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JP2013183032A - Semiconductor light-emitting element - Google Patents

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JP2013183032A JP2012046048A JP2012046048A JP2013183032A JP 2013183032 A JP2013183032 A JP 2013183032A JP 2012046048 A JP2012046048 A JP 2012046048A JP 2012046048 A JP2012046048 A JP 2012046048A JP 2013183032 A JP2013183032 A JP 2013183032A
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light emitting
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semiconductor
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Akira Tanaka
明 田中
Yoko Motojima
洋子 元島
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

【課題】光出力の高い半導体発光素子を提供する。
【解決手段】半導体発光素子10では、半導体発光層15は、厚さが6nm以上10nm以下の井戸層26と障壁層25が交互に積層された多重量子井戸構造を有し、且つ主面が極性面である。半導体発光層15は、第1導電型の第1半導体層12と第2導電型の第2半導体層13、14の間に設けられている。第1電極16および第2電極18は、半導体発光層15の主面に略垂直な方向に電流が流れるように、第1半導体層12および第2半導体層14に電気的に接続されている。
【選択図】 図1
A semiconductor light emitting device having high light output is provided.
In a semiconductor light emitting device, a semiconductor light emitting layer has a multiple quantum well structure in which well layers having a thickness of 6 nm or more and 10 nm or less and barrier layers are alternately stacked, and a main surface is polar. Surface. The semiconductor light emitting layer 15 is provided between the first conductive type first semiconductor layer 12 and the second conductive type second semiconductor layers 13 and 14. The first electrode 16 and the second electrode 18 are electrically connected to the first semiconductor layer 12 and the second semiconductor layer 14 so that a current flows in a direction substantially perpendicular to the main surface of the semiconductor light emitting layer 15.
[Selection] Figure 1

Description

本発明の実施形態は、半導体発光素子に関する。   Embodiments described herein relate generally to a semiconductor light emitting device.

従来、窒化物半導体発光素子には、主面が極性面で、井戸層と障壁層が交互に積層された多重量子井戸構造の窒化物半導体発光層を有し、主面に略垂直な方向に電流が流れるように構成されているものがある。   Conventionally, a nitride semiconductor light-emitting device has a nitride semiconductor light-emitting layer having a multiple quantum well structure in which a main surface is a polar surface and well layers and barrier layers are alternately stacked, and the nitride semiconductor light-emitting device has a substantially perpendicular direction to the main surface. Some are configured to allow current to flow.

この半導体発光素子では、InGaN井戸層と、GaN障壁層またはInGaN井戸層よりIn組成の小さいInGaN障壁層が用いられている。InGaNはGaNより格子定数が大きいため、InGaN井戸層には圧縮歪が加わっている。   In this semiconductor light emitting device, an InGaN well layer and an InGaN barrier layer having a smaller In composition than the GaN barrier layer or the InGaN well layer are used. Since InGaN has a larger lattice constant than GaN, compressive strain is applied to the InGaN well layer.

窒化物半導体には、圧縮歪に起因してピエゾ電界が誘起される。ピエゾ電界により、InGaN井戸層に注入されたホールと電子は空間的に分離され、発光再結合が妨げられる。   A piezoelectric field is induced in the nitride semiconductor due to compressive strain. Due to the piezo electric field, holes and electrons injected into the InGaN well layer are spatially separated, preventing luminescence recombination.

ピエゾ効果による発光再結合の低減を抑制するために、厚さを3nm以下と薄くしたInGaN井戸層が多く用いられている。InGaN井戸層を薄くすると、ホールと電子が接近するので、ホールと電子の発光再結合の低下が抑制される。   In order to suppress the reduction of light emission recombination due to the piezoelectric effect, an InGaN well layer having a thickness as thin as 3 nm or less is often used. When the InGaN well layer is thinned, holes and electrons come close to each other, so that a decrease in light-emitting recombination of holes and electrons is suppressed.

然しながら、厚さが3nm以下と薄いInGaN井戸層を有する半導体発光素子を大電流で駆動すると、InGaN井戸層内のキャリア密度が高くなり過ぎる場合がある。その結果、キャリア密度の2乗に応じて増加する発光再結合よりもキャリア密度の3乗に応じて増加するオージェ再結合が増加する。更に、InGaN井戸層からオーバフローするキャリアが増加する。従って、内部発光効率が低下し、高い光出力を有する半導体発光素子が得られないという問題がある。   However, when a semiconductor light emitting device having an InGaN well layer as thin as 3 nm or less is driven with a large current, the carrier density in the InGaN well layer may become too high. As a result, Auger recombination that increases with the third power of the carrier density is increased rather than light emission recombination that increases with the second power of the carrier density. Furthermore, the number of carriers overflowing from the InGaN well layer increases. Therefore, there is a problem that the internal light emission efficiency is lowered and a semiconductor light emitting device having a high light output cannot be obtained.

特開2009−200337号公報JP 2009-200137 A

本発明は、光出力の高い半導体発光素子を提供する。   The present invention provides a semiconductor light emitting device having high light output.

一つの実施形態によれば、半導体発光素子では、半導体発光層は厚さが6nm以上10nm以下の井戸層と障壁層が交互に積層された多重量子井戸構造を有し、且つ主面が極性面である。前記半導体発光層は、第1導電型の第1半導体層と第2導電型の第2半導体層の間に設けられている。第1電極および第2電極は、前記半導体発光層の前記主面に略垂直な方向に電流が流れるように、前記第1および第2半導体層に電気的に接続されている。   According to one embodiment, in a semiconductor light emitting device, the semiconductor light emitting layer has a multiple quantum well structure in which well layers and barrier layers having a thickness of 6 nm to 10 nm are alternately stacked, and the main surface is a polar surface. It is. The semiconductor light emitting layer is provided between a first conductive type first semiconductor layer and a second conductive type second semiconductor layer. The first electrode and the second electrode are electrically connected to the first and second semiconductor layers so that a current flows in a direction substantially perpendicular to the main surface of the semiconductor light emitting layer.

実施例に係る半導体発光素子を示す図。The figure which shows the semiconductor light-emitting device based on an Example. 実施例に係る半導体発光素子の要部を示す断面図。Sectional drawing which shows the principal part of the semiconductor light-emitting device based on an Example. 実施例に係る半導体発光素子の結晶構造示す図。The figure which shows the crystal structure of the semiconductor light-emitting device based on an Example. 実施例に係る半導体発光素子の特性を示す図。The figure which shows the characteristic of the semiconductor light-emitting device based on an Example. 実施例に係る半導体発光素子の特性を示す図。The figure which shows the characteristic of the semiconductor light-emitting device based on an Example. 実施例に係る半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor light-emitting device based on an Example in order. 実施例に係る半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor light-emitting device based on an Example in order. 実施例に係る半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor light-emitting device based on an Example in order. 実施例に係る別の半導体発光素子を示す断面図。Sectional drawing which shows another semiconductor light-emitting device based on an Example. 実施例に係る別の半導体発光素子を示す断面図。Sectional drawing which shows another semiconductor light-emitting device based on an Example. 実施例に係る別の半導体発光素子の要部を示す断面図。Sectional drawing which shows the principal part of another semiconductor light-emitting device based on an Example.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施例に係る半導体発光素子について、図1を用いて説明する。図1は本実施例の半導体発光素子を示す図で、図1(a)はその平面図、図1(b)は図1(a)のA−A線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。本実施例の半導体発光素子は、InGaN系窒化物半導体を用いた青色LED(Light Emitting Diode)である。   A semiconductor light emitting device according to this example will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor light emitting device of this example, FIG. 1 (a) is a plan view thereof, and FIG. 1 (b) is cut along the line AA in FIG. FIG. The semiconductor light emitting device of this example is a blue LED (Light Emitting Diode) using an InGaN-based nitride semiconductor.

図1に示すように、本実施例の半導体発光素子10では、半導体積層体11は、第1導電型の第1半導体層であるN型GaNクラッド層12と、第2導電型の第2半導体層であるP型GaNクラッド層13およびP型GaNコンタクト層14と、N型GaNクラッド層12とP型GaNクラッド層13の間に設けられた半導体発光層15とを含んでいる。   As shown in FIG. 1, in the semiconductor light emitting device 10 of this example, the semiconductor stacked body 11 includes an N-type GaN clad layer 12 that is a first semiconductor layer of a first conductivity type and a second semiconductor of a second conductivity type. P-type GaN cladding layer 13 and P-type GaN contact layer 14 which are layers, and a semiconductor light emitting layer 15 provided between N-type GaN cladding layer 12 and P-type GaN cladding layer 13 are included.

後述するように、半導体積層体11は面方位がC面のサファイア基板にバッファ層を介してエピタキシャル成長されている。半導体積層体11の成長面(主面)はC面である。半導体発光層15の主面15aもC面であり、極性面である。   As will be described later, the semiconductor stacked body 11 is epitaxially grown on a C-plane sapphire substrate via a buffer layer. The growth surface (main surface) of the semiconductor stacked body 11 is a C plane. The main surface 15a of the semiconductor light emitting layer 15 is also a C plane and a polar plane.

N型GaNクラッド層12は、半導体発光層15と反対側の上面に凹凸部12aを有している。半導体発光層15側から凹凸部12aに入射した光は、凹凸部12aで散乱または屈折されて、N型GaNクラッド層12の上面から取り出される。凹凸部12aは、N型GaNクラッド層12の上面からの光取り出し効率を向上させる。   The N-type GaN clad layer 12 has a concavo-convex portion 12 a on the upper surface opposite to the semiconductor light emitting layer 15. Light incident on the concavo-convex portion 12 a from the semiconductor light emitting layer 15 side is scattered or refracted by the concavo-convex portion 12 a and is extracted from the upper surface of the N-type GaN clad layer 12. The uneven portion 12 a improves the light extraction efficiency from the upper surface of the N-type GaN cladding layer 12.

N型GaNクラッド層12の凹凸部12a上に、半導体発光層15から放出された光に対して透光性を有する透明導電膜(第1電極)16が設けられている。透明導電膜16は、N型GaNクラッド層12の凹凸部12aの略全面に設けられている。   A transparent conductive film (first electrode) 16 that is transparent to the light emitted from the semiconductor light emitting layer 15 is provided on the concavo-convex portion 12 a of the N-type GaN cladding layer 12. The transparent conductive film 16 is provided on substantially the entire surface of the concavo-convex portion 12 a of the N-type GaN cladding layer 12.

透明導電膜16は、半導体発光層15と反対側の上面に、N型GaNクラッド層12の凹凸部12aを反映した凹凸部を有している。   The transparent conductive film 16 has a concavo-convex portion reflecting the concavo-convex portion 12 a of the N-type GaN clad layer 12 on the upper surface opposite to the semiconductor light emitting layer 15.

透明導電膜16は、例えば厚さが100乃至200nmのITO(Indium Tin Oxide)膜である。透明導電膜16により、半導体積層体11の周辺まで電流が広げられる。電流を広げるためにはITO膜は厚い方が良い。一方、ITO膜はわずかであるが光を吸収するので、光をより多く取り出すためには薄い方が好ましい。以後、透明導電膜をITO膜とも記す。   The transparent conductive film 16 is an ITO (Indium Tin Oxide) film having a thickness of 100 to 200 nm, for example. The current is spread to the periphery of the semiconductor stacked body 11 by the transparent conductive film 16. In order to spread the current, the ITO film should be thicker. On the other hand, the ITO film absorbs light although it is slight, so that it is preferable to be thin in order to extract more light. Hereinafter, the transparent conductive film is also referred to as an ITO film.

なお、P型窒化物系半導体は、ITO膜などの透明導電膜よりも抵抗率が大きく、厚く成長させることが困難なため、シート抵抗は高い。電流はほぼ透明導電膜16を通って広がることになる。P型GaNクラッド層13、P型GaNコンタクト層14などのP型GaN層を通っての電流の広がりは無視することができる。   Note that the P-type nitride semiconductor has a higher resistivity than a transparent conductive film such as an ITO film and has a high sheet resistance because it is difficult to grow thick. The current spreads almost through the transparent conductive film 16. The spread of current through the P-type GaN layers such as the P-type GaN cladding layer 13 and the P-type GaN contact layer 14 can be ignored.

透明導電膜16の中央部には、ワイヤをボンディングするためのパッド電極17aが設けられている。更に、透明導電膜16には、外周に沿って額縁状の細線と、パッド電極17aから額縁の対角線方向に延在し、額縁状の細線の角部に接続されたX状の細線を有する細線電極17bが設けられている。細線電極17bは、例えば幅が2μmの金(Au)膜である。   A pad electrode 17a for bonding wires is provided at the center of the transparent conductive film 16. Further, the transparent conductive film 16 has a thin frame line along the outer periphery and a thin line extending in the diagonal direction of the frame from the pad electrode 17a and connected to the corner of the thin frame line. An electrode 17b is provided. The thin wire electrode 17b is, for example, a gold (Au) film having a width of 2 μm.

透明導電膜16のシート抵抗は細線電極17bのシート抵抗よりはるかに高いので、半導体積層体11のサイズが大きくなると周辺部への電流の拡がりが悪くなる。細線電極17bは透明導電膜16による電流の拡がりを促進するために設けられている。   Since the sheet resistance of the transparent conductive film 16 is much higher than the sheet resistance of the thin wire electrode 17b, the spread of current to the peripheral portion becomes worse as the size of the semiconductor laminate 11 increases. The thin wire electrode 17b is provided to promote the spread of current by the transparent conductive film 16.

半導体発光層15と反対側のP型GaNコンタクト層14上に、金属電極(第2電極)18が設けられている。金属電極18は、P型GaNコンタクト層14の略全面に設けられている。金属電極18は、例えばP型GaNとオーミックコンタクトが可能な銀(Ag)と金(Au)の積層膜である。銀は光の反射率が高いので、半導体発光層15側から入射する光を効率よく反射する。   A metal electrode (second electrode) 18 is provided on the P-type GaN contact layer 14 opposite to the semiconductor light emitting layer 15. The metal electrode 18 is provided on substantially the entire surface of the P-type GaN contact layer 14. The metal electrode 18 is, for example, a laminated film of silver (Ag) and gold (Au) capable of ohmic contact with P-type GaN. Since silver has a high reflectance of light, it efficiently reflects light incident from the semiconductor light emitting layer 15 side.

半導体積層体11は、金属電極18側が接合層19を挟んで導電性の支持基板20に設けられている。接合層19は、例えば金錫(AuSn)合金層である。支持基板20は、例えばシリコン基板である。   The semiconductor laminate 11 is provided on the conductive support substrate 20 with the metal electrode 18 side sandwiching the bonding layer 19. The bonding layer 19 is, for example, a gold tin (AuSn) alloy layer. The support substrate 20 is a silicon substrate, for example.

支持基板20には、半導体積層体11と反対側に基板電極21が設けられている。基板電極21は、例えばシリコンとオーミックコンタクトが可能な金膜である。   A substrate electrode 21 is provided on the support substrate 20 on the side opposite to the semiconductor laminate 11. The substrate electrode 21 is, for example, a gold film capable of ohmic contact with silicon.

図2に示すように、半導体発光層15は、Inx1Ga(1−x1)N井戸層25(以後、単にInGaN井戸層という)とInx2Ga(1−x2)N障壁層26(以後、単にInGaN障壁層という)が交互に積層された量子井戸構造体である。半導体発光層15は、InGaN障壁層で始まり、InGaN障壁層で終わっている。 As shown in FIG. 2, the semiconductor light emitting layer 15 includes an In x1 Ga (1-x1) N well layer 25 (hereinafter simply referred to as an InGaN well layer) and an In x2 Ga (1-x2) N barrier layer 26 (hereinafter, referred to as “In x1 Ga”). This is a quantum well structure in which the InGaN barrier layers are simply stacked. The semiconductor light emitting layer 15 starts with an InGaN barrier layer and ends with an InGaN barrier layer.

ここで、x1、x2は0≦x2<x1<1の関係にある。InGaN井戸層26のIn組成x1は、半導体発光素子10から波長450nmの光が放出されるように、例えば0.15程度に設定されている。InGaN障壁層25のIn組成x2は、バンドギャップがInGaN井戸層26のバンドギャップより広くなるように、例えば0.05に設定されている。   Here, x1 and x2 have a relationship of 0 ≦ x2 <x1 <1. The In composition x1 of the InGaN well layer 26 is set to, for example, about 0.15 so that light having a wavelength of 450 nm is emitted from the semiconductor light emitting device 10. The In composition x2 of the InGaN barrier layer 25 is set to, for example, 0.05 so that the band gap is wider than the band gap of the InGaN well layer 26.

InGaN井戸層26の厚さW1は6nm以上10nm以下に設定されている。望ましくは8nm以上9nm以下に設定されている。InGaN井戸層26の数は2以上で有ればよい。InGaN障壁層26の厚さW2は、例えば5nm乃至20nmである。   The thickness W1 of the InGaN well layer 26 is set to 6 nm or more and 10 nm or less. Desirably, it is set to 8 nm or more and 9 nm or less. The number of InGaN well layers 26 may be two or more. The thickness W2 of the InGaN barrier layer 26 is, for example, 5 nm to 20 nm.

N型GaNクラッド層12は、例えば厚さが2乃至5μm、不純物濃度が1E19cm−3である。N型GaNクラッド層12は、半導体発光層15からP型GaNコンタクト層14までをエピタキシャル成長させるための下地単結晶層を兼ねている。 For example, the N-type GaN cladding layer 12 has a thickness of 2 to 5 μm and an impurity concentration of 1E19 cm −3 . The N-type GaN cladding layer 12 also serves as a base single crystal layer for epitaxial growth from the semiconductor light emitting layer 15 to the P-type GaN contact layer 14.

P型GaNクラッド層14は、例えば厚さが100nm、不純物濃度が1E20cm−3である。P型GaNコンタクト層14は、例えば厚さが10nm、不純物濃度が1E21cm−3である。 The P-type GaN cladding layer 14 has, for example, a thickness of 100 nm and an impurity concentration of 1E20 cm −3 . For example, the P-type GaN contact layer 14 has a thickness of 10 nm and an impurity concentration of 1E21 cm −3 .

パッド電極17aと基板電極21間に電圧を印加すると、半導体発光層15には、主面15aに略垂直な方向に電流が流れる。InGaN井戸層26に注入されたキャリアが発光再結合し、例えばピーク波長が約450nmの光が放出される。   When a voltage is applied between the pad electrode 17a and the substrate electrode 21, a current flows through the semiconductor light emitting layer 15 in a direction substantially perpendicular to the main surface 15a. The carriers injected into the InGaN well layer 26 recombine with light and, for example, light having a peak wavelength of about 450 nm is emitted.

上述した半導体発光素子10は、InGaN井戸層26を一般的な厚さ(約3nm)より厚くしており、大電流を流したときに、InGaN井戸層26内のキャリア密度が過大にならないように構成されている。   In the semiconductor light emitting device 10 described above, the InGaN well layer 26 is thicker than a general thickness (about 3 nm) so that the carrier density in the InGaN well layer 26 does not become excessive when a large current flows. It is configured.

図3は窒化物半導体の結晶構造を示す図である。図3に示すように、GaNの結晶構造は六方晶ウルツ鉱型である。半導体発光層15の主面15aはC面(0001)で、極性面である。GaNの上に積まれたInGaNはGaNよりも格子間隔が大きいので、圧縮縮応力を受けて歪んでいる。成長軸であるc軸方向にピエゾ電界が生じる。   FIG. 3 is a diagram showing a crystal structure of a nitride semiconductor. As shown in FIG. 3, the crystal structure of GaN is a hexagonal wurtzite type. The main surface 15a of the semiconductor light emitting layer 15 is a C plane (0001), which is a polar surface. Since InGaN stacked on GaN has a larger lattice spacing than GaN, it is distorted by compressive stress. A piezoelectric field is generated in the c-axis direction, which is the growth axis.

図4および図5は半導体発光素子10の光出力特性をシミュレーションした結果を示す図である。シミュレーションは、上述したピエゾ電界を考慮して行っている。   4 and 5 are diagrams showing the results of simulating the light output characteristics of the semiconductor light emitting device 10. The simulation is performed in consideration of the piezoelectric field described above.

図4(a)はInGaN井戸層26の厚さW1をパラメータとして、電流と光出力の関係を示す図、図4(b)はInGaN井戸層26の厚さW1と光出力の関係を示す図である。   4A is a diagram showing the relationship between the current and the optical output, using the thickness W1 of the InGaN well layer 26 as a parameter, and FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the thickness W1 of the InGaN well layer 26 and the optical output. It is.

初期条件として、InGaN障壁層25の厚さを5nm、InGaN井戸層26の数を8とした。InGaN井戸層26の厚さW1を2.5nmから10nmまで変化させた。厚さが2.5nmのInGaN井戸層を有する半導体発光素子を比較例とした。白丸は、比較例の半導体発光素子の実験結果を示している。   As initial conditions, the thickness of the InGaN barrier layer 25 was 5 nm, and the number of InGaN well layers 26 was eight. The thickness W1 of the InGaN well layer 26 was changed from 2.5 nm to 10 nm. A semiconductor light emitting device having an InGaN well layer with a thickness of 2.5 nm was used as a comparative example. White circles show experimental results of the semiconductor light emitting device of the comparative example.

図4(a)に示すように、InGaN井戸層26の厚さW1が2.5nmから10nmでは、いずれも電流の増加に応じて光出力は飽和傾向を示しながら単調に増加する。InGaN井戸層26の厚さW1が2.5nmのとき、光出力は比較例の半導体発光素子の実験結果と略一致している。このことは、シミュレーションの妥当性を示している。   As shown in FIG. 4A, when the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is 2.5 nm to 10 nm, the light output increases monotonically while showing a saturation tendency as the current increases. When the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is 2.5 nm, the light output substantially matches the experimental result of the semiconductor light emitting device of the comparative example. This shows the validity of the simulation.

InGaN井戸層26の厚さW1が4nmから10nmのとき、比較例の半導体発光素子の実験結果(白丸)より十分高い光出力が得られている。光出力は約1.5倍から約2倍である。   When the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is 4 nm to 10 nm, a light output sufficiently higher than the experimental result (white circle) of the semiconductor light emitting device of the comparative example is obtained. The light output is about 1.5 times to about 2 times.

図4(b)に示すように、InGaN井戸層26の厚さW1に応じて光出力は全体的には増加する傾向を示している。詳細には、光出力は増加しつつも、InGaN井戸層26の厚さW1が6nmから7nmで一旦飽和する傾向を示している。   As shown in FIG. 4B, the light output generally tends to increase according to the thickness W1 of the InGaN well layer 26. Specifically, the optical output increases, but the thickness W1 of the InGaN well layer 26 tends to saturate once from 6 nm to 7 nm.

更に、InGaN井戸層26の厚さW1を8nmから9nmにすると、光出力は飽和傾向から再度増加する傾向を示している。更に、InGaN井戸層26の厚さW1を10nmにすると、一転して光出力は減少している。   Further, when the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is changed from 8 nm to 9 nm, the light output tends to increase again from the saturation tendency. Furthermore, when the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is set to 10 nm, the light output is reversed and reduced.

InGaN井戸層26の厚さW1と光出力の関係は、厚さ9nmにピークを有している。特に、InGaN井戸層26の厚さW1が8nmおよび9nmのとき、約2倍高い光出力が得られている。InGaN井戸層26の厚さW1が6nmでも約1.8倍高い光出力が得られている。   The relationship between the thickness W1 of the InGaN well layer 26 and the light output has a peak at a thickness of 9 nm. In particular, when the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is 8 nm and 9 nm, an optical output approximately twice as high is obtained. Even if the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is 6 nm, an optical output about 1.8 times higher is obtained.

InGaN井戸層26の厚さW1が8nmから9nmで、特に光出力が顕著に高くなる傾向が認められた。これは、単にInGaN井戸層26の厚さW1が2.5nmから6nmにおける光出力を単にカーブフィッティングして得られるフィッティングカーブ40からは、予想もされない臨界的な特性を示しているものと考えられる。   When the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is 8 nm to 9 nm, the light output tends to be remarkably increased. This is considered to indicate a critical characteristic that is not expected from the fitting curve 40 obtained by simply curve fitting the light output when the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is 2.5 nm to 6 nm. .

一方、InGaN井戸層26の厚さW1が10nmを超えると、一転して光出力の低下が無視できなくなるレベルを示すようになることから、InGaN井戸層26の厚さW1は6nm以上且つ10nm以下が適している。望ましくは、InGaN井戸層26の厚さW1は8nm以上且つ9nm以下が適している。   On the other hand, when the thickness W1 of the InGaN well layer 26 exceeds 10 nm, the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is not less than 6 nm and not more than 10 nm. Is suitable. Desirably, the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is 8 nm or more and 9 nm or less.

一般的に、窒化物半導体発光素子では、InGaN井戸層が厚い場合、ピエゾ効果によりInGaN井戸層内でホールと電子が空間的に分離するため、発光再結合が抑制され、光出力が低下すると考えられている。   In general, in a nitride semiconductor light emitting device, when the InGaN well layer is thick, holes and electrons are spatially separated in the InGaN well layer due to the piezo effect, so that light emission recombination is suppressed and light output is reduced. It has been.

半導体発光層の主面に略垂直な方向に電流が流れ、且つ半導体発光層と電極間の距離が近い場合は、電圧が半導体発光層にほぼ直に印加される。そのため、同じ電流でも半導体発光層を斜め流れる電流成分がある場合よりも、InGaN井戸層内で電子およびホールが増加する。   When a current flows in a direction substantially perpendicular to the main surface of the semiconductor light emitting layer and the distance between the semiconductor light emitting layer and the electrode is short, a voltage is applied almost directly to the semiconductor light emitting layer. For this reason, electrons and holes increase in the InGaN well layer as compared with the case where there is a current component flowing obliquely through the semiconductor light emitting layer even with the same current.

ホールはP型GaNクラッド層13側から、電子はN型GaNクラッド層12側からと、互いに反対側から半導体発光層15に注入される。ホールは有効質量が大きいためP型GaNクラッド層13側に留まり、電子は有効質量が小さいためP型GaNクラッド層13側に達する。   Holes are injected into the semiconductor light emitting layer 15 from the P-type GaN clad layer 13 side and electrons from the N-type GaN clad layer 12 side from the opposite sides. Holes remain on the P-type GaN cladding layer 13 side due to their large effective mass, and electrons reach the P-type GaN cladding layer 13 side because of their small effective mass.

その結果、P型GaNクラッド層13側のInGaN井戸層26で再結合する割合が多くなる。ホールおよび電子が一つのInGaN井戸層26に集中すると、InGaN井戸層26が薄い場合はキャリア密度が過剰に高くなる。   As a result, the ratio of recombination in the InGaN well layer 26 on the P-type GaN cladding layer 13 side increases. When holes and electrons are concentrated in one InGaN well layer 26, the carrier density becomes excessively high when the InGaN well layer 26 is thin.

キャリア密度が過剰に高くなると、オージェ再結合やキャリアのオーバフローの影響で光出力が低下する。オージェ再結合はキャリア密度の3乗に応じて増加するので、キャリア密度の2乗に応じて増加する発光再結合よりも大きくなる。   When the carrier density becomes excessively high, the optical output decreases due to the effects of Auger recombination and carrier overflow. Since Auger recombination increases with the third power of the carrier density, the Auger recombination becomes larger than the light emission recombination that increases with the second power of the carrier density.

そこで、InGaN井戸層26の厚さW1を6nm以上にすると、キャリア密度が低下するので、オージェ再結合を抑制し、光出力を増加させることができる。さらにInGaN井戸層26の厚さW1を8nm以上にすると、キャリアのオーバフローも抑制され、さらに光出力が増加すると考えられる。InGaN井戸層26の厚さW1が10nmを超えると、量子効果が低下するため、光出力も低下すると考えられる。   Therefore, when the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is 6 nm or more, the carrier density is lowered, so that Auger recombination can be suppressed and the light output can be increased. Further, when the thickness W1 of the InGaN well layer 26 is 8 nm or more, it is considered that the carrier overflow is suppressed and the light output is further increased. When the thickness W1 of the InGaN well layer 26 exceeds 10 nm, it is considered that the quantum effect is reduced and the light output is also reduced.

図5はInGaN井戸層26の数をパラメータとして、電流と光出力の関係を示す図である。初期条件として、InGaN障壁層25の厚さW2を5nm、InGaN井戸層26の厚さW1を8nmとした。InGaN井戸層26の数は1から5まで変化させた。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between current and light output, using the number of InGaN well layers 26 as a parameter. As initial conditions, the thickness W2 of the InGaN barrier layer 25 was 5 nm, and the thickness W1 of the InGaN well layer 26 was 8 nm. The number of InGaN well layers 26 was varied from 1 to 5.

図5に示すように、InGaN井戸層26の数に応じて半導体発光素子10の光出力が増加している。InGaN井戸層26の数が1のときと、InGaN井戸層26の数が2から5のときでは、半導体発光素子10の光出力に大きな差がみられる。   As shown in FIG. 5, the light output of the semiconductor light emitting device 10 increases according to the number of InGaN well layers 26. When the number of InGaN well layers 26 is 1 and when the number of InGaN well layers 26 is 2 to 5, there is a large difference in the light output of the semiconductor light emitting device 10.

電流が600mAのとき、2から5のInGaN井戸層26を有する半導体発光素子10の光出力は、1のInGaN井戸層26を有する半導体発光素子10の光出力より約1.3倍増加している。   When the current is 600 mA, the light output of the semiconductor light emitting device 10 having 2 to 5 InGaN well layers 26 is increased by about 1.3 times the light output of the semiconductor light emitting device 10 having 1 InGaN well layer 26. .

一方、2から5のInGaN井戸層26を有する半導体発光素子10の光出力には大差は見られない。より詳細には、電流が400mA以下のとき、InGaN井戸層26の数によらず光出力は略同じである。電流が400mA以上のとき、InGaN井戸層26の数に応じて光出力は僅かに増加している。   On the other hand, there is no significant difference in the light output of the semiconductor light emitting device 10 having 2 to 5 InGaN well layers 26. More specifically, when the current is 400 mA or less, the light output is substantially the same regardless of the number of InGaN well layers 26. When the current is 400 mA or more, the light output slightly increases according to the number of InGaN well layers 26.

InGaN井戸層26の数が1の場合、1つのInGaN井戸層26にキャリアが集中し、キャリアのオーバフローが光出力低下の主な原因である。InGaN井戸層26の数が複数の場合、各InGaN井戸層26にキャリアが分散するので、キャリアのオーバフローが抑制される。   When the number of InGaN well layers 26 is 1, carriers are concentrated in one InGaN well layer 26, and the overflow of carriers is the main cause of a decrease in light output. When there are a plurality of InGaN well layers 26, carriers are dispersed in each InGaN well layer 26, so that carrier overflow is suppressed.

従って、InGaN井戸層26の数は多いほどよいが、光出力の増加は僅かなため、InGaN井戸層26は2以上あれば十分である。   Accordingly, the larger the number of InGaN well layers 26, the better. However, since the increase in light output is small, it is sufficient that the number of InGaN well layers 26 is two or more.

次に、半導体発光素子10の製造方法について図6乃至図9を参照して説明する。図6乃至図9は半導体発光素子10の製造工程を順に示す断面図である。   Next, a method for manufacturing the semiconductor light emitting device 10 will be described with reference to FIGS. 6 to 9 are cross-sectional views sequentially showing the manufacturing process of the semiconductor light emitting device 10.

図6(a)に示すように、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法により、C面サファイア基板51にN型GaNクラッド層12、半導体発光層15、P型GaNクラッド層13およびP型GaNコンタクト層14を順にエピタキシャル成長させて半導体積層体11を形成する。   As shown in FIG. 6A, an N-type GaN cladding layer 12, a semiconductor light emitting layer 15, a P-type GaN cladding layer 13, and a P-type GaN contact are formed on a C-plane sapphire substrate 51 by MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. The layer 14 is sequentially epitaxially grown to form the semiconductor stacked body 11.

半導体積層体11の製造プロセスについて、以下簡単に説明する。サファイア基板51に、前処理として、例えば有機洗浄、酸洗浄を施した後、MOCVD装置の反応室内に収納する。次に、例えば窒素(N)ガスと水素(H)ガスの常圧混合ガス雰囲気中で、高周波加熱により、サファイア基板51の温度を、例えば1100℃まで昇温する。これにより、サファイア基板51の表面が気相エッチングされ、表面に形成されている自然酸化膜が除去される。 A manufacturing process of the semiconductor stacked body 11 will be briefly described below. As a pretreatment, the sapphire substrate 51 is subjected to, for example, organic cleaning and acid cleaning, and then stored in a reaction chamber of the MOCVD apparatus. Next, the temperature of the sapphire substrate 51 is raised to, for example, 1100 ° C. by high-frequency heating in an atmospheric pressure mixed gas atmosphere of nitrogen (N 2 ) gas and hydrogen (H 2 ) gas, for example. Thereby, the surface of the sapphire substrate 51 is vapor-phase etched, and the natural oxide film formed on the surface is removed.

次に、NガスとHガスの混合ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとして、例えばアンモニア(NH)ガスと、トリメチルガリウム(TMG:Tri-Methyl Gallium)を供給し、N型ドーパントとして、例えばシラン(SiH)ガスを供給し、厚さ4μm、Si濃度が1E19cm−3程度のN型GaN層12を形成する。 Next, a mixed gas of N 2 gas and H 2 gas is used as a carrier gas, and as a process gas, for example, ammonia (NH 3 ) gas and trimethylgallium (TMG) are supplied, and as an N-type dopant, For example, silane (SiH 4 ) gas is supplied to form the N-type GaN layer 12 having a thickness of 4 μm and a Si concentration of about 1E19 cm −3 .

次に、NHガスは供給し続けながらTMGガスおよびSiHガスの供給を停止し、サファイア基板51の温度を1100℃より低い温度、例えば800℃まで降温し、800℃で保持する。 Next, the supply of the TMG gas and the SiH 4 gas is stopped while the NH 3 gas is continuously supplied, and the temperature of the sapphire substrate 51 is lowered to a temperature lower than 1100 ° C., for example, 800 ° C., and held at 800 ° C.

次に、Nガスをキャリアガスとし、プロセスガスとして、例えばNHガス、TMGガスおよびトリメチルインジウム(TMI:Tri-Methyl Indium)ガスを供給し、厚さ5nm、In組成比が0.05のInGaN障壁層25を形成し、TMIの供給を増やすことにより、厚さ8nm、In組成比が0.15のInGaN井戸層26を形成する。 Next, N 2 gas is used as a carrier gas, and as a process gas, for example, NH 3 gas, TMG gas, and tri-methyl indium (TMI) gas are supplied, and the thickness is 5 nm and the In composition ratio is 0.05. By forming the InGaN barrier layer 25 and increasing the supply of TMI, the InGaN well layer 26 having a thickness of 8 nm and an In composition ratio of 0.15 is formed.

次に、TMIガスの供給を増減することにより、InGaN障壁層25とInGaN井戸層26の形成を、例えば2回繰返す。最後に、InGaN障壁層25を形成する。これにより、MQW構造の半導体発光層15が得られる。   Next, by increasing or decreasing the supply of TMI gas, the formation of the InGaN barrier layer 25 and the InGaN well layer 26 is repeated, for example, twice. Finally, the InGaN barrier layer 25 is formed. Thereby, the semiconductor light emitting layer 15 of MQW structure is obtained.

次に、TMGガス、NHガスは供給し続けながらTMIガスの供給を停止し、アンドープで厚さ5nmのGaNキャップ層(図示せず)を形成する。 Next, the supply of TMI gas is stopped while continuously supplying TMG gas and NH 3 gas, and an undoped GaN cap layer (not shown) having a thickness of 5 nm is formed.

次に、NHガスは供給し続けながらTMGガスの供給を停止し、Nガス雰囲気中で、サファイア基板51の温度を800℃より高い温度、例えば1030℃まで昇温し、1030℃で保持する。 Next, the supply of TMG gas is stopped while continuing to supply NH 3 gas, and the temperature of the sapphire substrate 51 is raised to a temperature higher than 800 ° C., for example, 1030 ° C., and held at 1030 ° C. in an N 2 gas atmosphere. To do.

次に、NガスとHガスの混合ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとしてNHガス、TMGガス、P型ドーパントとしてビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Cp2Mg)ガスを供給し、厚さが100nm、Mg濃度が1E20cm−3程度のP型GaNクラッド層13を形成する。 Next, a mixed gas of N 2 gas and H 2 gas is used as a carrier gas, NH 3 gas as a process gas, TMG gas, and biscyclopentadienyl magnesium (Cp 2 Mg) gas as a P-type dopant are supplied, and the thickness is 100 nm. Then, a P-type GaN cladding layer 13 having an Mg concentration of about 1E20 cm −3 is formed.

次に、Cp2Mgガスの供給を増やして、厚さ10nm、Mg濃度が1E21cm−3程度のP型GaNコンタクト層14を形成する。 Next, the supply of Cp2Mg gas is increased to form a P-type GaN contact layer 14 having a thickness of 10 nm and an Mg concentration of about 1E21 cm −3 .

次に、NHガスは供給し続けながらTMGガスの供給を停止し、キャリアガスのみ引き続き供給し、サファイア基板51を自然降温する。NHガスの供給は、サファイア基板51の温度が500℃に達するまで継続する。これにより、サファイア基板51上に半導体積層体11が形成され、P型GaNコンタクト層14が表面になる。 Next, the supply of the TMG gas is stopped while continuing to supply the NH 3 gas, and only the carrier gas is continuously supplied, and the sapphire substrate 51 is naturally cooled. The supply of NH 3 gas is continued until the temperature of the sapphire substrate 51 reaches 500 ° C. Thereby, the semiconductor stacked body 11 is formed on the sapphire substrate 51, and the P-type GaN contact layer 14 becomes the surface.

次に、図6(b)に示すように、P型GaNコンタクト層14上に、例えばスパッタリング法により厚さ約0.5μmの銀膜と厚さ1μmの金膜を積層して、金属電極18を形成する。   Next, as shown in FIG. 6B, a silver film having a thickness of about 0.5 μm and a gold film having a thickness of 1 μm are stacked on the P-type GaN contact layer 14 by, for example, a sputtering method to form the metal electrode 18. Form.

次に、図6(c)に示すように、シリコン基板52を用意し、シリコン基板52の両面に、例えばスパッタリング法により厚さ1μmの金膜53、54を形成する。金膜53上に、例えば真空蒸着法により厚さ2μmの金錫合金膜55を形成する。シリコン基板52が支持基板20、金膜54が基板電極21である。   Next, as shown in FIG. 6C, a silicon substrate 52 is prepared, and gold films 53 and 54 having a thickness of 1 μm are formed on both surfaces of the silicon substrate 52 by, eg, sputtering. A gold tin alloy film 55 having a thickness of 2 μm is formed on the gold film 53 by, for example, a vacuum deposition method. The silicon substrate 52 is the support substrate 20, and the gold film 54 is the substrate electrode 21.

次に、図7(a)に示すように、サファイア基板51を上下反転して金属電極18と金錫合金膜55を対向させて、サファイア基板51とシリコン基板52を重ね合わせた後、サファイア基板51とシリコン基板52をヒータ56により加熱し、加圧する。   Next, as shown in FIG. 7A, the sapphire substrate 51 is turned upside down so that the metal electrode 18 and the gold-tin alloy film 55 face each other, and the sapphire substrate 51 and the silicon substrate 52 are overlaid, and then the sapphire substrate. 51 and the silicon substrate 52 are heated by a heater 56 and pressurized.

金錫合金膜55が融解し、金属電極18の金膜、金膜53と融合した接合層19が形成される。サファイア基板51とシリコン基板52は、接合層19を介して接合される。   The gold-tin alloy film 55 is melted, and the bonding layer 19 fused with the gold film of the metal electrode 18 and the gold film 53 is formed. The sapphire substrate 51 and the silicon substrate 52 are bonded via the bonding layer 19.

次に、図7(b)に示すように、レーザリフトオフ法により、サファイア基板51と半導体積層体11を分離する。レーザリフトオフ法とは、高出力のレーザ光を照射することにより物質内部を部分的に加熱分解し、分解した部分を境に分離する手法である。   Next, as shown in FIG. 7B, the sapphire substrate 51 and the semiconductor stacked body 11 are separated by a laser lift-off method. The laser lift-off method is a method in which the inside of a substance is partially thermally decomposed by irradiating with a high-power laser beam, and the decomposed portion is separated as a boundary.

具体的には、サファイア基板51を通過しN型GaNクラッド層12で吸収されるレーザを照射し、N型GaNクラッド層12を解離させて、サファイア基板51とN型GaNクラッド層12を分離する。   Specifically, a laser beam that passes through the sapphire substrate 51 and is absorbed by the N-type GaN cladding layer 12 is irradiated to dissociate the N-type GaN cladding layer 12 to separate the sapphire substrate 51 and the N-type GaN cladding layer 12. .

例えばNd−YAGレーザの第4高調波(266nm)をサファイア基板51側から照射する。この光に対してサファイアは透明なので、照射された光はサファイア基板51を透過してN型GaNクラッド層12で有効に吸収される。   For example, the fourth harmonic (266 nm) of an Nd-YAG laser is irradiated from the sapphire substrate 51 side. Since sapphire is transparent to this light, the irradiated light passes through the sapphire substrate 51 and is effectively absorbed by the N-type GaN cladding layer 12.

サファイア基板51との界面近傍のN型GaNクラッド層12には多くの結晶欠陥が存在するために、吸収された光はほとんど全てが熱に変換され、2GaN=2Ga+N(g)↑なる反応が生じ、GaNはGaとNガスに解離する。 Since there are many crystal defects in the N-type GaN cladding layer 12 in the vicinity of the interface with the sapphire substrate 51, almost all of the absorbed light is converted into heat, and a reaction of 2GaN = 2Ga + N 2 (g) ↑ occurs. As a result, GaN dissociates into Ga and N 2 gas.

レーザは、連続光(CW)でも、パルス光(PW)でもよいが、尖頭出力の高いパルス光であることが望ましい。尖頭出力の高いパルスレーザとしては、ピコ秒からフェムト秒オーダの超短パルス光が出力可能なQスイッチレーザ、モードロックレーザなどが適している。   The laser may be continuous light (CW) or pulsed light (PW), but is preferably pulsed light with a high peak output. As a pulse laser having a high peak output, a Q-switched laser, a mode-locked laser, or the like that can output ultrashort pulsed light on the order of picoseconds to femtoseconds is suitable.

解離した後、露出したN型GaNクラッド層12上に、Ga層57が残置される。Ga層57は、温水、または塩酸を含む水溶液で除去する。   After the dissociation, the Ga layer 57 is left on the exposed N-type GaN cladding layer 12. The Ga layer 57 is removed with warm water or an aqueous solution containing hydrochloric acid.

次に、図8(a)に示すように、露出したN型GaNクラッド層12に凹凸部12aを形成する。具体的には、例えばKOH水溶液でN型GaNクラッド層12をウェットエッチングする。KOH水溶液は、例えば濃度20%〜40%程度、温度60℃〜70℃程度が適当である。N極性GaN面はKOH水溶液により異方性エッチングされるので、N型GaNクラッド層12に凹凸部12aが形成される。   Next, as shown in FIG. 8A, the uneven portion 12 a is formed in the exposed N-type GaN clad layer 12. Specifically, for example, the N-type GaN clad layer 12 is wet-etched with an aqueous KOH solution. For example, a KOH aqueous solution having a concentration of about 20% to 40% and a temperature of about 60 ° C. to 70 ° C. is appropriate. Since the N-polar GaN surface is anisotropically etched with a KOH aqueous solution, the concavo-convex portion 12 a is formed in the N-type GaN cladding layer 12.

次に、図8(b)に示すように、凹凸部12aが形成されたN型GaNクラッド層12上に、例えばスパッタリング法により厚さ約200nmのITO膜58を形成する。ITO膜58の結晶化を促進し、ITO膜58の導電率を高めるためにITO膜58に熱処理を施す。   Next, as shown in FIG. 8B, an ITO film 58 having a thickness of about 200 nm is formed on the N-type GaN cladding layer 12 on which the concavo-convex portion 12a is formed by, for example, sputtering. In order to promote the crystallization of the ITO film 58 and increase the conductivity of the ITO film 58, the ITO film 58 is subjected to a heat treatment.

熱処理は、例えば窒素中、もしくは窒素と酸素の混合雰囲気中で、温度400乃至750℃程度、時間1乃至20分程度が適当である。この段階で、ITO膜58は図1に示す透明導電膜16になる。   For the heat treatment, for example, in a nitrogen atmosphere or a mixed atmosphere of nitrogen and oxygen, a temperature of about 400 to 750 ° C. and a time of about 1 to 20 minutes are appropriate. At this stage, the ITO film 58 becomes the transparent conductive film 16 shown in FIG.

次に、透明導電膜16上に、例えばスパッタリング法により金膜を形成し、フォトリソグラフィ法により金膜をパターニングして、パッド電極17aおよび細線電極17bを形成する。これにより、図1に示す半導体発光素子10が得られる。   Next, a gold film is formed on the transparent conductive film 16 by sputtering, for example, and the gold film is patterned by photolithography to form the pad electrode 17a and the fine wire electrode 17b. Thereby, the semiconductor light emitting device 10 shown in FIG. 1 is obtained.

尚、InGaN障壁層25の厚さW2およびInGaN井戸層26の厚さW1は、断面TEM(Transmission Electron Microscope)観察またはX線反射率法(X-ray Reflectivity Method)により求めることができる。   Note that the thickness W2 of the InGaN barrier layer 25 and the thickness W1 of the InGaN well layer 26 can be obtained by cross-sectional TEM (Transmission Electron Microscope) observation or X-ray reflectivity method.

断面TEM観察によれば、InGaN障壁層25の厚さW2およびInGaN井戸層26の厚さW1を直接的に求めることができる。GaNの格子定数はa軸が約0.319nm、c軸が約0.518nmである。8nmの厚さW1を有するInGaN井戸層26では、InGaN格子が約16層積層されている。   According to the cross-sectional TEM observation, the thickness W2 of the InGaN barrier layer 25 and the thickness W1 of the InGaN well layer 26 can be directly obtained. The lattice constant of GaN is about 0.319 nm for the a axis and about 0.518 nm for the c axis. In the InGaN well layer 26 having a thickness W1 of 8 nm, about 16 InGaN lattices are stacked.

X線反射率法によれば、InGaN障壁層25の厚さW2およびInGaN井戸層26の厚さW1を間接的に求めることができる。X線反射率法とは、X線を試料表面に極浅い角度で入射させ、X線の反射強度プロファイルを解析して、試料の膜厚・密度等を決定する手法である。   According to the X-ray reflectivity method, the thickness W2 of the InGaN barrier layer 25 and the thickness W1 of the InGaN well layer 26 can be obtained indirectly. The X-ray reflectivity method is a method in which X-rays are incident on a sample surface at a very shallow angle, and the X-ray reflection intensity profile is analyzed to determine the film thickness, density, and the like of the sample.

具体的には、薄膜にX線を極浅い角度で入射させると、薄膜の表面と薄膜/基板界面および各界面で反射したX線が互いに干渉する。入射角度を連続的に変化させることによって得られる反射率のプロファイルは、その物質の膜厚、密度、界面のラフネスに応じて、特有の振動構造を示す。このプロファイルを理論式に基づいて解析し、薄膜の膜厚、密度、ラフネス等の物性値を評価することができる。   Specifically, when X-rays are incident on the thin film at an extremely shallow angle, the surface of the thin film, the thin film / substrate interface, and the X-rays reflected at each interface interfere with each other. The reflectance profile obtained by continuously changing the incident angle shows a specific vibration structure depending on the film thickness, density, and interface roughness of the material. This profile can be analyzed based on a theoretical formula, and physical properties such as film thickness, density, and roughness of the thin film can be evaluated.

高輝度の平行ビームを用いれば、極薄膜(数nmオーダ)の測定が可能である。高輝度の平行ビームは、例えばX線の入射光学系に放物面形状の人工多層膜を用いて得られる。   If a high-intensity parallel beam is used, it is possible to measure an extremely thin film (on the order of several nm). A high-intensity parallel beam is obtained by using, for example, a parabolic artificial multilayer film in an X-ray incident optical system.

以上説明したように、本実施例の半導体発光素子10では、半導体発光層15は、主面が極性面であり、厚さW1が8nmと、一般的に用いられている厚さ(約3nm)より厚いInGaN井戸層26とInGaN障壁層25が交互に積層されたMQW構造を有している。半導体発光層15の主面に略垂直な方向に電流が流れるように透明導電膜16および金属電極18が設けられている。   As described above, in the semiconductor light emitting device 10 of this example, the semiconductor light emitting layer 15 has a main surface of a polar surface and a thickness W1 of 8 nm, which is a commonly used thickness (about 3 nm). It has an MQW structure in which thicker InGaN well layers 26 and InGaN barrier layers 25 are alternately stacked. A transparent conductive film 16 and a metal electrode 18 are provided so that a current flows in a direction substantially perpendicular to the main surface of the semiconductor light emitting layer 15.

その結果、大電流で駆動しても、InGaN井戸層26内のキャリア密度が適正に維持されるので、オージェ再結合を抑制し、且つキャリアのオーバフローを防止することができる。従って、光出力の高い半導体発光素子が得られる。   As a result, even when driven with a large current, the carrier density in the InGaN well layer 26 is properly maintained, so Auger recombination can be suppressed and carrier overflow can be prevented. Therefore, a semiconductor light emitting device having a high light output can be obtained.

半導体発光素子10には、更にキャリアのオーバフローを防止するためのオーバフロー防止層を設けることができる。半導体積層体15の結晶性を向上させるための超格子バッファ層を設けることができる。図9はオーバフロー防止層および超格子バッファ層を有する半導体発光素子を示す断面図である。   The semiconductor light emitting device 10 can further be provided with an overflow prevention layer for preventing carrier overflow. A superlattice buffer layer for improving the crystallinity of the semiconductor stacked body 15 can be provided. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a semiconductor light emitting device having an overflow prevention layer and a superlattice buffer layer.

図9に示すように、半導体発光素子60の半導体積層体61では、半導体発光層15とP型GaNクラッド層13の間にP型AlGaNオーバフロー防止層62が設けられている。   As shown in FIG. 9, in the semiconductor stacked body 61 of the semiconductor light emitting device 60, a P-type AlGaN overflow prevention layer 62 is provided between the semiconductor light-emitting layer 15 and the P-type GaN cladding layer 13.

P型AlGaNオーバフロー防止層62は、例えば厚さが5nm、Mg濃度が1E20cm−3、Al組成比が0.2である。P型AlGaNオーバフロー防止層62のバンドギャップはP型GaNクラッド層13のバンドギャップより大きい。 The P-type AlGaN overflow prevention layer 62 has, for example, a thickness of 5 nm, an Mg concentration of 1E20 cm −3 , and an Al composition ratio of 0.2. The band gap of the P-type AlGaN overflow prevention layer 62 is larger than the band gap of the P-type GaN cladding layer 13.

半導体発光層15とN型GaNクラッド層12の間に超格子バッファ層63が設けられている。超格子バッファ層63は、例えばIn組成が異なる第1および第2のInGaN層が交互に30対積層されている。   A superlattice buffer layer 63 is provided between the semiconductor light emitting layer 15 and the N-type GaN cladding layer 12. In the superlattice buffer layer 63, for example, 30 pairs of first and second InGaN layers having different In compositions are alternately stacked.

第1のInGaN層は、例えば厚さが1nm、第2のInGaN層は、例えば厚さが3nmである。第1のInGaN層のIn組成は、第2のInGaN層のIn組成より大きい。   The first InGaN layer has a thickness of 1 nm, for example, and the second InGaN layer has a thickness of 3 nm, for example. The In composition of the first InGaN layer is larger than the In composition of the second InGaN layer.

P型AlGaNオーバフロー防止層62により、InGaN井戸層26のキャリアのP型GaNクラッド層13へのオーバフローが効果的に抑制される。超格子バッファ層63により、N型GaNクラッド層12から半導体発光層15へ転位等の結晶欠陥の伝播が抑制される。その結果、半導体発光素子60の光出力を更に高めることができる利点がある。   The P-type AlGaN overflow prevention layer 62 effectively suppresses the overflow of carriers in the InGaN well layer 26 to the P-type GaN cladding layer 13. The superlattice buffer layer 63 suppresses the propagation of crystal defects such as dislocations from the N-type GaN cladding layer 12 to the semiconductor light emitting layer 15. As a result, there is an advantage that the light output of the semiconductor light emitting device 60 can be further increased.

ここでは、支持基板20がシリコン基板である場合について説明したが、その他の導電性基板を用いることができる。導電性基板としては、例えば金属基板、導電性セラミックス基板、ゲルマニウム(Ge)基板等がある。導電性セラミックス基板は、例えばSiCセラミックス基板である。   Although the case where the support substrate 20 is a silicon substrate has been described here, other conductive substrates can be used. Examples of the conductive substrate include a metal substrate, a conductive ceramic substrate, and a germanium (Ge) substrate. The conductive ceramic substrate is, for example, a SiC ceramic substrate.

また、半導体積層体11を成長させる基板がC面サファイア基板51である場合について説明したが、導電性の基板を用いることができる。導電性の基板としては、例えば主面がC面であるGaN基板、SiC基板およびZnO基板等がある。   Moreover, although the case where the board | substrate which makes the semiconductor laminated body 11 grow is the C surface sapphire board | substrate 51, the electroconductive board | substrate can be used. Examples of the conductive substrate include a GaN substrate, a SiC substrate, and a ZnO substrate whose main surface is a C plane.

図10は導電性の基板に設けられた半導体積層体を有する半導体発光素子を示す断面図である。図10に示すように、半導体発光素子70では、半導体積層体11は主面がC面である成長用の導電性基板71、例えばC面GaN基板に設けられている。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing a semiconductor light-emitting element having a semiconductor stacked body provided on a conductive substrate. As shown in FIG. 10, in the semiconductor light emitting device 70, the semiconductor stacked body 11 is provided on a growth conductive substrate 71 whose main surface is a C-plane, for example, a C-plane GaN substrate.

導電性基板71に、N型GaNクラッド層12、半導体発光層15、P型GaNクラッド層13およびP型GaNコンタクト層14が順に設けられている。透明導電膜16は、P型GaNコンタクト層14上に設けられている。   An N-type GaN clad layer 12, a semiconductor light emitting layer 15, a P-type GaN clad layer 13, and a P-type GaN contact layer 14 are sequentially provided on the conductive substrate 71. The transparent conductive film 16 is provided on the P-type GaN contact layer 14.

導電性基板71のN型GaNクラッド層12側と反対の面に、基板電極72が設けられている。基板電極72は、例えばN型GaNにオーミックコンタクト可能なTi/Pt/Au膜である。   A substrate electrode 72 is provided on the surface of the conductive substrate 71 opposite to the N-type GaN cladding layer 12 side. The substrate electrode 72 is, for example, a Ti / Pt / Au film capable of ohmic contact with N-type GaN.

導電性基板71は成長基板と支持基板を兼ねることができる。支持基板の接合および成長基板を除去する工程が不要になる利点がある。   The conductive substrate 71 can serve as both a growth substrate and a support substrate. There is an advantage that the steps of bonding the support substrate and removing the growth substrate are unnecessary.

尚、P型GaNコンタクト層14と透明導電膜16の間に、パッド電極17aおよび細線電極17bに対応した電流ブロック層を形成しても構わない。   Note that a current blocking layer corresponding to the pad electrode 17a and the thin wire electrode 17b may be formed between the P-type GaN contact layer 14 and the transparent conductive film 16.

更に、透明導電膜16が光取り出し効率を向上させるための凹凸部を有していても構わない。図11は、凹凸部を有する透明導電膜が設けられた半導体発光素子の要部を示す断面図である。   Further, the transparent conductive film 16 may have a concavo-convex portion for improving the light extraction efficiency. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a main part of a semiconductor light emitting device provided with a transparent conductive film having an uneven portion.

図11に示すように、透明導電膜80は主に結晶質ITOである凸部81aと主にアモルファスITOである凹部81bを含む凹凸部81を有している。   As shown in FIG. 11, the transparent conductive film 80 has a concavo-convex portion 81 including a convex portion 81a mainly made of crystalline ITO and a concave portion 81b mainly made of amorphous ITO.

一般に、スパッタリング等でITO膜を形成すると、成膜時の基板温度、プラズマ密度、酸素分圧等に依存して、アモルファスITOと結晶質ITOが混在したITO膜が得られることが知られている。   In general, it is known that when an ITO film is formed by sputtering or the like, an ITO film in which amorphous ITO and crystalline ITO are mixed can be obtained depending on the substrate temperature, plasma density, oxygen partial pressure, and the like at the time of film formation. .

例えば、基板温度で言えば、ITOの結晶化温度は150℃乃至200℃付近にある。基板温度が結晶化温度付近にあると、アモルファスITOと結晶質ITOが混在したITO膜が得られる。   For example, in terms of the substrate temperature, the crystallization temperature of ITO is in the vicinity of 150 ° C. to 200 ° C. When the substrate temperature is near the crystallization temperature, an ITO film in which amorphous ITO and crystalline ITO are mixed is obtained.

ITO膜に、アモルファスITOに囲まれるように結晶質ITOが分散してピラー状に存在していることは、断面TEM観察および電子線回折パターン等から確かめられている。   It has been confirmed from cross-sectional TEM observation and electron diffraction pattern that crystalline ITO is dispersed in the ITO film so as to be surrounded by amorphous ITO and exists in a pillar shape.

結晶質ITOのエッチング速度は、アモルファスITOのエッチング速度より遅くなる。結晶質ITOのエッチング速度は、例えば50乃至100nm/min程度である。アモルファスITOのエッチング速度は、例えば100乃至500nm/min程度である。従って、結晶質ITOとアモルファスITOの選択比は、2乃至5程度と見込まれる。   The etching rate of crystalline ITO is slower than the etching rate of amorphous ITO. The etching rate of crystalline ITO is, for example, about 50 to 100 nm / min. The etching rate of amorphous ITO is, for example, about 100 to 500 nm / min. Therefore, the selective ratio between crystalline ITO and amorphous ITO is expected to be about 2 to 5.

結晶質ITOとアモルファスITOのエッチング速度の差を利用して、エッチング速度の速いアモルファスITOを選択的に除去し、エッチング速度の遅い結晶質ITOを残置することにより、凹凸部81を有する透明導電膜80が得られる。   A transparent conductive film having a concavo-convex portion 81 by selectively removing amorphous ITO having a high etching rate by using the difference in etching rate between crystalline ITO and amorphous ITO, and leaving the crystalline ITO having a low etching rate. 80 is obtained.

なお、透明導電膜80は、エッチングによる目減りを見込んで、予め厚目に形成しておくとよい。   Note that the transparent conductive film 80 is preferably formed thick in advance in anticipation of etching loss.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

本発明は、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。
(付記1) 前記第1半導体層はN型GaNクラッド層を含み、前記第2半導体層はP型GaNクラッド層およびP型GaNコンタクト層を含む請求項1に記載の半導体発光素子。
The present invention can be configured as described in the following supplementary notes.
(Supplementary note 1) The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the first semiconductor layer includes an N-type GaN cladding layer, and the second semiconductor layer includes a P-type GaN cladding layer and a P-type GaN contact layer.

(付記2) 前記第1半導体層は、前記N型GaNクラッド層と前記半導体発光層との間に設けられた超格子バッファ層を有する付記1に記載の半導体発光素子。 (Additional remark 2) The said 1st semiconductor layer is a semiconductor light-emitting device of Additional remark 1 which has a superlattice buffer layer provided between the said N-type GaN cladding layer and the said semiconductor light emitting layer.

(付記3) 前記第2半導体層は、前記P型GaNクラッド層と前記半導体発光層との間に設けられたP型AlGaNオーバフロー防止層を有する付記1に記載の半導体発光素子。 (Additional remark 3) The said 2nd semiconductor layer is a semiconductor light-emitting device of Additional remark 1 which has a P-type AlGaN overflow prevention layer provided between the said P-type GaN clad layer and the said semiconductor light emitting layer.

(付記4) 前記透明導電膜がITO膜、ZnO膜またはSnO膜である請求項4に記載の半導体発光素子。 (Supplementary Note 4) The transparent conductive film is an ITO film, a semiconductor light-emitting device according to claim 4 which is a ZnO film or Sn 2 O film.

(付記5) 細線電極が前記透明導電膜上に設けられている請求項4に記載の半導体発光素子。 (Additional remark 5) The semiconductor light-emitting device of Claim 4 with which the fine wire electrode is provided on the said transparent conductive film.

(付記6) 前記半導体発光層が前記第2電極を挟んで導電性の支持基板上に設けられている請求項4に記載の半導体発光素子。 (Additional remark 6) The semiconductor light emitting element of Claim 4 with which the said semiconductor light emitting layer is provided on the electroconductive support substrate on both sides of the said 2nd electrode.

(付記7) 導電性の支持基板と、
第1導電型の第1半導体層と、厚さが6nm以上10nm以下の井戸層と障壁層が交互に積層された多重量子井戸構造を有し、且つ主面が極性面である半導体発光層と、第2導電型の第2半導体層が順に積層された半導体積層体と、
前記第1半導体層上に設けられ、前記半導体発光層から放出される光に対して透光性を有する透明導電膜と、
前記透明導電膜上に設けられた細線電極と、
前記導電性基板と前記第2半導体層の間に設けられ、前記半導体発光層から放出された光を反射する金属電極と、
を具備する半導体発光素子。
(Appendix 7) a conductive support substrate;
A first semiconductor layer of a first conductivity type, a semiconductor light emitting layer having a multiple quantum well structure in which well layers and barrier layers having a thickness of 6 nm to 10 nm are alternately stacked, and the main surface is a polar surface; , A semiconductor stacked body in which second semiconductor layers of the second conductivity type are sequentially stacked;
A transparent conductive film provided on the first semiconductor layer and having a light-transmitting property with respect to light emitted from the semiconductor light emitting layer;
A fine wire electrode provided on the transparent conductive film;
A metal electrode that is provided between the conductive substrate and the second semiconductor layer and reflects light emitted from the semiconductor light emitting layer;
A semiconductor light emitting device comprising:

(付記8)
前記導電性の支持基板は、シリコン基板、金属基板、セラミックス基板、ゲルマニウム基板である付記6または付記7に記載の半導体発光素子。
(Appendix 8)
The semiconductor light-emitting element according to appendix 6 or appendix 7, wherein the conductive support substrate is a silicon substrate, a metal substrate, a ceramic substrate, or a germanium substrate.

10、60、70 半導体発光素子
11、61 半導体積層体
12 N型GaNクラッド層
12a、81 凹凸部
13 P型GaNクラッド層
14 P型GaNコンタクト層
15 半導体発光層
15a 主面
16、80 透明導電膜
17 パッド電極
17a 細線電極
18 金属電極
19 接合層
20 支持基板
21、72 基板電極
25 InGaN障壁層
26 InGaN井戸層
51 サファイア基板
52 シリコン基板
53、54 金膜
55 金錫合金膜
56 ヒータ
57 Ga層
58 ITO膜
62 P型AlGaNオーバフロー防止層
63 超格子バッフア層
71 導電性基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 60, 70 Semiconductor light emitting element 11, 61 Semiconductor laminated body 12 N-type GaN clad layer 12a, 81 Uneven part 13 P-type GaN clad layer 14 P-type GaN contact layer 15 Semiconductor light-emitting layer 15a Main surface 16, 80 Transparent conductive film 17 Pad electrode 17a Fine wire electrode 18 Metal electrode 19 Bonding layer 20 Support substrate 21, 72 Substrate electrode 25 InGaN barrier layer 26 InGaN well layer 51 Sapphire substrate 52 Silicon substrate 53, 54 Gold film 55 Gold-tin alloy film 56 Heater 57 Ga layer 58 ITO film 62 P-type AlGaN overflow prevention layer 63 Superlattice buffer layer 71 Conductive substrate

Claims (7)

第1導電型の第1半導体層と、
第2導電型の第2半導体層と、
前記第1および第2半導体層の間に設けられ、厚さが6nm以上10nm以下の井戸層と障壁層が交互に積層された多重量子井戸構造を有し、且つ主面が極性面である半導体発光層と、
前記半導体発光層の前記主面に略垂直な方向に電流が流れるように、前記第1および第2半導体層に電気的に接続された第1電極および第2電極と、
を具備することを特徴とする半導体発光素子。
A first semiconductor layer of a first conductivity type;
A second semiconductor layer of a second conductivity type;
A semiconductor which is provided between the first and second semiconductor layers and has a multiple quantum well structure in which well layers and barrier layers having a thickness of 6 nm to 10 nm are alternately stacked, and the main surface is a polar surface A light emitting layer;
A first electrode and a second electrode electrically connected to the first and second semiconductor layers so that a current flows in a direction substantially perpendicular to the main surface of the semiconductor light emitting layer;
A semiconductor light emitting element comprising:
前記井戸層の厚さが8nm以上9nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the well layer has a thickness of 8 nm to 9 nm. 前記半導体発光層は、2以上の前記井戸層を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体発光素子。   The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting layer has two or more well layers. 前記第1電極は前記第1半導体層上に設けられ、前記半導体発光層から放出された光に対して透光性を有する透明導電膜であり、前記第2電極は前記第2半導体層上に設けられ、前記半導体発光層から放出される光を反射する金属電極であることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。   The first electrode is a transparent conductive film that is provided on the first semiconductor layer and is transparent to light emitted from the semiconductor light emitting layer, and the second electrode is formed on the second semiconductor layer. The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting element is a metal electrode that is provided and reflects light emitted from the semiconductor light emitting layer. 前記透明導電膜上に設けられた細線電極を更に具備することを特徴とする請求項4に記載の半導体発光素子。   The semiconductor light emitting device according to claim 4, further comprising a thin wire electrode provided on the transparent conductive film. 前記第1半導体層は、主面の少なくとも一部に凹凸部を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。   The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the first semiconductor layer has a concavo-convex portion on at least a part of a main surface. 前記井戸層がInx1Gay1Al(1−x1−y1)N(0<x1<1、0<y1≦1)であり、前記障壁層がInx2Gay2Al(1−x2−y2)N(0≦x2<x1<1、0<y1<y2≦1)であることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 The well layer is In x1 Ga y1 Al (1-x1-y1) N (0 <x1 <1, 0 <y1 ≦ 1), and the barrier layer is In x2 Ga y2 Al (1-x2-y2) N 2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein (0 ≦ x2 <x1 <1, 0 <y1 <y2 ≦ 1).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015146069A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 Light emitting diode element
JP2018050006A (en) * 2016-09-23 2018-03-29 株式会社カネカ Solar battery cell, and method for manufacturing solar battery cell
JP7488410B1 (en) 2023-05-09 2024-05-21 日機装株式会社 Method and device for predicting light output of nitride semiconductor light emitting device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11340580A (en) * 1997-07-30 1999-12-10 Fujitsu Ltd Semiconductor laser, semiconductor light emitting device, and method of manufacturing the same
JP2006245524A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Samsung Electro Mech Co Ltd Nitride semiconductor light emitting device with vertical structure
JP2006261392A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gallium nitride compound semiconductor light emitting diode and lighting device
JP2007115753A (en) * 2005-10-18 2007-05-10 Sumitomo Electric Ind Ltd Nitride semiconductor light emitting device
JP2008066554A (en) * 2006-09-08 2008-03-21 Sanken Electric Co Ltd Semiconductor light emitting device
JP2009239038A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Stanley Electric Co Ltd Semiconductor element and method of manufacturing the same
JP2010192824A (en) * 2009-02-20 2010-09-02 Nichia Corp Method for manufacturing nitride semiconductor element
JP2010232290A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Sharp Corp Nitride semiconductor light emitting diode and manufacturing method thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11340580A (en) * 1997-07-30 1999-12-10 Fujitsu Ltd Semiconductor laser, semiconductor light emitting device, and method of manufacturing the same
JP2006245524A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Samsung Electro Mech Co Ltd Nitride semiconductor light emitting device with vertical structure
JP2006261392A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gallium nitride compound semiconductor light emitting diode and lighting device
JP2007115753A (en) * 2005-10-18 2007-05-10 Sumitomo Electric Ind Ltd Nitride semiconductor light emitting device
JP2008066554A (en) * 2006-09-08 2008-03-21 Sanken Electric Co Ltd Semiconductor light emitting device
JP2009239038A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Stanley Electric Co Ltd Semiconductor element and method of manufacturing the same
JP2010192824A (en) * 2009-02-20 2010-09-02 Nichia Corp Method for manufacturing nitride semiconductor element
JP2010232290A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Sharp Corp Nitride semiconductor light emitting diode and manufacturing method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015146069A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 Light emitting diode element
JP2018050006A (en) * 2016-09-23 2018-03-29 株式会社カネカ Solar battery cell, and method for manufacturing solar battery cell
JP7488410B1 (en) 2023-05-09 2024-05-21 日機装株式会社 Method and device for predicting light output of nitride semiconductor light emitting device
JP2024163075A (en) * 2023-05-09 2024-11-21 日機装株式会社 Semiconductor light emitting device manufacturing system
JP2024162969A (en) * 2023-05-09 2024-11-21 日機装株式会社 Method and device for predicting optical output of nitride semiconductor light emitting device

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