JPH10154829A - ｐ型窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子 - Google Patents
ｐ型窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子Info
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- JPH10154829A JPH10154829A JP31344296A JP31344296A JPH10154829A JP H10154829 A JPH10154829 A JP H10154829A JP 31344296 A JP31344296 A JP 31344296A JP 31344296 A JP31344296 A JP 31344296A JP H10154829 A JPH10154829 A JP H10154829A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 キャリア濃度の高いｐ型窒化物半導体が得ら
れる成長方法を提供することにより、そのｐ型窒化物半
導体を用いた各種デバイスの発光効率、受光効率を向上
させる 【構成】 有機金属気相成長法により窒化物半導体を成
長させる方法において、前記窒化物半導体成長中にｐ型
不純物と、酸素とを同時にドープする。
れる成長方法を提供することにより、そのｐ型窒化物半
導体を用いた各種デバイスの発光効率、受光効率を向上
させる 【構成】 有機金属気相成長法により窒化物半導体を成
長させる方法において、前記窒化物半導体成長中にｐ型
不純物と、酸素とを同時にドープする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤ、ＬＤ等の
発光デバイス、太陽電池、光センサー等の受光デバイス
に応用される窒化物半導体素子を構成するｐ型窒化物半
導体（ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦
１）の成長方法とその方法を用いた窒化物半導体素子に
関する。
発光デバイス、太陽電池、光センサー等の受光デバイス
に応用される窒化物半導体素子を構成するｐ型窒化物半
導体（ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦
１）の成長方法とその方法を用いた窒化物半導体素子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】窒化物半導体は格子欠陥が非常に多い半
導体材料であり、さらに、ノンドープ（不純物をドープ
しない状態）で結晶内部にできた窒素空孔によりｎ型の
導電性を示すことが知られている。そのため、ｐ型不純
物を窒化物半導体にドープしても高抵抗なｉ（insulate
r）型にしかならず、低抵抗なｐ型結晶を得るのが難し
い材料であった。
導体材料であり、さらに、ノンドープ（不純物をドープ
しない状態）で結晶内部にできた窒素空孔によりｎ型の
導電性を示すことが知られている。そのため、ｐ型不純
物を窒化物半導体にドープしても高抵抗なｉ（insulate
r）型にしかならず、低抵抗なｐ型結晶を得るのが難し
い材料であった。
【０００３】しかし、１９８３年、Saparinらが、Ｚｎ
をドープしたｉ型ＧａＮ層に、試料温度３００Ｋにおい
て、２０ｋｅＶ、２００Ａ／cm2を越えない範囲で電子
線照射処理を行うことによって、ＺｎドープＧａＮのフ
ォトルミネセンス（ＰＬ）強度が向上することを見い出
した（Vestnik Moskovskogo Universiteta. Fizika,Vo
l.38, No.3, pp 56-59,1983)。また、特開昭６３−２３
９９８９号公報に、前記技術と類似した電子線照射処理
技術が示された。その後、特開平２−２５７６７９号公
報において、ＭｇをドープしたＧａＮに電子線照射処理
を行い、ＰＬ強度が向上することが示された。ＰＬ強度
が向上するということは、即ち、電子線照射部分の抵抗
率が低下して、ｉ型がｐ型に接近していることを示して
いる。これらの電子線照射の技術をＭｇドープＧａＮを
例にとって説明すると、成長直後のＭｇドープＧａＮで
は、ＭｇがＧａサイトに入っておらず、格子間位置のよ
うなところにいる。このためＭｇはアクセプターとして
働かずにＭｇドープＧａＮは高抵抗を示す。このｉ型Ｇ
ａＮに電子線照射することにより、電子線のエネルギー
でＭｇが移動してＧａサイトに入り、Ｍｇがアクセプタ
ーとして働くようになって低抵抗を示すようになるとい
う。
をドープしたｉ型ＧａＮ層に、試料温度３００Ｋにおい
て、２０ｋｅＶ、２００Ａ／cm2を越えない範囲で電子
線照射処理を行うことによって、ＺｎドープＧａＮのフ
ォトルミネセンス（ＰＬ）強度が向上することを見い出
した（Vestnik Moskovskogo Universiteta. Fizika,Vo
l.38, No.3, pp 56-59,1983)。また、特開昭６３−２３
９９８９号公報に、前記技術と類似した電子線照射処理
技術が示された。その後、特開平２−２５７６７９号公
報において、ＭｇをドープしたＧａＮに電子線照射処理
を行い、ＰＬ強度が向上することが示された。ＰＬ強度
が向上するということは、即ち、電子線照射部分の抵抗
率が低下して、ｉ型がｐ型に接近していることを示して
いる。これらの電子線照射の技術をＭｇドープＧａＮを
例にとって説明すると、成長直後のＭｇドープＧａＮで
は、ＭｇがＧａサイトに入っておらず、格子間位置のよ
うなところにいる。このためＭｇはアクセプターとして
働かずにＭｇドープＧａＮは高抵抗を示す。このｉ型Ｇ
ａＮに電子線照射することにより、電子線のエネルギー
でＭｇが移動してＧａサイトに入り、Ｍｇがアクセプタ
ーとして働くようになって低抵抗を示すようになるとい
う。
【０００４】一方、電子線照射とは別に、本出願人は特
開平５−１８３１８９号公報において、ｐ型不純物をド
ープした窒化物半導体をアニーリングすることによりｐ
型とする技術を示した。この技術は、水素が半導体中に
混入されてＭｇと結合して高抵抗となっているＭｇドー
プＧａＮから、アニーリングすることにより水素を除去
し、Ｍｇを正常なアクセプターとして作用させて、低抵
抗なｐ型を得る技術である。この技術が発表されてから
様々な研究機関でｐ型窒化物半導体が研究されるように
なった。例えば特開平８−３２１１３号には冷却速度を
遅くする技術、特開平８−５１２３５号には電極アニー
ルとｐアニールを同時に行う技術、特開平８−８４６０
にはｐ層の上にｎ層を載せた状態でアニールする技術等
が示されている。
開平５−１８３１８９号公報において、ｐ型不純物をド
ープした窒化物半導体をアニーリングすることによりｐ
型とする技術を示した。この技術は、水素が半導体中に
混入されてＭｇと結合して高抵抗となっているＭｇドー
プＧａＮから、アニーリングすることにより水素を除去
し、Ｍｇを正常なアクセプターとして作用させて、低抵
抗なｐ型を得る技術である。この技術が発表されてから
様々な研究機関でｐ型窒化物半導体が研究されるように
なった。例えば特開平８−３２１１３号には冷却速度を
遅くする技術、特開平８−５１２３５号には電極アニー
ルとｐアニールを同時に行う技術、特開平８−８４６０
にはｐ層の上にｎ層を載せた状態でアニールする技術等
が示されている。
【０００５】さらに、ＭＢＥ法においてＧａＡｓ基板の
上にＢｅと酸素とをドープしたＧａＮを成長させること
により高キャリア濃度のｐ型が得られることが示されて
いる（Appl.Phys.Lett.69(18),28 Oct 1996 pp2707-270
9）。
上にＢｅと酸素とをドープしたＧａＮを成長させること
により高キャリア濃度のｐ型が得られることが示されて
いる（Appl.Phys.Lett.69(18),28 Oct 1996 pp2707-270
9）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アニーリング
によりｐ型層が得られたといっても、そのキャリア濃度
は１×１０18／cm3以下にしか過ぎず、さらにキャリア
濃度の高いｐ型層が求められている。キャリア濃度の高
いｐ型層が得られると、窒化物半導体を用いたＬＥＤ、
ＬＤ等のＶｆが極端に低下し、ＬＤに至っては発熱量が
少なくなるので連続発振が可能となる。従って、本発明
の目的とするところは、キャリア濃度の高いｐ型窒化物
半導体が得られる成長方法を提供することにより、その
ｐ型窒化物半導体を用いた各種デバイスの発光効率、受
光効率を向上させることにある。
によりｐ型層が得られたといっても、そのキャリア濃度
は１×１０18／cm3以下にしか過ぎず、さらにキャリア
濃度の高いｐ型層が求められている。キャリア濃度の高
いｐ型層が得られると、窒化物半導体を用いたＬＥＤ、
ＬＤ等のＶｆが極端に低下し、ＬＤに至っては発熱量が
少なくなるので連続発振が可能となる。従って、本発明
の目的とするところは、キャリア濃度の高いｐ型窒化物
半導体が得られる成長方法を提供することにより、その
ｐ型窒化物半導体を用いた各種デバイスの発光効率、受
光効率を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のｐ型窒化物半導
体の成長方法は、有機金属気相成長法により窒化物半導
体を成長させる方法において、前記窒化物半導体成長中
にｐ型不純物と、酸素とを同時にドープすることを特徴
とする。本発明ではｐ型不純物とは、周期律表第２Ａ
族、及び第２Ｂ族より選択される少なくとも１種の元素
を指す。本発明の方法では複数のｐ型不純物を同時にド
ープする技術も本発明の範囲に含まれる。ｐ型不純物は
Ｍｇであることが最も好ましい。
体の成長方法は、有機金属気相成長法により窒化物半導
体を成長させる方法において、前記窒化物半導体成長中
にｐ型不純物と、酸素とを同時にドープすることを特徴
とする。本発明ではｐ型不純物とは、周期律表第２Ａ
族、及び第２Ｂ族より選択される少なくとも１種の元素
を指す。本発明の方法では複数のｐ型不純物を同時にド
ープする技術も本発明の範囲に含まれる。ｐ型不純物は
Ｍｇであることが最も好ましい。
【０００８】また本発明の成長方法は、ｐ型不純物と酸
素とを含む窒化物半導体を成長させた後、その窒化物半
導体層中に含まれる水素を除くことを特徴とする。な
お、窒化物半導体層に含まれる水素を除くとは、水素を
全て除くのではく、微量除去することも本発明の範囲に
含まれる。
素とを含む窒化物半導体を成長させた後、その窒化物半
導体層中に含まれる水素を除くことを特徴とする。な
お、窒化物半導体層に含まれる水素を除くとは、水素を
全て除くのではく、微量除去することも本発明の範囲に
含まれる。
【０００９】また、本発明の成長方法では水素を除く手
段がアニーリング（熱処理）であることを特徴とする。
アニーリングにはランプアニール、プラズマアニール、
反応容器内でのアニール、冷却速度を遅くしてアニール
する等の手段も含まれる。またアニーリングの他、電子
線照射技術もあるが、実用的、工業的にはアニーリング
が最も好ましい。アニーリングする場合、アニーリング
温度は３００℃以上が最も好ましく、水素を含まない雰
囲気中で行う。水素を含む雰囲気中で行うとＨが再吸蔵
されてしまうからである。
段がアニーリング（熱処理）であることを特徴とする。
アニーリングにはランプアニール、プラズマアニール、
反応容器内でのアニール、冷却速度を遅くしてアニール
する等の手段も含まれる。またアニーリングの他、電子
線照射技術もあるが、実用的、工業的にはアニーリング
が最も好ましい。アニーリングする場合、アニーリング
温度は３００℃以上が最も好ましく、水素を含まない雰
囲気中で行う。水素を含む雰囲気中で行うとＨが再吸蔵
されてしまうからである。
【００１０】さらに、酸素のドープ量を調整することに
より、窒化物半導体の正孔キャリア濃度を調整すること
を特徴とする。正孔キャリア濃度を調整できるとｐ−、
ｐ＋等の窒化物半導体が容易にできる。
より、窒化物半導体の正孔キャリア濃度を調整すること
を特徴とする。正孔キャリア濃度を調整できるとｐ−、
ｐ＋等の窒化物半導体が容易にできる。
【００１１】本発明の窒化物半導体素子は、ｎ型窒化物
半導体層と、インジウムを含む窒化物半導体よりなる活
性層と、ｐ型窒化物半導体層と、ｐ電極層とを順に有す
る窒化物半導体素子において、前記活性層と、前記ｐ電
極層との間に、ｐ型不純物と酸素とがドープされたｐ型
窒化物半導体層を少なくとも１層有することを特徴とす
る。
半導体層と、インジウムを含む窒化物半導体よりなる活
性層と、ｐ型窒化物半導体層と、ｐ電極層とを順に有す
る窒化物半導体素子において、前記活性層と、前記ｐ電
極層との間に、ｐ型不純物と酸素とがドープされたｐ型
窒化物半導体層を少なくとも１層有することを特徴とす
る。
【００１２】さらに本発明の素子では、ｐ型不純物と酸
素とがドープされたｐ型窒化物半導体層の酸素のドープ
量が、ｐ型不純物のドープ量に対して、０．１％以上
で、ｐ型不純物のドープ量を越えない範囲であることを
特徴とする。
素とがドープされたｐ型窒化物半導体層の酸素のドープ
量が、ｐ型不純物のドープ量に対して、０．１％以上
で、ｐ型不純物のドープ量を越えない範囲であることを
特徴とする。
【００１３】ｐ型不純物は、前記のように周期律表第２
Ａ族、及び第２Ｂ族より選択される少なくとも１種の元
素であるが、その中でも好ましくはＭｇ、Ｂａ、Ｃａ、
Ｓｒ、Ｚｎ等の環境にほとんど無害で、取り扱いやすい
元素が好ましく、その中でも、特にＭｇが最も高キャリ
ア濃度のｐ型が得られる。
Ａ族、及び第２Ｂ族より選択される少なくとも１種の元
素であるが、その中でも好ましくはＭｇ、Ｂａ、Ｃａ、
Ｓｒ、Ｚｎ等の環境にほとんど無害で、取り扱いやすい
元素が好ましく、その中でも、特にＭｇが最も高キャリ
ア濃度のｐ型が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は従来のｐ型不純物のみをド
ープした窒化物半導体と、本発明のｐ型不純物と、酸素
と同時にドープした窒化物半導体とが、アニーリングに
よって低抵抗なｐ型に変わることを比較して示す図であ
る。これはサファイア基板の上にＧａＮよりなるバッフ
ァ層を２００オングストローム成長させ、その上に、Ｍ
ｇをドープしたＧａＮ（従来）、ＭｇとＯとをドープし
たＧａＮ（本発明）の抵抗率をそれぞれ温度の関数とし
てプロットして示す図である。
ープした窒化物半導体と、本発明のｐ型不純物と、酸素
と同時にドープした窒化物半導体とが、アニーリングに
よって低抵抗なｐ型に変わることを比較して示す図であ
る。これはサファイア基板の上にＧａＮよりなるバッフ
ァ層を２００オングストローム成長させ、その上に、Ｍ
ｇをドープしたＧａＮ（従来）、ＭｇとＯとをドープし
たＧａＮ（本発明）の抵抗率をそれぞれ温度の関数とし
てプロットして示す図である。
【００１５】この図に示すように、本発明によると従来
と比べて抵抗率が２桁近く低下する。抵抗率が２桁も低
下すると、ｐ型層に形成したオーミック電極の接触抵抗
がさらに低下するので、素子のＶｆを大幅に低下させる
ことができる。また、従来では４００℃付近から抵抗率
が低下し始めていたのに対し、本発明では３００℃付近
から抵抗率が低下し始める。アニーリング温度が低下す
るということは、従来に比較して短時間でｐ型化でき、
さらに、アニーリング装置の選択肢も広がり、熱処理で
きる装置であれば、ほとんどの手段が使用できるように
なるという効果がある。なお、図１はＭｇドープＧａＮ
について示したものであるが、他の窒化物半導体、例え
ばＡｌＧａＮのようなＡｌを含む窒化物半導体について
も同様の傾向があることが確認された。さらに他のｐ型
不純物、例えばＺｎ、Ｂａ、Ｂｅ等についても同様の傾
向があることが確認されたが、Ｍｇが酸素との組み合わ
せにおいて最も顕著な効果があることが確認された。
と比べて抵抗率が２桁近く低下する。抵抗率が２桁も低
下すると、ｐ型層に形成したオーミック電極の接触抵抗
がさらに低下するので、素子のＶｆを大幅に低下させる
ことができる。また、従来では４００℃付近から抵抗率
が低下し始めていたのに対し、本発明では３００℃付近
から抵抗率が低下し始める。アニーリング温度が低下す
るということは、従来に比較して短時間でｐ型化でき、
さらに、アニーリング装置の選択肢も広がり、熱処理で
きる装置であれば、ほとんどの手段が使用できるように
なるという効果がある。なお、図１はＭｇドープＧａＮ
について示したものであるが、他の窒化物半導体、例え
ばＡｌＧａＮのようなＡｌを含む窒化物半導体について
も同様の傾向があることが確認された。さらに他のｐ型
不純物、例えばＺｎ、Ｂａ、Ｂｅ等についても同様の傾
向があることが確認されたが、Ｍｇが酸素との組み合わ
せにおいて最も顕著な効果があることが確認された。
【００１６】本発明のｐ型窒化物半導体（以下、本発明
の説明において、窒化物半導体をＧａＮということがあ
る。）は有機金属気相成長法で成長される。有機金属気
相成長法では原料ガスにＮ源として、アンモニア、ヒド
ラジン等のＨを含む化合物が使用される。これらの水素
化合物がＧａＮ成長時、若しくは成長後に、反応容器内
において分解して、どうしてもｐ型不純物と共にＧａＮ
層中に取り込まれる。ドープされたｐ型不純物の多くは
ＧａＮ結晶内においてＧａサイトに入っておらず、Ｇａ
とＮの中間のような位置にある。しかもｐ型不純物は結
晶中にドープされるＨと結合しており不活性化してい
る。そこで、本発明では酸素をｐ型不純物と同時にドー
プすることにより、Ｇａサイトに入っていないｐ型不純
物が酸素で置き換わり、ｐ型不純物がＧａサイトに入り
やすくする。しかも酸素を後からイオンインプランテー
ション等で打ち込むのではなく、ｐ型不純物と同時にド
ープするために、酸素がＧａとＮの中間位置、若しくは
Ｎ位置に入りやすくなって、よりｐ型不純物をＧａサイ
トに入りやすくする。つまり、水素を除去する前に、Ｇ
ａサイトに入るｐ型不純物の量を多くできるため、ｐ型
不純物と結合した水素が除去されてから、アクセプター
として作用するｐ型不純物量が増えるのでキャリア濃度
が大幅に向上する。
の説明において、窒化物半導体をＧａＮということがあ
る。）は有機金属気相成長法で成長される。有機金属気
相成長法では原料ガスにＮ源として、アンモニア、ヒド
ラジン等のＨを含む化合物が使用される。これらの水素
化合物がＧａＮ成長時、若しくは成長後に、反応容器内
において分解して、どうしてもｐ型不純物と共にＧａＮ
層中に取り込まれる。ドープされたｐ型不純物の多くは
ＧａＮ結晶内においてＧａサイトに入っておらず、Ｇａ
とＮの中間のような位置にある。しかもｐ型不純物は結
晶中にドープされるＨと結合しており不活性化してい
る。そこで、本発明では酸素をｐ型不純物と同時にドー
プすることにより、Ｇａサイトに入っていないｐ型不純
物が酸素で置き換わり、ｐ型不純物がＧａサイトに入り
やすくする。しかも酸素を後からイオンインプランテー
ション等で打ち込むのではなく、ｐ型不純物と同時にド
ープするために、酸素がＧａとＮの中間位置、若しくは
Ｎ位置に入りやすくなって、よりｐ型不純物をＧａサイ
トに入りやすくする。つまり、水素を除去する前に、Ｇ
ａサイトに入るｐ型不純物の量を多くできるため、ｐ型
不純物と結合した水素が除去されてから、アクセプター
として作用するｐ型不純物量が増えるのでキャリア濃度
が大幅に向上する。
【００１７】図２はＯとＭｇをドープして、アニーリン
グにより低抵抗なｐ型としたｐ型窒化物半導体層のＯ濃
度と正孔キャリア濃度との関係を示す図である。これは
ＭＯＣＶＤ法により、ＭｇとＯとをドープしたＧａＮを
成長させる際に、Ｏ源のガス流量を変えて、Ｍｇを１×
１０20／cm3ドープしたＧａＮ層に、Ｏを数々の濃度で
ドープしたＧａＮ層を作製し、そのＧａＮ層のキャリア
濃度と、Ｏ濃度との関係を示している。
グにより低抵抗なｐ型としたｐ型窒化物半導体層のＯ濃
度と正孔キャリア濃度との関係を示す図である。これは
ＭＯＣＶＤ法により、ＭｇとＯとをドープしたＧａＮを
成長させる際に、Ｏ源のガス流量を変えて、Ｍｇを１×
１０20／cm3ドープしたＧａＮ層に、Ｏを数々の濃度で
ドープしたＧａＮ層を作製し、そのＧａＮ層のキャリア
濃度と、Ｏ濃度との関係を示している。
【００１８】図２に示すように、ｐ型ＧａＮは、Ｍｇを
１×１０20／cm3もドープしているにもかかわらず、キ
ャリア濃度は３×１０17／cm3しか過ぎない。これは正
常なアクセプターとして作用しているｐ型不純物が如何
に少ないかを示している。しかしながら、Ｏを１×１０
17／cm3付近（Ｍｇに対して０．１％）以上ドープする
ことにより、キャリア濃度が２桁も上がり、５×１０18
／cm3〜８×１０19／cm3付近でほぼ一定となる。そし
て、ドープしたｐ型不純物の量と同じ程度になると、ド
ナーとアクセプターとが相殺するようになり、Ｏ濃度が
ｐ型不純物を超えると、ｎ型となるために、正孔キャリ
ア濃度は負の値となる。従って、ｐ型不純物に対するＯ
の好ましいドープ量は、０．１％以上で、ｐ不純物量を
超えない範囲が望ましく、さらに好ましくは０．５％以
上、最も好ましくは５％以上、８０％以下である。この
ようにｐ型不純物とＯとを同時にドープするとキャリア
濃度は２桁も向上するが、未だドープしたｐ型不純物の
量だけのキャリア濃度を得ることは難しい。これはＧａ
サイトに入っていないｐ型不純物がまだ数多く残ってい
ることと、格子欠陥が多く存在するためと推察される。
１×１０20／cm3もドープしているにもかかわらず、キ
ャリア濃度は３×１０17／cm3しか過ぎない。これは正
常なアクセプターとして作用しているｐ型不純物が如何
に少ないかを示している。しかしながら、Ｏを１×１０
17／cm3付近（Ｍｇに対して０．１％）以上ドープする
ことにより、キャリア濃度が２桁も上がり、５×１０18
／cm3〜８×１０19／cm3付近でほぼ一定となる。そし
て、ドープしたｐ型不純物の量と同じ程度になると、ド
ナーとアクセプターとが相殺するようになり、Ｏ濃度が
ｐ型不純物を超えると、ｎ型となるために、正孔キャリ
ア濃度は負の値となる。従って、ｐ型不純物に対するＯ
の好ましいドープ量は、０．１％以上で、ｐ不純物量を
超えない範囲が望ましく、さらに好ましくは０．５％以
上、最も好ましくは５％以上、８０％以下である。この
ようにｐ型不純物とＯとを同時にドープするとキャリア
濃度は２桁も向上するが、未だドープしたｐ型不純物の
量だけのキャリア濃度を得ることは難しい。これはＧａ
サイトに入っていないｐ型不純物がまだ数多く残ってい
ることと、格子欠陥が多く存在するためと推察される。
【００１９】また本発明では、ｐ型不純物とＯとを同時
にドープすることにより、ｐ型層のキャリア濃度をＯで
調整できる。つまり従来であれば、ｐ型不純物濃度と、
アニーリングのみでキャリア濃度を調整していたが、新
たにＯをドープして、ドープ量を変化させることによ
り、容易にキャリア濃度が調整できる。このため、活性
層から上のｐ型層を、例えばキャリア濃度の小さいｐ−
層、キャリア濃度の大きいｐ＋層と順に積層して、キャ
リア濃度の大きいｐ＋層にｐ電極を形成すると、キャリ
アの注入効率が向上して出力が向上する。
にドープすることにより、ｐ型層のキャリア濃度をＯで
調整できる。つまり従来であれば、ｐ型不純物濃度と、
アニーリングのみでキャリア濃度を調整していたが、新
たにＯをドープして、ドープ量を変化させることによ
り、容易にキャリア濃度が調整できる。このため、活性
層から上のｐ型層を、例えばキャリア濃度の小さいｐ−
層、キャリア濃度の大きいｐ＋層と順に積層して、キャ
リア濃度の大きいｐ＋層にｐ電極を形成すると、キャリ
アの注入効率が向上して出力が向上する。
【００２０】ｐ型不純物と、Ｏとを同時にドープする窒
化物半導体は、インジウムを含む窒化物半導体よりなる
活性層を成長させた後に、成長させることが望ましい。
Ｉｎを含む活性層、特にＩｎＧａＮは、その結晶の性質
が、他のＡｌを含む窒化物半導体に比べて柔らかいか、
若しくは弾性がある。そのためＩｎＧａＮがバッファ層
のような役割をする。従ってＩｎＧａＮの上に成長され
る窒化物半導体は結晶の性質が良くなり、ｐ型ドーパン
トとＯとをドープして、高キャリア濃度のｐ型になりや
すい。
化物半導体は、インジウムを含む窒化物半導体よりなる
活性層を成長させた後に、成長させることが望ましい。
Ｉｎを含む活性層、特にＩｎＧａＮは、その結晶の性質
が、他のＡｌを含む窒化物半導体に比べて柔らかいか、
若しくは弾性がある。そのためＩｎＧａＮがバッファ層
のような役割をする。従ってＩｎＧａＮの上に成長され
る窒化物半導体は結晶の性質が良くなり、ｐ型ドーパン
トとＯとをドープして、高キャリア濃度のｐ型になりや
すい。
【００２１】
【実施例】以下、図面を元に本発明の方法を用いた窒化
物半導体素子を作製する方法について説明する。図１は
本発明の一実施例に係る窒化物半導体発光素子の構造を
示す模式的な断面図であり、具体的にはＬＥＤの構造を
示している。
物半導体素子を作製する方法について説明する。図１は
本発明の一実施例に係る窒化物半導体発光素子の構造を
示す模式的な断面図であり、具体的にはＬＥＤの構造を
示している。
【００２２】サファイア（Ｃ面）よりなる基板１を反応
容器内にセットし、容器内を水素で十分置換した後、水
素を流しながら、基板の温度を１０５０℃まで上昇さ
せ、基板のクリーニングを行う。基板１にはサファイア
Ｃ面の他、Ｒ面、Ａ面を主面とするサファイア、その
他、スピネル（ＭｇＡ１2Ｏ4）のような絶縁性の基板の
他、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃを含む）、ＺｎＳ、Ｚｎ
Ｏ、ＧａＡｓ、ＧａＮ等の半導体基板を用いることもで
きる。
容器内にセットし、容器内を水素で十分置換した後、水
素を流しながら、基板の温度を１０５０℃まで上昇さ
せ、基板のクリーニングを行う。基板１にはサファイア
Ｃ面の他、Ｒ面、Ａ面を主面とするサファイア、その
他、スピネル（ＭｇＡ１2Ｏ4）のような絶縁性の基板の
他、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃを含む）、ＺｎＳ、Ｚｎ
Ｏ、ＧａＡｓ、ＧａＮ等の半導体基板を用いることもで
きる。
【００２３】続いて、温度を５１０℃まで下げ、キャリ
アガスに水素、原料ガスにアンモニアとＴＭＧ（トリメ
チルガリウム）とを用い、基板１上にＧａＮよりなるバ
ッファ層２を約２００オングストロームの膜厚で成長さ
せる。バッファ層はＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ等が、
９００℃以下の温度で、膜厚数十オングストローム〜数
百オングストロームで形成できる。このバッファ層は基
板と窒化物半導体との格子定数不正を緩和するために形
成されるが、窒化物半導体の成長方法、基板の種類等に
よっては省略することも可能である。
アガスに水素、原料ガスにアンモニアとＴＭＧ（トリメ
チルガリウム）とを用い、基板１上にＧａＮよりなるバ
ッファ層２を約２００オングストロームの膜厚で成長さ
せる。バッファ層はＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ等が、
９００℃以下の温度で、膜厚数十オングストローム〜数
百オングストロームで形成できる。このバッファ層は基
板と窒化物半導体との格子定数不正を緩和するために形
成されるが、窒化物半導体の成長方法、基板の種類等に
よっては省略することも可能である。
【００２４】バッファ層２成長後、ＴＭＧのみ止めて、
温度を１０３０℃まで上昇させる。１０３０℃になった
ら、同じく原料ガスにＴＭＧ、アンモニアガス、ドーパ
ントガスにシランガスを用い、ｎ型コンタクト層３とし
て、Ｓｉを８×１０18／cm3ドープしたＳｉドープｎ型
ＧａＮ層を５μｍの膜厚で成長させる。またこの層は、
電極を形成するべきコンタクト層としてだけではなく、
キャリアを閉じこめるｎ型のクラッド層としても作用す
る。ｎ型コンタクト層３はＩｎXＡｌYＧａ1-X- YＮ（０
≦X、０≦Y、X＋Y≦１）で構成することができ、特にＧ
ａＮ、ＩｎＧａＮ、その中でもｎ型不純物、特にＳｉ若
しくはＧｅをドープしたＧａＮで構成することにより、
キャリア濃度の高いｎ型層が得られ、またｎ電極と好ま
しいオーミック接触が得られる。ｎ電極の材料としては
Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等の金属若し
くは合金が好ましいオーミックが得られる。
温度を１０３０℃まで上昇させる。１０３０℃になった
ら、同じく原料ガスにＴＭＧ、アンモニアガス、ドーパ
ントガスにシランガスを用い、ｎ型コンタクト層３とし
て、Ｓｉを８×１０18／cm3ドープしたＳｉドープｎ型
ＧａＮ層を５μｍの膜厚で成長させる。またこの層は、
電極を形成するべきコンタクト層としてだけではなく、
キャリアを閉じこめるｎ型のクラッド層としても作用す
る。ｎ型コンタクト層３はＩｎXＡｌYＧａ1-X- YＮ（０
≦X、０≦Y、X＋Y≦１）で構成することができ、特にＧ
ａＮ、ＩｎＧａＮ、その中でもｎ型不純物、特にＳｉ若
しくはＧｅをドープしたＧａＮで構成することにより、
キャリア濃度の高いｎ型層が得られ、またｎ電極と好ま
しいオーミック接触が得られる。ｎ電極の材料としては
Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等の金属若し
くは合金が好ましいオーミックが得られる。
【００２５】次に、温度を８００℃にして、キャリアガ
スを窒素に切り替え、原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＩ（トリ
メチルインジウム）、アンモニアを用いて、膜厚３０オ
ングストロームの単一量子井戸構造（ＳＱＷ：Single Q
uantum Well）のＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる活性層４を
成長させる。Ｉｎを含む窒化物半導体よりなる活性層４
は単一量子井戸構造、若しくは多重量子井戸構造（ＭＱ
Ｗ：Multi Quantum Well）とすることが望ましい。活性
層をＳＱＷ、ＭＱＷのような量子井戸構造で構成する場
合、少なくともＩｎ含む窒化物半導体よりなる井戸層を
有することが望ましく、単一井戸層の好ましい膜厚は７
０オングストローム以下、さらに好ましくは５０オング
ストローム以下の膜厚に調整する。ＭＱＷの場合、障壁
層は井戸層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒
化物半導体層で構成し、膜厚は１５０オングストローム
以下、さらに好ましくは１００オングストローム以下に
調整する。ＭＱＷの場合、障壁層も特にＩｎを含む窒化
物半導体とする必要はないが、好ましくはＩｎを含む井
戸層よりもバンドギャップの大きい窒化物半導体とす
る。なぜなら、Ｉｎを含む窒化物半導体は、ＡｌＧａ
Ｎ、ＧａＮよりも成長温度が低い。つまり分解温度がＡ
ｌＧａＮよりも低い。低温で成長させるＩｎＧａＮより
なる井戸層の上に、高温で成長させるＡｌＧａＮよりな
る障壁層を積層しようとすると、少なからずＩｎＧａＮ
が分解する。そのためＩｎＧａＮよりなる井戸層とＩｎ
ＧａＮよりなる障壁層とを積層するのであれば、同一温
度で成長できるため、先に成長させたＩｎＧａＮ層が分
解することがないので、高出力な発光素子を実現するこ
とができる。
スを窒素に切り替え、原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＩ（トリ
メチルインジウム）、アンモニアを用いて、膜厚３０オ
ングストロームの単一量子井戸構造（ＳＱＷ：Single Q
uantum Well）のＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる活性層４を
成長させる。Ｉｎを含む窒化物半導体よりなる活性層４
は単一量子井戸構造、若しくは多重量子井戸構造（ＭＱ
Ｗ：Multi Quantum Well）とすることが望ましい。活性
層をＳＱＷ、ＭＱＷのような量子井戸構造で構成する場
合、少なくともＩｎ含む窒化物半導体よりなる井戸層を
有することが望ましく、単一井戸層の好ましい膜厚は７
０オングストローム以下、さらに好ましくは５０オング
ストローム以下の膜厚に調整する。ＭＱＷの場合、障壁
層は井戸層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒
化物半導体層で構成し、膜厚は１５０オングストローム
以下、さらに好ましくは１００オングストローム以下に
調整する。ＭＱＷの場合、障壁層も特にＩｎを含む窒化
物半導体とする必要はないが、好ましくはＩｎを含む井
戸層よりもバンドギャップの大きい窒化物半導体とす
る。なぜなら、Ｉｎを含む窒化物半導体は、ＡｌＧａ
Ｎ、ＧａＮよりも成長温度が低い。つまり分解温度がＡ
ｌＧａＮよりも低い。低温で成長させるＩｎＧａＮより
なる井戸層の上に、高温で成長させるＡｌＧａＮよりな
る障壁層を積層しようとすると、少なからずＩｎＧａＮ
が分解する。そのためＩｎＧａＮよりなる井戸層とＩｎ
ＧａＮよりなる障壁層とを積層するのであれば、同一温
度で成長できるため、先に成長させたＩｎＧａＮ層が分
解することがないので、高出力な発光素子を実現するこ
とができる。
【００２６】活性層４成長後、温度を１０５０℃にし
て、原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウ
ム）、アンモニア、不純物ガスに酸素ガス、ｐ型不純物
ガスにＣｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウ
ム）ガスを同時に用いて、窒素キャリア中、Ｏを５×１
０17／cm3と、Ｍｇを１×１０20／cm3ドープした低キャ
リア濃度のｐ−型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなるｐ型クラッ
ド層５を０．５μｍの膜厚で成長させる。活性層に接す
るｐ型層を、Ａｌを含む窒化物半導体層、好ましくはＡ
ｌXＧａ1-XＮ（０＜X≦１）とすると発光出力が向上す
る。このｐ型クラッド層５は１００オングストローム以
上、２μｍ以下、さらに好ましくは５００オングストロ
ーム以上、１μｍ以下で成長させることが望ましい。１
００オングストロームよりも薄いとクラッド層として作
用しにくく、２μｍよりも厚いと結晶中にクラックが入
りやすくなるからである。このようにｐ型不純物と酸素
をドープした窒化物半導体成長時は、キャリアガスは窒
素、アルゴンのような不活性ガスを用いることは言うま
でもない。また酸素をドープするには、原料ガスに意図
的に酸素を混入させても良いが、定量的にドープするに
は原料ガスとは別に不純物ガスとしてＭＦＣ（マスフロ
ーコントローラー）で流量を制御しながらドープするこ
とが望ましい。
て、原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウ
ム）、アンモニア、不純物ガスに酸素ガス、ｐ型不純物
ガスにＣｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウ
ム）ガスを同時に用いて、窒素キャリア中、Ｏを５×１
０17／cm3と、Ｍｇを１×１０20／cm3ドープした低キャ
リア濃度のｐ−型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなるｐ型クラッ
ド層５を０．５μｍの膜厚で成長させる。活性層に接す
るｐ型層を、Ａｌを含む窒化物半導体層、好ましくはＡ
ｌXＧａ1-XＮ（０＜X≦１）とすると発光出力が向上す
る。このｐ型クラッド層５は１００オングストローム以
上、２μｍ以下、さらに好ましくは５００オングストロ
ーム以上、１μｍ以下で成長させることが望ましい。１
００オングストロームよりも薄いとクラッド層として作
用しにくく、２μｍよりも厚いと結晶中にクラックが入
りやすくなるからである。このようにｐ型不純物と酸素
をドープした窒化物半導体成長時は、キャリアガスは窒
素、アルゴンのような不活性ガスを用いることは言うま
でもない。また酸素をドープするには、原料ガスに意図
的に酸素を混入させても良いが、定量的にドープするに
は原料ガスとは別に不純物ガスとしてＭＦＣ（マスフロ
ーコントローラー）で流量を制御しながらドープするこ
とが望ましい。
【００２７】続いて、温度を１０３０℃に保ち、ＴＭＡ
ガスを止め、シランガスの流量を多くし、Ｍｇを１×１
０20／cm3、Ｏを１×１０19／cm3ドープした高キャリア
濃度のｐ＋型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層５を０．
５μｍの膜厚で成長させる。ｐ型コンタクト層５はｐ型
のＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）
で構成することができるが、特に好ましくはＩｎXＧａ
1-XＮ（０≦X≦１）とする。本発明のように１×１０19
／cm3以上のキャリア濃度が得られるｐ型層をコンタク
ト層とすると、オーミック電極材料との接触抵抗が下が
る。ｐ型層と好ましいオーミックが得られる電極材料に
は、例えばＣｒ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｔｉ等がある。
ガスを止め、シランガスの流量を多くし、Ｍｇを１×１
０20／cm3、Ｏを１×１０19／cm3ドープした高キャリア
濃度のｐ＋型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層５を０．
５μｍの膜厚で成長させる。ｐ型コンタクト層５はｐ型
のＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）
で構成することができるが、特に好ましくはＩｎXＧａ
1-XＮ（０≦X≦１）とする。本発明のように１×１０19
／cm3以上のキャリア濃度が得られるｐ型層をコンタク
ト層とすると、オーミック電極材料との接触抵抗が下が
る。ｐ型層と好ましいオーミックが得られる電極材料に
は、例えばＣｒ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｔｉ等がある。
【００２８】反応終了後、温度を６００℃まで下げ、窒
素雰囲気中、ウェーハを反応容器内において、アニーリ
ングを行い、ｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層中に含
まれる水素の一部を除去し、ｐ型層をさらに低抵抗化す
る。
素雰囲気中、ウェーハを反応容器内において、アニーリ
ングを行い、ｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層中に含
まれる水素の一部を除去し、ｐ型層をさらに低抵抗化す
る。
【００２９】アニーリング後、ウェーハを反応容器から
取り出し、図３に示すように、ＲＩＥ装置でにより最上
層のｐ型コンタクト層６側からエッチングを行い、ｎ電
極８を形成すべきｎ型コンタクト層３の表面を露出させ
る。
取り出し、図３に示すように、ＲＩＥ装置でにより最上
層のｐ型コンタクト層６側からエッチングを行い、ｎ電
極８を形成すべきｎ型コンタクト層３の表面を露出させ
る。
【００３０】次に、ｐ型コンタクト層１２にＮｉとＡｕ
よりなるｐ電極７を形成し、一方、露出したｎ型コンタ
クト３にはＴｉとＡｌよりなるｎ電極８を形成する。
よりなるｐ電極７を形成し、一方、露出したｎ型コンタ
クト３にはＴｉとＡｌよりなるｎ電極８を形成する。
【００３１】以上のようにして、ｐ電極７、ｎ電極８を
形成したウェーハを研磨装置に移送し、ダイヤモンド研
磨剤を用いて、窒化物半導体を形成していない側のサフ
ァイア基板１をラッピングし、基板の厚さを９０μｍと
して、サファイア基板側をスクライブして３５０μｍ角
のＬＥＤチップとする。このＬＥＤチップを順方向電流
（Ｉｆ）２０ｍＡで発光させたところ、ｐ層にＳｉをド
ープしない従来のＬＥＤは（順方向電圧）Ｖｆが３．５
Ｖであったのに対し、本発明のＬＥＤは２．８Ｖと０．
７Ｖも低下した。また発光波長４５０ｎｍにおいて、出
力は従来のＬＥＤに比較して１．５倍に向上した。
形成したウェーハを研磨装置に移送し、ダイヤモンド研
磨剤を用いて、窒化物半導体を形成していない側のサフ
ァイア基板１をラッピングし、基板の厚さを９０μｍと
して、サファイア基板側をスクライブして３５０μｍ角
のＬＥＤチップとする。このＬＥＤチップを順方向電流
（Ｉｆ）２０ｍＡで発光させたところ、ｐ層にＳｉをド
ープしない従来のＬＥＤは（順方向電圧）Ｖｆが３．５
Ｖであったのに対し、本発明のＬＥＤは２．８Ｖと０．
７Ｖも低下した。また発光波長４５０ｎｍにおいて、出
力は従来のＬＥＤに比較して１．５倍に向上した。
【００３２】［実施例２］実施例１において、ｐ型クラ
ッド層５を成長させる際にＯを１×１０19／cm3ドープ
する他は同様にして、ＬＥＤ素子を作製したところ、Ｖ
ｆは実施例１のものとほぼ同等であり、出力は従来のＬ
ＥＤと比較して１．３倍であった。
ッド層５を成長させる際にＯを１×１０19／cm3ドープ
する他は同様にして、ＬＥＤ素子を作製したところ、Ｖ
ｆは実施例１のものとほぼ同等であり、出力は従来のＬ
ＥＤと比較して１．３倍であった。
【００３３】
【発明の効果】本発明ではｐ型不純物に加えて、酸素を
ドープしていることにより、本質的に活性層に注入され
る正孔の数が増え、発光効率が向上することはもちろん
のこと、ｐ層のキャリア濃度が増加するので、ｐ層と好
ましいオーミックが得られる。このようなｐ層の上にｐ
電極を形成すると、さらに接触抵抗を下げることができ
てＶｆを大幅に低下させることができる。このような本
発明の技術は、ＬＥＤ、ＬＤのような発光デバイスだけ
ではなく、トランジスタ、ＦＥＴ、ＭＯＳ等の窒化物半
導体を用いた全ての電子デバイスに適用できることはい
うまでもない。
ドープしていることにより、本質的に活性層に注入され
る正孔の数が増え、発光効率が向上することはもちろん
のこと、ｐ層のキャリア濃度が増加するので、ｐ層と好
ましいオーミックが得られる。このようなｐ層の上にｐ
電極を形成すると、さらに接触抵抗を下げることができ
てＶｆを大幅に低下させることができる。このような本
発明の技術は、ＬＥＤ、ＬＤのような発光デバイスだけ
ではなく、トランジスタ、ＦＥＴ、ＭＯＳ等の窒化物半
導体を用いた全ての電子デバイスに適用できることはい
うまでもない。
【００３４】窒化物半導体素子のＶｆが低下すると、窒
化物半導体を利用したフルカラーディスプレイに非常に
好都合である。即ち、現在のフルカラーディスプレイ
は、赤色ＬＥＤがＧａＡｓ系またはＡｌＩｎＧａＰ系の
半導体材料よりなり、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤが窒化
物半導体よりなる。ＧａＡｓ系、ＡｌＩｎＧａＰ系の赤
色ＬＥＤはＶｆが１Ｖ台であるのに対して、窒化物半導
体のＬＥＤは従来では３．５Ｖもあった。そのため青
色、緑色ＬＥＤの電流を下げて使用して、ＬＥＤに多大
な発熱を与えないようにして使用されていた。一方、赤
色ＬＥＤは緑色、青色ＬＥＤと輝度バランスをとるため
に、個数を増やしたり、規格値いっぱいで使用されるよ
うな過酷な条件で使用されていた。そのため、赤色ＬＥ
Ｄは、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤに比べて、発熱による信
頼性が低いという欠点があった。しかしながら、本発明
によると緑色、青色ＬＥＤのＶｆが低下したので、全体
の発熱量が低下させることができる。そのため、本発明
のフルカラーディスプレイを実現すると、全体の信頼性
が向上する。さらに、信号灯のような過酷な条件で使用
される場合においても、Ｖｆが低下すると発熱量も少な
くなり、信頼性が大幅に向上する。
化物半導体を利用したフルカラーディスプレイに非常に
好都合である。即ち、現在のフルカラーディスプレイ
は、赤色ＬＥＤがＧａＡｓ系またはＡｌＩｎＧａＰ系の
半導体材料よりなり、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤが窒化
物半導体よりなる。ＧａＡｓ系、ＡｌＩｎＧａＰ系の赤
色ＬＥＤはＶｆが１Ｖ台であるのに対して、窒化物半導
体のＬＥＤは従来では３．５Ｖもあった。そのため青
色、緑色ＬＥＤの電流を下げて使用して、ＬＥＤに多大
な発熱を与えないようにして使用されていた。一方、赤
色ＬＥＤは緑色、青色ＬＥＤと輝度バランスをとるため
に、個数を増やしたり、規格値いっぱいで使用されるよ
うな過酷な条件で使用されていた。そのため、赤色ＬＥ
Ｄは、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤに比べて、発熱による信
頼性が低いという欠点があった。しかしながら、本発明
によると緑色、青色ＬＥＤのＶｆが低下したので、全体
の発熱量が低下させることができる。そのため、本発明
のフルカラーディスプレイを実現すると、全体の信頼性
が向上する。さらに、信号灯のような過酷な条件で使用
される場合においても、Ｖｆが低下すると発熱量も少な
くなり、信頼性が大幅に向上する。
【図１】 Ｏとｐ型不純物とをドープした本発明のｐ型
窒化物半導体と、従来のｐ型窒化物半導体において、ア
ニール温度と抵抗率の関係を比較して示す図。
窒化物半導体と、従来のｐ型窒化物半導体において、ア
ニール温度と抵抗率の関係を比較して示す図。
【図２】 本発明の方法における窒化物半導体層のＳｉ
濃度と、正孔キャリア濃度との関係を示す図。
濃度と、正孔キャリア濃度との関係を示す図。
【図３】 本発明の一実施例によるＬＥＤ素子の構造を
示す模式断面図。
示す模式断面図。
１・・・基板 ２・・・バッファ層 ３・・・ｎ型コンタクト層 ４・・・活性層 ５・・・ｐ型クラッド層 ６・・・ｐ型コンタクト層 ７・・・ｐ電極 ８・・・ｎ電極
Claims (7)
- 【請求項１】 有機金属気相成長法により窒化物半導体
を成長させる方法において、前記窒化物半導体成長中に
ｐ型不純物と、酸素とを同時にドープすることを特徴と
するｐ型窒化物半導体の成長方法。 - 【請求項２】 前記窒化物半導体を成長させた後、その
窒化物半導体層中に含まれる水素を除くことを特徴とす
る請求項１に記載のｐ型窒化物半導体の成長方法。 - 【請求項３】 前記水素を除く手段がアニーリングであ
ることを特徴とする請求項１に記載のｐ型窒化物半導体
の成長方法。 - 【請求項４】 前記アニーリング温度が３００℃以上で
あることを特徴とする請求項２に記載のｐ型窒化物半導
体の成長方法。 - 【請求項５】 前記酸素のドープ量を調整することによ
り、窒化物半導体の正孔キャリア濃度を調整することを
特徴とする請求項１乃至４の内のいずれか１項に記載の
ｐ型窒化物半導体の成長方法。 - 【請求項６】 ｎ型窒化物半導体層と、インジウムを含
む窒化物半導体よりなる活性層と、ｐ型窒化物半導体層
と、ｐ電極層とを順に有する窒化物半導体素子におい
て、前記活性層と、前記ｐ電極層との間に、ｐ型不純物
と酸素とがドープされたｐ型窒化物半導体層を少なくと
も１層有することを特徴とする窒化物半導体素子。 - 【請求項７】 前記ｐ型不純物と酸素とがドープされた
ｐ型窒化物半導体層の酸素のドープ量が、ｐ型不純物の
ドープ量に対して、０．１％以上で、ｐ型不純物のドー
プ量を越えない範囲であることを特徴とする請求項６に
記載の窒化物半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31344296A JP3658892B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | ｐ型窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31344296A JP3658892B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | ｐ型窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003393145A Division JP2004096129A (ja) | 2003-11-21 | 2003-11-21 | 窒化物半導体素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10154829A true JPH10154829A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3658892B2 JP3658892B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=18041355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31344296A Expired - Fee Related JP3658892B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | ｐ型窒化物半導体の成長方法及び窒化物半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3658892B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2002057161A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-22 | Sony Corp | 窒化物化合物半導体層の熱処理方法及び半導体素子の製造方法 |
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| KR100484482B1 (ko) * | 2001-04-12 | 2005-04-20 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 질화갈륨결정에의 산소도핑방법과 산소도핑된 질화갈륨단결정기판 |
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