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半導体構造の形成方法

Seeds code S110007246
Posted date 2011年12月21日
Researchers
  • 平山 秀樹
  • 大橋 智昭
  • 鎌田 憲彦
Name of technology 半導体構造の形成方法
Technology summary サファイア基板上において、AlGaInN系の材料を成長して深紫外発光素子に適した結晶構造を作成するためには、サファイア基板上に成長し、発光構造との間のバッファ層となるAlNバッファ層の高品質化が必要である。そこで、以下の解決手段を用いた。サファイア基板上のAlN高品質バッファは、AlN核形成層3と、パルス供給AlN層5と、連続成長AlN層7とを有するように構成する。そして、連続成長AlN層7上には、パルス供給AlN層11と連続成長AlN層15との組を少なくとも1組形成する。AlN層3は、NH3パルス供給法を用い第1の成長モードである初期核形成モードで成長させる。パルス供給AlN層5は、NH3パルス供給を用い第2の成長モードであるグレインサイズを拡張し、転位を低減する低速成長モードで形成され、転位を低減するとともに、核成長層3を埋め込むことができるようにする。連続成長AlN層7は、高速縦方向成長モードであり、平坦性を向上させるとともにクラックの発生を抑制するモードである。
Drawing

※Click image to enlarge.

thum_2007-219890.gif
Research field
  • 発光素子
Seeds that can be deployed 窒化物半導体の発光素子は、バンドギャップを変化させることにより赤外から深紫外までの光を放射できるという特徴を有するため脚光を浴びている。しかし、窒化物半導体からなる高品質のエピタキシャル成長用基板の作製が困難かつ高価になるため、サファイア基板等を代用する必要があるが、格子定数の不整合が大きくなるため、貫通転位の密度が高くなるという問題がある。そこで、サファイア基板上にAlGaN系の材料との格子整合性の良いバッファ層を配置し、深紫外光LEDの発光強度を高めることを目的とする。
本発明によれば、サファイア基板上に、深紫外発光が可能なIII族窒化物発光構造を形成可能な高品質のバッファ層を形成することができる。また、この高品質バッファ層により、その上に形成されるIII族窒化物発光構造における発光効率を大幅に向上させることができるという効果がある。
Usage Use field 深紫外光発光素子
Application patent   patent IPC(International Patent Classification)
( 1 ) 国立研究開発法人理化学研究所, 国立大学法人埼玉大学, . 平山 秀樹, 大橋 智昭, 鎌田 憲彦, . 半導体構造の形成方法. 特開2009-054780. 2009-03-12
  • H01L  33/32     
  • H01L  21/205    

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