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公開番号2025170496
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-19
出願番号2024075105
出願日2024-05-07
発明の名称窒化物半導体発光素子の製造方法
出願人日機装株式会社
代理人弁理士法人平田国際特許事務所
主分類H10H 20/825 20250101AFI20251112BHJP()
要約【課題】n型半導体層の成膜時のV/III比が比較的低い場合にn型半導体層の結晶性を向上させることができる窒化物半導体発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】窒化物半導体発光素子1の製造方法は、基板2、n型半導体層4、活性層5及びp型半導体層7が順に積層された窒化物半導体発光素子1の製造方法である。窒化物半導体発光素子1の製造方法は、III族元素の原料ガスの流量F_III[μmol/min]に対するV族元素の原料ガスの流量F_v[μmol/min]の比率F_v/F_IIIをV/III比と定義したとき、n型半導体層4を成膜するときのV/III比は、95未満である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板、ｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層が順に積層された窒化物半導体発光素子の製造方法であって、
ＩＩＩ族元素の原料ガスの流量Ｆ
ＩＩＩ
［μｍｏｌ／ｍｉｎ］に対するＶ族元素の原料ガスの流量Ｆ
ｖ
［μｍｏｌ／ｍｉｎ］の比率Ｆ
ｖ
／Ｆ
ＩＩＩ
をＶ／ＩＩＩ比と定義したとき、
前記ｎ型半導体層を成膜するときの前記Ｖ／ＩＩＩ比は、９５未満である、
窒化物半導体発光素子の製造方法。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記ｎ型半導体層を成膜するときの前記Ｖ／ＩＩＩ比は、２５以上９５未満である、
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】
前記基板は、サファイア基板であり、
前記窒化物半導体発光素子は、前記基板と前記ｎ型半導体層との間に位置するバッファ層をさらに備え、
前記バッファ層の（１０－１２）面についてのＸ線ロッキングカーブの半値幅は、３０８ａｒｃｓｅｃ以下又は３８０ａｒｃｓｅｃ以上である、
請求項１又は２に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記基板は、サファイア基板であり、
前記窒化物半導体発光素子は、前記基板と前記ｎ型半導体層との間に位置するバッファ層をさらに備え、
前記バッファ層の（１０－１２）面についてのＸ線ロッキングカーブの半値幅は、３０８ａｒｃｓｅｃ超過３８０ａｒｃｓｅｃ未満である、
請求項１又は２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の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２には、基板、ｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層が順に積層された窒化物半導体発光素子の製造方法が開示されている。特許文献１に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法においては、ｎ型半導体層の結晶性を向上させるべく、ｎ型半導体層を成膜するときのＶ／ＩＩＩ比が４００以上２５００以下とされている。また、特許文献２に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法においては、ｎ型半導体層の結晶性を向上させるべく、ｎ型半導体層を成膜するときのＶ／ＩＩＩ比が１００００以下である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－２５２５３号公報
特開２０１１－１８１６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法のように、従来、ｎ型半導体層を成膜するときのＶ／ＩＩＩは、比較的高く設定されることが通常であり、Ｖ／ＩＩＩが比較的低い場合については何ら考慮されていない。
【０００５】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、ｎ型半導体層の成膜時のＶ／ＩＩＩ比が比較的低い場合にｎ型半導体層の結晶性を向上させることができる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】
【０００６】
本発明は、前記の目的を達成するため、基板、ｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層が順に積層された窒化物半導体発光素子の製造方法であって、ＩＩＩ族元素の原料ガスの流量Ｆ
ＩＩＩ
［μｍｏｌ／ｍｉｎ］に対するＶ族元素の原料ガスの流量Ｆ
ｖ
［μｍｏｌ／ｍｉｎ］の比率Ｆ
ｖ
／Ｆ
ＩＩＩ
をＶ／ＩＩＩ比と定義したとき、前記ｎ型半導体層を成膜するときの前記Ｖ／ＩＩＩ比は、９５未満である、窒化物半導体発光素子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ｎ型半導体層の成膜時のＶ／ＩＩＩ比が比較的低い場合にｎ型半導体層の結晶性を向上させることができる窒化物半導体発光素子の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態における、窒化物半導体発光素子の構成を概略的に示す模式図である。
実験例における、各試料のＡｌＮミックス値を示すグラフである。
実験例における、各試料のｎ－ＡｌＧａＮミックス値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
【００１０】
（窒化物半導体発光素子１）
本形態は、窒化物半導体発光素子１の製造方法に関する。まず、本形態の製造方法にて製造される窒化物半導体発光素子１について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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