窒化物半導体発光ダイオード素子
【課題】光取り出し効率が高く、かつ動作電圧の低い窒化物半導体発光ダイオード素子を提供する。
【解決手段】n型窒化物半導体層と、n型窒化物半導体層上に設けられた窒化物半導体発光層と、窒化物半導体発光層上に設けられたp型窒化物半導体層と、p型窒化物半導体層上に設けられたIn含有窒化物半導体層と、In含有窒化物半導体層上に設けられた透明導電膜と、を含み、In含有窒化物半導体層は組成ゆらぎを有するようにInを含有する窒化物半導体発光ダイオード素子である。
【解決手段】n型窒化物半導体層と、n型窒化物半導体層上に設けられた窒化物半導体発光層と、窒化物半導体発光層上に設けられたp型窒化物半導体層と、p型窒化物半導体層上に設けられたIn含有窒化物半導体層と、In含有窒化物半導体層上に設けられた透明導電膜と、を含み、In含有窒化物半導体層は組成ゆらぎを有するようにInを含有する窒化物半導体発光ダイオード素子である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、窒化物半導体発光ダイオード素子に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえばAlxGayIn1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の式で表わされるIII族窒化物半導体層を用いた窒化物半導体発光ダイオード素子においては、III族窒化物半導体層の屈折率がたとえば約2.5程度と高くなるために、III族窒化物半導体層と他の材料層(たとえば基板または透明導電膜など)との界面で全反射を起こし、発光効率が低下する一因となっている。
【0003】
たとえば特許文献1(特開2008−294306号公報)には、ニオブやタンタルなどの金属不純物のドープ量の調整により所望の屈折率と十分に低減された抵抗率を有する二酸化チタン層をp型窒化物半導体層に接する電極として用いた窒化物半導体発光ダイオード素子が記載されている。特許文献1に記載の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、金属不純物がドープされた二酸化チタン層とGaN層との間の界面における全反射を抑えることによって光取り出し効率を向上させている(たとえば特許文献1の段落[0010]等参照)。
【0004】
また、たとえば特許文献2(特開2007−220971号公報)にも、ニオブやタンタルなどの金属不純物がドープされた二酸化チタン層をp型窒化物半導体層に接するように設けた窒化物半導体発光ダイオード素子が記載されている(たとえば特許文献2の段落[0020]および[0040]等参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−294306号公報
【特許文献2】特開2007−220971号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載された窒化物半導体発光ダイオード素子のように、ニオブやタンタルなどの金属不純物がドープされた二酸化チタン層とp型窒化物半導体層とを接触させた場合には、金属不純物がドープされた二酸化チタン層とp型窒化物半導体層との接触抵抗が高くなるために、窒化物半導体発光ダイオード素子の動作電圧が高くなるという問題があった。これは、金属不純物がドープされた二酸化チタン層がn型伝導を示すためであると考えられる。
【0007】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、光取り出し効率が高く、かつ動作電圧の低い窒化物半導体発光ダイオード素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、n型窒化物半導体層と、n型窒化物半導体層上に設けられた窒化物半導体発光層と、窒化物半導体発光層上に設けられたp型窒化物半導体層と、p型窒化物半導体層上に設けられたIn含有窒化物半導体層と、In含有窒化物半導体層上に設けられた透明導電膜と、を含み、In含有窒化物半導体層は組成ゆらぎを有するようにInを含有する窒化物半導体発光ダイオード素子である。
【0009】
ここで、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、In含有窒化物半導体層においてInの含有量が最大である領域と、Inの含有量が最小である領域とにおけるInの含有量の差が10原子%以上であることが好ましい。
【0010】
また、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子において、透明導電膜は、n型の導電型を有する窒化物半導体層、金属不純物がドープされていないノンドープの二酸化チタン、金属不純物がドープされた二酸化チタンまたはチタン酸ストロンチウムのいずれかであることが好ましい。
【0011】
また、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、透明導電膜のIn含有窒化物半導体層側とは反対側の表面が凹凸を有していることが好ましい。
【0012】
また、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子は、透明導電膜上に設けられた透明絶縁膜をさらに含み、透明導電膜のIn含有窒化物半導体層側とは反対側の表面および透明絶縁膜の透明導電膜側とは反対側の表面の少なくとも一方の表面が凹凸を有していることが好ましい。
【0013】
また、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、In含有窒化物半導体層の厚さが5nm以上であることが好ましい。
【0014】
また、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、In含有窒化物半導体層の厚さが窒化物半導体発光層の厚さよりも厚いことが好ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、光取り出し効率が高く、かつ動作電圧の低い窒化物半導体発光ダイオード素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図である。
【図2】実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の一例の製造工程の一部について図解する模式的な断面図である。
【図3】実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の一例の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図4】実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の一例の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図5】実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の一例の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図6】実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図である。
【図7】実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図である。
【図8】実施の形態4の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図である。
【図9】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の一部について図解する模式的な断面図である。
【図10】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図11】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図12】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図13】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図14】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図15】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図16】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図17】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【0018】
<実施の形態1>
図1に、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子の一例である実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図を示す。
【0019】
実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子は、基板1と、基板1の表面に接して設けられたn型窒化物半導体層2と、n型窒化物半導体層2の表面に接して設けられた窒化物半導体発光層3と、窒化物半導体発光層3の表面に接して設けられたp型窒化物半導体層4と、p型窒化物半導体層4の表面に接して設けられたIn含有窒化物半導体層5と、In含有窒化物半導体層5に接して設けられた透明導電膜6と、透明導電膜6の表面に接して設けられたp側電極8と、n型窒化物半導体層2の露出表面に接して設けられたn側電極7と、を備えている。
【0020】
ここで、In含有窒化物半導体層5はInを含有するp型の窒化物半導体層であって、In含有窒化物半導体層5はInの組成ゆらぎを有している。なお、「Inの組成ゆらぎ」とは、In含有窒化物半導体層5の厚さ方向、長さ方向および横方向の少なくとも1つの方向の少なくとも一部においてIn組成(Inの含有量)が変化していることを意味する。
【0021】
以下、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の一例について説明する。
【0022】
まず、図2の模式的断面図に示すように、たとえばMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金属気相成長)法などによって、基板1の表面上に、n型窒化物半導体層2、窒化物半導体発光層3およびp型窒化物半導体層4をこの順序で積層する。
【0023】
ここで、基板1としては、たとえば、窒化ガリウム(GaN)基板、炭化珪素(SiC)基板、サファイア基板、スピネル基板または酸化亜鉛(ZnO)基板などの様々な基板を用いることができる。なお、基板1としては、サファイア基板を用いることが好ましい。基板1としてサファイア基板を用いた場合には、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造コストを低減することができるとともに、安定して実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子を製造することができる傾向にある。
【0024】
また、n型窒化物半導体層2としては、たとえば、Alx1Gay1Inz1Nの式で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体層(0≦x1≦1、0≦y1≦1、0≦z1≦1、x1+y1+z1≠0)にn型ドーパントをドーピングした層などを積層することができる。なお、n型ドーパントとしては、たとえばシリコンおよび/またはゲルマニウムなどをドーピングすることができる。
【0025】
また、窒化物半導体活性層3としては、たとえば、互いに組成の異なる、Alx2Gay2Inz2Nの式で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体井戸層(0≦x2≦1、0≦y2≦1、0≦z2≦1、x2+y2+z2≠0)と、窒化物半導体井戸層よりもバンドギャップの大きいAlx3Gay3Inz3Nの式で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体障壁層(0≦x3≦1、0≦y3≦1、0≦z3≦1、x3+y3+z3≠0)とを1層ずつ交互に積層した積層体などを積層することができる。窒化物半導体活性層3における窒化物半導体井戸層の数は、たとえば6層とすることができるがこれに限定されるものではない。なお、窒化物半導体活性層3は、上記の窒化物半導体井戸層を1層のみ有する単一量子井戸構造であってもよく、上記の窒化物半導体井戸層を複数層有する多重量子井戸構造であってもよい。
【0026】
また、p型窒化物半導体層4としては、たとえばAlx4Gay4Inz4Nの式で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体層(0≦x4≦1、0≦y4≦1、0≦z4≦1、x4+y4+z4≠0)にp型ドーパントをドーピングした層などを積層することができる。なお、p型ドーパントとしては、たとえばマグネシウムおよび/または亜鉛などをドーピングすることができる。
【0027】
次に、図3の模式的断面図に示すように、たとえばMOCVD法などによって、p型窒化物半導体層4の表面上にIn含有窒化物半導体層5を積層する。
【0028】
ここで、In含有窒化物半導体層5としては、たとえばAlx5Gay5Inz5Nの式で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体層(0≦x5≦1、0≦y5≦1、0<z5≦1)にp型ドーパントをドーピングした層などを積層することができる。
【0029】
In含有窒化物半導体層5は、In含有窒化物半導体層5のInの組成ゆらぎによってIn組成が変化している部分を有するが、In含有窒化物半導体層5の一部に形成されるIn組成が高い部分において透明導電膜6との接触抵抗を低減することができるため、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の動作電圧を低減することができる傾向にある。
【0030】
In含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との接触抵抗を低減することができる理由としては、(i)In含有窒化物半導体層5にピエゾ電界が生じること、(ii)In含有窒化物半導体層5の透明導電膜6との接触面を構成する窒化物半導体のバンドギャップを小さくできること、(iii)In含有窒化物半導体層5の透明導電膜6との接触面を構成する窒化物半導体がミスフィット転位を生じること、および(iv)In含有窒化物半導体層5の透明導電膜6との接触面を構成する窒化物半導体に点欠陥が生じることなどが挙げられる。
【0031】
In含有窒化物半導体層5中におけるInの組成ゆらぎは、In含有窒化物半導体層5の厚さ方向において数nm(1nm以上10nm以下)の厚さ単位でInの組成が変化することにより形成されていることが好ましい。この場合には、In含有窒化物半導体層5中におけるIn組成の大きい領域が量子化する傾向にあるため、In含有窒化物半導体層5中のIn組成の大きい領域のIn組成が窒化物半導体活性層3のIn組成よりも大きくなった場合でも、窒化物半導体活性層3から発光する光の吸収を抑えることができる傾向にある。
【0032】
In含有窒化物半導体層5においてInの含有量が最大である領域と、Inの含有量が最小である領域とにおけるInの含有量の差が10原子%以上であることが好ましい。この場合には、In含有窒化物半導体層5を、In組成が低い領域における窒化物半導体活性層3から発光する光の透過の確保と、In組成が高い領域における透明導電膜6との接触抵抗の低減とを兼ね備えた層とすることができる傾向にある。ここで、In含有窒化物半導体層5においてInの含有量が最大である領域は、透明導電膜6と接触する領域であることが好ましい。In含有窒化物半導体層5のInの含有量が最大である領域が透明導電膜6と接触する領域である場合には、In含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との接触抵抗が大きく低減して、窒化物半導体発光ダイオード素子の動作電圧を大きく低減することができる傾向にある。
【0033】
なお、In含有窒化物半導体層5におけるInの組成ゆらぎは、たとえばTEM(Transmission Electron Microscopy)とAPT(Three-dimensional atom probe tomography)とを組み合わせることによって評価することができる。
【0034】
また、(a)In含有窒化物半導体層5の厚さを厚く形成すること、および(b)In含有窒化物半導体層5を形成した後にIn含有窒化物半導体層5を高温(たとえば900℃以上)に加熱することの少なくとも一方を採用することによってIn含有窒化物半導体層5中におけるInの組成ゆらぎをさらに大きくすることが可能である。
【0035】
すなわち、(a)In含有窒化物半導体層5の厚さを厚く形成した場合には、In含有窒化物半導体層5中のエネルギを小さくするためにInの組成分離(In組成の高い領域と低い領域との分離)が起こりやすくなることから、In含有窒化物半導体層5中におけるInの組成ゆらぎを大きくすることができる。
【0036】
ここで、In含有窒化物半導体層5の厚さは5nm以上であることが好ましい。In含有窒化物半導体層5の厚さが5nm以上である場合には、In含有窒化物半導体層5中におけるInの組成ゆらぎをさらに大きくすることができる傾向にある。なお、In含有窒化物半導体層5の厚さは、窒化物半導体活性層3から発光する光の吸収を低減する観点から、100nm以下とすることが好ましい。
【0037】
また、In含有窒化物半導体層5の厚さは窒化物半導体活性層3の厚さよりも厚いことが好ましい。In含有窒化物半導体層5の厚さが窒化物半導体活性層3の厚さよりも厚い場合には、窒化物半導体活性層3の厚さが薄いことによりその後に受ける熱ダメージをIn含有窒化物半導体層5よりも小さくすることができることから、窒化物半導体発光ダイオード素子の発光効率の低下を抑止することができる傾向にある。
【0038】
また、(b)In含有窒化物半導体層5を形成した後(In含有窒化物半導体層5上にさらに他の層を形成した後であってもよい。)にIn含有窒化物半導体層5を高温(たとえば900℃以上)に加熱した場合には、その加熱における熱エネルギによってInの組成分離を促進することができる。
【0039】
ここで、In含有窒化物半導体層5を高温に加熱することによってIn含有窒化物半導体層5が熱によるダメージを受けることで生じる熱ダメージ層の厚さは5nm以上であることが好ましい。熱ダメージ層の厚さが5nm以上である場合には、熱ダメージを受けることによって生じる歪みによるエネルギが蓄積され、その蓄積されたエネルギを緩和するためにInの組成分離が熱ダメージ層において起こりやすくなる。したがって、この観点からも、In含有窒化物半導体層5の厚さは5nm以上であることが好ましい。
【0040】
次に、図4の模式的断面図に示すように、たとえばスパッタ法などによって、In含有窒化物半導体層5の表面上に透明導電膜6を積層して積層体を形成する。
【0041】
ここで、透明導電膜6としては、窒化物半導体活性層3から発光した光を透過させることができ、かつIn含有窒化物半導体層5と屈折率差の小さい材質を用いることが好ましい。この場合には、窒化物半導体活性層3から発光した光のうちIn含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との界面で全反射する光の量を低減することができるため、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の光取り出し効率を向上させることができる傾向にある。
【0042】
たとえば、In含有窒化物半導体層5として上記のAlx5Gay5Inz5Nの式(0≦x5≦1、0≦y5≦1、0<z5≦1)で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体層にp型ドーパントをドーピングした層が用いられる場合には、透明導電膜6としてはn型の導電型を有する窒化物半導体層、金属不純物がドープされていないノンドープの二酸化チタン、金属不純物がドープされた二酸化チタンまたはチタン酸ストロンチウムが用いられることが好ましい。この場合には、In含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との屈折率差が小さくなるため(たとえば、In含有窒化物半導体層5の屈折率が約2.5に対して、透明導電膜6の屈折率が約2.3〜2.5)、窒化物半導体活性層3から発光した光のうちIn含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との界面で全反射する光の量を低減することができ、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の光取り出し効率を向上させることができる傾向にある。
【0043】
ここで、n型の導電型を有する窒化物半導体層としては、たとえばn型GaNを用いることができる。
【0044】
また、金属不純物がドープされていないノンドープの二酸化チタンとしては、たとえばニオブ、タンタル、モリブデン、ヒ素、アンチモン、アルミニウム、タングステン、チタン、セリウム、銅、クロムおよび白金などの金属不純物がドープされていない二酸化チタンなどを用いることができる。
【0045】
また、金属不純物がドープされた二酸化チタンとしては、たとえばニオブ、タンタル、モリブデン、ヒ素、アンチモン、アルミニウム、タングステン、チタン、セリウム、銅、クロムおよび白金からなる群から選択された少なくとも1種の金属不純物がドープされた二酸化チタンを用いることができる。
【0046】
また、透明導電膜6としては、チタン酸ストロンチウムを用いることもできる。
なかでも、透明導電膜6の材質としては、10原子%以下の濃度でニオブがドープされた二酸化チタンを用いることが好ましい。透明導電膜6の材質として10原子%以下の濃度でニオブがドープされた二酸化チタンを用いた場合には、たとえば1×10-3Ωcm以下といった低い抵抗率を有するとともに、窒化物半導体活性層3から発光した光を含む可視光に対してたとえば80%の高い透過率を有する透明導電膜6を得ることができる。そのため、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の光取り出し効率がさらに向上するとともに、動作電圧がさらに低下する傾向にある。
【0047】
次に、図5の模式的断面図に示すように、図4に示す積層体の一部をエッチングなどにより除去することによって、n型窒化物半導体層2の表面の一部を露出させる。
【0048】
その後、図1に示すように、たとえばEB蒸着法などによって、n型窒化物半導体層2の露出面にn側電極7を形成するとともに、透明導電膜6の表面上にp側電極8を形成することによって、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子を得ることができる。
【0049】
上記のようにして作製された図1に示す構成の実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、In含有窒化物半導体層5における透明導電膜6との接触面を構成する窒化物半導体のIn組成が大きくなるようにInの組成ゆらぎを設けるとともに、In含有窒化物半導体層5との屈折率差が小さい材質からなる透明導電膜6をIn含有窒化物半導体層5と接触するように設けている。
【0050】
そのため、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子のp側電極8からn側電極7に向けて電流を流すことによって窒化物半導体発光層3から発生した光のうちIn含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との界面で全反射する光の量を低減することができるとともに、In含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との接触抵抗を低減することができる。
【0051】
これにより、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子は、光取り出し効率が高く、かつ動作電圧の低い窒化物半導体発光ダイオード素子とすることができる。
【0052】
<実施の形態2>
図6に、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子の他の一例である実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図を示す。実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、基板1のn型窒化物半導体層2側の表面が凹凸9を有していることを特徴としている。
【0053】
実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、基板1のn型窒化物半導体層2側の表面に凹凸9を設けていることによって、窒化物半導体発光層3から発生した光のうち基板1側に進行した光の基板1の表面の凹凸9による光の散乱効果および回折効果により、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子よりもさらに多くの光を外部に取り出すことができる。
【0054】
したがって、実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子は、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子と比べて光取り出し効率をさらに高くすることができる。
【0055】
なお、基板1の表面の凹凸9は、たとえば基板1のn型窒化物半導体層2側の表面をエッチングすることなどによって形成することができる。
【0056】
ここで、基板1の表面の凹凸9における凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の間隔で複数形成されており、個々の凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の深さに形成されている。
【0057】
実施の形態2における上記以外の説明は実施の形態1と同様であるため、ここではその説明については省略する。
【0058】
<実施の形態3>
図7に、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子の他の一例である実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図を示す。実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、基板1のn型窒化物半導体層2側の表面が凹凸9を有しているとともに、透明導電膜6のIn含有窒化物半導体層5側とは反対側の表面が凹凸10を有していることを特徴としている。
【0059】
実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、基板1のn型窒化物半導体層2側の表面に凹凸9および透明導電膜6のIn含有窒化物半導体層5側とは反対側の表面に凹凸10をそれぞれ設けていることによって、基板1の表面の凹凸9および透明導電膜6の表面の凹凸10による光の散乱効果および回折効果により、実施の形態1および実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子よりもさらに多くの光を外部に取り出すことができる。
【0060】
したがって、実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子は、実施の形態1および実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子と比べて光取り出し効率をさらに高くすることができる。
【0061】
ここで、透明導電膜6の表面の凹凸10における凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の間隔で複数形成されており、個々の凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の深さに形成されている。
【0062】
また、実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、基板1の表面に凹凸9を形成せずに、透明導電膜6のIn含有窒化物半導体層5側とは反対側の表面のみに凹凸10を形成してもよい。
【0063】
また、透明導電膜6の表面の凹凸10は、たとえば透明導電膜6の形成後に透明導電膜6の表面をエッチングすることなどによって形成することができる。
【0064】
実施の形態3における上記以外の説明は実施の形態1および実施の形態2と同様であるため、ここではその説明については省略する。
【0065】
<実施の形態4>
図8に、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子の他の一例である実施の形態4の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図を示す。実施の形態4の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、透明導電膜6の表面に接するように透明絶縁膜20が設けられており、透明絶縁膜20が透明導電膜6側とは反対側の表面に凹凸21を有していることを特徴としている。
【0066】
実施の形態4の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、透明絶縁膜20の透明導電膜6側とは反対側の表面に凹凸21が設けられていることによって、透明絶縁膜20の表面の凹凸21による光の散乱効果および回折効果により、光の取り出し効率を高くすることができる傾向にある。
【0067】
ここで、透明絶縁膜20としては、窒化物半導体活性層3から発光した光を透過させることができ、かつ抵抗率が1×104Ωcm以上の材質の膜を用いることができる。
【0068】
また、透明絶縁膜20の表面の凹凸21は、たとえば透明絶縁膜20の形成後に透明絶縁膜20の表面をエッチングすることなどによって形成することができる。
【0069】
また、透明絶縁膜20の表面の凹凸21における凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の間隔で複数形成されており、個々の凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の深さに形成されている。
【0070】
なお、実施の形態4の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、透明絶縁膜20の表面に凹凸21を形成するのに加えて、たとえば実施の形態3のように、透明導電膜6のIn含有窒化物半導体層5側とは反対側の表面の少なくとも一部に凹凸を形成してもよい。
【0071】
実施の形態4における上記以外の説明は実施の形態1〜3と同様であるため、ここではその説明については省略する。
【実施例】
【0072】
(実施例)
まず、図9の模式的断面図に示すサファイア基板11を用意し、そのサファイア基板11をMOCVD装置の反応炉内にセットする。そして、その反応炉内に水素ガスを流しながらサファイア基板11の温度を1050℃に上昇させることによってサファイア基板11の凹凸の表面(C面)のクリーニングを行なう。ここで、サファイア基板11の表面の凹凸において、凹部は2μm間隔で複数形成されており、個々の凹部は1μmの深さに形成されている。
【0073】
次に、サファイア基板11の温度を510℃まで低下して、キャリアガスとして水素ガス、原料ガスとしてアンモニアガスおよびTMG(トリメチルガリウム)ガスを反応炉内に流してサファイア基板11の凹凸の表面(C面)上に約20nmの厚さのノンドープGaNバッファ層(図示せず)をMOCVD法により積層する。
【0074】
次に、サファイア基板11の温度を1050℃まで上昇させて、キャリアガスとして水素ガス、原料ガスとしてアンモニアガスおよびTMGガス、不純物ガスとしてシランを反応炉内に流してGaNバッファ層上に厚さ6μmのSiドープn型GaN下地層(キャリア濃度:1×1018/cm3)をMOCVD法により積層する。
【0075】
次に、キャリア濃度が5×1018/cm3となるようにSiをドーピングしたこと以外はSiドープn型GaN下地層と同様にして、Siドープn型GaN下地層上に厚さ0.5μmのSiドープn型GaNコンタクト層をMOCVD法により積層する。
【0076】
以上により、図9に示すように、サファイア基板11の凹凸の表面(C面)上にノンドープGaNバッファ層(図示せず)を介してSiドープn型GaN下地層およびSiドープn型GaNコンタクト層がこの順序で積層されたn型窒化物半導体層12が積層される。
【0077】
次に、サファイア基板11の温度を700℃とした状態で、キャリアガスとして窒素ガス、原料ガスとしてアンモニアガス、TMGガスおよびTMIガスを反応炉内に流して、n型窒化物半導体層12上に厚さ2.5nmのノンドープIn0.2Ga0.8N井戸層と厚さ10nmのノンドープGaN障壁層とを1層ずつこの順序で交互に6周期積層することによって、図10の模式的断面図に示すように、n型窒化物半導体層12上に多重量子井戸構造のMQW発光層13をMOCVD法により積層する。なお、ノンドープGaN障壁層の積層時にはTMIガスを反応炉内に流していないことは言うまでもない。
【0078】
次に、サファイア基板11の温度を700℃のまま維持し、キャリアガスとして窒素ガス、原料ガスとしてアンモニアガスおよびTMGガスを反応炉内に流して、図11の模式的断面図に示すように、MQW発光層13上に厚さ15nmのノンドープGaN蒸発防止層14をMOCVD法により積層する。
【0079】
次に、サファイア基板11の温度を950℃まで上昇させ、キャリアガスとして水素ガス、原料ガスとしてアンモニアガス、TMGガスおよびTMA(トリメチルアルミニウム)ガス、不純物ガスとしてCP2Mg(ビスシクロペンタジエニルマグネシウム)ガスを反応炉内に流して、ノンドープGaN蒸発防止層14上に、Mgが1×1020/cm3の濃度でドーピングされた厚さ約20nmのMgドープp型Al0.2Ga0.8N層をMOCVD法により積層する。
【0080】
次に、サファイア基板11の温度を950℃に維持したままで、キャリアガスとして水素ガス、原料ガスとしてアンモニアガスおよびTMGガス、不純物ガスとしてCP2Mgガスを反応炉内に流して、Mgドープp型Al0.2Ga0.8N層上に、Mgが1×1020/cm3の濃度でドーピングされた厚さ80nmのMgドープp型GaN層をMOCVD法により積層する。
【0081】
以上により、図12の模式的断面図に示すように、ノンドープGaN蒸発防止層14上にMgドープp型Al0.2Ga0.8N層とMgドープp型GaN層とがこの順序で積層されたp型窒化物半導体層15が積層される。
【0082】
次に、サファイア基板11の温度を700℃に低下させ、キャリアガスとして水素ガス、原料ガスとしてアンモニアガス、TMGガスおよびTMIガス、不純物ガスとしてCP2Mgガスを反応炉内に流して、図13の模式的断面図に示すように、p型窒化物半導体層15上に、Mgが1×1020/cm3の濃度でドーピングされた厚さ10nmのMgドープp型InGaN層16をMOCVD法により積層する。
【0083】
ここで、Mgドープp型InGaN層16の形成は、MOCVD装置の反応炉内に導入されるTMIガスの流量を変化させながら行なわれ、Mgドープp型InGaN層16にはMgドープp型InGaN層16の厚さ方向にInの組成比が0.15〜0.3の範囲で変化させられたInの組成ゆらぎが設けられている。
【0084】
また、Mgドープp型InGaN層16の最表面はIn組成が最も大きい窒化物半導体の領域となっており、その領域におけるMgを除いた窒化物半導体のみの組成はIn0.3Ga0.7NとなっていることがTEMとAPTとを組み合わせた方法によって確認された。
【0085】
また、Mgドープp型InGaN層16におけるIn組成が最も小さい窒化物半導体の領域におけるMgを除いた窒化物半導体のみの組成はIn0.15Ga0.85NであることがTEMとAPTとを組み合わせた方法によって確認された。
【0086】
したがって、Mgドープp型InGaN層16においては、Inの含有量が最大である領域とInの含有量が最小である領域とにおけるInの含有量の差は15原子%であり、10原子%以上となっている。
【0087】
さらに、Mgドープp型InGaN層16の最表面を構成する窒化物半導体の屈折率は2.5である。
【0088】
次に、サファイア基板11の温度を700℃に維持した状態で、キャリアガスとして水素ガスを反応炉内に流して、Mgドープp型InGaN層16の積層後のウエハのアニーリングを行なう。
【0089】
次に、Mgドープp型InGaN層16の積層後のウエハを反応炉から取り出し、図14の模式的断面図に示すように、Mgドープp型InGaN層16の最表面上にニオブが6原子%の濃度でドープされた厚さ400nmの二酸化チタン層17をスパッタ法により形成した。ここで、二酸化チタン層17の屈折率は2.5である。
【0090】
その後、二酸化チタン層17の表面上に所定の形状に形成されたフォトマスクを形成した後にRIE(Reactive Ion Etching)により、上記の二酸化チタン層17の形成後のウエハをエッチングして、図15の模式的断面図に示すように、n型窒化物半導体層12の表面を露出させる。
【0091】
さらに、二酸化チタン層17の表面上に所定の形状に形成されたフォトマスクを形成した後にRIEにより二酸化チタン層17をエッチングして、図16の模式的断面図に示すように、二酸化チタン層17の表面に凹凸を形成する。
【0092】
次に、図17の模式的断面図に示すように、EB蒸着法により、上記のエッチング後のn型窒化物半導体層12の露出表面上および二酸化チタン層17の表面上にそれぞれTi層とAl層との積層体からなるn側パッド電極19およびp側パッド電極18をそれぞれ形成する。
【0093】
その後、p側パッド電極18およびn側パッド電極19の形成後のそれぞれのウエハを複数のチップ状に分割することによって、LED(Light Emitting Diode)チップを得る。
【0094】
上記のようにして作製した実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、Mgドープp型InGaN層16にInの組成ゆらぎが設けられており、In組成の大きい領域が二酸化チタン層17と接していることから、Mgドープp型InGaN層16と二酸化チタン層17との接触抵抗を低くすることができるため、窒化物半導体発光ダイオード素子の動作電圧が低くなる。
【0095】
また、上記のようにして作製した実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、Mgドープp型InGaN層16と屈折率差の小さい材質からなる二酸化チタン層17が用いられていることからMgドープp型InGaN層16と二酸化チタン層17との海面における光の全反射を抑制できることから、窒化物半導体発光ダイオード素子の光取り出し効率が高くなる。
【0096】
また、上記のようにして作製した実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、二酸化チタン層17のMgドープp型InGaN層16側と反対側の表面に凹凸が設けられていることから、窒化物半導体発光ダイオード素子の光取り出し効率がさらに高くなる。
【0097】
さらに、上記のようにして作製した実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、Mgドープp型InGaN層16の厚さが5nm以上であることから、Inの組成ゆらぎが大きくなる。
【0098】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0099】
本発明は、窒化物半導体発光ダイオード素子に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【0100】
1 基板、2,12 n型窒化物半導体層、3 窒化物半導体発光層、4,15 p型窒化物半導体層、5 In含有窒化物半導体層、6 透明導電膜、7 n側電極、8 p側電極、9,10,21 凹凸、20 透明絶縁膜、11 サファイア基板、13 MQW発光層、14 ノンドープGaN蒸発防止層、16 Mgドープp型InGaN層、17 二酸化チタン層、18 p側パッド電極、19 n側パッド電極。
【技術分野】
【0001】
本発明は、窒化物半導体発光ダイオード素子に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえばAlxGayIn1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の式で表わされるIII族窒化物半導体層を用いた窒化物半導体発光ダイオード素子においては、III族窒化物半導体層の屈折率がたとえば約2.5程度と高くなるために、III族窒化物半導体層と他の材料層(たとえば基板または透明導電膜など)との界面で全反射を起こし、発光効率が低下する一因となっている。
【0003】
たとえば特許文献1(特開2008−294306号公報)には、ニオブやタンタルなどの金属不純物のドープ量の調整により所望の屈折率と十分に低減された抵抗率を有する二酸化チタン層をp型窒化物半導体層に接する電極として用いた窒化物半導体発光ダイオード素子が記載されている。特許文献1に記載の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、金属不純物がドープされた二酸化チタン層とGaN層との間の界面における全反射を抑えることによって光取り出し効率を向上させている(たとえば特許文献1の段落[0010]等参照)。
【0004】
また、たとえば特許文献2(特開2007−220971号公報)にも、ニオブやタンタルなどの金属不純物がドープされた二酸化チタン層をp型窒化物半導体層に接するように設けた窒化物半導体発光ダイオード素子が記載されている(たとえば特許文献2の段落[0020]および[0040]等参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−294306号公報
【特許文献2】特開2007−220971号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載された窒化物半導体発光ダイオード素子のように、ニオブやタンタルなどの金属不純物がドープされた二酸化チタン層とp型窒化物半導体層とを接触させた場合には、金属不純物がドープされた二酸化チタン層とp型窒化物半導体層との接触抵抗が高くなるために、窒化物半導体発光ダイオード素子の動作電圧が高くなるという問題があった。これは、金属不純物がドープされた二酸化チタン層がn型伝導を示すためであると考えられる。
【0007】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、光取り出し効率が高く、かつ動作電圧の低い窒化物半導体発光ダイオード素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、n型窒化物半導体層と、n型窒化物半導体層上に設けられた窒化物半導体発光層と、窒化物半導体発光層上に設けられたp型窒化物半導体層と、p型窒化物半導体層上に設けられたIn含有窒化物半導体層と、In含有窒化物半導体層上に設けられた透明導電膜と、を含み、In含有窒化物半導体層は組成ゆらぎを有するようにInを含有する窒化物半導体発光ダイオード素子である。
【0009】
ここで、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、In含有窒化物半導体層においてInの含有量が最大である領域と、Inの含有量が最小である領域とにおけるInの含有量の差が10原子%以上であることが好ましい。
【0010】
また、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子において、透明導電膜は、n型の導電型を有する窒化物半導体層、金属不純物がドープされていないノンドープの二酸化チタン、金属不純物がドープされた二酸化チタンまたはチタン酸ストロンチウムのいずれかであることが好ましい。
【0011】
また、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、透明導電膜のIn含有窒化物半導体層側とは反対側の表面が凹凸を有していることが好ましい。
【0012】
また、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子は、透明導電膜上に設けられた透明絶縁膜をさらに含み、透明導電膜のIn含有窒化物半導体層側とは反対側の表面および透明絶縁膜の透明導電膜側とは反対側の表面の少なくとも一方の表面が凹凸を有していることが好ましい。
【0013】
また、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、In含有窒化物半導体層の厚さが5nm以上であることが好ましい。
【0014】
また、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、In含有窒化物半導体層の厚さが窒化物半導体発光層の厚さよりも厚いことが好ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、光取り出し効率が高く、かつ動作電圧の低い窒化物半導体発光ダイオード素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図である。
【図2】実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の一例の製造工程の一部について図解する模式的な断面図である。
【図3】実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の一例の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図4】実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の一例の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図5】実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の一例の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図6】実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図である。
【図7】実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図である。
【図8】実施の形態4の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図である。
【図9】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の一部について図解する模式的な断面図である。
【図10】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図11】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図12】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図13】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図14】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図15】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図16】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の製造工程の他の一部について図解する模式的な断面図である。
【図17】実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【0018】
<実施の形態1>
図1に、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子の一例である実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図を示す。
【0019】
実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子は、基板1と、基板1の表面に接して設けられたn型窒化物半導体層2と、n型窒化物半導体層2の表面に接して設けられた窒化物半導体発光層3と、窒化物半導体発光層3の表面に接して設けられたp型窒化物半導体層4と、p型窒化物半導体層4の表面に接して設けられたIn含有窒化物半導体層5と、In含有窒化物半導体層5に接して設けられた透明導電膜6と、透明導電膜6の表面に接して設けられたp側電極8と、n型窒化物半導体層2の露出表面に接して設けられたn側電極7と、を備えている。
【0020】
ここで、In含有窒化物半導体層5はInを含有するp型の窒化物半導体層であって、In含有窒化物半導体層5はInの組成ゆらぎを有している。なお、「Inの組成ゆらぎ」とは、In含有窒化物半導体層5の厚さ方向、長さ方向および横方向の少なくとも1つの方向の少なくとも一部においてIn組成(Inの含有量)が変化していることを意味する。
【0021】
以下、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造方法の一例について説明する。
【0022】
まず、図2の模式的断面図に示すように、たとえばMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金属気相成長)法などによって、基板1の表面上に、n型窒化物半導体層2、窒化物半導体発光層3およびp型窒化物半導体層4をこの順序で積層する。
【0023】
ここで、基板1としては、たとえば、窒化ガリウム(GaN)基板、炭化珪素(SiC)基板、サファイア基板、スピネル基板または酸化亜鉛(ZnO)基板などの様々な基板を用いることができる。なお、基板1としては、サファイア基板を用いることが好ましい。基板1としてサファイア基板を用いた場合には、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の製造コストを低減することができるとともに、安定して実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子を製造することができる傾向にある。
【0024】
また、n型窒化物半導体層2としては、たとえば、Alx1Gay1Inz1Nの式で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体層(0≦x1≦1、0≦y1≦1、0≦z1≦1、x1+y1+z1≠0)にn型ドーパントをドーピングした層などを積層することができる。なお、n型ドーパントとしては、たとえばシリコンおよび/またはゲルマニウムなどをドーピングすることができる。
【0025】
また、窒化物半導体活性層3としては、たとえば、互いに組成の異なる、Alx2Gay2Inz2Nの式で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体井戸層(0≦x2≦1、0≦y2≦1、0≦z2≦1、x2+y2+z2≠0)と、窒化物半導体井戸層よりもバンドギャップの大きいAlx3Gay3Inz3Nの式で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体障壁層(0≦x3≦1、0≦y3≦1、0≦z3≦1、x3+y3+z3≠0)とを1層ずつ交互に積層した積層体などを積層することができる。窒化物半導体活性層3における窒化物半導体井戸層の数は、たとえば6層とすることができるがこれに限定されるものではない。なお、窒化物半導体活性層3は、上記の窒化物半導体井戸層を1層のみ有する単一量子井戸構造であってもよく、上記の窒化物半導体井戸層を複数層有する多重量子井戸構造であってもよい。
【0026】
また、p型窒化物半導体層4としては、たとえばAlx4Gay4Inz4Nの式で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体層(0≦x4≦1、0≦y4≦1、0≦z4≦1、x4+y4+z4≠0)にp型ドーパントをドーピングした層などを積層することができる。なお、p型ドーパントとしては、たとえばマグネシウムおよび/または亜鉛などをドーピングすることができる。
【0027】
次に、図3の模式的断面図に示すように、たとえばMOCVD法などによって、p型窒化物半導体層4の表面上にIn含有窒化物半導体層5を積層する。
【0028】
ここで、In含有窒化物半導体層5としては、たとえばAlx5Gay5Inz5Nの式で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体層(0≦x5≦1、0≦y5≦1、0<z5≦1)にp型ドーパントをドーピングした層などを積層することができる。
【0029】
In含有窒化物半導体層5は、In含有窒化物半導体層5のInの組成ゆらぎによってIn組成が変化している部分を有するが、In含有窒化物半導体層5の一部に形成されるIn組成が高い部分において透明導電膜6との接触抵抗を低減することができるため、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の動作電圧を低減することができる傾向にある。
【0030】
In含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との接触抵抗を低減することができる理由としては、(i)In含有窒化物半導体層5にピエゾ電界が生じること、(ii)In含有窒化物半導体層5の透明導電膜6との接触面を構成する窒化物半導体のバンドギャップを小さくできること、(iii)In含有窒化物半導体層5の透明導電膜6との接触面を構成する窒化物半導体がミスフィット転位を生じること、および(iv)In含有窒化物半導体層5の透明導電膜6との接触面を構成する窒化物半導体に点欠陥が生じることなどが挙げられる。
【0031】
In含有窒化物半導体層5中におけるInの組成ゆらぎは、In含有窒化物半導体層5の厚さ方向において数nm(1nm以上10nm以下)の厚さ単位でInの組成が変化することにより形成されていることが好ましい。この場合には、In含有窒化物半導体層5中におけるIn組成の大きい領域が量子化する傾向にあるため、In含有窒化物半導体層5中のIn組成の大きい領域のIn組成が窒化物半導体活性層3のIn組成よりも大きくなった場合でも、窒化物半導体活性層3から発光する光の吸収を抑えることができる傾向にある。
【0032】
In含有窒化物半導体層5においてInの含有量が最大である領域と、Inの含有量が最小である領域とにおけるInの含有量の差が10原子%以上であることが好ましい。この場合には、In含有窒化物半導体層5を、In組成が低い領域における窒化物半導体活性層3から発光する光の透過の確保と、In組成が高い領域における透明導電膜6との接触抵抗の低減とを兼ね備えた層とすることができる傾向にある。ここで、In含有窒化物半導体層5においてInの含有量が最大である領域は、透明導電膜6と接触する領域であることが好ましい。In含有窒化物半導体層5のInの含有量が最大である領域が透明導電膜6と接触する領域である場合には、In含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との接触抵抗が大きく低減して、窒化物半導体発光ダイオード素子の動作電圧を大きく低減することができる傾向にある。
【0033】
なお、In含有窒化物半導体層5におけるInの組成ゆらぎは、たとえばTEM(Transmission Electron Microscopy)とAPT(Three-dimensional atom probe tomography)とを組み合わせることによって評価することができる。
【0034】
また、(a)In含有窒化物半導体層5の厚さを厚く形成すること、および(b)In含有窒化物半導体層5を形成した後にIn含有窒化物半導体層5を高温(たとえば900℃以上)に加熱することの少なくとも一方を採用することによってIn含有窒化物半導体層5中におけるInの組成ゆらぎをさらに大きくすることが可能である。
【0035】
すなわち、(a)In含有窒化物半導体層5の厚さを厚く形成した場合には、In含有窒化物半導体層5中のエネルギを小さくするためにInの組成分離(In組成の高い領域と低い領域との分離)が起こりやすくなることから、In含有窒化物半導体層5中におけるInの組成ゆらぎを大きくすることができる。
【0036】
ここで、In含有窒化物半導体層5の厚さは5nm以上であることが好ましい。In含有窒化物半導体層5の厚さが5nm以上である場合には、In含有窒化物半導体層5中におけるInの組成ゆらぎをさらに大きくすることができる傾向にある。なお、In含有窒化物半導体層5の厚さは、窒化物半導体活性層3から発光する光の吸収を低減する観点から、100nm以下とすることが好ましい。
【0037】
また、In含有窒化物半導体層5の厚さは窒化物半導体活性層3の厚さよりも厚いことが好ましい。In含有窒化物半導体層5の厚さが窒化物半導体活性層3の厚さよりも厚い場合には、窒化物半導体活性層3の厚さが薄いことによりその後に受ける熱ダメージをIn含有窒化物半導体層5よりも小さくすることができることから、窒化物半導体発光ダイオード素子の発光効率の低下を抑止することができる傾向にある。
【0038】
また、(b)In含有窒化物半導体層5を形成した後(In含有窒化物半導体層5上にさらに他の層を形成した後であってもよい。)にIn含有窒化物半導体層5を高温(たとえば900℃以上)に加熱した場合には、その加熱における熱エネルギによってInの組成分離を促進することができる。
【0039】
ここで、In含有窒化物半導体層5を高温に加熱することによってIn含有窒化物半導体層5が熱によるダメージを受けることで生じる熱ダメージ層の厚さは5nm以上であることが好ましい。熱ダメージ層の厚さが5nm以上である場合には、熱ダメージを受けることによって生じる歪みによるエネルギが蓄積され、その蓄積されたエネルギを緩和するためにInの組成分離が熱ダメージ層において起こりやすくなる。したがって、この観点からも、In含有窒化物半導体層5の厚さは5nm以上であることが好ましい。
【0040】
次に、図4の模式的断面図に示すように、たとえばスパッタ法などによって、In含有窒化物半導体層5の表面上に透明導電膜6を積層して積層体を形成する。
【0041】
ここで、透明導電膜6としては、窒化物半導体活性層3から発光した光を透過させることができ、かつIn含有窒化物半導体層5と屈折率差の小さい材質を用いることが好ましい。この場合には、窒化物半導体活性層3から発光した光のうちIn含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との界面で全反射する光の量を低減することができるため、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の光取り出し効率を向上させることができる傾向にある。
【0042】
たとえば、In含有窒化物半導体層5として上記のAlx5Gay5Inz5Nの式(0≦x5≦1、0≦y5≦1、0<z5≦1)で表わされるIII族窒化物半導体からなる窒化物半導体層にp型ドーパントをドーピングした層が用いられる場合には、透明導電膜6としてはn型の導電型を有する窒化物半導体層、金属不純物がドープされていないノンドープの二酸化チタン、金属不純物がドープされた二酸化チタンまたはチタン酸ストロンチウムが用いられることが好ましい。この場合には、In含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との屈折率差が小さくなるため(たとえば、In含有窒化物半導体層5の屈折率が約2.5に対して、透明導電膜6の屈折率が約2.3〜2.5)、窒化物半導体活性層3から発光した光のうちIn含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との界面で全反射する光の量を低減することができ、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の光取り出し効率を向上させることができる傾向にある。
【0043】
ここで、n型の導電型を有する窒化物半導体層としては、たとえばn型GaNを用いることができる。
【0044】
また、金属不純物がドープされていないノンドープの二酸化チタンとしては、たとえばニオブ、タンタル、モリブデン、ヒ素、アンチモン、アルミニウム、タングステン、チタン、セリウム、銅、クロムおよび白金などの金属不純物がドープされていない二酸化チタンなどを用いることができる。
【0045】
また、金属不純物がドープされた二酸化チタンとしては、たとえばニオブ、タンタル、モリブデン、ヒ素、アンチモン、アルミニウム、タングステン、チタン、セリウム、銅、クロムおよび白金からなる群から選択された少なくとも1種の金属不純物がドープされた二酸化チタンを用いることができる。
【0046】
また、透明導電膜6としては、チタン酸ストロンチウムを用いることもできる。
なかでも、透明導電膜6の材質としては、10原子%以下の濃度でニオブがドープされた二酸化チタンを用いることが好ましい。透明導電膜6の材質として10原子%以下の濃度でニオブがドープされた二酸化チタンを用いた場合には、たとえば1×10-3Ωcm以下といった低い抵抗率を有するとともに、窒化物半導体活性層3から発光した光を含む可視光に対してたとえば80%の高い透過率を有する透明導電膜6を得ることができる。そのため、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子の光取り出し効率がさらに向上するとともに、動作電圧がさらに低下する傾向にある。
【0047】
次に、図5の模式的断面図に示すように、図4に示す積層体の一部をエッチングなどにより除去することによって、n型窒化物半導体層2の表面の一部を露出させる。
【0048】
その後、図1に示すように、たとえばEB蒸着法などによって、n型窒化物半導体層2の露出面にn側電極7を形成するとともに、透明導電膜6の表面上にp側電極8を形成することによって、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子を得ることができる。
【0049】
上記のようにして作製された図1に示す構成の実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、In含有窒化物半導体層5における透明導電膜6との接触面を構成する窒化物半導体のIn組成が大きくなるようにInの組成ゆらぎを設けるとともに、In含有窒化物半導体層5との屈折率差が小さい材質からなる透明導電膜6をIn含有窒化物半導体層5と接触するように設けている。
【0050】
そのため、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子のp側電極8からn側電極7に向けて電流を流すことによって窒化物半導体発光層3から発生した光のうちIn含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との界面で全反射する光の量を低減することができるとともに、In含有窒化物半導体層5と透明導電膜6との接触抵抗を低減することができる。
【0051】
これにより、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子は、光取り出し効率が高く、かつ動作電圧の低い窒化物半導体発光ダイオード素子とすることができる。
【0052】
<実施の形態2>
図6に、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子の他の一例である実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図を示す。実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、基板1のn型窒化物半導体層2側の表面が凹凸9を有していることを特徴としている。
【0053】
実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、基板1のn型窒化物半導体層2側の表面に凹凸9を設けていることによって、窒化物半導体発光層3から発生した光のうち基板1側に進行した光の基板1の表面の凹凸9による光の散乱効果および回折効果により、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子よりもさらに多くの光を外部に取り出すことができる。
【0054】
したがって、実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子は、実施の形態1の窒化物半導体発光ダイオード素子と比べて光取り出し効率をさらに高くすることができる。
【0055】
なお、基板1の表面の凹凸9は、たとえば基板1のn型窒化物半導体層2側の表面をエッチングすることなどによって形成することができる。
【0056】
ここで、基板1の表面の凹凸9における凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の間隔で複数形成されており、個々の凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の深さに形成されている。
【0057】
実施の形態2における上記以外の説明は実施の形態1と同様であるため、ここではその説明については省略する。
【0058】
<実施の形態3>
図7に、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子の他の一例である実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図を示す。実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、基板1のn型窒化物半導体層2側の表面が凹凸9を有しているとともに、透明導電膜6のIn含有窒化物半導体層5側とは反対側の表面が凹凸10を有していることを特徴としている。
【0059】
実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、基板1のn型窒化物半導体層2側の表面に凹凸9および透明導電膜6のIn含有窒化物半導体層5側とは反対側の表面に凹凸10をそれぞれ設けていることによって、基板1の表面の凹凸9および透明導電膜6の表面の凹凸10による光の散乱効果および回折効果により、実施の形態1および実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子よりもさらに多くの光を外部に取り出すことができる。
【0060】
したがって、実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子は、実施の形態1および実施の形態2の窒化物半導体発光ダイオード素子と比べて光取り出し効率をさらに高くすることができる。
【0061】
ここで、透明導電膜6の表面の凹凸10における凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の間隔で複数形成されており、個々の凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の深さに形成されている。
【0062】
また、実施の形態3の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、基板1の表面に凹凸9を形成せずに、透明導電膜6のIn含有窒化物半導体層5側とは反対側の表面のみに凹凸10を形成してもよい。
【0063】
また、透明導電膜6の表面の凹凸10は、たとえば透明導電膜6の形成後に透明導電膜6の表面をエッチングすることなどによって形成することができる。
【0064】
実施の形態3における上記以外の説明は実施の形態1および実施の形態2と同様であるため、ここではその説明については省略する。
【0065】
<実施の形態4>
図8に、本発明の窒化物半導体発光ダイオード素子の他の一例である実施の形態4の窒化物半導体発光ダイオード素子の模式的な断面図を示す。実施の形態4の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、透明導電膜6の表面に接するように透明絶縁膜20が設けられており、透明絶縁膜20が透明導電膜6側とは反対側の表面に凹凸21を有していることを特徴としている。
【0066】
実施の形態4の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、透明絶縁膜20の透明導電膜6側とは反対側の表面に凹凸21が設けられていることによって、透明絶縁膜20の表面の凹凸21による光の散乱効果および回折効果により、光の取り出し効率を高くすることができる傾向にある。
【0067】
ここで、透明絶縁膜20としては、窒化物半導体活性層3から発光した光を透過させることができ、かつ抵抗率が1×104Ωcm以上の材質の膜を用いることができる。
【0068】
また、透明絶縁膜20の表面の凹凸21は、たとえば透明絶縁膜20の形成後に透明絶縁膜20の表面をエッチングすることなどによって形成することができる。
【0069】
また、透明絶縁膜20の表面の凹凸21における凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の間隔で複数形成されており、個々の凹部はたとえば0.05μm以上10μm以下の深さに形成されている。
【0070】
なお、実施の形態4の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、透明絶縁膜20の表面に凹凸21を形成するのに加えて、たとえば実施の形態3のように、透明導電膜6のIn含有窒化物半導体層5側とは反対側の表面の少なくとも一部に凹凸を形成してもよい。
【0071】
実施の形態4における上記以外の説明は実施の形態1〜3と同様であるため、ここではその説明については省略する。
【実施例】
【0072】
(実施例)
まず、図9の模式的断面図に示すサファイア基板11を用意し、そのサファイア基板11をMOCVD装置の反応炉内にセットする。そして、その反応炉内に水素ガスを流しながらサファイア基板11の温度を1050℃に上昇させることによってサファイア基板11の凹凸の表面(C面)のクリーニングを行なう。ここで、サファイア基板11の表面の凹凸において、凹部は2μm間隔で複数形成されており、個々の凹部は1μmの深さに形成されている。
【0073】
次に、サファイア基板11の温度を510℃まで低下して、キャリアガスとして水素ガス、原料ガスとしてアンモニアガスおよびTMG(トリメチルガリウム)ガスを反応炉内に流してサファイア基板11の凹凸の表面(C面)上に約20nmの厚さのノンドープGaNバッファ層(図示せず)をMOCVD法により積層する。
【0074】
次に、サファイア基板11の温度を1050℃まで上昇させて、キャリアガスとして水素ガス、原料ガスとしてアンモニアガスおよびTMGガス、不純物ガスとしてシランを反応炉内に流してGaNバッファ層上に厚さ6μmのSiドープn型GaN下地層(キャリア濃度:1×1018/cm3)をMOCVD法により積層する。
【0075】
次に、キャリア濃度が5×1018/cm3となるようにSiをドーピングしたこと以外はSiドープn型GaN下地層と同様にして、Siドープn型GaN下地層上に厚さ0.5μmのSiドープn型GaNコンタクト層をMOCVD法により積層する。
【0076】
以上により、図9に示すように、サファイア基板11の凹凸の表面(C面)上にノンドープGaNバッファ層(図示せず)を介してSiドープn型GaN下地層およびSiドープn型GaNコンタクト層がこの順序で積層されたn型窒化物半導体層12が積層される。
【0077】
次に、サファイア基板11の温度を700℃とした状態で、キャリアガスとして窒素ガス、原料ガスとしてアンモニアガス、TMGガスおよびTMIガスを反応炉内に流して、n型窒化物半導体層12上に厚さ2.5nmのノンドープIn0.2Ga0.8N井戸層と厚さ10nmのノンドープGaN障壁層とを1層ずつこの順序で交互に6周期積層することによって、図10の模式的断面図に示すように、n型窒化物半導体層12上に多重量子井戸構造のMQW発光層13をMOCVD法により積層する。なお、ノンドープGaN障壁層の積層時にはTMIガスを反応炉内に流していないことは言うまでもない。
【0078】
次に、サファイア基板11の温度を700℃のまま維持し、キャリアガスとして窒素ガス、原料ガスとしてアンモニアガスおよびTMGガスを反応炉内に流して、図11の模式的断面図に示すように、MQW発光層13上に厚さ15nmのノンドープGaN蒸発防止層14をMOCVD法により積層する。
【0079】
次に、サファイア基板11の温度を950℃まで上昇させ、キャリアガスとして水素ガス、原料ガスとしてアンモニアガス、TMGガスおよびTMA(トリメチルアルミニウム)ガス、不純物ガスとしてCP2Mg(ビスシクロペンタジエニルマグネシウム)ガスを反応炉内に流して、ノンドープGaN蒸発防止層14上に、Mgが1×1020/cm3の濃度でドーピングされた厚さ約20nmのMgドープp型Al0.2Ga0.8N層をMOCVD法により積層する。
【0080】
次に、サファイア基板11の温度を950℃に維持したままで、キャリアガスとして水素ガス、原料ガスとしてアンモニアガスおよびTMGガス、不純物ガスとしてCP2Mgガスを反応炉内に流して、Mgドープp型Al0.2Ga0.8N層上に、Mgが1×1020/cm3の濃度でドーピングされた厚さ80nmのMgドープp型GaN層をMOCVD法により積層する。
【0081】
以上により、図12の模式的断面図に示すように、ノンドープGaN蒸発防止層14上にMgドープp型Al0.2Ga0.8N層とMgドープp型GaN層とがこの順序で積層されたp型窒化物半導体層15が積層される。
【0082】
次に、サファイア基板11の温度を700℃に低下させ、キャリアガスとして水素ガス、原料ガスとしてアンモニアガス、TMGガスおよびTMIガス、不純物ガスとしてCP2Mgガスを反応炉内に流して、図13の模式的断面図に示すように、p型窒化物半導体層15上に、Mgが1×1020/cm3の濃度でドーピングされた厚さ10nmのMgドープp型InGaN層16をMOCVD法により積層する。
【0083】
ここで、Mgドープp型InGaN層16の形成は、MOCVD装置の反応炉内に導入されるTMIガスの流量を変化させながら行なわれ、Mgドープp型InGaN層16にはMgドープp型InGaN層16の厚さ方向にInの組成比が0.15〜0.3の範囲で変化させられたInの組成ゆらぎが設けられている。
【0084】
また、Mgドープp型InGaN層16の最表面はIn組成が最も大きい窒化物半導体の領域となっており、その領域におけるMgを除いた窒化物半導体のみの組成はIn0.3Ga0.7NとなっていることがTEMとAPTとを組み合わせた方法によって確認された。
【0085】
また、Mgドープp型InGaN層16におけるIn組成が最も小さい窒化物半導体の領域におけるMgを除いた窒化物半導体のみの組成はIn0.15Ga0.85NであることがTEMとAPTとを組み合わせた方法によって確認された。
【0086】
したがって、Mgドープp型InGaN層16においては、Inの含有量が最大である領域とInの含有量が最小である領域とにおけるInの含有量の差は15原子%であり、10原子%以上となっている。
【0087】
さらに、Mgドープp型InGaN層16の最表面を構成する窒化物半導体の屈折率は2.5である。
【0088】
次に、サファイア基板11の温度を700℃に維持した状態で、キャリアガスとして水素ガスを反応炉内に流して、Mgドープp型InGaN層16の積層後のウエハのアニーリングを行なう。
【0089】
次に、Mgドープp型InGaN層16の積層後のウエハを反応炉から取り出し、図14の模式的断面図に示すように、Mgドープp型InGaN層16の最表面上にニオブが6原子%の濃度でドープされた厚さ400nmの二酸化チタン層17をスパッタ法により形成した。ここで、二酸化チタン層17の屈折率は2.5である。
【0090】
その後、二酸化チタン層17の表面上に所定の形状に形成されたフォトマスクを形成した後にRIE(Reactive Ion Etching)により、上記の二酸化チタン層17の形成後のウエハをエッチングして、図15の模式的断面図に示すように、n型窒化物半導体層12の表面を露出させる。
【0091】
さらに、二酸化チタン層17の表面上に所定の形状に形成されたフォトマスクを形成した後にRIEにより二酸化チタン層17をエッチングして、図16の模式的断面図に示すように、二酸化チタン層17の表面に凹凸を形成する。
【0092】
次に、図17の模式的断面図に示すように、EB蒸着法により、上記のエッチング後のn型窒化物半導体層12の露出表面上および二酸化チタン層17の表面上にそれぞれTi層とAl層との積層体からなるn側パッド電極19およびp側パッド電極18をそれぞれ形成する。
【0093】
その後、p側パッド電極18およびn側パッド電極19の形成後のそれぞれのウエハを複数のチップ状に分割することによって、LED(Light Emitting Diode)チップを得る。
【0094】
上記のようにして作製した実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、Mgドープp型InGaN層16にInの組成ゆらぎが設けられており、In組成の大きい領域が二酸化チタン層17と接していることから、Mgドープp型InGaN層16と二酸化チタン層17との接触抵抗を低くすることができるため、窒化物半導体発光ダイオード素子の動作電圧が低くなる。
【0095】
また、上記のようにして作製した実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、Mgドープp型InGaN層16と屈折率差の小さい材質からなる二酸化チタン層17が用いられていることからMgドープp型InGaN層16と二酸化チタン層17との海面における光の全反射を抑制できることから、窒化物半導体発光ダイオード素子の光取り出し効率が高くなる。
【0096】
また、上記のようにして作製した実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、二酸化チタン層17のMgドープp型InGaN層16側と反対側の表面に凹凸が設けられていることから、窒化物半導体発光ダイオード素子の光取り出し効率がさらに高くなる。
【0097】
さらに、上記のようにして作製した実施例の窒化物半導体発光ダイオード素子においては、Mgドープp型InGaN層16の厚さが5nm以上であることから、Inの組成ゆらぎが大きくなる。
【0098】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0099】
本発明は、窒化物半導体発光ダイオード素子に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【0100】
1 基板、2,12 n型窒化物半導体層、3 窒化物半導体発光層、4,15 p型窒化物半導体層、5 In含有窒化物半導体層、6 透明導電膜、7 n側電極、8 p側電極、9,10,21 凹凸、20 透明絶縁膜、11 サファイア基板、13 MQW発光層、14 ノンドープGaN蒸発防止層、16 Mgドープp型InGaN層、17 二酸化チタン層、18 p側パッド電極、19 n側パッド電極。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
n型窒化物半導体層と、
前記n型窒化物半導体層上に設けられた窒化物半導体発光層と、
前記窒化物半導体発光層上に設けられたp型窒化物半導体層と、
前記p型窒化物半導体層上に設けられたIn含有窒化物半導体層と、
前記In含有窒化物半導体層上に設けられた透明導電膜と、を含み、
前記In含有窒化物半導体層は組成ゆらぎを有するようにInを含有する、窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項2】
前記In含有窒化物半導体層においてInの含有量が最大である領域と、Inの含有量が最小である領域とにおけるInの含有量の差が10原子%以上であることを特徴とする、請求項1に記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項3】
前記透明導電膜は、n型の導電型を有する窒化物半導体層、金属不純物がドープされていないノンドープの二酸化チタン、金属不純物がドープされた二酸化チタンまたはチタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とする、請求項1または2に記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項4】
前記透明導電膜の前記In含有窒化物半導体層側とは反対側の表面が凹凸を有していることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項5】
前記透明導電膜上に設けられた透明絶縁膜をさらに含み、
前記透明導電膜の前記In含有窒化物半導体層側とは反対側の表面および前記透明絶縁膜の前記透明導電膜側とは反対側の表面の少なくとも一方の表面が凹凸を有していることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項6】
前記In含有窒化物半導体層の厚さが5nm以上であることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項7】
前記In含有窒化物半導体層の厚さが前記窒化物半導体発光層の厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項1】
n型窒化物半導体層と、
前記n型窒化物半導体層上に設けられた窒化物半導体発光層と、
前記窒化物半導体発光層上に設けられたp型窒化物半導体層と、
前記p型窒化物半導体層上に設けられたIn含有窒化物半導体層と、
前記In含有窒化物半導体層上に設けられた透明導電膜と、を含み、
前記In含有窒化物半導体層は組成ゆらぎを有するようにInを含有する、窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項2】
前記In含有窒化物半導体層においてInの含有量が最大である領域と、Inの含有量が最小である領域とにおけるInの含有量の差が10原子%以上であることを特徴とする、請求項1に記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項3】
前記透明導電膜は、n型の導電型を有する窒化物半導体層、金属不純物がドープされていないノンドープの二酸化チタン、金属不純物がドープされた二酸化チタンまたはチタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とする、請求項1または2に記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項4】
前記透明導電膜の前記In含有窒化物半導体層側とは反対側の表面が凹凸を有していることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項5】
前記透明導電膜上に設けられた透明絶縁膜をさらに含み、
前記透明導電膜の前記In含有窒化物半導体層側とは反対側の表面および前記透明絶縁膜の前記透明導電膜側とは反対側の表面の少なくとも一方の表面が凹凸を有していることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項6】
前記In含有窒化物半導体層の厚さが5nm以上であることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【請求項7】
前記In含有窒化物半導体層の厚さが前記窒化物半導体発光層の厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の窒化物半導体発光ダイオード素子。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【公開番号】特開2011−77109(P2011−77109A)
【公開日】平成23年4月14日(2011.4.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−224350(P2009−224350)
【出願日】平成21年9月29日(2009.9.29)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年4月14日(2011.4.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年9月29日(2009.9.29)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】
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