CN100377373C - 发光二极管及其制造方法 - Google Patents

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CN100377373C CNB2004100474112A CN200410047411A CN100377373C CN 100377373 C CN100377373 C CN 100377373C CN B2004100474112 A CNB2004100474112 A CN B2004100474112A CN 200410047411 A CN200410047411 A CN 200410047411A CN 100377373 C CN100377373 C CN 100377373C
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Abstract

本发明公开了一种发光二极管及其制造方法，该发光二极管具有AlGaInP型的发光部分，并在发光部分的发光侧上具有包括In的电流扩散层，从而有效地抑制小丘的产生，并增大发光二极管的亮度。

Description

发光二极管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有电流扩散层的AlGaInP基发光二极管(即，LED)，并涉及其制造方法。
背景技术
近来，LED成为了在户内和户外采用的、引人注目的显示元件。随着LED亮度的增大，作为氖灯的替代装置，对于LED的需求在显示器市场上迅速增长。
作为一种发射可见高亮度光的LED，AlGaInP基DH型LED已为人所知。图10为在JPB.H06-103759中公开的AlGaInP基LED 100(以下称作第一传统实施例)的结构图。
LED 100通过以下工艺步骤制造。第一步，用MOCVD法，在n-GaAs衬底1上顺序生长n-AlGaInP盖层2(厚度1.0μm，Si掺杂：5×1017cm-3)、(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5P有源层3(厚度0.6μm)、p-AlGaInP盖层4(厚度0.7μm，Zn掺杂：5×1017cm-3)、p-AlGaAs电流扩散层5(厚度6.0μm，Zn掺杂：3×1018cm-3)、以及p-GaAs帽层6(厚度0.02μm，Zn掺杂：1×1018cm-3)。随后，在n-GaAs衬底1的整个表面上形成电极9，并在p-GaAs帽层6上形成电极12。通过蚀刻法去除p-GaAs帽层6中心圆形部分及电极12以外的区域。
LED 100的n-AlGaInP盖层2、有源层3和p-AlGaInP盖层4构成了光源部分(或发光部分)50。在有源层3上形成PN结。由PN结处产生的电子-空穴复合现象辐射出明亮的光。在向由圆柱形塑料封装(直径5mm)覆盖的LED 100施加电流(20mA)时，LED 100以1.0坎(以下描述为1.0cd)发光。
图11为在JPA.H04-229665中公开的AlGaInP基LED 200(以下称为第二传统实施例)的结构图。
LED 200通过进行以下工艺步骤制得。第一步，用MOCVD法，在n-GaAs衬底11上顺序生长光源部分(或发光部分)，其包括n-AlGaInP盖层12(厚度1.0μm，Si掺杂：5×1017cm-3)、(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5P有源层13(厚度0.6μm)、以及p-AlGaInP盖层14(厚度0.7μm，Zn掺杂：5×1017cm-3)。第二步，在层14上形成p-GaInP帽层15。第三步，在层15的中心部分上形成n-AlGaInP电流抑制层16(厚度0.3μm，Si掺杂：3×1018cm-3)，随后通过蚀刻法去除层16中心圆形部分以外的区域。第四步，在p-GaInP帽层15和n-AlGaInP电流抑制层16上顺序生长p-AlGaAs电流扩散层17(厚度6.0μm，Zn掺杂：3×1018cm-3)和p-GaAs帽层(即，接触层)18(厚度0.02μm，Zn掺杂：1×1018cm-3)。第五步，在所有n-GaAl衬底11上形成电极21，并在层18上形成另一个电极22。然后，通过蚀刻法去除p-GaAs帽层18和电极22中心圆形部分以外的区域。
如上所述，n-AlGaInP盖层12、有源层13、p-AlGaInP盖层14和p-GaInP帽层15构成了LED 200的光源部分(或发光部分)60。在光源部分产生的光从n-AlGaInP电流抑制层16周围射出。因此，到达电极22下侧的光量减少，从LED 200体内引出光的效率增大。即，从LED 200体内引出光的总功率增大，即LED 200的亮度增大。在向成型于直径为5mm的圆柱形塑料封装内的LED 200施加20mA的电流时，LED 200的亮度为1.8cd。
第一传统实施例的LED 100和第二传统实施例的LED 200中的每一个具有以约40,000个/cm2的浓度存在的所谓小丘(hillock)的晶体缺陷。由于对光的吸收，小丘降低了亮度，并且使得电极12、22的光学识别困难，从而为其自动引线焊接操作带来一些麻烦。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种高亮度LED，其中能够有效地抑制小丘的产生。
本发明的另一目的在于提供一种制造高亮度LED的方法。
为了实现本发明的这些和其它目的，根据其一个方面，提供第一LED，其包括AlGaInP型的发光部分和在发光部分的发光侧上包括In的电流扩散层。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第二LED，其是如同第一LED的二极管，其中电流扩散层包括AlGaInAs。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第三LED，其是如同第二LED的二极管，其中包括在AlGaInAs中的In对于所有属于III族的元素的组份比为1至10％。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第四LED，其是如同第二LED的二极管，其中电流扩散层通过双层结构构造，该双层结构包括下层和上层，并且该下层的载流子浓度小于该上层的载流子浓度。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第五LED，其是如同第三LED的二极管，其中电流扩散层通过双层结构构造，该双层结构包括下层和上层，并且该下层的载流子浓度小于该上层的载流子浓度。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第六LED，其是如同第四LED的二极管，其中下层的载流子浓度在从0.5×1018至3×1018cm-3的范围内，而上层的载流子浓度在从0.3×1019至2×1019cm-3的范围内。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第七LED，其是如同第五LED的二极管，其中下层的载流子浓度在从0.5×1018至3×1018cm-3的范围内，而上层的载流子浓度在从0.3×1019至2×1019cm-3的范围内。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第八LED，其是如同第一LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第九LED，其是如同第二LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第十LED，其是如同第三LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第十一LED，其是如同第四LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第十二LED，其是如同第五LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第十三LED，其是如同第六LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第十四LED，其是如同第七LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流抑制层，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第十五LED，其是如同第一LED的二极管，其还包括由GaInP制成的电流狭窄层(或电流收窄层)，其中心部分被去除，并形成在发光部分与电流扩散层之间。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供第一方法，用于制造具有AlGaInP型的发光部分的LED，该方法包括在发光部分的发光侧上形成由AlGaInAs制成的电流扩散层的步骤。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供用于制造LED的第二方法，其是与第一方法相同的制造二极管的方法，其中至少在该步骤的初始阶段中，电流扩散层以不大于1.2μm/h的生长速度形成。
为了实现本发明的上述目的，根据其另一方面，提供用于制造LED的第三方法，其是与第二方法相同的制造二极管的方法，其中电流扩散层以不大于1.2μm/h的生长速度形成，直至电流扩散层的厚度达到超过0.1μm。
附图说明
通过参照附图，结合本发明的优选实施例进行以下介绍，将使本发明的上述这些目的和其它目的及其特征变得更加明显易懂，附图中：
图1为显示根据本发明第一实施例的LED结构的示意图；
图2A为显示图1的LED的电流扩散层中包括的In的组份比与其中小丘数量之间关系的曲线图；
图2B为显示图1的LED的电流扩散层中包括的In的组份比与其LED亮度之间关系的曲线图；
图3A为显示图1的LED的电流扩散层的初始生长速度与小丘数量之间关系的曲线图；
图3B为显示图1的LED的电流扩散层的初始生长速度与其LED亮度之间关系的曲线图；
图4A为显示以低生长速度形成的电流扩散层的厚度与小丘数量之间关系的曲线图；
图4B为显示低速生长的电流扩散层的厚度与其LED亮度的关系的曲线图；
图5为显示根据本发明第二实施例的LED结构的示意结构图；
图6A为显示图5的LED，处于低浓度层的电流扩散层的载流子浓度与小丘数量之间关系的曲线图；
图6B为显示该低浓度层的载流子浓度与LED亮度值的关系的曲线图；
图7A为显示图5的LED，在高浓度下，电流扩散层的载流子浓度与小丘数量之间关系的曲线图；
图7B为显示图5的LED的电流扩散层的浓度与LED亮度之间关系的曲线图；
图8为显示根据本发明第三实施例的LED结构的示意图；
图9为显示根据本发明第四实施例的LED结构的示意图；
图10为显示根据第一传统实施例的LED结构的示意图；以及
图11为显示根据第二传统实施例的LED结构的示意图。
具体实施方式
第一实施例
发明人发现LED 100(见图10，已在上述“背景技术”一栏中描述)的小丘产生在p-AlGaInP盖层4与p-AlGaAs电流扩散层5之间的现象。此结果由在LED 100的p-GaAs帽层6和p-AlGaAs电流扩散层5通过蚀刻法完全去除时小丘完全消失的情况、以及在保留小面积的p-AlGaAs电流扩散层5时小丘从不消失的情况得出。类似地，发明人发现LED 200(见图11，已在上述“背景技术”一栏中描述)的小丘产生在p-GaInP帽层15与p-AlGaAs电流扩散层17之间。
另外，分析在生长的初始状态或阶段，LED 100的厚度达到0.1μm的p-AlGaAs电流扩散层5的化学成份，发现p-AlGaAs电流扩散层5包括约0.5％至1.0％的非有意加入其中的In。这种元素In易于从位于p-AlGaAs电流扩散层下的p-AlGaInAs盖层4扩散出去，而小丘易于随着作为核的元素In而产生。
基于这些事实，发明人提出一种具有含In(即，铟)的p-AlGaInAs电流扩散层的LED110(见图1)，其中LED 110具有AlGaInP型的光源部分(或发光部分)。LED110可以比传统的LED 100和200减少其晶片衬底上的小丘超过至少一位数字，由此实现使其光的亮度令人满意。
参照图1至9，以下，说明书将基于根据本发明第一至第四实施例中每一个的LED(110、120、210和220)进行详细介绍。
首先，参照图1至4B，说明根据第一实施例的LED 110。
图1为显示第一实施例的LED 110的截面图。附图中，LED 110与根据第一传统实施例的LED 100相同的部件始终由相同的附图标记表示。
LED 110通过以下步骤制造。第一步，使用MOCVD法，在n-GaAs衬底1上顺序生长n-GaAs缓冲层10(厚度0.5μm，Si掺杂：5×1017cm-3)、n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P盖层2(厚度1.0μm，Si掺杂：5×1017cm-3)、未掺杂(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5P有源层3(厚度0.6μm)、p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P盖层4(厚度0.7μm，Zn掺杂：5×1017cm-3)、p-AlGaInAs电流扩散层7(厚度6μm，Zn掺杂：3×1018cm-3)、以及p-GaAs帽层6。电流扩散层7中In对于全部III族(即，碱土金属族)的组份比设置为2％。
n-AlGaInP盖层2、有源层3和p-AlGaInP盖层4构成光源部分(或发光部分)50。PN结形成在有源层3上。由PN结处产生的电子-空穴复合现象辐射出明亮的光。
电流扩散层7以1μm/h的生长速度生长直至0.13μm的厚度，随后以2μm/h的生长速度生长层7直至完成电流扩散层7的形成。分别地，电极9形成在n-GaAs衬底1上，而电极12形成在p-GaAs帽层6上。电极12和p-GaAs帽层6的每一个都部分地通过蚀刻法去除，从而保留作为其焊垫的其中心区域(＝100μm)。
通过上述步骤制造的LED 110，其晶片表面上的小丘数约为4000(个/cm2)。即，LED 110的小丘数为根据第一传统实施例(见图10)的LED 100的十分之一。在其生长过程中，LED 110的厚度为0.1μm的电流扩散层7中包括的In的含量为2.1％。这样的In量几乎与预先设计的量(2.0％)相同，应注意，元素In从盖层4的扩散得到了有效的抑制和防止。
在向成型于圆柱形塑料封装(直径为5mm)中的LED 110施加20mA的电流时，LED 110以2.0cd发射亮光，其值为传统LED 100的两倍高。
图2A为曲线图，其显示出当In相对于所有属于III族(即，碱土金属族)的元素的含量(％)在从0％至20％的范围内变化时，包括在电流扩散层7中In的含量(％)与小丘数(个/cm2)之间的关系。另外，图2B为曲线图，其显示出当In的含量(％)在相同范围内变化时，包括在电流扩散层7中In的含量(％)与发光亮度(cd)之间的关系。为了识别能够自动用于自动引线焊接操作的电极，小丘的数量优选等于或小于5000(个/cm2)。由图2A和2B两图可以理解，满足限制小丘数量的需要和实现等于或大于对应于最大值2.0cd的90％的1.8cd的亮度的In的含量为1％至10％。
如图2A所示，当In的浓度比低于1％时，小丘的数量迅速增大。这是因为In从盖层4到p-AlGaInAs电流扩散层7的扩散没有完全阻挡。
另外，如图2B所示，当In的浓度比高于10％时，发射的光强下降。这是因为盖层4发生了晶体的晶格变形。
在电流扩散层7以0.8μm/h的生长速度生长至0.2μm的厚度的情况下，小丘数可以降低至3000(个/cm3)，而LED110的光强提高至2.1cd。这是因为生长速度的降低实现了晶体的精细化和光损失的下降。
图3A为曲线图，显示出直至层7的厚度达到0.2μm时电流扩散层7的生长速度(μm/h)与小丘数量(个/cm2)之间的关系。图3B为曲线图，显示出直至该层的厚度达到0.2μm时电流扩散层7的生长速度(μm/h)与LED 110的亮度之间的关系。如图3A和3B所示，当生长速度等于或小于1.2μm/h时，小丘数量等于或小于5000(个/cm2)，而其亮度等于或大于对应于2.0cd的90％的1.8cd。
图4A为曲线图，显示出当电流扩散层7的生长速度较低(即，0.8μm/h)时，电流扩散层7的厚度(μm)与小丘数量(个/cm2)之间的关系。图4B为曲线图，显示出当电流扩散层7的生长速度较低(即，0.8μm/h)时，电流扩散层7的厚度(μm)与LED110的亮度(cd)之间的关系。如图4A和4B所示，为了使小丘数量等于或小于5000(个/cm2)并为了使LED110的亮度等于或大于1.8cd，必须使电流扩散层7的厚度形成为大于1.0μm。这是因为在电流扩散层7的厚度等于或小于0.1μm的情况下，电流扩散层7的结晶不完全，即，因为随着层7的厚度由其初始结晶生长状态增大，电流扩散层7的结晶无法形成完全。
第二实施例
接着，将参照图5至7B说明根据第二实施例的LED 120。该LED与根据上述传统技术的LED 100相同的部件由相同的附图标记表示。
图5为示意结构图，示出LED 120的结构。首先，用MOCVD法，在n-GaAs衬底1上顺序生长n-GaAs缓冲层10(厚度0.5μm，Si掺杂：5×1017cm-3)、n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P盖层2(厚度1.0μm，Si掺杂：5×1017cm-3)、n-(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5P有源层3(厚度0.6μm，Si掺杂：5×1016cm-3)、p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P盖层4(厚度0.7μm，Zn掺杂：5×1017cm-3)、p-AlGaInAs电流扩散层7a(厚度0.5μm，Zn掺杂：2×1018cm-3)、p-AlGaInAs电流扩散层7b(厚度5.5μm，Zn掺杂：8×1018cm-3)、以及p-GaAs帽层6(厚度0.01μm，Zn掺杂：2×1018cm-3)。电流扩散层7a和7b中In对于所有属于III族的元素的组份比(或含量)设置为3％。
n-AlGaInP盖层2、有源层3和p-AlGaInP盖层4构成光源部分(或发光部分)50。PN结形成在有源层3上。由PN结处产生的电子-空穴复合现象辐射出明亮的光。
与上述LED 110类似，电流扩散层7a的生长速度设置为1μm/h直至层7a从其生长开始起达到0.13μm的厚度；随后，在电流扩散层7a的厚度达到0.13μm后，将层7a的生长速度设置为2μm/h，直至其厚度达到0.37μm；从其生长开始起，将电流扩散层7b的生长速度设置为2μm/h。
另外，分别地，电极9形成在n-GaAs衬底1上，而电极12形成在p-GaAs帽层6上。然后，电极12和p-GaAs帽层6中每一个的中心圆形部分(接近＝100μm)以外的区域都通过蚀刻法去除，用于形成焊垫。
通过上述步骤制造的LED 120的小丘数降低至3600(个/cm2)，其值小于第一实施例LED 110 10％。
在向成型于圆柱形塑料封装(直径为5mm)中的LED 120施加20mA的电流时，LED 120以2.2cd发射亮光，其值为根据第一传统实施例的LED 100的2.2倍高。
电流扩散层7a下部的载流子浓度设置得低于电流扩散层7b上部的，这是LED 120的改善(即，减少小丘数量和提高LED 120亮度)的原因。
图6A为曲线图，其显示出在电流扩散层7b的载流子浓度固定为8×1018cm-3的情况下，位于电流扩散层7b下、作为低浓度层的电流扩散层7a的载流子浓度与小丘数量(个/cm2)之间的关系。图6B为曲线图，其显示出在电流扩散层7b的载流子浓度固定为8×1018cm-3的情况下，位于电流扩散层7b下、作为低浓度层的电流扩散层7a的载流子浓度与LED 120的亮度之间的关系。如图6A和6B所示，注意到，在下部电流扩散层7a的载流子浓度在从0.5×1018cm-3至3×1018cm-3范围内的情况下，小丘数量等于或小于5000(个/cm2)，且LED 120的亮度等于或大于预定的1.8cd。
在LED 120由于其电路的阻抗而受热时，LED 120的亮度趋于减小。电流扩散层7a下部的载流子浓度的下限设置为阈值，该阈值可以产生由于其电路阻抗而导致其受热，还可以将LED 120的亮度值降低至等于或小于1.8cd的值，若该值进一步下降。另外，电流扩散层7a下部的载流子浓度的上限的值设置为阈值，该阈值可以破坏电流扩散层7a的结晶，还可以由于In从p-AlGaInP盖层4扩散出来而使小丘数量超过5000(个/cm2)，若电流扩散层7a下部的载流子浓度进一步增加。
图7A为曲线图，其显示出在电流扩散层7a的载流子浓度固定为2×1018cm-3的情况下，位于电流扩散层7a上、作为高浓度层的电流扩散层7b的载流子浓度与小丘数量之间的关系。图7B为曲线图，其显示出在电流扩散层7a的载流子浓度固定为2×1018cm-3的情况下，位于电流扩散层7a上、作为高浓度层的电流扩散层7b的载流子浓度与LED 120的亮度之间的关系。如图7A和7B所示，当电流扩散层7b的载流子浓度在从0.3×1019cm-3至2×1019cm-3范围内时，小丘数量可以等于或小于5000(个/cm2)，且LED 120的亮度等于或大于预定值1.8cd。
在电流扩散性变差时，LED 120的亮度趋于减小，由此将电流扩散层7b的载流子浓度的下限的值设置为阈值，该阈值可以将发射光强保持为等于或小于1.8cd的值，若电流扩散层7b的载流子浓度进一步下降。另外，当载流子浓度增加得过大时，小丘数量趋于增加，由此将电流扩散层7b的载流子浓度的上限设置为阈值，该阈值可以将产生于电流扩散层7b本身上部内的小丘数量保持为小于5000(个/cm2)，若电流扩散层7a上部的载流子浓度进一步增大。
第三实施例
接着，图8为显示第三实施例的LED 210的截面图。注意，附图中，与传统实施例之一的LED 200(见图11)相同的部分始终由相同的附图标记表示。
LED 210通过以下步骤制造。首先，用MOCVD法，在n-GaAs衬底11上顺序生长n-GaAs缓冲层10(厚度0.5μm，Si掺杂：5×1017cm-3)、n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P盖层12(厚度1.0μm，Si掺杂：5×1017cm-3)、未掺杂(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5P有源层13(厚度0.6μm)、p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P盖层14(厚度0.7μm，Zn掺杂：5×1017cm-3)、p-GaInP帽层15(厚度0.05μm，Zn掺杂：1×1018cm-3)、以及n-GaInP电流抑制层19。通过蚀刻法去除电流扩散层19中心圆形部分以外的区域后，在p-GaInP帽层15上形成p-AlGaInAs电流扩散层20(厚度6μm，Zn掺杂：3×1018cm-3)和p-GaAs帽层18(厚度0.01μm，Zn掺杂：2×1018cm-3)。电流扩散层20中In对于全部III族元素的组份比设置为5％。
n-AlGaInP盖层12、有源层13、p-AlGaInP盖层14和p-GaInP帽层15构成光源部分(或发光部分)60。
另外，在衬底11的全部表面上形成电极21，并在作为生长层的p-GaAs帽层18上形成电极22。p-GaAs帽层18和电极22的中心圆形部分(＝100)以外的区域都通过蚀刻法去除。电极22的中心圆形部分用作焊垫。
与电流抑制层16由n-AlGaInP制成的第二传统实施例的LED 200相比，根据此第三实施例的LED 210，电流抑制层19由n-GaInP制成。在通过再生长法形成p-AlGaInAs电流扩散层20的情况下，层20的表面易于氧化，使得电流扩散层20的结晶变得不完全，并且小丘数增加(超过10000(个/cm2))，这既是为什么n-AlGaInP电流扩散层包括Al的原因。
LED 210的结构可以将晶片表面上的小丘数量减少为4000(个/cm2)，这一数量等于第二传统实施例LED 200小丘数量的10％。另外，在层20的厚度达到0.1μm时，首先产生的层20所包括的In的组份比为5.2％，接近于预定值。由此可见，可理解，In从盖层14的扩散得到有效抑制。在向通过圆柱形塑料封装(直径为5mm)成型的LED 210施加20mA的电流时，LED210以3.6cd发射光亮，其值约为第二传统实施例LED 200的2倍高。
第四实施例
图9为显示第四实施例的LED 220的截面图。LED 220通过以下步骤制造。首先，用MOCVD法，在n-GaAs衬底11上顺序生长n-GaAs缓冲层10(厚度0.5μm，Si掺杂：5×1017cm-3)、n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P盖层12(厚度1.0μm，Si掺杂：5×1017cm-3)、未掺杂(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5P有源层13(厚度0.6μm)、p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P盖层14(厚度0.7μm，Zn掺杂：5×1017cm-3)、p-GaInP帽层15(厚度0.05μm，Zn掺杂：1×1018cm-3)、以及n-GaInP电流狭窄层21a。通过蚀刻法去除电流狭窄层21a中心圆形部分后，在p-GaInP帽层15和电流狭窄层21a上顺序生长p-AlGaInAs电流扩散层20(厚度6μm，Zn掺杂：3×1018cm-3)和p-GaAs帽层18(厚度0.01μm，Zn掺杂：2×1018cm-3)。电流扩散层20中In对于全部III族元素的组份比设置为8％。
n-AlGaInP盖层12、有源层13、p-AlGaInP盖层14和p-GaInP帽层15构成光源部分(或发光部分)60。
另外，在衬底11的全部表面上形成电极21，并在作为生长层的p-GaAs帽层18上形成电极22。电极22和p-GaAs帽层18的中心圆形部分通过蚀刻法去除，电极22和层18的开放圆形部分的直径和圆心设置得与电流狭窄层21a的开放圆形部分相同。LED 220晶片表面上的小丘数量为4000(个/cm2)，其数量等于第三实施例LED 210d的小丘数量。
在向通过圆柱形塑料封装(直径为5mm)成型的LED 220施加20mA的电流时，LED 220以5.4cd发射亮光，其值为第二传统实施例LED 200的3倍高。
根据第一至第四实施例的LED 110、120、210、220中每一个都具有含In的p-AlGaInAs电流扩散层，使得In从p-AlGaInAs盖层向外的扩散得到有效抑制，由此可以将小丘数量设置为根据传统实施例的LED 200的小丘数量的十分之一，并且LED 110、120、210、220中每一个的亮度可以设置得比根据传统实施例的LED 200高两倍或更高。
尽管已经参照附图、结合其优选实施例完整介绍了本发明，应注意，各种其它的改动和调整对于本领域技术人员是显而易见的。在不脱离所附权利要求的基础上，这些改动和调整应包括在如上面说明书和所附权利要求所介绍的本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种发光二极管(110、120、210、220)，包括：
AlGaInP型的发光部分(50、60)；以及
包括In的电流扩散层(7、7a、7b、20)，其在发光部分的发光一侧上，
其中电流扩散层包括AlGaInAs。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其中包括在电流扩散层中的In对于所有属于III族的元素的组份比为1-10％。
3.如权利要求1所述的发光二极管，其中电流扩散层通过双层结构构造，该双层结构包括下层(7a)和上层(7b)，并且该下层的载流子浓度小于该上层的载流子浓度。
4.如权利要求2所述的发光二极管，其中电流扩散层通过双层结构构造，该双层结构包括下层(7a)和上层(7b)，并且该下层的载流子浓度小于该上层的载流子浓度。
5.如权利要求3所述的发光二极管，其中该下层的载流子浓度在从0.5×1018至3×1018cm-3的范围内，而该上层的载流子浓度在从0.3×1019至2×1019cm-3的范围内。
6.如权利要求4所述的发光二极管，其中该下层的载流子浓度在从0.5×1018至3×1018cm-3的范围内，而该上层的载流子浓度在从0.3×1019至2×1019cm-3的范围内。
7.如权利要求1所述的发光二极管，还包括：
由GaInP制成的电流抑制层(19)，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
8.如权利要求2所述的发光二极管，还包括：
由GaInP制成的电流抑制层(19)，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
9.如权利要求3所述的发光二极管，还包括：
由GaInP制成的电流抑制层(19)，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
10.如权利要求4所述的发光二极管，还包括：
由GaInP制成的电流抑制层(19)，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
11.如权利要求5所述的发光二极管，还包括：
由GaInP制成的电流抑制层(19)，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
12.如权利要求6所述的发光二极管，还包括：
由GaInP制成的电流抑制层(19)，其中电流抑制层呈圆形地形成在发光部分与电流扩散层之间的中心部分中。
13.如权利要求1所述的发光二极管，还包括：
由GaInP制成的电流狭窄层(21a)，其中去除电流狭窄层的中心部分，并且电流狭窄层形成于发光部分与电流扩散层之间。
14.一种制造发光二极管的方法，该发光二极管具有AlGaInP型的发光部分(50、60)，该方法包括在发光部分的发光侧上形成由AlGaInAs制成的电流扩散层(7、7a、7b、20)的步骤。
15.如权利要求14所述的方法，其中至少在该步骤的初始阶段中，电流扩散层以不大于1.2μm/h的生长速度形成。
16.如权利要求15所述的方法，其中电流扩散层以不大于1.2μm/h的生长速度形成，直至电流扩散层的厚度达到超过0.1μm。
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