特許ウォッチ

公開番号2024158778
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023074298
出願日2023-04-28
発明の名称窒化物半導体素子
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 33/32 20100101AFI20241031BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】腐食の進行を抑制することが可能な窒化物半導体素子を提供する。
【解決手段】窒化物半導体素子は、AlN基板上に配置されたAl_xGa_1-xN(0.8≦x≦1)で形成された第1導電型半導体層を有する。第1導電型半導体層の膜厚β[μm]は、少なくとも一部の領域において、0.5<β<15である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＡｌＮ基板上に配置されたＡｌ
ｘ
Ｇａ
１－ｘ
Ｎ（０．８≦ｘ≦１）で形成された第１導電型半導体層を有し、
前記第１導電型半導体層の膜厚β［μｍ］は、少なくとも一部の領域において、
０．５＜β＜１５である窒化物半導体素子。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記膜厚β［μｍ］は、少なくとも一部の領域において、
０．５＜β＜１０である請求項１に記載の窒化物半導体素子。
【請求項３】
前記ＡｌＮ基板の厚さα［μｍ］と前記膜厚β［μｍ］は、少なくとも一部の領域において、
９６＜α＜６００、
０．５＜β＜１０、
β＜０．０２６α＋０．８４８、
を全て満たす請求項１に記載の窒化物半導体素子。
【請求項４】
前記ＡｌＮ基板の厚さα［μｍ］と、前記膜厚β［μｍ］は、少なくとも一部の領域において、
９６＜α＜２００、
０．５＜β＜０．０２６α＋０．８４８、
を全て満たす請求項１に記載の窒化物半導体素子。
【請求項５】
前記ＡｌＮ基板の厚さα［μｍ］と、前記膜厚β［μｍ］は、少なくとも一部の領域において、
９６＜α＜２００、
４≦β＜０．０２６α＋０．８４８、
を全て満たす請求項１に記載の窒化物半導体素子。
【請求項６】
当該窒化物半導体素子は発光素子である請求項１から５のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。
【請求項７】
前記第１導電型半導体層上に発光層を有する請求項６に記載の窒化物半導体素子。
【請求項８】
前記発光層の発光波長が２１５ｎｍ以上２４０ｎｍ以下である請求項７に記載の窒化物半導体素子。
【請求項９】
前記発光層の一部に、膜組成がＡｌ
ｘ
Ｇａ
１－ｘ
Ｎ（０．７≦ｘ≦１）である量子井戸層を有する請求項７に記載の窒化物半導体素子。
【請求項１０】
前記第１導電型半導体層の導電型はｎ型である請求項１から５のいずれか１項に記載の窒化物半導体素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は窒化物半導体素子に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体素子としてサファイア基板上にIII族窒化物であるＡｌＧａＮを成長させる方法が、非特許文献１で開示されている。また、発光素子に関する従来技術として、例えば特許文献１から３に開示されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６６２１９９０号
特開２０２２－１１７２９９号公報
特開２０２０－１５５０２５２号公報
【非特許文献】
【０００４】
ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＥｘｐｒｅｓｓ，１２，０１２００８，２０１９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、窒化物半導体素子の長期的な信頼性保持の観点から、腐食の進行を抑制することが可能な窒化物半導体素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様においては、ＡｌＮ基板上に配置されたＡｌ
ｘ
Ｇａ
１－ｘ
Ｎ（０．８≦ｘ≦１）で形成された第１導電型半導体層を有し、前記第１導電型半導体層の膜厚β［μｍ］は、少なくとも一部の領域において、０．５＜β＜１５である窒化物半導体素子を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、腐食の進行を抑制することが可能な窒化物半導体素子を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の実施形態の具体例１に係る窒化物半導体素子を示す断面図である。
図２は、本発明の実施形態の具体例２に係る窒化物半導体素子を示す断面図である。
図３は、割れ、反りに関しての実験結果を示すグラフである。
図４は、ウエハの厚さ［μｍ］と、光出力との関係をシミュレーションした結果を示すグラフである。
図５は、ｎ－Ａｌ
ｘ
Ｇａ
１－ｘ
Ｎ（０．８≦ｘ≦１）の膜厚［μｍ］と、駆動電圧Ｖｆ［Ｖ］との関係をシミュレーションした結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
以下の説明における上下等の方向の定義は、単に説明の便宜上の定義であって、本発明の技術的思想を限定するものではない。例えば、対象を９０°回転して観察すれば上下は左右に変換して読まれ、１８０°回転して観察すれば上下は反転して読まれることは勿論である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許