半導体素子、発光素子及びこれの製造方法が開示される。半導体素子は、基板と、前記基板上に配置される多数個の柱と、前記柱の間及び前記基板上に配置される多数個の粒子と、前記柱上に配置される第１半導体層と、を含む。また、半導体素子の製造方法は、基板を提供する段階と、前記基板上に多数個の第１粒子を配置する段階と、前記第１粒子をエッチングマスクとして前記基板の一部をエッチングし、多数個の柱を形成する段階と、を含む。半導体素子は、粒子によって、発生される光を上方に効率的に反射させ、これによって向上された光効率を有する。また、第１粒子によって。柱が容易に形成され得る。
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本発明は、成長面（１０５）を含む支持体（１００）上でのエピタキシャル成長により窒化物単結晶を製造するための方法において、− 支持体（１００）上に犠牲床（１０１）を形成するステップと；− 前記犠牲床上にピラー（１０２）を形成するステップであって、前記ピラーがＧａＮエピタキシャル成長と相容性のある材料で作られているステップと；− 窒化物結晶層（１０３）がピラーの間に形成されたホール（１０７）内を支持体に至るまで延在しないような成長条件の下で、ピラー上に窒化物結晶層（１０３）を成長させるステップと；− 支持体から窒化物結晶層を除去するステップと、を含む方法に関する。
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【課題】成長用基板上に選択成長用のマスクを配した後、横方向成長法を用いて半導体層を形成する工程を含む半導体発光装置の製造方法において、従来よりも成長過程の早い段階で平坦な膜を得ることができる半導体素子の製造方法を提供する。
【解決手段】
成長用基板上を部分的に覆う選択成長用のマスクを成長用基板上に形成する。次に、成長用基板上のマスクで覆われていない非マスク部から半導体膜を横方向成長させてマスクを覆う貫通転位遮断層を形成する。次に、貫通転位遮断層の上に発光層を含むデバイス機能層をエピタキシャル成長させる。貫通転位遮断層を形成する工程は、常圧且つデバイス機能層の成長温度よりも低い温度雰囲気の下、互いに異なる成長速度で半導体膜の成長を行う第１ステップおよび第２ステップを交互に複数回実施する。 （もっと読む）

【課題】成長用基板の剥離をウェットエッチング処理によって容易に行うことができ、更に、光取り出し効率向上と半導体膜の機械的強度の確保を両立させた半導体素子の製造方法を提供する。
【解決手段】
複数の第１の空洞を含む第１空洞含有層を成長用基板上に形成する工程と、複数の第２の空洞を含み、互いに隣接する第２の空洞間の隔壁部の各々が第１の空洞の各々の上部に設けられた第２空洞含有層を第１空洞含有層上に形成する工程と、第２空洞含有層上に半導体層をエピタキシャル成長させる工程と、半導体層上に支持基板を接着する工程と、第１および第２の空洞の各々にエッチャントを流入させて、第１の空洞の各々と第２の空洞の各々とを結合させて成長用基板を半導体層から除去する工程と、を含む。 （もっと読む）

【課題】青色以上の長波長（４４０ｎｍ以上）を有するＩｎＧａＮ系窒化物半導体光素子において、Ｉｎ偏析や結晶性の劣化を抑制しながら、長波長化を実現する。
【解決手段】ＩｎＧａＮ井戸層とＩｎＧａＮ障壁層とを含むＩｎＧａＮ系量子井戸活性層６を備えたＩｎＧａＮ系窒化物半導体光素子の製造において、ＩｎＧａＮ障壁層を成長させる工程は、窒素およびアンモニアからなるガス雰囲気に１％以上の水素を添加してＧａＮ層を成長させる第１工程と、窒素およびアンモニアからなるガス雰囲気でＩｎＧａＮ障壁層を成長させる第２工程とからなる。 （もっと読む）

【目的】基板上に、平坦性及び結晶性に優れた高品質な酸化亜鉛系半導体、特に酸化亜鉛（ＺｎＯ）単結晶の成長方法を提供することにある。また、平坦で結晶性に優れた半導体層を有し、高性能、高信頼かつ量産性に優れた半導体素子を提供することにある。
【解決手段】
亜鉛を含むケトン化合物有機金属材料の材料溶液を気化させた材料ガスと極性酸化ガス及び無極性酸化ガスの混合ガスとを供給する工程を有するＭＯＣＶＤ法により、基板上に酸化亜鉛系半導体層を結晶成長する。上記混合ガスにおける上記極性酸化ガス及び上記無極性酸化ガスの混合比率は１対４ないし４対１の範囲内である。 （もっと読む）

【課題】作製される窒化物系化合物半導体素子の発振波長のバラツキを抑え、一枚の半導体基板から良品の割合が高い窒化物系化合物半導体素子を複数作製することが可能な気相成長装置を提供する。
【解決手段】この気相成長装置１０１は載置した半導体基板１０７を保持する基板ホルダー１０８と、基板ホルダー１０９の下方から半導体基板１０７を加熱する加熱ヒータと、を有し、基板ホルダー１０８の半導体基板１０７と対向する面が、半導体基板１０７の基板ホルダー１０８と対向する面の反りの形状と略同一の形状に形成されている。 （もっと読む）

【課題】有機金属気相成長法を用いた化合物半導体の製造において、剥がれた反応生成物が基板または基板上のエピ成長膜上に付着することに起因する歩留まりの低下を抑制する。
【解決手段】化合物半導体基板４０上に、有機金属気相成長法によってＩＩＩ族窒化物半導体の結晶層を化合物半導体基板４０上に順次積層してなる化合物半導体層を形成する際に、反応容器内に、その結晶成長面が上を向くように化合物半導体基板４０を取り付け、化合物半導体基板４０の上方に結晶成長面と対向する側に放射状の複数の溝６３が形成された保護部材６０を取り付け、保護部材６０の中央部に設けられた第１の貫通孔６１を介して、反応容器の内部に原料ガスの供給を行う。 （もっと読む）

【課題】比較的結晶欠陥の少ない窒化ガリウム系化合物半導体層を比較的低コストで得ることができる技術を提供する。
【解決手段】サファイア基板１０上に、ＳｉＯ_２層１３を形成し、層１３を部分的に除去してサファイア基板の露出部を形成し、露出部を持つサファイア基板上に、非晶質窒化ガリウム系化合物半導体を堆積し、層１３上の非晶質窒化ガリウム系化合物半導体を蒸発させ、サファイア基板の露出部上に非晶質窒化ガリウム系化合物半導体の核を形成し、核のサイズ増大、合体、結晶成長、層１３上への横方向結晶成長、平坦表面形成などを経て、サファイア基板上に窒化ガリウム系化合物半導体層２０を形成し、サファイア基板１０の露出部上の窒化ガリウム系化合物半導体層を除去して分離溝２５を形成する。サファイア基板上の窒化ガリウム系化合物半導体層２０は他の基板に移設される。 （もっと読む）

【課題】活性化アニールを行うことなく、ｐ型ドーパントを含む窒化ガリウム系半導体を提供可能な、ｐ型窒化ガリウム系半導体を作製する方法を提供する。
【解決手段】支持体１３上に、ｐ型ドーパントを含むＧａＮ系半導体領域１７を成長炉１０で形成する。有機金属原料及びアンモニアを成長炉１０に供給して、ＧａＮ系半導体層１５上にＧａＮ系半導体層１７を成長する。このＧａＮ系半導体にはｐ型ドーパントが添加されており、ｐ型ドーパントとしては例えばマグネシウムである。ＧａＮ系半導体領域１５、１７の形成の後に、モノメチルアミン及びモノエチルアミンの少なくともいずれかを含む雰囲気１９を成長炉１０に形成する。雰囲気１９が提供された後に、ＧａＮ系半導体領域１７の成長温度から基板温度を下げる。成膜を完了して、基板温度を室温近傍まで低下させたとき、ｐ型ＧａＮ系半導体１７ａ及びエピタキシャルウエハＥの作製は完了している。 （もっと読む）

基板（２０）上に化合物半導体を堆積させる方法が開示されている。この方法は、基板（２０）を収容している反応チャンバ（１０）内に、ガス状の反応物質（３０，３４）を導くことと、ガス状の反応物質（３０，３４）の一種を活性化させるには十分であるが、該反応物質を分解させるには不十分であるエネルギーを加えるために、該反応物質にエネルギー（３１ａ，３１ｂ）を選択的に供給することと、そして、該反応物質を他の反応物質と反応させるために、基板（２０）の表面において、該反応物質を分解させることとを含んでいる。好ましいエネルギー源（３１ａ，３１ｂ）は、マイクロ波放射線または赤外線放射線である。これらの方法を実行する反応装置（１０）も開示されている。
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【課題】基板上に結晶欠陥の少ない、単結晶性及び平坦性に優れた酸化亜鉛を成長する方法を提供する。
【解決手段】ＭＯＣＶＤ法により酸素を含まない有機金属化合物と水蒸気を用い、成長温度が２５０℃から４５０℃の範囲内で、かつ、成長圧力が１ｋＰａから３０ｋＰａの範囲内であって、酸素原子を含まない有機亜鉛化合物材料と水蒸気とを少なくとも含む材料ガスを基板１０に吹き付けて酸化亜鉛の単結晶層１１を成長させる。ＺｎＯ結晶層１１の成長後、ＺｎＯ結晶層１１の結晶性および平坦性の向上を目的として、ＺｎＯ結晶層１１を１ｋＰａから３０ｋＰａの圧力下で、７００℃から１１００℃の温度範囲内で熱処理を行う。熱処理は水蒸気雰囲気下で行うことが好ましい。 （もっと読む）

【課題】歪みを内包する六方晶系III族窒化物からなる発光層を含みこの発光層からの電子の溢れを低減できる窒化物系半導体光素子を提供する。
【解決手段】窒化物系半導体光素子ＬＥ１では、歪みを内包した井戸層２１は、ｃ軸方向に延びる基準軸に直交する面に対して傾斜角αで傾斜した基準平面ＳＲ１に沿って延びる。傾斜角αは５９度より大きく８０度未満の範囲及び１５０度より大きく１８０度未満の範囲である。負のピエゾ電界を有する発光層ＳＰ−に隣接して、障壁層のバンドギャップより大きなバンドギャップを有する窒化ガリウム系半導体層Ｐが示されている。井戸層Ｗ３におけるピエゾ電界の向きはｎ層からｐ層への方向であり、窒化ガリウム系半導体層Ｐにおけるピエゾ電界の向きはｐ層からｎ層への方向である。このため、発光層ＳＰ−と窒化ガリウム系半導体層Ｐとの界面には、伝導帯ではなく価電子帯にディップが形成される。 （もっと読む）

【課題】Ｓｉ基板とその上に形成される窒化物半導体単結晶層との間に、ＳｉＮ_x層を生成することなく、低抵抗であり、窒化物半導体単結晶層の結晶性に優れた窒化物半導体基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】Ｓｉ（１１１）基板１上に、ＴｉおよびＶのいずれか１種以上からなる金属膜を形成する工程と、前記金属膜を窒化して、ＴｉＮ、ＶＮおよび両者の化合物のいずれか１種以上からなる窒化物中間層２を形成する工程と、前記窒化物中間層上に、ＧａＮ（０００１）、ＡｌＮ（０００１）およびＩｎＮ（０００１）のうちの少なくともいずれか１種以上からなる窒化物半導体単結晶層３を形成する工程とを経て、窒化物半導体基板を作製する。 （もっと読む）

本開示は、ｎ型窒化物半導体層、ｐ型ドーパントにドーピングされたｐ型窒化物半導体層、ｎ型窒化物半導体層とｐ型窒化物半導体層の間に位置して、電子と正孔の再結合を通じて光を生成するように量子井戸層を具備する活性層、および、量子井戸層とｐ型窒化物半導体層の間で量子に接触するように位置して、ｐ型窒化物半導体層との界面が滑らかになるようにその表面を形成して、ｐ型ドーパントの量子井戸層での拡散を防止する拡散防止膜を含むことを特徴とする３族窒化物半導体発光素子に関するものである。
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本発明は、窒化物薄膜構造及びその形成方法に関する。窒化物ではない基板上に窒化物薄膜を形成すれば、基板と窒化物薄膜との格子定数差によって多くの欠陥が生じる。また基板と窒化物薄膜との熱膨張係数差によって基板が反るという問題がある。本発明ではかかる問題を解決するために、中の空いている粒子、すなわち、中空構造物を基板上に塗布した後、その上に窒化物薄膜を成長させた薄膜構造及びその形成方法を提案する。本発明によれば、中空構造物によるＥＬＯ（Ｅｐｉｔａｘｉａｌ Ｌａｔｅｒａｌ Ｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ）効果を得ることができて高品質の窒化物薄膜を形成でき、薄膜構造内の屈折率が調節されることによって、本発明による薄膜構造をＬＥＤのような発光素子で製作する時、光抽出効率が増大するという効果がある。それだけでなく、基板の熱膨張係数が窒化物薄膜に比べてさらに大きい場合には、窒化物薄膜内の中空構造物の圧縮によって窒化物薄膜の全体応力が低減して基板の反りを防止する効果もある。
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【課題】低いＩｎ組成揺らぎのＩｎＧａＮ井戸層を含む窒化ガリウム系半導体発光素子を提供する。
【解決手段】ｎ型窒化ガリウム系半導体領域１３の主面１３ａは、ｃ軸に対して１０度以上３０度以下の角度で傾斜するので、その主面１３ａはマイクロステップ構造を有する。このマイクロステップ構造は、ＩｎＧａＮの非混和性を弱めて井戸層１９ｂのＩｎ揺らぎを低減する。１０度以上の傾斜角では、主面１３ａのステップ密度が高くなり井戸層のＩｎ組成の揺らぎの小さい。３０度を越える傾斜角では、該主面１３ａがｃ面とは異なる性質の結晶面に近づいて、主面１３ａのステップ密度が低くなり、Ｉｎ組成の揺らぎが低減される。ＰＬスペクトルのピーク波長に対応するエネルギＥ（Ｔ）は絶対温度Ｔを用いてＥ（Ｔ）＝Ｅ（０）−αＴ^２／（Ｔ＋β）で表される。符号α、βは定数である。 （もっと読む）

【課題】ノッチ角部への残留物を減らし、窒化物半導体基板上への結晶成長歩留を向上できる窒化物半導体基板を提供する。
【解決手段】円形の窒化物半導体基板本体２の外周に結晶方位と表裏面とを特定するノッチ３を形成する窒化物半導体基板１において、窒化物半導体基板本体２の外周に、複数の辺からなるノッチ３が形成され、そのノッチ３の結晶方位を示す方位辺４が結晶方位と±０．３°以内で一致するように形成され、かつ、表裏面を特定する表裏判別辺６と方位辺４との角度θが９０°よりも大きくなるように形成され、かつ、各辺の交点の曲率半径が０．１ｍｍ以上となるように形成されているものである。 （もっと読む）

【課題】自公転する複数の基板の温度差を簡単に解消することができ、均一な薄膜を形成することができる気相成長方法を提供する。
【解決手段】サセプタ１２の周方向に複数個が回転可能に設けられたプレート受け台１３と、プレート受け台１３にそれぞれ保持される載置プレート１４と、サセプタ裏面側の加熱手段と、サセプタ１２の回転により載置プレート１４を自公転させる構造とを備え、自公転構造にて載置プレート１４及び載置プレート１４上に載置した基板を自公転させるとともに、加熱手段により載置プレート１４を介して基板を加熱しながら成膜室内に原料ガスを導入し薄膜形成する気相成長方法において、載置プレート１４を、上部の大径部と下部の小径部とを有し、大径部と小径部との間の下向き段部を有する形状とし、下向き段部をプレート受け台１３の内周に設けた上向き段部の上に着脱可能に載置するとともに、基板の温度に応じて小径部の厚さを調節する。 （もっと読む）

【課題】改善された表面および構造的品質を示すフィルムを成長させる、改善された方法を提供すること。
【解決手段】非極性のａ平面窒化ガリウム薄膜を、ｒ平面基板上で、金属・有機化学気相成長によって成長させる方法が提供される。この方法は、以下の工程：
（ａ）該基板をアニールする工程；
（ｂ）窒化物ベースの核生成層を、該基板上に堆積させる工程；
（ｃ）該非極性のａ平面窒化ガリウムフィルムを、該核生成層上で成長させる工程；および
（ｄ）窒素の過剰圧力下で、該非極性のａ平面窒化ガリウムフィルムを冷却する工程、を包含する。この方法により、上記課題が解決される。 （もっと読む）