[發明專利]氮化物半導體發光元件及其制造方法

無效

• 申請號: 201180064237.0
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN103299439A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 海原竜
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

1.一種氮化物半導體發光元件，其特征在于，

單結晶基板上形成有多量子阱結構的發光層，

在該發光層的n電極側，具有由In_xGa_1-xN（0<x<0.3）構成的第一層與由GaN構成的第二層交替層疊而成的多重層，該多量子阱結構的發光層的阱層至少由包括In的In_yGa_1-yN（0≤y<0.3）構成，向該多重層的至少第一層在濃度為5×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁸cm^-3的范圍內添加一導電型雜質，使該發光層承受的靜電擊穿能量（mJ/cm²）在20以上40以下。

2.如權利要求1所述的氮化物半導體發光元件，其特征在于，

在以規定項目的反向電氣特性為參數，表示所述發光層承受的靜電擊穿能量（mJ/cm²）與所述多重層的一導電型雜質的濃度之間的關系的特性曲線中，該一導電型雜質的濃度被設定為該靜電擊穿能量（mJ/cm²）的極小值。

3.如權利要求1所述的氮化物半導體發光元件，其特征在于，

所述反向電氣特性為從所述n電極流向所述單結晶基板側的反向電流值。

4.如權利要求1所述的氮化物半導體發光元件，其特征在于，

所述反向電氣特性為施加反向電壓時的靜電容量值。

5.如權利要求1所述的氮化物半導體發光元件，其特征在于，

所述反向電氣特性為利用深能級瞬態法或恒溫電容瞬態法測量出的缺陷能級。

6.如權利要求1所述的氮化物半導體發光元件，其特征在于，

所述發光層承受的靜電擊穿能量（mJ/cm²）在20以上35以下。

7.如權利要求1所述的氮化物半導體發光元件，其特征在于，

在濃度為1×10¹⁷cm^-3～1×10¹⁸cm^-3的范圍內添加所述一導電型雜質。

8.如權利要求1所述的氮化物半導體發光元件，其特征在于，

所述一導電型雜質為n導電型雜質Si。

9.一種氮化物半導體發光元件的制造方法，其特征在于，具有：

通過有機金屬化學氣相沉積法在單結晶基板上形成氮化物半導體發光元件結構的第一工序，對該氮化物半導體發光元件結構形成p電極以及n電極的第二工序，測量反向電氣特性的第三工序；

利用該反向電氣特性在從下次開始的該第一工序中，向設在該單結晶基板上的多量子阱結構發光層的n電極側的多重層中的至少第一層，在濃度為5×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁸cm^-3的范圍內添加一導電型雜質，使該發光層承受的靜電擊穿能量（mJ/cm²）在20以上40以下。

10.如權利要求9所述的氮化物半導體發光元件的制造方法，其特征在于，

預先求出以規定項目的反向電氣特性為參數，表示所述發光層承受的靜電擊穿能量（mJ/cm²）與所述多重層的一導電型雜質的濃度之間的關系的特性曲線，在以所述第三工序中求出的反向電氣特性為參數的特性曲線中，將所述多重層的至少第一層的一導電型雜質的濃度控制在與該靜電擊穿能量（mJ/cm²）的極小值相對應的該多重層的一導電型雜質的濃度。

11.如權利要求10所述的氮化物半導體發光元件的制造方法，其特征在于，

所述一導電型雜質濃度的控制是通過控制SiH₄氣體流量或SiH（CH₃）₃氣體流量來進行的。

12.如權利要求9所述的氮化物半導體發光元件的制造方法，其特征在于，

所述反向電氣特性為從所述n電極流向所述單結晶基板一側的反向電流值。