[发明专利]III族氮化物半导体元件及III族氮化物半导体元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种III族氮化物半导体元件及III族氮化物半导体元件的制造方法。

背景技术

在专利文献1中公开有一种以降低驱动电压为目的的关于发光元件的技术。

此外，在非专利文献1及2中记载有关于压电电场的计算。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08-97471号公报

非专利文献

非专利文献1：Japanese Journal of Applied Physics,Vol.39(2000)pp.413

非专利文献2：Journal of Applied Physics,Vol.91No.12(2002)pp.9904

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中，在蓝宝石基板之上形成有500埃的AlN的缓冲层、膜厚约2.0微米且电子浓度2×10¹⁸/cm³的掺Si的GaN的高载流子浓度n⁺层、膜厚约2.0μm且电子浓度2×10¹⁸/cm³的掺Si的(Al_x2Ga_1-x2)_y2In_1-y2N的高载流子浓度n⁺层、膜厚约0.5μm的掺Mg、Zn及Si的(Al_x1Ga_1-x1)_y1In_1-y1N的p传导型发光层、膜厚约1.0μm且空穴浓度2×10¹⁷/cm³的掺Mg的(Al_x2Ga_1-x2)_y2In_1-y2N的p层、膜厚约0.2μm且空穴浓度5×10¹⁷/cm³的由Mg浓度1×10²⁰/cm³的掺Mg的GaN构成的第2接触层、及膜厚约500埃且空穴浓度2×10¹⁷/cm³的由Mg浓度2×10²⁰/cm³的掺Mg的GaN构成的第1接触层。进而，形成有与p层和高载流子浓度n⁺层分别连接的由镍形成的两个电极。

专利文献1所记载的发光元件尤其包含：设置于蓝宝石基板的c面之上的最表面的高Mg浓度的p型的第1接触层、及设置于该第1接触层之下的低Mg浓度的p型的第2接触层。第1接触层的Mg浓度为1×10²⁰cm^-3以上且1×10²¹cm^-3以下，第2接触层的Mg浓度为1×10¹⁹cm^-3以上且5×10²⁰cm^-3以下。关于第1及第2接触层的膜厚，公开有50nm与200nm。

掺Mg的p型氮化镓的接触层的接触电阻根据Mg浓度而增减。接触电阻的值在Mg浓度为1×10²⁰cm^-3左右的情况下比较小。然而，在Mg浓度如此高的情况下，结晶性降低而导致p型载流子浓度的降低。因此，希望开发具有接触电阻、结晶性及载流子浓度均良好的p型接触层的III族氮化物半导体元件。因此，本发明的目的在于提供一种包含无损结晶性而具有比较小的接触电阻与比较高的载流子浓度的p型接触层的III族氮化物半导体元件及III族氮化物半导体元件的制造方法。

用于解决问题的技术手段

本发明的III族氮化物半导体元件的特征在于，包括：氮化镓系半导体的发光层；第1接触层，其设置于上述发光层上；第2接触层，其设置于上述第1接触层上，与上述第1接触层直接接触；以及金属电极，其设置于上述第2接触层上，与上述第2接触层直接接触，上述第1接触层及上述第2接触层由p型的同一氮化镓系半导体构成，上述第1接触层的p型掺杂剂的浓度低于上述第2接触层的p型掺杂剂的浓度，上述第1接触层与上述第2接触层的界面自与沿c轴延伸的基准轴正交的面以50度以上且小于130度的角度倾斜，上述发光层的发光波长为480nm以上600nm以下，上述第2接触层的膜厚为1nm以上50nm以下。而且，上述第2接触层的膜厚可为1nm以上20nm以下。