(57)【要約】【課題】  活性層であるＩｎＧａＮのＩｎモル分率が高い場合でも、その上に、活性層の結晶品質を低下させることなく、かつアニーリング処理等の活性化処理を必要とすることなく、低抵抗のｐ型窒化物半導体を成長させることができる方法を提供する。【解決手段】  活性層であるＩｎを含む窒化物半導体１を反応容器１０内に収容し、窒化物半導体をその結晶品質が低下しない温度に保持しながら、成長させるｐ型窒化物半導体２の前駆体とｐ型ドーパントを反応容器内に供給し、同時に窒化物半導体１の表面にパルスレーザ３を照射する。また、パルスレーザの照射部分４の温度をｐ型窒化物半導体２の成長に必要な温度まで高めながら、窒化物半導体１をその結晶品質が低下しない温度に保持する。【選択図】      図１
2006303258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層であるＩｎを含む窒化物半導体を反応容器内に収容し、前記窒化物半導体をその結晶品質が低下しない温度に保持しながら、成長させるｐ型窒化物半導体の前駆体とｐ型ドーパントを反応容器内に供給し、同時に前記窒化物半導体の表面にパルスレーザを照射する、ことを特徴とするｐ型窒化物半導体の成長方法。
【請求項２】
パルスレーザの照射部分の温度をｐ型窒化物半導体の成長に必要な温度まで瞬間的に高めながら、前記窒化物半導体をその結晶品質が低下しない温度に保持する、ことを特徴とする請求項１に記載のｐ型窒化物半導体の成長方法。
【請求項３】
前記パルスレーザの光子エネルギーは、成長させるｐ型窒化物半導体のバンドギャップより大きく、かつ前記ｐ型ドーパントと水素の複合体の解離エネルギーより大きい、ことを特徴とする請求項１に記載のｐ型窒化物半導体の成長方法。
【請求項４】
前記パルスレーザは、波長が１９３ｎｍ以上、３５５ｎｍ以下のエキシマレーザ又はＹＡＧレーザである、ことを特徴とする請求項３に記載のｐ型窒化物半導体の成長方法。
【請求項５】
前記ｐ型窒化物半導体の前駆体は、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、アンモニア、ＴＭＮＨ２（トリメチルアミン）、ＴＭＧａ（トリメチルガリウム）、ＴＥＧ（トリエチルガリウム）及び／又はＮ２Ｈ２（ヒドラジン）の組み合わせであり、
前記ｐ型ドーパントは、Ｂｅ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｃａのいずれか又はその組み合わせである、ことを特徴とする請求項１に記載のｐ型窒化物半導体の成長方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先に成膜した活性層の結晶品質を低下させることなく、その上にｐ型窒化物半導体を成長させ同時に活性化処理を行なう方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２（Ａ）は、ＩｎＧａＮ系発光ダイオードの断面構造図の一例である。この発光ダイオード（ＬＥＤ）は、ＩｎＧａＮを活性層、ｎ-ＡｌＧａＮをｎ型クラッド層、ｐ-ＡｌＧａＮをｐ型クラッド層とするダブルヘテロ構造である。
すなわちこのＬＥＤは、サファイア基板の上に、ＧａＮバッファ層、ｎ-ＧａＮ、ｎ-ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ｐ-ＡｌＧａＮ及びｐ-ＧａＮの各層が積層した構造となっている。
【０００３】
各薄膜の成長には、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）またはＭＯＭＢＥ法（有機金属分子ビームエピタキシー法）が用いられる。また原料ガスとしては、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＳｉＨ４、ＤＥＺ、Ｃｐ２Ｍｇ、ＮＨ３がそれぞれＧａ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｎの原料として使用される。
【０００４】
また各層を成膜する際には、まず（１）基板上にＧａＮの薄いバッファ層を成長させ、次いでその上に、（２）ｎ-ＧａＮ、ｎ-ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ｐ-ＡｌＧａＮ、ｐ-ＧａＮの各層を順次成膜する。さらに、（３）ｐ-ＡｌＧａＮとｐ-ＧａＮは、成長させたままでは抵抗が大きくｐ型を示さないため、これらを低抵抗のｐ型にする処理（以下、「活性化処理」と呼ぶ）を行ない、さらに、（４）エッチングおよび電極を形成して完成する。
【０００５】
なお、図２（Ａ）の構造のｎ型とｐ型が逆転したもの、すなわち図２（Ｂ）のように、ＧａＮバッファ層の上に、ｐ-ＧａＮ、ｐ-ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ｎ-ＡｌＧａＮ、及びｎ-ＧａＮの順で各層が積層した構造のＩｎＧａＮ系ＬＥＤも知られている。
【０００６】
また上述した活性層（ＩｎＧａＮ）の成長方法に関しては、例えば特許文献１、２が開示され、ｐ型窒化物半導体の活性化処理に関しては、例えば特許文献３、４と非特許文献１、２が開示されている。
【０００７】
特許文献１の「半導体結晶膜の成長方法」は、図３に模式的に示す装置を用い、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）でサファイア基板５１の上面に半導体被膜を成長させるものである。
この方法では、サファイア基板５１をサセプター５４の上に載せ、反応容器５６内をＨ２で置換し、基板５１の温度を約６５０℃以上に保持し、副噴射管５３から水素と窒素を、反応ガス噴射管５２からアンモニアガスと水素とＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガスとＴＭＩ（トリメチルインジウム）ガスを供給して、サファイア基板１の表面にＩｎＧａＮの半導体被膜を成長させている。
なお、この図において、５５はシャフト、５７はヒータ、５８は排気口、５９は放射温度計である。
【０００８】
特許文献２の「半導体結晶膜の成長方法」は、結晶成長用基板を反応容器内で約４００℃以上、約６５０℃未満の温度に保持し、反応容器内にＩｎ，Ｇａ，Ｎの前駆体を順次又は同時に供給し、基板表面に高出力パルスレーザを照射させてその照射部分にＩｎＧａＮを成長させ、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）またはＭＯＭＢＥ（有機金属分子ビームエピキタシー法）により、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を発光するＩｎＧａＮを成長させるものである。
【０００９】
特許文献３の「窒化ガリウム系化合物半導体のｐ型化方法」は、水素が含まれ、かつｐ型ドーパントがドープされた窒化ガリウム系化合物半導体をエッチングして、その表面に凹凸を形成する工程と、凹凸を形成した後、その窒化ガリウム系化合物半導体を４００℃以上でアニーリングすることにより、その窒化ガリウム系化合物半導体から水素を出す工程とを有するものである。
また、この実施例において、Ｍｇを含む窒化ガリウム（ＧａＮ）を１０３０℃の成長温度で成長させ、その後、活性化処理としてアニーリング装置に入れ、常圧、窒素雰囲気中で７００℃に保持する熱処理（アニーリング）を行って、ｐ型の窒化ガリウム（図２のｐ-ＧａＮに相当）を作製している。
【００１０】
特許文献４の「ｐ型窒化ガリウムの成長方法」は、有機金属気相成長法により、Ｉｎを含む窒化ガリウム系化合物半導体の上に、特定量のＭｇをドープしたＧａＮを成長させるものであり、特定量のＭｇをドープした窒化ガリウムを成長させることで、その後の熱処理を必要とせずにｐ型の窒化ガリウムを作製することに成功している。
【００１１】
非特許文献１は、活性化処理としてアニーリングを行なう場合に関する研究論文であり、図４に示すように、アニーリング温度と電気抵抗との関係において、紫外線を照射することにより、アニーリング温度を下げられることを報告している。
【００１２】
非特許文献２は、成長させたままのｐ-ＧａＮの高抵抗の原因と考えられている水素（アンモニアが解離してできる）とアクセプタのＭｇとの複合体（Ｍｇ-Ｈ複合体）を、ＹＡＧレーザの第２高調波で切断して水素を解離でき、その解離エネルギーは約２．３３ｅＶであることを報告している。
【００１３】
【特許文献１】特開平４−１６４８９５号公報、「半導体結晶膜の成長方法」
【特許文献２】特開２００３−６０２３７号公報、「半導体結晶膜の成長方法」
【特許文献３】特許第２７８５２５３号、「窒化ガリウム系化合物半導体のｐ型化方法」
【特許文献４】特許第２８２７７９４号、「ｐ型窒化ガリウムの成長方法」
【００１４】
【非特許文献１】Ｙ．Ｋａｍｉｕｒａ，Ｙ．Ｙａｍａｓｈｉｔａ  ａｎｄ  Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，“Ｐｈｏｔｏ-Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｂ  ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ-Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ  Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ  ｉｎ  Ｐ-Ｔｙｐｅ  ＧａＮ  Ｆｉｌｍｓ”，  Ｊｐｎ．  Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｖｏｌ．３７（１９９８）  ｐｐ．Ｌ９７０-Ｌ９７１
【非特許文献２】Ｙｕｎｇ-Ｃｈｅｎ  Ｃｈｅｎｇ  ｅｔ．ａｌ．，“Ｌａｓｅｒ-Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐ-Ｔｙｐｅ  ＧａＮ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ  ｏｆ  ａ  Ｎｄ：Ｙａｇ  Ｌａｓｅｒ”，  Ｊｐｎ．  Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｖｏｌ．４０（２００１）  ｐｐ．２１４３-２１４５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図５は、主な半導体のバンドギャップと格子定数の関係図である。この図は、波長λ（μｍ）は青（約０．４６〜４９μｍ）、緑（約０．５０〜５５μｍ）、赤（約０．６１〜７８μｍ）の順で波長が長くなり、かつこの順でＩｎＧａＮ（正確にはＩｎｙＧａ１−ｙＮ）のＩｎの成分比率ｙが高くなることを示している。
すなわち、既に実現している青（Ｂ）、緑（Ｇ）の２原色のＬＥＤに比較して、０．６５μｍ前後の波長の赤（Ｒ）を発光する赤色ＬＥＤでは、ＩｎＧａＮ中のＩｎのモル分率ｙを約０．３５以上に高める必要がある。
なお、バンドギャップＥ（ｅＶ）と波長λ（μｍ）の間には、Ｅ（ｅｖ）＝１．２４／λ（μｍ）の関係がある。
【００１６】
図６は、ＩｎＧａＮ中のＩｎのモル分率ｙと平衡温度との関係図である。この図に示すように、０．６５μｍ前後の波長の赤（Ｒ）を発光する赤色ＬＥＤを形成するために、ＩｎＧａＮ中のＩｎのモル分率ｙを約０．３５以上に高めると、その平衡温度は常圧（１ａｔｍ）で約６５０℃となる。  そのため、ＩｎｙＧａ１−ｙＮの半導体被膜を成長させる過程で、基板や形成されたＩｎＧａＮを約６５０℃以上に加熱すると、ＩｎＧａＮが熱分解してしまう問題点があった。
そのため、ＩｎＧａＮ系ＬＥＤで現在までに製品化されているのは、緑色の５４０ｎｍ程度までであった。
【００１７】
図７は、特許文献１の「半導体結晶膜の成長方法」により成長させた青色発光ダイオードの断面構造図である。この方法で成長させた活性層であるＩｎＧａＮ（Ｉｎ０．０６Ｇａ０．９４Ｎ）中のＩｎのモル分率ｙは０．０６であり、赤色ＬＥＤに必要な約０．７に比べて低く（０．０６）、赤（Ｒ）を発光する赤色ＬＥＤを形成することができない欠点があった。
すなわち、この例では窒素の前駆体としてアンモニアを用いているが、アンモニアはＮ−Ｈの結合エネルギーが大きいため、基板上で反応させるためには、基板温度をできるだけ上げる必要がある。ところが、赤を発光させるＩｎＧａＮは、Ｉｎの組成が高く、上述したように、ＩｎＮのモル分率ｙが高くなると、分解温度が約６５０℃程度まで下がっているため、この方法では、基板温度が高すぎ、赤発光のＩｎＧａＮは成長させることができなかった。
【００１８】
これに対し、特許文献２の「半導体結晶膜の成長方法」では、上述したように、基板表面に高出力パルスレーザを照射させてその照射部分にＩｎＧａＮ（活性層）を成長させることにより、約４００℃以上、約６５０℃未満の温度において、Ｉｎのモル分率ｙを高めることに成功している。
【００１９】
しかし、ＩｎＧａＮ系発光ダイオードを製造するためには、活性層を挟んでｎ型クラッド層とｐ型クラッド層を形成する必要があり、このうち  ｐ型クラッド層を構成するｐ型窒化物半導体は従来の方法では１０００℃以上の高温で成長させる必要があり、さらに、その後、窒素雰囲気中で７００℃に保持する等のアニーリング処理を行なう必要があった。
【００２０】
そのため、活性層としてＩｎのモル分率ｙが高いＩｎＧａＮ（活性層）を成長できても、その後のｐ型窒化物半導体の成長（１０００℃以上の高温）において、ＩｎＧａＮが熱分解あるいは偏析することにより、結晶品質が低下してしまう問題点があった。
また、ｐ型窒化物半導体の成長の後、窒素雰囲気中で７００℃に保持する等のアニーリング処理が必要となるため、結晶品質が低下するばかりでなく、工程数が多く、時間およびコストがかかる問題点があった。
さらに、非特許文献１、２のように、紫外線やＹＡＧレーザを照射してアニーリング温度を下げたとしても、工程数が多く、時間およびコストがかかる問題点があった。
【００２１】
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、活性層であるＩｎＧａＮのＩｎモル分率が高い場合でも、その上に、活性層の結晶品質を低下させることなく、かつアニーリング処理等の活性化処理を必要とすることなく、低抵抗のｐ型窒化物半導体を成長させることができる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明によれば、活性層であるＩｎを含む窒化物半導体を反応容器内に収容し、前記窒化物半導体をその結晶品質が低下しない温度に保持しながら、成長させるｐ型窒化物半導体の前駆体とｐ型ドーパントを反応容器内に供給し、同時に前記窒化物半導体の表面にパルスレーザを照射する、ことを特徴とするｐ型窒化物半導体の成長方法が提供される。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によれば、パルスレーザの照射部分の温度をｐ型窒化物半導体の成長に必要な温度まで瞬間的に高めながら、前記窒化物半導体をその結晶品質が低下しない温度に保持する。
【００２４】
前記パルスレーザの光子エネルギーは、成長させるｐ型窒化物半導体のバンドギャップより大きく、かつ前記ｐ型ドーパントと水素の複合体の解離エネルギーより大きい。
【００２５】
前記パルスレーザは、波長が１９３ｎｍ以上、３５５ｎｍ以下のエキシマレーザ又はＹＡＧレーザである、ことが好ましい。
【００２６】
また前記ｐ型窒化物半導体の前駆体は、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、アンモニア、ＴＭＮＨ２（トリメチルアミン）ＴＭＧａ（トリメチルガリウム）、ＴＥＧ（トリエチルガリウム）及び／又はＮ２Ｈ２（ヒドラジン）の組み合わせであり、
前記ｐ型ドーパントは、Ｂｅ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｃａのいずれか又はその組み合わせである。
【発明の効果】
【００２７】
上記本発明の方法によれば、活性層であるＩｎを含む窒化物半導体を結晶品質が低下しない温度（例えば約６５０℃以下）に保持しながら、窒化物半導体の表面にパルスレーザを照射するので、窒化物半導体の品質低下を防止しながら、パルスレーザの照射部分のみを瞬間的かつ局部的に加熱し、ｐ型窒化物半導体の成長に必要な温度（例えば１０００℃以上）に到達させることができる。
これにより、窒化物半導体の品質低下を防止しながら、ｐ型窒化物半導体の表面反応および表面原子の拡散を促進させ、結晶品質の良いｐ型窒化物半導体を成長させることができる。
【００２８】
また、成長させるｐ型窒化物半導体のバンドギャップより大きく、かつｐ型ドーパントと水素の複合体の解離エネルギーより大きい光子エネルギーをもつパルスレーザを照射することにより、ｐ型窒化物半導体の吸収率が高いため、効率よく照射部分のみを瞬間的かつ局部的に加熱でき、同時にｐ型ドーパントと水素の複合体を解離させて、成長膜中への水素の混入を抑制し、ｐ型の不純物と水素の複合体の形成を阻害することで、活性化処理なしでｐ型窒化物半導体を形成できる。
【００２９】
従って、以下の効果が得られる。
（１）成長温度は低い（例えば約６５０℃以下）にもかかわらず、瞬間的に１０００℃以上に到達することができるため、表面反応および表面原子の拡散を促進させ、結晶品質の良いｐ型窒化物半導体を得ることができる。
（２）瞬間的な温度上昇であるため、活性層に含まれるＩｎの分解および偏析を抑制することができる。
（３）表面に発生するキャリアにより、成長膜中への水素の混入を抑制するため、ｐ型の不純物と水素の複合体の形成を阻害することで、活性化処理なしでｐ型窒化物半導体を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明の方法によりｐ型窒化物半導体を成長させる半導体成長装置の模式図である。
この半導体成長装置は、反応容器１０、レーザ照射装置１２、レーザコントローラ１４、ステージコントローラ１６及び制御装置１８を備える。
【００３２】
反応容器１０は、内部に窒化物半導体１を収容し、排気装置１０ａ（例えば真空ポンプ）及びガス導入装置１０ｂにより内部を所定の圧力及びガス雰囲気に調整できる気密容器である。内部圧力は、成長させるｐ型窒化物半導体２に応じて加圧又は減圧するようになっている。
【００３３】
レーザ照射装置１２は、この例ではレーザ発振器１２ａ、光学系１２ｂ、ビームホモジナイザ１２ｃ、及びミラー１２ｄからなる。
レーザ発振器１２ａは、レーザコントローラ１４により制御され、所定のパルスレーザ３を発生・放射する。
このパルスレーザ３は、光学系１２ｂとビームホモジナイザ１２ｃを通り、ミラー１２ｄで下向きに反射され、反応容器１０に設けられた開口（図示せず）を通して、窒化物半導体１の表面に照射される。
【００３４】
パルスレーザ３は、ミラー１２ｄの揺動又は光学系１２ｂの移動により、パルスレーザの照射部分４を窒化物半導体１の表面に沿って走査する。
また、ステージコントローラ１６により、窒化物半導体１を二次元的に移動できるようになっている。ステージコントローラ１６はさらに、窒化物半導体１を加熱して所定の温度に保持する加熱保持装置（図示せず、例えばヒータ）を備える。
制御装置１８は、入力装置、記憶装置、表示装置を備えるコンピュータであり、レーザコントローラ１４及びステージコントローラ１６を制御する。
なお、レーザコントローラ１４、ステージコントローラ１６及び制御装置１８を単一の制御装置（例えばコンピュータ）で構成してもよい。
【００３５】
本発明の方法によれば、活性層であるＩｎを含む窒化物半導体１を反応容器１０内に収容し、反応容器１０内で図示しない加熱保持装置により窒化物半導体１の結晶品質が低下しない温度に保持される。結晶品質が低下しない温度は、窒化物半導体１（例えばＩｎＧａＮ）中のＩｎのモル分率が高い場合（例えば約０．７以上）、約４００℃以上、約６５０℃未満であるのがよい。
また、窒化物半導体１をその結晶品質が低下しない温度に保持しながら、成長させるｐ型窒化物半導体２の前駆体とｐ型ドーパントをガス導入装置１０ｂにより反応容器１０内に供給し、同時にレーザ照射装置１２により窒化物半導体１の表面にパルスレーザ３を照射する。
【００３６】
さらに、レーザコントローラ１４により、パルスレーザ３の照射部分４の温度をｐ型窒化物半導体２の成長に必要な温度まで高めながら、窒化物半導体１をその結晶品質が低下しない温度に保持するように、レーザ発振器１２ａの出力を制御する。
【００３７】
窒化物半導体１は、Ｉｎを含む窒化物半導体であり、例えば、ＩｎｙＧａ１−ｙＮの半導体被膜であり、活性層（発光層）として機能することが好ましい。
なお、ＩｎＧａＮ中のＩｎのモル分率ｙは、約０．６５μｍの波長の赤（Ｒ）を発光するように十分高い（例えば約０．３５以上）ことが好ましいが、本発明はこれに限定されず、青（約０．４６〜４９μｍ）、緑（約０．５０〜５５μｍ）を発光するＩｎのモル分率ｙであってもよい。
【００３８】
ｐ型窒化物半導体の前駆体は、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、アンモニア、ＴＭＮＨ２（トリメチルアミン）ＴＭＧａ（トリメチルガリウム）、ＴＥＧ（トリエチルガリウム）及び／又はＮ２Ｈ２（ヒドラジン）の組み合わせであるのがよい。
またｐ型ドーパントは、Ｂｅ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｃａのいずれか又はその組み合わせであるのがよい。
【００３９】
パルスレーザ３は、その光子エネルギーが、成長させるｐ型窒化物半導体２のバンドギャップより大きく、かつｐ型窒化物半導体２にドープずるｐ型ドーパントと水素の複合体の解離エネルギーより大きいものを用いる。
【００４０】
ｐ型窒化物半導体２がｐ-ＧａＮである場合、そのバンドギャップは、約３．５ｅＶである。また、ｐ型ドーパントがＭｇである場合、Ｍｇ-Ｈ複合体の解離エネルギーは約２．３３ｅＶである。
従って、ｐ型窒化物半導体２がｐ-ＧａＮである場合、パルスレーザ３は、その光子エネルギーが約３．５ｅＶより大きいもの、すなわち波長が１９３ｎｍ以上、３５５ｎｍ以下のエキシマレーザ又はＹＡＧレーザであるのがよい。
【００４１】
例えば、エキシマレーザのうちＡｒＦ（波長１９３ｎｍ、光子エネルギー６．４ｅＶ）、ＫｒＦ（波長２４８ｎｍ、光子エネルギー５．０ｅＶ）、ＸｅＣｌ（波長３０８ｎｍ、光子エネルギー４．０ｅＶ）、ＸｅＦ（波長３５１ｎｍ、光子エネルギー３．５ｅＶ）、Ｆ２（波長１５７ｎｍ、光子エネルギー７．９ｅＶ）、ＹＡＧレーザのうち第３高調波（波長３５５ｎｍ、光子エネルギー３．５ｅＶ）、第４高調波（波長２６６ｎｍ、光子エネルギー４．７ｅＶ）、第５高調波（波長２１３ｎｍ、光子エネルギー５．８ｅＶ）を用いることができる。
【００４２】
本発明の方法では、窒化物半導体１の表面にパルスレーザ３を集光して照射し、その照射部分にｐ型窒化物半導体２を成長させる。その他の方法は、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）またはＭＯＭＢＥ（有機金属分子ビームエピキタシー法）と同様である。
【００４３】
上述した本発明の方法によれば、Ｉｎを含む窒化物半導体１を反応容器１０内で例えば約４００℃以上、約６５０℃未満の温度に保持するので、窒化物半導体１を構成するＩｎｙＧａ１−ｙＮの熱分解を防止することができる。
【００４４】
また、活性層であるＩｎを含む窒化物半導体１を結晶品質が低下しない温度（例えば約６５０℃以下）に保持しながら、窒化物半導体１の表面にパルスレーザ３を照射するので、窒化物半導体１の品質低下を防止しながら、パルスレーザの照射部分４のみを瞬間的かつ局部的に加熱し、ｐ型窒化物半導体２の成長に必要な温度（例えば１０００℃以上）に到達させることができる。
【００４５】
また、成長させるｐ型窒化物半導体２のバンドギャップより大きく、かつｐ型ドーパントと水素の複合体の解離エネルギーより大きい光子エネルギーをもつパルスレーザ３を照射することにより、ｐ型窒化物半導体２の吸収率が高いため、効率よく照射部分４のみを瞬間的かつ局部的に加熱でき、同時にｐ型ドーパントと水素の複合体を解離させて、成長膜中への水素の混入を抑制し、ｐ型の不純物と水素の複合体の形成を阻害することで、活性化処理なしでｐ型窒化物半導体２を形成できる。
【００４６】
なお、本発明は上述した実施例及び実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。例えば、図２（Ｂ）のように、ＧａＮバッファ層の上に、ｐ-ＧａＮ、ｐ-ＡｌＧａＮを成膜する場合にも、同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によりｐ型窒化物半導体を成長させる装置の模式図である。
【図２】ＩｎＧａＮ系発光ダイオードの断面構造図である。
【図３】特許文献１の半導体結晶膜の成長方法の模式図である。
【図４】紫外線照射時のアニーリング温度と電気抵抗との関係図である。
【図５】主な半導体のバンドギャップと格子定数の関係図である。
【図６】ＩｎＧａＮ中のＩｎＮのモル分率ｙと平衡温度との関係図である。
【図７】特許文献１に方法によるＩｎＧａＮ系発光ダイオードの断面構造図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  窒化物半導体、２  ｐ型窒化物半導体、
３  パルスレーザ、４  照射部分、
１０  反応容器、１０ａ  排気装置、１０ｂ  ガス導入装置、
１２  レーザ照射装置、１２ａ  レーザ発振器、１２ｂ  光学系、
１２ｃ  ビームホモジナイザ、１２ｄ  ミラー、
１４  レーザコントローラ、１６  ステージコントローラ、
１８  制御装置
【図１】
2006303258.tif 000003
【図２】
2006303258.tif 000004
【図３】
2006303258.tif 000005
【図４】
2006303258.tif 000006
【図５】
2006303258.tif 000007
【図６】
2006303258.tif 000008
【図７】
2006303258.tif 000009