[發(fā)明專利]制作半導體發(fā)光元件的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080043799.2
• 申請日: 2010-09-22
• 公開（公告）號: CN102549781A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 京野孝史;鹽谷陽平;善積祐介;秋田勝史;上野昌紀;住友隆道;足立真寬;德山慎司
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32;H01S5/343
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 謝麗娜;關兆輝

1.一種制作半導體發(fā)光元件的方法，其特征在于，

包含以下步驟：

為預測發(fā)光層的壓電極化的朝向，而選擇用于由III族氮化物半導體構成的基板主面的一個或多個傾斜角的步驟；

準備具有上述選擇的傾斜角且由III族氮化物半導體構成的基板主面的基板的步驟；

以上述選擇的傾斜角，生長用于上述發(fā)光層的量子阱構造、p型及n型氮化鎵系半導體層，準備基板產物的步驟；

一面對上述基板產物施加偏壓一面進行上述基板產物的光致發(fā)光的測定，而獲得上述基板產物的光致發(fā)光的偏壓依賴性的步驟；

根據(jù)上述測定的偏壓依賴性，預測上述基板主面的上述選擇的傾斜角各自在上述發(fā)光層的壓電極化的朝向的步驟；

基于上述預測而判斷應使用與上述基板主面對應的傾斜角及與上述基板主面的背面對應的傾斜角的哪一個，從而選擇用以制作上述半導體發(fā)光元件的生長基板的面取向的步驟；及

將用于上述半導體發(fā)光元件的半導體疊層形成于上述生長基板的主面上的步驟，

上述生長基板的上述主面由上述III族氮化物半導體構成，

上述傾斜角由上述基板主面與上述III族氮化物半導體的(0001)面所成的角度規(guī)定，

上述半導體疊層包含第1III族氮化物半導體區(qū)域、發(fā)光層及第2III族氮化物半導體區(qū)域，

上述發(fā)光層設置于上述第1III族氮化物半導體區(qū)域與上述第2III族氮化物半導體區(qū)域之間，

上述發(fā)光層包含阱層及勢壘層，

上述阱層及上述勢壘層各自沿著相對于與基準軸正交的面傾斜的基準平面而延伸，所述基準軸在上述III族氮化物半導體的c軸上延伸，

上述阱層由第1氮化鎵系半導體構成，

上述勢壘層由與上述第1氮化鎵系半導體不同的第2氮化鎵系半導體構成，

上述阱層內含應變，

上述第1III族氮化物半導體區(qū)域包含一個或多個n型III族氮化物半導體層，

上述第2III族氮化物半導體區(qū)域包含一個或多個p型III族氮化物半導體層。

2.如權利要求1所述的制作半導體發(fā)光元件的方法，其中，

還具備根據(jù)上述壓電極化的朝向的預測，對應于上述壓電極化的正負符號而進行包含上述多個傾斜角的角度范圍的劃分的步驟，

上述判斷基于上述劃分而進行。

3.如權利要求1或2所述的制作半導體發(fā)光元件的方法，其中，上述基板產物使用III族氮化物基板制作。

4.如權利要求1至3中任一項所述的制作半導體發(fā)光元件的方法，其中，上述發(fā)光層的發(fā)光波長在460nm以上550nm以下。

5.如權利要求1至4中任一項所述的制作半導體發(fā)光元件的方法，其中，在選擇上述多個傾斜角的上述步驟中，選擇表示2個以上面取向的角度。

6.如權利要求1至5中任一項所述的制作半導體發(fā)光元件的方法，其中，上述生長基板的上述面取向包含在上述傾斜角為40度以上140度以下的角度范圍內。

7.如權利要求1至6中任一項所述的制作半導體發(fā)光元件的方法，其中，

上述阱層由InGaN構成，

上述勢壘層由InGaN或GaN構成，

上述阱層的壓縮應變由源自上述勢壘層的應力所引致，

上述基板產物使用GaN基板制作。

8.如權利要求1至7中任一項所述的制作半導體發(fā)光元件的方法，其中，上述生長基板的主面以使上述阱層的壓電極化的朝向自上述n型III族氮化物半導體層朝上述p型III族氮化物半導體層的方式進行選擇。

9.如權利要求1至8中任一項所述的制作半導體發(fā)光元件的方法，其中，

上述發(fā)光層具有多重量子阱構造，

上述勢壘層的帶隙能量與上述阱層的帶隙能量之差在0.7eV以上。

10.如權利要求1至9中任一項所述的制作半導體發(fā)光元件的方法，其中，還具備以下步驟，即，當上述預測表示在上述多個傾斜角下的角度范圍的一部分或全部中上述壓電極化的朝向為自上述n型III族氮化物半導體層朝上述p型III族氮化物半導體層的正方向時，將具有如下主面的基板作為上述生長基板進行準備：該主面提供表示上述正方向壓電極化的傾斜角。