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JPH1032348A - Device and manufacture of group iii nitride semiconductor light emitting element - Google Patents

Device and manufacture of group iii nitride semiconductor light emitting element

Info

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
temperature
light emitting
heating
barrier layer
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.)
Pending
Application number
JP20299796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norikatsu Koide
典克 小出
Masayoshi Koike
正好 小池
Isamu Akasaki
勇 赤崎
Hiroshi Amano
浩 天野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Gosei Co Ltd filed Critical Toyoda Gosei Co Ltd
Priority to JP20299796A priority Critical patent/JPH1032348A/en
Publication of JPH1032348A publication Critical patent/JPH1032348A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of single or multiple quantum wells having excellent crystalline property for a light emitting layer. SOLUTION: A grown substrate is moved between a first heating stage 20a heated to the first temperature and a second heating stage 20b heated to the second temperature, which are provided in the same reaction chamber. When the barrier layer of a light emitting layer is formed, the grown substrate is moved to the first heating stage 20a, and the barrier layer is grown. When the well layer of the light emitting layer is formed, the grown substrate is moved to the second heating stage 20b, and the well layer is grown. Thus, the requirements for the temperature rising time until the migration to the relative high temperature and the temperature decreasing time unit the migration to the relatively low temperature are avoided. Therefore, the time, in which the well layer grown at the relatively low temperature is exposed to the growing temperature of the barrier layer that must be grown at the relatively high temperature, becomes short. Thus, the crystal property of the well layer is improved. In this way, the quantum-well structure, in which the band structure steeply changes and the quality is excellent, is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a light emitting device having a light emitting layer having a single or multiple quantum well structure. In particular, the present invention relates to a manufacturing method and an apparatus for improving the luminous efficiency by improving the crystallinity of a light emitting element.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a semiconductor light emitting diode using InGaN that can emit blue light. Various improvements have been made by the present inventors to improve the brightness of the blue light emitting diode. One of them has been studied to make the light emitting layer an InGaN / GaN quantum well structure.

【0003】[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。
However, in the case of manufacturing a quantum well structure having the above structure, only the type of flowing gas is instantaneously switched to grow InGaN of the well layer and GaN of the barrier layer. Is going. The required growth temperature is higher for GaN in the barrier layer than for InGaN in the well layer. If the growth temperature is changed, the barrier layer
It is necessary to grow the temperature of the GaN with the susceptor to the temperature at which the GaN is grown, grow the GaN at that temperature, and then cool the temperature to the temperature at which the InGaN is grown to grow the InGaN well layer.
At this time, it takes a long time to raise the temperature from the growth temperature of InGaN and to return to the original temperature (usually 90 seconds or more).
Since the already grown InGaN layer is lengthened to a temperature higher than its growth temperature, diffusion of In and the like occur, so that single crystal InGaN cannot be obtained and a good quantum well structure cannot be obtained.

【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。
For such a reason, the growth temperature of GaN is increased without changing the growth temperature between the well layer and the barrier layer.
In order to avoid adversely affecting the GaN well layer, low-temperature InGaN
The growth temperature. For this reason, the crystallinity of GaN in the barrier layer is poor, and a steeply changing single or multiple quantum well structure has not been obtained. As a result, there is a problem that the light emitting efficiency is low and the light emitting luminance of the obtained light emitting element is low.

【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。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to make a light emitting layer a single or multiple quantum well structure having good crystallinity. The purpose is to improve the luminous efficiency of the light emitting element.

【0006】[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。
According to the first aspect of the present invention, a first heating table heated to a first temperature and a second heating table heated to a second temperature are provided in the same reaction chamber. When the growth substrate is moved to form the barrier layer of the light emitting layer, the growth substrate is moved to the first heating stage to grow the barrier layer, and when the well layer of the light emitting layer is formed, the growth substrate is moved to the second heating stage.
The well layer is grown by moving it to a heating table. Therefore, it is not necessary to raise the temperature before moving to a relatively high temperature and to decrease the temperature until moving to a relatively low temperature. The time required for exposure to the growth temperature of the barrier layer, which needs to be grown at a high temperature, is short, and the crystallinity of the well layer is improved. Further, since the growth temperature of the barrier layer can be set to a temperature necessary for obtaining an original good crystal, the crystallinity of the barrier layer is also increased. Therefore, a high-quality quantum well structure in which the band structure changes sharply can be obtained.

【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。
According to the second aspect of the present invention, since the gas flow to the first heating table and the gas flow to the second heating table can be controlled independently, each gas flow is formed. By moving the growth substrate between the first heating table and the second heating table, the barrier layer and the well layer can be grown immediately. Therefore, after the formation of the well layer, in the first heating table,
Since the barrier layer can be formed immediately at the growth temperature of the barrier layer, the barrier layer film is formed at the moment when the surface of the well layer is exposed to a high temperature. It also protects you from high temperatures.

【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。
According to the third aspect of the present invention, the barrier layer
(In x1 Ga 1-x1 ) y1 Al 1-y1 N (0 ≦ x1 ≦ 1,0 ≦ y1 ≦ 1), and the well layer is (In x2 Ga 1-x2 ) y2 Al 1-y2 N (0 ≦ x2 ≦ 1,0 ≤ y2 ≤ 1),
When the growth temperature of the barrier layer is higher than the growth temperature of the well layer, blue and green light-emitting elements with high luminous efficiency can be obtained.

【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。
According to the invention of claim 4, the barrier layer is
Al x3 Ga 1-x3 N (0 ≦ x3 ≦ 1), the well layer is In x4 Ga 1-x4 N (0 ≦ x4
≦ 1), the barrier layer is made of Ga
By setting N (the well layer is In x4 Ga 1-x4 N (0 ≦ x4 ≦ 1), similarly, blue and green light-emitting elements with high luminous efficiency can be obtained.

【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。
According to the present invention, a first heating stage capable of heating to a first temperature and a second heating stage capable of heating to a second temperature are provided in the same reaction chamber. Since the moving means that can move between the second heating table and the second heating table is provided, the temperature can be rapidly changed as described above, and the barrier layer can be immediately formed on the well layer. Therefore, the time during which the well layer is exposed to a high temperature is shortened, and a high quality quantum well structure can be obtained.

【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。
According to the invention of claim 8, since the gas flow to the first heating table and the gas flow to the second heating table can be controlled independently, for the same reason as the method invention of claim 2, A high quality quantum well structure can be obtained.

【0012】[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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. The present invention is not limited to the following examples. FIG. 1 shows an overall view of the light emitting device 100 according to the embodiment of the present invention. The light emitting device 100 has a sapphire substrate 1, and a 0.05 μm AlN buffer layer 2 is formed on the sapphire substrate 1.

【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。
On the buffer layer 2, a film thickness of about
4.0 μm, silicon (Si) doped with 2 × 10 18 / cm 3 electron concentration
High carrier concentration n + layer 3 made of GaN, thickness about 0.5 μm
N layer 4 of GaN doped with silicon (Si) having an electron concentration of 5 × 10 17 / cm 3, a light emitting layer 5 of an InGaN / GaN multiple quantum well structure with a total thickness of about 65 nm, a thickness of about 10 nm, and a hole Concentration 2
A p-type cladding layer 7 made of Al 0.08 Ga 0.92 N doped with × 10 17 / cm 3 and magnesium (Mg) at a concentration of 5 × 10 19 / cm 3
1. A first layer made of GaN doped with magnesium (Mg) having a film thickness of about 35 nm and a hole concentration of 3 × 10 17 / cm 3 and a concentration of 5 × 10 19 / cm 3
Contact layer 72, thickness about 5 nm, hole concentration 6 × 10 17
/ cm 3 magnesium (Mg) concentration 1 × 10 20 / cm 3 doped Ga
A p + second contact layer 73 of N 2 is formed. Then, Ni / Au is formed on the entire upper surface of the second contact layer 73.
And a transparent electrode 9 composed of a double layer of
A pad 90 for bonding is formed of a double layer of Ni / Au. Also, on the n + layer 3
An electrode 8 made of Al is formed.

【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。
As shown in FIG. 2, the light emitting layer 5 has a seven-period overall thickness composed of a barrier layer 511 made of GaN and having a thickness of 5 nm and a well layer 512 made of In 0.68 Ga 0.32 N and having a thickness of 5 nm. It has a multiple quantum well structure of 65 nm.

【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。
The device having the above structure was manufactured in a vapor phase growth apparatus having the structure shown in FIG. Next, the structure of the vapor phase growth apparatus will be described with reference to FIGS. In FIG. 3, the quartz tube 10 is sealed at its left end with an O-ring 15 and abuts against the flange 14. The buffer tube 38 and the fixing tool 39 are used, and bolts 46 and 47, nuts 48 and 49, etc. 14. The right end of the quartz tube 10 is sealed with an O-ring 40 and fixed to the flange 27 with screw fasteners 41 and 42.

【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。
A liner tube 12, which is an introduction tube for introducing a reaction gas, is provided in an inner chamber 11 surrounded by the quartz tube 10. At the gas inlet of the liner tube 12, it is branched into two liner tubes 12a and 12b as shown in FIG. One end 13 of the liner pipe 12 on the gas inlet side is held by a holding plate 17 fixed to a flange 14,
The bottom portion 18 of the other end 16 is held on the quartz tube 10 by holding legs 19. The liner tube 12 is inclined in the -Z direction.

【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。
As shown in FIG. 4, the liner tube 12 is branched into two liner tubes 12a and 12b on the side near the gas inlet when viewed from above. The major axis of the quartz tube 10 (X
The cross section of the liner tube 12 perpendicular to the axis (axis) differs depending on the position in the X-axis direction, as shown in FIGS. 5 to 8, and its planar shape is enlarged as it proceeds downstream as shown in FIG. ing. That is, the reaction gas flows in the X-axis direction, but the cross section of the liner tube 12 is circular on the upstream side of the gas flow as shown in FIG. Is the long axis, the shape becomes an elliptical shape that is enlarged in the long axis direction and reduced in the short axis direction, and the first heating table 20a and the second heating table 20b are placed on the slightly upstream position A in FIG.
As shown in the figure, the shape is a flat elliptical shape that is thin in the vertical direction (Z axis) and long in the Y axis direction. The position A constitutes a throttle portion of the liner tube 12. The reaction gas blown out from the converging portion enters the sapphire substrate 1 in a range of 2 to 45 degrees. In particular, the angle of incidence of the reaction gas on the sapphire substrate 1 is determined in consideration of the growth rate and the uniform flow.
A range of 10 to 10 degrees is preferred.

【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。
Downstream of the liner tube 12, a sample mounting chamber 21 having a rectangular cross section perpendicular to the X-axis for mounting the first heating table 20a and the second heating table 20b is integrally connected. I have. A first heating table 20a and a second heating table 20b are stored in the sample mounting chamber 21. The first heating table 20a and the second heating table 20b have a rectangular cross section perpendicular to the X axis, and the upper surface 23 is horizontal. A slide table 50 on which the sapphire substrate 1 is placed is arranged on the first heating table 20a and the second heating table 20b. This slide table 50
Is connected to a connecting rod 51, which is slidably supported by a seal type bearing 83, and
Projecting outside. By sliding the connecting rod 51, the slide table 50 is connected to the first heating table 20a and the second heating table 20a.
It can be mutually moved between the heating table 20b.

【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。
A first liner is provided upstream of the liner tube 12a.
The gas pipe 28a and the second gas pipe 29b are open. The first gas pipe 28a is inside the second gas pipe 29a, and the two pipes 28a, 29a have a coaxial double pipe structure. A large number of holes 30a are formed in the periphery of a portion of the first gas pipe 28a protruding from the second gas pipe 29a, and a large number of holes 30a are also formed in the second gas pipe 29a. Then, the reaction gas introduced through the first gas pipe 28a is blown into the liner pipe 12a, where it is mixed for the first time with the gas introduced through the second gas pipe 29a.
Similarly for the liner tube 12b, the first gas tube 28
b, a second gas pipe 29b, and a hole 30b.

【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。
The first gas pipe 28a is connected to a first manifold 31a, and the second gas pipe 29a is connected to a second manifold 32a. The first manifold 31a has a supply system I for carrier gas (H 2 , N 2 ), a supply system J for trimethylgallium (Ga (CH 3 ) 3 ) (hereinafter referred to as “TMG”), and a trimethylaluminum ( Al (CH 3 ) 3 ) (hereinafter referred to as “TMA”) supply system K, silane (SiH 4 ) supply system L, and cyclopentadienyl magnesium (Mg (C 5
H 5 ) 2 ) (hereinafter referred to as “CP 2 Mg”) is connected to a supply system M. The NH 3 supply system H and the carrier gas supply system I are connected to the second manifold 32.

【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。
Similarly, the first gas pipe 28b and the second gas pipe 2
9b is also connected to a first manifold and a second manifold (not shown). The first manifold has a carrier gas (H 2 , N 2 ) supply system I and trimethylgallium (Ga (CH 3 ) 3 ). ) (Hereinafter referred to as “TMG”)
And trimethylgallium trimethylindium (In (CH 3 )
3 ) (hereinafter referred to as “TMI”). The NH 3 supply system H and the carrier gas supply system I are connected to the second manifold.

【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。
A cooling pipe 33 for circulating cooling water is formed on the outer periphery of the quartz tube 10, and a high-frequency coil 34 for applying a high-frequency electric field is provided on the outer periphery. The high-frequency coil 34 is connected to the first heating table 20a and the second heating table 20a.
The heating temperature of the heating table 20b can be changed independently. The liner tube 12a is connected to an external tube 35a via a flange 14, and a carrier gas is introduced from the external tube 35a. The same applies to the liner tube 12b. In the sample mounting chamber 21, an introduction pipe 36 extends from the outside through the flange 14 from the side, and a thermocouple 43 for measuring the temperature of the sample and its conductors 44 and 45 are provided in the introduction pipe 36. Is provided so that the sample temperature can be measured from the outside.

【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。
With such an apparatus configuration, the first gas pipe 2
8a, TMG, TMA if necessary, silane or a mixed gas of CP 2 Mg and H 2 if necessary, and the second gas pipe 2
The mixed gas of NH 3 and H 2 introduced in 9a is mixed near the outlet of those tubes, and the mixed reaction gas is
a, is led to the first heating table 20a of the sample mounting chamber 21,
It passes through a gap formed between the sapphire substrate 1 and the upper tube wall 24 of the liner tube 12a. At this time, the flow of the reaction gas on the sapphire substrate 1 is made uniform in the Y direction by the action of the throttle portion at the position A, and is also made uniform in the X direction by the action of the guide portion by the upper tube wall 24 covering the sapphire substrate 1. A laminar flow is obtained. As a result, a high-quality crystal with little place dependence on the substrate grows. With these systems, GaN or Al x Ga 1 -xN can be obtained, and a semiconductor layer to which Si or Mg is added as necessary can be obtained.

【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。
Similarly, when it is guided by the first gas pipe 28b, TM
A mixed gas of G, TMI, and H 2 and a mixed gas of NH 3 and H 2 guided by the second gas pipe 29b are mixed near the outlets of those pipes, and the mixed reaction gas is mixed by the liner pipe 12b. The sapphire substrate 1 is guided to the second heating table 20b of the sample mounting chamber 21 and passes through a gap formed between the sapphire substrate 1 and the upper tube wall 24 of the liner tube 12b. At this time, the flow of the reaction gas on the sapphire substrate 1 is made uniform in the Y direction by the action of the throttle portion at the position A, and is also made uniform in the X direction by the action of the guide portion by the upper tube wall 24 covering the sapphire substrate 1. A laminar flow is obtained. As a result, a high-quality crystal with little place dependence on the substrate grows. With these strains, In x Ga
1-x N can be obtained.

【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。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device using the above-described manufacturing apparatus will be described. First, the single crystal sapphire substrate 1 is placed on the slide table 50 in the reaction chamber 21 of the M0VPE apparatus with the a-plane cleaned by organic cleaning and heat treatment as the main surface, and the position of the slide table 50 is changed to the sapphire substrate 1. Was adjusted by moving the connecting rod 51 so that the... Came above the first heating table 20a. Next, necessary gas was flowed from the liner tube 12a. Temperature 1100 ° C. while flowing with H 2 to about 30 minutes the reaction chamber at a flow rate of 2 liter / min at atmospheric pressure
The sapphire substrate 1 was baked.

【0026】次に、温度を 400℃まで低下させて、H2
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。
Next, by lowering the temperature to 400 ° C., and H 2
20 liter / min, NH 3 10 liter / min, TMA 1.8 × 10 -5
The AlN buffer layer 2 was supplied at about 0.1 mol / min for about 90 seconds.
It was formed to a thickness of 05 μm. Next, the temperature of the sapphire substrate 1 was maintained at 1150 ° C., H 2 was 20 liter / min, and NH 3 was 10 lite.
r / min, TMG 1.7 × 10 -4 mol / min, 0.86p by H 2 gas
Silane diluted at 20 × 10 −8 mol / min was introduced for 40 minutes at a film thickness of about 4.0 μm, an electron concentration of 1 × 10 18 / cm 3 , and a silicon concentration of 4 × 10 18 / cm 3 (Si). 3.) A high carrier concentration n + layer 3 made of doped GaN was formed.

【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
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。
After the high carrier concentration n + layer 3 is formed, the temperature is maintained at 1100 ° C. and H 2 is reduced to 20 liter / hour.
Min, NH 3 at 10 liter / min, TMG at 1.7 × 10 -4 mol / min,
Silane diluted to 0.86 ppm with H 2 gas was introduced at 10 × 10 −9 mol / min for 5 minutes, the film thickness was about 0.5 μm, and the electron concentration was 5 × 10
An n-layer 4 of GaN doped with silicon (Si) having a density of 17 / cm 3 and a silicon concentration of 1 × 10 18 / cm 3 was formed.

【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
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
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。
Thereafter, the temperature of the first heating table 20a is set to 890 ° C.
Then, the temperature of the second heating table 20b was adjusted to 700 ° C. From the liner tube 20a, N 2 or H 2 is supplied at 10 liter / min and NH 3 is supplied.
20 liter / min, TMG is supplied at 3.7 × 10 -6 mol / min, and N 2 or H 2 is supplied at 10 liter / min and NH 3 is supplied from the liner tube 20b.
20 liter / min, TMG 3.7 × 10 -6 mol / min, TMI 8.8
It was supplied at a rate of × 10 -6 mol / min.

【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。
Then, the substrate 1 is placed on the first heating table 20a.
Is held for 1.5 minutes to form a barrier layer 511 made of GaN having a thickness of about 35 Å. Next, immediately after the growth of the barrier layer 511 was completed, the connecting rod 51 was operated to move the slide table 51 onto the second heating table 20b. After that, the substrate 1 is placed on the second heating table 20b,
By holding for 1.5 minutes, In 0.68 Ga 0.32 N
Was formed. By repeating such a procedure, as shown in FIG. 2, the barrier layers 511 and the well layers 512 are alternately stacked by only 7 layers and 6 layers, and the entire thickness is increased.
The light emitting layer 5 having a multiple quantum well structure of 45 nm was formed.

【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。
[0030] Then, by stopping the supply of gas from the liner tube 20b, holding the substrate 1 in a state of being positioned on the first heating stage 20a, the temperature of the first heating stage 20a to 1100 ° C., N 2 Or H 2 at 20 liter / min, NH 3 at 10 liter / min, TM
G is 0.5 × 10 −4 mol / min, TMA is 0.47 × 10 −5 mol / min,
Then, CP 2 Mg was introduced at 2 × 10 −7 mol / min for 2 minutes to form a cladding layer 71 of magnesium (Mg) -doped Al 0.08 Ga 0.92 N having a thickness of about 10 nm. The magnesium concentration of the cladding layer 71 is 5 × 10 19 / cm 3 . In this state,
The cladding layer 71 is still an insulator having a resistivity of 10 8 Ωcm or more.

【0031】次に、温度を1100℃に保持し、N2又はH2
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。
Next, the temperature was maintained at 1100 ° C. and N 2 or H 2 was added.
20 liter / min, NH 3 10 liter / min, TMG 0.5 × 10 -4
Mole / min and CP 2 Mg were introduced at 2 × 10 −8 mol / min for 4 minutes to form a first contact layer 72 made of magnesium (Mg) -doped GaN having a thickness of about 35 nm. The magnesium concentration of the first contact layer 72 is 5 × 10 19 / cm 3 . In this state, the first contact layer 72 still has a resistivity of 10
It is an insulator of 8 Ωcm or more.

【0032】次に、温度を1100℃に保持し、N2又はH2
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。
Next, the temperature was maintained at 1100 ° C. and N 2 or H 2 was added.
20 liter / min, NH 3 10 liter / min, TMG 0.5 × 10 -4
Mol / min and CP 2 Mg were introduced at 4 × 10 -8 mol / min for 1 minute to form a p + second contact layer 73 of magnesium (Mg) doped GaN having a thickness of about 5 nm. . The magnesium concentration of the second contact layer 73 is 1 × 10 20 / cm 3 . In this state, the second contact layer 73 is still an insulator having a resistivity of 10 8 Ωcm or more.

【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。
Next, the second contact layer 73, the first contact layer 72, and the cladding layer 7 are formed using an electron beam irradiation device.
1 was uniformly irradiated with an electron beam. Electron beam irradiation conditions are: acceleration voltage about 10KV, data current 1μA, beam moving speed 0.2m
m / sec, beam diameter 60 μmφ, vacuum degree 5.0 × 10 −5 Torr. By the irradiation of the electron beam, the second contact layer 73,
The first contact layer 72 and the cladding layer 71 have a hole concentration of 6 × 10 17 / cm 3 , 3 × 10 17 / cm 3 , 2 × 10 17 / c, respectively.
It became a p-conduction type semiconductor having m 3 and resistivity of 2Ωcm, 1Ωcm, 0.7Ωcm. Thus, a wafer having a multilayer structure was obtained.

【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。
Next, a metal mask layer 11 was formed on the second contact layer 73, and a photoresist 12 was applied thereon. Then, by photolithography, on the second contact layer 73, the photoresist 12 at the electrode formation site for the high carrier concentration n + layer 3 was removed. Next, the metal mask layer 11 not covered with the photoresist 12 was removed with an acidic etching solution.

【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。
Next, the second contact layer 73, the first contact layer 72, the cladding layer 71, the light-emitting layer 5, and the n-layer 4, which are not covered by the metal mask layer 11, are subjected to a vacuum of 0.
After dry-etching by supplying 04 Torr, high-frequency power of 0.44 W / cm 2 and BCl 3 gas at a rate of 10 ml / min, dry etching was performed with Ar. In this step, a hole A for extracting an electrode from the high carrier concentration n + layer 3 was formed. After that, the metal mask layer 11 was removed.

【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+
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。
Next, two layers of Ni / Au were uniformly deposited, and the transparent electrode 9 was formed on the second contact layer 73 through the application of a photoresist, a photolithography step, and an etching step. Then, Ni / Au is applied to a part of the transparent electrode 9.
The pad 90 was formed by vapor-depositing two layers. On the other hand, the electrode 8 was formed on the n + layer 3 by evaporating aluminum. Thereafter, the wafer processed as described above was cut into individual devices to obtain light emitting diodes having the structure shown in FIG.

【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。
The light emitting device thus obtained had a driving current of 20 mA, a driving voltage of 3.0 V, a peak wavelength of 500 nm, and an emission intensity of 2000 mCd.

【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。
In the above embodiment, the light emitting layer 5 has a quantum well structure having seven barrier layers and six well layers, but the number of layers is arbitrary. Further, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure may be used. In the above embodiment, the barrier layer
GaN, is used an InGaN well layer, the barrier layer wide high and forbidden bandwidth growth temperature than that of the well layer, (an In x1 Ga
1-x1 ) y1 Al 1-y1 N (0 ≦ x1 ≦ 1,0 ≦ y1 ≦ 1), the well layer has a lower growth temperature and a narrower forbidden bandwidth than the barrier layer,
(In x2 Ga 1-x2 ) y2 Al 1-y2 N (0 ≦ x2 ≦ 1,0 ≦ y2 ≦ 1). Further, the barrier layer is formed of Al x3 Ga 1-x3 N (0 ≦ x3 ≦
1), the well layer may be In x4 Ga 1-x4 N (0 ≦ x4 ≦ 1).
The thicknesses of the barrier layer and the well layer are not particularly limited as long as the quantum well effect occurs.

【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。
Although a double hetero junction structure is used in all of the above embodiments, a single hetero junction structure may be used. Further, although the heat treatment is used to form the p-layer, the p-type may be formed by electron beam irradiation. Although an example of a light emitting diode has been described, a laser diode may be similarly configured. In all the above embodiments, the liner tube 2
The substrate 1 is placed on the first heating table 20a and the second heating table 20b with the gas flowing simultaneously from the first heating table 20a and the liner tube 20b.
Is switched to immediately grow a crystal layer of each component. After the movement, for example, after waiting for 20 to 30 seconds, the temperature of the substrate 1 becomes completely equal to the temperature of each of the heating tables 20a and 20b. From each corresponding liner tube 20
The source gas may be supplied from a and 20b.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light emitting device manufactured by the method and apparatus of the present invention.

【図2】同発光素子の発光層の詳細な構成を示した断面
図。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a detailed configuration of a light-emitting layer of the light-emitting element.

【図3】同実施例にかかる製造装置を示した構成図。FIG. 3 is a configuration diagram showing a manufacturing apparatus according to the embodiment.

【図4】同実施例の製造装置の平面図。FIG. 4 is a plan view of the manufacturing apparatus of the embodiment.

【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。
FIG. 5 is a sectional view of a liner tube used in the manufacturing apparatus of the embodiment.

【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。
FIG. 6 is a sectional view of a liner tube used in the manufacturing apparatus of the embodiment.

【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。
FIG. 7 is a sectional view of a liner tube used in the manufacturing apparatus of the embodiment.

【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。
FIG. 8 is a sectional view of a liner tube used in the manufacturing apparatus of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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REFERENCE SIGNS LIST 100 light emitting diode 1 sapphire substrate 2 buffer layer 3 high carrier concentration n + layer 4 n layer 5 light emitting layer 511 barrier layer 512 well layer 71 clad layer 72 first contact layer 73 second Contact layer 9: Transparent electrode 90, 8: Electrode pad

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Continuing on the front page (72) Norikatsu Koide, No. 1, Nagahata, Ochiai, Kasuga-cho, Nishi-Kasugai-gun, Aichi Prefecture Inside (72) Inventor Masayoshi Koike, No. 1, Nagahata, Ochiai, Kasuga-cho, Nishikasugai-gun, Aichi, Japan Toyota Synthetic Co., Ltd. (72) Inventor Isamu Akasaki 1-38-805, Joshin, Nishi-ku, Nagoya, Aichi Prefecture

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A method for manufacturing a light emitting device using a single or multiple quantum well structure of a group III nitride semiconductor for a light emitting layer, comprising: a first heating table heated to a first temperature and a second heating table heated to a second temperature. A second heating stage formed in the same reaction chamber;
When forming a barrier layer of the light emitting layer by using a growth apparatus capable of moving the growth substrate between a heating table and the second heating table, the growth substrate is moved to the first heating table. A step of growing the barrier layer and forming a well layer of the light emitting layer by moving the growth substrate to the second heating table to grow the well layer; Device manufacturing method.
【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。
2. The method according to claim 1, wherein a reaction gas flowing to the first heating stage and the second heating stage is independently controlled.
【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。
3. The barrier layer is composed of (In x1 Ga 1-x1 ) y1 Al 1-y1 N
(0 ≦ x1 ≦ 1,0 ≦ y1 ≦ 1), the well layer is (In x2 Ga 1-x2 ) y2 A
3. The group III according to claim 1, wherein l 1-y2 N (0 ≦ x2 ≦ 1,0 ≦ y2 ≦ 1), and the growth temperature of the barrier layer is higher than the growth temperature of the well layer. A method for manufacturing a nitride semiconductor light emitting device.
【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。
4. The barrier layer is made of Al x3 Ga 1-x3 N (0 ≦ x3 ≦
1) The method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the well layer is made of In x4 Ga 1-x4 N (0 ≦ x4 ≦ 1).
【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。
5. The barrier layer is made of GaN, and the well layer is made of In x4.
2. The method according to claim 1, wherein Ga 1-x4 N (0 ≦ x4 ≦ 1).
【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。
6. An apparatus for manufacturing a light emitting device using a single or multiple quantum well structure of a group III nitride semiconductor for a light emitting layer, comprising: a first heating stage capable of heating to a first temperature in the same reaction chamber; A manufacturing apparatus, comprising: a second heating stage capable of heating to two temperatures; and a moving means for moving a growth substrate between the first heating stage and the second heating stage.
【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。
7. The apparatus for manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting device according to claim 6, wherein a reaction gas flowing to the first heating stage and the second heating stage is controlled independently.
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