JPH1032348A - ３族窒化物半導体発光素子の製造方法及びその装置 - Google Patents
３族窒化物半導体発光素子の製造方法及びその装置Info
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- JPH1032348A JPH1032348A JP20299796A JP20299796A JPH1032348A JP H1032348 A JPH1032348 A JP H1032348A JP 20299796 A JP20299796 A JP 20299796A JP 20299796 A JP20299796 A JP 20299796A JP H1032348 A JPH1032348 A JP H1032348A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発光層を結晶性の良い単一又は多重の量子井戸
構造とすること。 【解決手段】同一反応室に設けられた、第１温度に加熱
された第１加熱台２０ａと第２温度に加熱された第２加
熱台２０ｂとの間で成長基板１を移動させ、発光層のバ
リア層を形成する時には、成長基板を第１加熱台に移動
させてバリア層を成長させ、発光層の井戸層を形成する
時には成長基板を第２加熱台に移動させて井戸層を成長
させるようにした。よって、相対的に高い温度へ移行す
るまでの昇温時間と相対的に低い温度へ移行するまでの
降温時間とが必要でなくなるので、相対的に低い温度で
成長させた井戸層が、相対的に高い温度で成長させる必
要があるバリア層の成長温度にさらされる時間が短くて
済むので、井戸層の結晶性が向上する。よって、バンド
構造が急峻に変化する品質の良い量子井戸構造が得られ
る。
構造とすること。 【解決手段】同一反応室に設けられた、第１温度に加熱
された第１加熱台２０ａと第２温度に加熱された第２加
熱台２０ｂとの間で成長基板１を移動させ、発光層のバ
リア層を形成する時には、成長基板を第１加熱台に移動
させてバリア層を成長させ、発光層の井戸層を形成する
時には成長基板を第２加熱台に移動させて井戸層を成長
させるようにした。よって、相対的に高い温度へ移行す
るまでの昇温時間と相対的に低い温度へ移行するまでの
降温時間とが必要でなくなるので、相対的に低い温度で
成長させた井戸層が、相対的に高い温度で成長させる必
要があるバリア層の成長温度にさらされる時間が短くて
済むので、井戸層の結晶性が向上する。よって、バンド
構造が急峻に変化する品質の良い量子井戸構造が得られ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光層を単一又は
多重量子井戸構造とした発光素子の製造方法及びその装
置に関する。特に、発光素子の結晶性を向上させて、発
光効率を向上させるための製造方法及び装置に関する。
多重量子井戸構造とした発光素子の製造方法及びその装
置に関する。特に、発光素子の結晶性を向上させて、発
光効率を向上させるための製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、青色発光の得られるInGaN を用いた
半導体発光ダイオードが知られている。この青色発光の
発光ダイオードの輝度を向上させるために、本発明者ら
により、様々な改良が加えられている。そのうちの一つ
に、発光層をInGaN/GaN の量子井戸構造とすることが研
究されている。
半導体発光ダイオードが知られている。この青色発光の
発光ダイオードの輝度を向上させるために、本発明者ら
により、様々な改良が加えられている。そのうちの一つ
に、発光層をInGaN/GaN の量子井戸構造とすることが研
究されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構造の
量子井戸構造を製造する場合には、井戸層のInGaN とバ
リア層のGaN を成長させるのに、流すガスの種類だけを
瞬時に切り替えることで行っている。必要とする成長温
度は、バリア層のGaN の方が井戸層のInGaN よりも高
い。仮に、成長温度を変化させるとすると、バリア層の
GaN を成長させる温度までサセプタと共に昇温し、その
温度でGaN を成長させ、次に、InGaN を成長させる温度
まで降温して井戸層のInGaN を成長させる必要がある。
この時、InGaN の成長温度から昇温して、又、元の温度
に戻るまでの時間が長くかかり（通常、９０秒以上）、
既に成長させたInGaN 層がその成長温度よりも高い温度
に長くさられることになり、Inの拡散等が起こり、単結
晶のInGaN が得られず、良好な量子井戸構造が得られな
い。
量子井戸構造を製造する場合には、井戸層のInGaN とバ
リア層のGaN を成長させるのに、流すガスの種類だけを
瞬時に切り替えることで行っている。必要とする成長温
度は、バリア層のGaN の方が井戸層のInGaN よりも高
い。仮に、成長温度を変化させるとすると、バリア層の
GaN を成長させる温度までサセプタと共に昇温し、その
温度でGaN を成長させ、次に、InGaN を成長させる温度
まで降温して井戸層のInGaN を成長させる必要がある。
この時、InGaN の成長温度から昇温して、又、元の温度
に戻るまでの時間が長くかかり（通常、９０秒以上）、
既に成長させたInGaN 層がその成長温度よりも高い温度
に長くさられることになり、Inの拡散等が起こり、単結
晶のInGaN が得られず、良好な量子井戸構造が得られな
い。
【０００４】このような理由のために、井戸層とバリア
層とで成長温度を変化させずに、GaN の成長温度を、In
GaN の井戸層に悪影響を与えないように、低温のInGaN
の成長温度にしている。このため、バリア層のGaN の結
晶性が悪く、急峻に変化する単一又は多重量子井戸構造
は得られていない。この結果、発光効率が低く、得られ
る発光素子の発光輝度が低いという問題がある。
層とで成長温度を変化させずに、GaN の成長温度を、In
GaN の井戸層に悪影響を与えないように、低温のInGaN
の成長温度にしている。このため、バリア層のGaN の結
晶性が悪く、急峻に変化する単一又は多重量子井戸構造
は得られていない。この結果、発光効率が低く、得られ
る発光素子の発光輝度が低いという問題がある。
【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、発光層を結晶性の良い単
一又は多重の量子井戸構造とすることであり、その結果
として、発光素子の発光効率を向上させることである。
れたものであり、その目的は、発光層を結晶性の良い単
一又は多重の量子井戸構造とすることであり、その結果
として、発光素子の発光効率を向上させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、同一反応室に設けられた、第１温度に加熱された第
１加熱台と第２温度に加熱された第２加熱台との間で成
長基板を移動させ、発光層のバリア層を形成する時に
は、成長基板を第１加熱台に移動させてバリア層を成長
させ、発光層の井戸層を形成する時には成長基板を第２
加熱台に移動させて井戸層を成長させるようにしてい
る。よって、相対的に高い温度へ移行するまでの昇温時
間と相対的に低い温度へ移行するまでの降温時間とが必
要でなくなるので、相対的に低い温度で成長させた井戸
層が、相対的に高い温度で成長させる必要があるバリア
層の成長温度にさらされる時間が短くて済むので、井戸
層の結晶性が向上する。又、バリア層の成長温度は、本
来の良好な結晶を得るのに必要な温度とすることができ
るので、バリア層の結晶性も高くなる。よって、バンド
構造が急峻に変化する品質の良い量子井戸構造が得られ
る。
ば、同一反応室に設けられた、第１温度に加熱された第
１加熱台と第２温度に加熱された第２加熱台との間で成
長基板を移動させ、発光層のバリア層を形成する時に
は、成長基板を第１加熱台に移動させてバリア層を成長
させ、発光層の井戸層を形成する時には成長基板を第２
加熱台に移動させて井戸層を成長させるようにしてい
る。よって、相対的に高い温度へ移行するまでの昇温時
間と相対的に低い温度へ移行するまでの降温時間とが必
要でなくなるので、相対的に低い温度で成長させた井戸
層が、相対的に高い温度で成長させる必要があるバリア
層の成長温度にさらされる時間が短くて済むので、井戸
層の結晶性が向上する。又、バリア層の成長温度は、本
来の良好な結晶を得るのに必要な温度とすることができ
るので、バリア層の結晶性も高くなる。よって、バンド
構造が急峻に変化する品質の良い量子井戸構造が得られ
る。
【０００７】又、請求項２の発明によれば、第１加熱台
へのガス流と第２加熱台へのガス流とは独立して制御で
きるために、それぞれのガス流を形成しておき、成長基
板を第１加熱台と第２加熱台との間で移動させること
で、直ちに、バリア層と井戸層とを成長させることがで
きる。よって、井戸層の形成後、第１加熱台において、
直ちに、バリア層の成長温度でバリア層を形成すること
ができるので、井戸層の表面は高温にさらされる瞬間に
バリア層の膜が形成されることになり、井戸層がバリア
層の成長温度の高温から保護されることにもなる。
へのガス流と第２加熱台へのガス流とは独立して制御で
きるために、それぞれのガス流を形成しておき、成長基
板を第１加熱台と第２加熱台との間で移動させること
で、直ちに、バリア層と井戸層とを成長させることがで
きる。よって、井戸層の形成後、第１加熱台において、
直ちに、バリア層の成長温度でバリア層を形成すること
ができるので、井戸層の表面は高温にさらされる瞬間に
バリア層の膜が形成されることになり、井戸層がバリア
層の成長温度の高温から保護されることにもなる。
【０００８】又、請求項３の発明によれば、バリア層を
(Inx1Ga1-x1)y1Al1-y1N(0 ≦x1≦1,0 ≦y1≦1)、井戸層
を(Inx2Ga1-x2)y2Al1-y2N(0 ≦x2≦1,0 ≦y2≦1)とし、
バリア層の成長温度が井戸層の成長温度よりも高くする
ことで、高発光効率の青色、緑色の発光素子を得ること
ができる。
(Inx1Ga1-x1)y1Al1-y1N(0 ≦x1≦1,0 ≦y1≦1)、井戸層
を(Inx2Ga1-x2)y2Al1-y2N(0 ≦x2≦1,0 ≦y2≦1)とし、
バリア層の成長温度が井戸層の成長温度よりも高くする
ことで、高発光効率の青色、緑色の発光素子を得ること
ができる。
【０００９】又、請求項４の発明によれば、バリア層は
Alx3Ga1-x3N(0 ≦x3≦1)、井戸層はInx4Ga1-x4N(0 ≦x4
≦1)とすることで、請求項５の発明では、バリア層をGa
N(、井戸層はInx4Ga1-x4N(0 ≦x4≦1)とすることで、同
様に、高発光効率の青色、緑色の発光素子を得ることが
できる。
Alx3Ga1-x3N(0 ≦x3≦1)、井戸層はInx4Ga1-x4N(0 ≦x4
≦1)とすることで、請求項５の発明では、バリア層をGa
N(、井戸層はInx4Ga1-x4N(0 ≦x4≦1)とすることで、同
様に、高発光効率の青色、緑色の発光素子を得ることが
できる。
【００１０】請求項７の発明では、同一の反応室におい
て、第１温度に加熱できる第１加熱台と、第２温度に加
熱できる第２加熱台とを設け、成長基板を第１加熱台と
第２加熱台との間で移動可能とする移動手段を設けたの
で、上記のように、温度の急激な変化が可能となり、バ
リア層を直ちに井戸層の上に形成することができる。よ
って、井戸層が高温にさらされる時間が短くなり、高品
質の量子井戸構造を得ることができる。
て、第１温度に加熱できる第１加熱台と、第２温度に加
熱できる第２加熱台とを設け、成長基板を第１加熱台と
第２加熱台との間で移動可能とする移動手段を設けたの
で、上記のように、温度の急激な変化が可能となり、バ
リア層を直ちに井戸層の上に形成することができる。よ
って、井戸層が高温にさらされる時間が短くなり、高品
質の量子井戸構造を得ることができる。
【００１１】又、請求項８の発明では、第１加熱台への
ガス流と第２加熱台へのガス流とは独立して制御できる
ために、請求項２の方法発明と同様な理由により、高品
質の量子井戸構造を得ることができる。
ガス流と第２加熱台へのガス流とは独立して制御できる
ために、請求項２の方法発明と同様な理由により、高品
質の量子井戸構造を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。なお本発明は下記実施例に限定され
るものではない。図１は本願実施例の発光素子100 全体
図を示す。発光素子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0.05μｍのAlN バッフ
ァ層２が形成されている。
基づいて説明する。なお本発明は下記実施例に限定され
るものではない。図１は本願実施例の発光素子100 全体
図を示す。発光素子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0.05μｍのAlN バッフ
ァ層２が形成されている。
【００１３】そのバッファ層２の上には、順に、膜厚約
4.0 μｍ、電子濃度2 ×1018/cm3のシリコン(Si)ドープ
GaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層３、膜厚約0.5 μｍ
の電子濃度5 ×1017/cm3のシリコン(Si)ドープのGaN か
ら成るｎ層４、全膜厚約65nmのInGaN/GaN の多重量子井
戸構造から成る発光層５、膜厚約10ｎｍ，ホール濃度2
×1017/cm3, マグネシウム（Mg) 濃度 5×1019/cm3ドー
プのAl0.08Ga0.92N から成るｐ伝導型のクラッド層７
１、膜厚約35ｎｍ，ホール濃度 3×1017/cm3のマグネシ
ウム（Mg) 濃度 5×1019/cm3ドープのGaN から成る第１
コンタクト層７２、膜厚約5 ｎｍ，ホール濃度 6×1017
/cm3のマグネシウム（Mg) 濃度 1×1020/cm3ドープのGa
N から成るｐ+ の第２コンタクト層７３が形成されてい
る。そして、第２コンタクト層７３の上面全体にNi/Au
の２重層からなる透明電極９が形成されその透明電極９
の隅の部分にNi/Au の２重層からなるボンディングのた
めのパッド９０が形成されている。又、ｎ+ 層３上には
Alから成る電極８が形成されている。
4.0 μｍ、電子濃度2 ×1018/cm3のシリコン(Si)ドープ
GaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層３、膜厚約0.5 μｍ
の電子濃度5 ×1017/cm3のシリコン(Si)ドープのGaN か
ら成るｎ層４、全膜厚約65nmのInGaN/GaN の多重量子井
戸構造から成る発光層５、膜厚約10ｎｍ，ホール濃度2
×1017/cm3, マグネシウム（Mg) 濃度 5×1019/cm3ドー
プのAl0.08Ga0.92N から成るｐ伝導型のクラッド層７
１、膜厚約35ｎｍ，ホール濃度 3×1017/cm3のマグネシ
ウム（Mg) 濃度 5×1019/cm3ドープのGaN から成る第１
コンタクト層７２、膜厚約5 ｎｍ，ホール濃度 6×1017
/cm3のマグネシウム（Mg) 濃度 1×1020/cm3ドープのGa
N から成るｐ+ の第２コンタクト層７３が形成されてい
る。そして、第２コンタクト層７３の上面全体にNi/Au
の２重層からなる透明電極９が形成されその透明電極９
の隅の部分にNi/Au の２重層からなるボンディングのた
めのパッド９０が形成されている。又、ｎ+ 層３上には
Alから成る電極８が形成されている。
【００１４】発光層５は、図２に示すように、GaN から
成る厚さ5nm のバリア層５１１とIn0.68Ga0.32N から成
る厚さ5nm の井戸層５１２で構成された７周期で全体の
厚さ65nmの多重量子井戸構造で構成されている。
成る厚さ5nm のバリア層５１１とIn0.68Ga0.32N から成
る厚さ5nm の井戸層５１２で構成された７周期で全体の
厚さ65nmの多重量子井戸構造で構成されている。
【００１５】上記の構造の素子は、図３に示す構造の気
相成長装置において製造された。次に、この気相成長装
置の構造について、図３、図４を参照して説明する。図
３において、石英管１０はその左端でＯリング１５でシ
ールされてフランジ１４に当接し、緩衝材３８と固定具
３９を用い、ボルト４６，４７とナット４８，４９等に
より数箇所にてフランジ１４に固定されている。又、石
英管１０の右端はＯリング４０でシールされてフランジ
２７に螺子締固定具４１，４２により固定されている。
相成長装置において製造された。次に、この気相成長装
置の構造について、図３、図４を参照して説明する。図
３において、石英管１０はその左端でＯリング１５でシ
ールされてフランジ１４に当接し、緩衝材３８と固定具
３９を用い、ボルト４６，４７とナット４８，４９等に
より数箇所にてフランジ１４に固定されている。又、石
英管１０の右端はＯリング４０でシールされてフランジ
２７に螺子締固定具４１，４２により固定されている。
【００１６】石英管１０で囲われた内室１１には、反応
ガスを導く導入管であるライナー管１２が配設されてい
る。そのライナー管１２のガス流入口では、図４に示す
ように２本のライナー管１２ａ、１２ｂに分岐してい
る。そのライナー管１２のガス流入口側の一端１３はフ
ランジ１４に固設された保持プレート１７で保持され、
その他端１６の底部１８は保持脚１９で石英管１０に保
持されている。そして、ライナー管１２は−Ｚ方向に傾
斜している。
ガスを導く導入管であるライナー管１２が配設されてい
る。そのライナー管１２のガス流入口では、図４に示す
ように２本のライナー管１２ａ、１２ｂに分岐してい
る。そのライナー管１２のガス流入口側の一端１３はフ
ランジ１４に固設された保持プレート１７で保持され、
その他端１６の底部１８は保持脚１９で石英管１０に保
持されている。そして、ライナー管１２は−Ｚ方向に傾
斜している。
【００１７】ライナー管１２は図４に示すように、上か
ら見て、ガスの流入口に近い側では、２本のライナー管
１２ａ、１２ｂに分岐している。石英管１０の長軸（Ｘ
軸）に垂直なライナー管１２の断面は、図５〜図８に示
すように、Ｘ軸方向での位置によって異なり、その平面
形状は図４図に示すように下流側に進行するにつれ拡大
されている。即ち、反応ガスはＸ軸方向に流れるが、ラ
イナー管１２の断面は、ガス流の上流側では図５に示す
ように円形であり、下流側（Ｘ軸正方向）に進むに従っ
て、Ｙ軸方向を長軸とし、長軸方向に拡大され、短軸方
向に縮小された楕円形状となり、第１加熱台２０ａと第
２加熱台２０ｂを載置するやや上流側のＡ位置では図７
に示すように上下方向（Ｚ軸）方向に薄くＹ軸方向に長
い偏平楕円形状となっている。このＡ位置がライナー管
１２の絞り部を構成している。その絞り部から吹出され
る反応ガスはサファイア基板１に対して 2〜45度の範囲
で入射している。特に、反応ガスのサファイア基板１に
対する入射角は、成長速度及び均一な流れを考慮して 5
〜10度の範囲が好ましい。
ら見て、ガスの流入口に近い側では、２本のライナー管
１２ａ、１２ｂに分岐している。石英管１０の長軸（Ｘ
軸）に垂直なライナー管１２の断面は、図５〜図８に示
すように、Ｘ軸方向での位置によって異なり、その平面
形状は図４図に示すように下流側に進行するにつれ拡大
されている。即ち、反応ガスはＸ軸方向に流れるが、ラ
イナー管１２の断面は、ガス流の上流側では図５に示す
ように円形であり、下流側（Ｘ軸正方向）に進むに従っ
て、Ｙ軸方向を長軸とし、長軸方向に拡大され、短軸方
向に縮小された楕円形状となり、第１加熱台２０ａと第
２加熱台２０ｂを載置するやや上流側のＡ位置では図７
に示すように上下方向（Ｚ軸）方向に薄くＹ軸方向に長
い偏平楕円形状となっている。このＡ位置がライナー管
１２の絞り部を構成している。その絞り部から吹出され
る反応ガスはサファイア基板１に対して 2〜45度の範囲
で入射している。特に、反応ガスのサファイア基板１に
対する入射角は、成長速度及び均一な流れを考慮して 5
〜10度の範囲が好ましい。
【００１８】ライナー管１２の下流側には、第１加熱台
２０ａ、第２加熱台２０ｂを載置するＸ軸に垂直な断面
形状が長方形の試料載置室２１が一体的に連設されてい
る。その試料載置室２１に第１加熱台２０ａ、第２加熱
台２０ｂが収納される。その第１加熱台２０ａ、第２加
熱台２０ｂはＸ軸に垂直な断面は長方形であり、その上
面２３は水平である。その第１加熱台２０ａ、第２加熱
台２０ｂの上に、サファイア基板１を載置したスライド
テーブル５０が配設される。このスライドテーブル５０
には連結棒５１が接続されており、その連結棒５１はシ
ール型の軸受８３で摺動自在に支持されて、石英管１０
の外部に突出している。この連結棒５１を摺動させるこ
とで、スライドテーブル５０を第１加熱台２０ａと第２
加熱台２０ｂとの間で相互に移動させることができる。
２０ａ、第２加熱台２０ｂを載置するＸ軸に垂直な断面
形状が長方形の試料載置室２１が一体的に連設されてい
る。その試料載置室２１に第１加熱台２０ａ、第２加熱
台２０ｂが収納される。その第１加熱台２０ａ、第２加
熱台２０ｂはＸ軸に垂直な断面は長方形であり、その上
面２３は水平である。その第１加熱台２０ａ、第２加熱
台２０ｂの上に、サファイア基板１を載置したスライド
テーブル５０が配設される。このスライドテーブル５０
には連結棒５１が接続されており、その連結棒５１はシ
ール型の軸受８３で摺動自在に支持されて、石英管１０
の外部に突出している。この連結棒５１を摺動させるこ
とで、スライドテーブル５０を第１加熱台２０ａと第２
加熱台２０ｂとの間で相互に移動させることができる。
【００１９】又、ライナー管１２ａの上流側には、第１
ガス管２８ａと第２ガス管２９ｂとが開口している。第
１ガス管２８ａは第２ガス管２９ａの内部にあり、それ
らの両管２８ａ，２９ａは同軸状に２重管構造をしてい
る。第１ガス管２８ａの第２ガス管２９ａから突出した
部分の周辺部には多数の穴３０ａが開けられており、又
第２ガス管２９ａにも多数の穴３０ａが開けられてい
る。そして、第１ガス管２８ａにより導入された反応ガ
スはライナー管１２ａ内へ吹出し、その場所で、第２ガ
ス管２９ａにより導入されたガスと初めて混合される。
ライナー管１２ｂに関しても、同様に第１ガス管２８
ｂ、第２ガス管２９ｂ、穴３０ｂが形成されている。
ガス管２８ａと第２ガス管２９ｂとが開口している。第
１ガス管２８ａは第２ガス管２９ａの内部にあり、それ
らの両管２８ａ，２９ａは同軸状に２重管構造をしてい
る。第１ガス管２８ａの第２ガス管２９ａから突出した
部分の周辺部には多数の穴３０ａが開けられており、又
第２ガス管２９ａにも多数の穴３０ａが開けられてい
る。そして、第１ガス管２８ａにより導入された反応ガ
スはライナー管１２ａ内へ吹出し、その場所で、第２ガ
ス管２９ａにより導入されたガスと初めて混合される。
ライナー管１２ｂに関しても、同様に第１ガス管２８
ｂ、第２ガス管２９ｂ、穴３０ｂが形成されている。
【００２０】その第１ガス管２８ａは第１マニホールド
３１ａに接続され、第２ガス管２９ａは第２マニホール
ド３２ａに接続されている。そして、第１マニホールド
３１ａにはキャリアガス（H2,N2 ）の供給系統Ｉと、ト
リメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以下「TMG 」と記す) の
供給系統Ｊと、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)（以
下「TMA 」と記す) の供給系統Ｋと、シラン(SiH4)の供
給系統Ｌと、シクロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C5
H5)2)(以下「CP2Mg 」と記す）の供給系統Ｍとが接続さ
れている。そして、第２マニホールド３２にはNH3 の供
給系統Ｈとキャリアガスの供給系統Ｉとが接続されてい
る。
３１ａに接続され、第２ガス管２９ａは第２マニホール
ド３２ａに接続されている。そして、第１マニホールド
３１ａにはキャリアガス（H2,N2 ）の供給系統Ｉと、ト
リメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以下「TMG 」と記す) の
供給系統Ｊと、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)（以
下「TMA 」と記す) の供給系統Ｋと、シラン(SiH4)の供
給系統Ｌと、シクロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C5
H5)2)(以下「CP2Mg 」と記す）の供給系統Ｍとが接続さ
れている。そして、第２マニホールド３２にはNH3 の供
給系統Ｈとキャリアガスの供給系統Ｉとが接続されてい
る。
【００２１】同様に、第１ガス管２８ｂ、第２ガス管２
９ｂについても、第１マニホールド、第２マホールド
（図示略）に接続されており、第１マニホールドにはキ
ャリアガス（H2,N2 ）の供給系統Ｉと、トリメチルガリ
ウム(Ga(CH3)3)（以下「TMG 」と記す) の供給系統Ｊ
と、トリメチルガリウムトリメチルインジウム(In(CH3)
3)（以下「TMI 」と記す) の供給系統とが接続されてい
る。そして、第２マニホールドにはNH3 の供給系統Ｈと
キャリアガスの供給系統Ｉとが接続されている。
９ｂについても、第１マニホールド、第２マホールド
（図示略）に接続されており、第１マニホールドにはキ
ャリアガス（H2,N2 ）の供給系統Ｉと、トリメチルガリ
ウム(Ga(CH3)3)（以下「TMG 」と記す) の供給系統Ｊ
と、トリメチルガリウムトリメチルインジウム(In(CH3)
3)（以下「TMI 」と記す) の供給系統とが接続されてい
る。そして、第２マニホールドにはNH3 の供給系統Ｈと
キャリアガスの供給系統Ｉとが接続されている。
【００２２】又、石英管１０の外周部には冷却水を循環
させる冷却管３３が形成され、その外周部には高周波電
界を印加するための高周波コイル３４が配設されてい
る。この高周波コイル３４は、第１加熱台２０ａと第２
加熱台２０ｂの加熱温度を独立して変化させることがで
きる。又、ライナー管１２ａはフランジ１４を介して外
部管３５ａと接続されており、その外部管３５ａからは
キャリアガスが導入されるようになっている。ライナー
管１２ｂについても同様である。又、試料載置室２１に
は、側方から導入管３６がフランジ１４を通過して外部
から伸びており、その導入管３６内に試料の温度を測定
する熱電対４３とその導線４４，４５が配設されてお
り、試料温度を外部から測定できるように構成されてい
る。
させる冷却管３３が形成され、その外周部には高周波電
界を印加するための高周波コイル３４が配設されてい
る。この高周波コイル３４は、第１加熱台２０ａと第２
加熱台２０ｂの加熱温度を独立して変化させることがで
きる。又、ライナー管１２ａはフランジ１４を介して外
部管３５ａと接続されており、その外部管３５ａからは
キャリアガスが導入されるようになっている。ライナー
管１２ｂについても同様である。又、試料載置室２１に
は、側方から導入管３６がフランジ１４を通過して外部
から伸びており、その導入管３６内に試料の温度を測定
する熱電対４３とその導線４４，４５が配設されてお
り、試料温度を外部から測定できるように構成されてい
る。
【００２３】このような装置構成により、第１ガス管２
８ａで導かれたとTMG と、必要によりTMA と、必要によ
りシラン又はCP2Mg とH2との混合ガスと、第２ガス管２
９ａで導かれたNH3 とH2との混合ガスがそれらの管の出
口付近で混合され、その混合反応ガスはライナー管１２
ａにより試料載置室２１の第１加熱台２０ａへ導かれ、
サファイア基板１とライナー管１２ａの上部管壁２４と
の間で形成された間隙を通過する。この時、サファイア
基板１上の反応ガスの流れは、Ａ位置における絞り部の
作用によりＹ方向に均一化され、サファイア基板１を覆
う上部管壁２４による案内部の作用により、Ｘ方向にも
均一化された層流となる。この結果、基板上での場所依
存性の少ない良質な結晶が成長する。これらの系統によ
り、GaN又は、AlxGa1-xN を得ることができ、必要によ
り、Si又はMgが添加された半導体層を得ることができ
る。
８ａで導かれたとTMG と、必要によりTMA と、必要によ
りシラン又はCP2Mg とH2との混合ガスと、第２ガス管２
９ａで導かれたNH3 とH2との混合ガスがそれらの管の出
口付近で混合され、その混合反応ガスはライナー管１２
ａにより試料載置室２１の第１加熱台２０ａへ導かれ、
サファイア基板１とライナー管１２ａの上部管壁２４と
の間で形成された間隙を通過する。この時、サファイア
基板１上の反応ガスの流れは、Ａ位置における絞り部の
作用によりＹ方向に均一化され、サファイア基板１を覆
う上部管壁２４による案内部の作用により、Ｘ方向にも
均一化された層流となる。この結果、基板上での場所依
存性の少ない良質な結晶が成長する。これらの系統によ
り、GaN又は、AlxGa1-xN を得ることができ、必要によ
り、Si又はMgが添加された半導体層を得ることができ
る。
【００２４】同様に、第１ガス管２８ｂで導かれたとTM
G とTMI とH2との混合ガスと、第２ガス管２９ｂで導か
れたNH3 とH2との混合ガスがそれらの管の出口付近で混
合され、その混合反応ガスはライナー管１２ｂにより試
料載置室２１の第２加熱台２０ｂへ導かれ、サファイア
基板１とライナー管１２ｂの上部管壁２４との間で形成
された間隙を通過する。この時、サファイア基板１上の
反応ガスの流れは、Ａ位置における絞り部の作用により
Ｙ方向に均一化され、サファイア基板１を覆う上部管壁
２４による案内部の作用により、Ｘ方向にも均一化され
た層流となる。この結果、基板上での場所依存性の少な
い良質な結晶が成長する。これらの系統により、InxGa
1-xN を得ることができる。
G とTMI とH2との混合ガスと、第２ガス管２９ｂで導か
れたNH3 とH2との混合ガスがそれらの管の出口付近で混
合され、その混合反応ガスはライナー管１２ｂにより試
料載置室２１の第２加熱台２０ｂへ導かれ、サファイア
基板１とライナー管１２ｂの上部管壁２４との間で形成
された間隙を通過する。この時、サファイア基板１上の
反応ガスの流れは、Ａ位置における絞り部の作用により
Ｙ方向に均一化され、サファイア基板１を覆う上部管壁
２４による案内部の作用により、Ｘ方向にも均一化され
た層流となる。この結果、基板上での場所依存性の少な
い良質な結晶が成長する。これらの系統により、InxGa
1-xN を得ることができる。
【００２５】次に、上記の製造装置を用いて、半導体素
子を製造する方法について説明する。まず、有機洗浄及
び熱処理により洗浄したａ面を主面とし、単結晶のサフ
ァイア基板１をM0VPE 装置の反応室２１内のスライドテ
ーブル５０の上に載置し、スライドテーブル５０の位置
をサファイア基板１が第１加熱台２０ａの上に来るよう
に、連結棒５１を移動させて調整した。次に、ライナー
管１２ａの系統から必要なガスを流した。常圧でH2を流
速2 liter/分で約30分間反応室に流しながら温度1100℃
でサファイア基板１をベーキングした。
子を製造する方法について説明する。まず、有機洗浄及
び熱処理により洗浄したａ面を主面とし、単結晶のサフ
ァイア基板１をM0VPE 装置の反応室２１内のスライドテ
ーブル５０の上に載置し、スライドテーブル５０の位置
をサファイア基板１が第１加熱台２０ａの上に来るよう
に、連結棒５１を移動させて調整した。次に、ライナー
管１２ａの系統から必要なガスを流した。常圧でH2を流
速2 liter/分で約30分間反応室に流しながら温度1100℃
でサファイア基板１をベーキングした。
【００２６】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／分で約90秒間供給してAlN のバッファ層２を約0.
05μｍの厚さに形成した。次に、サファイア基板１の温
度を1150℃に保持し、H2を20liter／分、NH3 を10 lite
r／分、TMG を 1.7×10-4モル／分、H2ガスにより0.86p
pm に希釈されたシランを20×10-8モル／分で40分導入
し、膜厚約4.0 μｍ、電子濃度 1×1018/cm3、シリコン
濃度 4×1018/cm3のシリコン(Si)ドープ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／分で約90秒間供給してAlN のバッファ層２を約0.
05μｍの厚さに形成した。次に、サファイア基板１の温
度を1150℃に保持し、H2を20liter／分、NH3 を10 lite
r／分、TMG を 1.7×10-4モル／分、H2ガスにより0.86p
pm に希釈されたシランを20×10-8モル／分で40分導入
し、膜厚約4.0 μｍ、電子濃度 1×1018/cm3、シリコン
濃度 4×1018/cm3のシリコン(Si)ドープGaN から成る高
キャリア濃度ｎ+ 層３を形成した。
【００２７】上記の高キャリア濃度ｎ+ 層３を形成した
後、続いて温度を1100°C に保持し、H2を20 liter／
分、NH3 を10 liter／分、TMG を 1.7×10-4モル／分、
H2ガスにより0.86ppm に希釈されたシランを10×10-9モ
ル／分で 5分導入し、膜厚約0.5 μｍ、電子濃度 5×10
17/cm3、シリコン濃度 1×1018/cm3のシリコン(Si)ドー
プGaN から成るｎ層４を形成した。
後、続いて温度を1100°C に保持し、H2を20 liter／
分、NH3 を10 liter／分、TMG を 1.7×10-4モル／分、
H2ガスにより0.86ppm に希釈されたシランを10×10-9モ
ル／分で 5分導入し、膜厚約0.5 μｍ、電子濃度 5×10
17/cm3、シリコン濃度 1×1018/cm3のシリコン(Si)ドー
プGaN から成るｎ層４を形成した。
【００２８】その後、第１加熱台２０ａの温度を890 ℃
に、第２加熱台２０ｂの温度を700℃に調整した。ライ
ナー管２０ａからは、N2又はH2を10 liter／分、NH3 を
20 liter／分、TMG を3.7 ×10-6モル／分で供給し、ラ
イナー管２０ｂから、N2又はH2を10 liter／分、NH3 を
20 liter／分、TMG を3.7 ×10-6モル／分、TMI を8.8
×10-6モル／分の割合で供給した。
に、第２加熱台２０ｂの温度を700℃に調整した。ライ
ナー管２０ａからは、N2又はH2を10 liter／分、NH3 を
20 liter／分、TMG を3.7 ×10-6モル／分で供給し、ラ
イナー管２０ｂから、N2又はH2を10 liter／分、NH3 を
20 liter／分、TMG を3.7 ×10-6モル／分、TMI を8.8
×10-6モル／分の割合で供給した。
【００２９】そして、第１加熱台２０ａの上に、基板１
を1.5 分間保持することで、膜厚約35 ÅのGaN から成
るバリア層５１１を形成した。次に、バリア層５１１の
成長が終了した時点で、直ちに、連結棒５１を操作し
て、スライドテーブル５１を第２加熱台２０ｂの上に移
動させた。その後、基板１を第２加熱台２０ｂの上で、
1.5 分間保持することで、膜厚約35ÅのIn0.68Ga0.32N
から成る井戸層５１２を形成した。このような手順の繰
り返しにより、図２に示すように、バリア層５１１と井
戸層５１２とを交互に、７層と６層だけ積層して、全厚
45nmの多重量子井戸構造の発光層５を形成した。
を1.5 分間保持することで、膜厚約35 ÅのGaN から成
るバリア層５１１を形成した。次に、バリア層５１１の
成長が終了した時点で、直ちに、連結棒５１を操作し
て、スライドテーブル５１を第２加熱台２０ｂの上に移
動させた。その後、基板１を第２加熱台２０ｂの上で、
1.5 分間保持することで、膜厚約35ÅのIn0.68Ga0.32N
から成る井戸層５１２を形成した。このような手順の繰
り返しにより、図２に示すように、バリア層５１１と井
戸層５１２とを交互に、７層と６層だけ積層して、全厚
45nmの多重量子井戸構造の発光層５を形成した。
【００３０】そして、ライナー管２０ｂからのガスの供
給を停止して、基板１を第１加熱台２０ａの上に位置決
めした状態で、第１加熱台２０ａの温度を1100℃に保持
し、N2又はH2を20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TM
G を0.5 ×10-4モル／分、TMA を0.47×10-5モル／分、
及び、CP2Mg を2 ×10-7モル／分で２分間導入し、膜厚
約10ｎｍのマグネシウム(Mg)ドープのAl0.08Ga0.92N か
ら成るクラッド層７１を形成した。クラッド層７１のマ
グネシウム濃度は 5×1019/cm3である。この状態では、
クラッド層７１は、まだ、抵抗率108 Ωcm以上の絶縁体
である。
給を停止して、基板１を第１加熱台２０ａの上に位置決
めした状態で、第１加熱台２０ａの温度を1100℃に保持
し、N2又はH2を20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TM
G を0.5 ×10-4モル／分、TMA を0.47×10-5モル／分、
及び、CP2Mg を2 ×10-7モル／分で２分間導入し、膜厚
約10ｎｍのマグネシウム(Mg)ドープのAl0.08Ga0.92N か
ら成るクラッド層７１を形成した。クラッド層７１のマ
グネシウム濃度は 5×1019/cm3である。この状態では、
クラッド層７１は、まだ、抵抗率108 Ωcm以上の絶縁体
である。
【００３１】次に、温度を1100℃に保持し、N2又はH2を
20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を0.5 ×10-4
モル／分、及び、CP2Mg を 2×10-8モル／分で４分間導
入し、膜厚約35ｎｍのマグネシウム(Mg)ドープのGaN か
ら成る第１コンタクト層７２を形成した。第１コンタク
ト層７２のマグネシウム濃度は 5×1019/cm3である。こ
の状態では、第１コンタクト層７２は、まだ、抵抗率10
8 Ωcm以上の絶縁体である。
20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を0.5 ×10-4
モル／分、及び、CP2Mg を 2×10-8モル／分で４分間導
入し、膜厚約35ｎｍのマグネシウム(Mg)ドープのGaN か
ら成る第１コンタクト層７２を形成した。第１コンタク
ト層７２のマグネシウム濃度は 5×1019/cm3である。こ
の状態では、第１コンタクト層７２は、まだ、抵抗率10
8 Ωcm以上の絶縁体である。
【００３２】次に、温度を1100℃に保持し、N2又はH2を
20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を0.5 ×10-4
モル／分、及び、CP2Mg を 4×10-8モル／分で１分間導
入し、膜厚約5 ｎｍのマグネシウム(Mg)ドープのGaN か
ら成るｐ+ の第２コンタクト層７３を形成した。第２コ
ンタクト層７３のマグネシウム濃度は 1×1020/cm3であ
る。この状態では、第２コンタクト層７３は、まだ、抵
抗率108 Ωcm以上の絶縁体である。
20 liter／分、NH3 を10 liter／分、TMG を0.5 ×10-4
モル／分、及び、CP2Mg を 4×10-8モル／分で１分間導
入し、膜厚約5 ｎｍのマグネシウム(Mg)ドープのGaN か
ら成るｐ+ の第２コンタクト層７３を形成した。第２コ
ンタクト層７３のマグネシウム濃度は 1×1020/cm3であ
る。この状態では、第２コンタクト層７３は、まだ、抵
抗率108 Ωcm以上の絶縁体である。
【００３３】次に、電子線照射装置を用いて、第２コン
タクト層７３，第１コンタクト層７２及びクラッド層７
１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１μＡ、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、第２コンタクト層７３，
第１コンタクト層７２及びクラッド層７１は、それぞ
れ、ホール濃度 6×1017/cm3,3×1017/cm3,2×1017/c
m3、抵抗率 2Ωcm, 1 Ωcm,0.7Ωcm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。
タクト層７３，第１コンタクト層７２及びクラッド層７
１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１μＡ、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、第２コンタクト層７３，
第１コンタクト層７２及びクラッド層７１は、それぞ
れ、ホール濃度 6×1017/cm3,3×1017/cm3,2×1017/c
m3、抵抗率 2Ωcm, 1 Ωcm,0.7Ωcm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。
【００３４】次に、第２コンタクト層７３の上に、金属
マスク層１１を形成し、その上にフォトレジスト１２を
塗布した。そして、フォトリソグラフにより、第２コン
タクト層７３上において、高キャリア濃度ｎ+ 層３に対
する電極形成部位のフォトレジスト１２を除去した。次
に、フォトレジスト１２によって覆われていない金属マ
スク層１１を酸性エッチング液で除去した。
マスク層１１を形成し、その上にフォトレジスト１２を
塗布した。そして、フォトリソグラフにより、第２コン
タクト層７３上において、高キャリア濃度ｎ+ 層３に対
する電極形成部位のフォトレジスト１２を除去した。次
に、フォトレジスト１２によって覆われていない金属マ
スク層１１を酸性エッチング液で除去した。
【００３５】次に、金属マスク層１１によって覆われて
いない部位の第２コンタクト層７３、第１コンタクト層
７２、クラッド層７１、発光層５、ｎ層４を、真空度0.
04Torr、高周波電力0.44W/cm2 、BCl3ガスを10 ml/分の
割合で供給しドライエッチングした後、Arでドライエッ
チングした。この工程で、高キャリア濃度ｎ+ 層３に対
する電極取出しのための孔Ａが形成された。その後、金
属マスク層１１を除去した。
いない部位の第２コンタクト層７３、第１コンタクト層
７２、クラッド層７１、発光層５、ｎ層４を、真空度0.
04Torr、高周波電力0.44W/cm2 、BCl3ガスを10 ml/分の
割合で供給しドライエッチングした後、Arでドライエッ
チングした。この工程で、高キャリア濃度ｎ+ 層３に対
する電極取出しのための孔Ａが形成された。その後、金
属マスク層１１を除去した。
【００３６】次に、一様にNi/Au の２層を蒸着し、フォ
トレジストの塗布、フォトリソグラフィー工程、エッチ
ング工程を経て、第２コンタクト層７３の上に透明電極
９を形成した。そして、その透明電極９の一部にNi/Au
の２層を蒸着してパッド９０を形成した。一方、ｎ+ 層
３に対しては、アルミニウムを蒸着して電極８を形成し
た。その後、上記のごとく処理されたウエハは、各素子
毎に切断され、図１に示す構造の発光ダイオードを得
た。
トレジストの塗布、フォトリソグラフィー工程、エッチ
ング工程を経て、第２コンタクト層７３の上に透明電極
９を形成した。そして、その透明電極９の一部にNi/Au
の２層を蒸着してパッド９０を形成した。一方、ｎ+ 層
３に対しては、アルミニウムを蒸着して電極８を形成し
た。その後、上記のごとく処理されたウエハは、各素子
毎に切断され、図１に示す構造の発光ダイオードを得
た。
【００３７】このようにして得られた発光素子は、駆動
電流20mA、駆動電圧3.0 Ｖでピーク波長500nm 、発光強
度2000mCd であった。
電流20mA、駆動電圧3.0 Ｖでピーク波長500nm 、発光強
度2000mCd であった。
【００３８】上記の実施例では、発光層５は、バリア層
を７層、井戸層を６層にした量子井戸構造にしたが、こ
の層数は任意である。又、単一量子井戸構造でも多重量
子井戸構造でも良い。又、上記実施例では、バリア層に
GaN 、井戸層にInGaN を用いたが、バリア層には井戸層
よりも成長温度が高く且つ禁制帯域幅の広い、(Inx1Ga
1-x1)y1Al1-y1N(0 ≦x1≦1,0 ≦y1≦1)とし、井戸層を
バリア層よりも成長温度が低く且つ禁制帯域幅の狭い、
(Inx2Ga1-x2)y2Al1-y2N(0 ≦x2≦1,0 ≦y2≦1)で構成し
ても良い。さらに、バリア層をAlx3Ga1-x3N(0 ≦x3≦
1)、井戸層をInx4Ga1-x4N(0 ≦x4≦1)としても良い。
又、バリア層と井戸層との厚さは、量子井戸効果が発生
する厚さであれば任意である。
を７層、井戸層を６層にした量子井戸構造にしたが、こ
の層数は任意である。又、単一量子井戸構造でも多重量
子井戸構造でも良い。又、上記実施例では、バリア層に
GaN 、井戸層にInGaN を用いたが、バリア層には井戸層
よりも成長温度が高く且つ禁制帯域幅の広い、(Inx1Ga
1-x1)y1Al1-y1N(0 ≦x1≦1,0 ≦y1≦1)とし、井戸層を
バリア層よりも成長温度が低く且つ禁制帯域幅の狭い、
(Inx2Ga1-x2)y2Al1-y2N(0 ≦x2≦1,0 ≦y2≦1)で構成し
ても良い。さらに、バリア層をAlx3Ga1-x3N(0 ≦x3≦
1)、井戸層をInx4Ga1-x4N(0 ≦x4≦1)としても良い。
又、バリア層と井戸層との厚さは、量子井戸効果が発生
する厚さであれば任意である。
【００３９】上記全ての実施例ではダブルヘテロ接合構
造を用いたが、シングルヘテロ接合構造であっても良
い。さらに、ｐ層を形成するのに熱処理を用いたが、電
子線照射によってｐ型化しても良い。発光ダイオードの
例を示したが、レーザダイオードであっても同様に構成
可能である。又、上記全ての実施例では、ライナー管２
０ａとライナー管２０ｂから同時にガスを流した状態
で、第１加熱台２０ａと第２加熱台２０ｂの上に基板１
を切換移動させて、直ちに、それぞれの成分の結晶層を
成長させているが、移動後、例えば、２０〜３０秒待っ
て、基板１が各加熱台２０ａ、２０ｂの温度に完全に等
しくなってから、それぞれの対応するライナー管２０
ａ、２０ｂから原料ガスを供給するようにしても良い。
造を用いたが、シングルヘテロ接合構造であっても良
い。さらに、ｐ層を形成するのに熱処理を用いたが、電
子線照射によってｐ型化しても良い。発光ダイオードの
例を示したが、レーザダイオードであっても同様に構成
可能である。又、上記全ての実施例では、ライナー管２
０ａとライナー管２０ｂから同時にガスを流した状態
で、第１加熱台２０ａと第２加熱台２０ｂの上に基板１
を切換移動させて、直ちに、それぞれの成分の結晶層を
成長させているが、移動後、例えば、２０〜３０秒待っ
て、基板１が各加熱台２０ａ、２０ｂの温度に完全に等
しくなってから、それぞれの対応するライナー管２０
ａ、２０ｂから原料ガスを供給するようにしても良い。
【図１】本発明方法及び装置で製造された発光素子の構
造を示した断面図。
造を示した断面図。
【図２】同発光素子の発光層の詳細な構成を示した断面
図。
図。
【図３】同実施例にかかる製造装置を示した構成図。
【図４】同実施例の製造装置の平面図。
【図５】同実施例の製造装置に使用されているライナー
管の断面図。
管の断面図。
【図６】同実施例の製造装置に使用されているライナー
管の断面図。
管の断面図。
【図７】同実施例の製造装置に使用されているライナー
管の断面図。
管の断面図。
【図８】同実施例の製造装置に使用されているライナー
管の断面図。
管の断面図。
１００…発光ダイオード 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…ｎ層 ５…発光層 ５１１…バリア層 ５１２…井戸層 ７１…クラッド層 ７２…第１コンタクト層 ７３…第２コンタクト層 ９…透明電極 ９０，８…電極パッド
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 小池 正好 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 赤崎 勇 愛知県名古屋市西区浄心１丁目１番38− 805 (72)発明者 天野 浩 愛知県名古屋市名東区山の手２丁目104 宝マンション山の手508号
Claims (7)
- 【請求項１】 発光層に３族窒素化物半導体の単一又は
多重量子井戸構造を用いた発光素子の製造方法におい
て、 第１温度に加熱された第１加熱台と第２温度に加熱され
た第２加熱台とが、同一の反応室に形成され、前記第１
加熱台と前記第２加熱台との間で前記成長基板を移動可
能とした成長装置を用いて、 前記発光層のバリア層を形成する時には、前記成長基板
を前記第１加熱台に移動させて、前記バリア層を成長さ
せ、前記発光層の井戸層を形成する時には、前記成長基
板を前記第２加熱台に移動させて、前記井戸層を成長さ
せることを特徴とする３族窒化物半導体発光素子の製造
方法。 - 【請求項２】 前記第１加熱台と前記第２加熱台へ流す
反応ガスを独立して制御させることを特徴とする請求項
１に記載の３族窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記バリア層は(Inx1Ga1-x1)y1Al1-y1N
(0 ≦x1≦1,0 ≦y1≦1)、前記井戸層は(Inx2Ga1-x2)y2A
l1-y2N(0 ≦x2≦1,0 ≦y2≦1)であり、前記バリア層の
成長温度が前記井戸層の成長温度よりも高いことを特徴
とする請求項１に記載の３族窒化物半導体発光素子の製
造方法。 - 【請求項４】 前記バリア層はAlx3Ga1-x3N(0 ≦x3≦
1)、前記井戸層はInx4Ga1-x4N(0 ≦x4≦1)であることを
特徴とする請求項１に記載の３族窒化物半導体発光素子
の製造方法。 - 【請求項５】 前記バリア層はGaN 、前記井戸層はInx4
Ga1-x4N(0 ≦x4≦1)であることを特徴とする請求項１に
記載の３族窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項６】 発光層に３族窒素化物半導体の単一又は
多重量子井戸構造を用いた発光素子の製造装置におい
て、 同一の反応室において、第１温度に加熱できる第１加熱
台と、第２温度に加熱できる第２加熱台とを設け、 成長基板を前記第１加熱台と前記第２加熱台との間で移
動可能とする移動手段を設けたことを特徴とする製造装
置。 - 【請求項７】 前記第１加熱台と前記第２加熱台へ流す
反応ガスを独立して制御させることを特徴とする請求項
６に記載の３族窒化物半導体発光素子の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20299796A JPH1032348A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | ３族窒化物半導体発光素子の製造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20299796A JPH1032348A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | ３族窒化物半導体発光素子の製造方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032348A true JPH1032348A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16466630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20299796A Pending JPH1032348A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | ３族窒化物半導体発光素子の製造方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1032348A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100382343C (zh) * | 2003-10-28 | 2008-04-16 | 夏普株式会社 | 半导体器件的制造 |
| WO2008056632A1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-15 | Rohm Co., Ltd. | GaN SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING ELEMENT |
| JP2008118049A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Rohm Co Ltd | ＧａＮ系半導体発光素子 |
| JP2011230998A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-11-17 | Soraa Inc | 半絶縁性のｉｉｉ族メタルナイトライドおよびその製造方法 |
| US9157167B1 (en) | 2008-06-05 | 2015-10-13 | Soraa, Inc. | High pressure apparatus and method for nitride crystal growth |
| US9175418B2 (en) | 2009-10-09 | 2015-11-03 | Soraa, Inc. | Method for synthesis of high quality large area bulk gallium based crystals |
| US9543392B1 (en) | 2008-12-12 | 2017-01-10 | Soraa, Inc. | Transparent group III metal nitride and method of manufacture |
| US9564320B2 (en) | 2010-06-18 | 2017-02-07 | Soraa, Inc. | Large area nitride crystal and method for making it |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH06204599A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-22 | Eastman Kodak Japan Kk | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| JPH08179387A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Toshiba Corp | 光半導体装置 |
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-
1996
- 1996-07-12 JP JP20299796A patent/JPH1032348A/ja active Pending
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