JPH05206513A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPH05206513A JPH05206513A JP1339392A JP1339392A JPH05206513A JP H05206513 A JPH05206513 A JP H05206513A JP 1339392 A JP1339392 A JP 1339392A JP 1339392 A JP1339392 A JP 1339392A JP H05206513 A JPH05206513 A JP H05206513A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＺｎＯ基板またはＳｉＣ基板上にバッファ層
を介してＩｎ1-x（ＧａyＡｌl-y）xＮ層（但し、０＜ｘ
≦１、０＜ｙ≦１）を成長することにより、格子歪によ
る欠陥を減少させて発光率を向上させ、かつ駆動電圧の
低いＬＥＤを得る。 【構成】 ＺｎＯ基板またはＳｉＣ基板１上に成長され
たバッファ層２と、このバッファ層２上に成長されたＩ
ｎ1-x（ＧａyＡｌl-y）xＮ層（但し、０＜ｘ≦１、０＜
ｙ≦１）３、４と、を有する半導体発光素子。バッファ
層２は、（ａ）ＡｌＮ層、（ｂ）Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ
1-y）xＮ層とＡｌＮ層とが交互に成長されてなる多層
体、または（ｃ）ＡｌＮ層と前記多層体との積層体であ
る。
を介してＩｎ1-x（ＧａyＡｌl-y）xＮ層（但し、０＜ｘ
≦１、０＜ｙ≦１）を成長することにより、格子歪によ
る欠陥を減少させて発光率を向上させ、かつ駆動電圧の
低いＬＥＤを得る。 【構成】 ＺｎＯ基板またはＳｉＣ基板１上に成長され
たバッファ層２と、このバッファ層２上に成長されたＩ
ｎ1-x（ＧａyＡｌl-y）xＮ層（但し、０＜ｘ≦１、０＜
ｙ≦１）３、４と、を有する半導体発光素子。バッファ
層２は、（ａ）ＡｌＮ層、（ｂ）Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ
1-y）xＮ層とＡｌＮ層とが交互に成長されてなる多層
体、または（ｃ）ＡｌＮ層と前記多層体との積層体であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はワイドギャップ半導体材
料を使用した可視発光素子に関する。
料を使用した可視発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩｎＧａＡｌＮ化合物半導体はワイドギ
ャップ半導体であって、この化合物半導体は直接遷移型
バンド構造を有することから、青色・緑色発光素子への
応用が期待されている。特に、ＧａＮ化合物半導体の開
発は盛んに行われており（例えば、Apply.Phys.Lett.48
(5),p.353-355(1986)）、ＭＯＶＰＥ（有機金属化合物
気相成長法）、ガスソースＭＢＥ（分子線成長法）を用
いて成長を行う試みがなされている。ＧａＮ化合物半導
体のエネルギーギャップは約３．３９ｅＶ、波長は約３
６６ｎｍであり、これは紫外光である。
ャップ半導体であって、この化合物半導体は直接遷移型
バンド構造を有することから、青色・緑色発光素子への
応用が期待されている。特に、ＧａＮ化合物半導体の開
発は盛んに行われており（例えば、Apply.Phys.Lett.48
(5),p.353-355(1986)）、ＭＯＶＰＥ（有機金属化合物
気相成長法）、ガスソースＭＢＥ（分子線成長法）を用
いて成長を行う試みがなされている。ＧａＮ化合物半導
体のエネルギーギャップは約３．３９ｅＶ、波長は約３
６６ｎｍであり、これは紫外光である。
【０００３】しかし、このＧａＮにＩＩ族元素をドープ
すると、青色エネルギー準位の発光中心が形成され青色
ＬＥＤが実現する。また、ＧａＮにＩｎを添加して得ら
れたＩｎＧａＮはバンド端で青色・緑色発光が得られる
ことから、高効率の可視ＬＥＤ及び可視ＬＤが得られる
ことが期待されている。更に上記ＧａＮ、ＩｎＧａＮの
Ｇａを一部あるいはすべてＡｌに置換すると格子定数の
変化はほとんどなく、エネルギーギャップの増大、かつ
屈折率低下を生じる。このＩｎＧａＡｌＮ層とＧａＮ層
あるいはＩｎＧａＮ層とのヘテロ接合は高効率ＬＥＤ及
びＬＤの実現に必要不可欠である。
すると、青色エネルギー準位の発光中心が形成され青色
ＬＥＤが実現する。また、ＧａＮにＩｎを添加して得ら
れたＩｎＧａＮはバンド端で青色・緑色発光が得られる
ことから、高効率の可視ＬＥＤ及び可視ＬＤが得られる
ことが期待されている。更に上記ＧａＮ、ＩｎＧａＮの
Ｇａを一部あるいはすべてＡｌに置換すると格子定数の
変化はほとんどなく、エネルギーギャップの増大、かつ
屈折率低下を生じる。このＩｎＧａＡｌＮ層とＧａＮ層
あるいはＩｎＧａＮ層とのヘテロ接合は高効率ＬＥＤ及
びＬＤの実現に必要不可欠である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＩｎＧａＡｌＮ等の窒
化化合物半導体の場合、Ｖ族元素の窒素の解離圧が極め
て高いこと等から、このもので基板となる大型単結晶を
作製することは困難である。更に、異種基板にも窒化化
合物半導体と物性の近い基板が存在しないことから、従
来ではサファイア基板が使用されてきた。
化化合物半導体の場合、Ｖ族元素の窒素の解離圧が極め
て高いこと等から、このもので基板となる大型単結晶を
作製することは困難である。更に、異種基板にも窒化化
合物半導体と物性の近い基板が存在しないことから、従
来ではサファイア基板が使用されてきた。
【０００５】図６にこのサファイア基板を用いた従来の
半導体発光素子の断面を示す。半導体発光素子は、サフ
ァイア基板１１、この基板１１上に順次成長されたＡｌ
Ｎ層１２、ｎ−ＧａＮ層１３、およびｉ−ＧａＮ層１４
を有している。図中１５、１６は電極である。
半導体発光素子の断面を示す。半導体発光素子は、サフ
ァイア基板１１、この基板１１上に順次成長されたＡｌ
Ｎ層１２、ｎ−ＧａＮ層１３、およびｉ−ＧａＮ層１４
を有している。図中１５、１６は電極である。
【０００６】しかし、このサファイア基板１１を使用し
た場合には、ＧａＮ層との格子定数差が１０％以上ある
ため格子歪による欠陥が発生し、その結果発光率が低下
する。更にサファイア基板１１は絶縁物であるため、図
６に示すようにＬＥＤの電極１６は素子の端面から取り
出す必要がある。この電極形成工程は複雑で歩留まり良
く製作することは困難である。しかも駆動電圧が高くな
るため電流をあまり流せない等の問題があった。
た場合には、ＧａＮ層との格子定数差が１０％以上ある
ため格子歪による欠陥が発生し、その結果発光率が低下
する。更にサファイア基板１１は絶縁物であるため、図
６に示すようにＬＥＤの電極１６は素子の端面から取り
出す必要がある。この電極形成工程は複雑で歩留まり良
く製作することは困難である。しかも駆動電圧が高くな
るため電流をあまり流せない等の問題があった。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、ＺｎＯ基板またはＳｉＣ基板上にＩｎＧａＡｌ
Ｎ層を成長させることにより、製作が容易で、かつ高効
率の半導体発光素子を提供することを目的とする。
であり、ＺｎＯ基板またはＳｉＣ基板上にＩｎＧａＡｌ
Ｎ層を成長させることにより、製作が容易で、かつ高効
率の半導体発光素子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子
は、Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌl-y）xＮ層（但し、０＜ｘ≦
１、０＜ｙ≦１）と格子定数差の小さいＺｎＯまたはＳ
ｉＣを基板として使用し、該基板とＩｎＧａＡｌＮ層と
の間にＡｌＮバッファ層、またはＡｌＮ層とＩｎＧａＡ
ｌＮ層とが交互に成長されてなるバッファ層を設けるこ
とを特徴とする。
は、Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌl-y）xＮ層（但し、０＜ｘ≦
１、０＜ｙ≦１）と格子定数差の小さいＺｎＯまたはＳ
ｉＣを基板として使用し、該基板とＩｎＧａＡｌＮ層と
の間にＡｌＮバッファ層、またはＡｌＮ層とＩｎＧａＡ
ｌＮ層とが交互に成長されてなるバッファ層を設けるこ
とを特徴とする。
【０００９】
【作用】ＺｎＯまたはＳｉＣの半導体基板を使用するこ
とにより、基板の裏面全面に電極を取り付けることが可
能となるために電極形成工程が非常に簡単となり歩留が
向上する。また、電極面積が広くなるので駆動電圧の低
いＬＥＤが実現する。
とにより、基板の裏面全面に電極を取り付けることが可
能となるために電極形成工程が非常に簡単となり歩留が
向上する。また、電極面積が広くなるので駆動電圧の低
いＬＥＤが実現する。
【００１０】更にＧａＮ層に対するサファイア基板の格
子定数差（△ａ／ａ）は１３％を超えるが、ＧａＮ層に
対するＳｉＣ基板、ＺｎＯ基板の格子定数差（△ａ／
ａ）は２〜３％と小さいため、格子歪に共なう格子欠陥
ピット（穴）、クラック（ひび割れ）が低減される。
子定数差（△ａ／ａ）は１３％を超えるが、ＧａＮ層に
対するＳｉＣ基板、ＺｎＯ基板の格子定数差（△ａ／
ａ）は２〜３％と小さいため、格子歪に共なう格子欠陥
ピット（穴）、クラック（ひび割れ）が低減される。
【００１１】特に、該基板とＩｎＧａＡｌＮ層との間
に、ＡｌＮのバツファ層またはＡｌＮ層／ＩｎＧａＡｌ
Ｎ層の多層構造を有するバッファ層を配設すると、バッ
ファ層は基板とＩｎＧａＡｌＮ層間の格子歪を更に緩和
し、基板の結晶学的特性を伝達し、かつＩｎＧａＡｌＮ
層と基板との濡れ性をよくしてＩｎＧａＡｌＮ層が結晶
性良くなめらかに成長するのを助ける役割を果たす。こ
れにより欠陥の少ない高効率の可視ＬＥＤが実現でき
る。
に、ＡｌＮのバツファ層またはＡｌＮ層／ＩｎＧａＡｌ
Ｎ層の多層構造を有するバッファ層を配設すると、バッ
ファ層は基板とＩｎＧａＡｌＮ層間の格子歪を更に緩和
し、基板の結晶学的特性を伝達し、かつＩｎＧａＡｌＮ
層と基板との濡れ性をよくしてＩｎＧａＡｌＮ層が結晶
性良くなめらかに成長するのを助ける役割を果たす。こ
れにより欠陥の少ない高効率の可視ＬＥＤが実現でき
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１３】図１に示すように、ｎ型ＺｎＯ基板１また
はｎ型ＳｉＣ基板１の（０００１）面上に、ＡｌＮバッ
フア層２が成長され、このバッファ層２上にアンドープ
ｎ−ＩｎＧａＮ層３が成長され、この層３上にＺｎドー
プｉ−ＩｎＧａＮ層４が成長されている。基板１として
ＺｎＯ基板を使用する場合はｎ型電極Ｉｎ５が基板１の
裏面に蒸着され、ＳｉＣ基板１を使用する場合はｎ型電
極Ｎｉ／Ａｕ５が基板１の裏面に蒸着される。また、上
記ｉ−ＩｎＧａＮ層４にＡｌ電極６が蒸着される。各層
の膜厚は任意であり、例えば、バッフア層２は５００オ
ングストロームとすることができ、アンドープｎ−Ｉｎ
ＧａＮ層３は３μmとすることができる。また、Ｚｎド
ープｉ−ＩｎＧａＮ層４は０．３μmとすることができ
る。
はｎ型ＳｉＣ基板１の（０００１）面上に、ＡｌＮバッ
フア層２が成長され、このバッファ層２上にアンドープ
ｎ−ＩｎＧａＮ層３が成長され、この層３上にＺｎドー
プｉ−ＩｎＧａＮ層４が成長されている。基板１として
ＺｎＯ基板を使用する場合はｎ型電極Ｉｎ５が基板１の
裏面に蒸着され、ＳｉＣ基板１を使用する場合はｎ型電
極Ｎｉ／Ａｕ５が基板１の裏面に蒸着される。また、上
記ｉ−ＩｎＧａＮ層４にＡｌ電極６が蒸着される。各層
の膜厚は任意であり、例えば、バッフア層２は５００オ
ングストロームとすることができ、アンドープｎ−Ｉｎ
ＧａＮ層３は３μmとすることができる。また、Ｚｎド
ープｉ−ＩｎＧａＮ層４は０．３μmとすることができ
る。
【００１４】次に、本発明の半導体発光素子の製造法の
一例を説明する。
一例を説明する。
【００１５】ＩｎＧａＡｌＮ層３、４の成長には、公知
のＭＯＣＶＤ法、ガスソースＭＢＥ法を使用することが
できる。
のＭＯＣＶＤ法、ガスソースＭＢＥ法を使用することが
できる。
【００１６】Ｇａソースとしては、トリメチルガリウム
（ＴＭＧ）またはトリエチルガリウム（ＴＥＧ）を使用
することができる。Ａｌソースとしては、トリメチルア
ルミニウム（ＴＭＡ）またはトリエチルアルミニウム
（ＴＥＡ）を使用することができる。Ｉｎソースとして
は、トリメチルインジューム（ＴＭＩ）またはトリエチ
ルインジューム（ＴＥＩ）を使用することができる。Ｖ
族ソースとしては、アンモニア（ＮＨ3）を使用するこ
とができ、不純物原料にはジエチルジンク（ＤＥＺ）を
使用することができる。
（ＴＭＧ）またはトリエチルガリウム（ＴＥＧ）を使用
することができる。Ａｌソースとしては、トリメチルア
ルミニウム（ＴＭＡ）またはトリエチルアルミニウム
（ＴＥＡ）を使用することができる。Ｉｎソースとして
は、トリメチルインジューム（ＴＭＩ）またはトリエチ
ルインジューム（ＴＥＩ）を使用することができる。Ｖ
族ソースとしては、アンモニア（ＮＨ3）を使用するこ
とができ、不純物原料にはジエチルジンク（ＤＥＺ）を
使用することができる。
【００１７】図１に示したように、ｎ型ＺｎＯ基板１ま
たはｎ型ＳｉＣ基板１の（０００１）面上に、成長時の
基板温度６００℃で、５００オングストロームのＡｌＮ
バッフア層２、成長時の基板温度８００〜１０００℃
で、３μmのアンドープｎ−ＩｎＧａＮ層３、０．３μm
のＺｎドープｉ−ＩｎＧａＮ層４をそれぞれ成長させ
る。次いでＺｎＯ基板１を使用する場合は、ｎ型電極Ｉ
ｎ５を基板１に蒸着し、ＳｉＣ基板１を使用する場合
は、ｎ型電極Ｎｉ／Ａｕ５を基板１に蒸着する。
たはｎ型ＳｉＣ基板１の（０００１）面上に、成長時の
基板温度６００℃で、５００オングストロームのＡｌＮ
バッフア層２、成長時の基板温度８００〜１０００℃
で、３μmのアンドープｎ−ＩｎＧａＮ層３、０．３μm
のＺｎドープｉ−ＩｎＧａＮ層４をそれぞれ成長させ
る。次いでＺｎＯ基板１を使用する場合は、ｎ型電極Ｉ
ｎ５を基板１に蒸着し、ＳｉＣ基板１を使用する場合
は、ｎ型電極Ｎｉ／Ａｕ５を基板１に蒸着する。
【００１８】一方、ｉ−ＩｎＧａＮ層４に、直径５００
μmのＡｌ電極６を蒸着する。次いで、ダイシング、劈
開によりＬＥＤチップに分割する。
μmのＡｌ電極６を蒸着する。次いで、ダイシング、劈
開によりＬＥＤチップに分割する。
【００１９】上記実施例ではＡｌＮバッファ層２を用い
たが、本発明の発光素子に使用されるバッファ層の構成
はこれに限定されず、例えば、図２〜図４に示す構成と
することができる。
たが、本発明の発光素子に使用されるバッファ層の構成
はこれに限定されず、例えば、図２〜図４に示す構成と
することができる。
【００２０】図２に示した化合物半導体発光素子のバッ
ファ層２０は、２０オングストロームのＡｌＮ層２１と
２０オングストロームのＩｎＧａＮ層２２とを交互に積
層してなる多層体（１５０周期）であり、図３に示した
発光素子のバッファ層３０は、２０オングストロームの
ＡｌＮ層３１、２０オングストロームのＩｎＧａＮ層３
２、２０オングストロームのＡｌＮ層３１、４０オング
ストロームのＩｎＧａＮ層３３、２０オングストローム
のＡｌＮ層３１、６０オングストロームのＩｎＧａＮ層
３４、・・・・・・、２０オングストロームのＡｌＮ層
３１、２００オングストロームのＩｎＧａＮ層３５、２
０オングストロームのＡｌＮ層３１というように、Ａｌ
Ｎ層とＩｎＧａＮ層とを不規則に積層してなる多層体で
ある。
ファ層２０は、２０オングストロームのＡｌＮ層２１と
２０オングストロームのＩｎＧａＮ層２２とを交互に積
層してなる多層体（１５０周期）であり、図３に示した
発光素子のバッファ層３０は、２０オングストロームの
ＡｌＮ層３１、２０オングストロームのＩｎＧａＮ層３
２、２０オングストロームのＡｌＮ層３１、４０オング
ストロームのＩｎＧａＮ層３３、２０オングストローム
のＡｌＮ層３１、６０オングストロームのＩｎＧａＮ層
３４、・・・・・・、２０オングストロームのＡｌＮ層
３１、２００オングストロームのＩｎＧａＮ層３５、２
０オングストロームのＡｌＮ層３１というように、Ａｌ
Ｎ層とＩｎＧａＮ層とを不規則に積層してなる多層体で
ある。
【００２１】図４に示した発光素子のバッファ層４０
は、ＡｌＮ層４１と、ＡｌＮ層４２／ＩｎＧａＮ層４３
の多層体との、積層体である。
は、ＡｌＮ層４１と、ＡｌＮ層４２／ＩｎＧａＮ層４３
の多層体との、積層体である。
【００２２】尚、上記各実施例では発光層及び多層構造
中にＩｎＧａＮを用いたが、ＧａＮまたはＩｎＧａＡｌ
Ｎでも良い。すなわち、Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌl-y）xＮ層
において、０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１の条件を満たすもの
であり、０＜ｘ＜１、かつ０＜ｙ＜１のとき、ＩｎＧａ
ＡｌＮとなり、ｘ＝１、かつ０＜ｙ＜１のときＧａＡｌ
Ｎとなり、ｙ＝１、かつ０＜ｘ≦１のときＩｎＧａＮと
なり、ｘ＝１、かつｙ＝１のときＧａＮとなる。
中にＩｎＧａＮを用いたが、ＧａＮまたはＩｎＧａＡｌ
Ｎでも良い。すなわち、Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌl-y）xＮ層
において、０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１の条件を満たすもの
であり、０＜ｘ＜１、かつ０＜ｙ＜１のとき、ＩｎＧａ
ＡｌＮとなり、ｘ＝１、かつ０＜ｙ＜１のときＧａＡｌ
Ｎとなり、ｙ＝１、かつ０＜ｘ≦１のときＩｎＧａＮと
なり、ｘ＝１、かつｙ＝１のときＧａＮとなる。
【００２３】上記のように、本実施例で作製されたＬＥ
Ｄは、半導体基板１裏面全面で電極６を取ることができ
るため、工程が容易で歩留りが良い。
Ｄは、半導体基板１裏面全面で電極６を取ることができ
るため、工程が容易で歩留りが良い。
【００２４】次に、図５に上記第１実施例によって得ら
れた（図１で説明した）ＬＥＤと、従来のサファイア基
板上にｍ−ｉ−ｎ構造（電極、ｉ−ＧａＮ層、ｎ−Ｇａ
Ｎ層）を有する（図６で説明した）ＬＥＤのＩ−Ｖ特性
を示す。図５において、（ａ）は第１実施例で得られた
ＬＥＤのＩ−Ｖ特性を示し、（ｂ）は従来例で得られた
ＬＥＤのＩ−Ｖ特性を示す。
れた（図１で説明した）ＬＥＤと、従来のサファイア基
板上にｍ−ｉ−ｎ構造（電極、ｉ−ＧａＮ層、ｎ−Ｇａ
Ｎ層）を有する（図６で説明した）ＬＥＤのＩ−Ｖ特性
を示す。図５において、（ａ）は第１実施例で得られた
ＬＥＤのＩ−Ｖ特性を示し、（ｂ）は従来例で得られた
ＬＥＤのＩ−Ｖ特性を示す。
【００２５】第１実施例で得られたＬＥＤでは、立ち上
がり電圧は５Ｖであり、これは従来例の７．５Ｖに比べ
大幅に低減されていた。更に１０ｍＡ時の外部量子効率
は０．２％であり、従来例の０．１％に比べ大幅に増大
した。これらのことは、本実施例によるＬＥＤは、格子
歪から生じる格子欠陥が著しく低減したことを示してい
る。
がり電圧は５Ｖであり、これは従来例の７．５Ｖに比べ
大幅に低減されていた。更に１０ｍＡ時の外部量子効率
は０．２％であり、従来例の０．１％に比べ大幅に増大
した。これらのことは、本実施例によるＬＥＤは、格子
歪から生じる格子欠陥が著しく低減したことを示してい
る。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、ＺｎＯ基板またはＳｉ
Ｃ基板上にバッファ層を介してＩｎ1-x（ＧａyＡ
ｌl-y）xＮ層を成長させているので、格子定数差を従来
のサファイア基板を使用した場合に比べて小さくするこ
とができ、格子歪による欠陥を減少させることができて
発光率を向上させることができる。更に、上記ＺｎＯ基
板またはＳｉＣ基板の裏面全面からＬＥＤの電極を取り
出すことができるから、電極形成工程が容易となり歩留
が向上する。また、電極面積が広くなるので、駆動電圧
の低いＬＥＤが実現する。
Ｃ基板上にバッファ層を介してＩｎ1-x（ＧａyＡ
ｌl-y）xＮ層を成長させているので、格子定数差を従来
のサファイア基板を使用した場合に比べて小さくするこ
とができ、格子歪による欠陥を減少させることができて
発光率を向上させることができる。更に、上記ＺｎＯ基
板またはＳｉＣ基板の裏面全面からＬＥＤの電極を取り
出すことができるから、電極形成工程が容易となり歩留
が向上する。また、電極面積が広くなるので、駆動電圧
の低いＬＥＤが実現する。
【００２７】特に、基板とＩｎＧａＡｌＮ層との間に、
ＡｌＮ層のバツファ層またはＡｌＮ層／ＩｎＧａＡｌＮ
層の多層構造を有するバッファ層を配設することによ
り、このバッファ層で基板とＩｎＧａＡｌＮ層間の格子
歪を更に緩和することができ、基板の結晶学的特性を伝
達し、かつＩｎＧａＡｌＮ層と基板との濡れ性をよくし
てＩｎＧａＡｌＮ層が結晶性良くなめらかに成長するの
を助ける役割を果たす。これにより欠陥の少ない高効率
の可視ＬＥＤが実現できる。
ＡｌＮ層のバツファ層またはＡｌＮ層／ＩｎＧａＡｌＮ
層の多層構造を有するバッファ層を配設することによ
り、このバッファ層で基板とＩｎＧａＡｌＮ層間の格子
歪を更に緩和することができ、基板の結晶学的特性を伝
達し、かつＩｎＧａＡｌＮ層と基板との濡れ性をよくし
てＩｎＧａＡｌＮ層が結晶性良くなめらかに成長するの
を助ける役割を果たす。これにより欠陥の少ない高効率
の可視ＬＥＤが実現できる。
【図１】本発明の第１実施例である半導体発光素子の断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の第２実施例である半導体発光素子の断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の第３実施例である半導体発光素子の断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の第４実施例である半導体発光素子の断
面図である。
面図である。
【図５】実施例で得られた半導体発光素子と従来例の半
導体発光素子のＩ−Ｖ特性を示す図である。
導体発光素子のＩ−Ｖ特性を示す図である。
【図６】従来例の半導体発光素子の断面図である。
１ ｎ型ＺｎＯ基板またはｎ型ＳｉＣ基板 ２ 格子歪緩和バッファ層 ３ アンドープｎ−ＩｎＧａＮ層 ４ Ｚｎドープｉ−ＩｎＧａＮ層 ５ ｎ型電極 ６ Ａｌ電極
フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼田 智彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大林 健 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 幡 俊雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 須山 尚宏 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】ＺｎＯ基板またはＳｉＣ基板上に成長され
たバッファ層と、 該バッファ層上に成長されたＩｎ1-x（ＧａyＡｌl-y）x
Ｎ層（但し、０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１）と、を有する半
導体発光素子。 - 【請求項２】前記バッファ層がＡｌＮ層である、請求項
１記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】前記バッファ層がＩｎ1-x（ＧａyＡ
ｌ1-y）xＮ層（但し但し、０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１）と
ＡｌＮ層とが交互に成長されてなる多層体である、請求
項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項４】前記バッファ層がＡｌＮ層と請求項３記載
の多層体との積層体である、請求項１記載の半導体発光
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1339392A JP3105981B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995017019A1 (en) * | 1993-12-13 | 1995-06-22 | Cree Research, Inc. | Buffer structure between silicon carbide and gallium nitride and resulting semiconductor devices |
| WO1996009653A1 (en) * | 1994-09-20 | 1996-03-28 | Cree Research Inc. | Vertical geometry light emitting diode with group iii nitride active layer and extended lifetime |
| JPH0936424A (ja) * | 1995-07-25 | 1997-02-07 | Toyoda Gosei Co Ltd | ３族窒化物半導体発光素子及びその製造方法 |
| EP0731512A3 (en) * | 1995-03-10 | 1997-07-02 | Hewlett Packard Co | Light emitting diode |
| WO1997026680A1 (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gallium nitride compound semiconductor light emitting device and process for producing gallium nitride compound semiconductor |
| JPH1027940A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザー装置 |
| WO2000076004A1 (fr) * | 1999-06-07 | 2000-12-14 | Nichia Corporation | Dispositif a semiconducteur au nitrure |
| US6586762B2 (en) | 2000-07-07 | 2003-07-01 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device with improved lifetime and high output power |
| WO2005053042A1 (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-09 | Epivalley Co., Ltd. | Method for fabricating gan-based nitride layer |
| WO2006121000A1 (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Rohm Co., Ltd. | 窒化物半導体素子およびその製法 |
| JP2007019526A (ja) * | 2006-08-11 | 2007-01-25 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体素子の製法 |
| US7193246B1 (en) | 1998-03-12 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US7230263B2 (en) | 2001-04-12 | 2007-06-12 | Nichia Corporation | Gallium nitride compound semiconductor element |
| US7358522B2 (en) | 2001-11-05 | 2008-04-15 | Nichia Corporation | Semiconductor device |
| US7635872B2 (en) | 2006-03-31 | 2009-12-22 | Fujifilm Corporation | Semiconductor layer, process for forming the same, and semiconductor light emitting device |
| US8766885B2 (en) | 1995-12-29 | 2014-07-01 | Cree, Inc. | True color flat panel display module |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP1339392A patent/JP3105981B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995017019A1 (en) * | 1993-12-13 | 1995-06-22 | Cree Research, Inc. | Buffer structure between silicon carbide and gallium nitride and resulting semiconductor devices |
| KR100253026B1 (ko) * | 1993-12-13 | 2000-04-15 | 에프. 니얼 헌터 | 실리콘 카바이드와 갈륨나이트라이드 사이의 버퍼구조와 이 구조로 형성되는 반도체 장치 |
| WO1996009653A1 (en) * | 1994-09-20 | 1996-03-28 | Cree Research Inc. | Vertical geometry light emitting diode with group iii nitride active layer and extended lifetime |
| EP0731512A3 (en) * | 1995-03-10 | 1997-07-02 | Hewlett Packard Co | Light emitting diode |
| JPH0936424A (ja) * | 1995-07-25 | 1997-02-07 | Toyoda Gosei Co Ltd | ３族窒化物半導体発光素子及びその製造方法 |
| US8766885B2 (en) | 1995-12-29 | 2014-07-01 | Cree, Inc. | True color flat panel display module |
| WO1997026680A1 (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gallium nitride compound semiconductor light emitting device and process for producing gallium nitride compound semiconductor |
| US6165812A (en) * | 1996-01-19 | 2000-12-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gallium nitride compound semiconductor light emitting device and process for producing gallium nitride compound semiconductor |
| JPH1027940A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザー装置 |
| US7193246B1 (en) | 1998-03-12 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US7402838B2 (en) | 1998-03-12 | 2008-07-22 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US7947994B2 (en) | 1998-03-12 | 2011-05-24 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| USRE46444E1 (en) | 1999-06-07 | 2017-06-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| USRE45672E1 (en) | 1999-06-07 | 2015-09-22 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| WO2000076004A1 (fr) * | 1999-06-07 | 2000-12-14 | Nichia Corporation | Dispositif a semiconducteur au nitrure |
| USRE42008E1 (en) | 1999-06-07 | 2010-12-28 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US6657234B1 (en) | 1999-06-07 | 2003-12-02 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US7646009B2 (en) | 2000-07-07 | 2010-01-12 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US9130121B2 (en) | 2000-07-07 | 2015-09-08 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US6838693B2 (en) | 2000-07-07 | 2005-01-04 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
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| US8309948B2 (en) | 2000-07-07 | 2012-11-13 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US7230263B2 (en) | 2001-04-12 | 2007-06-12 | Nichia Corporation | Gallium nitride compound semiconductor element |
| US7667226B2 (en) | 2001-11-05 | 2010-02-23 | Nichia Corporation | Semiconductor device |
| US7358522B2 (en) | 2001-11-05 | 2008-04-15 | Nichia Corporation | Semiconductor device |
| WO2005053042A1 (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-09 | Epivalley Co., Ltd. | Method for fabricating gan-based nitride layer |
| US7498244B2 (en) | 2003-11-28 | 2009-03-03 | Epivalley Co., Ltd. | Method for fabricating GaN-based nitride layer |
| WO2006121000A1 (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Rohm Co., Ltd. | 窒化物半導体素子およびその製法 |
| US7635872B2 (en) | 2006-03-31 | 2009-12-22 | Fujifilm Corporation | Semiconductor layer, process for forming the same, and semiconductor light emitting device |
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