JP5382589B2 - Ga2O3系単結晶の導電率制御方法 - Google Patents
Ga2O3系単結晶の導電率制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5382589B2 JP5382589B2 JP2010255379A JP2010255379A JP5382589B2 JP 5382589 B2 JP5382589 B2 JP 5382589B2 JP 2010255379 A JP2010255379 A JP 2010255379A JP 2010255379 A JP2010255379 A JP 2010255379A JP 5382589 B2 JP5382589 B2 JP 5382589B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- single crystal
- conductivity
- substrate
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
(1)n型導電性を示すβ−Ga2O3基板の製作および導電率制御
基板がn型導電性を示すためには、基板中のGaがn型ドーパントと置換される必要がある。Gaがn型ドーパントと置換されるガリウム置換型n型ドーパントとして、Si、Hf、Ge、Sn、TiおよびZrが挙げられる。
n型導電性を示す薄膜は、PLD(Pulsed Laser Deposition)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法、MOCVD(Metal Organic Vapor Deposition)法、スパッタ法等の物理的気相成長法、熱CVD(Chemical Vapor Deposition)、プラズマCVD等の化学的気相成長法等により形成することができる。
p型導電性を示す薄膜は、PLD法、MBE法、MOCVD法等の物理的気相成長法、熱CVD、プラズマCVD等の化学的気相成長法等により成膜することができる。
Gaがp型ドーパントと置換されるガリウム置換型p型ドーパントとして、H、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Mn、Fe、Co、Ni、Pd、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Tl、Pb等が挙げられる。酸素がp型ドーパントと置換される酸素置換型p型ドーパントとして、P等が挙げられる。
電極は、オーミック接触が得られる材料で形成される。例えば、n型導電性を示す薄膜あるいは基板には、Au、Al、Ti、Sn、Ge、In、Ni、Co、Pt、W、Mo、Cr、Cu、Pb等の金属単体、これらのうち少なくとも2種の合金(例えば、Au−Ge合金)、これらを2層構造に形成するもの(例えば、Al/Ti、Au/Ni、Au/Co)、あるいはITOを用いる。p型導電性を示す薄膜あるいは基板には、Au、Al、Be、Ni、Pt、In、Sn、Cr、Ti、Zn等の金属単体、これらのうち少なくとも2種の合金(例えば、Au−Zn合金、Au−Be合金)、これらを2層構造に形成するもの (例えば、Ni/Au)あるいはITOを用いる。
(イ)ドーパント濃度を制御することにより、抵抗率およびキャリア濃度を変えることができるため、所望のキャリア濃度を有する薄膜や基板を製作することができる。
(ロ)発光素子1の基板抵抗が小さくなり、順方向電圧Vfが小さくなる。
(ハ)n型β−Ga2O3基板50は、導電性を有するため、基板の上下から電極を取り出す垂直型の構造をとることができるので、層構成、製造工程の簡素化を図ることができる。
(ニ)発光光は、透明電極4を透過して上方に出射する出射光70として外部に射出する他、n型β−Ga2O3基板50の下面の方に向う発光光71は、例えば、n側電極37あるいは接着剤81により反射させられて上方に出射するため、出射光70のみを出射するものと比べて、発光強度が増大する。
絶縁型基板は、以下のように製作する。まず、n型導電性を示す基板の製造方法と同様に、FZ法による。すなわち、β−Ga2O3種結晶と不純物としてのSi濃度の低い高純度のβ−Ga2O3多結晶素材とを別個に準備し、石英管中でβ−Ga2O3種結晶とp型ドーパントであるMg、BeまたはZnを含むβ−Ga2O3多結晶素材とを接触させてその部位を加熱し、β−Ga2O3種結晶とβ−Ga2O3多結晶素材との接触部分で両者を溶融する。溶解したβ−Ga2O3多結晶素材をβ−Ga2O3種結晶とともに結晶化させると、β−Ga2O3種結晶上にMgを含むβ−Ga2O3単結晶が生成される。次に、このβ−Ga2O3単結晶に切断等の加工を施すことにより、絶縁性を示す基板が得られる。ここで、Mgの添加量が、0.01mol%および0.05mol%のとき、得られた基板の抵抗値は、1000MΩ以上であり、絶縁性を示した。BeおよびZnを添加したときもβ−Ga2O3単結晶は、絶縁性を示した。
(イ)p型ドーパントを添加することにより絶縁性を有する薄膜や基板を製作することができるため、β−Ga2O3系単結晶でMIS構造の発光素子を製作することがで得きる。
(ロ)この発光素子1は、発光素子1の基板抵抗が小さくなり、順方向電圧Vfが小さくなる。
(ハ)活性層52を形成するβ−Ga2O3系単結晶が有する広いバンドギャップにより短波長、例えば、260nmの発光が可能となる。
(ニ)絶縁型β−Ga2O3基板55およびn型β−AlGaO3クラッド層51は、β−Ga2O3を主体に構成されているので、バッファ層を不要にすることが可能となり、結晶性の高いn型層を形成することができる。
(ホ)絶縁型β−Ga2O3基板55が、発光領域で透過性が高いので、光の取り出し効率を高くすることができる。
(ヘ)発光光は、透明電極4を透過して上方に出射する出射光70として外部に射出する他、絶縁型β−Ga2O3基板55の下面の方に向う発光光71は、例えば、接着剤81により反射させられて上方に出射する。従って、発光光71が直接外部に出射するのと比べて、発光強度が増大する。
(ト)絶縁型β−Ga2O3基板55や各層51、52、54、56に酸化物系β−Ga2O3系単結晶を用いているため、高温の大気中でも安定に動作する発光素子を形成することができる。
(チ)プリント基板やリードフレームとの接続方法が、フリップチップ・ボンディングが可能となるので、発光領域からの発熱を効率よくプリント基板や、リードフレームに逃がすことができる。
2 n型β−Ga2O3基板
4 透明電極
5 電極
6 パッド電極
8 ワイヤ
9 接合層
37 n側電極
50 n型β−Ga2O3基板
51 n型AlGaO3クラッド層
52 β−Ga2O3活性層
53 p型β−Ga2O3クラッド層
54 p型β−Ga2O3コンタクト層
55 絶縁型β−Ga2O3基板
56 n型β−Ga2O3コンタクト層
58 ワイヤ
59 説合部
70 出射光
71 発光光
80 プリント基板
81 接着剤
Claims (3)
- n型半導体であるβ−Ga2O3系単結晶に所定のドーパントを添加することにより所望の抵抗率を得るβ−Ga2O3系単結晶の導電率制御方法であって、
前記所定のドーパントは、前記β−Ga2O3系単結晶を1×103Ωcm以上の絶縁体にするII族元素であることを特徴とするβ−Ga2O3系単結晶の導電率制御方法。 - 前記II族元素は、Mg、BeまたはZnであることを特徴とする請求項1記載のβ−Ga2O3系単結晶の導電率制御方法。
- 前記II族元素は、β−Ga2O3系単結晶に0.01mol%から0.05mol%の割合で添加されることを特徴とする請求項1記載のβ−Ga2O3系単結晶の導電率制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010255379A JP5382589B2 (ja) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Ga2O3系単結晶の導電率制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010255379A JP5382589B2 (ja) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Ga2O3系単結晶の導電率制御方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004042170A Division JP2005235961A (ja) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | Ga2O3系単結晶の導電率制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011102235A JP2011102235A (ja) | 2011-05-26 |
JP5382589B2 true JP5382589B2 (ja) | 2014-01-08 |
Family
ID=44192751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010255379A Expired - Lifetime JP5382589B2 (ja) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Ga2O3系単結晶の導電率制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5382589B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5536920B1 (ja) | 2013-03-04 | 2014-07-02 | 株式会社タムラ製作所 | Ga2O3系単結晶基板、及びその製造方法 |
CN110828552B (zh) * | 2014-07-22 | 2024-04-12 | 株式会社Flosfia | 结晶性半导体膜和板状体以及半导体装置 |
US11624126B2 (en) | 2020-06-16 | 2023-04-11 | Ohio State Innovation Foundation | Deposition of single phase beta-(AlxGa1-x)2O3 thin films with 0.28< =x<=0.7 on beta Ga2O3(100) or (−201) substrates by chemical vapor deposition |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3679097B2 (ja) * | 2002-05-31 | 2005-08-03 | 株式会社光波 | 発光素子 |
-
2010
- 2010-11-15 JP JP2010255379A patent/JP5382589B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011102235A (ja) | 2011-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005235961A (ja) | Ga2O3系単結晶の導電率制御方法 | |
CN101320780B (zh) | 发光元件 | |
JP5397369B2 (ja) | 半導体発光素子、該半導体発光素子の製造方法および該半導体発光素子を用いたランプ | |
JP5244614B2 (ja) | Iii族窒化物系発光素子 | |
CN101331620B (zh) | 光学装置和制造该光学装置的方法 | |
US20110018022A1 (en) | Semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same | |
US20080258174A1 (en) | Optical Device and Method of Fabricating the Same | |
KR20100103866A (ko) | 고성능 헤테로구조 발광 소자 및 방법 | |
CN111403565A (zh) | 发光二极管及其制作方法 | |
WO2011034132A1 (ja) | 透明導電膜の製造方法、半導体発光素子の製造方法及び半導体発光素子、ランプ、透明導電性基体の製造方法及び透明導電性基体、並びに、電子機器 | |
JP4020314B2 (ja) | Ga2O3系発光素子およびその製造方法 | |
JP5382589B2 (ja) | Ga2O3系単結晶の導電率制御方法 | |
JP5692596B2 (ja) | β−Ga2O3単結晶の導電率制御方法 | |
WO2013066088A1 (ko) | 투명 박막, 이를 포함하는 발광 소자와 이들의 제조 방법 | |
JP2015083536A (ja) | β−Ga2O3単結晶及び発光素子 | |
JP2008159954A (ja) | Iii族窒化物半導体の製造方法、iii族窒化物半導体発光素子の製造方法、及びiii族窒化物半導体発光素子、並びにランプ | |
TWI856632B (zh) | 半導體疊層、半導體元件及其製造方法 | |
US8421091B2 (en) | Light-emitting device | |
JP5433507B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
JP2008159958A (ja) | Iii族窒化物半導体の製造方法、iii族窒化物半導体発光素子の製造方法、及びiii族窒化物半導体発光素子、並びにランプ | |
TW202450144A (zh) | 半導體疊層、半導體元件及其製造方法 | |
JP2001007392A (ja) | Iii族窒化物系化合物半導体発光素子 | |
JP2004193240A (ja) | 酸化物半導体発光素子 | |
JP2001223385A (ja) | Iii族窒化物系化合物半導体素子 | |
JP2011086855A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121106 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20121214 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20121219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130205 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130326 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130626 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20130626 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20130718 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130827 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130920 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5382589 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |