[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

近年来，使用了InGaN系的半导体的发光二极管(LED)的研究开发正在推进(参照专利文献1)。但是，在使用了InGaN系的半导体的发光二极管中，存在难以获得发光效率高的高亮度的绿色的问题。

专利文献1：特开2002-43618号公报。

发明内容

本发明的目的提供可以获得发光效率高的发光二极管的半导体装置。

本发明的一方面的半导体装置，具备：基底层；以及发光层，其形成于前述基底层上，并交替地层叠有由InAlGaN形成的势垒层和由InGaN形成的量子阱层。

根据本发明，能够提供可以获得发光效率高的发光二极管的半导体装置。

附图说明

图1是示意地表示本发明的第1实施方式的半导体装置的基本的结构的剖面图。

图2是关于本发明的第1实施方式、示意地表示发光层的详细的结构的剖面图。

图3是表示晶格常数与带隙的关系的图。

图4是表示本发明的第1实施方式的半导体装置的测定结果的图。

图5是表示本发明的第1实施方式的第1比较例的半导体装置的测定结果的图。

图6是表示本发明的第1实施方式的第2比较例的半导体装置的测定结果的图。

图7是示意地表示本发明的第2实施方式的半导体装置的结构的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1是示意地表示本发明的第1实施方式的半导体装置(发光二极管)的基本的结构的剖面图。图1所示的半导体装置包括基板10、形成于基板10上的基底层20、形成于基底层20上的发光层30。

基板10使用蓝宝石基板，蓝宝石基板10的上面(元件形成面)成为蓝宝石晶体的(0001)面即C面。在蓝宝石基板10的上面(C面)上，作为基底层20而形成有GaN层。在GaN层20上，形成有具有多重量子阱结构的发光层30。

图2是示意地表示图1所示的发光层30的详细的结构的剖面图。另外，在图2中，为了方便，仅示出了发光层30的1周期，但是实际上图2所示的发光层30层叠有2周期或2周期以上。如图2所示，发光层30包括势垒层(barrier层)31、中间层32、量子阱层33、中间层34以及势垒层(barrier层)35的层叠结构。

势垒层31由InAlGaN(一般地，表示为In_xAl_yGa_1-x-yN(0＜x＜1，0＜y＜1)))形成，厚度为12.5nm。具体地，势垒层31由In_0.02Al_0.33Ga_0.65N形成。

中间层32由InGaN(一般地，表示为In_xGa_1-xN(0＜x＜1))形成，厚度为0.5nm。具体地，中间层32由In_0.02Ga_0.98N形成。

量子阱层33由InGaN(一般地，表示为In_xGa_1-xN(0＜x＜1))形成，厚度为2.5nm。具体地，量子阱层33由In_0.15Ga_0.85N形成。

中间层34由InGaN(一般地，表示为In_xGa_1-xN(0＜x＜1))形成，厚度为0.5nm。具体地，中间层34由In_0.02Ga_0.98N形成。

势垒层35由InAlGaN(一般地，表示为In_xAl_yGa_1-x-yN(0＜x＜1，0＜y＜1))形成，厚度为11.5nm。具体地，势垒层35由In_0.02Al_0.33Ga_0.65N形成。

在本实施方式中，形成有5周期的图2的层叠结构。并且，在最上层，作为盖层，形成有厚度15nm的InAlGaN(一般地，表示为In_xAl_yGa_1-x-yN(0＜x＜1，0＜y＜1))。具体地，盖层由In_0.02Al_0.33Ga_0.65N形成。