CN102971871A - 发光二极管用外延晶片 - Google Patents

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Abstract

提供一种峰发光波长为655nm以上，并且可提高可靠性的发光二极管用外延晶片。所述发光二极管用外延晶片具备GaAs基板（1）和设置在GaAs基板（1）上的pn结型的发光部（2），发光部（2）被设为应变发光层与势垒层交替地层叠而成的叠层结构，势垒层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤0.7，0.51≤Y≤0.54）。

Description

发光二极管用外延晶片
技术领域
本发明涉及发光二极管用外延晶片，尤其涉及高输出功率发光二极管用外延晶片。
本申请基于在2010年7月6日在日本提出的专利申请2010-154202号要求优先权，将其内容援引于本申请中。
背景技术
近年来，一直在研究采用人工光源进行的植物培养。特别是使用采用单色性优异，能够节能、长寿命和小型化的发光二极管（英文简称：LED）进行的照明的栽培方法受到关注。
另外，从迄今为止的研究结果来看，作为适合于植物培养（光合作用）用的光源的发光波长之一，波长为600~700nm区域的红色光的效果得到确认。
对于该范围的波长，在以往的红色发光二极管中，曾研讨了由AlGaAs和InGaNP等构成的发光层的应用（例如，专利文献1~4）。
另一方面，已知具备由磷化铝镓铟（组成式（AlXGa1-X）YIn1-YP；0≤X≤1，0＜Y≤1）构成的发光层的化合物半导体LED。
在该LED中，具有Ga0.5In0.5P的组成的发光层的波长最长，在该发光层中获得的峰发光波长为650nm附近。因此，在比655nm长的波长的区域，实用化和高辉度化较困难。
另外，当在砷化镓（GaAs）单晶基板上形成了具备由（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0＜Y≤1）构成的发光层的发光部的情况下，发光部的组成被选择以使得与GaAs单晶基板的晶格常数匹配。
另一方面，在发光机理不同的激光元件中，对于具有应变的发光层进行了研讨，但现状是在发光二极管中，对于具有应变的发光层尚未实用化（例如，参照专利文献5）。
另外，研讨了发光二极管的发光部应用量子阱结构的情形（例如，参照专利文献6）。但是，通过应用量子阱结构获得的量子效应，由于使发光波长短波长化，因此存在不能够适用于长波长化的技术的问题。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平9-37648号公报
专利文献2：日本特开2002-27831号公报
专利文献3：日本特开2004-221042号公报
专利文献4：日本特开2001-274454号公报
专利文献5：日本特开2000-151024号公报
专利文献6：日本专利第3373561号公报
发明内容
然而，作为适用于植物培养用的照明的660nm的波长带的LED，在使用以往的由AlGaAs构成的发光层的情况下，由于发光输出功率不足，因此不能够实现高发光效率化的LED。
另一方面，在对LED应用由发光效率高的（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0＜Y≤1）构成的发光层的情况下，在650nm以上的长波长化中，存在LED用的应变发光层所特有的技术课题，因此实现可靠性高的LED较困难。
特别是在为655nm以上的长波长时，制造控制了应变发光层的应变的可靠性高的LED较困难。
本发明是鉴于上述情况完成的，其目的在于提供一种能够制造特别是在发光波长为655nm以上时可靠性高的LED的发光二极管用外延晶片。
（1）一种发光二极管用外延晶片，其特征在于，具备GaAs基板和设置在上述GaAs基板上的pn结型的发光部，上述发光部被设为应变发光层与势垒层交替地层叠而成的叠层结构，上述势垒层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤0.7，0.51≤Y≤0.54）。
（2）根据前项（1）所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述势垒层的厚度为35~50nm。
（3）根据前项（1）或（2）所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变发光层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤0.1，0.35≤Y≤0.46）。
（4）根据前项（1）~（3）的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变发光层的厚度在8~38nm的范围。
（5）根据前项（1）~（4）的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，在上述发光部上设置有应变调整层，上述应变调整层对于发光波长是透明的，并且具有比上述GaAs基板的晶格常数小的晶格常数。
（6）根据前项（5）所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变调整层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0.6≤Y≤1）。
（7）根据前项（5）所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变调整层的组成式为AlXGa1-XAs1-YPY（0≤X≤1，0.6≤Y≤1）。
（8）根据前项（5）所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变调整层为GaP层。
（9）根据前项（5）~（8）的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变调整层的厚度在0.5~20μm的范围。
（10）根据前项（1）~（9）的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述发光部含有8~40层上述应变发光层。
（11）根据前项（1）~（9）的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，在上述发光部的上表面和下表面的一方或两方具备覆盖层，上述覆盖层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.5≤X≤1，0.48≤Y≤0.52）。
（12）根据前项（1）~（11）的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述GaAs基板的面取向的范围，是从（100）方向向（0-1-1）方向偏离（倾斜）15°±5°。
（13）根据前项（1）~（12）的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述GaAs基板的直径为75mm以上。
（14）根据前项（12）所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，翘曲量为200μm以下。
（15）根据前项（2）~（14）的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，是用于促进植物培养的光合作用的发光二极管用外延晶片，上述应变发光层的峰发光波长在655~685nm的范围。
（16）根据前项（15）所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，上述应变发光层在发光波长700nm下的发光强度，低于在上述峰发光波长下的发光强度的10%。
根据本发明的一观点，通过将设置在GaAs基板上的pn结型的发光部设为应变发光层与势垒层交替地层叠而成的叠层结构，并且将势垒层的组成式设定为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤0.7，0.51＜Y≤0.54），可以在势垒层中形成与应变发光层相反的应变（拉伸应变）。
由此，能够将应变发光层的Y组成减小到0.37附近，因此可以使应变发光层的峰发光波长为655nm以上。
另外，通过在势垒层中形成与应变发光层相反的应变（拉伸应变），可以利用该势垒层缓和应变发光层的应变。
由此，可抑制在应变发光层的内部的晶体缺陷的产生，因此可以提高发光二极管用外延晶片所制造的LED的可靠性。
附图说明
图1是表示作为本发明的一实施方式的发光二极管用外延晶片的截面模式图。
图2是表示作为本发明的一实施方式的发光二极管用外延晶片的发光部的截面模式图。
图3是表示作为本发明的一实施方式的发光二极管的俯视图。
图4是沿着图3所示的发光二极管的A-A’线的截面模式图。
图5是表示作为本发明的一实施方式的发光二极管的发光光谱的图。
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用外延晶片，与使用了该外延晶片的发光二极管芯片一起使用附图详细地说明。
再者，本实施方式设为上下流通电流的一般的元件结构。另外，为易于明白其特征，在以下的说明中使用的附图有时为方便起见将成为特征的部分放大地表示，各构成要素的尺寸比率等未必与实际相同。
＜发光二极管用外延晶片＞
图1是用于说明作为应用了本发明的一实施方式的发光二极管用外延晶片的结构的截面模式图。
如图1所示，本实施方式的发光二极管用外延晶片10（以下，称为「外延晶片10」），至少具备GaAs基板1、设置在GaAs基板1上的pn结型的发光部2、和设置在发光部2上的应变调整层3而概略构成。
具体地讲，外延晶片10具有在GaAs基板1的表面上，依次层叠有由GaAs构成的缓冲层4、下部覆盖层5、发光部2、上部覆盖层6和应变调整层3的元件结构。
再者，在本实施方式中，在以下的说明中，有时将层叠有缓冲层4、下部覆盖层5、发光部2、上部覆盖层6、和应变调整层3的元件结构称为外延生长层。
可以对上述元件结构适当施加公知的功能层。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。另外，在GaAs基板1的上方也可以设置反射层（DBR层）等公知的层结构。
GaAs基板1，可以使用由公知的制法制成的市售品的单晶基板。GaAs基板1的进行外延生长的表面优选为平滑的。从品质的稳定性方面来看，优选GaAs基板1的表面的面取向为容易外延生长的（100）面以及从（100）在±20°以内偏离的范围。进而，更优选GaAs基板1的面取向的范围为从（100）方向向（0-1-1）方向偏离15°±5°（15°off±5°）。
为了使外延生长层的结晶性良好，优选GaAs基板1的位错密度低。具体地讲，例如，希望为10000个cm-2以下，优选为1000个cm-2以下。
GaAs基板1的导电类型可以是n型也可以是p型。GaAs基板1的载流子浓度可以基于所希望的电导率和元件结构适当选择。例如，在GaAs基板1为硅掺杂的n型的情况下，优选载流子浓度为1×1017～5×1018cm-3的范围。与此相对，在GaAs基板1为掺杂锌的p型的情况下，优选载流子浓度为2×1018~5×1019cm-3的范围。
GaAs基板1的厚度根据基板的尺寸有适当的范围。如果GaAs基板1的厚度比适当的范围薄，则在外延晶片10的制造工艺中开裂，有收率降低之虞。
另一方面，如果GaAs基板1的厚度比适当的范围厚，则材料成本增加。因此，在GaAs基板1的基板尺寸大的情况下，例如，直径为75mm的情况下，为了防止操作时的开裂，优选250~500μm的厚度。
同样地，在GaAs基板1的基板尺寸为直径50mm的情况下，优选200~400μm的厚度，在直径为100mm的情况下，优选350~600μm的厚度。
再者，在本实施方式中，从生产率方面出发优选GaAs基板1的直径为75mm以上。
这样，通过根据GaAs基板1的基板尺寸来增厚基板的厚度，可以降低后述的起因于应变发光层7的外延晶片10的翘曲。由此，外延生长中的温度分布变得均匀，因此可以减小外延晶片10面内的波长分布。再者，GaAs基板1的形状并不特别限定于圆形，为矩形等也没有问题。
发光部2如图1所示，与下部覆盖层5和上部覆盖层6一同构成双异质结构。另外，为了在使用外延晶片10制作发光二极管（LED）时控制发光波长，优选发光部2构成阱结构。
图2是表示作为本发明的一实施方式的发光二极管用外延晶片的发光部的截面模式图。
参照图2，发光部2被设为应变发光层7（也称为「阱层」、或「well层」）与势垒层8（也称为「垒层」）交替地层叠而成的叠层结构体，在其两端配置有应变发光层7。
发光层2的层厚优选为0.05~2μm的范围。另外，发光层2的导电类型没有特别限定，无掺杂、p型和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无掺杂或低于3×1017cm-3的载流子浓度。
应变发光层7的组成式被设定为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤0.1，0.35≤Y≤0.46）。
在应变发光层7为层厚（单层的厚度）低于约8nm的薄膜的情况下，发光波长由于阱层的量子效应而变短，变得得不到所希望的655nm以上的波长。
因此，应变发光层7的层厚优选为加上层厚的变动而不体现量子效应的8nm以上。另外，若考虑容易控制应变发光层7的层厚，则优选为10nm以上的厚度。
势垒层8的组成式被设定为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤0.7，0.51≤Y≤0.54）。上述X虽然也取决于外延晶片10的元件结构，但可以为例如0.5≤X≤0.6或0.50≤X≤0.55的范围。
这样，通过将发光部2的构成设为交替地层叠了应变发光层7和势垒层8的叠层结构，并且将势垒层8的组成式设定为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤0.7，0.51≤Y≤0.54），可以在势垒层8中形成与应变发光层7相反的应变（拉伸应变）。
由此，能够将应变发光层7的Y组成减小到0.37附近，因此可以使应变发光层7的峰发光波长为655nm以上。
另外，通过在势垒层8中形成与应变发光层7相反的应变（拉伸应变），可以利用该势垒层8缓和应变发光层7的应变。
由此，可抑制在应变发光层7的内部的晶体缺陷的产生，因此可以提高外延晶片10（发光二极管用外延晶片）所制造的LED的可靠性。
优选势垒层8的层厚（单层的厚度）比应变发光层7的层厚（单层的厚度）厚。由此，可以提高应变发光层7的发光效率。
另外，势垒层8的厚度在35~50nm的范围内被设定。也就是说，势垒层8相比于一般的势垒层的厚度较厚地构成。
这样，另外通过将发光部2的构成设为交替地层叠了应变发光层7和势垒层8的叠层结构，并且将势垒层8的组成式设定为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤0.7，0.51≤Y≤0.54），同时在35~50nm的范围内设定势垒层8的厚度，可以利用势垒层8进一步缓和应变发光层7的应变，因此能够将应变发光层7的Y组成的值减小到0.35附近。
由此，可以将应变发光层7的峰发光波长设定为655~685nm，并且可进一步抑制在应变发光层7的内部的晶体缺陷的产生，因此可以进一步提高外延晶片10（发光二极管用外延晶片）所制造的LED的可靠性。
另外，如果势垒层8的层厚超过50nm，则变得接近于发光波长的波长，出现光的干涉、布拉格反射等光学的影响。因此，势垒层8优选设为50nm以下的层厚，更优选40nm以下的层厚。如上述那样，应变发光层7的层厚较薄、势垒层8的层厚较厚时，可得到通过势垒层8吸收应变发光层7的应变的效果，并且可得到在应变发光层7上难以产生晶体缺陷的效果。
再者，一般如果应变发光层7的层厚超过30nm，则应变量变得过大，因此容易产生晶体缺陷和表面的异常，但在本实施方式中，由于在势垒层8中形成与应变发光层7相反的应变（拉伸应变），并且增厚了势垒层8的厚度（在35~50nm的范围内设定），因此可以将应变发光层7的层厚设定在8~38nm的范围。
在应变发光层7与势垒层8的多层结构中，将应变发光层7与势垒层8交替地层叠的对数没有特别的限定，但优选为8对~40对。即，优选发光部2包含8~40层应变发光层7。
在此，作为发光部2的发光效率优选的范围，优选应变发光层7为8层以上。另一方面，应变发光层7和势垒层8由于载流子浓度低，如果形成为较多的对，则正向电压（VF）增大。因此，优选为40对以下，更优选为30对以下。
另外，应变发光层7具有的应变是由于外延生长基板和发光部2的晶格常数不同因而在发光部2中产生的应力（stress）。因此，将应变发光层7与势垒层8交替地层叠的对数，即，发光部2中所含有的应变发光层7的层数如果超过上述范围，则发光部2不耐受应变而产生晶体缺陷，产生表面状态的恶化和发光效率降低等的问题。
图3是表示作为本发明的一实施方式的发光二极管的俯视图，图4是图3所示的发光二极管的沿着A-A’线的截面模式图。
参照图3和图4，应变发光层7在形成为上下流通电流的元件结构（发光二极管20）的情况下，其峰发光波长优选为655~685nm的范围，更优选为660~670nm的范围。上述范围的发光波长是适合于植物培养（光合作用）用的光源的发光波长之一，对于光合作用反应效率高，因此优选。
另一方面，如果利用700nm以上的长波长区域的光，则发生抑制植物的培养的反应，因此希望长波长区域的光量少。因此，为了高效地培养植物，最优选的是：对于光合作用反应最佳的655~675nm的波长区域的光较强、且不含有700nm以上的超波长区域的光的红色光源。
另外，优选的是：应变发光层7在发光波长700nm下的发光强度，低于在上述峰发光波长下的发光强度的10%。使用具有这样的特性的应变发光层7的外延晶片10制成的发光二极管，可以很好地作为用于促进植物培养的光合作用的照明使用。另外，应变发光层7的构成可以选择组成、层厚、层数以使得充分满足上述特性。
应变调整层3，如图1所示，隔着上部覆盖层6设置在发光部2上。另外，应变调整层3对于来自发光部2（应变发光层7）的发光波长是透明的。进而，应变调整层3具有比上述GaAs基板1的晶格常数小的晶格常数。
作为应变调整层3，可以应用具有（AlXGa1-X)YIn1-YP（0≤X≤1，0.6≤Y≤1）的组成的材料。上述X，虽然也取决于外延晶片10的元件结构，但从Al浓度低的材料在化学上稳定考虑，优选为0.5以下，更优选为0。
另外，上述Y的下限值优选为0.6以上。在此，如果比较发光部2（应变发光层7）具有的应变相同的情况，则上述Y的值小时应变调整层3的应变调整效果变小。因此，产生增厚应变调整层3的层厚的必要，应变调整层3的成膜时的生长时间和成本上升，因此上述Y的值优选为0.6以上，更优选为0.8以上。
另外，作为应变调整层3，也可以优选地使用对于发光波长是透明的、且具有AlXGa1-XAs1-YPY（0≤X≤1，0.6≤Y≤1）的组成的Ⅲ-Ⅴ族半导体材料。
在具有上述组成的应变调整层3中，晶格常数根据Y的值而变化。上述Y的值大时晶格常数变小。另外，相对于发光波长的透明度，与上述X和Y的值双方相关联，因此选择X和Y的值使得成为透明的材料即可。
此外，作为应变调整层3，可以使用GaP层。该GaP不需要调整组成，并且应变调整效果大，因此从生产率和稳定性的方面来看最适合作为应变调整层3的材料。
应变调整层3具有比作为外延生长基板的GaAs基板1的晶格常数小的晶格常数，因此具备缓和应变发光层7包含的应变量的偏差的功能。
因此，通过设置应变调整层3，有发光波长等的特性均匀化、防止裂纹产生等的防止晶体缺陷产生的效果。在此，应变调整层3的层厚优选为0.5~20μm的范围，更优选为3~15μm的范围。
如果应变调整层3的层厚低于0.5μm，则对缓和应变发光层7的应变量的偏差不充分，如果层厚超过20μm，则生长时间变长，成本增大，因此不优选。
另外，通过控制应变调整层3的组成，在使用薄的GaAs基板1的情况下也可以降低外延晶片10的翘曲，因此能够制作面内波长分布小的外延晶片10。
另外，相同厚度的基板，GaAs基板1的尺寸越大则外延晶片10的翘曲越大。但是，通过控制应变调整层3的组成，即使在例如使用直径为75mm以上的大口径的GaAs基板1的情况下，也可以使外延晶片10的翘曲降低。
此外，例如，在为了实现高辉度化而进行功能性基板和外延晶片10的接合的元件结构情况下，外延晶片10的翘曲大时产生开裂等的问题，因此优选减小外延晶片10的翘曲。
外延晶片10的翘曲量，例如使用直径为75mm以上的GaAs基板1的情况下，优选为200μm以下，更优选为150μm以下。
再者，有基板尺寸越大，翘曲就变得越大的倾向。例如，在基板尺寸为75mm的情况下，虽然根据应变调整层和应变发光层的组成、基板的厚度而变动，但翘曲成为约50~150μm的范围。另外，在基板尺寸为100mm的情况下，虽然根据应变调整层和应变发光层的组成、基板的厚度而变动，但翘曲成为约80~200μm的范围。
缓冲层4，如图1所示，被设置在GaAs基板1上。缓冲层4具有缓和用于外延生长的基板的晶体缺陷和晶格畸变的传播的功能。
因此，如果选择基板的品质和外延生长条件，则缓冲层4未必需要。另外，缓冲层4的材质优选设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，作为缓冲层4的材质，优选与GaAs基板1同样地使用GaAs。另外，为了降低缺陷的传播，缓冲层4也可以使用由不同于GaAs基板1的材质构成的多层膜。
缓冲层4的厚度优选为0.1μm以上，更优选为0.2μm以上。
下部覆盖层5和上部覆盖层6如图1所示，分别设置在发光部2的下表面和上表面。
具体地讲，在发光部2的下表面侧（GaAs基板1侧）设置下部覆盖层5，在发光部2的上表面侧（应变调整层3侧）设置上部覆盖层6。于是，成为通过下部覆盖层5和上部覆盖层6，从下表面和上表面夹持发光部2的结构。
作为下部覆盖层5和上部覆盖层6的材质，优选与缓冲层4晶格匹配、且带隙比应变发光层7大的材质，更优选带隙比势垒层8大的材质。
作为上述材质，例如可举出具有AlXGa1-XAs的组成的化合物、具有（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0＜Y≤1）的组成的化合物。在具有AlXGa1-XAs的组成的情况下，上述X的值，下限值优选为0.5以上，更优选为0.6以上。
另外，在具有（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0＜Y≤1）的组成的情况下，上述X的值，下限值优选为0.3以上，更优选为0.5以上。另外，上述Y的值优选为0.49~0.52的范围，更优选为0.49~0.51的范围。
下部覆盖层5和上部覆盖层6极性不同。另外，下部覆盖层5和上部覆盖层6的载流子浓度以及厚度可以使用公知的优选范围，优选将条件最佳化，以使得发光部2的发光效率提高。
另外，通过控制下部覆盖层5和上部覆盖层6的组成，可以使外延晶片10的翘曲降低。
具体地讲，作为下部覆盖层5，优选使用例如具有由掺杂Si的n型的（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤1，0.48＜Y≤0.52）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，厚度优选为0.5~2μm的范围。
再者，下部覆盖层5的极性是与GaAs基板1相同的极性（n型），但在将外延晶片10应用于除去GaAs基板1的结构的LED的情况下，没有该限定。
另一方面，作为上部覆盖层6，优选使用例如具有由掺杂Mg的p型的（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤1，0.48＜Y≤0.52）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，上部覆盖层6的厚度优选为0.5～5μm的范围。再者，上部覆盖层6（和应变调整层3）的极性，可以考虑元件结构进行选择。
例如，如图3和图4所示，在将外延晶片10适用于上下流通电流的元件结构的发光二极管20的情况下，上部覆盖层6（和应变调整层3）的极性设定为与GaAs基板1不同的极性（p型）。
另外，在下部覆盖层5和发光部2之间、发光部2和上部覆盖层6之间以及上部覆盖层6和应变调整层3之间，也可以设置用于使两层间的带（band）不连续性平缓地变化的中间层。该情况下，优选各中间层分别由具有上述两层的中间的禁带宽度的半导体材料构成。
另外，构成为外延晶片的各层的上述组成式中，各层之间，X或Y是独立的，可以相同也可以不同。
＜外延晶片的制造方法＞
接着，对于本实施方式的发光二极管用外延晶片10（外延晶片10）的制造方法进行说明。
本实施方式的外延晶片10，在GaAs基板上，使包含缓冲层4、下部覆盖层5、发光部2、上部覆盖层6和应变调整层3的外延生长层依次进行外延生长来层叠。
在本实施方式中，可以应用分子束外延法（MBE）和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，优选应用量产性优异的MOCVD法。具体地讲，在生长中使用的GaAs基板1，优选在生长前实施洗涤工序和热处理等的预处理，来除去表面的污染和自然氧化膜。
构成上述外延生长层的各层，可以在MOCVD装置内安置8枚以上的直径为50~150mm的GaAs基板1，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、高速旋转型等的市售的大型装置。
使上述外延生长层的各层外延生长时，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，在使用p型GaP层作为应变调整层3的情况下，可以采用720~770℃，其他的各层，可以采用600~700℃。此外，各层的载流子浓度和层厚、温度条件可以适当选择。
另外，作为Mg的掺杂原料，例如可以使用双环戊二烯基镁（bis-（C5H5）2Mg）等。另外，作为Si的掺杂原料，例如可以使用乙硅烷（Si2H6）等。
这样制造的外延晶片10，尽管具有应变发光层7也可得到晶体缺陷少的良好的表面状态。另外，外延晶片10也可以对应于元件结构实施研磨等的表面加工。另外，也可以磨削GaAs基板1的背面，调整厚度。
＜植物培养用的发光二极管＞
对于以本实施方式的发光二极管用外延晶片10（外延晶片10）作为元件的情况进行说明。
如图3和图4所示，发光二极管20具有使用外延晶片10上下流通电流的元件结构。
具体地讲，发光二极管20，在应变调整层3的上表面和GaAs基板1的下表面，设置有被加工为所希望的形状的欧姆电极9A、9B。作为该欧姆电极9A、9B，可以使用公知的电极材料。例如，在欧姆电极9A、9B为n型电极的情况下，可以使用AuGe等，p型电极时可以使用AuBe等。
发光二极管20，可以通过在外延晶片10的上表面和下表面形成欧姆电极9A、9B，采用切片法切断为所希望的尺寸的芯片后，将破碎层蚀刻除去，由此制造。
图5是表示作为本发明的一实施方式的发光二极管的发光光谱的图。
如图5所示，发光二极管20的发光光谱，峰发光波长为655~675nm的范围。另外，在发光波长700nm下的发光强度，低于在峰发光波长下的发光强度的10%。因此，使用外延晶片10制成的发光二极管20，可以很好地作为用于促进植物培养的光合作用的照明使用。
根据本实施方式的外延晶片10，通过将发光部2的构成设为交替地层叠了应变发光层7和势垒层8的叠层结构，并且将势垒层8的组成式设定为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤0.7，0.51≤Y≤0.54），可以在势垒层8中形成与应变发光层7相反的应变（拉伸应变）。
由此，能够将应变发光层7的Y组成减小到0.37附近，因此可以使应变发光层7的峰发光波长为655nm以上。
另外，通过在势垒层8中形成与应变发光层7相反的应变（拉伸应变），可以利用该势垒层8缓和应变发光层7的应变。由此，可抑制在应变发光层7的内部的晶体缺陷的产生，因此可以提高外延晶片10（发光二极管用外延晶片）所制造的LED的可靠性。
另外，通过将发光部2的构成设为交替地层叠了应变发光层7与势垒层8的叠层结构，并且将势垒层8的组成式设定为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤0.7，0.51≤Y≤0.54），同时在35~50nm的范围内设定势垒层8的厚度，可以利用势垒层8进一步缓和应变发光层7的应变，因此能够将应变发光层7的Y组成的值减小到0.35。
由此，能够使应变发光层7的峰发光波长为655~685nm，并且可进一步抑制在应变发光层7的内部的晶体缺陷的产生，因此可以提高外延晶片10（发光二极管用外延晶片）所制造的LED的可靠性。
此外，在本实施方式的外延晶片10中，在发光部2上设置有应变调整层3。该应变调整层3相对于发光波长是透明的，因此使用该外延晶片10制成发光二极管20时，不会吸收来自发光部2的发光。此外，由于该应变调整层3具有比GaAs基板1的晶格常数小的晶格常数，因此能够降低该外延晶片10整体的翘曲的产生。由此，可以抑制对于应变发光层7的缺陷的产生。
实施例
以下，使用实施例具体地说明本发明的效果。再者，本发明并不限定于这些实施例。
在本实施例中，具体地说明使用本发明涉及的发光二极管用外延晶片制成发光二极管的例子。另外，在本实施例中制成的发光二极管是具有AlGaInP发光部的红色发光二极管。在本实施例中，制成在GaAs基板上生长了外延生长层的外延晶片，上述外延生长层含有由GaP构成的应变调整层。并且，为了评价特性，制作发光二极管芯片，评价了晶片面内和晶片间的偏差。
（实施例1）
实施例1的发光二极管，首先，在由掺杂Si的n型的GaAs单晶构成的半导体基板上依次层叠外延生长层，制成外延晶片。n型的GaAs基板以从（100）面向（0-1-1）方向倾斜15°的面作为生长面，将载流子浓度设为2×1018cm-3。
作为外延生长层，在n型的GaAs基板上，依次形成了：由掺杂Si的n型的GaAs构成的缓冲层、由掺杂Si的n型的（Al0.5Ga0.5）0.5In0.5P构成的低电阻层、由掺杂Si的n型的Al0.5In0.5P构成的下部覆盖层、作为应变发光层的无掺杂的Ga0.42In0.58P以及作为势垒层的无掺杂的（Al0.53Ga0.47）0.51In0.49P交替地层叠而成的发光部、由掺杂Mg的p型的Al0.5In0.5P构成的上部覆盖层、作为薄膜的中间层的（Al0.6Ga0.4）0.5In0.5P、和作为应变调整层的掺杂Mg的p型GaP。
另外，应变发光层的单层的厚度为10nm、应变发光层的层数为21层、势垒层的厚度为45nm、势垒层的层数为20层。
在实施例1中，采用减压有机金属化学气相沉积装置法（MOCVD装置），使18枚直径为76mm、厚度为350μm的GaAs基板同时地生长，形成了外延晶片。
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构成的应变调整层在770℃下生长，其他的各层在680℃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。低电阻层，载流子浓度设为约3×1018cm-3、层厚设为约3μm。下部覆盖层，载流子浓度设为约2×1018cm-3、层厚设为约0.5μm。应变发光层是无掺杂且层厚约为10nm的Ga0.42In0.58P，势垒层是无掺杂且层厚约为45nm的（Al0.53Ga0.47）0.51In0.49P。另外，将应变发光层与势垒层交替地层叠了20对。上部覆盖层，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构成的应变调整层，载流子浓度设为约3×1018cm-3、层厚设为约9μm。
接着，为了使外延晶片的厚度为250μm，磨削GaAs基板来调整厚度。
接着，采用真空蒸镀法，在构成外延生长层的由GaP构成的应变调整层的表面，依次形成厚度为0.2μm的AuBe膜和厚度为1μm的Au膜。其后，通过借助于采用一般的光刻技术形成的掩模进行蚀刻，将AuBe膜和Au膜图案化，由此形成了直径为100μm的圆形的p型欧姆电极。其后，除去了上述掩模。
接着，采用真空蒸镀法，在GaAs基板的背面，依次层叠0.5μm的AuGe/Ni合金叠层膜和1μm的Au膜，其后，将AuGe/Ni合金叠层膜和Au膜图案化，由此形成了n型欧姆电极。
其后，通过在450℃下进行10分钟热处理来合金化，将p型和n型欧姆电极低电阻化。
接着，使用切片机，以350μm间隔切断GaAs基板来进行芯片化。利用硫酸-过氧化氢混合液将由切片引起的破碎层和污物蚀刻除去，由此制作了实施例1的发光二极管。
将上述制成的实施例1的发光二极管芯片均等地取样，将在装配基板上安装的发光二极管灯，组装各晶片17个×18枚＝306个。
对于实施例1的发光二极管，对于表面缺陷的有无、平均波长的数值、峰发光波长的基板面内的偏差和通电试验前后的输出功率比进行评价。将这些结果示于表1。再者，表1中也显示了后述的实施例2~16和比较例1~6的评价结果。
对于表面缺陷的有无，在切断GaAs基板之前进行评价。另外，表面缺陷利用聚光灯下的目视和光学显微镜进行检查。通电试验在对发光二极管流通100mA的电流20小时前后，分别测定辉度。其后，将通电后的辉度除以通电前的辉度，除算所得的值乘以100的值（这是通电试验前后的输出功率比（%））进行数值化。
另外，上述峰发光波长的基板面内的偏差为3nm以内即可，另外，通电试验前后的输出功率比为90%以上即可。另外，峰发光波长的基板面内的偏差为3nm以下即可，输出功率为3mW以上即可。
如表1所示，在实施例1的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为660.8nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差（最大-最小）较小为2.4nm，输出功率为3.9mW，并且通电试验前后的输出功率比为100%。
（实施例2）
实施例2的发光二极管，替代设置在实施例1的发光二极管中的应变发光层，形成了无掺杂的Ga0.36In0.64P作为应变发光层，除此以外与实施例1的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例1的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为681.5nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.6nm，输出功率为3.5mW，并且通电试验前后的输出功率比为98%。
（实施例3）
实施例3的发光二极管，替代设置在实施例1的发光二极管中的应变发光层，形成了无掺杂的Ga0.35In0.65P作为应变发光层，并且替代设置在实施例1的发光二极管中的势垒层，形成了无掺杂的（Al0.53Ga0.47）0.54In0.46P，除此以外与实施例1的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例3的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为685.3nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.5nm，输出功率为3.1mW，并且通电试验前后的输出功率比为98%。
（实施例4）
实施例4的发光二极管，替代设置在实施例1的发光二极管中的势垒层，形成了厚度为30nm的无掺杂的Ga0.51In0.49P，除此以外与实施例1的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例4的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为660.7nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.2nm，输出功率为3.6mW，并且通电试验前后的输出功率比为92%。
（实施例5）
实施例5的发光二极管，替代设置在实施例4的发光二极管中的应变发光层，形成了无掺杂的Ga0.39In0.61P作为应变发光层，除此以外与实施例4的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例5的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为670.1nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.7nm，输出功率为3.8mW，并且通电试验前后的输出功率比为91%。
（实施例6）
实施例6的发光二极管，替代设置在实施例4的发光二极管中的应变发光层，形成了无掺杂的Ga0.37In0.63P作为应变发光层，并且替代设置在实施例4的发光二极管中的势垒层，形成了无掺杂的（Al0.53Ga0.47）0.54In0.46P，除此以外与实施例4的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例6的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为678.0nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.7nm，输出功率为3.3mW，并且通电试验前后的输出功率比为98%。
（实施例7）
实施例7的发光二极管，替代设置在实施例1的发光二极管中的应变发光层，形成23层的厚度为17nm的无掺杂的Ga0.44In0.56P作为应变发光层，并且将设置在实施例1的发光二极管中的势垒层的厚度设定为38nm、势垒层的叠层数设定为22，除此以外与实施例1的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例7的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为661.0nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2nm，输出功率为4mW，并且通电试验前后的输出功率比为98%。
（实施例8）
实施例8的发光二极管，替代设置在实施例7的发光二极管中的应变发光层，形成了无掺杂的Ga0.4In0.6P作为应变发光层，除此以外与实施例7的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例8的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为673.5nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.1nm，输出功率为3.8mW，并且通电试验前后的输出功率比为97%。
（实施例9）
实施例9的发光二极管，替代设置在实施例8的发光二极管中的应变发光层，形成了无掺杂的Ga0.38In0.62P作为应变发光层，并且将设置在实施例8的发光二极管中的势垒层的厚度（单层的厚度）形成为50nm，除此以外与实施例8的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例9的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为680.3nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.3nm，输出功率为3.4mW，并且通电试验前后的输出功率比为97%。
（实施例10）
实施例10的发光二极管，将设置在实施例7的发光二极管中的势垒层的厚度（单层的厚度）形成为35nm，除此以外与实施例7的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例10的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为661.2nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2nm，输出功率为3.9mW，并且通电试验前后的输出功率比为98%。
（实施例11）
实施例11的发光二极管，将设置在实施例10的发光二极管中的势垒层的厚度（单层的厚度）形成为19nm，除此以外与实施例10的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例11的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为660.7nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.1nm，输出功率为3.9mW，并且通电试验前后的输出功率比为90%。
（实施例12）
实施例12的发光二极管，替代设置在实施例11的发光二极管中的应变发光层，形成了无掺杂的Ga0.42In0.58P，除此以外与实施例11的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例12的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为666.3nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.1nm，输出功率为3.8mW，并且通电试验前后的输出功率比为90%。
（实施例13）
实施例13的发光二极管，替代设置在实施例4的发光二极管中的应变发光层，形成了厚度为25nm的无掺杂的Ga0.45In0.55P，除此以外与实施例4的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例13的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为655.8nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.2nm，输出功率为3.9mW，并且通电试验前后的输出功率比为98%。
（实施例14）
实施例14的发光二极管，将设置在实施例13的发光二极管中的应变发光层的厚度设定为30nm，并且将势垒层的厚度设定为50nm，除此以外与实施例13的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例14的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为665.0nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.2nm，输出功率为3.9mW，并且通电试验前后的输出功率比为97%。
（实施例15）
实施例15的发光二极管，将设置在实施例14的发光二极管中的应变发光层的厚度设定为38nm，除此以外与实施例14的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例15的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为671.5nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2nm，输出功率为3.8mW，并且通电试验前后的输出功率比为97%。
（实施例16）
实施例16的发光二极管，替代设置在实施例9的发光二极管中的应变发光层，形成了（Al0.1Ga0.9）0.38In0.62P，除此以外与实施例9的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在实施例16的发光二极管的情况下，得到了下述的良好结果：峰发光波长为660.5nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.4nm，输出功率为3.6mW，并且通电试验前后的输出功率比为97%。
（比较例1）
比较例1的发光二极管，将设置在实施例9的发光二极管中的势垒层的厚度设定为55nm，除此以外与实施例9的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在比较例1的发光二极管的情况下，得到了下述结果：峰发光波长为679.8nm，没有表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较小为2.4nm，并且通电试验前后的输出功率比为95%。
但是，输出功率是低于3.0mW的2.2mW。认为这是由于势垒层的厚度超过了35~50nm的范围的缘故（换句话说，是由于势垒层的厚度过厚的缘故）。
（比较例2）
比较例2的发光二极管，替代设置在实施例3的发光二极管中的势垒层，形成了无掺杂的（Al0.53Ga0.47）0.5In0.5P（为在势垒层中基本上不产生应变的组成），除此以外与实施例3的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在比较例2的发光二极管的情况下，得到了下述结果：峰发光波长为685nm，存在表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较大、为3.6nm，输出功率较低、为1.5mW，并且通电试验前后的输出功率比较低、为78%。
换句话说，在表面缺陷检查、基板面内的峰发光波长的偏差、输出功率和通电试验前后的输出功率比方面得到了差的结果。认为这是由于势垒层的组成式（AlXGa1-X）YIn1-YP中的Y在0.51≤Y≤0.54的范围外的缘故（具体地讲，是由于在势垒层中基本上没有产生应变的缘故）。
（比较例3）
比较例3的发光二极管，替代设置在比较例2的发光二极管中的应变发光层，形成了无掺杂的Ga0.34In0.66P，并且替代设置在比较例2的发光二极管中的势垒层，形成了无掺杂的（Al0.53Ga0.47）0.55In0.45P，除此以外与比较例2的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在比较例3的发光二极管的情况下，得到了下述结果：峰发光波长为688.5nm，存在表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较大、为3.8nm，输出功率较低、为1.4mW，并且通电试验前后的输出功率比较低、为81%。
换句话说，在表面缺陷检查、基板面内的峰发光波长的偏差、输出功率和通电试验前后的输出功率比方面得到了差的结果。认为这是由于势垒层的组成式（AlXGa1-X）YIn1-YP中的Y在0.51≤Y≤0.54的范围外的缘故。
（比较例4）
比较例4的发光二极管，替代设置在实施例6的发光二极管中的势垒层，形成了无掺杂的（Al0.53Ga0.47）0.5In0.5P（为在势垒层中基本上没有产生应变的组成），除此以外与实施例6的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在比较例4的发光二极管的情况下，得到了下述结果：峰发光波长为677.7nm，存在表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较大、为3.9nm，输出功率较低、为1.3mW，并且通电试验前后的输出功率比较低、为75%。
换句话说，在表面缺陷检查、基板面内的峰发光波长的偏差、输出功率和通电试验前后的输出功率比方面得到了差的结果。认为这是由于势垒层的组成式（AlXGa1-X）YIn1-YP中的Y在0.51≤Y≤0.54的范围外的缘故。
（比较例5）
比较例5的发光二极管，替代设置在实施例16的发光二极管中的应变发光层，形成无掺杂的Ga0.41In0.59P，并且替代设置在实施例16的发光二极管中的势垒层，形成了厚度为19nm的无掺杂的（Al0.53Ga0.47）0.5In0.5P，除此以外与实施例16的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在比较例5的发光二极管的情况下，得到了下述结果：峰发光波长为669.8nm，存在表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较大、为3.3nm，输出功率较低、为1.3mW，并且通电试验前后的输出功率比较低、为70%。
换句话说，在表面缺陷检查、基板面内的峰发光波长的偏差、输出功率和通电试验前后的输出功率比方面得到了差的结果。认为这是由于势垒层的组成式（AlXGa1-X）YIn1-YP中的Y在0.51≤Y≤0.54的范围外的缘故。
（比较例6）
比较例6的发光二极管，将设置在实施例15的发光二极管中的应变发光层的厚度设定为40nm，并且替代设置在实施例15的发光二极管中的势垒层，形成了无掺杂的（Al0.53Ga0.47）0.5In0.5P，除此以外与实施例15的发光二极管同样地形成。
如表1所示，在比较例6的发光二极管的情况下，得到了下述结果：峰发光波长为672.2nm，存在表面缺陷，基板面内的峰发光波长的偏差较大、为3.1nm，输出功率较低、为1.1mW，并且通电试验前后的输出功率比较低、为72%。
换句话说，在表面缺陷检查、基板面内的峰发光波长的偏差、输出功率和通电试验前后的输出功率比方面得到了差的结果。认为这是由于势垒层的组成式（AlXGa1-X）YIn1-YP中的Y在0.51≤Y≤0.54的范围外的缘故。
以上，从上述实施例1~16和比较例1~6的评价结果，可以确认出通过将发光部的构成设为交替地层叠了应变发光层和势垒层的叠层结构，并且将势垒层的组成式设定为（Al0.53Ga0.47）YIn1-YP（0.51≤Y≤0.54），可以实现655.8~685.3nm的峰发光波长。
另外，可以确认出通过将发光部的构成设为交替地层叠了应变发光层和势垒层的叠层结构，并且将势垒层的组成式设定为（Al0.53Ga0.47）YIn1-YP（0.51≤Y≤0.54），同时在35~50nm的范围内设定势垒层8的厚度，能够使应变发光层的峰发光波长为660.5~685.3nm，并且提高外延晶片（发光二极管用外延晶片）所制造的LED的可靠性。
Figure BDA00002698806000251
产业上的利用可能性
本发明的发光二极管，是在由AlGaInP构成的发光层中，在发光波长为655nm以上的长波长下实现高效率的发光，且均匀性优异的生产率高的发光二极管用外延晶片。本发明可以用于植物培养用途、显示、通信、传感器用光源等的、以往AlGaAs系的LED因输出功率不足而不能够应对的各种的用途。
附图标记说明
1...GaAs基板；2...发光部；3...应变调整层；4...缓冲层；5...下部覆盖层；6...上部覆盖层；7...应变发光层；8...势垒层；9A、9B...欧姆电极；10...发光二极管用外延晶片（外延晶片）；20...发光二极管

Claims (16)

1.一种发光二极管用外延晶片，其特征在于，具备GaAs基板和设置在所述GaAs基板上的pn结型的发光部，
所述发光部被设为应变发光层与势垒层交替地层叠而成的叠层结构，
所述势垒层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP，其中，0.3≤X≤0.7，0.51≤Y≤0.54。
2.根据权利要求1所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述势垒层的厚度为35~50nm。
3.根据权利要求1所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变发光层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP，其中，0≤X≤0.1，0.35≤Y≤0.46。
4.根据权利要求1所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变发光层的厚度在8~38nm的范围。
5.根据权利要求1所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，在所述发光部上设置有应变调整层，所述应变调整层对于发光波长是透明的，并且具有比所述GaAs基板的晶格常数小的晶格常数。
6.根据权利要求5所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变调整层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP，其中，0≤X≤1，0.6≤Y≤1。
7.根据权利要求5所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变调整层的组成式为AlXGa1-XAs1-YPY，其中，0≤X≤1，0.6≤Y≤1。
8.根据权利要求5所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变调整层为GaP层。
9.根据权利要求5所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变调整层的厚度在0.5~20μm的范围。
10.根据权利要求1所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述发光部含有8~40层所述应变发光层。
11.根据权利要求1所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，在所述发光部的上表面和下表面的一方或两方具备覆盖层，
所述覆盖层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP，其中，0.5≤X≤1，0.48≤Y≤0.52。
12.根据权利要求1所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述GaAs基板的面取向的范围，是从（100）方向向（0-1-1）方向偏离15°±5°。
13.根据权利要求1所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述GaAs基板的直径为75mm以上。
14.根据权利要求12所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，翘曲量为200μm以下。
15.根据权利要求2~14的任一项所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，是用于促进植物培养的光合作用的发光二极管用外延晶片，
所述应变发光层的峰发光波长在655~685nm的范围。
16.根据权利要求15所述的发光二极管用外延晶片，其特征在于，所述应变发光层在发光波长700nm下的发光强度，低于在所述峰发光波长下的发光强度的10%。
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