ナイトライド・ニュース

バッファー層を改良

　ナイトライド・セミコンダクター（株）（徳島県鳴門市瀬戸町明神字板屋島115-7、TEL088-683-7750）は、高効率の紫外線LED（UV-LED）を低コストで生産する技術を開発した。同技術を用いたチップを5mm径樹脂砲弾型UV-LED（写真）に実装した場合、波長365nmで出力15mW（20mA）という従来比3倍以上の性能を実現している。7月下旬からサンプル出荷を開始する。
　UV-LEDは、発光波長が375nmを下回ると急激に効率を失う性質がある。同社製品の場合、波長375nmの樹脂砲弾型タイプでは出力が27mW（20mA）であるが、波長365nmでは4mW（20mA）と約7分の1に低下する。これはサファイアウエハー上にバッファー層として挿入する窒化ガリウム（GaN）層が、波長375nm以下のUV光を吸収してしまうことに加え、短波長化するためにアルミニウムの含有量を増やす必要があり、結晶性が悪化することが原因。そのため、波長375nm以下の高効率品は、結晶成長後の結晶加工工程において、エキシマレーザーでサファイアウエハーとGaN層を取り除くことで高効率化を図っているが、手間がかかりコスト増の要因となっている。
　今回開発した技術は、サファイアに凸凹の加工を施したPSS（Patterned Sapphire Substrate）上に、バッファー層としてGaNではなく、窒化アルミニウムを積層。さらにその上に窒化アルミニウムガリウム層を積層することで、UV光を吸収する層をなくし、かつ結晶性を高めた。
　これらの工程は、結晶成長時に行われるため、従来品のように結晶加工工程で、複雑かつ難易度の高い加工をする必要がなくなり、高い歩留まりと大幅な低コスト化を図ることが可能となる。また、従来は面積の小さい350µm角チップへの加工は困難であったが、同技術は小さな面積のUV-LEDチップにも応用できる。