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1. WO2022009306 - NITRIDE SEMICONDUCTOR UV LIGHT-EMITTING ELEMENT AND PRODUCTION METHOD THEREFOR

Publication Number WO/2022/009306
Publication Date 13.01.2022
International Application No. PCT/JP2020/026558
International Filing Date 07.07.2020
IPC
H01L 33/16 2010.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
33Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
02characterised by the semiconductor bodies
16with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
H01L 33/22 2010.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
33Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
02characterised by the semiconductor bodies
20with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
22Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
Applicants
  • 創光科学株式会社 SOKO KAGAKU CO., LTD. [JP]/[JP]
Inventors
  • 平野 光 HIRANO, Akira
  • 長澤 陽祐 NAGASAWA, Yosuke
Agents
  • 政木 良文 MASAKI, Yoshifumi
Priority Data
Publication Language Japanese (ja)
Filing Language Japanese (JA)
Designated States
Title
(EN) NITRIDE SEMICONDUCTOR UV LIGHT-EMITTING ELEMENT AND PRODUCTION METHOD THEREFOR
(FR) ÉLÉMENT ÉMETTEUR DE RAYONS ULTRAVIOLETS SEMI-CONDUCTEUR AU NITRURE, ET PROCÉDÉ DE FABRICATION DE CELUI-CI
(JA) 窒化物半導体紫外線発光素子及びその製造方法
Abstract
(EN) This nitride semiconductor UV light-emitting element is provided with a light-emitting element structure in which an n-type layer comprising a wurtzite structured AlGaN-based semiconductor, an active layer, and a p-type layer are laminated in the vertical direction. The n-type layer is composed of an n-type AlGan-based semiconductor. The active layer includes one or more well layers composed of an AlGaN-based semiconductor. The p-type layer is composed of a p-type AlGaN-based semiconductor. The semiconductor layer in each of the n-type layer and the active layer is an epitaxial growth layer having a surface on which a multi-tiered terrace parallel to the (0001) plane is formed. The n-type layer has a plurality of first Ga-enriched regions that include an n-type AlGaN region in which the AlGaN composition ratio is the integer ratio Al2Ga1N3, said first Ga-enriched regions being layered regions with a locally low AlN molar fraction that exist in a uniformly distributed manner in the n-type layer. The well layer has a second Ga-enriched region with a locally low AlN molar fraction in the well layer, and within the second Ga-enriched region, an AlGaN region exists in which the AlGaN composition ratio is the integer ratio Al1Ga1N2 or Al5Ga7N12.
(FR) L'élément émetteur de rayons ultraviolets semi-conducteur au nitrure de l'invention est équipé : d'une couche de type n constituée d'un semi-conducteur à base de AlGaN de structure de wurtzite ; d'une couche active ; et d'une partie structure d'élément luminescent dans laquelle une couche de type p est stratifiée dans une direction verticale. La couche de type n est configurée par un semi-conducteur à base de AlGaN de type n. La couche active contient au moins une couche puits configurée par un semi-conducteur à base de AlGaN. La couche de type p est configurée par un semi-conducteur à base de AlGaN de type p. La couche de type n et chaque couche de semi-conducteur à l'intérieur de la couche active, consistent en une couche de croissance épitaxiale qui présente une surface sur laquelle sont formées des terrasses étagées parallèles à un plan (0001). La couche de type n possède une pluralité de premières régions enrichies en Ga qui consiste en des régions en forme de couche de fraction molaire de AlN localement faible présentes en dispersion de manière régulière à l'intérieur de la couche de type n, et qui contient une région AlGaN de type n de rapport de composition AlGaN constituant un rapport de nombres entiers AlGa. La couche puits possède une seconde région enrichie en Ga de fraction molaire de AlN localement faible à l'intérieur de la couche puits, et est telle qu'une région AlGaN de rapport de composition AlGaN constituant un rapport de nombres entiers AlGa ou AlGa12, est présente à l'intérieur de la seconde région enrichie en Ga.
(JA) 窒化物半導体紫外線発光素子が、ウルツ鉱構造のAlGaN系半導体からなるn型層、活性層、及びp型層が上下方向に積層された発光素子構造部を備え、n型層がn型AlGaN系半導体で構成され、活性層がAlGaN系半導体で構成された1層以上の井戸層を含み、p型層がp型AlGaN系半導体で構成され、n型層と活性層内の各半導体層が、(0001)面に平行な多段状のテラスが形成された表面を有するエピタキシャル成長層であり、n型層が、n型層内で一様に分散して存在する局所的にAlNモル分率の低い層状領域であって、AlGaN組成比が整数比のAlGaとなっているn型AlGaN領域を含む複数の第1Ga富化領域を有し、井戸層が、井戸層内で局所的にAlNモル分率の低い第2Ga富化領域を有し、第2Ga富化領域内に、AlGaN組成比が整数比のAlGaまたはAlGa12となっているAlGaN領域が存在する。
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