发明名称 氮化物半导体元件
摘要 本发明作为夹入p型氮化物半导体层11、n型氮化物半导体层13的活性层12,至少具有阻挡层2a:具有n型杂质;井层1a:由含有铟的氮化物半导体构成;及,阻挡层2c:具有p型杂质或以无掺杂使其生长,藉由配置该阻挡层2作为最接近p型层侧的阻挡层,可注入适当的载子到活性层12。
申请公布号 TW587355 申请公布日期 2004.05.11
申请号 TW090116626 申请日期 2001.07.06
申请人 日亚化学工业股份有限公司 发明人 小崎德也
分类号 H01S5/00 主分类号 H01S5/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种氮化物半导体元件,具有以p型氮化物半导体层和n型氮化物半导体层夹住一量子井构造之活性层的结构,前述活性层具有由含有铟的氮化物半导体所构成的井层和由氮化物半导体所构成的阻挡层,其中:前述活性层作为前述阻挡层,具有配置于最接近前述p型氮化物半导体层的位置的第一阻挡层及和该第一阻挡层不同的第二阻挡层,同时前述第一阻挡层实质上不含n型杂质,前述第二阻挡层含有n型杂质者。2.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述第一阻挡层膜厚比第二阻挡层膜厚大。3.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述活性层有L个(L≧2)前述阻挡层,以配置于最接近前述n型氮化物半导体层的位置的阻挡层为阻挡层B1,从该阻挡层B1向前述p型氮化物半导体层计算以第i号(i=1.2.3.…L)的阻挡层为阻挡层Bi时,从i=1到i-n(1<n<L)的阻挡层Bi含有n型杂质。4.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中除了前述第一阻挡层之外的全部阻挡层含有n型杂质。5.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述第一阻挡层配置于前述活性层的最外侧。6.如申请专利范围第5项之氮化物半导体元件,其中前述第二阻挡层配置于接近前述活性层内的前述n型氮化物半导体层的最外侧位置。7.如申请专利范围第6项之氮化物半导体元件,其中前述第一阻挡层膜厚和前述第二阻挡层膜厚大致相同。8.如申请专利范围第7项之氮化物半导体元件,其中前述活性层有2以上的井层,在该井层和井层之间有第三阻挡层,同时前述第三阻挡层膜厚比前述第一阻挡层及前述第二阻挡层膜厚小。9.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述活性层内的至少一个井层有40埃以上的膜厚。10.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述第一阻挡层有p型杂质。11.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述第一阻挡层含有51016cm-3以上11019cm-3以下p型杂质。12.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述第一阻挡层为p型或i型。13.如申请专利范围第12项之氮化物半导体元件,其中前述第一阻挡层不掺入杂质而使其生长,藉由来自前述p型氮化物半导体层的扩散,含有p型杂质。14.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中按前述n型氮化物半导体层、前述活性层及前述p型氮化物半导体层的顺序被层叠。15.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述p型氮化物半导体层具有由含有平均混晶比x为0<x≦0.05之铝的氮化物半导体构成的上部覆盖层,前述n型氮化物半导体层具有由含有平均混晶比x为0<x≦0.05之铝的氮化物半导体构成的下部覆盖层,具有雷射元件构造。16.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中在前述p型氮化物半导体层中,邻接活性层有第一p型氮化物半导体层,该第一p型氮化物半导体层由含有铝的氮化物半导体构成。17.如申请专利范围第16项之氮化物半导体元件,其中前述第一p型氮化物半导体层系接触最接近前述p型氮化物半导体层的阻挡层所设,掺入比前述活性层中的阻挡层高的浓度的p型杂质而生长。18.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中在前述活性层,井层数为1以上3以下的范围。19.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述第二阻挡层系夹入井层所配置,前述井层和第二阻挡层的膜厚比Rt(=[井层膜厚]/[阻挡层膜厚])为0.5≦Rt≦3的范围者。20.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述井层膜厚dw为40埃≦dw≦100埃的范围,前述第二阻挡层膜厚db为db≧40埃的范围者。21.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述p型氮化物半导体层具有由含有铝的氮化物半导体构成的上部覆盖层,前述n型氮化物半导体层具有由氮化物半导体构成的下部覆盖层,该上部覆盖层的铝平均混晶比比下部覆盖层大。22.如申请专利范围第21项之氮化物半导体元件,其中前述上部覆盖层的铝平均混晶比x为0<x≦0.1的范围。23.如申请专利范围第1项之氮化物半导体元件,其中前述p型氮化物半导体层具有接触前述活性层而成为电子封闭层的第一p型氮化物半导体层,活性层具有离第一p型氮化物半导体层的距离dB成为100埃以上400埃以下的范围的井层,在该距离dB内有第一阻挡层。图式简单说明:图1为说明本发明一实施形态的模式截面图。图2为说明本发明一实施形态的模式截面图。图3为说明本发明一实施形态的模式截面图。图4为说明关于本发明一实施形态的层叠构造的模式截面图及带构造的模式图。图5为说明关于本发明一实施形态的层叠构造的模式截面图及带构造的模式图。图6为说明关于本发明一实施形态的层叠构造的模式截面图及带构造的模式图。图7为说明关于本发明一实施形态的层叠构造的模式截面图及带构造的模式图。图8A及8B为说明关于本发明一实施形态的层叠构造的模式截面图及带构造的模式图。图9A及9B为关于本发明一实施形态的元件的模式截面图。图10为说明关于本发明一实施形态的层叠构造的模式截面图及带构造的模式图。图11为说明本发明一实施形态的模式截面图。图12为显示关于本发明的一实施形态的元件寿命和井层膜厚的关系之图。图13为显示关于本发明的一实施形态的元件寿命和阻挡层膜厚的关系之图。图14为显示关于本发明的一实施形态的元件寿命和掺杂量的关系之图。图15为显示关于本发明的一实施形态的反耐压和掺杂量的关系之图。
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