專利名稱：氧化鋅系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用ZnO和MgZnO系(意味著Mg與Zn的混晶比率 能夠改變，以下相同)化合物等氧化鋅系(以下，也稱為ZnO系)半 導(dǎo)體的發(fā)光二極管(L邁))等ZnO系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件。更詳細(xì) 地說，涉及特別是當(dāng)在400nm以下的短波長區(qū)域中發(fā)光時(shí)，使內(nèi)部量 子效率提高，并且不吸收發(fā)出的光而將其高效率地取出到外部，使外 部量子效率也提高的結(jié)構(gòu)的ZnO系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件。W瞎It- h近年來，使用氮化物半導(dǎo)體的藍(lán)色系發(fā)光二極管(LED)和激光 二極管等氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件已實(shí)用化。另一方面，ZnO系化合物 在短波長區(qū)域中的發(fā)光特性比GaN系化合物(意味著Ga的一部分或 全部置換成其它的HI族元素的化合物，以下相同)優(yōu)異。具體地說， 空穴和電子在固體內(nèi)結(jié)合的ZnO的激子的束縛能大到60meV,即使在 室溫下也穩(wěn)定地存在(GaN為24meV)。進(jìn)一歩，GaN系化合物當(dāng)加 入In而形成InGaN系化合物(意味著In與Ga的混晶比率能夠發(fā)生各 種改變的化合物，以下相同)時(shí)，會高效率地發(fā)光，但是3ta越少效率 越下降。在InGaN系化合物的情況下，由于In的組成異常，在局部會 產(chǎn)生電位小的地方，載流子在那里會被捕獲，因此可以說對結(jié)晶缺陷 不敏感。認(rèn)為當(dāng)In變少時(shí)，組成均勻化，尤其是容易捕獲載流子的 部分消失，因此容易看到結(jié)晶缺陷。ZnO系化合物即使短波長化也不 會發(fā)生這樣的問題，波長越短InGaN系化合物越不利。當(dāng)然，在進(jìn)一 歩的短波長化中，即使使用GaN本身、AlGaN系化合物(意味著Al 與Ga的混晶比率能夠發(fā)生各種改變的化合物，以下相同)也同樣是 不利的。作為使用這樣的ZnO系化合物的發(fā)光元件，已知有例如如圖6所 示的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件(例如參照專利文獻(xiàn)1)。即，在圖6中，在藍(lán)寶石基板31上，形成有由ZnO構(gòu)成的緩沖層32、和由n型ZnO構(gòu)成 的n型接觸層33,在其上，利用由MgZnO系化合物構(gòu)成的ii型包覆 層34、由CdZnO系化合物構(gòu)成的活性層35、和由MgZnO系化合物 構(gòu)成的p型包覆層36,疊層發(fā)光層形成部38,進(jìn)一步疊層由ZnO構(gòu) 成的p型接觸層37,對半導(dǎo)體疊層部的一部分進(jìn)行蝕刻，使n型接觸 層33露出，在其表面上設(shè)置n側(cè)電極39,在p型接觸層37的表面上 設(shè)置p側(cè)電極鄰，由此形成該發(fā)光元件。 專利文獻(xiàn)1 :特開2002-94114號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容上述的圖6所示的ZnO系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，因?yàn)榛迨褂?與ZnO系化合物不同種類的藍(lán)寶石基板，所以結(jié)晶性差，內(nèi)部量子效 率也容易降低，并且當(dāng)如上述的例子那樣使用在活性層中混入有Cd 而形成混晶的發(fā)光元件，以發(fā)出藍(lán)色那樣的發(fā)光波長X為400nm以上 的光為目標(biāo)時(shí)，與上述的In相同的效果變得明顯，但是存在如下的問 題例如當(dāng)發(fā)出360nm左右的400nm以下的短波長的光時(shí)，因?yàn)榛?是藍(lán)寶石，位錯(cuò)多，因此，由于與InGaN系化合物相同的理由，容易 蕩-到位錯(cuò)，內(nèi)都量子效率不會上升。另一方面，也有在疊層ZnO系化合物半導(dǎo)體的基板中使用ZnO 基板作為同質(zhì)基板的情況。當(dāng)使用這樣的ZnO基板時(shí)，價(jià)格高，但因 為在其上生長的ZnO系化合物半導(dǎo)體與基板容易晶格匹配，所以能夠 生長結(jié)晶性好的半導(dǎo)體層，容易提髙內(nèi)部量子效率。但是，即使使用 ZnO基板，當(dāng)發(fā)出上述那樣的4冊nm以下的短波長的光時(shí)，存在ZnO 基板也吸收光，外部量子效率降低的問題。本發(fā)明為了解決這樣的問題而做出，其目的是提供一種在發(fā)出 400nm以下的短波長的光時(shí)，使疊層的半導(dǎo)體層的結(jié)晶性提高從而使 內(nèi)部量子效率提高，并且通過使發(fā)出的光盡可能不被基板等吸收而將 其取出到外部，使外部量子效率也提高，從而能夠綜合地提高發(fā)光效 率的結(jié)構(gòu)的發(fā)出400nm以下波長的光的氧化鋅系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元 件。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種即使在利用異質(zhì)結(jié)來疊層作為 壓電體的ZnO系化合物以形成發(fā)光元件的情況下，也不受壓電電場的 影響，不會使驅(qū)動(dòng)電壓上升，內(nèi)部量子效率高的氧化鋅系化合物半導(dǎo) 體發(fā)光元件。本發(fā)明的氧化鋅系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，是在基板上以形成發(fā) 出鄰0nm以下波長的光的發(fā)光層形成部的方式疊層ZnO系化合物半 導(dǎo)體層的氧化鋅系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于使用由 MgxZn^O (0<x《0.5)構(gòu)成的基板作為上述基板。在此，氧化鋅(ZnO)系化合物半導(dǎo)體是指含有Zn的氧化物，作 為具體的例子，除了ZnO以外，還包括IIA族元素與Zn的氧化物、 UB族元素與Zn的氧化物、或者IIA族元素和IIB族元素與Zn的氧化設(shè)上述基板的Mg的混晶比率為x,設(shè)上述發(fā)出的光的波長為X， 如果以3.3) /4《x的方式形成上述基板，則因?yàn)榕c發(fā)出的光 的波長一致而混入需要量的Mg以形成混晶從而制作基板，所以能夠 得到基板的制作比較容易、同時(shí)不會吸收發(fā)出的光的氧化鋅系化合物 半導(dǎo)體元件。上述基板的主面是A面(il-20)或M面(10-10),與該主面 平行的面在U1-20}面或{10-10}面上取向、并且與上述主面垂直的面 在《0(KH》面上取向而外延生長上述ZnO系化合物半導(dǎo)體層，由此，即 使ZnO系化合物是壓電體，因通過異質(zhì)結(jié)疊層ZnO系化合物半導(dǎo)體 層，伴隨著基板與半導(dǎo)體層之間或者疊層的半導(dǎo)體層間的晶格不匹配 而在半導(dǎo)體層中發(fā)生變形，也不會發(fā)生由壓電效應(yīng)引起的電場使驅(qū)動(dòng) 電壓升高那樣的問題，因此優(yōu)選。對于其理由將在后面說明。在此，(11-20) 、 (10-10) 、 {11-20}、 {10-10},嚴(yán)格地說， 分別指(u5o) 、 uoio) 、 {齒}、《ioio}但是為方便起見，如上述那樣進(jìn)行簡記。另外，例如{11-20}面表示由 于結(jié)晶具有的對稱性，也包括與(11-20〉面等價(jià)的面的總稱。根據(jù)本發(fā)明，使用MgxZn^0 (0《x《0.5)作為疊層ZnO系化合 物半導(dǎo)體層的基板，因?yàn)樵谄渖席B層的ZaO系化合物半導(dǎo)體層是與基 板同類的化合物，所以可疊層為結(jié)晶性非常優(yōu)異的半導(dǎo)體層。而且，
因?yàn)榛烊胗蠱g而形成混晶，所以帶隙能變大，即使在使用ZnO作為 活性層的材料發(fā)出短波長的光的情況下，也不會被基板吸收，將在基 板側(cè)行進(jìn)的光從其側(cè)面等取出，能夠沒有浪費(fèi)地有效地利用。結(jié)果， 伴隨著結(jié)晶性的提高，內(nèi)部量子效率提高，并且即使發(fā)出的光是在基 板側(cè)行進(jìn)的光，也能夠不被吸收而從基板的側(cè)面等有效地取出，也能 夠大大地提高光的取出效率，從而能夠形成總體上外部量子效率非常 優(yōu)異的發(fā)光元件。


圖1是作為本發(fā)明的ZnO系化合物半導(dǎo)體元件的一個(gè)實(shí)施方式的 LED的截而說明圖。圖2是表示將圖1所示的結(jié)構(gòu)的LED的發(fā)光特性與將ZnO作為 基板而同樣地形成的LED的發(fā)光特性進(jìn)行對比的圖。圖3是表示用于本發(fā)明的半導(dǎo)體元件的基板的A面和M面的圖。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明形成的LD的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的截面說明閣。圖5是說明對壓電晶體作用應(yīng)力時(shí)的電荷的產(chǎn)生的圖。圖6是表示使用以往的ZnO系化合物半導(dǎo)體的LED的結(jié)構(gòu)例的圖。符號說明1基板2n型緩沖層3n型層4活性層P型層6p型接觸層7發(fā)光層形成部8半導(dǎo)體疊層部9n側(cè)電極10p側(cè)電極
具體實(shí)施方式
接著，參照附圖，對本發(fā)明的氧化鋅系(ZnO系)化合物半導(dǎo)體 發(fā)光元件進(jìn)行說明。本發(fā)明的ZnO系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，如圖l 中作為它的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)光二極管(LED)的截面說明圖所示， 其特征在于，當(dāng)在基板1上以形成發(fā)出4Q0nm以下波長的光的發(fā)光層 形成部7的方式疊層ZnO系化合物半導(dǎo)體層2 6時(shí)，使用由在ZnO 中含有Mg的Mg^n^O (0<x《0.5)構(gòu)成的基板作為基板1?；?由以503傷以下的比例混入有!^而形成混晶的1^ ^11^0 (以下，也僅稱為MgZnO系化合物)形成。該MgZnO系化合物基板， 例如與ZnO的水熱合成法同樣地制作，但是此時(shí)通過添加Mg,能夠 形成MgZnO系化合物的錠Gngot),通過從該錠切割成晶片而形成。 在該切割時(shí)，如后所述，優(yōu)選以主面成為A面或M面的方式進(jìn)療切 割，但是在本發(fā)明中，也可以不必使主面為A面或M面，也可以將C 面作為主面。當(dāng)層間的應(yīng)力成為問題時(shí)，能夠通過在層間插入梯度層 或緩沖層來消除。此外，基板l的Mg的混晶比率x越大，帶隙能越 大，從不吸收發(fā)出的光的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選，但是因?yàn)閆nO系化合物為 六方晶系，而MgO為NaCl型結(jié)晶，所以當(dāng)Mg的混晶比率增大時(shí)， 兩者的匹配性變差，結(jié)晶性降低，因此不優(yōu)選。無論在哪種情況下， 都需要使Mg的混晶比為50敏％以下。本發(fā)明人對基板的Mg的混晶比例的最低限度需要量反復(fù)進(jìn)行了 深入研究，研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過決定x,使得發(fā)出的光的波長l與 混晶比率x之間滿足12德《4x+3.3 (1) 的關(guān)系，能夠最有效地抑制發(fā)出的光的吸收，同時(shí)能夠良好地維持基 板1的結(jié)晶性、進(jìn)而能夠良好地維持疊層的ZnO系化合物半導(dǎo)體層的 結(jié)晶性。即，在式(1)中，1240氛是與發(fā)光波長相當(dāng)?shù)膸赌蹺g, 4x是帶隙的變化率，3.3是ZnO的帶隙能Eg。從而，通過與發(fā)光波長 X之間滿足式(1),能夠使由發(fā)光層形成部7發(fā)出的光幾乎不被基板 l吸收。另一方面，x小時(shí)，結(jié)晶性好，使式(1)的等號成立時(shí)的x, 能夠抑制光的吸收，同時(shí)最良好地維持結(jié)晶性，因此優(yōu)選。但是，x
為0.3以下左右時(shí)，對結(jié)晶性的影響并不那么大，即使比等號成立時(shí) 的x大，從可靠地抑制光的吸收的觀點(diǎn)來看，也優(yōu)選。接著，對在從上述的MgxZn,.xO (0<x《0.5)的錠切割成晶片時(shí)， 優(yōu)選以基板的主面成為A面(11-20)或M面(10-10)的方式進(jìn)行 切割，與主面平行的面在{11-20}面或{10-10}面上取向、并且與主面 垂直的面在{0001 }面上取向而外延生長ZnO系化合物半導(dǎo)體層的理由 進(jìn)行說明。ZnO系化合物、例如MgxZni.xO的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的概念圖為如 圖3中的立體圖所示的六方晶結(jié)構(gòu)，A面和M面分別為如圖3所示的 面，均為與C面正交的面。在該情況下，當(dāng)將A面或M面作為主面 而外延生長半導(dǎo)體層時(shí)，基板為MgZnO系化合物，疊層的半導(dǎo)體層 也是ZnO或MgZnO系化合物，是同類的化合物，由此，c軸也在主 面內(nèi)在橫方向上一致地進(jìn)行取向，能夠生長出結(jié)晶性非常優(yōu)異的單結(jié) 晶層。因?yàn)閆nO系化合物是壓電體，所以當(dāng)應(yīng)力起作用時(shí)，會產(chǎn)生壓電 電場。另一方面，例如在ZnO層與MgZnO系化合物層之間、或者 MgZnO系化合物彼此之間，當(dāng)Mg的混晶比率不同時(shí)，即使是同類的 半導(dǎo)體，晶格常數(shù)也稍有不同，在基板與半導(dǎo)體層之間或者半導(dǎo)體層 彼此之間會產(chǎn)生應(yīng)力。因此，當(dāng)利用異貭結(jié)來疊層ZnO系化合物半導(dǎo) 體層時(shí)，會產(chǎn)生壓電電場，該壓電電場，對于載流子來說，成為新增 加的勢壘，使二極管等的內(nèi)部(built-in)電壓上升，由此，驅(qū)動(dòng)電壓 上升。進(jìn)一步對壓電電場進(jìn)行詳細(xì)說明，當(dāng)向具有壓電效果的結(jié)晶施加 應(yīng)力時(shí)，如圖5 (a〉和(b)所示，在壓縮力的情況下和拉伸力的情 況下，其產(chǎn)生的電荷的+和-相反。另一方面，在ZiiO那樣的六方晶系 的結(jié)晶中，在c軸方向上沒有對稱性，c軸方向(與C面垂直的面) 成為存在用電荷偏差區(qū)別的2個(gè)方向的無極性面。因此，由上述應(yīng)力 產(chǎn)生的電荷在結(jié)晶的C面的兩面上產(chǎn)生+和-的電荷，A面和M面成 為非極性面，不產(chǎn)生電荷，或者電荷非常小。因此，在C面上疊層的 ZnO層33和MgZnO層34中，如圖5 (c)所示，在發(fā)生壓縮變形的 MgZnO層34的ZnO層33側(cè)產(chǎn)生+的電荷，在相反側(cè)產(chǎn)生相反的電荷， 使內(nèi)部電壓上升。但是，這是因?yàn)橥ㄟ^使主面為A面或M面，驅(qū)動(dòng)電壓的施加方向與產(chǎn)生電荷的c面平行，因此，即使產(chǎn)生壓電電場,對驅(qū)動(dòng)電壓也沒有任何影響。半導(dǎo)體疊層部8，在圖l所示的例子中，由n型ZnO構(gòu)成的例如 厚度10nm左右的緩沖層2、發(fā)光層形成部7、和p型ZnO構(gòu)成的厚度 10 30nm左右的接觸層6構(gòu)成。但是，雖然用簡單的結(jié)構(gòu)例表示，但 并不限定于該疊層結(jié)構(gòu)。發(fā)光層形成部7，在圖l所示的例子中，形成為將活性層4夾在 由帶隙能比它大的MgyZn,.yO (0《y《0.3,例如"O.l)構(gòu)成的ii型層 3和p型層5之間的雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。雖然未圖示，但是活性層4被形 成為多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)，該多量子阱結(jié)構(gòu)例如被形成為從下層側(cè) 起，由n型MgzZn^O(0《z《0.15,例如z=0.05)構(gòu)成的厚度0 15nm 左右的n型引導(dǎo)層、將厚度6 15nm左右的Mg^Zn^O層和厚度1 5rnn左右的ZnO層交替地疊層6周期而形成的疊層部、以及由p型 Mg^Zn^O構(gòu)成的厚度0 15nm左右的p型引導(dǎo)層的疊層結(jié)構(gòu)，例如 以發(fā)出365mn左右的波長的光的方式形成。但是，發(fā)光層形成部7的 結(jié)構(gòu)并不限定于該例子，例如活性層4可以是單量子阱(SQW)結(jié)構(gòu)， 也可以是體積(bulk)結(jié)構(gòu)，另外，也可以不是雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，而是 異質(zhì)結(jié)的pn結(jié)構(gòu)。另外，也能夠?qū)型層3和p型層5也形成為勢壘 層與接觸層的疊層結(jié)構(gòu)，另外，也能夠在異質(zhì)結(jié)的層間設(shè)置梯度層， 進(jìn)而在基板側(cè)形成反射層。在對基板1的背而進(jìn)行研磨以使基板1的厚度為IOO脾左右之 后，在該背面上疊層Ti、 Al并進(jìn)行燒結(jié)，由此形成ii側(cè)電極9，進(jìn)一 歩，在p型接觸層6的表面，通過剝離法、利用Ni/Au的疊層結(jié)構(gòu)形 成p側(cè)電極10，通過從晶片進(jìn)行芯片化，形成圖1所示的結(jié)構(gòu)的發(fā)光 元件芯片。此外，ii側(cè)電極lO也能夠不形成在基板l的背面上，而形 成在通過對已疊層的半導(dǎo)體疊層部8的一部分進(jìn)行蝕刻而露出的n型 層3的表面上。為了制造該發(fā)光二極管，首先，在A面(11-20)或M面(10-10) 對由水熱合成法制作出的MgZnO系化合物的錠進(jìn)行切割并進(jìn)行CMP 研磨，由此制作出晶片。在ZnO系化合物的生長中，使用包括自由基 源的MBE裝置，該自由基源利用RF等離子體產(chǎn)生將氧氣的反應(yīng)活性200680009529.3說明書第8/9頁提高后的氧自由基。為了得到作為p型MgZnO系化合物的摻雜劑的氮，準(zhǔn)備相同的自由基源。Zn源、Mg源、Ga源(n型摻雜劑)分別使用純度6N (99.9999%)以上的金屬Zn、 Mg等，從克努森池(蒸發(fā)源)供給。在MBE腔室的周圍，準(zhǔn)備用于流動(dòng)液氮的套筒(shmud),使得壁面不會被來自克努森池或基板加熱器的熱放射加熱。通過這樣 做，能夠?qū)⑶皇覂?nèi)保持為lxi(^Torr左右的高真空。在這祥的MBE裝置內(nèi)，導(dǎo)入由CMP研磨后的上述的MgZnO系 化合物構(gòu)成的晶片后，在7001C左右進(jìn)行熱清潔后，使基板溫度下降 到6001C左右，生長n型緩沖層2，進(jìn)一歩，依次生長上述構(gòu)成的各半 導(dǎo)體層，由此形成半導(dǎo)體疊層部8。如上所述，使基板1變簿，在表 面?zhèn)鹊膒型接觸層6上通過剝離法使用真空蒸鍍法等，形成Ni/Au疊 層結(jié)構(gòu)的p側(cè)電極10,在基板l的背面疊層Ti/Al，在600'C下進(jìn)行1 分鐘左右的燒結(jié)，由此形成確保了歐姆性的n側(cè)電極9。此后，通過 切割等從晶片進(jìn)行芯片化。這樣形成的LED的亮度(任意單位)將對于電流(單位A)的關(guān) 系如閣2所示。即，圖2足以順方向電流為橫軸，表示當(dāng)增加電流時(shí) 的亮度增加的關(guān)系的閣，以本發(fā)明的Mg(uZn(J.90作為基板的發(fā)出波長 為365nrn的光的LED的特性用A表示，以ZnO作為基板的發(fā)出相同 波長的光的LED的特性用B表示。從圖2可看出，通過使用本發(fā)明 的混入有Mg而形成混晶的基板，與以ZnO作為基板的情況相比，得 到了10倍以上的亮度。上述的例子是LED的例子，但是即使是激光二極管(LD),同 樣形成異質(zhì)結(jié)的半導(dǎo)體疊層部，并在與該疊層部垂直的方向上施加驅(qū) 動(dòng)電壓，因此，通過使用由以A面或M面作為主面的MgxZn,.xO (0 《 c《0.5)構(gòu)成的基板1,與主面平行的面在{11-20}面或{10-10}面上 取向、并且與主面垂直的面在{0001}面上取向而外延生長SiO系化合 物半導(dǎo)體層，能夠在低驅(qū)動(dòng)電壓下得到閾值電流小的高特性的半導(dǎo)體 激光器。將這樣的半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)例示于圖4。在圖4中，基板1和緩沖層2與圖1所示的例子相同。在該例子 中，ii型層3由n型接觸層3a和勢壘層(包覆層)3b構(gòu)成，該ii型接 觸層3a由&0構(gòu)成，該勢壘層(包覆層)3b由MgySiLyO (0《y《100.3，例如y=0.2)構(gòu)成，活性層4與上述的例子同樣，利用由ii型 M&Zni.zO (例如z-0.05)構(gòu)成的n型引導(dǎo)層4a、 Mgo.,Zno.gO/ZnO的 疊層部4b、和由p型MgzZn,.zO構(gòu)成的p型引導(dǎo)層4c構(gòu)成，p型層5 被分割成由相同的MgyZn,.yO (0《y《(U)構(gòu)成的第一層5a和第二層 5b,形成為在它們之間插入有形成有條形槽lla的由i型或n型的 Mg^n^O (0<a《0.3,例如a-0.15)構(gòu)成的電流狹窄層11的結(jié)構(gòu)，由 ii型層3、活性層4和p型層5構(gòu)成發(fā)光層形成部7。在其表面上疊層 有由p型ZiiO構(gòu)成的p型接觸層6，由此，利用從緩沖層2直到接觸 層6,形成半導(dǎo)體疊層部8。在接觸層6上，利用與上述同樣的材料形 成有p側(cè)電極10,但在該情況下，不從疊層面的表面?zhèn)热〕龉猓虼耍?p側(cè)電極10在大致整個(gè)面上形成，在半導(dǎo)體疊層部8的一部分通過蝕 刻被除去而露出的n型接觸層3a上形成有n側(cè)電極9。該n側(cè)電極9, 與圖l所示的例子同祥，也能夠形成在基板！的背面上。產(chǎn)業(yè)上的可利用性該400nm以下的波長區(qū)域的發(fā)光元件，通過在表面上涂敷例如將 紫外光轉(zhuǎn)換成白色的發(fā)光色轉(zhuǎn)換用樹脂，能夠作為白色照明燈的光源 使用，另外，也能夠用于消毒用、空氣清潔用等的UV燈等。
權(quán)利要求
1. 一種氧化鋅系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其為在基板上以形成發(fā)出4(K)nm以下波長的光的發(fā)光層形成部的方式疊層ZiiO系化合物半 導(dǎo)體層的氧化鋅系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其特征在于-.使用由MgxZm.xO (0<x《0.5)構(gòu)成的基板作為所述基板。
2. —種氧化鋅系化合物半導(dǎo)體元件，其特征在于 設(shè)所述基板的Mg的混晶比率為x,設(shè)所述發(fā)出的光的波長為l，以(1240/X-3.3) /4《x的方式形成所述基板。
3. 根據(jù)權(quán)剎要求1或2所述的氧化鋅系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件， 其特征在于所述基板的主面是A面(11-20)或M而(10-10)，與該主面 平行的面在{11-20}面或{10_10}面上取向、并且與所述主面垂直的面 在{0001}面上取向而外延生長所述ZnO系化合物半導(dǎo)體層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在發(fā)出400nm以下的短波長的光時(shí)，使疊層的半導(dǎo)體層的結(jié)晶性提高從而使內(nèi)部量子效率提高，并且通過使發(fā)出的光盡可能不被基板等吸收而將其取出到外部，使外部量子效率也提高，從而能夠綜合地提高發(fā)光效率的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光元件。當(dāng)在基板(1)上以形成發(fā)出400nm以下波長的光的發(fā)光層形成部(7)的方式疊層ZnO系化合物半導(dǎo)體層(2～6)時(shí)，使用由Mg_xZn_1-xO(0＜x≤0.5)構(gòu)成的基板作為基板(1)。
文檔編號H01S5/327GK101147269SQ200680009529
公開日2008年3月19日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者中原健 申請人:羅姆股份有限公司