[发明专利]第III族氮化物半导体发光器件的制造方法

说明书

提供改善了器件寿命的第III族氮化物半导体发光器件的制造方法。所述方法用于制造依次包括以下的第III族氮化物半导体发光器件：n型半导体层，包括阱层(所述阱层至少包含Al)和势垒层的具有量子阱结构的发光层40，和p型半导体层150。该方法的特征在于，形成p型半导体层150的步骤包括：电子阻挡层形成步骤，用于在发光层40上形成具有与势垒层42相比更高的Al组成的电子阻挡层51；氮气载气供给步骤，用于向电子阻挡层51的表面上至少供给具有氮气作为主要成分的载气；以及第二p型接触形成步骤，在氮气载气供给步骤之后进行的用于在电子阻挡层51上形成包含Al_yGa_1‑yN(0≤y≤0.1)的第二p型接触层55，其中第二p型接触形成步骤使用具有氢气作为主要成分的载气来进行。

技术领域

本发明涉及第III族氮化物半导体发光器件的制造方法，并且更特别地涉及可以改善器件的寿命的第III族氮化物半导体发光器件的制造方法。

背景技术

由其中N与Al、Ga、和In等结合的化合物形成的第III族氮化物半导体惯常用作紫外发光器件的材料。由具有高Al组成的AlGaN制成的第III族氮化物半导体特别地用于紫外发光器件或具有300nm以下的发光波长的深紫外光发光器件(DUV-LED)。

发光器件所要求的特性的实例包括高外部量子效率特性和低阻抗特性。JP 2010-205767 A(专利文献1)记载了，称为电子阻挡层的用作电子的能垒的层形成在具有量子阱结构的发光层与p覆层(cladding layer)之间，由此提高发光效率。

引文列表

专利文献

专利文献1：JP 2010-205767 A

发明内容

发明要解决的问题

通过专利文献1的方法制造的发光器件虽具有优异的发光强度，但在其寿命方面留有改善的余地。鉴于上述，本发明的目的是提供可以改善器件的寿命的第III族氮化物半导体发光器件的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的发明人对用于解决以上问题的方式进行了各种研究。结果，他们发现显著有效的是提供在电子阻挡层上设置具有双层结构的p型接触层，而不设置p型覆层。该双层结构包括使用包含氮气作为主要成分的载气直接在电子阻挡层上形成的第一p型接触层和使用包含氢气作为主要成分的载气在第一p型接触层上形成的第二p型接触层。

本发明的发明人发现了，器件的寿命在上述方法中得到改善，这不是由于在电子阻挡层上形成双层结构的p型接触层，而是由于在形成电子阻挡层之后，向电子阻挡层的表面至少供给包含氮气作为主要成分的载气，以使电子阻挡层的表面暴露于含氮气的气氛下。

本发明人还发现了，在改善寿命方面，优选地在包含氮气作为主要成分的载气的供给期间不形成p型接触层中的一者，即第一p型接触层(即，不供给第III族元素气体)。此外，他们发现了，与采用双层结构的p型接触层的情况相比，可以通过在电子阻挡层的表面暴露于含氮气的气氛下之后使用包含氢气作为主要成分的载气形成p型接触层(第二p型接触层)而进一步改善器件的寿命。这些发现形成了本发明。

具体地，提出本发明的以下主要构成。