JP2003309291A - Method for manufacturing light-emitting element - Google Patents
Method for manufacturing light-emitting elementInfo
- Publication number
- JP2003309291A JP2003309291A JP2003114877A JP2003114877A JP2003309291A JP 2003309291 A JP2003309291 A JP 2003309291A JP 2003114877 A JP2003114877 A JP 2003114877A JP 2003114877 A JP2003114877 A JP 2003114877A JP 2003309291 A JP2003309291 A JP 2003309291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- manufacturing
- light emitting
- forming
- emitting device
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 128
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 45
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 62
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 claims description 51
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 44
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 25
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 17
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- -1 nitride compound Chemical class 0.000 claims 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 24
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 17
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 9
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- RGGPNXQUMRMPRA-UHFFFAOYSA-N triethylgallium Chemical compound CC[Ga](CC)CC RGGPNXQUMRMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N diethylzinc Chemical compound CC[Zn]CC HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N trimethylindium Chemical compound C[In](C)C IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- MHYQBXJRURFKIN-UHFFFAOYSA-N C1(C=CC=C1)[Mg] Chemical compound C1(C=CC=C1)[Mg] MHYQBXJRURFKIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100033040 Carbonic anhydrase 12 Human genes 0.000 description 1
- 102100032566 Carbonic anhydrase-related protein 10 Human genes 0.000 description 1
- 101000867855 Homo sapiens Carbonic anhydrase 12 Proteins 0.000 description 1
- 101000867836 Homo sapiens Carbonic anhydrase-related protein 10 Proteins 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子、発光
素子およびその製造方法ならびに発光素子を用いた電子
機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor element, a light emitting element, a method for manufacturing the same, and an electronic device using the light emitting element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮまたは
ＩｎＡｌＧａＮ等のIII −Ｖ族窒化物系半導体からなる
発光ダイオードや半導体レーザ素子等の発光素子は、直
接遷移によって発光強度の大きい黄色から紫外領域の発
光、特に青色発光が可能なことから注目されている。2. Description of the Related Art A light emitting element such as a light emitting diode or a semiconductor laser element made of a III-V group nitride semiconductor such as GaN, AlGaN, InGaN, or InAlGaN emits light in the yellow to ultraviolet region, which has a large emission intensity due to direct transition. In particular, it has attracted attention because it can emit blue light.
【０００３】図８は従来のIII −Ｖ族窒化物系半導体か
らなる発光ダイオードを示す模式的断面図である。FIG. 8 is a schematic sectional view showing a conventional light emitting diode made of a III-V group nitride semiconductor.
【０００４】図８において、サファイヤ基板１０１上
に、ＧａＮバッファ層１０２、ｎ型クラッド層でもある
ｎ型ＧａＮコンタクト層１０３、ＩｎＧａＮ活性層１０
４、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０５およびｐ型ＧａＮ
コンタクト層１０６が順に形成されている。ｐ型ＧａＮ
コンタクト層１０６上にｐ側電極１０７が形成され、ｎ
型ＧａＮコンタクト層１０３上にｎ側電極１０８が形成
されている。In FIG. 8, a GaN buffer layer 102, an n-type GaN contact layer 103 which is also an n-type cladding layer, and an InGaN active layer 10 are formed on a sapphire substrate 101.
4, p-type AlGaN cladding layer 105 and p-type GaN
The contact layer 106 is sequentially formed. p-type GaN
A p-side electrode 107 is formed on the contact layer 106, and n
An n-side electrode 108 is formed on the type GaN contact layer 103.
【０００５】この発光ダイオードの各層は、例えば、下
記表１に示す成長温度で有機金属化学気相成長法（ＭＯ
ＣＶＤ法）により成長される。Each layer of this light emitting diode is, for example, at a growth temperature shown in Table 1 below, at a metal organic chemical vapor deposition (MO) method.
It is grown by the CVD method).
【０００６】[0006]
【表１】 [Table 1]
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
発光ダイオードの製造時には、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド
層１０５は、ＩｎＧａＮ活性層１０４上に結晶性良く成
長するように、ＩｎＧａＮ活性層１０４の成長温度より
も高い成長温度で形成される。このような高温でのｐ型
ＡｌＧａＮクラッド層１０５の成長時にＩｎＧａＮ活性
層１０４からＩｎ等の構成元素が脱離する。これによ
り、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０５の結晶成長時にＩ
ｎＧａＮ活性層１０４の結晶性が劣化する。この結果、
発光ダイオードの発光強度を大きくすることが困難であ
った。However, at the time of manufacturing the above-described light emitting diode, the p-type AlGaN cladding layer 105 is grown at a temperature higher than that of the InGaN active layer 104 so that the p-type AlGaN cladding layer 105 grows on the InGaN active layer 104 with good crystallinity. It is formed at a high growth temperature. During the growth of the p-type AlGaN cladding layer 105 at such a high temperature, constituent elements such as In are desorbed from the InGaN active layer 104. As a result, during crystal growth of the p-type AlGaN cladding layer 105, I
The crystallinity of the nGaN active layer 104 deteriorates. As a result,
It was difficult to increase the light emission intensity of the light emitting diode.
【０００８】本発明の目的は、高い発光強度を有する発
光素子の製造方法を提供することである。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a light emitting device having high emission intensity.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係る半導体素子は、結晶成長可能な第１の成長温
度で形成された第１の半導体層と、第１の半導体層上に
第１の成長温度とほぼ同じかまたは低い第２の成長温度
で形成された第２の半導体層と、第２の半導体層上に第
１の成長温度よりも高い第３の成長温度で形成された第
３の半導体層とを備えたものである。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention A semiconductor element according to the first invention comprises: a first semiconductor layer formed at a first growth temperature capable of crystal growth; and a first semiconductor layer formed on the first semiconductor layer. A second semiconductor layer formed at a second growth temperature that is substantially equal to or lower than the first growth temperature, and a third growth temperature formed on the second semiconductor layer at a higher growth temperature than the first growth temperature. And a third semiconductor layer.
【００１０】本発明に係る半導体素子においては、第１
の半導体層上に第１の半導体層の成長温度とほぼ同じか
または低い成長温度で第２の半導体層が設けられている
ので、第２の半導体層上に第３の半導体層を第１の半導
体層の結晶成長可能な温度よりも高い成長温度で形成し
た場合でも、第１の半導体層から構成元素が脱離するこ
とが抑制される。したがって、第１の半導体層の結晶性
の劣化が防止され、半導体素子の性能が向上する。In the semiconductor device according to the present invention, the first
Since the second semiconductor layer is provided on the second semiconductor layer at a growth temperature which is substantially the same as or lower than the growth temperature of the first semiconductor layer, the third semiconductor layer is formed on the second semiconductor layer by the first semiconductor layer. Even when the semiconductor layer is formed at a growth temperature higher than the crystal growth temperature of the semiconductor layer, desorption of constituent elements from the first semiconductor layer is suppressed. Therefore, the deterioration of the crystallinity of the first semiconductor layer is prevented, and the performance of the semiconductor element is improved.
【００１１】第１の半導体層がインジウムを含んでもよ
い。この場合、第１の半導体層からインジウム等の構成
元素が脱離することが抑制される。The first semiconductor layer may include indium. In this case, desorption of constituent elements such as indium from the first semiconductor layer is suppressed.
【００１２】第２の発明に係る発光素子は、第１導電型
の化合物半導体からなる第１のクラッド層と、インジウ
ムを含む化合物半導体からなる活性層と、化合物半導体
からなるキャップ層と、第２導電型の化合物半導体から
なる第２のクラッド層とをこの順に備えたものである。A light emitting device according to a second aspect of the invention is a first cladding layer made of a compound semiconductor of the first conductivity type, an active layer made of a compound semiconductor containing indium, a cap layer made of a compound semiconductor, and a second layer. A second clad layer made of a conductive type compound semiconductor is provided in this order.
【００１３】本発明に係る発光素子においては、活性層
上にキャップ層が設けられているので、活性層からイン
ジウム等の構成元素が脱離することが抑制される。その
結果、発光強度を大きくすることができる。In the light emitting device according to the present invention, since the cap layer is provided on the active layer, desorption of constituent elements such as indium from the active layer is suppressed. As a result, the emission intensity can be increased.
【００１４】第１のクラッド層は第１導電型の窒化物系
半導体からなり、活性層は窒化物系半導体からなり、キ
ャップ層は窒化物系半導体からなり、第２のクラッド層
は第２導電型の窒化物系半導体からなる。The first cladding layer is made of a first conductivity type nitride semiconductor, the active layer is made of a nitride semiconductor, the cap layer is made of a nitride semiconductor, and the second cladding layer is made of the second conductivity. Type nitride-based semiconductor.
【００１５】第１のクラッド層は第１導電型のIII −Ｖ
族窒化物系半導体からなり、活性層はIII −Ｖ系窒化物
系半導体からなり、キャップ層はIII −Ｖ族窒化物系半
導体からなり、第２のクラッド層は第２導電型のIII −
Ｖ族窒化物系半導体からなってもよい。キャップ層が活
性層上の全面に密接して形成されることが好ましい。The first cladding layer is of the first conductivity type III-V.
Made of a group III-nitride semiconductor, the active layer made of a III-V group nitride semiconductor, the cap layer made of a group III-V nitride semiconductor, and the second cladding layer made of a second conductivity type III- type.
It may be made of a group V nitride semiconductor. It is preferable that the cap layer is formed in close contact with the entire surface of the active layer.
【００１６】活性層がＩｎＧａＮ層からなってもよい。
この場合、インジウムは脱離しやすいので、顕著な効果
が得られる。キャップ層はＡｌＧａＮ層からなってもよ
く、ＧａＮ層からなることが好ましい。The active layer may be an InGaN layer.
In this case, since indium is easily desorbed, a remarkable effect can be obtained. The cap layer may be made of an AlGaN layer, and is preferably made of a GaN layer.
【００１７】キャップ層はＡｌu Ｇａ1-u Ｎからなり、
第２のクラッド層は第２導電型のＡｌz Ｇａ1-z Ｎから
なってもよく、キャップ層のＡｌ組成比ｕは第２のクラ
ッド層のＡｌ組成比ｚよりも小さいことが好ましい。第
１のクラッド層は、製造歩留りの観点からＧａＮからな
ることが好ましい。The cap layer is made of Al u Ga 1-u N,
The second clad layer may be made of a second conductivity type Al z Ga 1 -z N, and the Al composition ratio u of the cap layer is preferably smaller than the Al composition ratio z of the second clad layer. The first cladding layer is preferably made of GaN from the viewpoint of manufacturing yield.
【００１８】特に、キャップ層のＡｌ組成比ｕがほぼ
０．１以下であることが好ましい。キャップ層がＧａＮ
からなることがより好ましい。この場合、キャップ層が
ＧａＮ層からなるので、活性層からインジウム等の構成
元素が脱離することが抑制される。その結果、発光強度
を顕著に大きくすることができる。In particular, the Al composition ratio u of the cap layer is preferably about 0.1 or less. GaN cap layer
More preferably, In this case, since the cap layer is composed of the GaN layer, desorption of constituent elements such as indium from the active layer is suppressed. As a result, the emission intensity can be significantly increased.
【００１９】キャップ層は、活性層よりも大きなバンド
ギャップを有することが好ましい。これにより、キャッ
プ層が発光領域となることが防止される。The cap layer preferably has a bandgap larger than that of the active layer. This prevents the cap layer from becoming a light emitting region.
【００２０】また、キャップ層は、活性層と第２のクラ
ッド層の中間のバンドギャップを有することが好まし
い。これにより、動作電圧を低くすることが可能とな
る。Further, the cap layer preferably has a band gap intermediate between the active layer and the second cladding layer. This makes it possible to reduce the operating voltage.
【００２１】キャップ層の不純物濃度は、第２のクラッ
ド層の不純物濃度よりも低いことが好ましい。これによ
り、キャップ層側から活性層へ不所望な不純物が拡散す
るおそれが小さくなる。その結果、不所望な不純物拡散
による発光強度の劣化を抑制することができる。The impurity concentration of the cap layer is preferably lower than the impurity concentration of the second cladding layer. This reduces the risk of undesired impurities diffusing from the cap layer side to the active layer. As a result, it is possible to suppress deterioration of emission intensity due to undesired impurity diffusion.
【００２２】特に、キャップ層がアンドープ層であるこ
とがより好ましい。この場合、キャップ層側から活性層
へ不所望な不純物が拡散するおそれがほとんどなくな
る。その結果、不所望な不純物拡散による発光強度の劣
化を十分に抑制することができる。In particular, the cap layer is more preferably an undoped layer. In this case, there is almost no risk of undesired impurities diffusing from the cap layer side to the active layer. As a result, it is possible to sufficiently suppress the deterioration of emission intensity due to undesired impurity diffusion.
【００２３】キャップ層の厚さはほぼ２００Å以上ほぼ
４００Å以下であることが好ましい。これにより、発光
強度を顕著に大きくすることが可能となる。The thickness of the cap layer is preferably about 200Å or more and about 400Å or less. This makes it possible to significantly increase the emission intensity.
【００２４】第１のクラッド層は、半導体または絶縁体
からなる基板上にＡｌx Ｇａ1-x Ａｓからなるバッファ
層を介して形成されてもよく、バッファ層のＡｌ組成比
ｘは０より大きく１以下であることが好ましい。これに
より、製造歩留りが向上する。The first cladding layer may be formed on a substrate made of a semiconductor or an insulator via a buffer layer made of Al x Ga 1-x As, and the Al composition ratio x of the buffer layer is larger than 0. It is preferably 1 or less. This improves the manufacturing yield.
【００２５】特に、バッファ層のＡｌ組成比ｘが０．４
以上で１より小さいことがより好ましい。これにより、
製造歩留りがより向上する。バッファ層のＡｌ組成比ｘ
が０．４以上０．６以下がさらに好ましい。これによ
り、製造歩留りがさらに向上する。In particular, the Al composition ratio x of the buffer layer is 0.4.
More preferably, it is smaller than 1 in the above. This allows
Manufacturing yield is further improved. Al composition ratio x of the buffer layer
Is more preferably 0.4 or more and 0.6 or less. This further improves the manufacturing yield.
【００２６】発光素子が、バッファ層と第１のクラッド
層との間にＡｌy Ｇａ1-y Ｎからなる下地層をさらに備
えてもよく、下地層のＡｌ組成比ｙは０以上で１より小
さいことが好ましい。これにより、製造歩留りが向上す
る。The light emitting device may further include an underlayer made of Al y Ga 1-y N between the buffer layer and the first cladding layer, and the Al composition ratio y of the underlayer is 0 or more and is 1 or more. It is preferably small. This improves the manufacturing yield.
【００２７】第３の発明に係る半導体素子の製造方法
は、第１の半導体層を結晶成長可能な第１の成長温度で
気相成長法により形成する工程と、第１の半導体層上に
第２の半導体層を第１の成長温度とほぼ同じかまたは低
い第２の成長温度で気相成長法により形成する第２の工
程と、第２の半導体層上に第３の半導体層を第１の成長
温度よりも高い第３の成長温度で気相成長法により形成
する第３の工程とを含む。A method of manufacturing a semiconductor device according to a third aspect of the present invention comprises a step of forming a first semiconductor layer by a vapor growth method at a first growth temperature capable of crystal growth, and a step of forming a first semiconductor layer on the first semiconductor layer. Second semiconductor layer by a vapor deposition method at a second growth temperature which is substantially equal to or lower than the first growth temperature, and a third semiconductor layer is formed on the second semiconductor layer by a first step. And a third step of forming by a vapor growth method at a third growth temperature higher than the growth temperature.
【００２８】本発明の製造方法によれば、第１の半導体
層上に第２の半導体層が第１の半導体層の成長温度とほ
ぼ同じかまたは低い成長温度で形成されるので、第２の
半導体層上に第１の半導体層の結晶成長可能な温度より
も高い成長温度で第３の半導体層を形成した場合でも、
第１の半導体層から構成元素が脱離することが抑制され
る。したがって、第１の半導体層の結晶性の劣化が防止
され、高性能の半導体素子が得られる。According to the manufacturing method of the present invention, the second semiconductor layer is formed on the first semiconductor layer at a growth temperature which is substantially the same as or lower than the growth temperature of the first semiconductor layer. Even when the third semiconductor layer is formed on the semiconductor layer at a growth temperature higher than the crystal growth temperature of the first semiconductor layer,
Desorption of constituent elements from the first semiconductor layer is suppressed. Therefore, deterioration of the crystallinity of the first semiconductor layer is prevented, and a high-performance semiconductor element is obtained.
【００２９】第４の発明に係る発光素子の製造方法は、
インジウムを含有する化合物半導体からなる活性層を気
相成長法により形成する工程と、活性層上に活性層の成
長温度とほぼ同じかまたは低い成長温度で化合物半導体
からなるキャップ層を気相成長法により形成する工程と
を含む。A method of manufacturing a light emitting device according to a fourth invention is
A step of forming an active layer made of a compound semiconductor containing indium by a vapor phase epitaxy method, and a step of forming a cap layer made of a compound semiconductor on the active layer at a growth temperature almost equal to or lower than the growth temperature of the active layer. And the step of forming by.
【００３０】本発明に係る製造方法によれば、活性層上
に活性層の成長温度とほぼ同じかまたは低い成長温度で
キャップ層が形成されるので、活性層からインジウム等
の構成元素が脱離することが抑制される。その結果、発
光強度を大きくすることができる。According to the manufacturing method of the present invention, since the cap layer is formed on the active layer at a growth temperature which is substantially the same as or lower than the growth temperature of the active layer, the constituent elements such as indium are desorbed from the active layer. Is suppressed. As a result, the emission intensity can be increased.
【００３１】本発明の製造方法は、キャップ層上に活性
層が結晶成長可能な成長温度よりも高い成長温度で化合
物半導体からなるクラッド層を気相成長法により形成す
る工程をさらに含んでもよい。The manufacturing method of the present invention may further include a step of forming a clad layer made of a compound semiconductor on the cap layer at a growth temperature higher than a growth temperature at which the active layer can be crystal-grown by a vapor phase growth method.
【００３２】活性層は窒化物系半導体からなり、キャッ
プ層は窒化物系半導体からなってもよい。クラッド層は
一導電型の窒化物系半導体からなってもよい。The active layer may be made of a nitride semiconductor and the cap layer may be made of a nitride semiconductor. The clad layer may be made of one conductivity type nitride semiconductor.
【００３３】活性層はIII −Ｖ族窒化物系半導体からな
り、キャップ層はIII −Ｖ族窒化物系半導体からなって
もよい。クラッド層は一導電型のIII −Ｖ族窒化物半導
体からなってもよい。特に、活性層がＩｎＧａＮ層から
なってもよい。この場合、インジウムは脱離しやすいの
で、顕著な効果が得られる。The active layer may be composed of a III-V group nitride semiconductor and the cap layer may be composed of a III-V group nitride semiconductor. The cladding layer may be made of one conductivity type group III-V nitride semiconductor. In particular, the active layer may be an InGaN layer. In this case, since indium is easily desorbed, a remarkable effect can be obtained.
【００３４】キャップ層はＡｌu Ｇａ1-u Ｎからなり、
クラッド層は一導電型のＡｌz Ｇａ 1-z Ｎからなり、キ
ャップ層のＡｌ組成比ｕはクラッド層のＡｌ組成比ｚよ
りも小さいことが好ましい。The cap layer is AluGa1-uConsists of N,
The clad layer is one conductivity type AlzGa 1-zConsisting of N,
The Al composition ratio u of the cap layer is equal to the Al composition ratio z of the clad layer.
It is preferably smaller than
【００３５】特に、キャップ層のＡｌ組成比ｕがほぼ
０．１以下であることが好ましい。キャップ層がＧａＮ
からなることがさらに好ましい。この場合、キャップ層
がＧａＮ層からなるので、活性層からインジウム等の構
成元素が脱離することが抑制される。この結果、発光強
度を顕著に大きくすることができる。In particular, the Al composition ratio u of the cap layer is preferably about 0.1 or less. GaN cap layer
More preferably, In this case, since the cap layer is composed of the GaN layer, desorption of constituent elements such as indium from the active layer is suppressed. As a result, the emission intensity can be significantly increased.
【００３６】特に、キャップ層がアンドープ層であるこ
とが好ましい。この場合、キャップ層側から活性層側へ
不所望な不純物が拡散するおそれがほとんどなくなる。
その結果、不所望な不純物拡散による発光強度の劣化を
十分に抑制することができる。Particularly, the cap layer is preferably an undoped layer. In this case, there is almost no risk of undesired impurities diffusing from the cap layer side to the active layer side.
As a result, it is possible to sufficiently suppress the deterioration of emission intensity due to undesired impurity diffusion.
【００３７】キャップ層の厚さはほぼ２００Å以上ほぼ
４００Å以下であることが好ましい。これにより、発光
強度を顕著に大きくすることが可能となる。The thickness of the cap layer is preferably not less than about 200Å and not more than about 400Å. This makes it possible to significantly increase the emission intensity.
【００３８】キャップ層を活性層の成長温度とほぼ同じ
成長温度で形成することが好ましい。この場合、活性層
の形成後に時間間隔をあけずにキャップ層を連続的に形
成することができるので、活性層からの構成元素の脱離
を顕著に防止することができる。It is preferable to form the cap layer at a growth temperature substantially the same as the growth temperature of the active layer. In this case, since the cap layer can be continuously formed without forming a time interval after forming the active layer, desorption of the constituent element from the active layer can be remarkably prevented.
【００３９】キャップ層の成長温度は、活性層が単結晶
成長する温度であることが好ましい。活性層の成長温度
は７００℃以上９５０℃以下であることが好ましい。キ
ャップ層の成長温度は７００℃以上９５０℃以下である
ことが好ましい。この場合、活性層上に低い成長温度で
キャップ層が形成されるので、活性層からインジウム等
の構成元素が脱離することが抑制される。The growth temperature of the cap layer is preferably a temperature at which the active layer grows as a single crystal. The growth temperature of the active layer is preferably 700 ° C. or higher and 950 ° C. or lower. The growth temperature of the cap layer is preferably 700 ° C. or higher and 950 ° C. or lower. In this case, since the cap layer is formed on the active layer at a low growth temperature, desorption of constituent elements such as indium from the active layer is suppressed.
【００４０】活性層は、ＩｎＧａＮ量子井戸層とＧａＮ
量子障壁層とからなる量子井戸構造を有し、ＧａＮ量子
障壁層を７００℃以上９５０℃以下の成長温度で気相成
長法により形成することが好ましい。この場合、ＩｎＧ
ａＮ量子井戸層からインジウム等の構成元素の脱離を抑
制することができるので、発光強度を大きくすることが
できる。量子障壁層として量子井戸層よりもＩｎ組成の
少ないＩｎＧａＮを用いてもよい。The active layer is composed of InGaN quantum well layer and GaN.
It is preferable that the GaN quantum barrier layer has a quantum well structure including a quantum barrier layer and is formed by a vapor phase growth method at a growth temperature of 700 ° C. or higher and 950 ° C. or lower. In this case, InG
Since the desorption of the constituent elements such as indium from the aN quantum well layer can be suppressed, the emission intensity can be increased. InGaN having a smaller In composition than the quantum well layer may be used as the quantum barrier layer.
【００４１】特に、発光素子の製造方法が、第１導電型
の化合物半導体からなる第１のクラッド層を気相成長法
により形成する工程と、第１のクラッド層上にインジウ
ムを含有する化合物半導体からなる活性層を気相成長法
により形成する工程と、活性層上に活性層が気相成長可
能な温度とほぼ同じかまたは低い成長温度で化合物半導
体からなるキャップ層を気相成長法により形成する工程
と、キャップ層上に活性層が気相成長可能な温度よりも
高い温度で第２導電型の化合物半導体からなる第２のク
ラッド層を気相成長法により形成する工程とを含んでも
よい。Particularly, in the method for manufacturing a light emitting device, a step of forming a first cladding layer made of a compound semiconductor of the first conductivity type by a vapor phase growth method, and a compound semiconductor containing indium on the first cladding layer. And forming a cap layer made of a compound semiconductor on the active layer at a temperature approximately the same as or lower than the temperature at which the active layer can be vapor-phase grown by the vapor-phase growth method. And a step of forming a second cladding layer made of a compound semiconductor of the second conductivity type on the cap layer at a temperature higher than the temperature at which the active layer can be vapor-phase grown by the vapor-phase growth method. .
【００４２】第１のクラッド層は第１導電型の窒化物系
半導体からなり、活性層は窒化物系半導体からなり、キ
ャップ層は窒化物系半導体からなり、第２のクラッド層
は第２導電型の窒化物系半導体からなってもよい。The first cladding layer is made of a first conductivity type nitride semiconductor, the active layer is made of a nitride semiconductor, the cap layer is made of a nitride semiconductor, and the second cladding layer is made of the second conductivity. Type nitride-based semiconductor.
【００４３】第１のクラッド層は第１導電型のIII −Ｖ
族窒化物系半導体からなり、活性層はIII −Ｖ族窒化物
系半導体からなり、キャップ層はIII −Ｖ族窒化物系半
導体からなり、第２のクラッド層は第２導電型のIII −
Ｖ族窒化物系半導体からなってもよい。The first cladding layer is of the first conductivity type III-V.
Made of a group III nitride semiconductor, the active layer made of a group III-V nitride semiconductor, the cap layer made of a group III-V nitride semiconductor, and the second cladding layer made of a second conductivity type III-.
It may be made of a group V nitride semiconductor.
【００４４】基板上に、非単結晶のIII −Ｖ族窒化物系
半導体からなるバッファ層およびアンドープのIII −Ｖ
族窒化物系半導体からなる単結晶下地層をこの順で形成
した後、第１のクラッド層、活性層、キャップ層および
第２のクラッド層を結晶成長させることが好ましい。バ
ッファ層はＡｌＧａＮからなることが好ましい。また、
バッファ層がＡｌＮからなってもよい。下地層はＧａＮ
からなることが好ましく、下地層がＡｌＧａＮからなっ
てもよい。On the substrate, a buffer layer made of a non-single-crystal group III-V nitride semiconductor and an undoped III-V layer are formed.
It is preferable to form a single crystal underlayer made of a group nitride semiconductor in this order, and then crystallize the first clad layer, the active layer, the cap layer, and the second clad layer. The buffer layer is preferably made of AlGaN. Also,
The buffer layer may be made of AlN. Underlayer is GaN
Preferably, the underlayer may be made of AlGaN.
【００４５】第５の発明に係る電子機器は、第２の発明
に係る発光素子を備えたものである。第２の発明に係る
発光素子は、高い発光強度を有するので、電子機器の光
学的性能が向上する。An electronic device according to a fifth invention comprises the light emitting device according to the second invention. Since the light emitting element according to the second aspect of the present invention has high light emission intensity, the optical performance of the electronic device is improved.
【００４６】[0046]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例にお
けるIII −Ｖ族窒化物系半導体からなる発光ダイオード
を図１を用いて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A light emitting diode made of a III-V group nitride semiconductor according to a first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIG.
【００４７】図１において、サファイヤ絶縁基板１上
に、層厚１１０ÅのアンドープのＡｌ x Ｇａ1-x Ｎ（ｘ
＝０．５）バッファ層２、層厚０．２μｍのアンドープ
のＧａＮ下地層３、層厚４μｍのｎ型クラッド層を兼用
するＳｉドープのｎ型ＧａＮコンタクト層４、およびＺ
ｎおよびＳｉがドープされた層厚０．２μｍのＩｎq Ｇ
ａ1-q Ｎ（ｑ＝０．０５）活性層５が順に形成されてい
る。ＩｎＧａＮ活性層５上には、その活性層５の結晶劣
化を防止する層厚２００ÅのアンドープのＧａＮキャッ
プ層６、Ｍｇがドープされた層厚０．１５μｍのｐ型Ａ
ｌz Ｇａ1-z Ｎ（ｚ＝０．２）クラッド層７、およびＭ
ｇがドープされた層厚０．３μｍのｐ型ＧａＮコンタク
ト層８が順に形成されている。In FIG. 1, on the sapphire insulating substrate 1.
And undoped Al with a layer thickness of 110Å xGa1-xN (x
= 0.5) buffer layer 2, undoped with a layer thickness of 0.2 μm
GaN base layer 3 also serves as an n-type clad layer with a layer thickness of 4 μm
Si-doped n-type GaN contact layer 4 and Z
0.2 μm thick In doped with n and SiqG
a1-qN (q = 0.05) active layers 5 are sequentially formed.
It On the InGaN active layer 5, a crystal defect of the active layer 5 is caused.
Undoped GaN cap with a layer thickness of 200Å
Layer 6, Mg-doped p-type A with a layer thickness of 0.15 μm
lzGa1-zN (z = 0.2) cladding layer 7, and M
p-type GaN contact layer doped with g and having a thickness of 0.3 μm
Layer 8 is formed in order.
【００４８】ｐ型ＧａＮコンタクト層８からｎ型ＧａＮ
コンタクト層４中の所定位置までの一部領域が除去さ
れ、ｎ型ＧａＮコンタクト層４が露出している。ｐ型Ｇ
ａＮコンタクト層８の上面にＡｕからなるｐ側電極９が
形成され、ｎ型ＧａＮコンタクト層４が露出したｎ側電
極形成領域上にＡｌからなるｎ側電極１０が形成されて
いる。From the p-type GaN contact layer 8 to the n-type GaN
A part of the contact layer 4 up to a predetermined position is removed to expose the n-type GaN contact layer 4. p-type G
A p-side electrode 9 made of Au is formed on the upper surface of the aN contact layer 8, and an n-side electrode 10 made of Al is formed on the n-side electrode formation region where the n-type GaN contact layer 4 is exposed.
【００４９】上記の発光ダイオードの製造方法を説明す
る。本実施例では、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶ
Ｄ法）により各層が形成される。A method of manufacturing the above light emitting diode will be described. In this embodiment, metal organic chemical vapor deposition (MOCV)
Each layer is formed by the D method).
【００５０】まず、有機金属化学気相成長装置内に基板
１を設置した後、その基板１を非単結晶成長温度、例え
ば６００℃の成長温度（基板温度）に保持した状態にし
て、キャリアガスとしてＨ2 およびＮ2 、原料ガスとし
てアンモニア、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）およびト
リメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を用いて、基板１上に
非単結晶のアンドープのＡｌＧａＮバッファ層２を成長
させる。First, after the substrate 1 is placed in the metalorganic chemical vapor deposition apparatus, the substrate 1 is kept at a non-single crystal growth temperature, for example, a growth temperature (substrate temperature) of 600.degree. H 2 and N 2 as ammonia as a source gas, using trimethyl gallium (TMG) and trimethylaluminum (TMA), is grown an undoped AlGaN buffer layer 2 of non-single crystal on the substrate 1.
【００５１】その後、基板１を単結晶成長温度、好まし
くは１０００〜１２００℃、例えば１１５０℃の成長温
度に保持した状態にして、キャリアガスとしてＨ2 およ
びＮ 2 、原料ガスとしてアンモニアおよびトリメチルガ
リウム（ＴＭＧ）を用いて、バッファ層２上に単結晶の
アンドープのＧａＮ下地層３を成長させる。Thereafter, the substrate 1 is grown at a single crystal growth temperature, preferably
Growth temperature of 1000 to 1200 ° C., for example 1150 ° C.
Held as a carrier gas and H as carrier gas2And
And N 2, Ammonia and trimethyl gas as source gas
A single crystal is formed on the buffer layer 2 by using lithium (TMG).
The undoped GaN base layer 3 is grown.
【００５２】続いて、基板１を単結晶成長温度、好まし
くは１０００〜１２００℃、例えば１１５０℃の成長温
度に保持した状態で、キャリアガスとしてＨ2 およびＮ
2 、原料ガスとしてアンモニアおよびトリメチルガリウ
ム（ＴＭＧ）、ドーパントガスとしてＳｉＨ4 を用い
て、下地層３上に単結晶のＳｉドープのｎ型ＧａＮコン
タクト層４を成長させる。Then, with the substrate 1 kept at a single crystal growth temperature, preferably 1000 to 1200 ° C., for example 1150 ° C., as a carrier gas, H 2 and N 2 are used.
2. A single crystal Si-doped n-type GaN contact layer 4 is grown on the underlayer 3 using ammonia and trimethylgallium (TMG) as source gases and SiH 4 as a dopant gas.
【００５３】次に、基板１を単結晶成長温度、好ましく
は７００〜９５０℃、例えば８６０℃の成長温度に保持
した状態にして、キャリアガスとしてＨ2 およびＮ2 、
原料ガスとしてアンモニア、トリエチルガリウム（ＴＥ
Ｇ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）、ドーパントガ
スとしてＳｉＨ4 およびジエチル亜鉛（ＤＥＺ）を用い
て、ｎ型コンタクト層４上に単結晶のＳｉおよびＺｎド
ープのＩｎＧａＮ活性層５を成長させる。Next, the substrate 1 is kept at a single crystal growth temperature, preferably 700 to 950 ° C., for example, a growth temperature of 860 ° C., and H 2 and N 2 are used as carrier gases,
Ammonia and triethylgallium (TE
G), trimethylindium (TMI), SiH 4 and diethylzinc (DEZ) as a dopant gas are used to grow a monocrystalline Si and Zn-doped InGaN active layer 5 on the n-type contact layer 4.
【００５４】引き続いて、基板１を活性層５の成長温度
と同じかもしくはこれよりも低い温度、本実施例では８
６０℃に保持した状態で、キャリアガスとしてＨ2 およ
びＮ 2 、原料ガスとしてアンモニアおよびトリメチルガ
リウム（ＴＭＧ）を用いて、ＩｎＧａＮ活性層５上にそ
の活性層５の成長に連続して単結晶のアンドープのＧａ
Ｎキャップ層６を成長させる。トリメチルガリウム（Ｔ
ＭＧ）の代わりにトリエチルガリウム（ＴＥＧ）を用い
てもよい。Subsequently, the substrate 1 is grown at the growth temperature of the active layer 5.
Temperature equal to or lower than the above temperature, 8 in this embodiment.
As a carrier gas, H was maintained at 60 ° C.2And
And N 2, Ammonia and trimethyl gas as source gas
Lithium (TMG) is used to deposit on the InGaN active layer 5.
Of the single crystal undoped Ga following the growth of the active layer 5 of
The N cap layer 6 is grown. Trimethylgallium (T
Triethylgallium (TEG) is used instead of MG)
May be.
【００５５】その後、基板１を単結晶成長温度、好まし
くは１０００〜１２００℃、例えば１１５０℃の成長温
度に保持した状態にして、キャリアガスとしてＨ2 およ
びＮ 2 、原料ガスとしてアンモニア、トリメチルガリウ
ム（ＴＭＧ）およびトリメチルアルミニウム（ＴＭ
Ａ）、ドーパントガスとしてＣｐ2 Ｍｇ（シクロペンタ
ジエニルマグネシウム）を用いて、ＧａＮキャップ層６
上に単結晶のＭｇドープのｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７
を成長させる。Thereafter, the substrate 1 is grown at a single crystal growth temperature, preferably
Growth temperature of 1000 to 1200 ° C., for example 1150 ° C.
Held as a carrier gas and H as carrier gas2And
And N 2, Ammonia as source gas, trimethylgalliu
(TMG) and trimethyl aluminum (TM
A), Cp as a dopant gas2Mg (cyclopenta
GaN cap layer 6 using dienyl magnesium)
Single crystal Mg-doped p-type AlGaN cladding layer 7 on top
Grow.
【００５６】次に、基板１を単結晶成長温度、好ましく
は１０００〜１２００℃、例えば１１５０℃の成長温度
に保持した状態にして、キャリアガスとしてＨ2 および
Ｎ2、原料ガスとしてアンモニアおよびトリメチルガリ
ウム（ＴＭＧ）、ドーパントガスとしてＣｐ2 Ｍｇ（シ
クロペンタジエニルマグネシウム）を用いて、ｐ型クラ
ッド層７上に単結晶のＭｇドープのｐ型ＧａＮコンタク
ト層８を成長させる。Next, the substrate 1 is kept at a single crystal growth temperature, preferably 1000 to 1200 ° C., for example, 1150 ° C., and H 2 and N 2 are used as carrier gases, and ammonia and trimethylgallium are used as source gases. (TMG) and Cp 2 Mg (cyclopentadienyl magnesium) as a dopant gas are used to grow a single-crystal Mg-doped p-type GaN contact layer 8 on the p-type cladding layer 7.
【００５７】上記結晶成長後、基板１を上記装置から取
り出し、ｐ型コンタクト層８からｎ型コンタクト層４の
層途中までを反応性イオンビームエッチング法（ＲＩＥ
法）によりエッチング除去して、ｎ型コンタクト層４が
露出したｎ側電極形成領域を作製する。After the crystal growth, the substrate 1 is taken out of the apparatus, and the p-type contact layer 8 to the middle of the n-type contact layer 4 are subjected to the reactive ion beam etching method (RIE).
Method) to form an n-side electrode formation region in which the n-type contact layer 4 is exposed.
【００５８】そして、ｐ型コンタクト層８およびｐ型ク
ラッド層７のドーパントを活性化して高キャリア濃度に
するとともに、ｎ型コンタクト層４のエッチングによる
結晶劣化を回復するために、窒素雰囲気中、７５０℃〜
８００℃で３０〜６０分熱処理を行う。Then, in order to activate the dopants of the p-type contact layer 8 and the p-type cladding layer 7 to have a high carrier concentration and to recover the crystal deterioration due to the etching of the n-type contact layer 4, 750 in a nitrogen atmosphere is used. ℃ ~
Heat treatment is performed at 800 ° C. for 30 to 60 minutes.
【００５９】その後、ｐ型コンタクト層８上にＡｕから
なるｐ側電極９を蒸着法等により形成するとともに、ｎ
型コンタクト層４の上記ｎ側電極形成領域上にＡｌから
なるｎ側電極１０を蒸着法等により形成した後、５００
℃で熱処理してｐ側電極９およびｎ側電極１０をそれぞ
れｐ型コンタクト層８およびｎ型コンタクト層４にオー
ミック接触させ、図１に示す発光ダイオードを形成す
る。Thereafter, the p-side electrode 9 made of Au is formed on the p-type contact layer 8 by a vapor deposition method or the like, and n
After the n-side electrode 10 made of Al is formed on the n-side electrode formation region of the mold contact layer 4 by a vapor deposition method or the like, 500
The p-side electrode 9 and the n-side electrode 10 are ohmic-contacted with the p-type contact layer 8 and the n-type contact layer 4, respectively, by heat treatment at a temperature of ° C to form the light emitting diode shown in FIG.
【００６０】この発光ダイオードは、ＩｎＧａＮ活性層
５にアンドープのＧａＮキャップ層６が密接して形成さ
れた構成を有するので、ＩｎＧａＮ活性層５の形成中ま
たは形成後にその活性層５からＩｎ等の構成元素が脱離
することが抑制される。この結果、活性層５の結晶欠陥
の数が低減し、結晶性の劣化が抑制される。Since this light emitting diode has a structure in which the undoped GaN cap layer 6 is formed in close contact with the InGaN active layer 5, the structure such as In from the active layer 5 is formed during or after the formation of the InGaN active layer 5. Desorption of elements is suppressed. As a result, the number of crystal defects in the active layer 5 is reduced, and the deterioration of crystallinity is suppressed.
【００６１】また、上記活性層５は結晶欠陥が少ないの
で、この活性層５へ不所望な不純物が拡散することが抑
制されると考えられる。Since the active layer 5 has few crystal defects, it is considered that the diffusion of undesired impurities into the active layer 5 is suppressed.
【００６２】さらに、本実施例のＧａＮキャップ層６
は、故意にドーパントを使用することなく形成される所
謂アンドープ層であるので、ＩｎＧａＮ活性層５への不
所望な不純物の拡散が十分に抑制される。Further, the GaN cap layer 6 of this embodiment.
Is a so-called undoped layer formed intentionally without using a dopant, so that the diffusion of undesired impurities into the InGaN active layer 5 is sufficiently suppressed.
【００６３】このように、本実施例の場合、活性層５か
らの構成元素の脱離が抑制されて活性層５の結晶欠陥数
が低減したことによる活性層５への不純物の拡散抑制効
果と、キャップ層６がアンドープ層であることによる活
性層５への不純物の拡散抑制効果の両効果により、活性
層５への不所望な不純物拡散が顕著に抑制される。As described above, in the case of the present embodiment, the desorption of the constituent elements from the active layer 5 is suppressed, and the number of crystal defects in the active layer 5 is reduced. The undesired diffusion of impurities into the active layer 5 is significantly suppressed by both effects of suppressing the diffusion of impurities into the active layer 5 by the cap layer 6 being an undoped layer.
【００６４】したがって、キャップ層６がない以外は本
実施例と同じ発光ダイオードでは、発光波長のばらつき
が大きく、また不発光あるいは低発光になる発光ダイオ
ードの数が多いのに比べて、本実施例の発光ダイオード
では、発光波長のばらつきが小さく、発光強度が顕著に
大きくなる。Therefore, in the light emitting diode which is the same as this embodiment except that the cap layer 6 is not provided, the light emitting wavelength has a large variation and the number of light emitting diodes which emit no light or have a low light emission is large. In the light emitting diode of (3), the variation of the emission wavelength is small, and the emission intensity is significantly increased.
【００６５】特に、本実施例の発光ダイオードの製造時
には、ＩｎＧａＮ活性層５の全面直上にアンドープのＧ
ａＮキャップ層６をＩｎＧａＮ活性層５の成長温度以下
の温度、本実施例では８６０℃で成長させるので、この
キャップ層６を形成する際に、ＩｎＧａＮ活性層５の構
成元素の脱離を抑制できるとともに、キャップ層６を形
成した後にＩｎＧａＮ活性層５からの構成元素の脱離を
防止できる。したがって、本実施例の製造方法は好まし
い製造方法である。In particular, when manufacturing the light emitting diode of this embodiment, undoped G is formed directly on the entire surface of the InGaN active layer 5.
Since the aN cap layer 6 is grown at a temperature equal to or lower than the growth temperature of the InGaN active layer 5, that is, 860 ° C. in the present embodiment, desorption of constituent elements of the InGaN active layer 5 can be suppressed when the cap layer 6 is formed. At the same time, it is possible to prevent desorption of constituent elements from the InGaN active layer 5 after forming the cap layer 6. Therefore, the manufacturing method of this embodiment is a preferable manufacturing method.
【００６６】特に、本実施例では、ＩｎＧａＮ活性層５
およびＧａＮキャップ層６の成長温度をほぼ同じとして
これらを連続的に成長させるので、ＩｎＧａＮ活性層５
からの構成元素の脱離を十分に抑制できるとともに、量
産性も向上する。In particular, in this embodiment, the InGaN active layer 5 is used.
Since the growth temperatures of the GaN cap layer 6 and the GaN cap layer 6 are substantially the same, the InGaN active layer 5 and
The desorption of the constituent elements from the can be sufficiently suppressed, and the mass productivity is also improved.
【００６７】なお、上述では、ＧａＮキャップ層６の層
厚を２００Åとしたときの発光強度が３４０（任意単
位）であるのに対して、ＧａＮキャップ層６の層厚を１
００Åとしたときは、キャップ層６がない場合よりは大
きいが、発光強度が３６（任意単位）とほぼ１０分の１
となった。また、ＧａＮキャップ層６の層厚を３００Å
としたときは、２００Åのときに比べて、発光強度が
１．４倍となり、ＧａＮキャップ層６の層厚を４００Å
としたときは、２００Åとしたときの０．８倍となっ
た。In the above description, the emission intensity when the layer thickness of the GaN cap layer 6 is 200 Å is 340 (arbitrary unit), whereas the layer thickness of the GaN cap layer 6 is 1
When it is set to 00Å, it is larger than that without the cap layer 6, but the emission intensity is 36 (arbitrary unit), which is almost one-tenth.
Became. In addition, the layer thickness of the GaN cap layer 6 is 300 Å
When compared with 200 Å, the emission intensity is 1.4 times, and the layer thickness of the GaN cap layer 6 is 400 Å
Was 0.8 times that of 200Å.
【００６８】このことから、ＧａＮキャップ層６の層厚
が２００〜４００Åのときに好ましい効果が得られる。
すなわち、ＧａＮキャップ層６の層厚は量子効果がほぼ
生じない層厚以上が好ましいと推察される。From this, a preferable effect can be obtained when the layer thickness of the GaN cap layer 6 is 200 to 400 Å.
That is, it is presumed that the layer thickness of the GaN cap layer 6 is preferably equal to or larger than the layer thickness at which the quantum effect hardly occurs.
【００６９】さらに、本実施例では、基板１上に非単結
晶のＡｌＧａＮバッファ層２を形成した後、単結晶成長
条件でアンドープのＧａＮ単結晶下地層３を形成するの
で、容易に下地層３の表面性を顕著に良好にできる。こ
の結果、素子のリーク電流を抑制でき、素子の製造歩留
りを向上できる。Furthermore, in this embodiment, since the non-single crystal AlGaN buffer layer 2 is formed on the substrate 1 and then the undoped GaN single crystal underlayer 3 is formed under the single crystal growth condition, the underlayer 3 is easily formed. The surface property of can be remarkably improved. As a result, the leak current of the element can be suppressed and the manufacturing yield of the element can be improved.
【００７０】なお、非単結晶のバッファ層２としてＧａ
Ｎ層を用いた場合、そのＧａＮ層の表面にピットが発生
して貫通欠陥となりやすいため、バッファ層２としてＧ
ａＮ層を用いることは製造歩留りの観点から好ましくな
い。アンドープの単結晶下地層３と組み合わせて用いら
れる非単結晶のバッファ層２としては、製造歩留りの観
点からＡｌＮ層を用いることが好ましく、ＡｌＧａＮ層
を用いることが最も好ましい。Ga is used as the non-single crystal buffer layer 2.
When the N layer is used, pits are likely to be generated on the surface of the GaN layer and a penetration defect is likely to occur.
It is not preferable to use the aN layer from the viewpoint of manufacturing yield. As the non-single crystal buffer layer 2 used in combination with the undoped single crystal underlayer 3, an AlN layer is preferably used, and an AlGaN layer is most preferably used, from the viewpoint of manufacturing yield.
【００７１】ＡｌＧａＮ層のＡｌ組成比を変えて表面状
態およびＸ線回折スペクトルのＦＷＨＭ（半値全幅）を
測定した。その測定結果を表２に示す。The surface state and the FWHM (full width at half maximum) of the X-ray diffraction spectrum were measured while changing the Al composition ratio of the AlGaN layer. The measurement results are shown in Table 2.
【００７２】[0072]
【表２】 [Table 2]
【００７３】表２の結果から、ＡｌＧａＮ層のＡｌ組成
比は０．４以上で１より小さいことが好ましく、０．４
以上０．６以下がさらに好ましい。From the results of Table 2, it is preferable that the Al composition ratio of the AlGaN layer is 0.4 or more and less than 1.
It is more preferably 0.6 or more and 0.6 or less.
【００７４】また、アンドープの単結晶下地層３として
は、ＧａＮ層のほか、ＡｌＧａＮ層を用いてもよいが、
ＡｌＮ層を用いると表面にクラックが生じやすいので好
ましくない。As the undoped single crystal underlayer 3, an AlGaN layer may be used in addition to the GaN layer.
The use of an AlN layer is not preferable because cracks easily occur on the surface.
【００７５】次に、本発明の第２の実施例におけるIII
−Ｖ族窒化物系半導体からなる発光ダイオードを説明す
る。Next, III in the second embodiment of the present invention
A light emitting diode made of a group-V nitride semiconductor will be described.
【００７６】本実施例が第１の実施例と異なるのは、キ
ャップ層６としてアンドープのＧａＮ層に代えて層厚２
００ÅのアンドープのＡｌu Ｇａ1-u Ｎ層を用いた点で
ある。ここで、ｕはほぼ０．１および０．２である。こ
のＡｌu Ｇａ1-u Ｎ層もＭＯＣＶＤ法により形成され、
成長温度は、活性層５の成長温度と同じかもしくはこれ
よりも低い温度、本実施例では８６０℃である。キャリ
アガスとしてはＨ2 およびＮ2 、原料ガスとしてはアン
モニア、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）およびトリメチ
ルアルミニウム（ＴＭＡ）を用いる。トリメチルガリウ
ム（ＴＭＧ）の代わりにトリエチルガリウム（ＴＥＧ）
を用いてもよい。The present embodiment differs from the first embodiment in that the cap layer 6 is replaced by an undoped GaN layer and has a layer thickness of 2
This is the point where an undoped Al u Ga 1-u N layer of 00Å was used. Here, u is approximately 0.1 and 0.2. This Al u Ga 1-u N layer is also formed by the MOCVD method,
The growth temperature is the same as or lower than the growth temperature of the active layer 5, which is 860 ° C. in this embodiment. H 2 and N 2 are used as the carrier gas, and ammonia, trimethylgallium (TMG) and trimethylaluminum (TMA) are used as the source gas. Triethylgallium (TEG) instead of trimethylgallium (TMG)
May be used.
【００７７】本実施例の発光ダイオードにおいても、キ
ャップ層６を有さない発光ダイオードに比べて発光強度
が顕著に大きくなることがわかった。It was found that also in the light emitting diode of this example, the light emission intensity was significantly higher than that of the light emitting diode having no cap layer 6.
【００７８】しかしながら、第１の実施例で層厚２００
ÅのアンドープのＧａＮキャップ層６の発光強度が４５
０（任意単位）であるとした場合に比べて、第２の実施
例でＡｌ組成比ｕが約０．１であるアンドープのＡｌu
Ｇａ1-u Ｎキャップ層６を用いた場合の発光強度は、半
分以下の１９０（任意単位）であった。However, in the first embodiment, the layer thickness of 200
The emission intensity of the undoped GaN cap layer 6 of Å is 45
In comparison with the case of 0 (arbitrary unit), undoped Al u having an Al composition ratio u of about 0.1 in the second embodiment.
The emission intensity when using the Ga 1 -u N cap layer 6 was 190 (arbitrary unit), which was less than half.
【００７９】さらに、Ａｌ組成比ｕが約０．２であるア
ンドープのＡｌu Ｇａ1-u Ｎキャップ層６を用いた場合
の発光強度は、Ａｌ組成比ｕが０．１の場合の３分の１
であった。Further, the emission intensity when the undoped Al u Ga 1-u N cap layer 6 having an Al composition ratio u of about 0.2 is 3 minutes when the Al composition ratio u is 0.1. Of 1
Met.
【００８０】上述からキャップ層６としてＧａＮ層を用
いることが最も好ましく、Ａｌu Ｇａ1-u Ｎ層を使用す
る場合にもＡｌ組成比ｕがほぼ０．１と小さい方が好ま
しいことがわかる。ＡｌＧａＮでは、Ａｌ組成比が大き
い程バンドギャップが大きくなる。ｐ型クラッド層７の
Ａｌ組成比は、第１の実施例で述べたように０．２であ
る。キャップ層６のＡｌ組成比が０．１であると、キャ
ップ層６のバンドギャップはｐ型クラッド層７のバンド
ギャップよりも小さいことになる。このことから、キャ
ップ層６のバンドギャップは、活性層５のバンドギャッ
プとｐ型クラッド層７のバンドギャップの間の大きさが
好ましいことが理解できる。From the above, it is understood that it is most preferable to use the GaN layer as the cap layer 6, and even when the Al u Ga 1 -u N layer is used, the Al composition ratio u is preferably as small as about 0.1. In AlGaN, the band gap increases as the Al composition ratio increases. The Al composition ratio of the p-type cladding layer 7 is 0.2 as described in the first embodiment. When the Al composition ratio of the cap layer 6 is 0.1, the band gap of the cap layer 6 is smaller than the band gap of the p-type cladding layer 7. From this, it can be understood that the band gap of the cap layer 6 is preferably between the band gap of the active layer 5 and the band gap of the p-type cladding layer 7.
【００８１】次に、本発明の第３の実施例におけるIII
−Ｖ族窒化物系半導体からなる発光ダイオードを図２を
用いて説明する。Next, III in the third embodiment of the present invention
A light emitting diode made of a group-V nitride semiconductor will be described with reference to FIG.
【００８２】本実施例が第１の実施例と異なるのは、Ｇ
ａＮ下地層３を用いない点であり、製造方法もこのＧａ
Ｎ下地層３の形成工程がない点を除いて第１の実施例と
同様である。This embodiment is different from the first embodiment in that G
Since the aN underlayer 3 is not used, the manufacturing method is also Ga
It is the same as the first embodiment except that the step of forming the N underlayer 3 is not performed.
【００８３】本実施例の発光ダイオードでは、第１の実
施例の発光ダイオードと比べて製造歩留りが低下する
が、キャップ層６を有さない発光ダイオードに比べて発
光強度が大きくなる。The light emitting diode of this embodiment has a lower manufacturing yield than the light emitting diode of the first embodiment, but the light emitting intensity is higher than that of the light emitting diode having no cap layer 6.
【００８４】なお、上記各実施例の発光ダイオードはｎ
型コンタクト層４上に活性層５を備えた構造を有する
が、ｎ型コンタクト層４と活性層５との間にｎ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層を設けてもよい。また、ｎ型コンタクト
層４と活性層５との間にｎ型ＡｌＧａＮクラッド層およ
びｎ型ＩｎＧａＮ層を設けてもよい。The light emitting diode of each of the above embodiments has n
Although it has a structure in which the active layer 5 is provided on the n-type contact layer 4, the n-type AlG is provided between the n-type contact layer 4 and the active layer 5.
An aN clad layer may be provided. Further, an n-type AlGaN cladding layer and an n-type InGaN layer may be provided between the n-type contact layer 4 and the active layer 5.
【００８５】上記各実施例では、活性層５として量子井
戸構造でない非量子井戸構造の活性層を用いたが、もち
ろん、単一量子井戸構造または多重量子井戸構造の活性
層を用いてもよい。例えば、活性層５をＩｎs Ｇａ1-s
Ｎ（１＞ｓ＞０）量子井戸層からなる単一量子井戸構造
としてもよく、あるいはＩｎs Ｇａ1-s Ｎ（１＞ｓ＞
０）量子井戸層とＩｎr Ｇａ1-r Ｎ（１＞ｓ＞ｒ≧０）
量子障壁層とからなる多重量子井戸構造としてもよい。In each of the above-mentioned embodiments, the active layer 5 is not a quantum well structure but a non-quantum well structure active layer, but of course, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure may be used. For example, the active layer 5 may be formed of In s Ga 1-s.
A single quantum well structure composed of N (1>s> 0) quantum well layers may be used, or In s Ga 1-s N (1>s>
0) Quantum well layer and In r Ga 1-r N (1>s> r ≧ 0)
A multi-quantum well structure including a quantum barrier layer may be used.
【００８６】Ｉｎs Ｇａ1-s Ｎ（１＞ｓ＞０）量子井戸
層とＧａＮ量子障壁層とからなる多重量子井戸構造を用
いる場合、ＧａＮ量子障壁層は７００℃以上９５０℃以
下の成長温度で形成することが好ましく、量子井戸層お
よび量子障壁層の成長温度をほぼ等しくすることが好ま
しい。When a multiple quantum well structure composed of In s Ga 1 -s N (1>s> 0) quantum well layers and GaN quantum barrier layers is used, the GaN quantum barrier layers have a growth temperature of 700 ° C. or higher and 950 ° C. or lower. It is preferable that the quantum well layer and the quantum barrier layer have substantially the same growth temperature.
【００８７】また、上記各実施例の発光ダイオードで
は、ＳｉおよびＺｎがドープされた活性層５を用いてい
るが、アンドープの活性層を用いてもよい。Further, although the active layer 5 doped with Si and Zn is used in the light emitting diode of each of the above embodiments, an undoped active layer may be used.
【００８８】次に、本発明の第４の実施例における屈折
率導波型半導体レーザ素子を図３を用いて説明する。こ
の半導体レーザ素子はセルフアライン型半導体レーザ素
子である。Next, a refractive index guided semiconductor laser device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This semiconductor laser device is a self-aligned semiconductor laser device.
【００８９】図３において、サファイア絶縁基板１１上
に、層厚約１００〜２００ÅのアンドープのＡｌＧａＮ
バッファ層１２、層厚０．４μｍのアンドープのＧａＮ
下地層１３、層厚４μｍのｎ型ＧａＮコンタクト層１
４、および層厚０．１〜０．５μｍのｎ型ＡｌＧａＮク
ラッド層１５が順に形成されている。ｎ型ＡｌＧａＮク
ラッド層１５上には、ＩｎＧａＮ活性層１６、層厚２０
０〜４００ÅのアンドープのＧａＮキャップ層１７、お
よび層厚０．１〜０．５μｍのｐ型ＡｌＧａＮクラッド
層１８が順に形成されている。In FIG. 3, undoped AlGaN having a layer thickness of about 100 to 200 Å is formed on the sapphire insulating substrate 11.
Buffer layer 12, undoped GaN with a layer thickness of 0.4 μm
Underlayer 13, n-type GaN contact layer 1 having a layer thickness of 4 μm
4 and an n-type AlGaN cladding layer 15 having a layer thickness of 0.1 to 0.5 μm are sequentially formed. On the n-type AlGaN cladding layer 15, an InGaN active layer 16 and a layer thickness 20
An undoped GaN cap layer 17 having a thickness of 0 to 400 Å and a p-type AlGaN cladding layer 18 having a layer thickness of 0.1 to 0.5 μm are sequentially formed.
【００９０】ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１８上には、中
央部にストライプ状の開口部を有する層厚０．２〜０．
３μｍのｎ型ＧａＮまたはｎ型ＡｌＧａＮからなる電流
ブロック層１９が形成されている。ｎ型電流ブロック層
１９の上面およびストライプ状の開口部内には、層厚
０．１〜０．５μｍのｐ型ＧａＮコンタクト層２０が形
成されている。On the p-type AlGaN cladding layer 18, a layer thickness of 0.2 to 0.
A current blocking layer 19 made of 3 μm of n-type GaN or n-type AlGaN is formed. A p-type GaN contact layer 20 having a layer thickness of 0.1 to 0.5 μm is formed on the upper surface of the n-type current block layer 19 and in the stripe-shaped opening.
【００９１】ｐ型ＧａＮコンタクト層２０上にｐ側電極
２１が形成され、ｎ型ＧａＮコンタクト層１４上にｎ側
電極２２が形成されている。A p-side electrode 21 is formed on the p-type GaN contact layer 20, and an n-side electrode 22 is formed on the n-type GaN contact layer 14.
【００９２】活性層１６としては、非量子井戸構造層を
用いてもよく、あるいは単一量子井戸構造層または多重
量子井戸層を用いてもよい。非量子井戸構造層の場合に
は、層厚を０．１〜０．３μｍ程度とする。単一量子井
戸構造層の場合には、量子井戸層の層厚を１０〜５０Å
とし、多重量子井戸構造層に場合には、量子井戸層の層
厚を１０〜５０Åとし、量子障壁層の層厚を１０〜１０
０Å程度とする。As the active layer 16, a non-quantum well structure layer may be used, or a single quantum well structure layer or a multiple quantum well structure layer may be used. In the case of a non-quantum well structure layer, the layer thickness is set to about 0.1 to 0.3 μm. In the case of a single quantum well structure layer, the layer thickness of the quantum well layer is 10 to 50Å
In the case of a multiple quantum well structure layer, the quantum well layer has a layer thickness of 10 to 50 Å, and the quantum barrier layer has a layer thickness of 10 to 10
It is about 0Å.
【００９３】この半導体レーザ素子は、ＭＯＶＣＤ法等
の化学気相成長法を用いて１回の結晶成長により作製さ
れる。製造の際には、アンドープのＡｌＧａＮバッファ
層１２の成長温度を６００℃とし、アンドープのＧａＮ
下地層１３、ｎ型ＧａＮコンタクト層１４およびｎ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層１５の成長温度を１１５０℃とし、
ＩｎＧａＮ活性層１６およびＧａＮキャップ層１７の成
長温度を７００〜９５０℃とし、ｐ型ＡｌＧａＮクラッ
ド層１８、ｎ型電流ブロック層１９およびｐ型ＧａＮコ
ンタクト層２０の成長温度を１１５０℃とする。This semiconductor laser device is manufactured by one-time crystal growth using a chemical vapor deposition method such as MOVCD method. During manufacturing, the growth temperature of the undoped AlGaN buffer layer 12 is set to 600 ° C.
Underlayer 13, n-type GaN contact layer 14 and n-type A
The growth temperature of the lGaN cladding layer 15 is set to 1150 ° C.,
The growth temperature of the InGaN active layer 16 and the GaN cap layer 17 is 700 to 950 ° C., and the growth temperatures of the p-type AlGaN cladding layer 18, the n-type current blocking layer 19 and the p-type GaN contact layer 20 are 1150 ° C.
【００９４】本実施例の半導体レーザ素子においても、
キャップ層１７を有さない半導体レーザ素子に比べて発
光強度が大きくなる。Also in the semiconductor laser device of this embodiment,
The emission intensity is higher than that of a semiconductor laser device having no cap layer 17.
【００９５】次に、本発明の第５の実施例における屈折
率導波型半導体レーザ素子を図４を用いて説明する。こ
の半導体レーザ素子はリッジ埋め込み型導体レーザ素子
である。Next, a refractive index guided semiconductor laser device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This semiconductor laser device is a ridge-embedded conductor laser device.
【００９６】図４において、サファイア絶縁基板３１上
に、層厚１００〜２００ÅのアンドープのＡｌＧａＮバ
ッファ層３２、層厚０．４μｍのアンドープのＧａＮ下
地層３３、層厚４μｍのｎ型ＧａＮコンタクト層３４、
および層厚０．１〜０．５μｍのｎ型ＡｌＧａＮ層クラ
ッド層３５が順に形成されている。ｎ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層３５上には、ＩｎＧａＮ活性層３６、層厚２００
〜４００ÅのアンドープのＧａＮキャップ層３７、およ
び層厚０．１〜０．５μｍのｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
３８が順に形成されている。なお、ＩｎＧａＮ活性層３
６の構造および層厚は第４の実施例のＩｎＧａＮ活性層
１６と同様である。In FIG. 4, on the sapphire insulating substrate 31, an undoped AlGaN buffer layer 32 having a layer thickness of 100 to 200Å, an undoped GaN underlayer 33 having a layer thickness of 0.4 μm, and an n-type GaN contact layer 34 having a layer thickness of 4 μm. ,
And an n-type AlGaN layer clad layer 35 having a layer thickness of 0.1 to 0.5 μm are sequentially formed. On the n-type AlGaN cladding layer 35, an InGaN active layer 36 and a layer thickness 200
An undoped GaN cap layer 37 having a thickness of 400 Å and a p-type AlGaN cladding layer 38 having a layer thickness of 0.1 to 0.5 μm are sequentially formed. The InGaN active layer 3
The structure and layer thickness of No. 6 are similar to those of the InGaN active layer 16 of the fourth embodiment.
【００９７】ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３８は、平坦部
とその平坦部の中央部上に形成されたリッジ部とを有す
る。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３８のリッジ部上には、
層厚０．１μｍのｐ型ＧａＮからなるｐ型キャップ層３
９が形成されている。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３８の
平坦部上面およびリッジ部側面ならびにｐ型キャップ層
３９の側面には、層厚０．２〜０．３μｍのｎ型ＧａＮ
またはｎ型ＡｌＧａＮからなる電流ブロック層４０が形
成されている。ｐ型キャップ層３９上およびｎ型電流ブ
ロック層４０上には、層厚０．１〜０．５μｍのｐ型Ｇ
ａＮコンタクト層４１が形成されている。The p-type AlGaN cladding layer 38 has a flat portion and a ridge portion formed on the central portion of the flat portion. On the ridge portion of the p-type AlGaN cladding layer 38,
P-type cap layer 3 made of p-type GaN having a layer thickness of 0.1 μm
9 is formed. An n-type GaN layer having a layer thickness of 0.2 to 0.3 μm is formed on the upper surface and the side surface of the ridge portion of the p-type AlGaN cladding layer 38 and the side surface of the p-type cap layer 39.
Alternatively, the current block layer 40 made of n-type AlGaN is formed. On the p-type cap layer 39 and the n-type current blocking layer 40, p-type G having a layer thickness of 0.1 to 0.5 μm is formed.
The aN contact layer 41 is formed.
【００９８】ｐ型ＧａＮコンタクト層４１上にはｐ側電
極４２が形成され、ｎ型ＧａＮコンタクト層３４上には
ｎ側電極４３が形成されている。A p-side electrode 42 is formed on the p-type GaN contact layer 41, and an n-side electrode 43 is formed on the n-type GaN contact layer 34.
【００９９】この半導体レーザ素子は、ＭＯＣＶＤ法等
の化学気相成長法を用いて３回の結晶成長で作製され
る。製造の際には、アンドープのＡｌＧａＮバッファ層
３２の成長温度を６００℃とし、アンドープのＧａＮ下
地層３３、ｎ型ＧａＮコンタクト層３４およびｎ型Ａｌ
ＧａＮクラッド層３５の成長温度を１１５０℃とし、Ｉ
ｎＧａＮ活性層３６およびアンドープのＧａＮキャップ
層３７の成長温度を７００〜９５０℃とし、ｎ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層３８、ｐ型キャップ層３９、ｎ型電流ブ
ロック層４０およびｐ型ＧａＮコンタクト層４１の成長
温度を１１５０℃とする。This semiconductor laser device is manufactured by crystal growth three times using chemical vapor deposition such as MOCVD. During manufacturing, the growth temperature of the undoped AlGaN buffer layer 32 is set to 600 ° C., and the undoped GaN base layer 33, the n-type GaN contact layer 34, and the n-type Al are formed.
The growth temperature of the GaN cladding layer 35 is set to 1150 ° C., and I
The growth temperature of the nGaN active layer 36 and the undoped GaN cap layer 37 is set to 700 to 950 ° C., and n-type AlG is used.
The growth temperature of the aN cladding layer 38, the p-type cap layer 39, the n-type current blocking layer 40, and the p-type GaN contact layer 41 is set to 1150 ° C.
【０１００】本実施例の半導体レーザ素子においても、
キャップ層３７を有さない半導体レーザ素子に比べて発
光強度が大きくなる。Also in the semiconductor laser device of this embodiment,
The emission intensity is higher than that of a semiconductor laser device that does not have the cap layer 37.
【０１０１】次に、本実施例の第６の実施例における利
得導波型半導体レーザ素子を図５を用いて説明する。Next, a gain waveguide type semiconductor laser device according to the sixth embodiment of this embodiment will be described with reference to FIG.
【０１０２】図５において、サファイア絶縁基板５１上
に、層厚１００〜２００ÅのアンドープのＡｌＧａＮバ
ッファ層５２、層厚０．４μｍのアンドープのＧａＮ下
地層５３、層厚４μｍのｎ型ＧａＮコンタクト層５４、
および層厚０．１〜０．５μｍのｎ型ＡｌＧａＮクラッ
ド層５５が順に形成されている。In FIG. 5, an undoped AlGaN buffer layer 52 having a layer thickness of 100 to 200Å, an undoped GaN base layer 53 having a layer thickness of 0.4 μm, and an n-type GaN contact layer 54 having a layer thickness of 4 μm are formed on a sapphire insulating substrate 51. ,
And an n-type AlGaN cladding layer 55 having a layer thickness of 0.1 to 0.5 μm is sequentially formed.
【０１０３】ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層５５上には、Ｉ
ｎＧａＮ活性層５６、層厚２００〜４００Åのアンドー
プのＧａＮキャップ層５７、層厚０．１〜０．５μｍの
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層５８、および層厚０．１〜
０．５μｍのｐ型ＧａＮコンタクト層５９が順に形成さ
れている。なお、ＩｎＧａＮ活性層５６の構造および層
厚は、第４の実施例のＩｎＧａＮ活性層１６と同様であ
る。On the n-type AlGaN cladding layer 55, I
An nGaN active layer 56, an undoped GaN cap layer 57 having a layer thickness of 200 to 400Å, a p-type AlGaN clad layer 58 having a layer thickness of 0.1 to 0.5 μm, and a layer thickness of 0.1.
A 0.5 μm p-type GaN contact layer 59 is sequentially formed. The structure and layer thickness of the InGaN active layer 56 are similar to those of the InGaN active layer 16 of the fourth embodiment.
【０１０４】ｐ型ＧａＮコンタクト層５９上には、中央
部にストライプ状の開口部を有するＳｉＯ2 、ＳｉＮま
たはｎ型ＧａＮからなる電流ブロック層６０が形成され
ている。ｐ型ＧａＮコンタクト層５９上にはｐ側電極６
１が形成され、ｎ型ＧａＮコンタクト層５４上にはｎ側
電極６２が形成されている。On the p-type GaN contact layer 59, a current block layer 60 made of SiO 2 , SiN or n-type GaN having a stripe-shaped opening at the center is formed. The p-side electrode 6 is formed on the p-type GaN contact layer 59.
1 is formed, and the n-side electrode 62 is formed on the n-type GaN contact layer 54.
【０１０５】本実施例の半導体レーザ素子は、ＭＯＣＶ
Ｄ法等の化学気相成長法を用いて１回の結晶成長で作製
される。製造の際には、アンドープのＡｌＧａＮバッフ
ァ層５２の成長温度を６００℃とし、アンドープのＧａ
Ｎ下地層５３、ｎ型ＧａＮコンタクト層５４およびｎ型
ＡｌＧａＮクラッド層５５の成長温度を１１５０℃と
し、ＩｎＧａＮ活性層５６およびアンドープのＧａＮキ
ャップ層５７の成長温度を７００〜９５０℃とし、ｐ型
ＡｌＧａＮクラッド層５８およびｐ型ＧａＮコンタクト
層５９の成長温度を１１５０℃とする。The semiconductor laser device of this embodiment is MOCV.
It is produced by a single crystal growth using a chemical vapor deposition method such as D method. At the time of manufacturing, the growth temperature of the undoped AlGaN buffer layer 52 is set to 600 ° C., and the undoped Ga
The growth temperature of the N underlayer 53, the n-type GaN contact layer 54, and the n-type AlGaN cladding layer 55 is set to 1150 ° C., the growth temperature of the InGaN active layer 56 and the undoped GaN cap layer 57 is set to 700 to 950 ° C., and the p-type AlGaN is formed. The growth temperature of the clad layer 58 and the p-type GaN contact layer 59 is set to 1150 ° C.
【０１０６】本実施例の半導体レーザ素子においても、
キャップ層５７を有さない半導体レーザ素子に比べて発
光強度が大きくなる。Also in the semiconductor laser device of this embodiment,
The emission intensity is higher than that of a semiconductor laser device having no cap layer 57.
【０１０７】上記第１〜第６の実施例では、絶縁基板上
に半導体層を備えた発光素子について説明したが、本発
明は、ＳｉＣ基板等の導電性基板上に半導体層を備え、
この半導体層の最上層の上面と基板の下面に電極を有す
る発光素子にも同様に適用することができる。In the first to sixth embodiments, the light emitting device having the semiconductor layer on the insulating substrate has been described. However, the present invention includes the semiconductor layer on the conductive substrate such as a SiC substrate.
The same can be applied to a light emitting element having electrodes on the uppermost surface of the semiconductor layer and the lower surface of the substrate.
【０１０８】また、上述では、ｎ型クラッド層上に活性
層、キャップ層およびｐ型クラッド層をこの順序で形成
しているが、ｐ型クラッド層上に活性層、キャップ層お
よびｎ型クラッド層をこの順序で形成してもよく、すな
わち、第１〜第６の実施例において各層の導電型を逆に
してもよい。In the above description, the active layer, the cap layer and the p-type clad layer are formed in this order on the n-type clad layer. However, the active layer, the cap layer and the n-type clad layer are formed on the p-type clad layer. May be formed in this order, that is, the conductivity type of each layer in the first to sixth embodiments may be reversed.
【０１０９】また、上記第１〜第６の実施例では、本発
明を発光ダイオード、半導体レーザ素子等の発光素子に
適用する場合について説明したが、本発明は、電界効果
トランジスタ等の、Ｉｎを含有する化合物半導体層を備
えた半導体素子にも適用可能である。In the first to sixth embodiments, the case where the present invention is applied to a light emitting element such as a light emitting diode or a semiconductor laser element has been described. It can also be applied to a semiconductor device having a compound semiconductor layer containing it.
【０１１０】例えば、図６に示す構造では、ｎ型ＧａＮ
層７１上にｎ型ＡｌＧａＮ層７２およびＩｎＧａＮ層７
３が順に形成され、ＩｎＧａＮ層７３上にアンドープの
ＧａＮキャップ層７４を介してｐ型ＳｉＣ層７５が形成
されている。この場合、ＩｎＧａＮ層７３およびＧａＮ
キャップ層７４を７００〜９５０℃の成長温度で形成
し、ｐ型ＳｉＣ層７５を１３００〜１５００℃の成長温
度で形成する。この例においても、ＩｎＧａＮ層７３上
にアンドープのＧａＮキャップ層７４が形成されている
ので、ＩｎＧａＮ層７３からＩｎ等の構成元素が脱離す
ることが抑制される。For example, in the structure shown in FIG. 6, n-type GaN is used.
The n-type AlGaN layer 72 and the InGaN layer 7 are provided on the layer 71.
3 are sequentially formed, and the p-type SiC layer 75 is formed on the InGaN layer 73 with the undoped GaN cap layer 74 interposed therebetween. In this case, the InGaN layer 73 and GaN
The cap layer 74 is formed at a growth temperature of 700 to 950 ° C., and the p-type SiC layer 75 is formed at a growth temperature of 1300 to 1500 ° C. Also in this example, since the undoped GaN cap layer 74 is formed on the InGaN layer 73, desorption of constituent elements such as In from the InGaN layer 73 is suppressed.
【０１１１】また、図７の構造では、ｎ型ＳｉＣ層８１
上にＩｎＧａＮ層８２が形成され、ＩｎＧａＮ層８２上
にアンドープのＧａＮキャップ層８３を介してｐ型Ｓｉ
Ｃ層８４が形成されている。この場合にも、ＩｎＧａＮ
層８２およびアンドープのＧａＮキャップ層８３を７０
０〜９５０℃の成長温度で形成し、ｐ型ＳｉＣ層８４を
１３００〜１５００の成長温度で形成する。この例にお
いても、ＩｎＧａＮ層８２上にアンドープのＧａＮキャ
ップ層８３が形成されているので、ＩｎＧａＮ層８２か
らＩｎ等の構成元素が脱離することが抑制される。In the structure of FIG. 7, the n-type SiC layer 81
An InGaN layer 82 is formed thereon, and p-type Si is formed on the InGaN layer 82 via an undoped GaN cap layer 83.
The C layer 84 is formed. Also in this case, InGaN
The layer 82 and the undoped GaN cap layer 83 are 70
It is formed at a growth temperature of 0 to 950 ° C., and the p-type SiC layer 84 is formed at a growth temperature of 1300 to 1500. Also in this example, since the undoped GaN cap layer 83 is formed on the InGaN layer 82, desorption of constituent elements such as In from the InGaN layer 82 is suppressed.
【０１１２】上記第１〜第３の実施例の発光ダイオード
は、光ファイバ通信システム用光源、フォトカプラ用光
源、単色または多色パイロットランプ、数字表示器、レ
ベルメータ、ディスプレイ等の表示装置用の光源、ファ
クシミリ装置用光源、プリンタヘッド、信号機、ハイビ
ームランプ等の自動車用ランプ、液晶テレビジョン装
置、液晶表示装置用バック光源、アミューズメントシス
テム等に用いることができる。The light emitting diodes of the above first to third embodiments are used for light sources for optical fiber communication systems, light sources for photocouplers, monochromatic or polychromatic pilot lamps, numeral indicators, level meters, displays and other display devices. It can be used for a light source, a light source for a facsimile device, a printer head, a traffic light, a lamp for a vehicle such as a high beam lamp, a liquid crystal television device, a back light source for a liquid crystal display device, and an amusement system.
【０１１３】また、上記第４〜第６の実施例の半導体レ
ーザ素子は、レーザメス、光通信システム用光源、ＤＶ
Ｄ（デジタルビデオディスク）等のディスクシステムの
光ピックアップ装置用光源、カラーレーザビームプリン
タ用光源、レーザ加工装置用光源、レーザホログラフィ
用光源、レーザディスプレイ用光源、アミューズメント
システム用光源等に用いることができる。The semiconductor laser devices of the fourth to sixth embodiments are the laser knife, the light source for the optical communication system, and the DV.
It can be used as a light source for an optical pickup device of a disc system such as a D (digital video disc), a light source for a color laser beam printer, a light source for a laser processing device, a light source for laser holography, a light source for a laser display, a light source for an amusement system. .
【図１】本発明の第１の実施例における発光ダイオード
の模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第３の実施例における発光ダイオード
の模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of a light emitting diode according to a third embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第４の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。FIG. 3 is a schematic sectional view of a semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第５の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。FIG. 4 is a schematic sectional view of a semiconductor laser device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第６の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。FIG. 5 is a schematic sectional view of a semiconductor laser device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図６】本発明を適用可能な構造の一例を示す模式的断
面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a structure to which the present invention can be applied.
【図７】本発明を適用可能な構造の他の例を示す模式的
断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of a structure to which the present invention can be applied.
【図８】従来の発光ダイオードの模式的断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a conventional light emitting diode.
１，１１，３１，５１ サファイヤ絶縁基板 ２，１２，３２，５２ ＡｌＧａＮバッファ層 ３ ＧａＮ下地層 ４ ＧａＮコンタクト層 ５，１６，３６，５６ ＩｎＧａＮ活性層 ６，１７，３７，５７ ＧａＮキャップ層 ７，１８，３８，５８ ＡｌＧａＮクラッド層 １５，３５，５４ ＡｌＧａＮクラッド層 1,11,31,51 Sapphire insulating substrate 2,12,32,52 AlGaN buffer layer 3 GaN base layer 4 GaN contact layer 5,16,36,56 InGaN active layer 6,17,37,57 GaN cap layer 7,18,38,58 AlGaN cladding layer 15, 35, 54 AlGaN cladding layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 康博 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松下 保彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 八木 克己 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA03 AA04 AA11 AA40 CA04 CA05 CA12 CA33 CA40 CA46 CA65 CB36 FF14 5F045 AA04 AB17 AC08 AC12 AC15 AD11 AD12 AD13 AF09 BB04 CA10 DA53 5F073 AA07 AA13 AA20 AA51 AA55 AA74 BA02 BA05 BA09 CA07 CB04 CB05 CB07 DA05 DA35 EA24 EA29 HA02 HA10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yasuhiro Ueda 2-5-3 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture Within Yo Denki Co., Ltd. (72) Inventor Yasuhiko Matsushita 2-5-3 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture Within Yo Denki Co., Ltd. (72) Inventor Katsumi Yagi 2-5-3 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture Within Yo Denki Co., Ltd. F term (reference) 5F041 AA03 AA04 AA11 AA40 CA04 CA05 CA12 CA33 CA40 CA46 CA65 CB36 FF14 5F045 AA04 AB17 AC08 AC12 AC15 AD11 AD12 AD13 AF09 BB04 CA10 DA53 5F073 AA07 AA13 AA20 AA51 AA55 AA74 BA02 BA05 BA09 CA07 CB04 CB05 CB07 DA05 DA35 EA24 EA29 HA02 HA10
Claims (31)
なるバッファ層を形成する工程と、 前記バッファ層上に単結晶の窒化物系の化合物半導体か
らなる下地層を形成する工程と、 前記下地層上に第１導電型のコンタクト層を形成する工
程と、 前記第１導電型のコンタクト層上に第１導電型の窒化物
系の化合物半導体からなる第１のクラッド層を形成する
工程と、 前記第１のクラッド層上にインジウムを含有する窒化物
系の化合物半導体からなる活性層を形成する工程と、 前記活性層上に前記活性層の成長温度とほぼ同じかまた
は低い成長温度でＡｌを含むＡｌＧａＮからなるキャッ
プ層を形成する工程と、 前記キャップ層上に前記活性層の成長温度より高い成長
温度で第２導電型の第２のクラッド層を形成する工程と
を含み、 前記キャップ層は、前記活性層よりも大きなバンドギャ
ップを有することを特徴とする発光素子の製造方法。1. A step of forming a buffer layer made of a non-single-crystal nitride compound semiconductor, a step of forming an underlayer made of a single crystal nitride-based compound semiconductor on the buffer layer, Forming a first conductivity type contact layer on the underlayer; forming a first clad layer made of a first conductivity type nitride compound semiconductor on the first conductivity type contact layer; Forming an active layer made of a nitride-based compound semiconductor containing indium on the first cladding layer, and forming an Al layer on the active layer at a growth temperature substantially the same as or lower than the growth temperature of the active layer. And a step of forming a second conductive type second clad layer on the cap layer at a growth temperature higher than the growth temperature of the active layer. Flop layer manufacturing method of the light emitting element characterized by having a larger band gap than the active layer.
なるバッファ層を形成する工程と、 単結晶の窒化物系の化合物半導体からなるアンドープの
下地層を形成する工程と、 第１導電型の窒化物系の化合物半導体からなる第１のク
ラッド層を形成する工程と、 インジウムを含む窒化物系の化合物半導体からなる活性
層を形成する工程と、 Ａｌを含むＡｌＧａＮからなるキャップ層を形成する工
程と、 前記活性層の成長温度よりも高い成長温度で第２導電型
の窒化物系の化合物半導体からなる第２のクラッド層を
形成する工程と、 第２導電型のコンタクト層を形成する工程とをこの順に
備え、 前記活性層は、量子井戸層および量子障壁層を含む量子
井戸構造を有し、 前記キャップ層は、前記活性層よりも大きなバンドギャ
ップを有することを特徴とする発光素子の製造方法。2. A step of forming a buffer layer made of a non-single-crystal nitride-based compound semiconductor, a step of forming an undoped underlayer made of a single-crystal nitride-based compound semiconductor, and a first conductivity type. Forming a first cladding layer made of a nitride-based compound semiconductor, forming an active layer made of a nitride-based compound semiconductor containing indium, and forming a cap layer made of AlGaN containing Al A step of forming a second cladding layer made of a second conductivity type nitride-based compound semiconductor at a growth temperature higher than the growth temperature of the active layer, and a step of forming a second conductivity type contact layer And in this order, the active layer has a quantum well structure including a quantum well layer and a quantum barrier layer, the cap layer has a larger bandgap than the active layer Method of manufacturing a light-emitting device characterized.
なるバッファ層を形成する工程と、 単結晶の窒化物系の化合物半導体からなる下地層を形成
する工程と、 第１導電型のコンタクト層を形成する工程と、 第１導電型の窒化物系の化合物半導体からなる第１のク
ラッド層を形成する工程と、 インジウムを含む窒化物系の化合物半導体からなる活性
層を形成する工程と、 Ａｌを含むＡｌＧａＮからなるキャップ層を形成する工
程と、 前記活性層の成長温度よりも高い成長温度で第２導電型
の窒化物系の化合物半導体からなる第２のクラッド層を
形成する工程とをこの順に備え、 前記活性層は、量子井戸層および量子障壁層を含む量子
井戸構造を有し、 前記キャップ層は、前記活性層よりも大きなバンドギャ
ップを有することを特徴とする発光素子の製造方法。3. A step of forming a buffer layer made of a non-single crystal nitride compound semiconductor, a step of forming an underlayer made of a single crystal nitride compound semiconductor, and a contact of the first conductivity type. A step of forming a layer, a step of forming a first cladding layer made of a first conductivity type nitride-based compound semiconductor, a step of forming an active layer made of a nitride-based compound semiconductor containing indium, A step of forming a cap layer made of AlGaN containing Al, and a step of forming a second clad layer made of a second conductive type nitride-based compound semiconductor at a growth temperature higher than the growth temperature of the active layer. In this order, the active layer has a quantum well structure including a quantum well layer and a quantum barrier layer, and the cap layer has a band gap larger than that of the active layer. Method for manufacturing an optical device.
なるバッファ層を形成する工程と、 単結晶の窒化物系の化合物半導体からなる下地層を形成
する工程と、 第１導電型のＧａＮからなるコンタクト層を形成する工
程と、 第１導電型の窒化物系の化合物半導体からなる第１のク
ラッド層を形成する工程と、 インジウムを含む窒化物系の化合物半導体からなる活性
層を形成する工程と、 Ａｌを含むＡｌＧａＮからなるキャップ層を形成する工
程と、 前記活性層の成長温度よりも高い成長温度で前記第２導
電型の窒化物系の化合物半導体からなる第２のクラッド
層を形成する工程とをこの順に備え、 前記キャップ層は、前記活性層よりも大きなバンドギャ
ップを有することを特徴とする発光素子の製造方法。4. A step of forming a buffer layer made of a non-single crystal nitride compound semiconductor, a step of forming an underlayer made of a single crystal nitride compound semiconductor, and a first conductivity type GaN. A step of forming a contact layer made of, a step of forming a first cladding layer made of a first-conductivity-type nitride-based compound semiconductor, and an active layer made of a nitride-based compound semiconductor containing indium. A step of forming a cap layer made of AlGaN containing Al, and forming a second clad layer made of the second conductivity type nitride-based compound semiconductor at a growth temperature higher than the growth temperature of the active layer. The method of manufacturing a light emitting device, wherein the cap layer has a bandgap larger than that of the active layer.
徴とする請求項１、３または４記載の発光素子の製造方
法。5. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the underlayer is undoped.
からなることを特徴とする請求項１または３記載の発光
素子の製造方法。6. The contact layer of the first conductivity type is GaN
4. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1 or 3, comprising:
０℃以上１２００℃以下の成長温度で形成することを特
徴とする請求項１、３、４、５または６記載の発光素子
の製造方法。7. The contact layer of the first conductivity type is 100
The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device is formed at a growth temperature of 0 ° C. or higher and 1200 ° C. or lower.
コンタクト層を形成する工程をさらに備えたことを特徴
とする請求項１、３、４、５、６または７記載の発光素
子の製造方法。8. The light emitting device according to claim 1, further comprising a step of forming a second conductivity type contact layer on the second cladding layer. Manufacturing method.
からなることを特徴とする請求項２または８記載の発光
素子の製造方法。9. The contact layer of the second conductivity type is GaN.
9. The method for manufacturing a light-emitting element according to claim 2, comprising:
井戸構造を有することを特徴とする請求項１または４記
載の発光素子の製造方法。10. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the active layer has a quantum well structure including a quantum well layer.
（１＞ｓ＞０）からなることを特徴とする請求項２、３
または１０記載の発光素子の製造方法。11. The quantum well layer is In s Ga 1 -s N
(1>s> 0).
Or the method for manufacturing a light-emitting element according to the item 10.
に含むことを特徴とする請求項１０記載の発光素子の製
造方法。12. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 10, wherein the quantum well structure further includes a quantum barrier layer.
（１＞ｓ＞０）からなり、前記量子障壁層はＩｎr Ｇａ
1-r Ｎ（１＞ｓ＞ｒ≧０）からなることを特徴とする請
求項２、３または１２記載の発光素子の製造方法。13. The quantum well layer is In s Ga 1-s N
(1>s> 0), and the quantum barrier layer is made of In r Ga
13. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 2, wherein the light emitting device comprises 1-rN (1>s> r ≧ 0).
あり、 前記ＧａＮ量子障壁層を７００℃以上９５０℃以下の成
長温度で形成することを特徴とする請求項２、３、１２
または１３記載の発光素子の製造方法。14. The quantum barrier layer is a GaN quantum barrier layer, and the GaN quantum barrier layer is formed at a growth temperature of 700 ° C. or higher and 950 ° C. or lower.
Or the method for manufacturing a light-emitting device according to item 13.
以下であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか
に記載の発光素子の製造方法。15. The Al composition ratio of the cap layer is 0.1.
It is the following, The manufacturing method of the light emitting element in any one of Claims 1-14 characterized by the above-mentioned.
第２のクラッド層との中間のバンドギャップを有するこ
とを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の発光
素子の製造方法。16. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the cap layer has a band gap intermediate between the active layer and the second cladding layer.
第２のクラッド層の不純物濃度よりも低いことを特徴と
する請求項１〜１６のいずれかに記載の発光素子の製造
方法。17. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the impurity concentration of the cap layer is lower than the impurity concentration of the second cladding layer.
ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の発
光素子の製造方法。18. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the cap layer is an undoped layer.
４００Å以下であることを特徴とする請求項１〜１８の
いずれかに記載の発光素子の製造方法。19. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the thickness of the cap layer is 200 Å or more and 400 Å or less.
度とほぼ同じ成長温度で形成することを特徴とする請求
項１〜１９のいずれかに記載の発光素子の製造方法。20. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the cap layer is formed at a growth temperature substantially the same as a growth temperature of the active layer.
℃以下の成長温度で形成することを特徴とする請求項１
〜２０のいずれかに記載の発光素子の製造方法。21. The cap layer is formed at a temperature of 700 ° C. or higher and 950 or higher.
The film is formed at a growth temperature of ℃ or less.
21. The method for manufacturing a light emitting device according to any one of 20 to 20.
らなることを特徴とする請求項１〜２１のいずれかに記
載の発光素子の製造方法。22. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the second cladding layer is made of AlGaN.
２のクラッド層のＡｌ組成比よりも小さいことを特徴と
する請求項２２記載の発光素子の製造方法。23. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 22, wherein the Al composition ratio of the cap layer is smaller than the Al composition ratio of the second cladding layer.
インジウムの脱離を抑制する層であることを特徴とする
請求項１〜２３のいずれかに記載の発光素子の製造方
法。24. The method for manufacturing a light-emitting element according to claim 1, wherein the cap layer is a layer that suppresses desorption of indium from the active layer.
り、前記下地層のＡｌ組成比ｙは０以上で１より小さい
ことを特徴とする請求項１〜２４のいずれかに記載の発
光素子の製造方法。25. The underlayer is made of Al y Ga 1-y N, and the Al composition ratio y of the underlayer is 0 or more and less than 1 according to any one of claims 1 to 24. Method for manufacturing light emitting device.
らなり、前記バッファ層のＡｌ組成比ｘは０より大きく
１以下であることを特徴とする請求項１〜２５のいずれ
かに記載の発光素子の製造方法。26. The buffer layer is made of Al x Ga 1-x N, and the Al composition ratio x of the buffer layer is more than 0 and 1 or less. Manufacturing method of the light emitting device.
４以上０．６以下であることを特徴とする請求項２６記
載の発光素子の製造方法。27. The Al composition ratio x of the buffer layer is 0.
27. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 26, wherein the ratio is 4 or more and 0.6 or less.
を特徴とする請求項１〜２７のいずれかに記載の発光素
子の製造方法。28. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the active layer is made of InGaN.
下の成長温度で形成することを特徴とする請求項１〜２
８のいずれかに記載の発光素子の製造方法。29. The active layer is formed at a growth temperature of 700 ° C. or higher and 950 ° C. or lower.
9. The method for manufacturing a light emitting device according to any one of 8.
上１２００℃以下の成長温度で形成することを特徴とす
る請求項１〜２９のいずれかに記載の発光素子の製造方
法。30. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the second cladding layer is formed at a growth temperature of 1000 ° C. or higher and 1200 ° C. or lower.
らなることを特徴とする請求項１〜３０のいずれかに記
載の発光素子の製造方法。31. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the first cladding layer is made of AlGaN.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003114877A JP2003309291A (en) | 1996-04-26 | 2003-04-18 | Method for manufacturing light-emitting element |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-107833 | 1996-04-26 | ||
| JP10783396 | 1996-04-26 | ||
| JP2003114877A JP2003309291A (en) | 1996-04-26 | 2003-04-18 | Method for manufacturing light-emitting element |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05522197A Division JP3448450B2 (en) | 1996-04-26 | 1997-03-10 | Light emitting device and method for manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003309291A true JP2003309291A (en) | 2003-10-31 |
Family
ID=40325122
Family Applications (5)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001267038A Pending JP2002134787A (en) | 1996-04-26 | 2001-09-04 | Light-emitting element and manufacturing method therefor |
| JP2003114877A Pending JP2003309291A (en) | 1996-04-26 | 2003-04-18 | Method for manufacturing light-emitting element |
| JP2008267301A Pending JP2009010432A (en) | 1996-04-26 | 2008-10-16 | Method for manufacturing light emitting device |
| JP2012100648A Pending JP2012165011A (en) | 1996-04-26 | 2012-04-26 | Light-emitting device manufacturing method |
| JP2013079241A Expired - Lifetime JP5647289B2 (en) | 1996-04-26 | 2013-04-05 | Method for manufacturing light emitting device |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001267038A Pending JP2002134787A (en) | 1996-04-26 | 2001-09-04 | Light-emitting element and manufacturing method therefor |
Family Applications After (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008267301A Pending JP2009010432A (en) | 1996-04-26 | 2008-10-16 | Method for manufacturing light emitting device |
| JP2012100648A Pending JP2012165011A (en) | 1996-04-26 | 2012-04-26 | Light-emitting device manufacturing method |
| JP2013079241A Expired - Lifetime JP5647289B2 (en) | 1996-04-26 | 2013-04-05 | Method for manufacturing light emitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (5) | JP2002134787A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005203520A (en) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Semiconductor light emitting device |
| US7497905B2 (en) | 2004-03-11 | 2009-03-03 | Epistar Corporation | Ternary nitride-based buffer layer of a nitride-based light-emitting device and a method for manufacturing the same |
| US7928424B2 (en) | 2004-03-11 | 2011-04-19 | Epistar Corporation | Nitride-based light-emitting device |
| US8562738B2 (en) | 2004-03-11 | 2013-10-22 | Epistar Corporation | Nitride-based light-emitting device |
| JP2016060798A (en) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 花王株式会社 | Liquid detergent article and liquid detergent metering method |
| US9524869B2 (en) | 2004-03-11 | 2016-12-20 | Epistar Corporation | Nitride-based semiconductor light-emitting device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101045202B1 (en) * | 2003-10-17 | 2011-06-30 | 삼성전자주식회사 | III-VII group VAN-based semiconductor device and manufacturing method thereof |
| KR101517808B1 (en) * | 2013-12-31 | 2015-05-06 | 전자부품연구원 | GROWTH METHOD OF GaN ON Si FOR REDUCING CRACKS |
| KR101928479B1 (en) * | 2016-12-30 | 2019-02-26 | 한국광기술원 | Iii-nitride semiconductor light emitting device |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH088390B2 (en) * | 1984-11-30 | 1996-01-29 | 三洋電機株式会社 | Semiconductor laser |
| JP2875437B2 (en) * | 1992-07-30 | 1999-03-31 | シャープ株式会社 | Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same |
| JPH07106698A (en) * | 1993-09-29 | 1995-04-21 | Sony Corp | Semiconductor light emitting element |
| JPH07267796A (en) * | 1994-03-31 | 1995-10-17 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Production of gallium nitride single crystal |
| JP3509260B2 (en) * | 1994-03-08 | 2004-03-22 | 住友化学工業株式会社 | Group 3-5 compound semiconductor and light emitting device |
| JP3325380B2 (en) * | 1994-03-09 | 2002-09-17 | 株式会社東芝 | Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same |
| JP2956489B2 (en) * | 1994-06-24 | 1999-10-04 | 日亜化学工業株式会社 | Crystal growth method of gallium nitride based compound semiconductor |
| JP3728332B2 (en) * | 1995-04-24 | 2005-12-21 | シャープ株式会社 | Compound semiconductor light emitting device |
-
2001
- 2001-09-04 JP JP2001267038A patent/JP2002134787A/en active Pending
-
2003
- 2003-04-18 JP JP2003114877A patent/JP2003309291A/en active Pending
-
2008
- 2008-10-16 JP JP2008267301A patent/JP2009010432A/en active Pending
-
2012
- 2012-04-26 JP JP2012100648A patent/JP2012165011A/en active Pending
-
2013
- 2013-04-05 JP JP2013079241A patent/JP5647289B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005203520A (en) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Semiconductor light emitting device |
| US7497905B2 (en) | 2004-03-11 | 2009-03-03 | Epistar Corporation | Ternary nitride-based buffer layer of a nitride-based light-emitting device and a method for manufacturing the same |
| US7928424B2 (en) | 2004-03-11 | 2011-04-19 | Epistar Corporation | Nitride-based light-emitting device |
| US8536565B2 (en) | 2004-03-11 | 2013-09-17 | Epistar Corporation | Nitride-based light-emitting device |
| US8562738B2 (en) | 2004-03-11 | 2013-10-22 | Epistar Corporation | Nitride-based light-emitting device |
| US9524869B2 (en) | 2004-03-11 | 2016-12-20 | Epistar Corporation | Nitride-based semiconductor light-emitting device |
| US10553749B2 (en) | 2004-03-11 | 2020-02-04 | Epistar Corporation | Nitride-based semiconductor light-emitting device |
| JP2016060798A (en) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 花王株式会社 | Liquid detergent article and liquid detergent metering method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013141025A (en) | 2013-07-18 |
| JP5647289B2 (en) | 2014-12-24 |
| JP2012165011A (en) | 2012-08-30 |
| JP2002134787A (en) | 2002-05-10 |
| JP2009010432A (en) | 2009-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3448450B2 (en) | Light emitting device and method for manufacturing the same | |
| US6345063B1 (en) | Algainn elog led and laser diode structures for pure blue or green emission | |
| JP5647289B2 (en) | Method for manufacturing light emitting device | |
| JP3688843B2 (en) | Nitride semiconductor device manufacturing method | |
| JP3778609B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| JP3723434B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JPH11150296A (en) | Nitride-based semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| JP2001077412A (en) | Semiconductor element and manufacture thereof | |
| JPH09148678A (en) | Nitride semiconductor light emitting device | |
| KR100542870B1 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
| JP2000150959A (en) | Gallium nitride based compound semiconductor light emitting device | |
| JPH1174622A (en) | Nitride based semiconductor light emitting device | |
| JP2918139B2 (en) | Gallium nitride based compound semiconductor light emitting device | |
| JPH09283799A (en) | Semiconductor light-emitting element | |
| JP2002134787A5 (en) | ||
| JP3371830B2 (en) | Nitride semiconductor light emitting device | |
| JP2002075880A (en) | Method for forming nitride-based semiconductor layer and method for manufacturing nitride-based semiconductor element | |
| JP3888036B2 (en) | Method for growing n-type nitride semiconductor | |
| JP2003086533A (en) | Nitride semiconductor element and semiconductor device | |
| JP2000332293A (en) | III-V nitride semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same | |
| JP2003218468A (en) | Semiconductor laser device and method of manufacturing the same | |
| JP4639484B2 (en) | Method for manufacturing nitride semiconductor device | |
| JP3340859B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JP2003007999A (en) | Nitride III-V compound semiconductor substrate, method of manufacturing the same, method of manufacturing semiconductor light emitting element, and method of manufacturing semiconductor device | |
| JPH10321901A (en) | Light-emitting semiconductor device and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070327 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070525 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071106 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071227 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080415 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091109 |