公开(公告)号：CN102187480B

公开(公告)日：2014-03-12

申请号：CN200980141389.9

申请日：2009-10-14

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 盐谷阳平 ,  善积祐介 ,  京野孝史 ,  上野昌纪 ,  中村孝夫

IPC: H01L33/00

CPC classification number: H01L33/22 ,  H01L21/02389 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02576 ,  H01L21/02579 ,  H01L21/0262 ,  H01L33/16 ,  H01L33/32 ,  H01L2224/48091 ,  H01L2924/00014

Abstract: 本发明提供具有优良的光提取效率的氮化物基半导体发光元件。发光元件(11)包括支撑基体(13)和半导体层叠体(15)。半导体层叠体(15)包含n型GaN基半导体区域(17)、有源层(19)和p型GaN基半导体区域(21)。n型GaN基半导体区域(17)、有源层(19)和p型GaN基半导体区域(21)搭载在主面(13a)上，且沿着与主面(13a)正交的规定轴Ax的方向配置。支撑基体(13)的背面(13b)相对于与沿着支撑基体(13)的六方晶系氮化镓半导体的c轴方向延伸的基准轴正交的平面而倾斜。向量VC表示c轴方向。背面(13b)的表面形态M具有朝 轴的方向突出的多个突起(23)。规定轴Ax的方向与基准轴的方向(向量VC的方向)不同。

公开(公告)号：CN103606817A

公开(公告)日：2014-02-26

申请号：CN201310545985.1

申请日：2010-11-11

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 善积祐介 ,  盐谷阳平 ,  京野孝史 ,  住友隆道 ,  嵯峨宣弘 ,  足立真宽 ,  住吉和英 ,  德山慎司 ,  高木慎平 ,  池上隆俊 ,  上野昌纪 ,  片山浩二

IPC: H01S5/343 ,  B82Y20/00

CPC classification number: H01S5/34333 ,  B82Y20/00 ,  H01S5/0202 ,  H01S5/0207 ,  H01S5/2201 ,  H01S5/3202

Abstract: 本发明提供一种外延基板及制作III族氮化物半导体激光器元件的方法。III族氮化物半导体激光器元件在六方晶系III族氮化物的c轴向m轴方向倾斜的支撑基体的半极性面上，具有能实现低阈值电流的激光谐振器且具有能提高振荡合格率的构造。成为激光谐振器的第1及第2切断面(27、29)与m-n面交叉。III族氮化物半导体激光器元件(11)中，激光波导路在m-n面与半极性面(17a)的交叉线的方向延伸，因此可利用能实现低阈值电流的能带跃迁的发光。第1及第2切断面(27、29)自第1面(13a)的边缘(13c)延伸至第2面(13b)的边缘(13d)。切断面(27、29)并非通过干式蚀刻形成，且与c面、m面或者a面等目前为止的解理面不同。波导路向量(LGV)与投影分量(VCP)所成的偏移角(AV)可在-0.5度以上+0.5度以下的范围。

公开(公告)号：CN101990698B

公开(公告)日：2013-09-04

申请号：CN200980112445.6

申请日：2009-04-03

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 善积祐介 ,  盐谷阳平 ,  上野昌纪 ,  中西文毅

IPC: H01L21/205 ,  C30B29/38 ,  H01L33/00 ,  H01S5/343

CPC classification number: H01L21/0242 ,  B82Y20/00 ,  C30B25/18 ,  C30B29/403 ,  H01L21/02389 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02516 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02573 ,  H01L21/0262 ,  H01L33/16 ,  H01L33/32 ,  H01S5/2009 ,  H01S5/3202 ,  H01S5/3211 ,  H01S5/34333

Abstract: 发光二极管(21a)的支撑基体(23)的主面(23a)相对于c面以大于10度且小于80度的倾斜角倾斜。半导体积层(25a)包含具有400nm以上且550nm以下的波长范围内的发光峰值的有源层(27)。GaN支撑基体的(0001)面(图5中所示的参照面(SR3))与缓冲层(33a)的(0001)面的倾斜角A为0.05度以上且2度以下。另外，GaN支撑基体的(0001)面(图5中所示的参照面(SR4))与阱层(37a)的(0001)面的倾斜角B为0.05度以上且2度以下。倾斜角A及倾斜角B相对于GaN支撑基体的c面彼此朝相反方向倾斜。

公开(公告)号：CN102097747B

公开(公告)日：2013-01-02

申请号：CN201010621668.X

申请日：2009-02-17

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 京野孝史 ,  秋田胜史 ,  善积祐介

IPC: H01S5/343

CPC classification number: H01S5/34333 ,  B82Y20/00 ,  H01S5/3202 ,  H01S5/3211 ,  H01S5/3215 ,  H01S5/3407 ,  H01S2304/04

Abstract: 本发明提供了一种III族氮化物半导体激光器。该III族氮化物半导体激光器具有良好的光学限制特性，并且包括具有良好晶体质量的InGaN阱层。在第一光引导层(21)与第二光引导层(23)之间设置有源层(19)。有源层(19)可以包括阱层(27a)、(27b)和(27c)，并且还包括在所述阱层之间设置的至少一个第一势垒层(29a)。第一光引导层(21)和第二光引导层(23)分别包括比第一势垒层(29a)的带隙(E29)小的第一InGaN区21a和第二InGaN区23a，并且因此可以使得第一光引导层(21)和第二光引导层(23)的平均折射率(n引导)大于第一势垒层(29a)的折射率(n29)。因此，实现了良好的光学限制。第一势垒层(29a)的带隙(E29)大于第一InGaN区(21a)的带隙(E21)和第InGaN区(23a)的带隙(E23)。

公开(公告)号：CN102668281A

公开(公告)日：2012-09-12

申请号：CN201080059063.4

申请日：2010-11-11

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 善积祐介 ,  盐谷阳平 ,  京野孝史 ,  住友隆道 ,  嵯峨宣弘 ,  足立真宽 ,  住吉和英 ,  德山慎司 ,  高木慎平 ,  池上隆俊 ,  上野昌纪 ,  片山浩二

IPC: H01S5/343

CPC classification number: H01S5/34333 ,  B82Y20/00 ,  H01S5/0202 ,  H01S5/0207 ,  H01S5/2201 ,  H01S5/3202

Abstract: 本发明提供一种III族氮化物半导体激光器元件，其在六方晶系III族氮化物的c轴向m轴方向倾斜的支撑基体的半极性面上，具有能实现低阈值电流的激光谐振器且具有能提高振荡合格率的构造。成为激光谐振器的第1及第2切断面(27、29)与m-n面交叉。III族氮化物半导体激光器元件(11)中，激光波导路在m-n面与半极性面(17a)的交叉线的方向延伸，因此可利用能实现低阈值电流的能带跃迁的发光。第1及第2切断面(27、29)自第1面(13a)的边缘(13c)延伸至第2面(13b)的边缘(13d)。切断面(27、29)并非通过干式蚀刻形成，且与c面、m面或者a面等目前为止的解理面不同。波导路向量(LGV)与投影分量(VCP)所成的偏移角(AV)可在-0.5度以上+0.5度以下的范围。

公开(公告)号：CN102484181A

公开(公告)日：2012-05-30

申请号：CN201080039771.1

申请日：2010-01-28

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 石桥惠二 ,  善积祐介

IPC: H01L33/16 ,  C30B25/20 ,  C30B29/38 ,  H01S5/343

CPC classification number: C30B33/04 ,  B82Y20/00 ,  C30B29/403 ,  H01L33/16 ,  H01L33/32 ,  H01S5/0202 ,  H01S5/028 ,  H01S5/0287 ,  H01S5/2009 ,  H01S5/3202 ,  H01S5/3211 ,  H01S5/34333 ,  H01S2304/04

Abstract: 公开了一种III族氮化物晶体衬底(1)，其特征在于，晶体衬底的表面层具有1.9×10-3或更低的均匀畸变，该均匀畸变是由X射线透入深度为0.3μm时的面间距d1和X射线透入深度为5μm时的面间距d2得到的|d1-d2|/d2的值表示的，该面间距是由改变自晶体衬底的主表面(1s)的X射线透入深度同时满足III族氮化物晶体衬底的任意特定平行晶格面的X射线衍射条件的X射线衍射测量得到的特定平行晶格面的面间距；并且主表面(1s)的面取向在 方向上从晶体衬底的(0001)和(000-1)面(1c)在10°至80°的范围内倾斜。这能够提供适合于制造防止光蓝移的发光器件的III族氮化物晶体衬底、具有外延层的III族氮化物晶体衬底、半导体器件及其制造方法。

公开(公告)号：CN102422496A

公开(公告)日：2012-04-18

申请号：CN201080020499.2

申请日：2010-03-29

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 京野孝史 ,  盐谷阳平 ,  秋田胜史 ,  上野昌纪 ,  善积祐介 ,  住友隆道

IPC: H01S5/343 ,  H01L21/205

CPC classification number: H01S5/34333 ,  B82Y20/00 ,  H01L21/02389 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/0254 ,  H01L21/02573 ,  H01L21/0262 ,  H01L21/02661 ,  H01L33/18 ,  H01L33/32 ,  H01S5/2009 ,  H01S5/22 ,  H01S5/3201 ,  H01S5/3211

Abstract: 本发明提供可减少由晶格弛豫引起的载流子阻挡性能降低的氮化物半导体发光元件。支撑基体(13)的六方晶系GaN的c轴向量VC相对于主面(13a)的法线轴Nx朝X轴方向倾斜。在半导体区域(15)中，有源层(19)、第一氮化镓基半导体层(21)、电子阻挡层(23)及第二氮化镓基半导体层(25)在支撑基体(13)的主面(13a)上沿法线轴Nx排列。p型覆层(17)包含AlGaN，电子阻挡层(23)包含AlGaN。电子阻挡层(23)承受X轴方向的拉伸应变。第一氮化镓基半导体层(21)承受X轴方向的压缩应变。界面(27a)处的错配位错密度低于界面(27b)处的错配位错密度。由于压电极化而使界面(27a)对电子的势垒升高。

公开(公告)号：CN102239574A

公开(公告)日：2011-11-09

申请号：CN201080003506.8

申请日：2010-01-27

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 善积祐介 ,  上野昌纪 ,  中村孝夫 ,  上田登志雄 ,  高须贺英良 ,  千田裕彦

IPC: H01L33/32 ,  H01L21/205 ,  H01S5/343

CPC classification number: H01L21/0254 ,  B82Y20/00 ,  H01L21/0262 ,  H01L33/0075 ,  H01L33/06 ,  H01S5/34333 ,  H01S2304/04

Abstract: 一种用于制造发光元件的方法涉及用于制造III-V族化合物半导体的发光元件的方法，所述III-V族化合物半导体具有包括In和N的量子阱结构，所述方法包括如下步骤：形成包括In和N的阱层(13a)；形成势垒层(13b)，所述势垒层(13b)具有的带隙比所述阱层(13a)的带隙宽；以及在形成所述阱层(13a)的步骤之后以及形成所述势垒层(13b)的步骤之前，供应包括N的气体并且中断外延生长。在中断外延生长的所述步骤中，供应具有的分解效率高于N2和NH3在900℃下分解为活性氮的分解效率的气体。另外，在中断外延生长的步骤中，供应与用作阱层(13a)的N源的气体不同的气体。

公开(公告)号：CN102187482A

公开(公告)日：2011-09-14

申请号：CN200980141390.1

申请日：2009-10-19

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 住友隆道 ,  秋田胜史 ,  京野孝史 ,  善积祐介

IPC: H01L33/32 ,  H01L21/205 ,  H01S5/343

CPC classification number: H01L21/0254 ,  B82Y20/00 ,  H01L21/02389 ,  H01L21/02433 ,  H01L21/02458 ,  H01L21/02579 ,  H01L21/0262 ,  H01L33/0062 ,  H01L33/007 ,  H01L33/06 ,  H01L33/16 ,  H01L33/32 ,  H01S5/34333

Abstract: 本发明提供一种制造氮化物基半导体发光元件的方法，该方法在形成p型氮化镓基半导体区域和势垒层时可减少阱层的劣化。在生长出氮化镓基半导体区域(13)后，在衬底(11)上生长势垒层(21a)。势垒层(21a)在时刻t1～t2的期间内在生长温度TB下形成。生长温度TB(＝T2)在摄氏760度以上、摄氏800度以下的范围内。在时刻t2，势垒层(21a)的生长结束。在生长出势垒层(21a)后，不中断生长而在衬底(11)上生长阱层(23a)。阱层(23a)在时刻t2～t3的期间内在生长温度TW(＝T2)下形成。生长温度TW与生长温度TB相同，并且可在摄氏760度以上、摄氏800度以下的范围内。阱层(23a)的铟含量为0.15以上。继而，不中断生长而反复进行阱层和势垒层的生长。

公开(公告)号：CN102150288A

公开(公告)日：2011-08-10

申请号：CN201080002596.9

申请日：2010-06-18

Applicant: 住友电气工业株式会社

Inventor： 京野孝史 ,  盐谷阳平 ,  善积祐介 ,  秋田胜史 ,  上野昌纪 ,  住友隆道 ,  足立真宽 ,  德山慎司

IPC: H01L33/32 ,  H01S5/343

CPC classification number: H01S5/34333 ,  B82Y20/00 ,  H01L33/16 ,  H01L33/32 ,  H01S5/22 ,  H01S5/3202 ,  H01S5/3213 ,  H01S5/3404

Abstract: 本发明的氮化物系半导体发光器件(LE1、LD1)的特征在于，具备：氮化镓衬底(11)，其具有主面(11a)，主面(11a)与基准平面(Sc)所成的角度α在40度以上且50度以下以及大于90度且在130度以下的范围内，其中，上述基准平面(Sc)与向c轴方向延伸的基准轴(Cx)正交；n型氮化镓系半导体层(13)；第2氮化镓系半导体区域(17)；及发光层(15)，其包括阱层(21)和势垒层(23)，其中，上述阱层(21)包括多个InGaN，上述势垒层(23)包括多个GaN系半导体；并且，多个阱层(21)的压电极化的方向为从n型氮化镓系半导体层(13)朝向第2氮化镓系半导体区域(17)的方向。