CN102598318B - 发光二极管、发光二极管灯和照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有红色光以及红外光的发光波长、单色性优异、并且为高输出功率和高效率、耐湿性优异的发光二极管。本发明的发光二极管，其特征在于，具备：发光部、形成于所述发光部上的电流扩散层、和与所述电流扩散层接合的功能性基板，所述发光部具有：具有组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层的叠层结构并发出红外光的活性层、夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层，所述第1和第2覆盖层由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示。

Description

发光二极管、发光二极管灯和照明装置
技术领域
本发明涉及发光二极管、发光二极管灯以及照明装置，特别是涉及高输出功率的红色和红外发光二极管以及使用了它的发光二极管灯和照明装置。
本申请基于在2009年9月15日在日本申请的专利申请2009-213226号、在2010年1月28日在日本申请的专利申请2010-16877号、在2010年1月28日在日本申请的专利申请2010-16878号、在2010年8月10日在日本申请的专利申请2010-179472号、在2010年8月10日在日本申请的专利申请2010-179473号以及在2010年8月10日在日本申请的专利申请2010-179474号要求优先权，将这些申请的内容援引到本申请中。
背景技术
红色和红外发光二极管（英文简称：LED）被广泛应用于通信、各种传感器用光源、夜间照明等。
例如，峰波长为660～720nm的光，是人能够识别的红色光源，被用于室外显示器、由于是输出功率高的波段而希望通过目视识别传感器的存在的安全关系的传感器、条形码阅读器的光源以及医疗用血氧计的光源等的广泛的用途中。另外，峰波长为760～850nm的光，是发光输出功率高的波段，因此是最适合于各种传感器的光源、监视相机、摄像机等的红外线照明的波段。特别是该波段的AlGaAs活性层，能够高速响应，因此适合于光通信和高速光电耦合器。另一方面，利用发光波长的特征，也开始应用于静脉识别系统和医疗领域等的光源。
另外，近年来研究了利用人造光源的植物培养。特别是采用了由单色性优异、节能、长寿命、可小型化的发光二极管进行的照明的栽培方法受到关注。可知对于光合作用的促进，波长为660～670nm附近的光，反应效率高，是优选的光源，进而从最近的研究结果来看，作为适合于植物培养的形状控制的发光波长之一，峰波长为730nm的红外光的效果得到确认。
在上述用途中，为了提高各设备的性能，希望得到LED的高输出功率。
例如，在以往的红外发光二极管中，在GaAs基板上包含使用了液相外延法的AlGaAs多层膜的LED被实用化，进行了各种各样的高输出功率化的研究。例如，采用液相法较厚地生长对于发光波长透明的AlGaAs外延层，除去作为基板使用的不透明的GaAs基板的结构（所谓的透明基板型），在现状下是最高输出功率和高效率的红外发光二极管（专利文献1～5）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1特开平7-30150号公报
专利文献2特开2001-274454号公报
专利文献3特开平6-268250号公报
专利文献4特开平6-13650号公报
专利文献5特开平8-293622号公报
发明内容
作为红外照明的光源，从进一步的性能提高、节能、成本方面出发，希望开发发光效率高的LED。此外，不仅室内，室外和半室外等使用环境扩大，耐湿性是重要的可靠性项目之一。为了近年受到关注的植物培养用LED照明的实用化，更强烈希望使用电力的减少、耐湿性的提高、高输出功率化。在植物培养的场合，由于在撒水、水耕栽培等高湿环境下使用，因此耐湿性是特别重要的特性之一。
本发明是鉴于上述情况完成的，其目的是提供高输出功率和高效率、耐湿性优异的红色和红外发光二极管。
本发明者为了解决上述课题而反复刻苦研究的结果发现：以往，在使用AlGaAs系活性层的红外发光二极管中，尚没有将包含该活性层的化合物半导体层贴附（接合）于透明基板的类型，但通过形成为作为AlGaAs系的多重量子阱结构贴附（接合）于透明基板的类型，与以往的红外发光二极管相比，显示出高输出功率。此外，本发明者发现：在AlGaAs系的多重量子阱结构中使用的红色和红外发光二极管中，通过在夹着该多重量子阱结构的覆盖层中使用带隙大、并且结晶性好的4元的AlGaInP系，与在覆盖层中使用AlGaAs系的场合相比，显示出高输出功率。此外，也能够使Al的浓度降低，难以引起腐蚀，耐湿性也提高。
本发明者对于该见解进一步进行研究的结果，完成了显示以下的构成的本发明。
本发明提供以下的手段。
（1）一种发光二极管，其特征在于，具备：
发光部，该发光部具有活性层、夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层，所述活性层是交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层；
形成于上述发光部上的电流扩散层；和
与上述电流扩散层接合的功能性基板，
上述第1和第2覆盖层由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示。
（2）一种发光二极管，其特征在于，具备：
发光部，该发光部具有活性层、夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层，所述活性层是交替地层叠了为组成式（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层；
形成于上述发光部上的电流扩散层；和
与上述电流扩散层接合的功能性基板，
上述第1和第2覆盖层由组成式（AlX2Ga1-X2）Y1In1-Y1P（0≤X2≤1，0＜Y1≤1）表示。
（3）根据前项（1）或者（2）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板相对于发光波长是透明的。
（4）根据前项（1）至（3）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板由GaP、蓝宝石或者SiC构成。
（5）一种发光二极管，其特征在于，具备：
发光部，该发光部具有活性层、夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层，所述活性层是交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层；
形成于上述发光部上的电流扩散层；和
包含与上述发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层，并与上述电流扩散层接合的功能性基板，
上述第1和第2覆盖层由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示。
（6）一种发光二极管，其特征在于，具备：
发光部，该发光部具有活性层、夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层，所述活性层是交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层；
形成于上述发光部上的电流扩散层；和
包含与上述发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层，并与上述电流扩散层接合的功能性基板，
上述第1和第2覆盖层由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示。
（7）根据前项（5）或者（6）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板包含由硅或者锗构成的层。
（8）根据前项（5）或者（6）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板包含金属基板。
（9）根据前项（8）所述的发光二极管，其特征在于，上述金属基板包含多个金属层。
（10）根据前项（1）至（9）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述电流扩散层由GaP构成。
（11）根据前项（1）至（10）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述电流扩散层的厚度为0.5～20μm的范围。
（12）根据前项（1）至（11）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板的侧面，在接近上述发光部的一侧，具有相对于主要的光取出面大致垂直的垂直面，在远离上述发光部的一侧，具有相对于上述主要的光取出面向内侧倾斜的倾斜面。
（13）根据前项（1）至（12）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述倾斜面包含粗糙的面。
（14）根据前项（1）至（13）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，在发光二极管的上述主要的光取出面侧设置有第1电极和第2电极。
（15）根据前项（14）所述的发光二极管，其特征在于，上述第1电极和上述第2电极为欧姆电极。
（16）根据前项（14）或者（15）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，在上述功能性基板的、上述主要的光取出面侧的相反侧的面上还具有第3电极。
（17）一种发光二极管灯，其特征在于，具备前项（1）至（16）的任一项所述的发光二极管。
（18）一种发光二极管灯，其特征在于，具备前项（16）所述的发光二极管，上述第1电极或第2电极、与上述第3电极大致相同电位地连接。
（19）一种照明装置，搭载有多个前项（1）至（16）的任一项所述的发光二极管。
再者，在本发明中，所谓「功能性基板」，是指：在生长基板上生长化合物半导体层后，除去该生长基板，介由电流扩散层与化合物半导体层接合，并支持化合物半导体层的基板，但是在为在电流扩散层上形成规定的层后，在该规定的层上接合规定的基板的结构的场合，包括该规定的层在内称为「功能性基板」。
本发明的发光二极管，通过形成为下述结构，与以往的红外发光二极管相比显示出高输出功率，所述结构具备：具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层活性层、夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层的发光部；形成于发光部上的电流扩散层；和与电流扩散层接合的功能性基板，第1和第2覆盖层由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示。特别是，通过使功能性基板为相对于发光波长为透明的结构，不吸收来自发光部的发光而显示出高输出功率和高效率。另外，由于活性层是具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层的多重阱结构的结构，因此单色性优异。另外，覆盖层是由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示的构成，不含有容易造成缺陷的As，因此成为结晶性高、有助于高输出的构成。另外，由于覆盖层是由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示的构成，因此与由3元系构成的以往的红外发光二极管相比，Al浓度低，耐湿性提高。另外，由于活性层是具有组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和势垒层的叠层结构的构成，因此适合于利用MOCVD法进行量产。
本发明的发光二极管，通过采用下述结构，即，具备：具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层、夹着活性层的第1覆盖层和第2覆盖层的发光部；形成于发光部上的电流扩散层；和与电流扩散层接合的功能性基板，第1和第2覆盖层由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示，除了上述的效果以外，势垒层为组成式为（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的构成，不含有容易造成缺陷的As，因此结晶性高，有助于高输出。
本发明的发光二极管，通过将功能性基板设为由GaP、蓝宝石、SiC、硅、或者锗等构成的结构，为难以腐蚀的材质，因此耐湿性提高。
另外，本发明的发光二极管，通过将功能性基板和电流扩散层都设为由GaP构成的结构，其接合变得容易，并且接合强度变大。
本发明的发光二极管灯，具有：可具有红色光以及红外光的发光波长，单色性优异，并且为高输出功率和高效率，耐湿性优异的上述发光二极管，因此在采用了例如730nm的发光波长的场合，适合于植物培养用的光源。
附图说明
图1是使用了作为本发明的一实施方式的发光二极管的发光二极管灯的平面图。
图2是使用了作为本发明的一实施方式的发光二极管的发光二极管灯的、沿图1中所示的A-A’线的截面模式图。
图3是作为本发明的一实施方式的发光二极管的平面图。
图4是作为本发明的一实施方式的发光二极管的、沿图3中所示的B-B’线的截面模式图。
图5是用于说明构成作为本发明的一实施方式的发光二极管的发光层的图。
图6是用于作为本发明的一实施方式的发光二极管的外延晶片的截面模式图。
图7是用于作为本发明的一实施方式的发光二极管的接合晶片的截面模式图。
图8（a）是作为本发明的另外的实施方式的发光二极管的平面图，（b）是沿（a）中所示的C-C’线的截面模式图。
图9是作为本发明的另外的实施方式的发光二极管的截面模式图。
具体实施方式
以下对于作为应用了本发明的一实施方式的发光二极管，与使用了它的发光二极管灯一起，使用附图进行详细说明。再者，在以下的说明中使用的附图，为了容易明白特征，为方便起见有时放大地表示成为特征的部分，各构成要素的尺寸比率等未必与实际相同。
＜发光二极管灯＞
图1和图2是用于说明使用了作为应用了本发明的一实施方式的发光二极管的发光二极管灯的图，图1是平面图，图2是沿图1中所示的A-A’线的截面图。
如图1和图2所示，使用了本实施方式的发光二极管1的发光二极管灯41，在装配基板42的表面安装有1个以上的发光二极管1。更具体地讲，在装配基板42的表面设置有n电极端子43和p电极端子44。另外，作为发光二极管1的第1电极的n型欧姆电极4和装配基板42的n电极端子43采用金线45连接（线接合）。另一方面，作为发光二极管1的第2电极的p型欧姆电极5和装配基板42的p电极端子44采用金线46连接。此外，如图2所示，在发光二极管1的与设置有n型以及p型欧姆电极4、5的面相反侧的面上，设置有第3电极6，通过该第3电极6，发光二极管1被连接于n电极端子43上，被固定于装配基板42。在此，n型欧姆电极4和第3电极6，通过n极电极端子43以成为等电位或者大致等电位的方式电连接。通过第3电极，相对于过大的逆电压，在活性层中不流通过电流，可在第3电极和p型电极间流通电流，可防止活性层的破损。也可以在第3电极和基板界面侧附加反射结构来进行高输出。另外，也可以通过在第3电极的表面侧附加共晶金属、钎料等来利用共晶管芯连接等的更简便的组装技术。另外，装配基板42的安装有发光二极管1的表面，采用硅树脂、环氧树脂等的一般的封装树脂47封装。
＜发光二极管（第1实施方式）＞
图3和图4是用于说明应用了本发明的第1实施方式涉及的发光二极管的图，图3是平面图，图4是沿图3中所示的B-B’线的截面图。另外，图5是叠层结构的截面图。
第1实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层17和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层18的量子阱结构的活性层11、夹着活性层11的第1覆盖层9和第2覆盖层13的发光部7；形成于发光部7上的电流扩散层8；和与电流扩散层8接合的功能性基板3，第1和第2覆盖层由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示。
再者，所谓本实施方式中的主要的光取出面，是在化合物半导体层2上的贴附了功能性基板3的面的相反侧的面。
化合物半导体层（也称为外延生长层）2，如图4所示，具有依次层叠有pn结型的发光部7和电流扩散层8的结构。在该化合物半导体层2的结构中，可以适时施加公知的功能层。例如，可以设置用于降低欧姆（Ohmic）电极的接触电阻的接触层、用于使元件驱动电流在整个发光部平面性地扩散的电流扩散层、相反地用于限制元件驱动电流流通的区域的电流阻止层和电流狭窄层等公知的层结构。再者，化合物半导体层2，优选是在GaAs基板上外延生长而形成的。
发光部7，如图4所示，是在电流扩散层8上，至少依次层叠p型的下部覆盖层（第1覆盖层）9、下部引导层10、发光层（活性层）11、上部引导层12、n型的上部覆盖层（第2覆盖层）13而构成的。即，发光部7，为了将造成辐射再结合的载流子（carrier）以及发光“闭入”发光层11，在得到高强度的发光方面优选：形成为包含在发光层11的下侧以及上侧对峙地配置的下部覆盖层9、下部引导（guide）层10、以及上部引导层12、上部覆盖层13的所谓的双异质（英文简称：DH）结构。
活性层11，如图5所示，为了控制发光二极管（LED）的发光波长而构成量子阱结构。即，活性层11，为在两端具有势垒层（也称为垒层）18的、阱层17与势垒层18的多层结构（叠层结构）。
活性层11的层厚，优选为0.02～2μm的范围。另外，活性层11的传导类型并不特别地限定，非掺杂、p型以及n型的任一种都可以选择。为了提高发光效率，优选为结晶性良好的非掺杂或者低于3×1017cm-3的载流子浓度。
阱层17，优选具有（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤0.36）的组成。上述X1可以进行调整以使得成为最佳的发光波长。
表1示出在阱层17的层厚为17nm时Al组成X1和发光峰波长的关系。可知Al组成X1越低，则发光峰波长越长。另外，从该变化的倾向可以推定与表中未记载的发光峰波长对应的Al组成。
表1
峰波长（nm） Al组成（x）
660 0.33
680 0.28
700 0.24
720 0.20
730 0.18
760 0.13
800 0.07
830 0.03
850 0.00
阱层17的层厚优选为3～30nm的范围。更优选为5～20nm的范围。
表2示出在阱层17的Al组成X1＝0.18时阱层17的层厚与例如720nm～760nm的发光峰波长的关系。当层厚变薄时，由于量子效应，波长变短。在层厚较厚的场合，发光峰波长根据组成而一定。另外，从该变化的倾向可以推定与表中未记载的发光峰波长对应的层厚。
表2
峰波长（nm） 层厚（nm）
720 8
725 10
730 17
750 22
755 25
760 30
基于以上的发光峰波长与阱层17的Al组成X1以及层厚的关系，可以确定阱层17的Al组成X1和层厚，以使得可得到例如720nm～760nm的范围内的所希望的发光峰波长。
势垒层18，具有（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的组成。上述X2，为了提高发光效率，优选为带隙比阱层17大的组成，从结晶性的观点考虑，优选Al浓度低，因此更优选为0.1～0.3的范围。最佳的X2的组成，通过与阱层的组成的关系来确定。
势垒层18的层厚，优选为与阱层17的层厚相等或者更厚。由此，可以提高阱层17的发光效率。
在阱层17与势垒层18的多层结构中，将阱层17和势垒层18交替地层叠的对数并不特别限定，但优选为2对以上40对以下。即，优选：在发光层11中含有2～40层的阱层17。在此，作为使发光层11的发光效率适宜的范围，优选阱层17为5层以上。另一方面，阱层17以及势垒层18，由于载流子浓度低，因此当形成为很多的对时，正向电压（VF）会增大。因此，优选为40对以下，更优选为20对以下。
下部引导层10以及上部引导层12，如图4所示，分别设置于发光层11的下表面以及上表面。具体地讲，在发光层11的下表面设有下部引导层10，在发光层11的上表面设有上部引导层12。
下部引导层10以及上部引导层12，具有（AlXGa1-X）As（0≤X≤1）的组成。上述X，优选为带隙与势垒层15相等或者比其大的组成，更优选为0.2～0.4的范围。从结晶性的观点出发，最佳的X的组成通过与阱层的组成的关系来确定。
表3示出使在阱层17的层厚为17nm时的发光峰波长的发光输出功率为最大的势垒层18和引导层的Al组成X1。势垒层以及引导层，优选为带隙比阱层大的组成，为了提高结晶性、提高发光输出功率，通过与阱层的组成的关系来确定最佳的组成。
表3
峰波长（nm） 阱（x） 势垒（x） 引导（x）
680 0.28 0.45 0.6
700 0.24 0.40 0.6
730 0.18 0.30 0.4
760 0.13 0.30 0.4
800 0.07 0.20 0.3
830 0.03 0.20 0.3
850 0.00 0.20 0.3
下部引导层10和上部引导层12，是为了分别降低下部覆盖层9以及上部覆盖层13和发光层11的缺陷的传播而设置的。即，下部引导层10、上部引导层12以及发光层11的V族构成元素是砷（As），本发明中，下部覆盖层9以及上部覆盖层13的V族构成元素设为磷（P），因此在界面容易产生缺陷。缺陷向发光层11的传播成为发光二极管的性能降低的原因。因此，下部引导层10以及上部引导层12的层厚优选为10nm以上，更优选为20nm～100nm。
下部引导层10以及上部引导层12的传导类型并不特别地限定，非掺杂、p型以及n型的任一种都可以选择。为了提高发光效率，优选设为结晶性良好的非掺杂或者低于3×1017cm-3的载流子浓度。
下部覆盖层9以及上部覆盖层13，如图4所示，分别设置于下部引导层10的下表面以及上部引导层12上表面。
作为下部覆盖层9以及上部覆盖层13的材质，使用（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）的半导体材料，优选带隙比势垒层15大的材质，更优选带隙比下部引导层10以及上部引导层12大的材质。作为上述材质，优选具有（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）的X3为0.3～0.7的组成。另外，Y1优选为0.4～0.6。
下部覆盖层9和上部覆盖层13，以极性不同的方式构成。另外，下部覆盖层9以及上部覆盖层13的载流子浓度以及厚度，可以采用公知的合适的范围，优选将条件最佳化以使得发光层11的发光效率提高。另外，通过控制下部覆盖层9以及上部覆盖层13的组成，可以降低化合物半导体层2的翘曲。
具体地讲，作为下部覆盖层9，优选使用由例如掺杂了Mg的p型的（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0.3≤X3≤0.7，0.4≤Y1≤0.6）构成的半导体材料。另外，载流子浓度优选为2×1017～2×1018cm-3的范围，层厚优选为0.1～1μm的范围。
另一方面，作为上部覆盖层13，优选使用由例如掺杂了Si的n型的（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0.3≤X3≤0.7，0.4≤Y1≤0.6）构成的半导体材料。另外，载流子浓度优选为1×1017～1×1018cm-3的范围，层厚优选为0.1～1μm的范围。再者，下部覆盖层9以及上部覆盖层13的极性，可以考虑化合物半导体层2的元件结构来选择。
另外，在发光部7的构成层的上方，可以设置用于降低欧姆（Ohmic）电极的接触电阻的接触层、用于使元件驱动电流在整个发光部平面性地扩散的电流扩散层、相反地用于限制元件驱动电流流通的区域的电流阻止层和电流狭窄层等公知的层结构。
电流扩散层8，如图4所示，设置于发光部7的下方。该电流扩散层8，是为了在GaAs基板上使化合物半导体层2外延生长时，缓和因活性层11而产生的应变而设置的。
另外，电流扩散层8，可以应用对于来自发光部7（活性层11）的发光波长为透明的材料即GaP。在电流扩散层8中应用GaP的场合，通过使功能性基板3为GaP基板，可以使接合容易，得到高的接合强度。
另外，电流扩散层8的厚度优选为0.5～20μm的范围。原因是当为0.5μm以下时，电流扩散不充分，当为20μm以上时，用于结晶生长到该厚度的成本增大。
功能性基板3，接合于化合物半导体层2的与主要的光取出面相反侧的面。即，功能性基板3，如图4所示，与构成化合物半导体层2的电流扩散层8侧接合。该功能性基板3，由具有足以机械性地支持发光部7的强度，并且，能够使从发光部7射出的发光透过，相对于来自活性层11的发光波长在光学上透明的材料构成。另外，优选耐湿性优异的化学性稳定的材质。例如，为不含有容易腐蚀的Al等的材质。
优选功能性基板3是耐湿性优异的基板，进而优选由热传导良好的GaP或者SiC、机械强度强的蓝宝石构成。
另外，功能性基板3，为了以机械上足够的强度支持发光部7，优选为例如约50μm以上的厚度。另外，为了在向化合物半导体层2接合后容易实施对功能性基板3的机械加工，优选为不超过约300μm的厚度的功能性基。即，功能性基板3，最佳的是具有约50μm以上、约300μm以下的厚度的透明度、从成本方面看由n型GaP基板构成。
另外，如图4所示，功能性基板3的侧面，在接近化合物半导体层2的一侧，为相对于主要的光取出面大致垂直的垂直面3a，在远离化合物半导体层2的一侧，为相对于主要的光取出面向内侧倾斜的倾斜面3b。由此，能够将从发光层10向功能性基板3侧放出的光效率好地取出到外部。另外，从发光层10向功能性基板3侧放出的光之中，一部分可以在垂直面3a被反射，并在倾斜面3b取出。另一方面，在倾斜面3b被反射的光，可以在垂直面3a取出。这样，通过垂直面3a和倾斜面3b的协同效果，可以提高光的取出效率。
另外，在本实施方式中，如图4所示，优选将倾斜面3b和与发光面平行的面构成的角度α设为55度～80度的范围内。通过设为这样的范围，可以将在功能性基板3的底部被反射的光效率好地取出到外部。
另外，优选将垂直面3a的宽度（厚度方向）设为30μm～100μm的范围内。通过使垂直面3a的宽度在上述范围内，可以使在功能性基板3的底部被反射的光在垂直面3a效率好地返回到发光面，而且，能够从主要的光取出面放出。因此，能够提高发光二极管1的发光效率。
另外，功能性基板3的倾斜面3b，优选被粗糙化。通过倾斜面3b被粗糙化，可得到提高在该倾斜面3b的光取出效率的效果。即，通过将倾斜面3b粗糙化，可以抑制在倾斜面3b的全反射，提高光取出效率。
化合物半导体层2和功能性基板3的接合界面，有时成为高电阻层。即，在化合物半导体层2和功能性基板3之间，有时设有省略图示的高电阻层。该高电阻层，显示比功能性基板3高的电阻值，在设有高电阻层的场合，具有下述功能：降低从化合物半导体层2的电流扩散层8侧向功能性基板3侧的反方向的电流。另外，构成了对于从功能性基板3侧向电流扩散层8侧无意地施加的反方向的电压，发挥耐电压性的接合结构，但优选构成为：其击穿电压为比pn结型的发光部7的反方向电压低的值。
n型欧姆电极4以及p型欧姆电极5，是设置于发光二极管1的主要的光取出面的低电阻的欧姆接触电极。在此，n型欧姆电极4设置于上部覆盖层11的上方，例如，可以使用包含AuGe、Ni合金/Au的合金。另一方面，p型欧姆电极5，如图4所示，在露出的电流扩散层8的表面，可以使用包含AuBe/Au、或者AuZn/Au的合金。
在此，在本实施方式的发光二极管1中，优选将作为第2电极的p型欧姆电极5形成于电流扩散层8上。通过设为这样的构成，可得到降低工作电压的效果。另外，通过将p型欧姆电极5形成于由p型GaP构成的电流扩散层8上，可得到良好的欧姆接触，因此能够降低工作电压。
再者，在本实施方式中，优选将第1电极的极性设为n型、将第2电极的极性设为p型。通过为这样的构成，可实现发光二极管1的高辉度化。另一方面，若将第1电极设为p型，则电流扩散变差，招致辉度的降低。与此相对，通过将第1电极设为n型，电流扩散变好，可实现发光二极管1的高辉度化。
在本实施方式的发光二极管1中，如图3所示，n型欧姆电极4和p型欧姆电极5，优选以成为对角的位置的方式配置。另外，最优选设为将p型欧姆电极5的周围用化合物半导体层2包围的构成。通过设为这样的构成，可得到降低工作电压的效果。另外，通过将p型欧姆电极5的四方用n型欧姆电极4包围，电流容易向四方流动，其结果工作电压降低。
另外，在本实施方式的发光二极管1中，如图3所示，优选将n型欧姆电极4设为蜂窝、格子形状等网络状。通过设为这样的构成，可得到提高可靠性的效果。另外，通过设为格子状，可向发光层10均匀地注入电流，其结果，可得到提高可靠性的效果。再者，在本实施方式的发光二极管1中，优选由焊盘（pad）形状的电极（焊盘电极）和宽度10μm以下的线状的电极（线状电极）构成n型欧姆电极4。通过设为这样的构成，可谋求高辉度化。进而，通过使线状电极的宽度狭窄，可以提高光取出面的开口面积，可以实现高辉度化。
＜发光二极管的制造方法＞
接着，对于本实施方式的发光二极管1的制造方法进行说明。图6是用于本实施方式的发光二极管1中的外延晶片的截面图。另外，图7是用于本实施方式的发光二极管1中的接合晶片的截面图。
（化合物半导体层的形成工序）
首先，如图6所示，制作化合物半导体层2。化合物半导体层2，是在GaAs基板14上依次层叠有由GaAs构成的缓冲层15、为了用于选择蚀刻而设置的蚀刻停止层（省略图示）、由掺杂了Si的n型的AlGaAs构成的接触层16、n型的上部覆盖层13、上部引导层12、发光层11、下部引导层10、p型的下部覆盖层9、由掺杂了Mg的p型GaP构成的电流扩散层8而制作。
GaAs基板14，可以使用由公知的制法制作的市售品的单晶基板。GaAs基板14的进行外延生长的表面，优选为平滑。GaAs基板14的表面的面取向，从品质的稳定性方面考虑，优选：容易外延生长、并被量产的（100）面以及从（100）在±20°以内偏移（倾斜）的基板。进而，GaAs基板14的面取向的范围，更优选为从（100）方向向（0-1-1）方向偏移（倾斜）15°±5°。
GaAs基板14的位错密度，为了使化合物半导体层2的结晶性良好，优选较低。具体地讲，例如，10000个cm-2以下较合适，优选为1000个cm-2以下。
GaAs基板14，可以是n型也可以是p型。GaAs基板14的载流子浓度，可以从所希望的电导度和元件结构出发进行适宜选择。例如，在GaAs基板14为掺杂硅的n型的场合，载流子浓度优选为1×1017～5×1018cm-3的范围。与此相对，在GaAs基板14为掺杂锌的p型的场合，载流子浓度优选为2×1018～5×1019cm-3的范围。
GaAs基板14的厚度，根据基板的尺寸具有适当的范围。当GaAs基板14的厚度比适当的范围薄时，有在化合物半导体层2的制造工艺中开裂之虞。另一方面，当GaAs基板14的厚度比适当的范围厚时，材料成本会增加。因此，在GaAs基板14的基板尺寸大的场合、例如直径75mm的场合，为了防止操作时的开裂，优选为250～500μm的厚度。同样地，在直径50mm的场合，优选为200～400μm的厚度，在直径100mm的场合，优选为350～600μm的厚度。
这样，通过相应于GaAs基板14的基板尺寸来增厚基板的厚度，可降低起因于发光层7的化合物半导体层2的翘曲。由此，外延生长中的温度分布变得均匀，因此能够减小发光层10的面内的波长分布。再者，GaAs基板14的形状，并不特别地限于圆形，即使是矩形等也没有问题。
缓冲层（buffer）15，是为了降低GaAs基板14和发光部7的构成层的缺陷的传播而设置的。因此，如果选择基板的品质和外延生长条件，则缓冲层15未必需要。另外，缓冲层15的材质，优选为与用于外延生长的基板相同的材质。因此，在本实施方式中，在缓冲层15中，优选与GaAs基板14同样地使用GaAs。另外，在缓冲层15中，为了降低缺陷的传播，也可以使用由与GaAs基板14不同的材质构成的多层膜。缓冲层15的厚度，优选为0.1μm以上，更优选为0.2μm以上。
接触层16，为了降低与电极的接触电阻而设置。接触层16的材质，优选为带隙比发光层12大的材质，优选AlXGa1-XAs、（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0＜Y≤1）。另外，接触层16的载流子浓度的下限值，为了降低与电极的接触电阻，优选为5×1017cm-3以上，更优选为1×1018cm-3以上。载流子浓度的上限值，优选为容易引起结晶性的降低的2×1019cm-3以下。接触层16的厚度，优选为0.5μm以上，最优选为1μm以上。接触层16的厚度的上限值并不特别限定，但为了使与外延生长相关的成本在适当的范围，优选为5μm以下。
在本实施方式中，可以应用分子束外延法（MBE）、减压有机金属化学气相沉积法（MOCVD法）等的公知的生长方法。其中，最优选应用量产性优异的MOCVD法。具体地讲，优选：在化合物半导体层2的外延生长中使用的GaAs基板14，在生长前实施洗涤工序、热处理等的预处理，来除去表面的污染和自然氧化膜。构成上述化合物半导体层2的各层，可以将直径50～150mm的GaAs基板14安置于MOCVD装置内，同时地进行外延生长来层叠。另外，作为MOCVD装置，可以应用自公转型、高速回转型等的市售的大型装置。
在外延生长上述化合物半导体层2的各层时，作为Ⅲ族构成元素的原料，可以使用例如三甲基铝（（CH3）3Al）、三甲基镓（（CH3）3Ga）以及三甲基铟（（CH3）3In）。另外，作为Mg的掺杂原料，可以使用例如双环戊二烯基镁（bis-（C5H5）2Mg）等。另外，作为Si的掺杂原料，可以使用例如乙硅烷（Si2H6）等。另外，作为V族构成元素的原料，可以使用膦（PH3）、胂（AsH3）等。另外，作为各层的生长温度，作为电流扩散层8，使用p型GaP的场合，可以采用720～770℃，对于其他的各层而言，可以采用600～700℃。此外，各层的载流子浓度以及层厚、温度条件可以适宜选择。
这样地制造的化合物半导体层2，尽管具有发光层7，也可得到结晶缺陷少的良好的表面状态。另外，化合物半导体层2，也可以对应于元件结构而实施研磨等的表面加工。
（功能性基板的接合工序）
接着，将化合物半导体层2和功能性基板3接合。化合物半导体层2和功能性基板3的接合，首先，将构成化合物半导体层2的电流扩散层8的表面研磨来进行镜面加工。接着，准备贴附于该电流扩散层8的镜面研磨了的表面的功能性基板3。再者，该功能性基板3的表面，在与电流扩散层8接合以前研磨成镜面。接着，将化合物半导体层2和功能性基板3运到一般的半导体材料贴附装置中，在真空中对已镜面研磨的双方的表面，照射使电子碰撞而中性（neutral）化了的Ar束。其后，在维持了真空的贴附装置内将双方的表面重合，施加载荷，由此能够在室温下接合（参照图7）。关于接合，从接合条件的稳定性考虑，更优选：接合面为相同的材质。
接合（贴附），最优选这样的真空下的常温接合，但也可以采用共晶金属、粘结剂来接合。
（第1以及第2电极的形成工序）
接着，形成作为第1电极的n型欧姆电极4以及作为第2电极的p型欧姆电极5。n型欧姆电极4以及p型欧姆电极5的形成，首先，从与功能性基板3接合了的化合物半导体层2，利用氨系蚀刻剂选择性地除去GaAs基板14以及缓冲层15。接着，在露出的接触层16的表面形成n型欧姆电极4。具体地讲，例如，采用真空蒸镀法以变为任意的厚度的方式层叠AuGe、Ni合金/Pt/Au后，利用一般的光刻手段进行图案化，形成n型欧姆电极4的形状。
接着，选择性地除去接触层16、上部覆盖层13、上部引导层12、发光层11、下部引导层10、p型的下部覆盖层9，使电流扩散层8露出，在该露出的电流扩散层8的表面形成p型欧姆电极5。具体地讲，例如，采用真空蒸镀法以变为任意的厚度的方式层叠AuBe/Au后，利用一般的光刻手段进行图案化，来形成p型欧姆电极5的形状。其后，通过在例如400～500℃、5～20分钟的条件下进行热处理来合金化，可以形成低电阻的n型欧姆电极4以及p型欧姆电极5。
（功能性基板的加工工序）
接着，加工出功能性基板3的形状。功能性基板3的加工，首先，在未形成第3电极6的表面形成V字状的沟槽。此时，V字状的沟槽的第3电极6侧的内侧面，成为具有与平行于发光面的面构成的角度α的倾斜面3b。接着，从化合物半导体层2侧以规定的间隔进行切片（Dicing）来芯片化。再者，通过芯片化时的切片，形成功能性基板3的垂直面3a。
倾斜面3b的形成方法并不特别地限定，可以组合地使用湿式蚀刻、干式蚀刻、划片（Scribe）法、激光加工等的现有的方法，但最优选形状的控制性以及生产率高的切片法。通过应用切片法，可以提高制造成品率。
另外，垂直面3a的形成方法并不特别限定，但优选采用激光加工、划片-撕开法或者切片法来形成。通过采用激光加工、划片-撕开法，可以降低制造成本。即，在芯片分离时不需要设置切割余量，可以制造数量较多的发光二极管，因此能够降低制造成本。另一方面，在切片法中，切断的稳定性优异。
最后，根据需要采用硫酸-过氧化氢混合液等蚀刻除去破碎层以及污物。这样地制造出发光二极管1。
＜发光二极管灯的制造方法＞
接着，对于使用了上述发光二极管1的发光二极管灯41的制造方法、即发光二极管1的安装方法进行说明。
如图1以及图2所示，在装配基板42的表面安装规定的数量的发光二极管1。发光二极管1的安装，首先，进行装配基板42和发光二极管1的对位，在装配基板42的表面的规定的位置配置发光二极管1。接着，用Ag糊进行管芯连接（Diebond），发光二极管1被固定于装配基板42的表面。接着，将发光二极管1的n型欧姆电极4和装配基板42的n电极端子43用金线45连接（线接合）。接着，将发光二极管1的p型欧姆电极5和装配基板42的p电极端子44用金线46连接。最后，将在装配基板42的安装有发光二极管1的表面采用一般的环氧树脂47封装。这样地制造使用了发光二极管1的发光二极管灯41。
另外，发光二极管灯41的发光光谱，通过调整活性层11的组成，例如可使峰发光波长为720～760nm的范围。另外，通过电流扩散层8，阱层17以及势垒层18的发光层11内的偏差被抑制，因此发光光谱的半值宽度变为10～40nm的范围。
如以上说明那样，根据本实施方式的发光二极管1，具备包含发光部7的化合物半导体层2，所述发光部7具有组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X≤0.36）的阱层17。
另外，在本实施方式的发光二极管1中，在发光部7上设置有电流扩散层8。该电流扩散层8，相对于发光波长为透明，因此不吸收来自发光部7的发光而可形成为高输出功率和高效率的发光二极管1。功能性基板，材质稳定，不需担心腐蚀，耐湿性优异。
因此，根据本实施方式的发光二极管1，能够提供具有例如720nm～760nm的范围的发光波长、单色性优异、并且为高输出功率和高效率的耐湿性的发光二极管1。另外，根据本实施方式的发光二极管1，与以往的采用液相外延法制作的透明基板型AlGaAs系的发光二极管比较，能够提供具有约1.5倍以上的发光效率的高输出功率发光二极管1。另外，高温高湿可靠性也提高。
另外，根据本实施方式的发光二极管灯41，具备具有约730nm的发光波长、单色性优异、并且为高输出功率和高效率的耐湿性的上述发光二极管1。因此，能够提供适合于植物培养用的照明的发光二极管灯41。＜发光二极管（第2实施方式）＞
应用了本发明的第2实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层、夹着活性层的第1覆盖层和第2覆盖层；形成于发光部上的电流扩散层；包含与发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层，并与电流扩散层接合的功能性基板，第1和第2覆盖层由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示。
将第1实施方式涉及的发光二极管中的AlGaAs势垒层18变更为组成式为（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层这一点，与第1实施方式涉及的发光二极管不同。
上述X3，为了提高发光效率，优选为带隙比阱层17大的组成，从结晶性的观点出发，优选Al浓度低，因此更优选X3为0.3～0.7、Y2为0.4～0.6的范围。最佳的X3、Y2的组成，通过与阱层的组成的关系来确定。
＜发光二极管（第3实施方式）＞
图8（a）以及（b），是用于说明应用了本发明的第3实施方式涉及的发光二极管的图，图8（a）是平面图，图8（b）是沿图8（a）中所示的C-C’线的截面图。
第3实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层11、夹着活性层的第1覆盖层9和第2覆盖层13；形成于发光部上的电流扩散层8；包含与发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层23，并与电流扩散层8接合的功能性基板31，第1和第2覆盖层9、13由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示。
在第3实施方式涉及的发光二极管中，具备具有相对于发光波长具有90%以上的反射率的、与发光部对向地配置的反射层23的功能性基板30，因此可从主要的光取出面高效率地取出光。
在图8所示的例子中，功能性基板31，在电流扩散层8的下侧的面8b具备第2电极21，进而，具备以覆盖该第2电极8的方式层叠透明导电膜22和反射层23而成的反射结构体、和由硅或者锗构成的层（基板）30。
在第3实施方式涉及的发光二极管中，优选功能性基板31包含由硅或者锗构成的层。由于是难以腐蚀的材质，因此耐湿性提高。
反射层23，由例如银（Ag）、铝（Al）、金（Au）或者它们的合金等构成。这些材料，光反射率高，能够使来自反射层23的光的反射率为90%以上。
功能性基板31，可以使用将该反射层23采用AuIn、AuGe、AuSn等的共晶金属与硅、锗等的廉价的基板（层）接合的组合。特别是AuIn，接合温度低，虽然热膨胀系数与发光部存在差别，但是最适合于接合最廉价的硅基板（硅层）的组合。
功能性基板31，从品质的稳定性出发，进而优选为插入了由例如钛（Ti）、钨（W）、铂（Pt）等的高熔点金属构成的层的构成，使得电流扩散层、反射层金属以及共晶金属不相互扩散。
＜发光二极管（第4实施方式）＞
图9是用于说明应用了本发明的第4实施方式涉及的发光二极管的图。
应用了本发明的第4实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层11、夹着该活性层的第1覆盖层9和第2覆盖层13；形成于发光部上的电流扩散层8；包含与发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层53和金属基板50，并与电流扩散层8接合的功能性基板51，第1和第2覆盖层9、13由组成式（AlX3Ga1-X3)Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示。
在第4实施方式涉及的发光二极管中，功能性基板包含金属基板这一点，相对于第3实施方式涉及的发光二极管，是特征性的构成。
金属基板，散热性高，可有助于发光二极管以高辉度发光，并且使发光二极管的寿命为长寿命。
从散热性的观点出发，金属基板特别优选由热导率为130W/m·K以上的金属构成。作为热导率为130W/m·K以上的金属，有例如钼（138W/m·K）、钨（174W/m·K）。
如图9所示，化合物半导体层2，具有：活性层11、隔着引导层（未图示）夹着该活性层11的第1覆盖层（下部覆盖层）9以及第2覆盖层（上部覆盖层）13、在第1覆盖层（下部覆盖层）9的下侧的电流扩散层8、和在第2覆盖层（上部覆盖层）13的上侧的、俯视时与第1电极55大致相同的尺寸的接触层56。
功能性基板51，在电流扩散层8的下侧的面8b具有第2电极57，进而包括：以覆盖该第2电极57的方式层叠透明导电膜52和反射层53而成的反射结构体、和金属基板50，在构成反射结构体的反射层53的与化合物半导体层2相反侧的面53b上，接合有金属基板50的接合面50a。
反射层53，由例如铜、银、金、铝等的金属或者它们的合金等构成。这些材料，光反射率高，能够使来自反射结构体的光的反射率为90%以上。通过形成反射层53，使来自活性层11的光在反射层53向正面方向f反射，可以提高在正面方向f的光取出效率。由此，可使发光二极管更高辉度化。
反射层53，优选为由从透明导电膜52侧起的Ag、Ni/Ti阻挡层、Au系的共晶金属（连接用金属）构成的叠层结构。
上述连接用金属，是电阻低、在低温下熔融的金属。通过使用上述连接用金属，不会给予化合物半导体层2以热应力而能够将金属基板连接。
作为连接用金属，可使用化学性稳定、熔点低的Au系的共晶金属等。作为上述Au系的共晶金属，可举出例如AuSn、AuGe、AuSi等的合金的共晶组成（Au系的共晶金属）。
另外，优选：在连接用金属中，添加钛、铬、钨等的金属。由此，钛、铬、钨等的金属作为阻挡金属发挥功能，可以抑制金属基板中所含的杂质等向反射层53侧扩散、反应。
透明导电膜52由ITO膜、IZO膜等构成。再者，反射结构体也可以仅由反射层53构成。
另外，也可以代替透明导电膜52，或者，与透明导电膜52一同地使用利用了透明材料的折射率差的所谓的冷光镜（Coldmirror），例如氧化钛膜、氧化硅膜的多层膜、白色的氧化铝、AlN，与反射层53组合。
金属基板50可以使用包含多个金属层的金属基板。
金属基板，优选是2种金属层交替地层叠而成的。
特别是优选：该2种金属层的层数合计为奇数。
该场合下，从金属基板的翘曲和开裂的观点考虑，作为第2金属层50B使用热膨胀系数比化合物半导体层2小的材料时，第1金属层50A、50A优选使用由热膨胀系数比化合物半导体层3大的材料构成的层。由于作为金属基板整体的热膨胀系数，与化合物半导体层的热膨胀系数接近，因此能够抑制将化合物半导体层和金属基板接合时的金属基板的翘曲和开裂，能够提高发光二极管的制造成品率。同样地，作为第2金属层50B使用热膨胀系数比化合物半导体层2大的材料时，第1金属层50A、50A优选使用由热膨胀系数比化合物半导体层2小的材料构成的层。由于作为金属基板整体的热膨胀系数与化合物半导体层的热膨胀系数接近，因此能够抑制将化合物半导体层和金属基板接合时的金属基板的翘曲和开裂，能够提高发光二极管的制造成品率。
从以上的观点出发，2种金属层的任一种可以是第1金属层，也可以是第2金属层。
作为2种金属层，例如，可以使用：由银（热膨胀系数＝18.9ppm/K）、铜（热膨胀系数＝16.5ppm/K）、金（热膨胀系数＝14.2ppm/K）、铝（热膨胀系数＝23.1ppm/K）、镍（热膨胀系数＝13.4ppm/K）以及它们的合金的任一种构成的金属层、和由钼（热膨胀系数＝5.1ppm/K）、钨（热膨胀系数＝4.3ppm/K）、铬（热膨胀系数＝4.9ppm/K）以及它们的合金的任一种构成的金属层的组合。
作为合适的例子，可举出由Cu/Mo/Cu这3层构成的金属基板。从上述的观点出发，即使是由Mo/Cu/Mo这3层构成的金属基板也可得到同样的效果，但由Cu/Mo/Cu这3层构成的金属基板，是由容易加工的Cu夹着机械强度高的Mo的结构，因此具有相比于由Mo/Cu/Mo这3层构成的金属基板，切断等的加工容易的优点。
作为金属基板整体的热膨胀系数，例如，对于由Cu（30μm）/Mo（25μm）/Cu（30μm）这3层构成的金属基板而言，为6.1ppm/K，对于由Mo（25μm）/Cu（70μm）/Mo（25μm）这3层构成的金属基板而言，为5.7ppm/K。
另外，从散热的观点出发，优选：构成金属基板的金属层由热导率高的材料构成。由此，可以使金属基板的散热性提高，使发光二极管以高辉度发光，并且使发光二极管的寿命为长寿命。
例如，优选使用银（热导率＝420W/m·K）、铜（热导率＝398W/m·K）、金（热导率＝320W/m·K）、铝（热导率＝236W/m·K）、钼（热导率＝138W/m·K）、钨（热导率＝174W/m·K）以及它们的合金等。
更优选：这些的金属层，由热膨胀系数与化合物半导体层的热膨胀系数大致相等的材料构成。特别优选：金属层的材料是具有化合物半导体层的热膨胀系数±1.5ppm/K以内的热膨胀系数的材料。由此，可以减小金属基板与化合物半导体层接合时的对发光部的因热导致的应力，能够抑制使金属基板与化合物半导体层连接时的因热导致的金属基板的开裂，能够提高发光二极管的制造成品率。
作为金属基板整体的热导率，例如，对于由Cu（30μm）/Mo（25μm）/Cu（30μm）这3层构成的金属基板而言，为250W/m·K，对于由Mo（25μm）/Cu（70μm）/Mo（25μm）这3层构成的金属基板而言，为220W/m·K。
＜发光二极管（第5实施方式）＞
第5实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤1）的阱层和组成式为（AlX3Ga1-X3）Y2In1-Y2P（0≤X3≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层、夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层；形成于发光部上的电流扩散层；和包含与发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层，并与电流扩散层接合的功能性基板，第1和第2覆盖层由组成式（AlX2Ga1-X2）Y1In1-Y1P（0≤X2≤1，0＜Y1≤1）表示。
在本实施方式中，作为功能性基板，可以使用在第3实施方式以及第4实施方式中例示的功能性基板。
＜发光二极管（第6实施方式）＞
图3以及图4是用于说明应用了本发明的第6实施方式涉及的发光二极管的图，图3是平面图，图4是沿图3中所示的B-B’线的截面图。另外，图5是叠层结构的截面图。
第6实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部7，该发光部7具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0.20≤X1≤0.36）的阱层17和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层18的量子阱结构的活性层11、夹着该活性层11的第1覆盖层9和第2覆盖层13；形成于上述发光部7上的电流扩散层8；和与上述电流扩散层8接合的功能性基板3，上述第1和第2覆盖层为由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示的层，将上述阱层17的厚度设为3～30nm，将发光波长设定为660～720nm。
再者，所谓本实施方式中的主要的光取出面，是化合物半导体层2中的、贴附功能性基板3的面的相反侧的面。
化合物半导体层（也称为外延生长层）2，如图4所示，具有依次层叠有pn结型的发光部7和电流扩散层8的结构。在该化合物半导体层2的结构中，可以适时施加公知的功能层。例如，可以设置用于降低欧姆（Ohmic）电极的接触电阻的接触层、用于使元件驱动电流在整个发光部平面性地扩散的电流扩散层、相反地用于限制元件驱动电流流通的区域的电流阻止层和电流狭窄层等公知的层结构。再者，化合物半导体层2，优选是在GaAs基板上外延生长而形成的。
发光部7，如图4所示，是在电流扩散层8上，至少依次层叠p型的下部覆盖层（第1覆盖层）9、下部引导层10、活性层11、上部引导层12、n型的上部覆盖层（第2覆盖层）13而构成的。即，发光部7，为了将造成辐射再结合的载流子（carrier）以及发光“闭入”活性层11，在得到高强度的发光方面优选：形成为包含在活性层11的下侧以及上侧对峙地配置的下部覆盖层9、下部引导（guide）层10、以及上部引导层12、上部覆盖层13的所谓的双异质（英文简称：DH）结构。
活性层11，如图5所示，为了控制发光二极管（LED）的发光波长而构成量子阱结构。即，活性层11，为在两端具有势垒层（也称为垒层）18的、阱层17与势垒层18的多层结构（叠层结构）。
活性层11的层厚，优选为0.02～2μm的范围。另外，活性层11的传导类型并不特别地限定，非掺杂、p型以及n型的任一种都可以选择。为了提高发光效率，优选为结晶性良好的非掺杂或者低于3×1017cm-3的载流子浓度。
表4示出在阱层17的层厚为17nm时Al组成X1和发光峰波长的关系。可知Al组成X1越低，则发光峰波长越长。另外，从该变化的倾向可以推定与表中未记载的发光峰波长对应的Al组成。
表4
峰波长（nm） Al组成（x）
660 0.33
680 0.28
700 0.24
720 0.20
阱层17的层厚，优选为3～30nm的范围。更优选为5～20nm的范围。
表5表示阱层17的Al组成X1＝0.24时阱层17的层厚与发光峰波长的关系。当层厚变薄时，由于量子效应，波长变短。在层厚较厚的场合，发光峰波长根据组成而一定。另外，从该变化的倾向可以推定与表中未记载的发光峰波长对应的层厚。
表5
峰波长（nm） 层厚（nm）
680 5
690 8
700 17
710 25
基于以上的发光峰波长与阱层17的Al组成X1以及层厚的关系，可以确定阱层17的Al组成X1和层厚，使得可得到660nm～720nm的范围内的所希望的发光峰波长。
势垒层18具有（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的组成。上述X，为了提高发光效率，优选为带隙比阱层17大的组成，从结晶性的观点考虑，优选Al浓度低，因此X2更优选为0.4～0.6的范围。最佳的X2的组成，通过与阱层的组成的关系确定。
势垒层18的层厚，优选与阱层17的层厚相等或者更厚。由此，可以提高阱层17的发光效率。
在阱层17与势垒层18的多层结构中，将阱层17和势垒层18交替地层叠的对数并不特别限定，但优选为2对以上40对以下。即，优选：在活性层11中含有2～40层的阱层17。在此，作为使活性层11的发光效率适宜的范围，优选阱层17为5层以上。另一方面，阱层17以及势垒层18，由于载流子浓度低，因此当形成为很多的对时，正向电压（VF）会增大。因此，优选为40对以下，更优选为20对以下。
下部引导层10以及上部引导层12，如图4所示，分别设置于活性层11的下表面以及上表面。具体地讲，在活性层11的下表面设有下部引导层10，在活性层11的上表面设有上部引导层12。
下部引导层10以及上部引导层12，具有（AlXGa1-X）As（0≤X≤1）的组成。上述X，优选为带隙与势垒层15相等或者比其大的组成，更优选为0.4～0.7的范围。从结晶性的观点出发，最佳的X的组成通过与阱层的组成的关系来确定。
表6示出使在阱层17的层厚为17nm时的发光峰波长的发光输出功率为最大的势垒层18和引导层的Al组成X1。势垒层以及引导层，优选为带隙比阱层大的组成，为了提高结晶性、提高发光输出功率，通过与阱层的组成的关系来确定最佳的组成。
表6
峰波长（nm） 阱（x） 势垒（x） 引导（x）
680 0.28 0.45 0.6
700 0.24 0.40 0.6
下部引导层10以及上部引导层12，是为了分别降低下部覆盖层9以及上部覆盖层13和活性层11的缺陷的传播而设置的。即，下部引导层10、上部引导层12以及活性层11的V族构成元素是砷（As），本发明中，下部覆盖层9以及上部覆盖层13的V族构成元素设为磷（P），因此在界面处容易产生缺陷。缺陷向活性层11的传播成为发光二极管的性能降低的原因。因此，下部引导层10以及上部引导层12的层厚优选为10nm以上，更优选为20nm～100nm。
下部引导层10以及上部引导层12的传导类型并不特别地限定，非掺杂、p型以及n型的任一种都可以选择。为了提高发光效率，优选设为结晶性良好的非掺杂或者低于3×1017cm-3的载流子浓度。
下部覆盖层9以及上部覆盖层13，如图4所示，分别设置于下部引导层10的下表面以及上部引导层12上表面。
作为下部覆盖层9以及上部覆盖层13的材质，使用（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）的半导体材料，优选带隙比势垒层15大的材质，更优选带隙比下部引导层10以及上部引导层12大的材质。作为上述材质，优选具有（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）的X3为0.3～0.7的组成。另外，Y1优选为0.4～0.6。
下部覆盖层9和上部覆盖层13，以极性不同的方式构成。另外，下部覆盖层9以及上部覆盖层13的载流子浓度以及厚度，可以采用公知的合适的范围，优选将条件最佳化以使得活性层11的发光效率提高。另外，通过控制下部覆盖层9以及上部覆盖层13的组成，可以降低化合物半导体层2的翘曲。
具体地讲，作为下部覆盖层9，优选使用由例如掺杂了Mg的p型的（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0.3≤X3≤0.7，0.4≤Y1≤0.6）构成的半导体材料。另外，载流子浓度优选为2×1017～2×1018cm-3的范围，层厚优选为0.1～1μm的范围。
另一方面，作为上部覆盖层13，优选使用由例如掺杂了Si的n型的（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0.3≤X3≤0.7，0.4≤Y1≤0.6）构成的半导体材料。另外，载流子浓度优选为1×1017～1×1018cm-3的范围，层厚优选为0.1～1μm的范围。再者，下部覆盖层9以及上部覆盖层13的极性，可以考虑化合物半导体层2的元件结构来选择。
另外，在发光部7的构成层的上方，可以设置用于降低欧姆（Ohmic）电极的接触电阻的接触层、用于使元件驱动电流在整个发光部平面性地扩散的电流扩散层、相反地用于限制元件驱动电流流通的区域的电流阻止层和电流狭窄层等公知的层结构。
电流扩散层8，如图4所示，设置于发光部7的下方。该电流扩散层8，是为了在GaAs基板上使化合物半导体层2外延生长时，缓和因活性层11而产生的应变而设置的。
另外，电流扩散层8，可以应用相对于来自发光部7（活性层11）的发光的波长为透明的材料即GaP。在电流扩散层8中应用GaP的场合，通过使功能性基板3为GaP基板，可以使接合容易，得到高的接合强度。
另外，电流扩散层8的厚度优选为0.5～20μm的范围。原因是当为0.5μm以下时，电流扩散不充分，当为20μm以上时，用于结晶生长到该厚度的成本增大。
功能性基板3，接合于化合物半导体层2的与主要的光取出面相反侧的面上。即，功能性基板3，如图4所示，与构成化合物半导体层2的电流扩散层8侧接合。该功能性基板3，由具有足以机械性地支持发光部7的强度，并且，能够使从发光部7射出的发光透过，相对于来自活性层10的发光波长在光学上透明的材料构成。另外，优选耐湿性优异的化学性稳定的材质。例如，为不含有容易腐蚀的Al等的材质。
功能性基板3优选由GaP、蓝宝石或者SiC构成。
另外，功能性基板3，为了以机械上足够的强度支持发光部7，优选为例如约50μm以上的厚度。另外，为了在向化合物半导体层2接合后容易实施对功能性基板3的机械加工，优选为不超过约300μm的厚度的功能性基板。即，功能性基板3，最佳的是具有约50μm以上、约300μm以下的厚度的透明度、从成本方面看由n型GaP基板构成。
另外，如图4所示，功能性基板3的侧面，在接近化合物半导体层2的一侧，为相对于主要的光取出面大致垂直的垂直面3a，在远离化合物半导体层2的一侧，为相对于主要的光取出面向内侧倾斜的倾斜面3b。由此，能够将从活性层10向功能性基板3侧放出的光效率好地取出到外部。另外，从活性层10向功能性基板3侧放出的光之中，一部分可以在垂直面3a被反射，并在倾斜面3b取出。另一方面，在倾斜面3b被反射的光，可以在垂直面3a取出。这样，通过垂直面3a和倾斜面3b的协同效果，可以提高光的取出效率。
另外，在本实施方式中，如图4所示，优选将倾斜面3b和与发光面平行的面构成的角度α设为55度～80度的范围内。通过设为这样的范围，可以将在功能性基板3的底部被反射的光效率好地取出到外部。
另外，优选将垂直面3a的宽度（厚度方向）设为30μm～100μm的范围内。通过使垂直面3a的宽度在上述范围内，可以使在功能性基板3的底部被反射的光在垂直面3a效率好地返回到发光面，而且，能够从主要的光取出面放出。因此，能够提高发光二极管1的发光效率。
另外，功能性基板3的倾斜面3b，优选被粗糙化。通过倾斜面3b被粗糙化，可得到提高在该倾斜面3b的光取出效率的效果。即，通过将倾斜面3b粗糙化，可以抑制在倾斜面3b的全反射，提高光取出效率。
化合物半导体层2和功能性基板3的接合界面，有时成为高电阻层。即，在化合物半导体层2和功能性基板3之间，有时设有省略图示的高电阻层。该高电阻层，显示比功能性基板3高的电阻值，在设有高电阻层的场合，具有下述功能：降低从化合物半导体层2的电流扩散层8侧向功能性基板3侧的反方向的电流。另外，构成了对于从功能性基板3侧向电流扩散层8侧无意地施加的反方向的电压，发挥耐电压性的接合结构，但优选构成为：其击穿电压为比pn结型的发光部7的反方向电压低的值。
n型欧姆电极4以及p型欧姆电极5，是设置于发光二极管1的主要的光取出面的低电阻的欧姆接触电极。在此，n型欧姆电极4设置于上部覆盖层11的上方，例如，可以使用包含AuGe、Ni合金/Au的合金。另一方面，p型欧姆电极5，如图4所示，在露出的电流扩散层8的表面，可以使用包含AuBe/Au、或者AuZn/Au的合金。
在此，在本实施方式的发光二极管1中，优选将作为第2电极的p型欧姆电极5形成于电流扩散层8上。通过设为这样的构成，可得到降低工作电压的效果。另外，通过将p型欧姆电极5形成于由p型GaP构成的电流扩散层8上，可得到良好的欧姆接触，因此能够降低工作电压。
再者，在本实施方式中，优选将第1电极的极性设为n型、将第2电极的极性设为p型。通过设为这样的构成，可实现发光二极管1的高辉度化。另一方面，若将第1电极设为p型，则电流扩散变差，招致辉度的降低。与此相对，通过将第1电极设为n型，电流扩散变好，可实现发光二极管1的高辉度化。
在本实施方式的发光二极管1中，如图3所示，n型欧姆电极4和p型欧姆电极5，优选以成为对角的位置的方式配置。另外，最优选设为将p型欧姆电极5的周围用化合物半导体层2包围的构成。通过设为这样的构成，可得到降低工作电压的效果。另外，通过将p型欧姆电极5的四方用n型欧姆电极4包围，电流容易向四方流动，其结果工作电压降低。
另外，在本实施方式的发光二极管1中，如图3所示，优选将n型欧姆电极4设为蜂窝、格子形状等网络状。通过设为这样的构成，可得到提高可靠性的效果。另外，通过设为格子状，可向活性层10均匀地注入电流，其结果，可得到提高可靠性的效果。再者，在本实施方式的发光二极管1中，优选由焊盘（pad）形状的电极（焊盘电极）和宽度10μm以下的线状的电极（线状电极）构成n型欧姆电极4。通过设为这样的构成，可谋求高辉度化。进而，通过使线状电极的宽度狭窄，可以提高光取出面的开口面积，可以实现高辉度化。
＜发光二极管的制造方法＞
接着，对于本实施方式的发光二极管1的制造方法进行说明。图6是用于本实施方式的发光二极管1中的外延晶片的截面图。另外，图7是用于本实施方式的发光二极管1中的接合晶片的截面图。
（化合物半导体层的形成工序）
首先，如图6所示，制作化合物半导体层2。化合物半导体层2，是在GaAs基板14上依次层叠有由GaAs构成的缓冲层15、为了用于选择蚀刻而设置的蚀刻停止层（省略图示）、由掺杂了Si的n型的AlGaAs构成的接触层16、n型的上部覆盖层13、上部引导层12、活性层11、下部引导层10、p型的下部覆盖层9、由掺杂了Mg的p型GaP构成的电流扩散层8而制作。
GaAs基板14，可以使用由公知的制法制作的市售品的单晶基板。GaAs基板14的进行外延生长的表面，优选为平滑。GaAs基板14的表面的面取向，从品质的稳定性方面考虑，优选：容易外延生长、并被量产的（100）面以及从（100）在±20°以内偏移的基板。进而，GaAs基板14的面取向的范围，更优选为从（100）方向向（0-1-1）方向偏移15°±5°。
GaAs基板14的位错密度，为了使化合物半导体层2的结晶性良好，优选较低。具体地讲，例如，10000个cm-2以下较合适，优选为1000个cm-2以下。
GaAs基板14，可以是n型也可以是p型。GaAs基板14的载流子浓度，可以从所希望的电导度和元件结构出发进行适宜选择。例如，在GaAs基板14为掺杂硅的n型的场合，载流子浓度优选为1×1017～5×1018cm-3的范围。与此相对，在GaAs基板14为掺杂锌的p型的场合，载流子浓度优选为2×1018～5×1019cm-3的范围。
GaAs基板14的厚度，根据基板的尺寸具有适当的范围。当GaAs基板14的厚度比适当的范围薄时，有在化合物半导体层2的制造工艺中开裂之虞。另一方面，当GaAs基板14的厚度比适当的范围厚时，材料成本会增加。因此，在GaAs基板14的基板尺寸大的场合、例如直径75mm的场合，为了防止操作时的开裂，优选为250～500μm的厚度。同样地，在直径50mm的场合，优选为200～400μm的厚度，在直径100mm的场合，优选为350～600μm的厚度。
这样，通过相应于GaAs基板14的基板尺寸来增厚基板的厚度，可降低起因于活性层7的化合物半导体层2的翘曲。由此，外延生长中的温度分布变得均匀，因此能够减小活性层10的面内的波长分布。再者，GaAs基板14的形状，并不特别地限于圆形，即使是矩形等也没有问题。
缓冲层（buffer）15，是为了降低GaAs基板14和发光部7的构成层的缺陷的传播而设置的。因此，如果选择基板的品质和外延生长条件，则缓冲层15未必需要。另外，缓冲层15的材质，优选为与用于外延生长的基板相同的材质。因此，在本实施方式中，在缓冲层15中，优选与GaAs基板14同样地使用GaAs。另外，在缓冲层15中，为了降低缺陷的传播，也可以使用由与GaAs基板14不同的材质构成的多层膜。缓冲层15的厚度，优选为0.1μm以上，更优选为0.2μm以上。
接触层16，为了降低与电极的接触电阻而设置。接触层16的材质，优选为带隙比活性层12大的材质，优选AlXGa1-XAs、（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0＜Y≤1）。另外，接触层16的载流子浓度的下限值，为了降低与电极的接触电阻，优选为5×1017cm-3以上，更优选为1×1018cm-3以上。载流子浓度的上限值，优选为容易引起结晶性的降低的2×1019cm-3以下。接触层16的厚度，优选为0.5μm以上，最优选为1μm以上。接触层16的厚度的上限值并不特别限定，但为了使与外延生长相关的成本在适当的范围，优选为5μm以下。
在本实施方式中，可以应用分子束外延法（MBE）、减压有机金属化学气相沉积法（MOCVD法）等的公知的生长方法。其中，最优选应用量产性优异的MOCVD法。具体地讲，优选：在化合物半导体层2的外延生长中使用的GaAs基板14，在生长前实施洗涤工序、热处理等的预处理，来除去表面的污染和自然氧化膜。构成上述化合物半导体层2的各层，可以将直径50～150mm的GaAs基板14安置于MOCVD装置内，同时地进行外延生长来层叠。另外，作为MOCVD装置，可以应用自公转型、高速回转型等的市售的大型装置。
在外延生长上述化合物半导体层2的各层时，作为Ⅲ族构成元素的原料，可以使用例如三甲基铝（（CH3）3Al）、三甲基镓（（CH3）3Ga）以及三甲基铟（（CH3）3In）。另外，作为Mg的掺杂原料，可以使用例如双环戊二烯基镁（bis-（C5H5）2Mg）等。另外，作为Si的掺杂原料，可以使用例如乙硅烷（Si2H6）等。另外，作为V族构成元素的原料，可以使用膦（PH3）、胂（AsH3）等。另外，作为各层的生长温度，作为电流扩散层8，使用p型GaP的场合，可以采用720～770℃，对于其他的各层而言，可以采用600～700℃。此外，各层的载流子浓度以及层厚、温度条件可以适宜选择。
这样制造的化合物半导体层2，尽管具有活性层7，也可得到结晶缺陷少的良好的表面状态。另外，化合物半导体层2，也可以对应于元件结构而实施研磨等的表面加工。
（功能性基板的接合工序）
接着，将化合物半导体层2和功能性基板3接合。化合物半导体层2和功能性基板3的接合，首先，将构成化合物半导体层2的电流扩散层8的表面研磨来进行镜面加工。接着，准备贴附于该电流扩散层8的镜面研磨了的表面的功能性基板3。再者，该功能性基板3的表面，在与电流扩散层8接合以前研磨成镜面。接着，将化合物半导体层2和功能性基板3运到一般的半导体材料贴附装置中，在真空中对已镜面研磨的双方的表面，照射使电子碰撞而中性（neutral）化了的Ar束。其后，在维持了真空的贴附装置内将双方的表面重合，施加载荷，由此能够在室温下接合（参照图7）。关于接合，从接合条件的稳定性考虑，更优选：接合面为相同的材质。
接合（贴附），最优选这样的真空下的常温接合，但也可以采用共晶金属、粘结剂来接合。
（第1以及第2电极的形成工序）
接着，形成作为第1电极的n型欧姆电极4以及作为第2电极的p型欧姆电极5。n型欧姆电极4以及p型欧姆电极5的形成，首先，从与功能性基板3接合了的化合物半导体层2，利用氨系蚀刻剂选择性地除去GaAs基板14以及缓冲层15。接着，在露出的接触层16的表面形成n型欧姆电极4。具体地讲，例如，采用真空蒸镀法以变为任意的厚度的方式层叠AuGe、Ni合金/Pt/Au后，利用一般的光刻手段进行图案化，形成n型欧姆电极4的形状。
接着，选择性地除去接触层16、上部覆盖层13、上部引导层12、活性层11、下部引导层10、p型的下部覆盖层9，使电流扩散层8露出，在该露出的电流扩散层8的表面形成p型欧姆电极5。具体地讲，例如，采用真空蒸镀法以变为任意的厚度的方式层叠AuBe/Au后，利用一般的光刻手段进行图案化，来形成p型欧姆电极5的形状。其后，通过在例如400～500℃、5～20分钟的条件下进行热处理来合金化，可以形成低电阻的n型欧姆电极4以及p型欧姆电极5。
（功能性基板的加工工序）
接着，加工出功能性基板3的形状。功能性基板3的加工，首先，在未形成第3电极6的表面形成V字状的沟槽。此时，V字状的沟槽的第3电极6侧的内侧面，成为具有与平行于发光面的面构成的角度α的倾斜面3b。接着，从化合物半导体层2侧以规定的间隔进行切片（Dicing）来芯片化。再者，通过芯片化时的切片，形成功能性基板3的垂直面3a。
倾斜面3b的形成方法并不特别地限定，可以组合地使用湿式蚀刻、干式蚀刻、划片（Scribe）法、激光加工等的现有的方法，但最优选形状的控制性以及生产率高的切片法。通过应用切片法，可以提高制造成品率。
另外，垂直面3a的形成方法并不特别限定，但优选采用激光加工、划片-撕开法或者切片法来形成。通过采用激光加工、划片-撕开法，可以降低制造成本。即，在芯片分离时不需要设置切割余量，可以制造数量较多的发光二极管，因此能够降低制造成本。另一方面，在切片法中，切断的稳定性优异。
最后，根据需要采用硫酸-过氧化氢混合液等蚀刻除去破碎层以及污物。这样地制造出发光二极管1。
＜发光二极管灯的制造方法＞
接着，对于使用了上述发光二极管1的发光二极管灯41的制造方法、即发光二极管1的安装方法进行说明。
如图1以及图2所示，在装配基板42的表面安装规定的数量的发光二极管1。发光二极管1的安装，首先，进行装配基板42和发光二极管1的对位，在装配基板42的表面的规定的位置配置发光二极管1。接着，用Ag糊进行管芯连接（Diebond），发光二极管1被固定于装配基板42的表面。接着，将发光二极管1的n型欧姆电极4和装配基板42的n电极端子43用金线45连接（线接合）。接着，将发光二极管1的p型欧姆电极5和装配基板42的p电极端子44用金线46连接。最后，将在装配基板42的安装有发光二极管1的表面采用硅树脂、环氧树脂等的一般的封装树脂47封装。这样地制造使用了发光二极管1的发光二极管灯41。
另外，发光二极管灯41的发光光谱，由于调整了活性层11的组成，因此峰发光波长为660～720nm的范围。另外，通过电流扩散层8，阱层17以及势垒层18的活性层11内的偏差被抑制，因此发光光谱的半值宽度变为10～40nm的范围。
如以上说明那样，根据本实施方式的发光二极管1，具备包含发光部7的化合物半导体层2，所述发光部7具有组成式为（AlXGa1-X）As（0.20≤X≤0.36）的阱层17。
另外，在本实施方式的发光二极管1中，在发光部7上设置有电流扩散层8。该电流扩散层8，相对于发光波长为透明，因此不吸收来自发光部7的发光而可形成为高输出功率和高效率的发光二极管1。功能性基板，材质稳定，不需担心腐蚀，耐湿性优异。
因此，根据本实施方式的发光二极管1，如果调整活性层的条件，则能够提供具有660nm～720nm的发光波长、单色性优异、并且为高输出功率和高效率的耐湿性的发光二极管1。另外，根据本实施方式的发光二极管1，与以往的采用液相外延法制作的除去了GaAs基板的透明基板型AlGaAs系的发光二极管比较，能够提供具有约1.5倍以上的发光效率的高输出功率发光二极管1。另外，高温高湿可靠性也提高。
另外，根据本实施方式的发光二极管灯41，具备具有660nm～720nm的发光波长、单色性优异、并且为高输出功率和高效率的耐湿性的上述发光二极管1。
＜发光二极管（第7实施方式）＞
应用了本发明的第7实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0.20≤X1≤0.36）的阱层和组成式为（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层、夹着活性层的第1覆盖层和第2覆盖层；形成于发光部上的电流扩散层；和与电流扩散层接合的功能性基板，第1和第2覆盖层由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示，将阱层的厚度设为3～30nm，将发光波长设定为660～720nm。
将第6实施方式涉及的发光二极管中的AlGaAs势垒层18变更为组成式为（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层这一点，与第6实施方式涉及的发光二极管不同。
上述X3，为了提高发光效率，优选为带隙比阱层17大的组成，从结晶性的观点出发，优选Al浓度低，因此更优选X3为0.3～0.7、Y2为0.4～0.6的范围。最佳的X3、Y2的组成，通过与阱层的组成的关系来确定。
＜发光二极管（第8实施方式）＞
图8（a）以及（b），是用于说明应用了本发明的第8实施方式涉及的发光二极管的图，图8（a）是平面图，图8（b）是沿图8（a）中所示的C-C’线的截面图。
第8实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0.20≤X1≤0.36）的阱层与组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层的叠层结构并发出红色光的活性层11、夹着活性层的第1覆盖层9和第2覆盖层13；形成于发光部上的电流扩散层8；包含与发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层23，并与电流扩散层8接合的功能性基板31，第1和第2覆盖层9、13由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示，将阱层的厚度设为3～30nm，将发光波长设定为660～720nm。
在第8实施方式涉及的发光二极管中，具备具有相对于发光波长具有90%以上的反射率的、与发光部对向地配置的反射层23的功能性基板30，因此可从主要的光取出面高效率地取出光。
在图8所示的例子中，功能性基板31，在电流扩散层8的下侧的面8b具备第2电极21，进而，具备以覆盖该第2电极8的方式层叠透明导电膜22和反射层23而成的反射结构体、和由硅或者锗构成的层（基板）30。
在第8实施方式涉及的发光二极管中，优选功能性基板31包含由硅或者锗构成的层。由于是难以腐蚀的材质，因此耐湿性提高。
反射层23，由例如银（Ag）、铝（Al）、金（Au）或者它们的合金等构成。这些材料，光反射率高，能够使来自反射层23的光的反射率为90%以上。
功能性基板31，可以使用将该反射层23采用AuIn、AuGe、AuSn等的共晶金属与硅、锗等的廉价的基板（层）接合的组合。特别是AuIn，接合温度低，虽然热膨胀系数与发光部存在差别，但是为最适合于接合最廉价的硅基板（硅层）的组合。
功能性基板31，从品质的稳定性出发，进而优选为插入了由例如钛（Ti）、钨（W）、铂（Pt）等的高熔点金属构成的层的构成，使得电流扩散层、反射层金属以及共晶金属不相互扩散。
＜发光二极管（第9实施方式）＞
图9是用于说明应用了本发明的第9实施方式涉及的发光二极管的图。
应用了本发明的第9实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0.20≤X1≤0.36）的阱层和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层11、夹着该活性层的第1覆盖层9和第2覆盖层13；形成于发光部上的电流扩散层8；包含与发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层53和金属基板50，并与电流扩散层8接合的功能性基板51，第1和第2覆盖层9、13由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示，将阱层的厚度设为3～30nm，将发光波长设定为660～720nm。
在第9实施方式涉及的发光二极管中，功能性基板包含金属基板这一点，相对于第8实施方式涉及的发光二极管，是特征性的构成。
金属基板，散热性高，可有助于发光二极管以高辉度发光，并且使发光二极管的寿命为长寿命。
从散热性的观点出发，金属基板特别优选由热导率为130W/m·K以上的金属构成。作为热导率为130W/m·K以上的金属，有例如钼（138W/m·K）、钨（174W/m·K）。
如图9所示，化合物半导体层2，具有：活性层11、隔着引导层（未图示）夹着该活性层11的第1覆盖层（下部覆盖层）9以及第2覆盖层（上部覆盖层）13、在第1覆盖层（下部覆盖层）9的下侧的电流扩散层8、和在第2覆盖层（上部覆盖层）13的上侧的、俯视时与第1电极55大致相同的尺寸的接触层56。
功能性基板51，在电流扩散层8的下侧的面8b具有第2电极57，进而包括：以覆盖该第2电极57的方式层叠透明导电膜52和反射层53而成的反射结构体、和金属基板50，在构成反射结构体的反射层53的与化合物半导体层2相反侧的面53b上，接合有金属基板50的接合面50a。
反射层53，由例如铜、银、金、铝等的金属或者它们的合金等构成。这些材料，光反射率高，能够使来自反射结构体的光的反射率为90%以上。通过形成反射层53，使来自活性层11的光在反射层53向正面方向f反射，可以提高在正面方向f的光取出效率。由此，可使发光二极管更高辉度化。
反射层53，优选为由从透明导电膜52侧起的Ag、Ni/Ti阻挡层、Au系的共晶金属（连接用金属）构成的叠层结构。
上述连接用金属，是电阻低、在低温下熔融的金属。通过使用上述连接用金属，不会给予化合物半导体层2以热应力而能够将金属基板连接。
作为连接用金属，可使用化学性稳定、熔点低的Au系的共晶金属等。作为上述Au系的共晶金属，可举出例如AuSn、AuGe、AuSi等的合金的共晶组成（Au系的共晶金属）。
另外，优选：在连接用金属中，添加钛、铬、钨等的金属。由此，钛、铬、钨等的金属作为阻挡金属发挥功能，可以抑制金属基板中所含的杂质等向反射层53侧扩散、反应。
透明导电膜52由ITO膜、IZO膜等构成。再者，反射结构体也可以仅由反射层53构成。
另外，也可以代替透明导电膜52，或者，与透明导电膜52一同地使用利用了透明材料的折射率差的所谓的冷光镜（Coldmirror），例如氧化钛膜、氧化硅膜的多层膜、白色的氧化铝、AlN，与反射层53组合。
金属基板50可以使用包含多个金属层的金属基板。
金属基板，优选是2种金属层交替地层叠而成的。
特别是优选：该2种金属层的层数合计为奇数。
该场合下，从金属基板的翘曲和开裂的观点考虑，作为第2金属层50B使用热膨胀系数比化合物半导体层2小的材料时，第1金属层50A、50A优选使用由热膨胀系数比化合物半导体层3大的材料构成的层。由于作为金属基板整体的热膨胀系数，与化合物半导体层的热膨胀系数接近，因此能够抑制将化合物半导体层和金属基板接合时的金属基板的翘曲和开裂，能够提高发光二极管的制造成品率。同样地，作为第2金属层50B使用热膨胀系数比化合物半导体层2大的材料时，第1金属层50A、50A优选使用由热膨胀系数比化合物半导体层2小的材料构成的层。由于作为金属基板整体的热膨胀系数与化合物半导体层的热膨胀系数接近，因此能够抑制将化合物半导体层和金属基板接合时的金属基板的翘曲和开裂，能够提高发光二极管的制造成品率。
从以上的观点出发，2种金属层的任一种可以是第1金属层，也可以是第2金属层。
作为2种金属层，例如，可以使用：由银（热膨胀系数＝18.9ppm/K）、铜（热膨胀系数＝16.5ppm/K）、金（热膨胀系数＝14.2ppm/K）、铝（热膨胀系数＝23.1ppm/K）、镍（热膨胀系数＝13.4ppm/K）以及它们的合金的任一种构成的金属层、和由钼（热膨胀系数＝5.1ppm/K）、钨（热膨胀系数＝4.3ppm/K）、铬（热膨胀系数＝4.9ppm/K）以及它们的合金的任一种构成的金属层的组合。
作为合适的例子，可举出由Cu/Mo/Cu这3层构成的金属基板。从上述的观点出发，即使是由Mo/Cu/Mo这3层构成的金属基板也可得到同样的效果，但由Cu/Mo/Cu这3层构成的金属基板，是由容易加工的Cu夹着机械强度高的Mo的结构，因此具有相比于由Mo/Cu/Mo这3层构成的金属基板，切断等的加工容易的优点。
作为金属基板整体的热膨胀系数，例如，对于由Cu（30μm）/Mo（25μm）/Cu（30μm）这3层构成的金属基板而言，为6.1ppm/K，对于由Mo（25μm）/Cu（70μm）/Mo（25μm）这3层构成的金属基板而言，为5.7ppm/K。
另外，从散热的观点出发，优选：构成金属基板的金属层由热导率高的材料构成。由此，可以使金属基板的散热性提高，使发光二极管以高辉度发光，并且使发光二极管的寿命为长寿命。
例如，优选使用银（热导率＝420W/m·K）、铜（热导率＝398W/m·K）、金（热导率＝320W/m·K）、铝（热导率＝236W/m·K）、钼（热导率＝138W/m·K）、钨（热导率＝174W/m·K）以及它们的合金等。
更优选：这些的金属层，由热膨胀系数与化合物半导体层的热膨胀系数大致相等的材料构成。特别优选：金属层的材料是具有化合物半导体层的热膨胀系数±1.5ppm/K以内的热膨胀系数的材料。由此，可以减小金属基板与化合物半导体层接合时的对发光部的因热导致的应力，能够抑制使金属基板与化合物半导体层连接时的因热导致的金属基板的开裂，能够提高发光二极管的制造成品率。
作为金属基板整体的热导率，例如，对于由Cu（30μm）/Mo（25μm）/Cu（30μm）这3层构成的金属基板而言，为250W/m·K，对于由Mo（25μm）/Cu（70μm）/Mo（25μm）这3层构成的金属基板而言，为220W/m·K。
＜发光二极管（第10实施方式）＞
第10实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0.20≤X1≤0.36）的阱层和组成式为（AlX3Ga1-X3）Y2In1-Y2P（0≤X3≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层、夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层；形成于发光部上的电流扩散层；和包含与发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层，并与电流扩散层接合的功能性基板，第1和第2覆盖层由组成式（AlX2Ga1-X2）Y1In1-Y1P（0≤X2≤1，0＜Y1≤1）表示，将阱层的厚度设为3～30nm，将发光波长设定为660～720nm。
在本实施方式中，作为功能性基板，可以使用在第8实施方式以及第9实施方式中例示的功能性基板。
＜发光二极管（第11实施方式）＞
图3以及图4是用于说明应用了本发明的第11实施方式涉及的发光二极管的图，图3是平面图，图4是沿图3中所示的B-B’线的截面图。另外，图5是叠层结构的截面图。
第11实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部7，该发光部7具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤0.2）的阱层17和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层18的量子阱结构的活性层11、夹着该活性层11的第1覆盖层9和第2覆盖层13；形成于上述发光部7上的电流扩散层8；和与上述电流扩散层8接合的功能性基板3，上述第1和第2覆盖层为由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示的层，将上述阱层17的厚度设为3～30nm，将发光波长设定为760～850nm。
再者，所谓本实施方式中的主要的光取出面，是化合物半导体层2中的、贴附功能性基板3的面的相反侧的面。
化合物半导体层（也称为外延生长层）2，如图4所示，具有依次层叠有pn结型的发光部7和电流扩散层8的结构。在该化合物半导体层2的结构中，可以适时施加公知的功能层。例如，可以设置用于降低欧姆（Ohmic）电极的接触电阻的接触层、用于使元件驱动电流在整个发光部平面性地扩散的电流扩散层、相反地用于限制元件驱动电流流通的区域的电流阻止层和电流狭窄层等公知的层结构。再者，化合物半导体层2，优选是在GaAs基板上外延生长而形成的。
发光部7，如图4所示，是在电流扩散层8上，至少依次层叠p型的下部覆盖层（第1覆盖层）9、下部引导层10、活性层11、上部引导层12、n型的上部覆盖层（第2覆盖层）13而构成的。即，发光部7，为了将造成辐射再结合的载流子（carrier）以及发光“闭入”活性层11，在得到高强度的发光方面优选：形成为包含在活性层11的下侧以及上侧对峙地配置的下部覆盖层9、下部引导（guide）层10、以及上部引导层12、上部覆盖层13的所谓的双异质（英文简称：DH）结构。
活性层11，如图5所示，为了控制发光二极管（LED）的发光波长而构成量子阱结构。即，活性层11，为在两端具有势垒层（也称为障壁层）18的、阱层17与势垒层18的多层结构（叠层结构）。
活性层11的层厚，优选为0.02～2μm的范围。另外，活性层11的传导类型并不特别地限定，非掺杂、p型以及n型的任一种都可以选择。为了提高发光效率，优选为结晶性良好的非掺杂或者低于3×1017cm-3的载流子浓度。
表7示出在阱层17的层厚为17nm时Al组成X1和发光峰波长的关系。可知Al组成X1越低，则发光峰波长越长。另外，从该变化的倾向可以推定与表中未记载的发光峰波长对应的Al组成。
表7
峰波长（nm） Al组成（x）
720 0.20
730 0.18
760 0.13
800 0.07
830 0.03
850 0.00
阱层17的层厚，优选为3～30nm的范围。更优选为5～20nm的范围。
表8表示阱层17的Al组成X1＝0.03时阱层17的层厚与发光峰波长的关系。当层厚变薄时，由于量子效应，波长变短。在层厚较厚的场合，发光峰波长根据组成而一定。另外，从该变化的倾向可以推定与表中未记载的发光峰波长对应的层厚。
表8
峰波长（nm） 层厚（nm）
810 5
820 10
830 17
840 30
基于以上的发光峰波长与阱层17的Al组成X1以及层厚的关系，可以确定阱层17的Al组成X1和层厚，使得可得到760nm～850nm的范围内的所希望的发光峰波长。
势垒层18具有（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的组成。上述X，为了提高发光效率，优选为带隙比阱层17大的组成，从结晶性的观点考虑，优选Al浓度低，因此X2更优选为0.1～0.4的范围。最佳的X2的组成，通过与阱层的组成的关系确定。
势垒层18的层厚，优选与阱层17的层厚相等或者更厚。由此，可以提高阱层17的发光效率。
在阱层17与势垒层18的多层结构中，将阱层17和势垒层18交替地层叠的对数并不特别限定，但优选为2对以上40对以下。即，优选：在活性层11中含有2～40层的阱层17。在此，作为活性层11的发光效率适宜的范围，优选阱层17为5层以上。另一方面，阱层17以及势垒层18，由于载流子浓度低，因此当形成为很多的对时，正向电压（VF）会增大。因此，优选为40对以下，更优选为20对以下。
下部引导层10以及上部引导层12，如图4所示，分别设置于活性层11的下表面以及上表面。具体地讲，在活性层11的下表面设有下部引导层10，在活性层11的上表面设有上部引导层12。
下部引导层10以及上部引导层12，具有（AlXGa1-X）As（0≤X≤1）的组成。上述X，优选为带隙与势垒层15相等或者比其大的组成，更优选为0.2～0.6的范围。从结晶性的观点出发，最佳的X的组成通过与阱层的组成的关系来确定。
表9示出使在阱层17的层厚为17nm时的发光峰波长的发光输出功率为最大的势垒层18和引导层的Al组成X1。势垒层以及引导层，优选为带隙比阱层大的组成，为了提高结晶性、提高发光输出功率，通过与阱层的组成的关系来确定最佳的组成。
表9
峰波长（nm） 阱（x） 势垒（x） 引导（x）
730 0.18 0.30 0.4
760 0.13 0.30 0.4
800 0.07 0.20 0.3
830 0.03 0.20 0.3
850 0.00 0.20 0.3
下部引导层10以及上部引导层12，是为了分别降低下部覆盖层9以及上部覆盖层13和活性层11的缺陷的传播而设置的。即，下部引导层10、上部引导层12以及活性层11的V族构成元素是砷（As），本发明中，下部覆盖层9以及上部覆盖层13的V族构成元素设为磷（P），因此在界面容易产生缺陷。缺陷向活性层11的传播成为发光二极管的性能降低的原因。因此，下部引导层10以及上部引导层12的层厚优选为10nm以上，更优选为20nm～100nm。
下部引导层10以及上部引导层12的传导类型并不特别地限定，非掺杂、p型以及n型的任一种都可以选择。为了提高发光效率，优选设为结晶性良好的非掺杂或者低于3×1017cm-3的载流子浓度。
下部覆盖层9以及上部覆盖层13，如图4所示，分别设置于下部引导层10的下表面以及上部引导层12上表面。
作为下部覆盖层9以及上部覆盖层13的材质，使用（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）的半导体材料，优选带隙比势垒层15大的材质，更优选带隙比下部引导层10以及上部引导层12大的材质。作为上述材质，优选具有（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）的X3为0.3～0.7的组成。另外，Y1优选为0.4～0.6。
下部覆盖层9和上部覆盖层13，以极性不同的方式构成。另外，下部覆盖层9以及上部覆盖层13的载流子浓度以及厚度，可以采用公知的合适的范围，优选将条件最佳化以使得活性层11的发光效率提高。另外，通过控制下部覆盖层9以及上部覆盖层13的组成，可以降低化合物半导体层2的翘曲。
具体地讲，作为下部覆盖层9，优选使用由例如掺杂了Mg的p型的（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0.3≤X3≤0.7，0.4≤Y1≤0.6）构成的半导体材料。另外，载流子浓度优选为2×1017～2×1018cm-3的范围，层厚优选为0.1～1μm的范围。
另一方面，作为上部覆盖层13，优选使用由例如掺杂了Si的n型的（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0.3≤X3≤0.7，0.4≤Y1≤0.6）构成的半导体材料。另外，载流子浓度优选为1×1017～1×1018cm-3的范围，层厚优选为0.1～1μm的范围。再者，下部覆盖层9以及上部覆盖层13的极性，可以考虑化合物半导体层2的元件结构来选择。
另外，在发光部7的构成层的上方，可以设置用于降低欧姆（Ohmic）电极的接触电阻的接触层、用于使元件驱动电流在整个发光部平面性地扩散的电流扩散层、相反地用于限制元件驱动电流流通的区域的电流阻止层和电流狭窄层等公知的层结构。
电流扩散层8，如图4所示，设置于发光部7的下方。该电流扩散层8，是为了在GaAs基板上使化合物半导体层2外延生长时，缓和因活性层11而产生的应变而设置的。
另外，电流扩散层8，可以应用对于来自发光部7（活性层11）的发光波长为透明的材料即GaP。在电流扩散层8中应用GaP的场合，通过使功能性基板3为GaP基板，可以使接合容易，得到高的接合强度。
另外，电流扩散层8的厚度优选为0.5～20μm的范围。原因是当为0.5μm以下时，电流扩散不充分，当为20μm以上时，用于结晶生长到该厚度的成本增大。
功能性基板3，接合于化合物半导体层2的与主要的光取出面相反侧的面上。即，功能性基板3，如图4所示，与构成化合物半导体层2的电流扩散层8侧接合。该功能性基板3，由具有足以机械性地支持发光部7的强度，并且，能够使从发光部7射出的发光透过，对于来自活性层10的发光波长在光学上透明的材料构成。另外，优选耐湿性优异的化学性稳定的材质。例如，为不含有容易腐蚀的Al等的材质。
优选：功能性基板3由GaP、蓝宝石或者SiC构成。另外，功能性基板3，为了以机械上足够的强度支持发光部7，优选为例如约50μm以上的厚度。另外，为了在向化合物半导体层2接合后容易实施对功能性基板3的机械加工，优选为不超过约300μm的厚度的功能性基板。即，功能性基板3，最佳的是具有约50μm以上、约300μm以下的厚度的透明度、从成本方面看由n型GaP基板构成。
另外，如图4所示，功能性基板3的侧面，在接近化合物半导体层2的一侧，为相对于主要的光取出面大致垂直的垂直面3a，在远离化合物半导体层2的一侧，为相对于主要的光取出面向内侧倾斜的倾斜面3b。由此，能够将从活性层10向功能性基板3侧放出的光效率好地取出到外部。另外，从活性层10向功能性基板3侧放出的光之中，一部分可以在垂直面3a被反射，并在倾斜面3b取出。另一方面，在倾斜面3b被反射的光，可以在垂直面3a取出。这样，通过垂直面3a和倾斜面3b的协同效果，可以提高光的取出效率。
另外，在本实施方式中，如图4所示，优选将倾斜面3b和与发光面平行的面构成的角度α设为55度～80度的范围内。通过设为这样的范围，可以将在功能性基板3的底部被反射的光效率好地取出到外部。
另外，优选将垂直面3a的宽度（厚度方向）设为30μm～100μm的范围内。通过使垂直面3a的宽度在上述范围内，可以使在功能性基板3的底部被反射的光在垂直面3a效率好地返回到发光面，而且，能够从主要的光取出面放出。因此，能够提高发光二极管1的发光效率。
另外，功能性基板3的倾斜面3b，优选被粗糙化。通过倾斜面3b被粗糙化，可得到提高在该倾斜面3b的光取出效率的效果。即，通过将倾斜面3b粗糙化，可以抑制在倾斜面3b的全反射，提高光取出效率。
化合物半导体层2和功能性基板3的接合界面，有时成为高电阻层。即，在化合物半导体层2和功能性基板3之间，有时设有省略图示的高电阻层。该高电阻层，显示比功能性基板3高的电阻值，在设有高电阻层的场合，具有下述功能：降低从化合物半导体层2的电流扩散层8侧向功能性基板3侧的反方向的电流。另外，构成了对于从功能性基板3侧向电流扩散层8侧无意地施加的反方向的电压，发挥耐电压性的接合结构，但优选构成为：其击穿电压为比pn结型的发光部7的反方向电压低的值。
n型欧姆电极4以及p型欧姆电极5，是设置于发光二极管1的主要的光取出面的低电阻的欧姆接触电极。在此，n型欧姆电极4设置于上部覆盖层11的上方，例如，可以使用包含AuGe、Ni合金/Au的合金。另一方面，p型欧姆电极5，如图4所示，在露出的电流扩散层8的表面，可以使用包含AuBe/Au、或者AuZn/Au的合金。
在此，在本实施方式的发光二极管1中，优选将作为第2电极的p型欧姆电极5形成于电流扩散层8上。通过设为这样的构成，可得到降低工作电压的效果。另外，通过将p型欧姆电极5形成于由p型GaP构成的电流扩散层8上，可得到良好的欧姆接触，因此能够降低工作电压。
再者，在本实施方式中，优选将第1电极的极性设为n型、将第2电极的极性设为p型。通过设为这样的构成，可实现发光二极管1的高辉度化。另一方面，若将第1电极设为p型，则电流扩散变差，招致辉度的降低。与此相对，通过将第1电极设为n型，电流扩散变好，可实现发光二极管1的高辉度化。
在本实施方式的发光二极管1中，如图3所示，n型欧姆电极4和p型欧姆电极5，优选以成为对角的位置的方式配置。另外，最优选设为将p型欧姆电极5的周围用化合物半导体层2包围的构成。通过设为这样的构成，可得到降低工作电压的效果。另外，通过将p型欧姆电极5的四方用n型欧姆电极4包围，电流容易向四方流动，其结果工作电压降低。
另外，在本实施方式的发光二极管1中，如图3所示，优选将n型欧姆电极4设为蜂窝、格子形状等网络状。通过设为这样的构成，可得到提高可靠性的效果。另外，通过设为格子状，可向活性层10均匀地注入电流，其结果，可得到提高可靠性的效果。再者，在本实施方式的发光二极管1中，优选由焊盘（pad）形状的电极（焊盘电极）和宽度10μm以下的线状的电极（线状电极）构成n型欧姆电极4。通过设为这样的构成，可谋求高辉度化。进而，通过使线状电极的宽度狭窄，可以提高光取出面的开口面积，可以实现高辉度化。
＜发光二极管的制造方法＞
接着，对于本实施方式的发光二极管1的制造方法进行说明。图6是用于本实施方式的发光二极管1中的外延晶片的截面图。另外，图7是用于本实施方式的发光二极管1中的接合晶片的截面图。
（化合物半导体层的形成工序）
首先，如图6所示，制作化合物半导体层2。化合物半导体层2，是在GaAs基板14上依次层叠有由GaAs构成的缓冲层15、为了用于选择蚀刻而设置的蚀刻停止层（省略图示）、由掺杂了Si的n型的AlGaAs构成的接触层16、n型的上部覆盖层13、上部引导层12、活性层11、下部引导层10、p型的下部覆盖层9、由掺杂了Mg的p型GaP构成的电流扩散层8而制作。
GaAs基板14，可以使用由公知的制法制作的市售品的单晶基板。GaAs基板14的进行外延生长的表面，优选为平滑。GaAs基板14的表面的面取向，从品质的稳定性方面考虑，优选：容易外延生长、并被量产的（100）面以及从（100）在±20°以内偏移的基板。进而，GaAs基板14的面取向的范围，更优选为从（100）方向向（0-1-1）方向偏移15°±5°。
GaAs基板14的位错密度，为了使化合物半导体层2的结晶性良好，优选较低。具体地讲，例如，10000个cm-2以下较合适，优选为1000个cm-2以下。
GaAs基板14，可以是n型也可以是p型。GaAs基板14的载流子浓度，可以从所希望的电导度和元件结构出发进行适宜选择。例如，在GaAs基板14为掺杂硅的n型的场合，载流子浓度优选为1×1017～5×1018cm-3的范围。与此相对，在GaAs基板14为掺杂锌的p型的场合，载流子浓度优选为2×1018～5×1019cm-3的范围。
GaAs基板14的厚度，根据基板的尺寸具有适当的范围。当GaAs基板14的厚度比适当的范围薄时，有在化合物半导体层2的制造工艺中开裂之虞。另一方面，当GaAs基板14的厚度比适当的范围厚时，材料成本会增加。因此，在GaAs基板14的基板尺寸大的场合、例如直径75mm的场合，为了防止操作时的开裂，优选为250～500μm的厚度。同样地，在直径50mm的场合，优选为200～400μm的厚度，在直径100mm的场合，优选为350～600μm的厚度。
这样，通过相应于GaAs基板14的基板尺寸来增厚基板的厚度，可降低起因于活性层7的化合物半导体层2的翘曲。由此，外延生长中的温度分布变得均匀，因此能够减小活性层10的面内的波长分布。再者，GaAs基板14的形状，并不特别地限于圆形，即使是矩形等也没有问题。
缓冲层（buffer）15，是为了降低GaAs基板14和发光部7的构成层的缺陷的传播而设置的。因此，如果选择基板的品质和外延生长条件，则缓冲层15未必需要。另外，缓冲层15的材质，优选为与用于外延生长的基板相同的材质。因此，在本实施方式中，在缓冲层15中，优选与GaAs基板14同样地使用GaAs。另外，在缓冲层15中，为了降低缺陷的传播，也可以使用由与GaAs基板14不同的材质构成的多层膜。缓冲层15的厚度，优选为0.1μm以上，更优选为0.2μm以上。
接触层16，为了降低与电极的接触电阻而设置。接触层16的材质，优选为带隙比活性层12大的材质，优选AlXGa1-XAs、（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0＜Y≤1）。另外，接触层16的载流子浓度的下限值，为了降低与电极的接触电阻，优选为5×1017cm-3以上，更优选为1×1018cm-3以上。载流子浓度的上限值，优选为容易引起结晶性的降低的2×1019cm-3以下。接触层16的厚度，优选为0.5μm以上，最优选为1μm以上。接触层16的厚度的上限值并不特别限定，但为了使与外延生长相关的成本在适当的范围，优选为5μm以下。
在本实施方式中，可以应用分子束外延法（MBE）、减压有机金属化学气相沉积法（MOCVD法）等的公知的生长方法。其中，最优选应用量产性优异的MOCVD法。具体地讲，优选：在化合物半导体层2的外延生长中使用的GaAs基板14，在生长前实施洗涤工序、热处理等的预处理，来除去表面的污染和自然氧化膜。构成上述化合物半导体层2的各层，可以将直径50～150mm的GaAs基板14安置于MOCVD装置内，同时地进行外延生长来层叠。另外，作为MOCVD装置，可以应用自公转型、高速回转型等的市售的大型装置。
在外延生长上述化合物半导体层2的各层时，作为Ⅲ族构成元素的原料，可以使用例如三甲基铝（（CH3）3Al）、三甲基镓（（CH3）3Ga）以及三甲基铟（（CH3）3In）。另外，作为Mg的掺杂原料，可以使用例如双环戊二烯基镁（bis-（C5H5）2Mg）等。另外，作为Si的掺杂原料，可以使用例如乙硅烷（Si2H6）等。另外，作为V族构成元素的原料，可以使用膦（PH3）、胂（AsH3）等。另外，作为各层的生长温度，作为电流扩散层8，使用p型GaP的场合，可以采用720～770℃，对于其他的各层而言，可以采用600～700℃。此外，各层的载流子浓度以及层厚、温度条件可以适宜选择。
这样制造的化合物半导体层2，尽管具有活性层7，也可得到结晶缺陷少的良好的表面状态。另外，化合物半导体层2，也可以对应于元件结构而实施研磨等的表面加工。
（功能性基板的接合工序）
接着，将化合物半导体层2和功能性基板3接合。化合物半导体层2和功能性基板3的接合，首先，将构成化合物半导体层2的电流扩散层8的表面研磨来进行镜面加工。接着，准备在该电流扩散层8的镜面研磨了的表面上贴附的功能性基板3。再者，该功能性基板3的表面，在与电流扩散层8接合以前研磨成镜面。接着，将化合物半导体层2和功能性基板3运到一般的半导体材料贴附装置中，在真空中对已镜面研磨的双方的表面，照射使电子碰撞而中性（neutral）化了的Ar束。其后，在维持了真空的贴附装置内将双方的表面重合，施加载荷，由此能够在室温下接合（参照图7）。关于接合，从接合条件的稳定性考虑，更优选：接合面为相同的材质。
接合（贴附），最优选这样的真空下的常温接合，但也可以采用共晶金属、粘结剂来接合。
（第1以及第2电极的形成工序）
接着，形成作为第1电极的n型欧姆电极4以及作为第2电极的p型欧姆电极5。n型欧姆电极4以及p型欧姆电极5的形成，首先，从与功能性基板3接合了的化合物半导体层2，利用氨系蚀刻剂选择性地除去GaAs基板14以及缓冲层15。接着，在露出的接触层16的表面形成n型欧姆电极4。具体地讲，例如，采用真空蒸镀法以变为任意的厚度的方式层叠AuGe、Ni合金/Pt/Au后，利用一般的光刻手段进行图案化，形成n型欧姆电极4的形状。
接着，选择性地除去接触层16、上部覆盖层13、上部引导层12、活性层11、下部引导层10、p型的下部覆盖层9，使电流扩散层8露出，在该露出的电流扩散层8的表面形成p型欧姆电极5。具体地讲，例如，采用真空蒸镀法以变为任意的厚度的方式层叠AuBe/Au后，利用一般的光刻手段进行图案化，来形成p型欧姆电极5的形状。其后，通过在例如400～500℃、5～20分钟的条件下进行热处理来合金化，可以形成低电阻的n型欧姆电极4以及p型欧姆电极5。
（功能性基板的加工工序）
接着，加工出功能性基板3的形状。功能性基板3的加工，首先，在未形成第3电极6的表面形成V字状的沟槽。此时，V字状的沟槽的第3电极6侧的内侧面，成为具有与平行于发光面的面构成的角度α的倾斜面3b。接着，从化合物半导体层2侧以规定的间隔进行切片（Dicing）来芯片化。再者，通过芯片化时的切片，形成功能性基板3的垂直面3a。
倾斜面3b的形成方法并不特别地限定，可以组合地使用湿式蚀刻、干式蚀刻、划片（Scribe）法、激光加工等的现有的方法，但最优选形状的控制性以及生产率高的切片法。通过应用切片法，可以提高制造成品率。
另外，垂直面3a的形成方法并不特别限定，但优选采用激光加工、划片-撕开法或者切片法来形成。通过采用激光加工、划片-撕开法，可以降低制造成本。即，在芯片分离时不需要设置切割余量，可以制造数量较多的发光二极管，因此能够降低制造成本。另一方面，在切片法中，切断的稳定性优异。
最后，根据需要采用硫酸-过氧化氢混合液等蚀刻除去破碎层以及污物。这样地制造出发光二极管1。
＜发光二极管灯的制造方法＞
接着，对于使用了上述发光二极管1的发光二极管灯41的制造方法、即发光二极管1的安装方法进行说明。
如图1以及图2所示，在装配基板42的表面安装规定的数量的发光二极管1。发光二极管1的安装，首先，进行装配基板42和发光二极管1的对位，在装配基板42的表面的规定的位置配置发光二极管1。接着，用Ag糊进行管芯连接（Diebond），发光二极管1被固定于装配基板42的表面。接着，将发光二极管1的n型欧姆电极4和装配基板42的n电极端子43用金线45连接（线接合）。接着，将发光二极管1的p型欧姆电极5和装配基板42的p电极端子44用金线46连接。最后，将在装配基板42的安装有发光二极管1的表面采用硅树脂、环氧树脂等的一般的封装树脂47封装。这样地制造使用了发光二极管1的发光二极管灯41。
另外，发光二极管灯41的发光光谱，由于调整了活性层11的组成，因此峰发光波长变为760～850nm的范围。另外，通过电流扩散层8，阱层17以及势垒层18的活性层11内的偏差被抑制，因此发光光谱的半值宽度变为10～40nm的范围。
如以上说明那样，根据本实施方式的发光二极管1，具备包含发光部7的化合物半导体层2，所述发光部7具有组成式为（AlXGa1-X）As（0≤X≤0.2）的阱层17。
另外，在本实施方式的发光二极管1中，在发光部7上设置有电流扩散层8。该电流扩散层8，相对于发光波长为透明，因此不吸收来自发光部7的发光而可形成为高输出功率和高效率的发光二极管1。功能性基板，材质稳定，不需担心腐蚀，耐湿性优异。
因此，根据本实施方式的发光二极管1，如果调整活性层的条件，则能够提供具有760nm～850nm的发光波长、单色性优异、并且为高输出功率和高效率的耐湿性的发光二极管1。另外，根据本实施方式的发光二极管1，与以往的采用液相外延法制作的除去了GaAs基板的透明基板型AlGaAs系的发光二极管比较，能够提供具有约1.5倍以上的发光效率的高输出功率发光二极管1。另外，高温高湿可靠性也提高。
另外，根据本实施方式的发光二极管灯41，具备具有760nm～850nm的发光波长、单色性优异、并且为高输出功率和高效率的耐湿性的上述发光二极管1。因此，能够提供适合于红外线照明、传感器的发光二极管灯41。
＜发光二极管（第12实施方式）＞
应用了本发明的第12实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤0.2）的阱层和组成式为（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层、夹着活性层的第1覆盖层和第2覆盖层；形成于发光部上的电流扩散层；和与电流扩散层接合的功能性基板，第1和第2覆盖层由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示，将阱层的厚度设为3～30nm，将发光波长设定为760～850nm。
将第11实施方式涉及的发光二极管中的AlGaAs势垒层18变更为组成式为（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层这一点，与第11实施方式涉及的发光二极管不同。
上述X3，为了提高发光效率，优选为带隙比阱层17大的组成，从结晶性的观点出发，优选Al浓度低，因此更优选X3为0.3～0.7、Y2为0.4～0.6的范围。最佳的X3、Y2的组成，通过与阱层的组成的关系来确定。
＜发光二极管（第13实施方式）＞
图8（a）以及（b），是用于说明应用了本发明的第13实施方式涉及的发光二极管的图，图8（a）是平面图，图8（b）是沿图8（a）中所示的C-C’线的截面图。
第13实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤0.2）的阱层和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层11、夹着活性层的第1覆盖层9和第2覆盖层13；形成于发光部上的电流扩散层8；包含与发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层23，并与电流扩散层8接合的功能性基板31，第1和第2覆盖层9、13由组成式（AlX3Ga1-X3）Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示，将阱层的厚度设为3～30nm，将发光波长设定为760～850nm。
在第13实施方式涉及的发光二极管中，具备具有相对于发光波长具有90%以上的反射率的、与发光部对向地配置的反射层23的功能性基板30，因此可从主要的光取出面高效率地取出光。
在图8所示的例子中，功能性基板31，在电流扩散层8的下侧的面8b具备第2电极21，进而，具备以覆盖该第2电极8的方式层叠透明导电膜22和反射层23而成的反射结构体、和由硅或者锗构成的层（基板）30。
在第13实施方式涉及的发光二极管中，优选功能性基板31包含由硅或者锗构成的层。由于是难以腐蚀的材质，因此耐湿性提高。
反射层23，由例如银（Ag）、铝（Al）、金（Au）或者它们的合金等构成。这些材料，光反射率高，能够使来自反射层23的光的反射率为90%以上。
功能性基板31，可以使用将该反射层23采用AuIn、AuGe、AuSn等的共晶金属与硅、锗等的廉价的基板（层）接合的组合。特别是AuIn，接合温度低，虽然热膨胀系数与发光部存在差别，但是为最适合于接合最廉价的硅基板（硅层）的组合。
功能性基板31，从品质的稳定性出发，进而优选为插入了由例如钛（Ti）、钨（W）、铂（Pt）等的高熔点金属构成的层的构成，使得电流扩散层、反射层金属以及共晶金属不相互扩散。
＜发光二极管（第14实施方式）＞
图9是用于说明应用了本发明的第14实施方式涉及的发光二极管的图。
应用了本发明的第14实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤0.2）的阱层和组成式为（AlX2Ga1-X2）As（0＜X2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层11、夹着该活性层的第1覆盖层9和第2覆盖层13；形成于发光部上的电流扩散层8；包含与发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层53和金属基板50，并与电流扩散层8接合的功能性基板51，第1和第2覆盖层9、13由组成式（AlX3Ga1-X3)Y1In1-Y1P（0≤X3≤1，0＜Y1≤1）表示，将阱层的厚度设为3～30nm，将发光波长设定为760～850nm。
在第14实施方式涉及的发光二极管中，功能性基板包含金属基板这一点，相对于第13实施方式涉及的发光二极管，是特征性的构成。
金属基板，散热性高，可有助于发光二极管以高辉度发光，并且使发光二极管的寿命为长寿命。
从散热性的观点出发，金属基板特别优选由热导率为130W/m·K以上的金属构成。作为热导率为130W/m·K以上的金属，有例如钼（138W/m·K）、钨（174W/m·K）。
如图9所示，化合物半导体层2，具有：活性层11、隔着引导层（未图示）夹着该活性层11的第1覆盖层（下部覆盖层）9以及第2覆盖层（上部覆盖层）13、在第1覆盖层（下部覆盖层）9的下侧的电流扩散层8、和在第2覆盖层（上部覆盖层）13的上侧的、俯视时与第1电极55大致相同的尺寸的接触层56。
功能性基板51，在电流扩散层8的下侧的面8b具有第2电极57，进而包括：以覆盖该第2电极57的方式层叠透明导电膜52和反射层53而成的反射结构体、和金属基板50，在构成反射结构体的反射层53的与化合物半导体层2相反侧的面53b上，接合有金属基板50的接合面50a。
反射层53，由例如铜、银、金、铝等的金属或者它们的合金等构成。这些材料，光反射率高，能够使来自反射结构体的光的反射率为90%以上。通过形成反射层53，使来自活性层11的光在反射层53向正面方向f反射，可以提高在正面方向f的光取出效率。由此，可使发光二极管更高辉度化。
反射层53，优选为由从透明导电膜52侧起的Ag、Ni/Ti阻挡层、Au系的共晶金属（连接用金属）构成的叠层结构。
上述连接用金属，是电阻低、在低温下熔融的金属。通过使用上述连接用金属，不会给予化合物半导体层2以热应力而能够将金属基板连接。
作为连接用金属，可使用化学性稳定、熔点低的Au系的共晶金属等。作为上述Au系的共晶金属，可举出例如AuSn、AuGe、AuSi等的合金的共晶组成（Au系的共晶金属）。
另外，优选：在连接用金属中，添加钛、铬、钨等的金属。由此，钛、铬、钨等的金属作为阻挡金属发挥功能，可以抑制金属基板中所含的杂质等向反射层53侧扩散、反应。
透明导电膜52由ITO膜、IZO膜等构成。再者，反射结构体也可以仅由反射层53构成。
另外，也可以代替透明导电膜52，或者，与透明导电膜52一同地使用利用了透明材料的折射率差的所谓的冷光镜（Coldmirror），例如氧化钛膜、氧化硅膜的多层膜、白色的氧化铝、AlN，与反射层53组合。
金属基板50可以使用包含多个金属层的金属基板。
金属基板，优选是2种金属层交替地层叠而成的。
特别是优选：该2种金属层的层数合计为奇数。
该场合下，从金属基板的翘曲和开裂的观点考虑，作为第2金属层50B使用热膨胀系数比化合物半导体层2小的材料时，第1金属层50A、50A优选使用由热膨胀系数比化合物半导体层3大的材料构成的层。由于作为金属基板整体的热膨胀系数，与化合物半导体层的热膨胀系数接近，因此能够抑制将化合物半导体层和金属基板接合时的金属基板的翘曲和开裂，能够提高发光二极管的制造成品率。同样地，作为第2金属层50B使用热膨胀系数比化合物半导体层2大的材料时，第1金属层50A、50A优选使用由热膨胀系数比化合物半导体层2小的材料构成的层。由于作为金属基板整体的热膨胀系数与化合物半导体层的热膨胀系数接近，因此能够抑制将化合物半导体层和金属基板接合时的金属基板的翘曲和开裂，能够提高发光二极管的制造成品率。
从以上的观点出发，2种金属层的任一种可以是第1金属层，也可以是第2金属层。
作为2种金属层，例如，可以使用：由银（热膨胀系数＝18.9ppm/K）、铜（热膨胀系数＝16.5ppm/K）、金（热膨胀系数＝14.2ppm/K）、铝（热膨胀系数＝23.1ppm/K）、镍（热膨胀系数＝13.4ppm/K）以及它们的合金的任一种构成的金属层、和由钼（热膨胀系数＝5.1ppm/K）、钨（热膨胀系数＝4.3ppm/K）、铬（热膨胀系数＝4.9ppm/K）以及它们的合金的任一种构成的金属层的组合。
作为合适的例子，可举出由Cu/Mo/Cu这3层构成的金属基板。从上述的观点出发，即使是由Mo/Cu/Mo这3层构成的金属基板也可得到同样的效果，但由Cu/Mo/Cu这3层构成的金属基板，是由容易加工的Cu夹着机械强度高的Mo的结构，因此具有相比于由Mo/Cu/Mo这3层构成的金属基板，切断等的加工容易的优点。
作为金属基板整体的热膨胀系数，例如，对于由Cu（30μm）/Mo（25μm）/Cu（30μm）这3层构成的金属基板而言，为6.1ppm/K，对于由Mo（25μm）/Cu（70μm）/Mo（25μm）这3层构成的金属基板而言，为5.7ppm/K。
另外，从散热的观点出发，优选：构成金属基板的金属层由热导率高的材料构成。由此，可以使金属基板的散热性提高，使发光二极管以高辉度发光，并且使发光二极管的寿命为长寿命。
例如，优选使用银（热导率＝420W/m·K）、铜（热导率＝398W/m·K）、金（热导率＝320W/m·K）、铝（热导率＝236W/m·K）、钼（热导率＝138W/m·K）、钨（热导率＝174W/m·K）以及它们的合金等。
更优选：这些的金属层，由热膨胀系数与化合物半导体层的热膨胀系数大致相等的材料构成。特别优选：金属层的材料是具有化合物半导体层的热膨胀系数±1.5ppm/K以内的热膨胀系数的材料。由此，可以减小金属基板与化合物半导体层接合时的对发光部的因热导致的应力，能够抑制使金属基板与化合物半导体层连接时的因热导致的金属基板的开裂，能够提高发光二极管的制造成品率。
作为金属基板整体的热导率，例如，对于由Cu（30μm）/Mo（25μm）/Cu（30μm）这3层构成的金属基板而言，为250W/m·K，对于由Mo（25μm）/Cu（70μm）/Mo（25μm）这3层构成的金属基板而言，为220W/m·K。
＜发光二极管（第15实施方式）＞
第15实施方式涉及的发光二极管，其特征在于，具备：发光部，该发光部具有交替地层叠了组成式为（AlX1Ga1-X1）As（0≤X1≤0.2）的阱层和组成式为（AlX3Ga1-X3）Y2In1-Y2P（0≤X3≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的量子阱结构的活性层、夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层；形成于发光部上的电流扩散层；和包含与发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层，并与电流扩散层接合的功能性基板，第1和第2覆盖层由组成式（AlX2Ga1-X2）Y1In1-Y1P（0≤X2≤1，0＜Y1≤1）表示，将阱层的厚度设为3～30nm，将发光波长设定为760～850nm。
在本实施方式中，作为功能性基板，可以使用在第13实施方式以及第14实施方式中例示的功能性基板。
实施例
以下，采用实施例具体说明本发明的效果。再者，本发明并不被这些实施例限定。
在本实施例中，具体说明制作了本发明涉及的发光二极管的例子。制作发光二极管后，为了特性评价，制作了将发光二极管芯片安装于基板上的发光二极管灯。
（实施例1）
实施例1的发光二极管是第1实施方式的实施例。
首先，在由掺杂了Si的n型的GaAs单晶构成的GaAs基板上，依次层叠化合物半导体层，制作了外延晶片。GaAs基板，将从（100）面向（0-1-1）方向倾斜15°的面作为生长面，载流子浓度设为2×1018cm-3。另外，GaAs基板的层厚设为约0.5μm。所谓化合物半导体层，是：由掺杂了Si的GaAs构成的n型的缓冲层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的接触层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的上部覆盖层、由Al0.4Ga0.6As构成的上部引导层、由Al0.18Ga0.82As/Al0.3Ga0.7As的20对构成的阱层/势垒层、由Al0.4Ga0.6As构成的下部引导层、由掺杂了Mg的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的p型的下部覆盖层、由（Al0.5Ga0.5）0.5In0.5P构成的薄膜的中间层、由掺杂了Mg的p型GaP构成的电流扩散层。
在本实施例中，使用减压有机金属化学气相沉积装置法（MOCVD装置），在直径76mm、厚度350μm的GaAs基板上使化合物半导体层外延生长，形成了外延晶片。在使外延生长层生长时，作为Ⅲ族构成元素的原料，使用了三甲基铝（（CH3）3Al）、三甲基镓（（CH3）3Ga）以及三甲基铟（（CH3）3In）。另外，作为Mg的掺杂原料，使用了双环戊二烯基镁（bis-（C5H5）2Mg）。另外，作为Si的掺杂原料，使用了乙硅烷（Si2H6）。另外，作为V族构成元素的原料，使用了膦（PH3）、胂（AsH3）。另外，作为各层的生长温度，由p型GaP构成的电流扩散层在750℃下生长。其他的各层在700℃下生长。
由GaAs构成的缓冲层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。接触层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约3.5μm。上部覆盖层，载流子浓度设为约1×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。上部引导层，为非掺杂，层厚设为约50nm。阱层，设为非掺杂的层厚为约17nm的Al0.18Ga0.82As，势垒层设为非掺杂的层厚为约19nm的Al0.3Ga0.7As。另外，将阱层和势垒层交替地层叠20对。下部引导层，为非掺杂，层厚设为约50nm。下部覆盖层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.5μm。中间层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.05μm。由GaP构成的电流扩散层，载流子浓度设为约3×1018cm-3、层厚设为约9μm。
接着，将电流扩散层从表面进行研磨直到达到约1μm的深度的区域，进行了镜面加工。通过该镜面加工，使电流扩散层的表面的粗糙度为0.18nm。另一方面，准备在上述的电流扩散层的镜面研磨了表面贴附的由n型GaP构成的功能性基板。该贴附用的功能性基板，使用了：添加Si以使得载流子浓度变为约2×1017cm-3、且面取向为（111）的单晶。另外，功能性基板的直径为76mm、厚度为250μm。该功能性基板的表面，在与电流扩散层接合以前研磨成镜面，加工成均方根值（rms）为0.12nm。
接着，将上述的功能性基板以及外延晶片送入一般的半导体材料贴附装置中，将装置内进行真空排气直到变为3×10-5Pa。
接着，对功能性基板和电流扩散层的双方的表面，照射3分钟的使电子碰撞而中性（neutral）化了的Ar束。其后，在维持为真空的贴附装置内，将功能性基板和电流扩散层的表面重合，施加载荷，使得在各自的表面的压力为50g/cm2，将双方在室温下接合。这样地形成了接合晶片。
接着，从上述接合晶片利用氨系蚀刻剂选择性地除去GaAs基板以及GaAs缓冲层。接着，在接触层的表面，作为第1电极，采用真空蒸镀法成膜出厚度为0.5μm的AuGe、Ni合金、厚度为0.2μm的Pt、厚度为1μm的Au。其后，利用一般的光刻手段实施图案化，作为第1电极形成了n型欧姆电极。接着，对除去了GaAs基板的面即光取出面的表面实施了粗糙化处理。
接着，选择性地除去形成作为第2电极的p型欧姆电极的区域的外延层，使电流扩散层露出。在该露出的电流扩散层的表面，采用真空蒸镀法以AuBe为0.2μm、Au为1μm的方式形成了p型欧姆电极。其后，在450℃进行10分钟的热处理来合金化，形成了低电阻的p型以及n型欧姆电极。
接着，在功能性基板上形成了厚度0.2μm的Au构成的230μm见方的第3电极。
接着，使用切片机，从功能性基板的背面，在未形成第3电极的区域以倾斜面的角度α为70°、并且垂直面的厚度为80μm的方式形成V字状的沟槽。接着，从化合物半导体层侧，使用切片机以350μm间隔来切断，从而芯片化。采用硫酸-过氧化氢混合液蚀刻除去由切片产生的破碎层以及污物，制作了实施例1的发光二极管。
组装了100个将如上述那样制作的实施例1的发光二极管芯片安装于装配基板上的发光二极管灯。该发光二极管灯，装配是采用管芯连接机支持（装配），将发光二极管的n型欧姆电极和设置于装配基板的表面的n电极端子用金线进行线接合，将p型欧姆电极和p电极端子用金线进行线接合后，采用一般的环氧树脂封装而制作出。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表1。
如表10所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰波长为730nm的红外光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约2.0伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为14mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为98%。VF的变动没有，为100%。
表10
（实施例2）
实施例2的发光二极管是第2实施方式的实施例。
化合物半导体层在以下的条件下形成，其他的条件与实施例1同样。
由掺杂了Si的n型的GaAs单晶构成的GaAs基板上，从（100）面向（0-1-1）方向倾斜15°的面作为生长面，载流子浓度设为2×1018cm-3。作为化合物半导体层，使用了：由掺杂了Si的GaAs构成的n型的缓冲层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的接触层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的上部覆盖层、由（Al0.3Ga0.7）0.5In0.5P构成的上部引导层、由Al0.18Ga0.82As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层、由（Al0.3Ga0.7）0.5In0.5P构成的下部引导层、由掺杂了Mg的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的p型的下部覆盖层、由（Al0.5Ga0.5）0.5In0.5P构成的薄膜的中间层、由掺杂了Mg的p型GaP构成的电流扩散层。
由GaAs构成的缓冲层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。接触层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约3.5μm。上部覆盖层，载流子浓度设为约1×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。上部引导层，为非掺杂，层厚设为约50nm。阱层，设为非掺杂的、层厚为约17nm的Al0.18Ga0.82As，势垒层设为非掺杂的、层厚为约19nm的（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P。另外，阱层以及势垒层的对数设为20对。下部引导层，为非掺杂，层厚设为约50nm。下部覆盖层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.5μm。中间层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.05μm。由GaP构成的电流扩散层，载流子浓度设为约3×1018cm-3、层厚设为约9μm。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表10。
如表10所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰波长为730nm的红外光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约2.2伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为12mW。
对于20个该灯，在60℃、90RH%、20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为99%。VF的变动没有，为100%。
（实施例3）
实施例3的发光二极管是第3实施方式的实施例，是在电流扩散层上接合了含有反射层的功能性基板的结构。参照图8（a）以及（b），对于实施例3的发光二极管的制造方法进行说明。另外，下部引导层以及上部引导层省略了图示。
化合物半导体层在与实施例1的条件相同的条件下形成。
接着，在电流扩散层8的表面，从光取出面的端部以50μm的等间隔配置8个AuBe/Au合金以厚度0.2μm、20μmФ的圆点构成的电极21。
接着，采用溅射法形成0.4μm厚度的作为透明导电膜的ITO膜22。进而，以0.2μm/0.1μm/1μm的厚度形成由银合金/Ti/Au构成的层23，作为反射层23。
另一方面，在硅基板30的表面，以0.1μm/0.5μm/0.3μm的厚度形成由Ti/Au/In构成的层32。在硅基板30的背面，以0.1μm/0.5μm的厚度形成由Ti/Au构成的层33。将上述发光二极管晶片侧的Au和硅基板侧的In表面重合，在320℃下加热并以500g/cm2加压，将功能性基板与发光二极管晶片接合。
除去GaAs基板，在接触层16的表面，形成由AuGe/Au构成的直径100μm、厚度3μm的欧姆电极25，在420℃下进行5分钟的热处理，从而将p、n欧姆电极进行合金化处理。
接着，将接触层16的表面进行了粗糙化处理。
除去用于分离成为芯片的预定切断部分的半导体层和反射层、共晶金属，将硅基板用切片机以350μm间距切断成为正方形。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表10。
如表10所示，在上面以及下面的电极间流通了电流的结果，射出了峰波长为730nm的光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约1.9伏特（V）。正向电流设为20mA时的发光输出功率为10mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为98%。VF的变动没有，为100%。
（实施例4）
实施例4的发光二极管是第4实施方式的实施例，是在电流扩散层上接合了含有反射层和金属基板的功能性基板的结构。参照图9说明实施例4的发光二极管。
首先，制作了金属基板。准备2枚的大致平板状的厚度10μm的Cu板、和1枚的大致平板状的厚度75μm的Mo板，在2枚Cu板之间插入Mo板，将它们重叠来配置，在加压装置中配置上述基板，在高温下对于这些金属板沿夹着它们的方向施加载荷。由此，制作了由Cu（10μm）/Mo（75μm）/Cu（10μm）这3层构成的金属基板。
化合物半导体层，除了在缓冲层和接触层之间形成了由掺杂Si的（Al0.5Ga0.5）0.5In0.5P构成的、层厚为0.5μm的蚀刻停止层这一点以外，在与实施例1的条件相同的条件下形成。
在电流扩散层8的面8b上，形成：在0.4μm厚度的AuBe上层叠0.2μm厚度的Au而成的、在俯视时为20μmФ的圆形的、间隔为60μm的第2电极57。
接着，采用溅射法以覆盖第2电极57的方式以0.8μm的厚度形成作为透明导电膜的ITO膜52。
接着，在ITO膜52上，采用蒸镀法形成0.7μm的由银（Ag）合金构成的膜后，形成0.5μm的由镍（Ni）/钛（Ti）构成的膜、1μm的由金（Au）构成的膜，从而形成了反射膜53。
接着，在化合物半导体层的电流扩散层8上，将形成有ITO膜52以及反射膜53的结构体和金属基板对向地重合而配置，送入减压装置内，在400℃下加热了的状态下，以500kg重的载荷将它们接合，形成了接合结构体。
接着，从接合结构体，利用氨系蚀刻剂选择性地除去作为化合物半导体层的生长基板的GaAs基板和缓冲层，进而利用盐酸系蚀刻剂选择性地除去蚀刻停止层。
接着，采用真空蒸镀法在接触层上以0.15μm的厚度成膜出AuGe后，以0.05μm的厚度成膜出Ni，进而以1μm的厚度成膜出Au，从而形成了第1电极用导电膜。接着，采用光刻，将电极用导电膜图案化成为俯视为圆形，从而制作了直径100μm、厚度3μm的第1电极55。
接着，以第1电极为掩模，利用氨系蚀刻剂蚀刻除去接触层之中的、第1电极的下方以外的部分，形成了接触层56。
除去用于分离成芯片的预定切断部分的化合物半导体层和反射层、共晶金属，通过激光切片将金属基板以350μm间距切断成为正方形。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表10。
如表10所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰波长为730nm的红外光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约1.9伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为10mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为99%。VF的变动没有，为100%。
（实施例5）
实施例5的发光二极管是第5实施方式的实施例。
化合物半导体层在与实施例2的条件相同的条件下形成，其他的条件与实施例3同样。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表10。
如表10所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰波长为730nm的红外光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约2.1伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为9.4mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为99%。VF的变动没有，为100%。
（实施例6）
实施例6的发光二极管是第1实施方式的实施例，为使发光峰波长为720nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.20、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.35，即，将发光部变更为由Al0.2Ga0.8As/Al0.35Ga0.65As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例1相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表10所示，可射出峰波长为680nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为14mW、2V、100%、100%。
（实施例7）
实施例7的发光二极管是第2实施方式的实施例，为使发光峰波长为720nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.20、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0.1、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.28Ga0.72As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例1相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表10所示，可射出峰波长为680nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为12mW、2.2V、99%、100%。
（实施例8）
实施例8的发光二极管是第3实施方式的实施例，为使发光峰波长为720nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.20、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.35，即，将发光部变更为由Al0.20Ga0.80As/Al0.35Ga0.65As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例3相同的条件下制作。另外，从势垒层的Al组成X2＝0.30变化为X＝0.35对发光峰波长没有影响。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表10所示，可射出峰波长为720nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为10mW、1.9V、98%、100%。
（实施例9）
实施例9的发光二极管是第5实施方式的实施例，为使发光峰波长为720nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.20、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0.1、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.20Ga0.80As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例3相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表10所示，可射出峰波长为720nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为9.5mW、2.1V、100%、100%。
（实施例10）
实施例10的发光二极管是第1实施方式的实施例，为使发光峰波长为760nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.13、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.3，即，将发光部变更为由Al0.13Ga0.87As/Al0.3Ga0.7As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例1相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表10所示，可射出峰波长为760nm的红外光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为15mW、2.0V、98%、100%。
（实施例11）
实施例11的发光二极管是第2实施方式的实施例，为使发光峰波长为760nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.13、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0.1、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.13Ga0.87As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例2相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表10所示，可射出峰波长为760nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为12.7mW、2.2V、99%、100%。
（实施例12）
实施例12的发光二极管是第3实施方式的实施例，为使发光峰波长为760nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.13、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.3，即，将发光部变更为由Al0.13Ga0.87As/Al0.3Ga0.7As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例3相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表10所示，射出了峰波长为760nm的红外光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为11mW、1.9V、98%、100%。
（实施例13）
实施例13的发光二极管是第1实施方式的实施例，为使发光峰波长为725nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.19、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.35，即，将发光部变更为由Al0.19Ga0.81As/Al0.35Ga0.65As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例1相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表10所示，可射出峰波长为725nm的红外光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为14mW、2.0V、98%、100%。
（实施例14）
实施例14的发光二极管是第1实施方式的实施例，为使发光峰波长为755nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.15、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.30，即，将发光部变更为由Al0.14Ga0.86As/Al0.3Ga0.7As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例1相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表10所示，射出了峰波长为755nm的红外光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为14.7mW、2.0V、98%、100%。
（比较例1）
比较例1的发光二极管，采用作为现有技术的液相外延法形成。变更为在GaAs基板上具有作为Al0.2Ga0.8As发光层的双异质结构的发光部的发光二极管。
比较例1的发光二极管的制作，具体地讲，在n型的（100）面的GaAs单晶基板上，采用液相外延方法制作了20μm的由Al0.7Ga0.3As构成的n型的上部覆盖层、2μm的由Al0.2Ga0.8As构成的非掺杂的发光层、20μm的由Al0.7Ga0.3As构成的p型的下部覆盖层、120μm的相对于发光波长为透明的Al0.6Ga0.4As构成的p型的厚膜层。在该外延生长后除去了GaAs基板。接着，在n型AlGaAs的表面形成了直径100μm的n型欧姆电极。接着，在p型AlGaAs的背面以80μm间隔形成了直径20μm的p型欧姆电极。接着，利用切片机以350μm间隔切断后，蚀刻除去破碎层，制作了比较例1的发光二极管芯片。
评价安装有比较例1的发光二极管的发光二极管灯的特性的结果示于表1。
如表1所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰波长为730nm的红外光。另外，正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf），为约1.9伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出功率为5mW。另外，对于比较例1的任一个样品而言，与本发明的实施例相比，输出功率都低。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为83%。VF的变动没有，为105%。
比较例的灯，与本发明的实施例相比，输出功率为1/2以下，非常低。另外，高温高湿的可靠性，实施例基本没有变动，但比较例可确认出输出功率降低和VF上升。这被认为发光二极管的高浓度Al的表面发生氧化（腐蚀），阻碍光的透过，电阻上升了。
（实施例15）
实施例15的发光二极管是第6实施方式的实施例。
首先，在由掺杂了Si的n型的GaAs单晶构成的GaAs基板上，依次层叠化合物半导体层，制作了外延晶片。GaAs基板，以从（100）面向（0-1-1）方向倾斜15°的面为生长面，载流子浓度设为2×1018cm-3。另外，GaAs基板的层厚设为约0.5μm。所谓化合物半导体层，是：由掺杂了Si的GaAs构成的n型的缓冲层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的接触层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的上部覆盖层、由Al0.6Ga0.4As构成的上部引导层、由Al0.24Ga0.76As/Al0.4Ga0.6As的对构成的阱层/势垒层、由Al0.6Ga0.4As构成的下部引导层、由掺杂了Mg的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的p型的下部覆盖层、由（Al0.5Ga0.5）0.5In0.5P构成的薄膜的中间层、由掺杂了Mg的p型GaP构成的电流扩散层。
在本实施例中，使用减压有机金属化学气相沉积装置法（MOCVD装置），在直径76mm、厚度350μm的GaAs基板上使化合物半导体层外延生长，形成了外延晶片。在使外延生长层生长时，作为Ⅲ族构成元素的原料，使用了三甲基铝（（CH3）3Al）、三甲基镓（（CH3）3Ga）以及三甲基铟（（CH3）3In）。另外，作为Mg的掺杂原料，使用了双环戊二烯基镁（bis-（C5H5）2Mg）。另外，作为Si的掺杂原料，使用了乙硅烷（Si2H6）。另外，作为V族构成元素的原料，使用了膦（PH3）、胂（AsH3）。另外，作为各层的生长温度，由p型GaP构成的电流扩散层在750℃下生长。其他的各层在700℃下生长。
由GaAs构成的缓冲层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。接触层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约3.5μm。上部覆盖层，载流子浓度设为约1×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。上部引导层为非掺杂，层厚设为约50nm。阱层设为非掺杂的、层厚为约17nm的Al0.24Ga0.76As，势垒层设为非掺杂的、层厚为约19nm的Al0.4Ga0.6As。另外，将阱层和势垒层交替地层叠了18对。下部引导层为非掺杂，层厚设为约50nm。下部覆盖层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.5μm。中间层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.05μm。由GaP构成的电流扩散层，载流子浓度设为约3×1018cm-3、层厚设为约9μm。
接着，将电流扩散层从表面进行研磨直到达到约1μm的深度的区域，进行了镜面加工。通过该镜面加工，使电流扩散层的表面的粗糙度为0.18nm。另一方面，准备了在上述的电流扩散层的已镜面研磨的表面贴附的由n型GaP构成的功能性基板。该贴附用的功能性基板，使用了添加Si以使得载流子浓度变为约2×1017cm-3、且面取向为（111）的单晶。另外，功能性基板的直径为76mm、厚度为250μm。该功能性基板的表面，在与电流扩散层接合以前研磨成镜面，加工成为均方根值（rms）为0.12nm。
接着，将上述的功能性基板以及外延晶片送入一般的半导体材料贴附装置中，将装置内真空排气到变为3×10-5Pa。
接着，对功能性基板和电流扩散层的双方的表面，照射3分钟的使电子碰撞而中性（neutral）化了的Ar束。其后，在维持为真空的贴附装置内，使功能性基板和电流扩散层的表面重合，施加载荷使得在各自的表面的压力变为50g/cm2，从而将双方在室温下接合。这样地形成了接合晶片。
接着，从上述接合晶片，利用氨系蚀刻剂选择性地除去GaAs基板以及GaAs缓冲层。接着，在接触层的表面，作为第1电极，采用真空蒸镀法成膜出厚度为0.5μm的AuGe、Ni合金、厚度为0.2μm的Pt、厚度为1μm的Au。其后，利用一般的光刻手段实施图案化，作为第1电极形成了n型欧姆电极。接着，对除去了GaAs基板的面即光取出面的表面实施了粗糙化处理。
接着，选择性地除去形成作为第2电极的p型欧姆电极的区域的外延层，使电流扩散层露出。在该露出的电流扩散层的表面，采用真空蒸镀法以AuBe为0.2μm、Au为1μm的方式形成了p型欧姆电极。其后，在450℃进行10分钟的热处理来合金化，形成了低电阻的p型以及n型欧姆电极。
接着，在功能性基板上形成了厚度0.2μm的Au构成的230μm见方的第3电极。
接着，使用切片机，从功能性基板的背面，在未形成第3电极的区域以倾斜面的角度α为70°、并且垂直面的厚度为130μm的方式形成V字状的沟槽。接着，从化合物半导体层侧，使用切片机以350μm间隔来切断，从而芯片化。采用硫酸-过氧化氢混合液蚀刻除去由切片产生的破碎层以及污物，制作了实施例15的发光二极管。
组装了100个将如上述那样制作的实施例15的发光二极管芯片安装于装配基板上的发光二极管灯。该发光二极管灯，装配是采用管芯连接机支持（装配），将发光二极管的n型欧姆电极和设置于装配基板的表面的n电极端子用金线进行线接合，将p型欧姆电极和p电极端子用金线进行线接合后，采用一般的硅树脂封装而制作出。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表11。
如表11所示，在n型和p型欧姆电极间流通电流的结果，射出了峰波长为700nm的红色光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约2.0伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为13mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为98%。VF的变动没有，为100%。
（实施例16）
实施例16的发光二极管是第7实施方式的实施例。
化合物半导体层在以下的条件下形成，其他的条件与实施例15同样。
由掺杂了Si的n型的GaAs单晶构成的GaAs基板上，以从（100）面向（0-1-1）方向倾斜15°的面作为生长面，载流子浓度设为2×1018cm-3。作为化合物半导体层，使用了：由掺杂了Si的GaAs构成的n型的缓冲层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的接触层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的上部覆盖层、由（Al0.3Ga0.7）0.5In0.5P构成的上部引导层、由Al0.24Ga0.76As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层、由（Al0.3Ga0.7）0.5In0.5P构成的下部引导层、由掺杂了Mg的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的p型的下部覆盖层、由（Al0.5Ga0.5）0.5In0.5P构成的薄膜的中间层、由掺杂了Mg的p型GaP构成的电流扩散层。
由GaAs构成的缓冲层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。接触层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约3.5μm。上部覆盖层，载流子浓度设为约1×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。上部引导层为非掺杂，层厚设为约50nm。阱层设为非掺杂的、层厚为约17nm的Al0.24Ga0.76As，势垒层设为非掺杂的、层厚为约19nm的（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P。另外，将阱层和势垒层的对数设为18对。下部引导层为非掺杂，层厚设为约50nm。下部覆盖层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.5μm。中间层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.05μm。由GaP构成的电流扩散层，载流子浓度设为约3×1018cm-3、层厚设为约9μm。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表11。
如表11所示，在n型和p型欧姆电极间流通电流的结果，射出了峰波长为700nm的红色光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约2.2伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为11.2mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为99%。VF的变动没有，为100%。
（实施例17）
实施例17的发光二极管是第8的实施方式的实施例，是在电流扩散层上接合了包含反射层的功能性基板的结构。参照图8（a）以及（b），对于实施例17的发光二极管的制造方法进行说明。另外，下部引导层以及上部引导层省略了图示。
化合物半导体层在与实施例15的条件相同的条件下形成。
接着，在电流扩散层8的表面，从光取出面的端部以50μm的等间隔配置8个AuBe/Au合金以厚度0.2μm、20μmФ的圆点构成的电极21。
接着，采用溅射法形成0.4μm厚度的作为透明导电膜的ITO膜22。进而，以0.2μm/0.1μm/1μm的厚度形成由银合金/Ti/Au构成的层23，作为反射层23。
另一方面，在硅基板30的表面，以0.1μm/0.5μm/0.3μm的厚度形成由Ti/Au/In构成的层32。在硅基板30的背面，以0.1μm/0.5μm的厚度形成由Ti/Au构成的层33。将上述发光二极管晶片侧的Au和硅基板侧的In表面重合，在320℃下加热并以500g/cm2加压，将功能性基板与发光二极管晶片接合。
除去GaAs基板，在接触层16的表面，形成由AuGe/Au构成的直径100μm、厚度3μm的欧姆电极25，在420℃下进行5分钟的热处理，从而将p、n欧姆电极进行合金化处理。
接着，将接触层16的表面进行了粗糙化处理。
除去用于分离成为芯片的预定切断部分的半导体层和反射层、共晶金属，将硅基板用切片机以350μm间距切断成为正方形。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表11。
如表11所示，在上面以及下面的电极间流通了电流的结果，射出了峰波长为700nm的光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约1.9伏特（V）。正向电流设为20mA时的发光输出功率为9mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为98%。VF的变动没有，为100%。
（实施例18）
实施例18的发光二极管是第9的实施方式的实施例，是在电流扩散层上接合了包含反射层和金属基板的功能性基板的结构。参照图9说明实施例18的发光二极管。
首先，制作了金属基板。准备2枚的大致平板状的厚度10μm的Cu板、和1枚的大致平板状的厚度75μm的Mo板，在2枚Cu板之间插入Mo板，将它们重叠来配置，在加压装置中配置上述基板，在高温下对于这些金属板沿夹着它们的方向施加载荷。由此，制作了由Cu（10μm）/Mo（75μm）/Cu（10μm）这3层构成的金属基板。
化合物半导体层，除了在缓冲层和接触层之间形成了由掺杂Si的（Al0.5Ga0.5）0.5In0.5P构成的、层厚为0.5μm的蚀刻停止层这一点以外，在与实施例15的条件相同的条件下形成。
在电流扩散层8的面8b上，形成：在0.4μm厚度的AuBe上层叠0.2μm厚度的Au而成的、在俯视时为20μmФ的圆形的、间隔为60μm的第2电极57。
接着，采用溅射法以覆盖第2电极57的方式以0.8μm的厚度形成作为透明导电膜的ITO膜52。
接着，在ITO膜52上，采用蒸镀法形成0.7μm的由银（Ag）合金构成的膜后，形成0.5μm的由镍（Ni）/钛（Ti）构成的膜、1μm的由金（Au）构成的膜，从而形成了反射膜53。
接着，将在化合物半导体层的电流扩散层8上形成了ITO膜52和反射膜53的结构体和金属基板对向地重合配置，送入减压装置内，在400℃下加热了的状态下，以500kg重的载荷将它们接合，形成了接合结构体。
接着，从接合结构体，利用氨系蚀刻剂选择性地除去作为化合物半导体层的生长基板的GaAs基板和缓冲层，进而利用盐酸系蚀刻剂选择性地除去蚀刻停止层。
接着，采用真空蒸镀法在接触层上以0.15μm的厚度成膜出AuGe后，以0.05μm的厚度成膜出Ni，进而以1μm的厚度成膜出Au，从而形成了第1电极用导电膜。接着，采用光刻，将电极用导电膜图案化成为俯视为圆形，从而制作了直径100μm、厚度3μm的第1电极55。
接着，以第1电极为掩模，利用氨系蚀刻剂蚀刻除去接触层之中的、第1电极的下方以外的部分，形成了接触层56。
除去用于分离成芯片的预定切断部分的化合物半导体层和反射层、共晶金属，通过激光切片将金属基板以350μm间距切断成为正方形。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表11。
如表11所示，在n型和p型欧姆电极间流通电流的结果，射出了峰波长为700nm的红色光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约1.9伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为9mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为99%。VF的变动没有，为100%。
（实施例19）
实施例19的发光二极管是第10的实施方式的实施例。
化合物半导体层在与实施例16的条件相同的条件下形成，其他的条件与实施例17同样。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表11。
如表11所示，在n型和p型欧姆电极间流通电流的结果，射出了峰波长700nm的红色光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约2.2伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为8.2mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%、20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为100%。VF的变动没有，为100%。
（实施例20）
实施例20的发光二极管是第6实施方式的实施例，为使发光峰波长为680nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.28、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.45，即，将发光部变更为由Al0.28Ga0.72As/Al0.45Ga0.55As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例15相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表11所示，可射出峰波长680nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为11mW、2V、99%、100%。
（实施例21）
实施例21的发光二极管是第7实施方式的实施例，为使发光峰波长为680nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.28、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0.1、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.28Ga0.72As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例15相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表11所示，可射出峰波长为680nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为9.6mW、2.2V、100%、100%。
（实施例22）
实施例22的发光二极管是第8的实施方式的实施例，为使发光峰波长为680nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.28、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.45，即，将发光部变更为由Al0.28Ga0.72As/Al0.45Ga0.55As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例17相同的条件下制作。另外，从势垒层的Al组成X＝0.4变化为X＝0.45对发光峰波长没有影响。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表11所示，可射出峰波长680nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为8mW、1.9V、98%、100%。
（实施例23）
实施例23的发光二极管是第10的实施方式的实施例，为使发光峰波长为680nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.28、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0.1、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.28Ga0.72As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例17相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表11所示，可射出峰波长为680nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为7.2mW、2.2V、100%、100%。
（实施例24）
实施例24的发光二极管是第6实施方式的实施例，为使发光峰波长为720nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.2、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.4，即，将发光部变更为由Al0.2Ga0.8As/Al0.4Ga0.6As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例15相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表11所示，可射出峰波长720nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为14mW、2V、100%、100%。
（实施例25）
实施例25的发光二极管是第7实施方式的实施例，为使发光峰波长为720nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.2、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0.1、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.2Ga0.8As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例16相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表11所示，可射出峰波长为720nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为12mW、2.2V、99%、100%。
（实施例26）
实施例26的发光二极管是第6实施方式的实施例，为使发光峰波长为660nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.33、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.45，即，将发光部变更为由Al0.33Ga0.67As/Al0.45Ga0.55As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例15相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表11所示，可射出峰波长为660nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为8mW、2V、98%、100%。
（实施例27）
实施例27的发光二极管是第7实施方式的实施例，为使发光峰波长为660nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.33、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0.1、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.33Ga0.67As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例16相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表11所示，可射出峰波长为660nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为7.6mW、2.3V、100%、100%。
（比较例2）
比较例2的发光二极管是作为AlGaAs系发光二极管的高辉度类型的、具有双异质结构的发光部的基板除去型的发光二极管。
首先，在GaAs基板上，采用滑动舟皿型生长装置，采用液相外延法生长出AlGaAs层。
在滑动舟皿型生长装置的基板收纳沟槽中安置p型GaAs基板，在为各层的生长用准备的坩埚中装入Ga金属、GaAs多晶、金属Al、以及掺杂物。进行生长的层，作为透明厚膜层（第1p型层）、下部覆盖层（p型覆盖层）、活性层、上部覆盖层（n型覆盖层）的4层结构按该顺序层叠。
将置有这些原料的滑动舟皿型生长装置安置于石英反应管内，在氢气流中加热到950℃，将原料熔化后，将气氛温度降温到910℃，向右侧推压滑块（slider），使之与原料熔液（熔体）接触后，以0.5℃/分的速度降温，达到规定温度后，再推压滑块，顺次与各原料熔液接触后，进行降温，反复进行上述动作，最终与熔体接触后，将气氛温度降温到700℃，使n覆盖层生长后，推压滑块，将原料熔液和晶片分离，使外延生长结束。
得到的外延层的结构，第1p型层为：Al组成X1＝0.36～0.45、层厚55μm、载流子浓度9×1017cm-3，p型覆盖层为：Al组成X2＝0.4～0.5、层厚70μm、载流子浓度5×1017cm-3，p型活性层是发光波长为700nm的组成、层厚1μm、载流子浓度1×1018cm-3，n型覆盖层为：Al组成X4＝0.4～0.5、层厚28μm、载流子浓度5×1017cm-3。
该外延生长结束后，取出外延基板，保护n型AlGaAs透明厚膜层表面，用氨-过氧化氢系蚀刻剂选择性地除去p型GaAs基板。由此将露出的p型覆盖层侧作为背面侧、将n型AlGaAs透明厚膜层侧作为表面侧，制成了发光二极管。
在外延晶片表面侧形成金合金/金电极，使用350μm间隔的电极掩模，设置了在中央配置了直径100μm的线接合用焊盘的表面电极。在外延背面侧也形成金合金/金电极，以80μm间隔设置了直径20μm的欧姆电极。其后，通过切片来分离、通过蚀刻，制作了n型GaAlAs层为表面侧的约320μm见方的发光二极管。
评价安装有比较例2的发光二极管的发光二极管灯的特性的结果示于表11。
如表11所示，在n型和p型欧姆电极间流通电流的结果，射出了峰波长为700nm的红色光。另外，正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），为约1.9伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出功率为3.8mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为78%。VF的变动稍微变高，为105%。
（比较例3）
用与比较例2同样的方法调整了活性层使得发光波长为680nm的发光二极管的评价结果示于表11。
特性评价的结果，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为2.8mW、1.9V、74%、107%。
比较例的灯，与本发明的实施例相比，输出功率为1/2以下，非常低。另外，高温高湿的可靠性，实施例基本没有变动，但比较例可确认出输出功率降低和VF上升。这可认为发光二极管的高浓度Al的表面发生氧化（腐蚀），阻碍光的透过，电阻上升了。
（实施例28）
实施例28的发光二极管是第11的实施方式的实施例。
首先，在由掺杂了Si的n型的GaAs单晶构成的GaAs基板上，依次层叠化合物半导体层，制作了发光波长830nm的外延晶片。GaAs基板，以从（100）面向（0-1-1）方向倾斜15°的面作为生长面，载流子浓度设为2×1018cm-3。另外，GaAs基板的层厚为约0.5μm。所谓化合物半导体层，是：由掺杂了Si的GaAs构成的n型的缓冲层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的接触层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的上部覆盖层、由Al0.3Ga0.7As构成的上部引导层、由Al0.03Ga0.97As/Al0.2Ga0.8As的对构成的阱层/势垒层、由Al0.3Ga0.7As构成的下部引导层、由掺杂了Mg的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的p型的下部覆盖层、由（Al0.5Ga0.5）0.5In0.5P构成的薄膜的中间层、由掺杂了Mg的p型GaP构成的电流扩散层。
在本实施例中，使用减压有机金属化学气相沉积装置法（MOCVD装置），在直径76mm、厚度350μm的GaAs基板上使化合物半导体层外延生长，形成了外延晶片。在使外延生长层生长时，作为Ⅲ族构成元素的原料，使用了三甲基铝（（CH3）3Al）、三甲基镓（（CH3）3Ga）以及三甲基铟（（CH3）3In）。另外，作为Mg的掺杂原料，使用了双环戊二烯基镁（bis-（C5H5）2Mg）。另外，作为Si的掺杂原料，使用了乙硅烷（Si2H6）。另外，作为V族构成元素的原料，使用了膦（PH3）、胂（AsH3）。另外，作为各层的生长温度，由p型GaP构成的电流扩散层在750℃下生长。其他的各层在700℃下生长。
由GaAs构成的缓冲层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。接触层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约3.5μm。上部覆盖层，载流子浓度设为约1×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。上部引导层，为非掺杂，层厚设为约50nm。阱层，设为非掺杂的层厚约17nm的Al0.03Ga0.97As，势垒层设为非掺杂的层厚约19nm的Al0.2Ga0.8As。另外，将阱层和势垒层交替地层叠18对。下部引导层为非掺杂，层厚设为约50nm。下部覆盖层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.5μm。中间层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.05μm。由GaP构成的电流扩散层，载流子浓度设为约3×1018cm-3、层厚设为约9μm。
接着，将电流扩散层从表面进行研磨直到达到约1μm的深度的区域，进行了镜面加工。通过该镜面加工，使电流扩散层的表面的粗糙度为0.18nm。另一方面，准备了在上述的电流扩散层的已镜面研磨的表面贴附的由n型GaP构成的功能性基板。该贴附用的功能性基板，使用了添加Si以使得载流子浓度变为约2×1017cm-3的、面取向为（111）的单晶。另外，功能性基板的直径为76mm、厚度为250μm。该功能性基板的表面，在与电流扩散层接合以前研磨成镜面，加工成均方根（rms）为0.12nm。
接着，将上述的功能性基板以及外延晶片送入一般的半导体材料贴附装置中，将装置内真空排气直到变为3×10-5Pa。
接着，对功能性基板和电流扩散层的双方的表面，照射3分钟的使电子碰撞而中性（neutral）化了的Ar束。其后，在维持为真空的贴附装置内，将功能性基板和电流扩散层的表面重合，施加载荷，使得在各自的表面的压力为50g/cm2，将双方在室温下接合。这样地形成了接合晶片。
接着，从上述接合晶片利用氨系蚀刻剂选择性地除去GaAs基板以及GaAs缓冲层。接着，在接触层的表面，作为第1电极，采用真空蒸镀法成膜出厚度为0.5μm的AuGe、Ni合金、厚度为0.2μm的Pt、厚度为1μm的Au。其后，利用一般的光刻手段实施图案化，作为第1电极形成了n型欧姆电极。接着，对除去了GaAs基板的面即光取出面的表面实施了粗糙化处理。
接着，选择性地除去形成作为第2电极的p型欧姆电极的区域的外延层，使电流扩散层露出。在该露出的电流扩散层的表面采用真空蒸镀法以AuBe为0.2μm、Au为1μm的方式形成了p型欧姆电极。其后在450℃进行10分钟的热处理来合金化，形成了低电阻的p型以及n型欧姆电极。
接着，在功能性基板上形成了厚度0.2μm的Au构成的230μm见方的第3电极。
接着，使用切片机，从功能性基板的背面，在未形成第3电极的区域以倾斜面的角度α为70°、并且垂直面的厚度为130μm的方式形成V字状的沟槽。接着，从化合物半导体层侧，使用切片机以350μm间隔来切断，从而芯片化。采用硫酸-过氧化氢混合液蚀刻除去由切片产生的破碎层以及污物，制作了实施例28的发光二极管。
组装了100个将如上述那样制作的实施例28的发光二极管芯片安装于装配基板上的发光二极管灯。该发光二极管灯，装配是采用管芯连接机支持（装配），将发光二极管的n型欧姆电极和设置于装配基板的表面的n电极端子用金线进行线接合，将p型欧姆电极和p电极端子用金线进行线接合后，采用一般的环氧树脂封装而制作出。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表12。
如表12所示，在n型和p型欧姆电极间流通电流的结果，射出了峰波长830nm的红外光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为2.0伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为16mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为98%。VF的变动没有，为100%。
（实施例29）
实施例29的发光二极管是第12的实施方式的实施例。
化合物半导体层在以下的条件下形成，其他的条件与实施例28同样。
由掺杂了Si的n型的GaAs单晶构成的GaAs基板上，以从（100）面向（0-1-1）方向倾斜15°的面作为生长面，载流子浓度设为2×1018cm-3。作为化合物半导体层，使用了：由掺杂了Si的GaAs构成的n型的缓冲层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的接触层、由掺杂了Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的上部覆盖层、由（Al0.3Ga0.7）0.5In0.5P构成的上部引导层、由Al0.03Ga0.97As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层、由（Al0.3Ga0.7）0.5In0.5P构成的下部引导层、由掺杂了Mg的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的p型的下部覆盖层、由（Al0.5Ga0.5）0.5In0.5P构成的薄膜的中间层、由掺杂了Mg的p型GaP构成的电流扩散层。
由GaAs构成的缓冲层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。接触层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约3.5μm。上部覆盖层，载流子浓度设为约1×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。上部引导层为非掺杂，层厚设为约50nm。阱层设为非掺杂的层厚约17nm的Al0.03Ga0.97As，势垒层设为非掺杂的层厚约19nm的（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P。另外，将阱层和势垒层的对数设为18对。下部引导层为非掺杂，层厚设为约50nm。下部覆盖层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.5μm。中间层，载流子浓度设为约8×1017cm-3、层厚设为约0.05μm。由GaP构成的电流扩散层，载流子浓度设为约3×1018cm-3、层厚设为约9μm。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表12。
如表12所示，在n型和p型欧姆电极间流通电流的结果，射出了峰波长830nm的红色光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约2.2伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为13.1mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为99%。VF的变动没有，为100%。
（实施例30）
实施例30的发光二极管是第13的实施方式的实施例，是在电流扩散层上接合了含有反射层的功能性基板的结构。参照图8（a）以及（b），对于实施例30的发光二极管的制造方法进行说明。另外，下部引导层以及上部引导层省略了图示。
化合物半导体层在与实施例28的条件相同的条件下形成。
接着，在电流扩散层8的表面，从光取出面的端部以50μm的等间隔配置8个AuBe/Au合金以厚度0.2μm、20μmФ的圆点构成的电极21。
接着，采用溅射法形成0.4μm厚度的作为透明导电膜的ITO膜22。进而，以0.2μm/0.1μm/1μm的厚度形成由银合金/Ti/Au构成的层23，作为反射层23。
另一方面，在硅基板30的表面，以0.1μm/0.5μm/0.3μm的厚度形成由Ti/Au/In构成的层32。在硅基板30的背面，以0.1μm/0.5μm的厚度形成由Ti/Au构成的层33。将上述发光二极管晶片侧的Au和硅基板侧的In表面重合，在320℃下加热并以500g/cm2加压，将功能性基板与发光二极管晶片接合。
除去GaAs基板，在接触层16的表面，形成由AuGe/Au构成的直径100μm、厚度3μm的欧姆电极25，在420℃下进行5分钟的热处理，从而将p、n欧姆电极进行合金化处理。
接着，将接触层16的表面进行了粗糙化处理。
除去用于分离成为芯片的预定切断部分的半导体层和反射层、共晶金属，将硅基板用切片机以350μm间距切断成为正方形。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表12。
如表12所示，在上面和下面的电极间流通了电流的结果，射出了峰波长830nm的光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约1.9伏特（V）。正向电流设为20mA时的发光输出功率为12mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为98%。VF的变动没有，为100%。
（实施例31）
实施例31的发光二极管是第14的实施方式的实施例，是在电流扩散层上接合了包含反射层和金属基板的功能性基板的结构。参照图9说明实施例31的发光二极管。
首先，制作了金属基板。准备2枚的大致平板状的厚度10μm的Cu板、和1枚的大致平板状的厚度75μm的Mo板，在2枚Cu板之间插入Mo板，将它们重叠来配置，在加压装置中配置上述基板，在高温下对于这些金属板沿夹着它们的方向施加载荷。由此，制作了由Cu（10μm）/Mo（75μm）/Cu（10μm）这3层构成的金属基板。
化合物半导体层，除了在缓冲层和接触层之间形成了由掺杂Si的（Al0.5Ga0.5）0.5In0.5P构成的、层厚为0.5μm的蚀刻停止层这一点以外，在与实施例28的条件相同的条件下形成。
在电流扩散层8的面8b上，形成：在0.4μm厚度的AuBe上层叠0.2μm厚度的Au而成的、在俯视时为20μmФ的圆形的、间隔为60μm的第2电极57。
接着，采用溅射法以覆盖第2电极57的方式以0.8μm的厚度形成作为透明导电膜的ITO膜52。
接着，在ITO膜52上，采用蒸镀法形成0.7μm的由银（Ag）合金构成的膜后，形成0.5μm的由镍（Ni）/钛（Ti）构成的膜、1μm的由金（Au）构成的膜，从而形成了反射膜53。
接着，将在化合物半导体层的电流扩散层8上形成了ITO膜52和反射膜53的结构体和金属基板对向地重合配置，送入减压装置内，在400℃下加热了的状态下，以500kg重的载荷将它们接合，形成了接合结构体。
接着，从接合结构体，利用氨系蚀刻剂选择性地除去作为化合物半导体层的生长基板的GaAs基板和缓冲层，进而利用盐酸系蚀刻剂选择性地除去蚀刻停止层。
接着，采用真空蒸镀法在接触层上以0.15μm的厚度成膜出AuGe后，以0.05μm的厚度成膜出Ni，进而以1μm的厚度成膜出Au，从而形成了第1电极用导电膜。接着，采用光刻，将电极用导电膜图案化成为俯视为圆形，从而制作了直径100μm、厚度3μm的第1电极55。
接着，以第1电极为掩模，利用氨系蚀刻剂蚀刻除去接触层之中的、第1电极的下方以外的部分，形成了接触层56。
除去用于分离成芯片的预定切断部分的化合物半导体层和反射层、共晶金属，通过激光切片将金属基板以350μm间距切断成为正方形。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表12。
如表12所示，在n型和p型欧姆电极间流通电流的结果，射出了峰波长830nm的红色光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约1.9伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为12mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。1000小时后的输出功率残存率的平均为98%。VF的变动没有，为100%。
（实施例32）
实施例32的发光二极管是第15的实施方式的实施例。
化合物半导体层在与实施例29的条件相同的条件下形成，其他的条件与实施例30同样。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果示于表12。
如表12所示，在n型和p型欧姆电极间流通电流的结果，射出了峰波长830nm的红色光。正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF），反映构成化合物半导体层的电流扩散层与功能性基板的接合界面处的电阻之低以及各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约2.1伏特。正向电流设为20mA时的发光输出功率为10.7mW。
对于20个该灯在60℃、90RH%，20mA下实施了高温高湿通电试验。1000小时后的输出功率残存率的平均为100%。VF的变动没有，为100%。
（实施例33）
实施例29的发光二极管是第11的实施方式的实施例，为使发光峰波长为760nm而变更了发光部的组成，除此以外在与实施例28相同的条件下制作。
具体地讲，上部引导层变更为非掺杂Al0.4Ga0.6As，阱层变更为Al0.13Ga0.87As，势垒层变更为非掺杂的Al0.3Ga0.7As，下部引导层也变更为非掺杂Al0.4Ga0.6As。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长760nm的红外光，发光输出功率（P0）和正向电压（VF）分别为15mW、2.0V。输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为98%、100%。
（实施例34）
实施例34的发光二极管是第12的实施方式的实施例，为使发光峰波长为760nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.13、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0.1、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.28Ga0.72As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例28相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长760nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为12.7mW、2.2V、99%、100%。
（实施例35）
实施例35的发光二极管是第13的实施方式的实施例，为使发光峰波长为760nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.13、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.3，即，将发光部变更为由Al0.13Ga0.87As/Al0.3Ga0.7As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例30相同的条件下制作。另外，从势垒层的Al组成X2＝0.2变化为X2＝0.3对发光峰波长没有影响。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长为760nm的红外光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为11mW、1.9V、98%、100%。（实施例36）
实施例36的发光二极管是第15的实施方式的实施例，为使发光峰波长为760nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.13、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0.1、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.13Ga0.87As/（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例30相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长为760nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为9.8mW、2.1V、100%、100%。
（实施例37）
实施例37的发光二极管是第11的实施方式的实施例，为使发光峰波长为800nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.07、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.2，即，使发光部为由Al0.07Ga0.93As/Al0.2Ga0.8As的对构成的阱层/势垒层，在与实施例28相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长为800nm的红外光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为17mW、2.0V、98%、100%。
（实施例38）
实施例38的发光二极管是第12的实施方式的实施例，为使发光峰波长为800nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.07、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.07Ga0.93As/Ga0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例29相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长为800nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为13.5mW、2.2V、99%、100%。
（实施例39）
实施例39的发光二极管是第13的实施方式的实施例，为使发光峰波长为800nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.07、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.2，即，将发光部变更为由Al0.07Ga0.93As/Al0.2Ga0.8As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例30相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长800nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为13mW、1.9V、98%、100%。
（实施例40）
实施例36的发光二极管是第15的实施方式的实施例，为使发光峰波长为800nm，设为：阱层的Al组成X1＝0.07、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.07Ga0.93As/Ga0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例30相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长800nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为10.8mW、2.1V、100%、100%。
（实施例41）
实施例41的发光二极管是第11的实施方式的实施例，为使发光峰波长为850nm，设为：阱层的Al组成X1＝0、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.2，即，将发光部变更为由GaAs/Al0.2Ga0.8As的对构成的阱层/势垒层，在与实施例28相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长850nm的红外光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为14mW、2.0V、98%、100%。
（实施例42）
实施例42的发光二极管是第12的实施方式的实施例，为使发光峰波长为850nm，设为：阱层的Al组成X1＝0、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由Al0.07Ga0.93As/Ga0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例29相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长为850nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为12.2mW、2.2V、99%、100%。
（实施例43）
实施例43的发光二极管是第13的实施方式的实施例，为使发光峰波长为850nm，设为：阱层的Al组成X1＝0、组成式（AlX2Ga1-X2）As（0≤X2≤1）的势垒层的Al组成X2＝0.2，即，将发光部变更为由GaAs/Al0.2Ga0.8As的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例30相同的条件下制作。
评价该发光二极管（发光二极管灯）的特性的结果如表12所示，可射出峰波长为850nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为10mW、1.9V、98%、100%。
（实施例44）
实施例44的发光二极管，是第15实施方式的实施例，为使发光峰波长为850nm，设为：阱层的Al组成X1＝0、组成式（AlX4Ga1-X4）Y2In1-Y2P（0≤X4≤1，0＜Y2≤1）的势垒层的Al组成X4＝0、Y2＝0.5，即，将发光部变更为由GaAs/Ga0.5In0.5P的对构成的阱层/势垒层，除此以外，在与实施例30相同的条件下制作。
对该发光二极管（发光二极管灯）的特性进行评价的结果如表12所示，可射出峰波长850nm的红色光，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为9.8mW、2.1V、100%、100%。
（比较例4）
示出了用液相外延法进行厚膜生长、并除去了基板的结构的波长760nm的发光二极管的例子。
在GaAs基板上，采用滑动舟皿型生长装置生长出AlGaAs层。
在滑动舟皿型生长装置的基板收纳沟槽中安置p型GaAs基板，在为各层的生长用准备的坩埚中装入Ga金属、GaAs多晶、金属Al、以及掺杂物。进行生长的层，作为透明厚膜层（第1p型层）、下部覆盖层（p型覆盖层）、活性层、上部覆盖层（n型覆盖层）的4层结构按该顺序层叠。
将置有这些原料的滑动舟皿型生长装置安置于石英反应管内，在氢气流中加热到950℃，将原料熔化后，将气氛温度降温到910℃，向右侧推压滑块（slider），使之与原料熔液（熔体）接触后，以0.5℃/分的速度降温，达到规定温度后，再推压滑块，顺次与各原料熔液接触后，进行降温，反复进行上述动作，最终与熔体接触后，将气氛温度降温到703℃，使n覆盖层生长后，推压滑块，将原料熔液和晶片分离，使外延生长结束。
得到的外延层的结构，第1p型层为：Al组成X1＝0.3～0.4、层厚64μm、载流子浓度3×1017cm-3，p型覆盖层为：Al组成X2＝0.4～0.5、层厚79μm、载流子浓度5×1017cm-3，p型活性层是发光波长为760nm的组成、层厚1μm、载流子浓度1×1018cm-3，n型覆盖层为：Al组成X4＝0.4～0.5、层厚25μm、载流子浓度5×1017cm-3。
外延生长结束后，取出外延基板，保护n型GaAlAs覆盖层表面，用氨-过氧化氢系蚀刻剂选择性地除去p型GaAs基板。其后，在外延晶片两面形成金电极，使用长边为350μm的电极掩模，形成了在中央配置了直径100μm的线接合用焊盘的表面电极。作为背面电极，以80μm间隔形成了直径20μm的欧姆电极。其后，通过切片来分离，通过进行蚀刻，制作了n型GaAlAs层为表面侧的350μm见方的发光二极管。
安装比较例4的发光二极管，对发光二极管灯的特性进行评价的结果示于表12。
如表12所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流，射出了峰波长为760nm的红外光。另外，正向流通20毫安（mA）的电流时的正向电压（VF）为1.9伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出功率为5mW，与本发明的实施例相比为1/2以下。另外，对于比较例4的任一个样品而言，与本发明的实施例相比，输出功率都低。
对于20个该灯在60℃、90RH%、20mA下实施了高温高湿通电试验。
1000小时后的输出功率残存率的平均为78%。VF的变动稍微变高，为105%。
（比较例5）
用与比较例4同样的方法调整活性层使得发光波长变为800nm的发光二极管的评价结果示于表12。
特性评价的结果，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为5.5mW、1.9V、74%、107%。
（比较例6）
用与比较例4同样的方法调整活性层使得发光波长变为830nm的发光二极管的评价结果示于表12。
特性评价的结果，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为6mW、1.9V、74%、107%。
（比较例7）
用与比较例4同样的方法调整活性层使得发光波长变为850nm的发光二极管的评价结果示于表12。
特性评价的结果，发光输出功率（P0）、正向电压（VF）、输出功率残存率的平均、正向电压的变动分别为6mW、1.9V、74%、107%。
比较例的灯，与本发明的实施例相比，输出功率为约1/2以下，非常低。另外，高温高湿的可靠性，实施例基本没有变动，但是比较例可看到输出功率降低和VF上升。这被认为发光二极管的高浓度Al的表面发生氧化（腐蚀），阻碍光的透过，电阻上升了。
产业上的利用可能性
本发明的发光二极管，高效率地发出红外光，可作为植物培养用途的光源等的、由液相外延法的AlGaAs的LED所得不到的高输出功率发光二极管制品利用。另外，作为以往的AlGaAs发光层LED的高输出功率品，具有替代的可能性。
附图标记说明
1…发光二极管
2…化合物半导体层
3…功能性基板
3a…垂直面
3b…倾斜面
4…n型欧姆电极（第1电极）
5…p型欧姆电极（第2电极）
6…第3电极
7…发光部
8…电流扩散层
9…下部覆盖层
10…下部引导层
11…发光（活性）层
12…上部引导层
13…上部覆盖层
14…GaAs基板
15…缓冲层
16…接触层
17…阱层
18…势垒层
20…发光二极管
21…电极
22…透明导电膜
23…反射层
25…接合电极
30…硅基板
31…功能性基板
41…发光二极管灯
42…装配基板
43…n电极端子
44…p电极端子
45，46…金线
47…环氧树脂
α…倾斜面和与发光面平行的面构成的角度
50…金属基板
51…功能性基板
52…透明导电膜
53…反射层
55…第1电极
56…接触层
57…第2电极

Claims (17)

1.一种发光二极管，其特征在于，具备：
发光部，该发光部具有活性层、夹着该活性层的第1引导层和第2引导层、以及隔着该第1和第2引导层夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层，所述活性层是交替地层叠了组成式为(AlX1Ga1-X1)As(0≤X1≤1)的阱层和组成式为(AlX2Ga1-X2)As(0＜X2≤1)的势垒层、且在两端具有势垒层的量子阱结构的活性层；
形成于所述发光部上的电流扩散层；和
与所述电流扩散层接合的功能性基板，
所述第1和第2覆盖层由组成式(AlX3Ga1-X3)Y1In1-Y1P(0≤X3≤1，0＜Y1≤1)表示，
所述第1和第2引导层由组成式(AlX5Ga1-X5)As(0＜X5≤1)表示，且X1＜X2＜X5。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述功能性基板相对于发光波长是透明的。
3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述功能性基板由GaP、蓝宝石或者SiC构成。
4.一种发光二极管，其特征在于，具备：
发光部，该发光部具有活性层、夹着该活性层的第1引导层和第2引导层、以及隔着该第1和第2引导层夹着该活性层的第1覆盖层和第2覆盖层，所述活性层是交替地层叠了组成式为(AlX1Ga1-X1)As(0≤X1≤1)的阱层和组成式为(AlX2Ga1-X2)As(0＜X2≤1)的势垒层、且在两端具有势垒层的量子阱结构的活性层；
形成于所述发光部上的电流扩散层；和
包含与所述发光部对向地配置的、相对于发光波长具有90％以上的反射率的反射层，并与所述电流扩散层接合的功能性基板，
所述第1和第2覆盖层由组成式(AlX3Ga1-X3)Y1In1-Y1P(0≤X3≤1，0＜Y1≤1)表示，
所述第1和第2引导层由组成式(AlX5Ga1-X5)As(0＜X5≤1)表示，且X1＜X2＜X5。
5.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述功能性基板包含由硅或者锗构成的层。
6.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述功能性基板包含金属基板。
7.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于，所述金属基板包含多个金属层。
8.根据权利要求1或者4所述的发光二极管，其特征在于，所述电流扩散层由GaP构成。
9.根据权利要求1或者4所述的发光二极管，其特征在于，所述电流扩散层的厚度为0.5～20μm的范围。
10.根据权利要求1或者4所述的发光二极管，其特征在于，所述功能性基板的侧面，在接近所述发光部的一侧，具有相对于主要的光取出面垂直的垂直面，在远离所述发光部的一侧，具有相对于所述主要的光取出面向内侧倾斜的倾斜面。
11.根据权利要求10所述的发光二极管，其特征在于，所述倾斜面包含粗糙的面。
12.根据权利要求10所述的发光二极管，其特征在于，在发光二极管的所述主要的光取出面侧设置有第1电极和第2电极。
13.根据权利要求12所述的发光二极管，其特征在于，所述第1电极和所述第2电极为欧姆电极。
14.根据权利要求12所述的发光二极管，其特征在于，在所述功能性基板的、所述主要的光取出面侧的相反侧的面上还具有第3电极。
15.一种发光二极管灯，其特征在于，具备权利要求1或者4所述的发光二极管。
16.一种发光二极管灯，其特征在于，具备权利要求14所述的发光二极管，所述第1电极或第2电极、与所述第3电极相同电位地连接。
17.一种照明装置，搭载有多个权利要求1或者4所述的发光二极管。
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