JPH08167737A - ３族窒化物半導体発光装置 - Google Patents
３族窒化物半導体発光装置Info
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- JPH08167737A JPH08167737A JP33148594A JP33148594A JPH08167737A JP H08167737 A JPH08167737 A JP H08167737A JP 33148594 A JP33148594 A JP 33148594A JP 33148594 A JP33148594 A JP 33148594A JP H08167737 A JPH08167737 A JP H08167737A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】３族窒化物半導体をベースとした同一基板で多
色発光を可能とすること 【構成】サファイア基板１上に、順次、500 ÅのAlN の
バッファ層２、SiドープGaN の高キャリア濃度ｎ+ 層
３、Siドープの(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N の高キャリア濃
度ｎ+ 層４、Zn,Si ドープの(Alx1Ga1-x1)y1In1-y1N の
発光層５、Mgドープの(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N のｐ層６
が形成。ｎ+ 層３の上には、GaAsから成るバッファ層１
０、AlzGa1-zAsのｎ層１１、AlzGa1-zAsのｐ層１２が形
成。ｐ層６、ｎ+ 層３の上にNi電極７、電極８、ｐ層１
２の上にAuZn/Au 電極９が形成。
色発光を可能とすること 【構成】サファイア基板１上に、順次、500 ÅのAlN の
バッファ層２、SiドープGaN の高キャリア濃度ｎ+ 層
３、Siドープの(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N の高キャリア濃
度ｎ+ 層４、Zn,Si ドープの(Alx1Ga1-x1)y1In1-y1N の
発光層５、Mgドープの(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N のｐ層６
が形成。ｎ+ 層３の上には、GaAsから成るバッファ層１
０、AlzGa1-zAsのｎ層１１、AlzGa1-zAsのｐ層１２が形
成。ｐ層６、ｎ+ 層３の上にNi電極７、電極８、ｐ層１
２の上にAuZn/Au 電極９が形成。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３族窒化物半導体及び３
族砒化物半導体または３族燐化物半導体とを用いた発光
装置に関する。
族砒化物半導体または３族燐化物半導体とを用いた発光
装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、青色の発光ダイオードとしてAlGaIn
N 系の化合物半導体を用いたものが知られている。その
化合物半導体は直接遷移型であることから発光効率が高
いこと、光の３原色の１つである青色を発光色とするこ
と等から注目されている。
N 系の化合物半導体を用いたものが知られている。その
化合物半導体は直接遷移型であることから発光効率が高
いこと、光の３原色の１つである青色を発光色とするこ
と等から注目されている。
【０００３】最近、AlGaInN 系半導体においても、Mgを
ドープして電子線を照射したり、熱処理によりｐ型化で
きることが明らかになった。この結果、従来のｎ層と半
絶縁層（ｉ層）とを接合させたMIS 型に換えて、AlGaN
のｐ層と、ZnドープのInGaNの発光層と、AlGaN のｎ層
とを用いたダブルヘテロｐｎ接合を有する発光ダイオー
ドが提案されている。
ドープして電子線を照射したり、熱処理によりｐ型化で
きることが明らかになった。この結果、従来のｎ層と半
絶縁層（ｉ層）とを接合させたMIS 型に換えて、AlGaN
のｐ層と、ZnドープのInGaNの発光層と、AlGaN のｎ層
とを用いたダブルヘテロｐｎ接合を有する発光ダイオー
ドが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の３族
窒化物半導体から成る第１発光素子は、光の３原色の１
つである青色の発光が得られるので、その第１発光素子
と他の発光色の発光素子とを組み合わせて、多色発光の
発光装置を形成することが要望されている。
窒化物半導体から成る第１発光素子は、光の３原色の１
つである青色の発光が得られるので、その第１発光素子
と他の発光色の発光素子とを組み合わせて、多色発光の
発光装置を形成することが要望されている。
【０００５】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、３族窒化物半導体をベ
ースとした多色発光が可能な発光装置を提供することで
ある。
されたものであり、その目的は、３族窒化物半導体をベ
ースとした多色発光が可能な発光装置を提供することで
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、３族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0
を含む) から成る層を有する半導体素子と、３族窒化物
半導体の層の上にエピタキシャル成長により形成された
少なくとも３族砒化物半導体から成る層か、あるいは３
族燐化物半導体から成る層を有する１個もしくは複数の
半導体素子とを有することを特徴とする。
は、３族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0
を含む) から成る層を有する半導体素子と、３族窒化物
半導体の層の上にエピタキシャル成長により形成された
少なくとも３族砒化物半導体から成る層か、あるいは３
族燐化物半導体から成る層を有する１個もしくは複数の
半導体素子とを有することを特徴とする。
【０００７】請求項２の発明は、３族窒化物半導体(Alx
GaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) から成るｎ伝導型
を示すｎ層と、ｐ伝導型を示すｐ層とを有する第１発光
素子と、３族窒化物半導体の層の上にエピタキシャル成
長により形成された３族砒化物半導体または３族燐化物
半導体から成るｎ層と、ｐ層を有する第２発光素子とを
有することを特徴とする。
GaYIn1-X-YN;X=0,Y=0,X=Y=0 を含む) から成るｎ伝導型
を示すｎ層と、ｐ伝導型を示すｐ層とを有する第１発光
素子と、３族窒化物半導体の層の上にエピタキシャル成
長により形成された３族砒化物半導体または３族燐化物
半導体から成るｎ層と、ｐ層を有する第２発光素子とを
有することを特徴とする。
【０００８】又、請求項３に記載の発明は、第１発光素
子を、ｎ層と、ｐ層と、その間に介在する発光層が、狭
いバンドギャップの半導体を広いバンドギャップの半導
体で挟んだ構造のダブルヘテロ接合の３層構造を有した
ものとしたことを特徴とする。
子を、ｎ層と、ｐ層と、その間に介在する発光層が、狭
いバンドギャップの半導体を広いバンドギャップの半導
体で挟んだ構造のダブルヘテロ接合の３層構造を有した
ものとしたことを特徴とする。
【０００９】又、請求項４に記載の発明は、第２発光素
子を、GaAs、又は、AlGaAsで形成したことを特徴とす
る。
子を、GaAs、又は、AlGaAsで形成したことを特徴とす
る。
【００１０】又、請求項５に記載の発明は、第２発光素
子を、３族窒化物半導体の層の表面を砒化又は燐化した
後に形成したことを特徴とする。さらに、請求項６に記
載の発明は、第２発光素子と３族窒化物半導体との間
に、３族窒化物半導体を形成する元素と、第２発光素子
を形成する元素との化合物半導体からなるバッファ層を
形成したことを特徴とする。
子を、３族窒化物半導体の層の表面を砒化又は燐化した
後に形成したことを特徴とする。さらに、請求項６に記
載の発明は、第２発光素子と３族窒化物半導体との間
に、３族窒化物半導体を形成する元素と、第２発光素子
を形成する元素との化合物半導体からなるバッファ層を
形成したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用及び効果】上記のように、３族窒化物半導
体から成る半導体素子と、３族窒化物半導体上にエピタ
キシャル成長により形成された少なくとも３族砒化物半
導体から成る層か、あるいは、３族燐化物半導体から成
る層を有する１個又は複数の半導体素子とを設けたの
で、青色と、３族砒化物半導体または３族燐化物半導体
から得られる１色又は複数の色との組み合わせにより、
多色発光が可能な発光装置が得られる。又、３族窒化物
半導体から成る第１発光素子と、３族窒化物半導体から
成る層の上に３族砒化物半導体または３族燐化物半導体
から成る第１発光素子とを共通の３族窒化物半導体の基
板又は層に形成したので、青色と、３族砒化物半導体ま
たは３族燐化物半導体から得られる１色又は複数の色と
の組み合わせにより、多色発光が可能な発光装置が得ら
れる。又、第１発光素子と第２発光素子とは、共通基板
又は共通の層の上にエピタキシャル成長により形成され
ることから、多種類の発光素子チップを接合したり、多
種類の発光ダイオードを配列させる必要がないことか
ら、多色化された平面表示装置を得ることができる。
体から成る半導体素子と、３族窒化物半導体上にエピタ
キシャル成長により形成された少なくとも３族砒化物半
導体から成る層か、あるいは、３族燐化物半導体から成
る層を有する１個又は複数の半導体素子とを設けたの
で、青色と、３族砒化物半導体または３族燐化物半導体
から得られる１色又は複数の色との組み合わせにより、
多色発光が可能な発光装置が得られる。又、３族窒化物
半導体から成る第１発光素子と、３族窒化物半導体から
成る層の上に３族砒化物半導体または３族燐化物半導体
から成る第１発光素子とを共通の３族窒化物半導体の基
板又は層に形成したので、青色と、３族砒化物半導体ま
たは３族燐化物半導体から得られる１色又は複数の色と
の組み合わせにより、多色発光が可能な発光装置が得ら
れる。又、第１発光素子と第２発光素子とは、共通基板
又は共通の層の上にエピタキシャル成長により形成され
ることから、多種類の発光素子チップを接合したり、多
種類の発光ダイオードを配列させる必要がないことか
ら、多色化された平面表示装置を得ることができる。
【００１２】
【実施例】第１実施例 図１において、発光装置１００は、サファイア基板１を
有しており、そのサファイア基板１上に500 ÅのAlN の
バッファ層２が形成されている。そのバッファ層２の上
には、順に、膜厚約2.0 μｍ、電子濃度2 ×1018/cm3の
シリコンドープGaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層３、
膜厚約2.0 μｍ、電子濃度 2×1018/cm3のシリコンドー
プの(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N から成る高キャリア濃度ｎ
+ 層４、膜厚約0.5 μｍ、亜鉛(Zn)及びシリコンドープ
の(Alx1Ga1-x1)y1In1-y1N から成る発光層５、膜厚約1.
0 μｍ、ホール濃度2 ×1017/cm3のマグネシウムドープ
の(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N から成るｐ層６が形成されて
いる。そして、ｐ層６に接続するニッケルで形成された
電極７と高キャリア濃度ｎ+ 層４に接続するニッケルで
形成された電極８が形成されている。電極７、８、ｐ層
６、発光層５、ｎ層４とで第１発光素子が構成されてい
る。
有しており、そのサファイア基板１上に500 ÅのAlN の
バッファ層２が形成されている。そのバッファ層２の上
には、順に、膜厚約2.0 μｍ、電子濃度2 ×1018/cm3の
シリコンドープGaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層３、
膜厚約2.0 μｍ、電子濃度 2×1018/cm3のシリコンドー
プの(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N から成る高キャリア濃度ｎ
+ 層４、膜厚約0.5 μｍ、亜鉛(Zn)及びシリコンドープ
の(Alx1Ga1-x1)y1In1-y1N から成る発光層５、膜厚約1.
0 μｍ、ホール濃度2 ×1017/cm3のマグネシウムドープ
の(Alx2Ga1-x2)y2In1-y2N から成るｐ層６が形成されて
いる。そして、ｐ層６に接続するニッケルで形成された
電極７と高キャリア濃度ｎ+ 層４に接続するニッケルで
形成された電極８が形成されている。電極７、８、ｐ層
６、発光層５、ｎ層４とで第１発光素子が構成されてい
る。
【００１３】一方、高キャリア濃度ｎ+ 層３の上には、
GaAsから成る500 Åのバッファ層10、そのバッファ層10
の上に、膜厚約１μｍ、SiドープのAlzGa1-zAsから成る
ｎ層１１、そのｎ層１１の上に膜厚約１μｍ、Znドープ
のAlzGa1-zAsから成るｐ層１２、そのｐ層１２の上にNi
電極９が形成されている。電極９，８、ｐ層１２、ｎ層
１１とで第２発光素子が構成されている。
GaAsから成る500 Åのバッファ層10、そのバッファ層10
の上に、膜厚約１μｍ、SiドープのAlzGa1-zAsから成る
ｎ層１１、そのｎ層１１の上に膜厚約１μｍ、Znドープ
のAlzGa1-zAsから成るｐ層１２、そのｐ層１２の上にNi
電極９が形成されている。電極９，８、ｐ層１２、ｎ層
１１とで第２発光素子が構成されている。
【００１４】次に、この構造の発光装置１００の製造方
法について説明する。上記発光装置１００は、有機金属
化合物気相成長法( 以下「M0VPE 」と記す)による気相
成長により製造された。用いられたガスは、NH3 とキャ
リアガスH2又はN2とトリメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以
下「TMG 」と記す) とトリメチルアルミニウム(Al(CH3)
3)（以下「TMA」と記す) とトリメチルインジウム(In(C
H3)3)（以下「TMI 」と記す) とシラン(SiH4)とジエチ
ル亜鉛（以下「DEZ 」と記す) とアルシン(AsH3)とジメ
チル亜鉛（以下「DMZ 」と記す）である。
法について説明する。上記発光装置１００は、有機金属
化合物気相成長法( 以下「M0VPE 」と記す)による気相
成長により製造された。用いられたガスは、NH3 とキャ
リアガスH2又はN2とトリメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以
下「TMG 」と記す) とトリメチルアルミニウム(Al(CH3)
3)（以下「TMA」と記す) とトリメチルインジウム(In(C
H3)3)（以下「TMI 」と記す) とシラン(SiH4)とジエチ
ル亜鉛（以下「DEZ 」と記す) とアルシン(AsH3)とジメ
チル亜鉛（以下「DMZ 」と記す）である。
【００１５】まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄した
ａ面を主面とする単結晶のサファイア基板１をM0VPE 装
置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、常
圧でH2を流速2 liter/分で反応室に流しながら温度1100
℃でサファイア基板１を気相エッチングした。
ａ面を主面とする単結晶のサファイア基板１をM0VPE 装
置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、常
圧でH2を流速2 liter/分で反応室に流しながら温度1100
℃でサファイア基板１を気相エッチングした。
【００１６】次に、温度を 400℃まで低下させて、H2を
20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMA を 1.8×10-5
モル／分で供給してAlN のバッファ層２が約 500Åの厚
さに形成された。次に、サファイア基板１の温度を1150
℃に保持し、膜厚約2.2 μｍ、電子濃度 2×1018/cm3の
シリコンドープのGaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層３
を形成した。
20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMA を 1.8×10-5
モル／分で供給してAlN のバッファ層２が約 500Åの厚
さに形成された。次に、サファイア基板１の温度を1150
℃に保持し、膜厚約2.2 μｍ、電子濃度 2×1018/cm3の
シリコンドープのGaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層３
を形成した。
【００１７】以下、第１発光素子として、亜鉛(Zn)とシ
リコン(Si)を発光中心として発光ピーク波長を520nm に
設定した場合の発光層５（アクティブ層）及びクラッド
層４、６の組成比及び結晶成長条件の実施例を記す。上
記の高キャリア濃度ｎ+ 層３を形成した後、続いて、サ
ファイア基板１の温度を850 ℃に保持し、N2又はH2を10
liter／分、NH3 を 10liter／分、TMG を1.12×10-4モ
ル／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を0.1 ×10-4
モル／分、及び、シランを導入し、膜厚約0.5μｍ、濃
度1 ×1018/cm3のシリコンドープの(Al0.47Ga0.53)0.9I
n0.1N から成る高キャリア濃度ｎ+ 層４を形成した。
リコン(Si)を発光中心として発光ピーク波長を520nm に
設定した場合の発光層５（アクティブ層）及びクラッド
層４、６の組成比及び結晶成長条件の実施例を記す。上
記の高キャリア濃度ｎ+ 層３を形成した後、続いて、サ
ファイア基板１の温度を850 ℃に保持し、N2又はH2を10
liter／分、NH3 を 10liter／分、TMG を1.12×10-4モ
ル／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を0.1 ×10-4
モル／分、及び、シランを導入し、膜厚約0.5μｍ、濃
度1 ×1018/cm3のシリコンドープの(Al0.47Ga0.53)0.9I
n0.1N から成る高キャリア濃度ｎ+ 層４を形成した。
【００１８】続いて、温度を850 ℃に保持し、N2又はH2
を20 liter／分、NH3 を 10liter／分、TMG を1.53×10
-4モル／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を0.02×
10-4モル／分、及び、DEZ を6 ×10-7モル／分とシラン
を1 ×10-8モル／分導入し、膜厚約0.5 μｍの亜鉛(Zn)
とシリコン(Si)ドープの(Al0.3Ga0.7)0.94In0.06N から
成る発光層５を形成した。この発光層５における亜鉛(Z
n)の濃度は4 ×1019/cm3、シリコン(Si)の濃度は4 ×10
19/cm3である。
を20 liter／分、NH3 を 10liter／分、TMG を1.53×10
-4モル／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を0.02×
10-4モル／分、及び、DEZ を6 ×10-7モル／分とシラン
を1 ×10-8モル／分導入し、膜厚約0.5 μｍの亜鉛(Zn)
とシリコン(Si)ドープの(Al0.3Ga0.7)0.94In0.06N から
成る発光層５を形成した。この発光層５における亜鉛(Z
n)の濃度は4 ×1019/cm3、シリコン(Si)の濃度は4 ×10
19/cm3である。
【００１９】続いて、温度を1100℃に保持し、N2又はH2
を20 liter／分、NH3 を 10liter／分、TMG を1.12×10
-4モル／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を0.1 ×
10-4モル／分、及び、CP2Mg を2 ×10-4モル／分導入
し、膜厚約1.0 μｍのマグネシウム(Mg)ドープの(Al
0.47Ga0.53)0.9In0.1N から成るｐ層６を形成した。ｐ
層６のマグネシウムの濃度は1 ×1020/cm3である。この
状態では、ｐ層６は、まだ、抵抗率108 Ωcm以上の絶縁
体である。
を20 liter／分、NH3 を 10liter／分、TMG を1.12×10
-4モル／分、TMA を0.47×10-4モル／分、TMI を0.1 ×
10-4モル／分、及び、CP2Mg を2 ×10-4モル／分導入
し、膜厚約1.0 μｍのマグネシウム(Mg)ドープの(Al
0.47Ga0.53)0.9In0.1N から成るｐ層６を形成した。ｐ
層６のマグネシウムの濃度は1 ×1020/cm3である。この
状態では、ｐ層６は、まだ、抵抗率108 Ωcm以上の絶縁
体である。
【００２０】次に、反射電子線回折装置を用いて、ｐ層
６に一様に電子線を照射した。電子線の照射条件は、加
速電圧約10KV、資料電流1 μＡ、ビームの移動速度0.2m
m/sec 、ビーム径60μｍφ、真空度5.0 ×10-5Torrであ
る。この電子線の照射により、ｐ層６は、ホール濃度 2
×1017/cm3、抵抗率 2Ωcmのｐ伝導型半導体となった。
このようにして、多層構造のウエハが得られた。
６に一様に電子線を照射した。電子線の照射条件は、加
速電圧約10KV、資料電流1 μＡ、ビームの移動速度0.2m
m/sec 、ビーム径60μｍφ、真空度5.0 ×10-5Torrであ
る。この電子線の照射により、ｐ層６は、ホール濃度 2
×1017/cm3、抵抗率 2Ωcmのｐ伝導型半導体となった。
このようにして、多層構造のウエハが得られた。
【００２１】次に、第２発光素子の形成部分において、
ｐ層６、発光層５、ｎ層４をエッチングにより除去し
た。その後、基板温度400 ℃に保持し、TMG を1.12×10
-4モル／分、AsH3を5.6 ×10-3モル／分流してバッファ
層１０を形成した。次に、基板温度を700 ℃に上昇さ
せ、TMG を0.812 ×10-4モル／分、TMA を0.308 ×10-4
モル／分、AsH3を5.6 ×10-3モル／分、SiH4を1.0 ×10
-6モル／分流してｎ型のAl0.4Ga0.6Asから成るｎ層１１
を形成した。次に、TMG を0.812 ×10-4モル／分、TMA
を0.308 ×10-4モル／分、AsH3を5.6 ×10-4モル／分、
DMZ を 2×10-6モル／分流してｐ型のAl0.4Ga0.6Asから
成るｐ層１２を形成した。
ｐ層６、発光層５、ｎ層４をエッチングにより除去し
た。その後、基板温度400 ℃に保持し、TMG を1.12×10
-4モル／分、AsH3を5.6 ×10-3モル／分流してバッファ
層１０を形成した。次に、基板温度を700 ℃に上昇さ
せ、TMG を0.812 ×10-4モル／分、TMA を0.308 ×10-4
モル／分、AsH3を5.6 ×10-3モル／分、SiH4を1.0 ×10
-6モル／分流してｎ型のAl0.4Ga0.6Asから成るｎ層１１
を形成した。次に、TMG を0.812 ×10-4モル／分、TMA
を0.308 ×10-4モル／分、AsH3を5.6 ×10-4モル／分、
DMZ を 2×10-6モル／分流してｐ型のAl0.4Ga0.6Asから
成るｐ層１２を形成した。
【００２２】次に、ｐ層の上にAuZn/Au の電極９、ｐ層
６とｎ+ 層３の上にNiの電極７、電極８を形成して、Al
GaAsのｐｎ接合から成る第２発光素子を形成した。この
ようにして、第１発光素子では青色、第２発光素子では
赤色の発光が得られる。
６とｎ+ 層３の上にNiの電極７、電極８を形成して、Al
GaAsのｐｎ接合から成る第２発光素子を形成した。この
ようにして、第１発光素子では青色、第２発光素子では
赤色の発光が得られる。
【００２３】上記の実施例において、GaAsのバッファ層
１０に代えて、ｎ+ 層３の表面を砒素で表面処理した後
に、AlGaAsのｎ層１１、ｐ層１２を形成するようにして
も良い。
１０に代えて、ｎ+ 層３の表面を砒素で表面処理した後
に、AlGaAsのｎ層１１、ｐ層１２を形成するようにして
も良い。
【００２４】第２実施例 発光装置２００を図２に示すように構成しても良い。第
１実施例と同一機能を有する層には同一番号が付されて
いる。サファイア基板１の上にAlN から成るバッファ層
２、GaN から成るｎ+ 層３が形成されている。そのｎ+
層３の上には、第１発光素子として、(Al0.47Ga0.53)
0.9In0.1N から成る高キャリア濃度ｎ+ 層４、亜鉛(Zn)
とシリコン(Si)ドープの(Al0.3Ga0.7)0.94In0.06N から
成る発光層５、マグネシウム(Mg)ドープの(Al0.47Ga
0.53)0.9In0.1N から成るｐ層６が形成されている。発
光層５とｐ層６は窒素雰囲気中の熱処理によりｐ型化さ
れている。
１実施例と同一機能を有する層には同一番号が付されて
いる。サファイア基板１の上にAlN から成るバッファ層
２、GaN から成るｎ+ 層３が形成されている。そのｎ+
層３の上には、第１発光素子として、(Al0.47Ga0.53)
0.9In0.1N から成る高キャリア濃度ｎ+ 層４、亜鉛(Zn)
とシリコン(Si)ドープの(Al0.3Ga0.7)0.94In0.06N から
成る発光層５、マグネシウム(Mg)ドープの(Al0.47Ga
0.53)0.9In0.1N から成るｐ層６が形成されている。発
光層５とｐ層６は窒素雰囲気中の熱処理によりｐ型化さ
れている。
【００２５】又、ｐ層６の上には、第２発光素子とし
て、GaAsから成るバッファ層１０、ｎ型のAl0.4Ga0.6As
から成るｎ層１１、ｐ型のAl0.4Ga0.6Asから成るｐ層１
２が形成されている。そして、ｐ層１２にAuZn/Au の電
極９、ｎ層１１にNi/AuGe/Ni/Au の電極８ａ、ｐ層６と
ｎ+ 層３の上にNiの電極７、電極８ｂが形成されてい
る。このような構造によっても、３族窒化物半導体から
成る第１発光素子と、３族砒化物半導体から成る第２発
光素子とが同一の３族窒化物半導体層に形成された発光
装置が得られる。
て、GaAsから成るバッファ層１０、ｎ型のAl0.4Ga0.6As
から成るｎ層１１、ｐ型のAl0.4Ga0.6Asから成るｐ層１
２が形成されている。そして、ｐ層１２にAuZn/Au の電
極９、ｎ層１１にNi/AuGe/Ni/Au の電極８ａ、ｐ層６と
ｎ+ 層３の上にNiの電極７、電極８ｂが形成されてい
る。このような構造によっても、３族窒化物半導体から
成る第１発光素子と、３族砒化物半導体から成る第２発
光素子とが同一の３族窒化物半導体層に形成された発光
装置が得られる。
【００２６】尚、上記の実施例において、ｐ層６はGaN
、発光層５はGa0.94In0.06N 、ｎ層４はGaN でも良
い。又、上記実施例において、GaAsから成るバッファ層
にかえてGaP のバッファ層を用い、AlGaAsから成る層に
かえてGaP から成る層を用いることにより、３族窒化物
半導体層から成る第１発光素子と、３族燐化物半導体層
から成る第２発光素子を同一の３族窒化物半導体層に形
成してもよい。又、３族窒化物半導体層から成る層の上
に３族砒化物から成る層と３族燐化物から成る層を順
に、もしくは別々の部位に積層してもよい。
、発光層５はGa0.94In0.06N 、ｎ層４はGaN でも良
い。又、上記実施例において、GaAsから成るバッファ層
にかえてGaP のバッファ層を用い、AlGaAsから成る層に
かえてGaP から成る層を用いることにより、３族窒化物
半導体層から成る第１発光素子と、３族燐化物半導体層
から成る第２発光素子を同一の３族窒化物半導体層に形
成してもよい。又、３族窒化物半導体層から成る層の上
に３族砒化物から成る層と３族燐化物から成る層を順
に、もしくは別々の部位に積層してもよい。
【図１】本発明の具体的な第１実施例に係る発光装置の
構成を示した構成図。
構成を示した構成図。
【図２】本発明の第２実施例に係る発光装置の構成を示
した構成図。
した構成図。
１００，２００…発光装置 １…サファイア基板 ２…バッファ層 ３…高キャリア濃度ｎ+ 層 ４…高キャリア濃度ｎ+ 層 ５…発光層 ６…ｐ層 １０…バッファ層 １１…ｎ層 １２…ｐ層 ７，８，９…電極
フロントページの続き (72)発明者 小出 典克 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 小澤 隆弘 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 加地 徹 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 ３族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,
Y=0,X=Y=0 を含む) から成る層を有する半導体素子と、
３族窒化物半導体の層の上にエピタキシャル成長により
形成された少なくとも３族砒化物半導体から成る層か、
あるいは３族燐化物半導体から成る層を有する１個もし
くは複数の半導体素子とを有することを特徴とする半導
体装置。 - 【請求項２】 ３族窒化物半導体(AlxGaYIn1-X-YN;X=0,
Y=0,X=Y=0 を含む) から成るｎ伝導型を示すｎ層と、ｐ
伝導型を示すｐ層とを有する第１発光素子と、 ３族窒化物半導体の層の上にエピタキシャル成長により
形成された３族砒化物半導体又は３族燐化物半導体から
成るｎ層と、ｐ層を有する第２発光素子とを有すること
を特徴とする発光装置。 - 【請求項３】 前記第１発光素子は、ｎ層と、ｐ層と、
その間に介在する発光層が、狭いバンドギャップの半導
体を広いバンドギャップの半導体で挟んだ構造のダブル
ヘテロ接合で形成された３層構造を有することを特徴と
する請求項２に記載の発光装置。 - 【請求項４】 前記第２発光素子は、GaAs、又は、AlGa
Asから成ることを特徴とする請求項２又は請求項３に記
載の発光装置。 - 【請求項５】 前記第２発光素子は、前記３族窒化物半
導体の層の表面を砒化または燐化した後、形成された素
子であることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。 - 【請求項６】 前記第２発光素子と前記３族窒化物半導
体との間には、前記３族窒化物半導体を形成する元素
と、前記第２発光素子を形成する元素との化合物半導体
からなるバッファ層が形成されていることを特徴とする
請求項２に記載の発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33148594A JPH08167737A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | ３族窒化物半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33148594A JPH08167737A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | ３族窒化物半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08167737A true JPH08167737A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18244178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33148594A Pending JPH08167737A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | ３族窒化物半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08167737A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6620643B1 (en) | 1999-08-05 | 2003-09-16 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting device using group III nitride compound semiconductor |
| US6649943B2 (en) | 2001-06-07 | 2003-11-18 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light-emitting element |
| US6965126B2 (en) | 2001-06-13 | 2005-11-15 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting element |
| US7247884B2 (en) | 2001-06-08 | 2007-07-24 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light-emitting element |
| KR100850784B1 (ko) * | 2007-03-22 | 2008-08-06 | 한솔엘씨디 주식회사 | 이중 구조를 갖는 엘이디 및 그 엘이디의 구동장치 |
-
1994
- 1994-12-09 JP JP33148594A patent/JPH08167737A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6620643B1 (en) | 1999-08-05 | 2003-09-16 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting device using group III nitride compound semiconductor |
| US6649943B2 (en) | 2001-06-07 | 2003-11-18 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light-emitting element |
| US7247884B2 (en) | 2001-06-08 | 2007-07-24 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light-emitting element |
| US6965126B2 (en) | 2001-06-13 | 2005-11-15 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting element |
| KR100850784B1 (ko) * | 2007-03-22 | 2008-08-06 | 한솔엘씨디 주식회사 | 이중 구조를 갖는 엘이디 및 그 엘이디의 구동장치 |
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