2014年ノーベル物理学賞受賞者の中村修二氏は、青色発光ダイオード(LED)、青色レーザーダイオード(LD)の材料として用いられる窒化ガリウム(GaN)の量産化技術の開発者として知られています。
次の特許出願は、中村修二氏を発明者とする、量産化技術の一つである、400℃以上の加熱処理によりp型のGaNを製造する方法に関するものです。分割出願も行われています。
特許出願及び特許査定の後の経過は、次のように、通常の特許出願及び特許査定の後とは全く異なるものとなっています。一般に、このような経過は、この特許出願及び特許権の影響力の大きさ、重要性を強く示すものです。
特許権者 日亜化学工業株式会社
発明者 中村 修二、岩佐 成人
p型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法。
【請求項1】
気相成長法により、p型不純物がドープされた窒化ガリウム系化合物半導体を成長させた後、実質的に水素を含まない雰囲気中、400°C以上の温度でアニーリングを行い、上記p型不純物がドープされた窒化ガリウム系化合物半導体層から水素を出すことを特徴とするp型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法。
【請求項2】
前記アニーリングは、そのアニーリング温度における窒化ガリウム系化合物半導体の分解圧以上に加圧した窒素雰囲気中で行うことを特徴とする請求項1に記載のp型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法。
【請求項3】
前記p型不純物をドープした窒化ガリウム系化合物半導体の上に、さらにキャップ層を形成した後、前記アニーリングを行うことを特徴とする請求項1ないし2に記載のp型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法。
【請求項4】
前記キャップ層はGaXAl1-XN(但し0≦X≦1)、Si3N4、SiO2より選択されたいずれか一種の材料よりなることを特徴とする請求項3に記載のp型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法。
(発明の効果)
以上述べたように本発明の製造方法によると、従来p型不純物をドープしても低抵抗なp型とならなかった窒化ガリウム系化合物半導体を低抵抗なp型とすることができるため、数々の構造の素子を製造することができる。さらに、従来の電子線照射による方法では最上層の極表面しか低抵抗化できなかったが、本発明ではアニーリングによってp型不純物がドープされた窒化ガリウム系化合物半導体層を全体をp型化できるため、面内均一にしかも深さ方向均一にp型化でき、しかもどこの層にでもp型層を形成できる。また厚膜の層を形成することができるため、高輝度な青色発光素子を得ることができる。