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公開番号2025041822
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2024227255,2022098120
出願日2024-12-24,2022-06-17
発明の名称窒化物半導体発光素子
出願人日亜化学工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H10H 20/825 20250101AFI20250318BHJP()
要約【課題】出力が向上された窒化物半導体発光素子の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】窒化物半導体発光素子100の製造方法は、n側層10形成工程と、活性層5形成工程と、p側層20形成工程と、を備え、活性層形成工程は、Inを含む第1厚さの第1井戸層と、n型不純物がドープされた第1障壁層と、を含む第1積層部を形成する第1積層部形成工程であって、第1井戸層を第1温度で形成する工程と、Inを含み、第1厚さよりも厚い第2厚さの第2井戸層と、n型不純物がドープされた第2障壁層と、を含む第2積層部を形成する第2積層部形成工程であって、第2井戸層を第1温度よりも低い第2温度で形成する工程と、Inを含み、第2厚さよりも薄い第3厚さの第3井戸層と、p型不純物がドープされた第3障壁層と、を含む第3積層部を形成する第3積層部形成工程であって、第3井戸層を第2温度よりも高い第3温度で形成する工程と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ｎ側層を形成するｎ側層形成工程と、
前記ｎ側層上に、活性層を形成する活性層形成工程と、
前記活性層上に、ｐ側層を形成するｐ側層形成工程と、を備え、
前記活性層形成工程は、
Ｉｎを含む第１厚さの第１井戸層と、前記第１井戸層上に形成されｎ型不純物がドープされた第１障壁層と、を含む第１積層部を形成する第１積層部形成工程であって、前記第１井戸層を第１温度で形成する前記第１積層部形成工程と、
前記第１積層部上に、Ｉｎを含み、前記第１厚さよりも厚い第２厚さの第２井戸層と、前記第２井戸層上に形成されｎ型不純物がドープされた第２障壁層と、を含む第２積層部を形成する第２積層部形成工程であって、前記第２井戸層を前記第１温度よりも低い第２温度で形成する前記第２積層部形成工程と、
前記第２積層部上に、Ｉｎを含み、前記第２厚さよりも薄い第３厚さの第３井戸層と、前記第３井戸層上に形成されｐ型不純物がドープされた第３障壁層と、を含む第３積層部を形成する第３積層部形成工程であって、前記第３井戸層を前記第２温度よりも高い第３温度で形成する前記第３積層部形成工程と、を含む窒化物半導体発光素子の製造方法。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記活性層形成工程は、前記第１積層部形成工程の後、前記第１積層部上に、第４厚さの第４井戸層と、前記第４井戸層上に形成されｎ型不純物がドープされた第４障壁層と、を含む第４積層部を形成する第４積層部形成工程をさらに含み、
前記第４障壁層を形成するときの成長レートを、前記第１障壁層を形成するときの成長レートよりも遅くする請求項１に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記第１積層部形成工程において、Ｉｎを含む原料ガス、Ｇａを含む原料ガス、及びＮを含む原料ガスを用いて前記第１井戸層を形成し、
前記第２積層部形成工程において、Ｉｎを含む原料ガス、Ｇａを含む原料ガス、及びＮを含む原料ガスを用いて前記第２井戸層を形成し、
前記第１井戸層を形成するときのＩｎを含む原料ガスの流量比を、前記第２井戸層を形成するときのＩｎを含む原料ガスの流量比と同じにする請求項１に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記第２積層部形成工程を複数回行い、
前記第３積層部形成工程を１回行う請求項１に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記第１積層部形成工程を複数回行う請求項４に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記第２井戸層の第２厚さは、前記第１井戸層の第１厚さの１．５倍以上３倍以下である請求項１から５のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項７】
第２障壁層の厚さは、第１障壁層の厚さよりも薄い請求項１から５のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記第１温度及び前記第３温度は、前記第２温度よりも５０℃以上１００℃以下高い請求項１から５のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記第１井戸層のＩｎ組成比は、１０％以上１５％以下であり、
前記第２井戸層のＩｎ組成比は、２０％以上２８％以下である請求項１から５のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体発光素子に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、井戸層と障壁層とが交互に積層された多重量子井戸構造の活性層を備えた窒化物発光素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１０３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一実施形態は、出力が向上された窒化物半導体発光素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法は、ｎ側層を形成するｎ側層形成工程と、前記ｎ側層上に、活性層を形成する活性層形成工程と、前記活性層上に、ｐ側層を形成するｐ側層形成工程と、を備え、前記活性層形成工程は、Ｉｎを含む第１厚さの第１井戸層と、前記第１井戸層上に形成されｎ型不純物がドープされた第１障壁層と、を含む第１積層部を形成する第１積層部形成工程であって、前記第１井戸層を第１温度で形成する前記第１積層部形成工程と、前記第１積層部上に、Ｉｎを含み、前記第１厚さよりも厚い第２厚さの第２井戸層と、前記第２井戸層上に形成されｎ型不純物がドープされた第２障壁層と、を含む第２積層部を形成する第２積層部形成工程であって、前記第２井戸層を前記第１温度よりも低い第２温度で形成する前記第２積層部形成工程と、前記第２積層部上に、Ｉｎを含み、第２厚さよりも薄い第３厚さの第３井戸層と、前記第３井戸層上に形成されｐ型不純物がドープされた第３障壁層と、を含む第３積層部を形成する第３積層部形成工程であって、前記第３井戸層を前記第２温度よりも高い第３温度で形成する前記第３積層部形成工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法によれば、出力が向上された窒化物半導体発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を示す断面図である。
本発明の一実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を示す断面図である。
本発明の一実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法の工程の流れを示す工程フロー図である。
本発明の一実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法の工程の流れを示す工程フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。各図面中、同じ構成には同じ符号を付している。なお、各図面は、実施形態を模式的に示したものであるため、各部材のスケール、間隔若しくは位置関係などが誇張、又は部材の一部の図示を省略する場合がある。
また、断面図として、切断面のみを示す端面図を示す場合がある。
【０００９】
以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。また、特定の方向又は位置を示す用語（例えば、「上」、「下」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向又は位置を分かり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向又は位置の関係が同一であれば、本発明以外の図面、実際の製品等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。本明細書において「上」と表現する位置関係は、接している場合と、接していないが上方に位置している場合も含む。また、各半導体層の厚さとは半導体層の積層方向における厚さである。
【００１０】
以下、図面を参照しながら本実施形態の製造方法により得られる窒化物半導体発光素子について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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