[發(fā)明專利]III族氮化物半導(dǎo)體元件及III族氮化物半導(dǎo)體元件的制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280032130.2
• 申請(qǐng)日: 2012-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN103650263A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鹽谷陽平;善積祐介;京野孝史;住友隆道;上野昌紀(jì);梁島克典;田才邦彥;中島博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會(huì)社;索尼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01S5/042
• 分類號(hào): H01S5/042;H01S5/343
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 權(quán)太白;謝麗娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種III族氮化物半導(dǎo)體元件及III族氮化物半導(dǎo)體元件的制造方法。

背景技術(shù)

在專利文獻(xiàn)1中公開有一種以降低驅(qū)動(dòng)電壓為目的的關(guān)于發(fā)光元件的技術(shù)。

此外，在非專利文獻(xiàn)1及2中記載有關(guān)于壓電電場的計(jì)算。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平08-97471號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：Japanese?Journal?of?Applied?Physics,Vol.39(2000)pp.413

非專利文獻(xiàn)2：Journal?of?Applied?Physics,Vol.91No.12(2002)pp.9904

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

在專利文獻(xiàn)1中，在藍(lán)寶石基板之上形成有500埃的AlN的緩沖層、膜厚約2.0微米且電子濃度2×10¹⁸/cm³的摻Si的GaN的高載流子濃度n⁺層、膜厚約2.0μm且電子濃度2×10¹⁸/cm³的摻Si的(Al_x2Ga_1-x2)_y2In_1-y2N的高載流子濃度n⁺層、膜厚約0.5μm的摻Mg、Zn及Si的(Al_x1Ga_1-x1)_y1In_1-y1N的p傳導(dǎo)型發(fā)光層、膜厚約1.0μm且空穴濃度2×10¹⁷/cm³的摻Mg的(Al_x2Ga_1-x2)_y2In_1-y2N的p層、膜厚約0.2μm且空穴濃度5×10¹⁷/cm³的由Mg濃度1×10²⁰/cm³的摻Mg的GaN構(gòu)成的第2接觸層、及膜厚約500埃且空穴濃度2×10¹⁷/cm³的由Mg濃度2×10²⁰/cm³的摻Mg的GaN構(gòu)成的第1接觸層。進(jìn)而，形成有與p層和高載流子濃度n⁺層分別連接的由鎳形成的兩個(gè)電極。

專利文獻(xiàn)1所記載的發(fā)光元件尤其包含：設(shè)置于藍(lán)寶石基板的c面之上的最表面的高M(jìn)g濃度的p型的第1接觸層、及設(shè)置于該第1接觸層之下的低Mg濃度的p型的第2接觸層。第1接觸層的Mg濃度為1×10²⁰cm^-3以上且1×10²¹cm^-3以下，第2接觸層的Mg濃度為1×10¹⁹cm^-3以上且5×10²⁰cm^-3以下。關(guān)于第1及第2接觸層的膜厚，公開有50nm與200nm。

摻Mg的p型氮化鎵的接觸層的接觸電阻根據(jù)Mg濃度而增減。接觸電阻的值在Mg濃度為1×10²⁰cm^-3左右的情況下比較小。然而，在Mg濃度如此高的情況下，結(jié)晶性降低而導(dǎo)致p型載流子濃度的降低。因此，希望開發(fā)具有接觸電阻、結(jié)晶性及載流子濃度均良好的p型接觸層的III族氮化物半導(dǎo)體元件。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種包含無損結(jié)晶性而具有比較小的接觸電阻與比較高的載流子濃度的p型接觸層的III族氮化物半導(dǎo)體元件及III族氮化物半導(dǎo)體元件的制造方法。

用于解決問題的技術(shù)手段

本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體元件的特征在于，包括：氮化鎵系半導(dǎo)體的發(fā)光層；第1接觸層，其設(shè)置于上述發(fā)光層上；第2接觸層，其設(shè)置于上述第1接觸層上，與上述第1接觸層直接接觸；以及金屬電極，其設(shè)置于上述第2接觸層上，與上述第2接觸層直接接觸，上述第1接觸層及上述第2接觸層由p型的同一氮化鎵系半導(dǎo)體構(gòu)成，上述第1接觸層的p型摻雜劑的濃度低于上述第2接觸層的p型摻雜劑的濃度，上述第1接觸層與上述第2接觸層的界面自與沿c軸延伸的基準(zhǔn)軸正交的面以50度以上且小于130度的角度傾斜，上述發(fā)光層的發(fā)光波長為480nm以上600nm以下，上述第2接觸層的膜厚為1nm以上50nm以下。而且，上述第2接觸層的膜厚可為1nm以上20nm以下。