【手続補正書】
【提出日】平成25年10月1日(2013.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子であって、
ＧａＮ系のｐ型半導体材料を含むｐ型半導体層と、
ＧａＮ系のｎ型半導体材料を含むｎ型半導体層と、
前記ｐ型半導体層と前記ｎ型半導体層との間に挟装された活性層であって、内部で、前記ｐ型半導体層からの正孔が前記ｎ型半導体層からの電子と結合するときに光を放出し、複数の副層を備え、前記ｎ型半導体層内の転位に位置する複数のピットを有し、前記ｐ型半導体材料からの正孔が、該ピットを介して前記副層内に注入される、活性層と、
を具備し、
前記ピットのピット密度は、１０７ｃｍ−２〜１０１０ｃｍ−２の間であり、
前記ピット内において、前記複数の副層の側面は、それぞれ前記ｐ型半導体材料と接触し、
前記複数の副層は、前記ピット以外の表面からその副層に入る第１の正孔電流と、前記ピットを介してその副層に入る第２の正孔電流とによって特徴付けられ、該第２の正孔電流は、前記副層のうちの少なくとも１つについて前記第１の正孔電流の１０パーセントよりも大きい、発光素子。
【請求項２】
発光素子であって、
ｐ型半導体材料を含むｐ型半導体層と、
ｎ型半導体材料を含むｎ型半導体層と、
前記ｐ型半導体層と前記ｎ型半導体層との間に挟装された活性層であって、内部で、前記ｐ型半導体層からの正孔が前記ｎ型半導体層からの電子と結合するときに光を放出し、複数の副層を備え、複数のピットを有し、前記ｐ型半導体材料からの正孔が、該ピットを介して前記副層内に注入される、活性層と、
を具備し、
前記ピットのピット密度は１０７ｃｍ−２〜１０１０ｃｍ−２の間である、発光素子。
【請求項３】
前記ピット内において、前記複数の副層の側面がそれぞれ前記ｐ型半導体材料と接触する、請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記複数の副層は、前記ピット以外の表面からその副層に入る第１の正孔電流と、前記ピットを介してその副層に入る第２の正孔電流とによって特徴付けられ、該第２の正孔電流は、前記副層のうちの少なくとも１つについて前記第１の正孔電流の１０パーセントよりも大きい、請求項２または３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記ｐ型半導体層及び前記ｎ型半導体層はＧａＮ系材料を含む、請求項２〜４のいずれか１つに記載の発光素子。
【請求項６】
前記ピットは、前記ｎ型半導体層内の転位に位置する、請求項２〜５のいずれか１つに記載の発光素子。
【請求項７】
発光素子を製作する方法であって、
基板上にエピタキシャルｎ型半導体層を成長させるステップと、
前記ｎ型半導体層上に複数の副層を含む活性層を、該活性層にピットを形成させるようにする成長条件下であって、当該ピット内の副層の厚さが、該ピットの外側の領域における副層の厚さより実質的に薄くなるように成長させるステップと、
前記活性層の上でエピタキシャルｐ型半導体層を、前記ピット内で前記副層と接触するように成長させるステップと、
前記ｐ型半導体層と前記ｎ型半導体層との間に電位差を印加する接点を提供するステップと、
を含む、方法。
【請求項８】
前記活性層の成長条件は、前記ピット内での結晶成長速度が、前記ピットの外側の領域での結晶成長速度よりも、実質的に低くなる条件である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記活性層の成長条件は、堆積する材料の表面移動度を抑制する条件である、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記活性層は、ＩｎＧａＮ及びＧａＮ層を含み、
前記成長条件は、前記ＧａＮ層が前記ピット内での成長速度が実質的に低くなる条件である、請求項７〜９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
前記成長条件は、前記ＧａＮ層のＧａ／Ｎ比、成長速度、および成長温度の組み合わせである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ｎ型半導体層は、前記基板の格子定数と相違する格子定数を有し、該相違により転位が発生し、前記ピットは、前記転位を有する位置で形成される、請求項７〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
前記ピット内で前記副層の側壁を露出させるように前記活性層をエッチングするステップを、さらに含む請求項７乃至１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記副層の側壁を露出させるように前記活性層をエッチングするステップは、前記素子が製作されているエピタキシャル成長チャンバー内のガス組成を、前記ピット内で露出した前記活性層のファセットを、前記ピット内で露出していない前記活性層のファセットよりも高速でエッチングする雰囲気に変化させることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記雰囲気はＮＨ３及び／又はＨ２を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記活性層は、ＧａＮ系の材料のうちの材料のｃ面ファセット上で成長し、前記側壁を露出させるように前記活性層をエッチングするステップは、前記ピット内の結晶ファセットを、前記ｃ面ファセット上の材料よりも高速にエッチングするエッチング液で、前記活性層を化学的にエッチングすることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記側壁を露出させるように前記活性層をエッチングするステップは、前記副層上に別の副層を堆積させる前に、その副層のうちの１つを、その副層が堆積した後に、前記ピット内でその副層の前記側壁を露出させるようにエッチングすることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記ｎ型半導体層は、１０７ｃｍ−２〜１０１０ｃｍ−２の間の転位の密度をもたらす条件下で成長する、請求項７〜１７のいずれか１つに記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
実施形態は、発光素子と該発光素子を作製する方法とを含む。発光素子は、ｐ型半導体材料を含むｐ型半導体層と、ｎ型半導体材料を含むｎ型半導体層と、前記ｐ型半導体層と前記ｎ型半導体層との間に挟装された活性層であって、内部で、前記ｐ型半導体層からの正孔が前記ｎ型半導体層からの電子と結合するときに光を放出し、複数の副層を備え、複数のピットを有し、前記ｐ型半導体材料からの正孔が、該ピットを介して前記副層内に注入される、活性層と、を具備し、前記ピットのピット密度は１０７ｃｍ−２〜１０１０ｃｍ−２の間である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
実施形態の一態様では、前記複数の副層は、前記ピット以外の表面からその副層に入る第１の正孔電流と、前記ピットを介してその副層に入る第２の正孔電流とによって特徴付けられ、該第２の正孔電流は、前記副層のうちの少なくとも１つについて前記第１の正孔電流の１０パーセントよりも大きい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
実施形態の別の態様では、ｐ型半導体層及びｎ型半導体層はＧａＮ系材料を含み、ピットは、ｎ型半導体層内の転位に位置する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
発光素子を製作する方法は、基板上にエピタキシャルｎ型半導体層を成長させるステップと、前記ｎ型半導体層上に複数の副層を含む活性層を、該活性層にピットを形成させるようにする成長条件下であって、当該ピット内の副層の厚さが、該ピットの外側の領域における副層の厚さより実質的に薄くなるように成長させるステップと、前記活性層の上でエピタキシャルｐ型半導体層を、前記ピット内で前記副層と接触するように成長させるステップと、前記ｐ型半導体層と前記ｎ型半導体層との間に電位差を印加する接点を提供するステップと、を含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
実施形態の一態様では、前記活性層の成長条件は、前記ピット内での結晶成長速度が、前記ピットの外側の領域での結晶成長速度よりも、実質的に低くなる条件であり、堆積する材料の表面移動度を抑制する条件である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
実施形態の別の態様では、前記ピット内で前記副層の側壁を露出させるように前記活性層をエッチングするステップを、さらに含み、前記素子が製作されているエピタキシャル成長チャンバー内のガス組成を、前記ピット内で露出した前記活性層のファセットを、前記ピット内で露出していない前記活性層のファセットよりも高速でエッチングする雰囲気に変化させる。