１に示す。以下、図１を用いて説明す
る。本発明の発光素子用３−５族化合物半導体の積層構
造は、ｎ型の層３及びｐ型の層７を有し、発光層５が両
層の間に配置され、発光層の両側に発光層よりも大きな
バンドギャップを有する２つの層が接してなる構造、い
わゆるダブルヘテロ構造である。ダブルヘテロ構造は注
入電荷を発光層に閉じ込める効果があるため、発光効率
を高くできるので有用である。
【００１３】本発明において、ｐ型の層７が、一般式Ｉ
ｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ
≦１、０≦ｙ≦１、０．０００１≦ｚ≦０．１０）で表
される３−５族化合物半導体であり、かつｐ型ドーパン
トがドープされてなることを特徴とする。これにより、
発光素子の輝度及び発光効率を向上させることができ
る。これはＡｌＮを混晶成分に入れ、かつ特定の低濃度
とすることにより接合界面での急峻なドーピングプロフ
ァイルが得られるためであると考えられる。なお、一般
式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０
≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０．０００１≦ｚ≦０．１０）
で表される３−５族化合物半導体において、０．０００
１≦ｚ≦０．１０であることを、ＡｌＮ混晶比が０．０
１％以上１０％以下と記すことがある。ｘ、ｙの値につ
いても、同様にしてそれぞれＩｎＮ混晶比、ＧａＮ混晶
比の表現で記すことがある。
ｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ
≦１、０≦ｙ≦１、０．０００１≦ｚ≦０．１０）で表
される３−５族化合物半導体であり、かつｐ型ドーパン
トがドープされてなることを特徴とする。これにより、
発光素子の輝度及び発光効率を向上させることができ
る。これはＡｌＮを混晶成分に入れ、かつ特定の低濃度
とすることにより接合界面での急峻なドーピングプロフ
ァイルが得られるためであると考えられる。なお、一般
式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０
≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０．０００１≦ｚ≦０．１０）
で表される３−５族化合物半導体において、０．０００
１≦ｚ≦０．１０であることを、ＡｌＮ混晶比が０．０
１％以上１０％以下と記すことがある。ｘ、ｙの値につ
いても、同様にしてそれぞれＩｎＮ混晶比、ＧａＮ混晶
比の表現で記すことがある。
【００１４】ＡｌＮ混晶比は好ましくは０．０５％以上
５％以下、更に好ましくは０．１％以上３％以下であ
る。ＡｌＮ混晶比が０．０１％未満では、本発明の効果
を充分に得ることができない。また、ＡｌＮ混晶比が１
０％を超えると、バンドギャップが大きくなって高いキ
ャリア濃度のｐ型結晶を得ることが困難になるので好ま
しくない。本発明の発光素子用３−５族化合物半導体に
おいては、基板１との格子不整合を緩和させるためにバ
ッファー層２をまず成長し、次に成長の容易さから通常
ｎ型の層３を成長し、その上方に発光層５、さらに発光
層の上方にｐ型層７を成長することが好ましい。ＬＥＤ
の基本的構造としては、ｎ型層３、発光層５及びｐ型層
の７で充分であるが、発光層とｎ型層及び／又はｐ型層
の間にノンドープ層又は低濃度ドープ層をおくことによ
り発光効率を向上できる場合がある。図１の場合、層
４、６がこれに対応する。
５％以下、更に好ましくは０．１％以上３％以下であ
る。ＡｌＮ混晶比が０．０１％未満では、本発明の効果
を充分に得ることができない。また、ＡｌＮ混晶比が１
０％を超えると、バンドギャップが大きくなって高いキ
ャリア濃度のｐ型結晶を得ることが困難になるので好ま
しくない。本発明の発光素子用３−５族化合物半導体に
おいては、基板１との格子不整合を緩和させるためにバ
ッファー層２をまず成長し、次に成長の容易さから通常
ｎ型の層３を成長し、その上方に発光層５、さらに発光
層の上方にｐ型層７を成長することが好ましい。ＬＥＤ
の基本的構造としては、ｎ型層３、発光層５及びｐ型層
の７で充分であるが、発光層とｎ型層及び／又はｐ型層
の間にノンドープ層又は低濃度ドープ層をおくことによ
り発光効率を向上できる場合がある。図１の場合、層
４、６がこれに対応する。
【００１５】本発明の発光素子用３−５族化合物半導体
において、効率良く発光層に電荷を閉じ込めるために
は、発光層に接する２つの層のバンドギャップは発光層
のバンドギャップより大きいことを特徴とし、具体的に
は０．１ｅＶ以上大きいことが好ましい。さらに好まし
くは０．３ｅＶ以上である。
において、効率良く発光層に電荷を閉じ込めるために
は、発光層に接する２つの層のバンドギャップは発光層
のバンドギャップより大きいことを特徴とし、具体的に
は０．１ｅＶ以上大きいことが好ましい。さらに好まし
くは０．３ｅＶ以上である。
【００１６】図１では、ｐ型の層は１層であるが、ドー
パントの濃度、３族元素の組成比等が異なる複数の層か
らなる積層構造であってもよい。ただし、本発明におけ
るＡｌＮを混晶成分に含むｐ型ドーパントをドープした
ｐ型の層は、接合界面での急峻なドーピングプロファイ
ルが得られると考えられるため、該積層構造のなかで最
もｎ型の層に近い場合に本発明の効果が顕著である。本
発明におけるｐ型ドーパントをドープしたｐ型の層の層
厚は、３０Å以上５μｍ以下が好ましい。該層の層厚が
３０Åよりも小さいと、本発明の効果が顕著でなく、５
μｍより大きいと成長に時間がかかり実用的でない。更
に好ましい層厚の範囲は、１００Å以上３μｍ以下、特
に好ましくは２００Å以上１μｍ以下である。
パントの濃度、３族元素の組成比等が異なる複数の層か
らなる積層構造であってもよい。ただし、本発明におけ
るＡｌＮを混晶成分に含むｐ型ドーパントをドープした
ｐ型の層は、接合界面での急峻なドーピングプロファイ
ルが得られると考えられるため、該積層構造のなかで最
もｎ型の層に近い場合に本発明の効果が顕著である。本
発明におけるｐ型ドーパントをドープしたｐ型の層の層
厚は、３０Å以上５μｍ以下が好ましい。該層の層厚が
３０Åよりも小さいと、本発明の効果が顕著でなく、５
μｍより大きいと成長に時間がかかり実用的でない。更
に好ましい層厚の範囲は、１００Å以上３μｍ以下、特
に好ましくは２００Å以上１μｍ以下である。
【００１７】本発明の発光素子用３−５族化合物半導体
に用いられる発光層としては、Ｉｎ x 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族化合物半導体が有用で
ある。Ａｌを含むものは酸素等の不純物を取り込みやす
く、発光層として用いた場合、発光効率が下がる場合が
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
好ましい。上記Ａｌを含まない一般式Ｉｎx Ｇａy Ｎで
表される３−５族化合物半導体からなる発光層の中で
も、ＩｎＮ混晶比が１０％以上のものは、バンドギャッ
プを可視部にできるために表示用途に特に有用である。
また、ＩｎＮ混晶比が１０％未満のものはバンドギャッ
プを紫外線領域にできるため紫外線発光素子用途に特に
有用である。
に用いられる発光層としては、Ｉｎ x 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族化合物半導体が有用で
ある。Ａｌを含むものは酸素等の不純物を取り込みやす
く、発光層として用いた場合、発光効率が下がる場合が
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
好ましい。上記Ａｌを含まない一般式Ｉｎx Ｇａy Ｎで
表される３−５族化合物半導体からなる発光層の中で
も、ＩｎＮ混晶比が１０％以上のものは、バンドギャッ
プを可視部にできるために表示用途に特に有用である。
また、ＩｎＮ混晶比が１０％未満のものはバンドギャッ
プを紫外線領域にできるため紫外線発光素子用途に特に
有用である。
【００１８】該化合物半導体の格子定数は、組成により
大きく変化する。特にＩｎＮの格子定数はＧａＮ又はＡ
ｌＮに対して約１２％又はそれ以上大きい。このため、
該化合物半導体の各層の組成によっては、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
晶品質を低下させる原因となる。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。好ま
しい厚さの範囲は歪みの大きさに依存する。
大きく変化する。特にＩｎＮの格子定数はＧａＮ又はＡ
ｌＮに対して約１２％又はそれ以上大きい。このため、
該化合物半導体の各層の組成によっては、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
晶品質を低下させる原因となる。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。好ま
しい厚さの範囲は歪みの大きさに依存する。
【００１９】Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｙ＋ｚ＝１、０
≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半導
体上にＩｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１、０．１≦ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表さ
れる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以下であり、更に
好ましくは５Å以上９０Å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。更に好ましい厚みの範囲
は５Å以上９０Å以下である。
≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半導
体上にＩｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１、０．１≦ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１）で表さ
れる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以下であり、更に
好ましくは５Å以上９０Å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。更に好ましい厚みの範囲
は５Å以上９０Å以下である。
【００２０】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、発光層の好ま
しい厚さは５Å以上５００Å以下であり、更に好ましく
は５Å以上９０Å以下である。発光層の厚さが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、やはり発光効率が充分でなくなる。発
光層は、発光層として機能する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。
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、発光層の好ま
しい厚さは５Å以上５００Å以下であり、更に好ましく
は５Å以上９０Å以下である。発光層の厚さが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、やはり発光効率が充分でなくなる。発
光層は、発光層として機能する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。
【００２１】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
Ｎ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。発光層
はこれらの２族元素とともにＳｉ又は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１０18
〜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
Ｎ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。発光層
はこれらの２族元素とともにＳｉ又は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１０18
〜１０22ｃｍ-3である。
【００２２】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、注入電荷量が増すにつれて発光スペ
クトルがシフトしたり、バンド端発光のピークが現われ
てくるなど好ましくない発光特性を有しており、また発
光効率を高くすることが難しい。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、又は高い発光効率の素子が必要
な場合にはバンド間発光を利用する方が有利である。バ
ンド間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及びＺｎの各元素に
ついて、いずれもその濃度が１０19ｃｍ -3以下が好まし
く、更に好ましくは１０18ｃｍ-3以下である。
がブロードになり、注入電荷量が増すにつれて発光スペ
クトルがシフトしたり、バンド端発光のピークが現われ
てくるなど好ましくない発光特性を有しており、また発
光効率を高くすることが難しい。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、又は高い発光効率の素子が必要
な場合にはバンド間発光を利用する方が有利である。バ
ンド間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及びＺｎの各元素に
ついて、いずれもその濃度が１０19ｃｍ -3以下が好まし
く、更に好ましくは１０18ｃｍ-3以下である。
【００２３】バンド間発光の場合、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。
【００２４】発光層がＩｎを含む場合、熱的な安定性が
充分でなく、結晶成長中、又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上に、これに接して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
からなる保護層を形成することが有効である。充分な保
護機能をもたせるためには、保護層のＩｎＮ混晶比は１
０％以下が好ましく、ＡｌＮ混晶比は５％以上が好まし
い。更に好ましくはＩｎＮ混晶比が５％以下、ＡｌＮ混
晶比が１０％以上である。
充分でなく、結晶成長中、又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上に、これに接して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
からなる保護層を形成することが有効である。充分な保
護機能をもたせるためには、保護層のＩｎＮ混晶比は１
０％以下が好ましく、ＡｌＮ混晶比は５％以上が好まし
い。更に好ましくはＩｎＮ混晶比が５％以下、ＡｌＮ混
晶比が１０％以上である。
【００２５】保護層の成長温度は、発光層の成長温度と
同じか、発光層の成長温度よりも低いことが好ましい
が、成長操作の煩雑さを避けるために、発光層と同じ温
度で成長するのが更に好ましい。発光層の成長温度より
も高い温度では保護機能が充分でなくなるので好ましく
ない。保護層の導電性は、ｐ型であることが電気的特性
の面からは好ましい。しかし、不純物を高濃度にドープ
することにより保護層の結晶性が低下し、発光効率の低
下を招く場合がある。このような場合、保護層に含まれ
る不純物の濃度は低く抑える必要がある。保護層中の好
ましい不純物濃度は、１０19ｃｍ-3以下、更に好ましく
は１０18ｃｍ-3以下、特に好ましくは１０17ｃｍ-3以下
である。保護層の膜厚は１０Å以上１μｍ以下が好まし
い。保護層の膜厚が１０Åより小さいと充分な保護効果
が得られない。また１μｍ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く、更に好ましくは、５０Å
以上５０００Å以下である。
同じか、発光層の成長温度よりも低いことが好ましい
が、成長操作の煩雑さを避けるために、発光層と同じ温
度で成長するのが更に好ましい。発光層の成長温度より
も高い温度では保護機能が充分でなくなるので好ましく
ない。保護層の導電性は、ｐ型であることが電気的特性
の面からは好ましい。しかし、不純物を高濃度にドープ
することにより保護層の結晶性が低下し、発光効率の低
下を招く場合がある。このような場合、保護層に含まれ
る不純物の濃度は低く抑える必要がある。保護層中の好
ましい不純物濃度は、１０19ｃｍ-3以下、更に好ましく
は１０18ｃｍ-3以下、特に好ましくは１０17ｃｍ-3以下
である。保護層の膜厚は１０Å以上１μｍ以下が好まし
い。保護層の膜厚が１０Åより小さいと充分な保護効果
が得られない。また１μｍ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く、更に好ましくは、５０Å
以上５０００Å以下である。
【００２６】
【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、これから発光素子を作製した。基板はサ
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ー層を用いる２段階成長法
によった。基板温度５５０℃で、水素をキャリアガスと
し、ＴＭＧとアンモニアを供給して膜厚５００ÅのＧａ
Ｎのバッファー層２を形成した。次に基板温度を１１０
０℃まで上げ、該バッファー層２の上に、ＴＭＧ、アン
モニア、及びシランガスとを供給して、Ｓｉをドープし
たｎ型キャリア濃度１×１０19／ｃｍ3 、膜厚約３μｍ
のＧａＮ層３を成長し、更に同じ温度にてＴＭＧ、アン
モニアを供給して、ノンドープのＧａＮ層４を１５００
Å成長した。
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、これから発光素子を作製した。基板はサ
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ー層を用いる２段階成長法
によった。基板温度５５０℃で、水素をキャリアガスと
し、ＴＭＧとアンモニアを供給して膜厚５００ÅのＧａ
Ｎのバッファー層２を形成した。次に基板温度を１１０
０℃まで上げ、該バッファー層２の上に、ＴＭＧ、アン
モニア、及びシランガスとを供給して、Ｓｉをドープし
たｎ型キャリア濃度１×１０19／ｃｍ3 、膜厚約３μｍ
のＧａＮ層３を成長し、更に同じ温度にてＴＭＧ、アン
モニアを供給して、ノンドープのＧａＮ層４を１５００
Å成長した。
【００２７】次に、基板温度を７８５℃まで下げ、キャ
リアガスを窒素に換え、ＴＥＧ、ＴＭＩ及びアンモニア
をそれぞれ０．０４ｓｃｃｍ、０．０８ｓｃｃｍ、４ｓ
ｌｍ供給して、発光層であるＩｎ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ層５を
７０秒間成長した。更に、同じ温度にてＴＥＧ、ＴＥＡ
及びアンモニアをそれぞれ０．０３２ｓｃｃｍ、０．０
０８ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給して、保護層であるＧａ
0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層６を１０分間成長した。
リアガスを窒素に換え、ＴＥＧ、ＴＭＩ及びアンモニア
をそれぞれ０．０４ｓｃｃｍ、０．０８ｓｃｃｍ、４ｓ
ｌｍ供給して、発光層であるＩｎ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ層５を
７０秒間成長した。更に、同じ温度にてＴＥＧ、ＴＥＡ
及びアンモニアをそれぞれ０．０３２ｓｃｃｍ、０．０
０８ｓｃｃｍ、４ｓｌｍ供給して、保護層であるＧａ
0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層６を１０分間成長した。
【００２８】ただし、ｓｃｃｍ及びｓｌｍは気体の流量
の単位で、１ｓｃｃｍは１分当たり標準状態で１ｃｃの
体積を占める重量の気体が流れていることを示し、１ｓ
ｌｍは１０００ｓｃｃｍである。なおこの２層の層厚に
関しては、同一の条件で更に長い時間成長させたＩｎ0.
3 Ｇａ0.7 Ｎ層、Ｇａ0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層の厚さから求め
た成長速度が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５０Å、３００
Åと計算できる。
の単位で、１ｓｃｃｍは１分当たり標準状態で１ｃｃの
体積を占める重量の気体が流れていることを示し、１ｓ
ｌｍは１０００ｓｃｃｍである。なおこの２層の層厚に
関しては、同一の条件で更に長い時間成長させたＩｎ0.
3 Ｇａ0.7 Ｎ層、Ｇａ0.8 Ａｌ0.2 Ｎ層の厚さから求め
た成長速度が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５０Å、３００
Åと計算できる。
【００２９】この後、温度を１１００℃まで上げ、ＴＭ
Ｇ、ＴＥＡ、Ｃｐ2 Ｍｇ、及びアンモニアを供給してＭ
ｇをドープしたＧａ1-x Ａｌx Ｎを５０００Å成長し
た。ＴＥＡとＴＭＧの供給比から求めたＡｌＮの混晶比
（ｘ）は、０．４％である。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８００℃、２０分アニール処理を施した。こうして
得た試料に常法により電極を形成し、ＬＥＤとした。ｐ
電極としてＮｉ−Ａｕ合金、ｎ電極としてＡｌを用い
た。このＬＥＤに順方向に電流を流したところ、明瞭な
青色発光を示した。２０ｍＡでの効率は２．２％であっ
た。
Ｇ、ＴＥＡ、Ｃｐ2 Ｍｇ、及びアンモニアを供給してＭ
ｇをドープしたＧａ1-x Ａｌx Ｎを５０００Å成長し
た。ＴＥＡとＴＭＧの供給比から求めたＡｌＮの混晶比
（ｘ）は、０．４％である。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８００℃、２０分アニール処理を施した。こうして
得た試料に常法により電極を形成し、ＬＥＤとした。ｐ
電極としてＮｉ−Ａｕ合金、ｎ電極としてＡｌを用い
た。このＬＥＤに順方向に電流を流したところ、明瞭な
青色発光を示した。２０ｍＡでの効率は２．２％であっ
た。
【００３０】実施例２ ＡｌＮの混晶比が０．４％のかわりに、０．６％とした
ＭｇをドープしたＧａ 1-x Ａｌx Ｎを成長したことを除
いては実施例１と同様にしてＬＥＤを作製した。これに
電流を流したところ、明瞭な青色の発光が認められ、２
０ｍＡでの発光効率は２．６％であった。
ＭｇをドープしたＧａ 1-x Ａｌx Ｎを成長したことを除
いては実施例１と同様にしてＬＥＤを作製した。これに
電流を流したところ、明瞭な青色の発光が認められ、２
０ｍＡでの発光効率は２．６％であった。
【００３１】比較例１ ＡｌＮの混晶比が０．４％のかわりに、ＡｌＮを含まな
いＭｇをドープしたＧａＮ層を成長したことを除いては
実施例１と同様にして、比較用のＬＥＤを作製した。こ
れに電流を流したところ、青色の発光が認められたが、
２０ｍＡでの発光効率は１．５％であった。図２に、実
施例２と比較例１の発光素子の発光効率の順方向電流依
存性を示す。実施例２によって作製した試料は、低電流
域で発光効率が飛躍的に向上していることがわかるが、
これは、本発明のＡｌＮ混晶をふくむｐ層を用いること
により成長初期界面のｐ型キャリア濃度の立ち上がりが
急峻になった結果と解釈できる。
いＭｇをドープしたＧａＮ層を成長したことを除いては
実施例１と同様にして、比較用のＬＥＤを作製した。こ
れに電流を流したところ、青色の発光が認められたが、
２０ｍＡでの発光効率は１．５％であった。図２に、実
施例２と比較例１の発光素子の発光効率の順方向電流依
存性を示す。実施例２によって作製した試料は、低電流
域で発光効率が飛躍的に向上していることがわかるが、
これは、本発明のＡｌＮ混晶をふくむｐ層を用いること
により成長初期界面のｐ型キャリア濃度の立ち上がりが
急峻になった結果と解釈できる。
【００３２】
【発明の効果】本発明の、特定の範囲のＡｌＮ混晶比を
もつｐ型化合物半導体層を用いると、輝度及び発光効率
の向上した、発光素子が作製できるため、きわめて有用
であり工業的価値が大きい。
もつｐ型化合物半導体層を用いると、輝度及び発光効率
の向上した、発光素子が作製できるため、きわめて有用
であり工業的価値が大きい。
【図１】本発明の実施例１に関わる発光素子用３−５族
化合物半導体の構造を示す図。
化合物半導体の構造を示す図。
【図２】実施例２と比較例１の発光素子の、電流と発光
効率の関係を示す図。
効率の関係を示す図。
１……基板 ２……バッファー層 ３……ｎ型の層 ４……ノンドープ層 ５……発光層 ６……ノンドープ層（保護層） ７……ｐ型の層
Claims (5)
- 【請求項１】ｐ型の層及びｎ型の層を有し、発光層が両
層の間に配置され、発光層の両側に発光層よりも大きな
バンドギャップを有する２つの層が接してなる積層構造
を含む発光素子用３−５族化合物半導体において、該ｐ
型の層が、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａｌz Ｎ（ただし、ｘ＋
ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０．０００１≦
ｚ≦０．１０）で表される３−５族化合物半導体であ
り、かつｐ型ドーパントがドープされてなることを特徴
とする発光素子用３−５族化合物半導体。 - 【請求項２】ｐ型の層が複数の層からなり、該複数の層
のうちｎ型の層に最も近い層が、一般式Ｉｎx Ｇａy Ａ
ｌz Ｎ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１、０．０００１≦ｚ≦０．１０）で表される３−５
族化合物半導体であることを特徴とする請求項１記載の
発光素子用３−５族化合物半導体。 - 【請求項３】発光層の層厚が５Å以上５００Å以下であ
ることを特徴とする請求項１又は２記載の発光素子用３
−５族化合物半導体。 - 【請求項４】発光層に含まれるＳｉ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｚｎ
及びＣｄの各元素の濃度がいずれも１×１０19ｃｍ-3以
下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の発
光素子用３−５族化合物半導体。 - 【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の発光素子用
３−５族化合物半導体を用いたことを特徴とする発光素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21886195A JPH0964419A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | ３−５族化合物半導体及び発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21886195A JPH0964419A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | ３−５族化合物半導体及び発光素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004058720A Division JP2004200715A (ja) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | ３−５族化合物半導体発光素子の発光効率向上方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964419A true JPH0964419A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16726474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21886195A Pending JPH0964419A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | ３−５族化合物半導体及び発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0964419A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002503394A (ja) * | 1997-06-06 | 2002-01-29 | ツェントルム バダニ ヴィソコチシニエニオヴィフ ポルスキエイ アカデミイ ナウク | ｐ型及びｎ型電気伝導性の半導体窒素化合物Ａ▲下３▼Ｂ▲下５▼の製造方法 |
| SG90268A1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-07-23 | Sumitomo Chemical Co | 3-5 group compound semiconductor and light emitting device |
| US7166869B2 (en) | 1995-11-06 | 2007-01-23 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor with active layer of quantum well structure with indium-containing nitride semiconductor |
| WO2008041587A1 (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Masaaki Kano | Electric device power supply circuit, light emitting diode illumination device, and battery having charge power supply circuit |
| USRE42074E1 (en) | 1996-04-26 | 2011-01-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of light emitting device |
| US7897993B2 (en) | 2004-08-31 | 2011-03-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | GaN based luminescent device on a metal substrate |
| WO2014030670A1 (ja) | 2012-08-21 | 2014-02-27 | 王子ホールディングス株式会社 | 半導体発光素子用基板及び半導体発光素子、並びにこれらの製造方法 |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP21886195A patent/JPH0964419A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166869B2 (en) | 1995-11-06 | 2007-01-23 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor with active layer of quantum well structure with indium-containing nitride semiconductor |
| US8304790B2 (en) | 1995-11-06 | 2012-11-06 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor with active layer of quantum well structure with indium-containing nitride semiconductor |
| USRE42074E1 (en) | 1996-04-26 | 2011-01-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of light emitting device |
| JP2002503394A (ja) * | 1997-06-06 | 2002-01-29 | ツェントルム バダニ ヴィソコチシニエニオヴィフ ポルスキエイ アカデミイ ナウク | ｐ型及びｎ型電気伝導性の半導体窒素化合物Ａ▲下３▼Ｂ▲下５▼の製造方法 |
| SG90268A1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-07-23 | Sumitomo Chemical Co | 3-5 group compound semiconductor and light emitting device |
| US6806502B2 (en) | 2000-11-17 | 2004-10-19 | Sumitomo Chemical Company, Limted | 3-5 Group compound semiconductor and light emitting device |
| US7897993B2 (en) | 2004-08-31 | 2011-03-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | GaN based luminescent device on a metal substrate |
| WO2008041587A1 (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Masaaki Kano | Electric device power supply circuit, light emitting diode illumination device, and battery having charge power supply circuit |
| WO2014030670A1 (ja) | 2012-08-21 | 2014-02-27 | 王子ホールディングス株式会社 | 半導体発光素子用基板及び半導体発光素子、並びにこれらの製造方法 |
| EP2922103A1 (en) | 2012-08-21 | 2015-09-23 | Oji Holdings Corporation | Substrate for semiconductor light emitting elements, semiconductor light emitting element, method for producing substrate for semiconductor light emitting elements, and method for manufacturing semiconductor emitting element |
| US9515223B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-12-06 | Oji Holdings Corporation | Semiconductor light emitting device substrate including an uneven structure having convex portions, and a flat surface therebetween |
| US9748441B2 (en) | 2012-08-21 | 2017-08-29 | Oji Holdings Corporation | Dry etching method of manufacturing semiconductor light emitting device substrate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR970007135B1 (ko) | 이중 헤테로 구조체를 구비한 발광 질화갈륨계 화합물 반도체장치 | |
| US6023077A (en) | Group III-V compound semiconductor and light-emitting device | |
| US6346720B1 (en) | Layered group III-V compound semiconductor, method of manufacturing the same, and light emitting element | |
| JP3598591B2 (ja) | ３−５族化合物半導体の製造方法 | |
| WO1999038218A1 (fr) | Element luminescent a semiconducteur et procede de fabrication | |
| KR101008856B1 (ko) | Ⅲ족 질화물 반도체 소자의 제조방법 | |
| JP3064891B2 (ja) | ３−５族化合物半導体とその製造方法および発光素子 | |
| JPH0964419A (ja) | ３−５族化合物半導体及び発光素子 | |
| JPH0936429A (ja) | ３−５族化合物半導体の製造方法 | |
| JPH0997921A (ja) | ３−５族化合物半導体の製造方法 | |
| JPH0923026A (ja) | ３−５族化合物半導体発光素子 | |
| JP3752739B2 (ja) | 発光素子 | |
| JPH09148626A (ja) | ３−５族化合物半導体の製造方法 | |
| JPH09107124A (ja) | ３−５族化合物半導体の製造方法 | |
| JPH10163523A (ja) | ３−５族化合物半導体の製造方法および発光素子 | |
| JP4010318B2 (ja) | 発光素子 | |
| JP2005243955A (ja) | 発光素子およびその製造方法 | |
| JP3713751B2 (ja) | ３−５族化合物半導体および発光素子 | |
| JP2007067397A (ja) | ３−５族化合物半導体の製造方法 | |
| JP2004200723A (ja) | ３−５族化合物半導体の結晶性向上方法 | |
| JPH09129920A (ja) | 発光素子用３−５族化合物半導体及び発光素子 | |
| JP3788344B2 (ja) | ３−５族化合物半導体の生産性向上方法 | |
| JP2002158375A (ja) | ３−５族化合物半導体および発光素子 | |
| JPH09321339A (ja) | ３−５族化合物半導体と発光素子 | |
| JP2004200715A (ja) | ３−５族化合物半導体発光素子の発光効率向上方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031219 |
|
| 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: 20040303 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040305 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041207 |