发明名称 第Ⅲ族氮化物系化合物半导体发光元件
摘要 第III族氧化物系化合物半导体发光元件,系具备包含有 InGaN井层和AlGaN势垒层的量子井结构之多重层。控制成为井层的InGaN层的薄膜厚度、生长速率、生长温度等,并控制成为势垒层的AlGaN层的薄膜厚度,以图该等的最佳化,进而提升发光元件的输出。
申请公布号 TWI270989 申请公布日期 2007.01.11
申请号 TW091108545 申请日期 2002.04.25
申请人 豊田合成股份有限公司 发明人 浅见慎也;渡边大志;伊藤润;柴田直树
分类号 H01L33/00(2006.01) 主分类号 H01L33/00(2006.01)
代理机构 代理人 赖经臣 台北市松山区南京东路3段346号1112室;宿希成 台北市松山区南京东路3段346号1112室
主权项 1.一种第III族氮化物系化合物半导体发光元件,其 特征为: 具备包含有InGaN井层和AlGaN势垒层的量子井结构之 多重层,及 位于该多重层的下方处且由厚于上述InGaN井层的 InGaN所成之第1中间层。 2.如申请专利范围第1项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中在上述多重层和上述InGaN第1 中间层之间形成有第2中间层,且该第2中间层是由 GaN所成。 3.如申请专利范围第1项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中在上述多重层和上述InGaN第1 中间层之间形成有第2中间层,且该第2中间层是由 AlGaN所成。 4.如申请专利范围第1项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中在上述多重层和上述InGaN第1 中间层之间形成有第2中间层,且该第2中间层是由 GaN及AlGaN所成。 5.如申请专利范围第1项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中使InGaN第1中间层、GaN第2中 间层及AlGaN第3中间层依序堆积而成的中间层,系形 成于上述多重层下方处。 6.如申请专利范围第1项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中上述第1中间层系实质上不 含杂质。 7.如申请专利范围第2项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中上述第1中间层及第2中间层 均系实质上不含杂质。 8.如申请专利范围第3项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中上述第1中间层及第2中间层 均系实质上不含杂质。 9.如申请专利范围第4项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中上述第1中间层及第2中间层 均系实质上不含杂质。 10.如申请专利范围第5项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中上述第1、第2、第3中间层均 系实质上不含杂质。 11.如申请专利范围第5项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中接触于上述第3中间层的多 重层之底层,系由AlGaN或GaN所成,而在上述多重层中 接触于p型层的顶层,系由AlGaN或GaN所成。 12.如申请专利范围第1项之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件,其中上述InGaN第1中间层的生长温 度,系770~875℃。 13.一种第III族氮化物系化合物半导体发光元件之 制造方法,有关具备包含有InGaN井层和AlGaN势垒层 之量子井结构之多重层之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件之制造方法,其特征为: 上述多重层的下方处,形成有InGaN第1中间层,并以 770~875℃的生长温度来形成上述InGaN第1中间层。 14.一种第III族氮化物系化合物半导体发光元件之 制造方法,有关具备有包含InGaN井层和AlGaN势垒层 之量子井结构之多重层之第III族氮化物系化合物 半导体发光元件之制造方法,其特征为: 上述多重层的下方处,形成有使InGaN第1中间层、GaN 第2中间层及AlGaN第3中间层依序堆积而成的中间层 ,并以770~875℃的生长温度来形成上述InGaN第1中间 层。 图式简单说明: 图1为显示成为井层的InGaN层的薄膜厚度和发光元 件的发光强度之间的关系。 图2为显示InGaN井层的生长速率和发光元件的发光 强度之间的关系。 图3为显示InGaN井层的生长温度和发光元件的发光 强度之间的关系。 图4为显示成为势垒层的AlGaN层的薄膜厚度和发光 元件的发光强度之间的关系。 图5为InGaN第1中间层的生长温度和发光元件的发光 强度之间的关系。 图6为显示在本发明的某一实施例的发光元件中其 第III族氮化物系化合物半导体层。 图7为显示本发明的某一实施例的发光元件之结构 。 图8为显示在其他实施例中其第III族氮化物系化合 物半导体层。 图9为显示在其他实施例中其第III族氮化物系化合 物半导体层。 图10为显示成为井层的InGaN层的薄膜厚度和发光元 件的发光强度之间的关系。 图11为显示InGaN井层的生长速率和发光元件的发光 强度之间的关系。 图12为显示成为势垒层的AlGaN层的薄膜厚度和发光 元件的发光强度之间的关系。
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