CN103098238B - 发光二极管和发光二极管灯 - Google Patents

发光二极管和发光二极管灯 Download PDF

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Abstract

本发明涉及的发光二极管，具备pn结型的发光部，所述发光部具有由n层的应变发光层（12）和n-1层的势垒层（13）构成的发光层（10），势垒层存在时，所述发光层（10）具有1层的应变发光层（12）和1层的势垒层（13）交替地层叠而成的结构，n为1～7的整数，并且发光层（10）的厚度为250nm以下。

Description

发光二极管和发光二极管灯
技术领域
本发明涉及发光二极管和发光二极管灯，特别是涉及响应速度快的发光二极管和使用它的发光二极管灯。
本申请基于在2010年7月13日在日本提出申请的专利申请2010-158655号、和在2010年8月18日在日本提出申请的专利申请2010-183207号要求优先权，将其内容援引到本申请中。
背景技术
近年在研究采用人工光源的植物培养。特别是采用单色性优异、节能、长寿命、可小型化的发光二极管（英文简称：LED）的照明的栽培方法受到人们关注。
另外，从迄今为止的研究结果，作为适合于植物培养（光合作用）用的光源的发光波长之一，确认了波长为600～700nm的区域的红色光的效果。
特别是波长为660～670nm附近的光，对光合作用的反应效率高，是优选的光源。对于该波长，以往曾研讨了由AlGaAs或者InGaNP等构成的发光层（例如，参照专利文献1～3。）。
另一方面，以往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。
在这样的LED化合物半导体中，具有Ga0.5In0.5P的组成的发光层的波长最长，其峰发光波长为650nm附近。
另外，一般地，具备由（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0＜Y≤1）构成的发光层的发光部，形成于遮断来自发光层的光、并且机械强度低的砷化镓（GaAs）单晶基板上。
因此，为了得到高辉度的可见LED，还进行了以进一步提高元件的机械强度为目的的研究。
例如，专利文献4公开了：除去了GaAs之类的遮断发光层的光的基板材料后，接合了由可透过发光层的光、并且机械强度优异的材料构成的支持体层的所谓的接合型LED。
专利文献5，对于发光机理不同的激光元件，对有应变的发光层（也称为「应变发光层」）进行了研讨。但是，在发光二极管中，对于有应变的发光层没有实用化是实际现状。
专利文献6公开了：发光二极管的发光部中应用量子阱结构。但是，通过量子阱结构的应用而得到的量子效应，由于使发光波长短波长化，因此不能够应用于长波长化的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：特开平9-37648号公报
专利文献2：特开2002-27831号公报
专利文献3：特开2004-221042号公报
专利文献4：日本专利第3230638号公报
专利文献5：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
可是，根据近年的研究，已确认：植物培养用的照明，在照射光后，在光合作用的反应时间中灭灯，由此可实现节能化。于是，对于亮灯方法，也曾研讨了利用高速脉冲方式削减所使用的电力。也就是说，需要响应速度快的发光二极管。
特别是在高压电路等中，用于电信号传递的高速耦合器（coupler）用途的发光二极管，希望获得35ns以下的响应速度。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供响应速度快的发光二极管和发光二极管灯。
即，本发明涉及以下技术方案。
（1）一种发光二极管，其特征在于，具备pn结型的发光部，所述发光部具有由n层的应变发光层和n-1层的势垒层构成的发光层，势垒层存在时，上述发光层具有1层的应变发光层和1层的势垒层交替地层叠而成的结构，上述n为1～7的整数，并且上述发光层的厚度为250nm以下。
（2）根据前项（1）所述的发光二极管，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、0.37≤Y≤0.46）。
（3）根据前项（1）所述的发光二极管，其特征在于，上述应变发光层的组成式为GaXIn1-XP（0.37≤X≤0.46）。
（4）根据前项（1）至（3）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，具有化合物半导体层，所述化合物半导体层至少包含上述发光部和层叠于上述发光部的应变调整层。
（5）根据前项（4）所述的发光二极管，其特征在于，上述化合物半导体层具有光取出面；所述发光二极管设置有与位于上述光取出面的相反侧的上述化合物半导体层的面接合的功能性基板。
（6）根据前项（5）所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板为光透过性基板。
（7）根据前项（5）或（6）所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板的材质为GaP。
（8）根据前项（5）至（7）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，还具备：设置于上述化合物半导体层的上述光取出面侧的第1和第2电极、和设置于上述功能性基板的背面的连接用的第3电极。
（9）根据前项（5）所述的发光二极管，其特征在于，上述化合物半导体层和上述功能性基板隔着（介由）反射结构体而接合着。
（10）根据前项（5）或前项（9）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板的材质为金属。
（11）根据前项（5）或前项（9）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板的材质为GaP、Si、Ge中的任一种。
（12）根据前项（5）、前项（9）至前项（11）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，具备设置于上述化合物半导体层的上述光取出面侧的第1电极、和设置于上述化合物半导体层与反射结构体之间的第2电极。
（13）根据前项（1）至（12）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述应变发光层的厚度在8～30nm的范围内。
（14）根据前项（4）至（13）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述应变调整层能够透过上述发光部进行了发光时的光，并且具有比上述应变发光层和上述势垒层的晶格常数小的晶格常数。
（15）根据前项（1）至（14）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述势垒层的组成式为（AlXGa1-X)YIn1-YP（0.3≤X≤0.7、0.48≤Y≤0.52）。
（16）根据前项（1）至（15）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述发光部在上述应变发光层的上下面之中的至少一个面具有覆盖层，上述覆盖层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.5≤X≤1、0.48≤Y≤0.52）。
（17）根据前项（4）至（16）之中任一项所述的发光二极管，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）。
（18）根据前项（4）至（17）之中任一项所述的发光二极管，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）。
（19）根据前项（4）至（18）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述应变调整层的材质为GaP。
（20）根据前项（4）至（19）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述应变调整层的厚度在0.5～20μm的范围内。
（21）根据前项（5）至（20）之中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具有：在接近上述化合物半导体层的一侧相对于上述光取出面大致垂直的垂直面；和在远离上述化合物半导体层的一侧相对于上述光取出面向内侧倾斜、并且与上述垂直面一体地构成的倾斜面。
（22）根据前项（1）至（21）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述应变发光层在发光波长700nm下的发光强度，小于在峰发光波长下的发光强度的10%。
（23）根据前项（5）至（22）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述光取出面包含粗糙的面。
（24）根据前项（1）至（23）之中任一项所述的发光二极管，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，上述发光部的发光光谱的峰发光波长在655～675nm的范围。
（25）根据前项（24）所述的发光二极管，其特征在于，上述发光光谱的半值宽在10～40nm的范围内。
（26）根据前项（1）至（25）之中任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述发光部的响应速度为35ns以下。
（27）一种发光二极管灯，其特征在于，具备在表面形成有电极端子的装配基板、和前项（1）至（26）之中任一项所述的发光二极管，上述发光二极管被安装于上述装配基板上，上述发光二极管与上述电极端子电连接着。
（28）根据前项（27）所述的发光二极管灯，其特征在于，设置于上述发光二极管的上述第1或第2电极与设置于上述功能性基板的上述第3电极大致相同电位地连接。
再者，（2）～（26）表示（1）的发光二极管的优选的例子，（28）表示（27）的发光二极管灯的优选的例子。
根据本发明的一观点，具备具有由n（≥1）层的应变发光层和（n-1）层的势垒层构成的发光层的pn结型的发光部，发光层为1层的应变发光层与1层的势垒层交替地层叠而成的结构，n为1～7，并且发光层的厚度为250nm以下，由此可减少应变发光层和势垒层的总数，并且可减薄由应变发光层和势垒层构成的发光层的厚度，因此能够实现响应速度为35ns以下的发光二极管。
另外，通过在位于与化合物半导体层的光取出面相反的一侧的化合物半导体层的面上设置反射结构体，能够增强从化合物半导体层的光取出面向发光二极管的外部放射的光之中的、与光取出面正交的方向上的光的强度，因此能够实现高辉度和高效率的发光二极管。
另外，通过增强与光取出面正交的方向上的光的强度，在与光取出面正交的方向上得到与不具有反射结构体的发光二极管的光的强度相同的强度的光强度的情况下，相比于不具有反射结构体的发光二极管，能够减少消耗电力。
另外，作为在位于光取出面的相反侧的化合物半导体层的面上隔着反射结构体而接合的功能性基板，例如，使用热导率好的基板，由此可将发光部发光了时的热，经由功能性基板，效率好地向发光二极管的外部放出。具备这样的功能性基板的发光二极管，特别是在作为发热成为问题的植物培养用的照明使用的情况下是有效的。
附图说明
图1是具备本发明的第1实施方式的发光二极管的发光二极管灯的平面图。
图2是图1中所示的发光二极管灯的沿着A-A’线的截面模式图。
图3是图1所示的发光二极管的平面图。
图4是图3所示的发光二极管的沿着B-B’线的截面模式图。
图5是用于说明图4所示的发光层的构成的放大截面图。
图6是用于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是表示本发明的第2实施方式涉及的发光二极管的一例的截面图。
图9A是表示本发明的第2实施方式涉及的发光二极管的制造工序的一工序的截面图，是表示使第1和第2金属层对向配置了的状态的图。
图9B是表示本发明的第2实施方式涉及的发光二极管的制造工序的一工序的截面图，是表示第1和第2金属层被压接，形成了由第1和第2金属层构成的功能性基板的状态的图。
图10是表示本发明的第2实施方式涉及的发光二极管的制造工序的截面图。
图11是表示本发明的第2实施方式涉及的发光二极管的制造工序的截面图。
图12是表示本发明的第2实施方式涉及的发光二极管的制造工序的截面图。
图13是表示本发明的第2实施方式涉及的发光二极管的制造工序的截面图。
图14是表示本发明的第2实施方式涉及的发光二极管的制造工序的截面图。
图15是表示本发明的第2实施方式涉及的发光二极管的制造工序的截面图。
图16A是表示本发明的第3实施方式涉及的发光二极管的一例的截面图，是第3实施方式的发光二极管的平面图。
图16B是表示图16A所示的发光二极管的C-C’线方向的概略截面图。
具体实施方式
以下对于应用了本发明的一实施方式的发光二极管、和具备该发光二极管的发光二极管灯，参照附图详细说明。再者，以下的说明中使用的附图，有时为了容易明白特征，为方便起见将成为特征的部分放大表示，各构成要素的尺寸比率等未必与实际的发光二极管和发光二极管灯相同。另外，本发明并不被这些例子限定。在不脱离本发明的主旨的范围，材料、数量、位置、大小、长度、数值等可进行变更、追加、省略。另外，也可以相互使用在各实施方式中叙述的要件和优选的例子。
＜发光二极管灯＞
图1是具备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是图1中所示的发光二极管灯的沿A-A’线的截面模式图。
如图1和图2所示，具备本实施方式的发光二极管1的发光二极管灯41，为下述结构：在装配基板42的表面安装有1个以上的发光二极管1。
在装配基板42的表面，设有n电极端子43和p电极端子44。
作为发光二极管1的第1电极的n型欧姆电极4，通过金线45与装配基板42的n电极端子43电连接着。也就是说，n型欧姆电极4和n电极端子43被线接合连接着。
另外，作为发光二极管1的第2电极的p型欧姆电极5，通过金线46与装配基板42的p电极端子44电连接着。
而且，如图2所示，在位于与设有n型欧姆电极4和p型欧姆电极5的面相反的一侧的发光二极管1的面上，设有第3电极6。通过该第3电极6，发光二极管1连接于n电极端子43上，发光二极管1被固定于装配基板42上。n型欧姆电极4和第3电极6，通过n极电极端子43，以变为等电位或大致等电位的方式电连接着。并且，装配基板42的安装有发光二极管1的表面，由一般的环氧树脂47封装。
＜发光二极管（第1实施方式）＞
图3是图1所示的发光二极管的平面图，图4是图3所示的发光二极管的沿B-B’线的截面模式图。
如图3和图4所示，本实施方式的发光二极管1为化合物半导体层2和功能性基板3相接合的结构。并且，发光二极管1具备：设置于主光取出面的n型欧姆电极4（第1电极）和p型欧姆电极5（第2电极）；和，在功能性基板3的与和化合物半导体层2的接合面相反的一侧设置的第3电极6。再者，所谓本实施方式中的主光取出面，是在化合物半导体层2中贴附了功能性基板3的面的相反侧的面。
化合物半导体层2（也称为「外延生长层」），如图4所示，具有依次层叠有pn结型的发光部7和应变调整层8的结构。
该化合物半导体层2的结构中，可以适时增加公知的功能层。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、电流狭窄层等的公知的层。再者，作为化合物半导体层2，优选在GaAs基板上外延生长而形成的化合物半导体层。
如图4所示，发光部7，是在应变调整层8上至少依次层叠p型的下部覆盖层9、发光层10、和n型的上部覆盖层11而构成。即，发光部7，为了将带来辐射再结合的载流子（carrier）和发光“关入（封入）”发光层10中，设为包含在发光层10的下侧和上侧对峙地配置的下部覆盖（clad）层9和上部覆盖层11的、所谓的双异质（英文简称：DH）结构，这在得到高强度的发光方面是优选的。
如图5所示，发光层10为下述构成：具有应变发光层12与势垒层13交替地层叠而成的叠层结构，在其两端配置有应变发光层12。
应变发光层12具有（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0＜Y≤1）的组成。上述X优选为0.1以下，更优选为0。另外，上述Y优选在0.37～0.46的范围，更优选在0.39～0.45的范围。
通过将应变发光层12的组成规定在上述范围内，能够使发光波长为655～675nm的范围。但是，该情况下，应变发光层12成为晶格常数与其以外的结构部分不同的构成，化合物半导体层2发生应变。因此，有发生产生结晶缺陷这一弊害之恐。
应变发光层12的层厚（1层的厚度）优选为8～30nm的范围。在此，在应变发光层12为层厚小于约6nm的薄膜的情况下，由于阱结构的量子效应，发光波长变短，变得得不到所希望的655nm以上。
因此，应变发光层12的层厚，优选为加上层厚的波动而不呈现量子效应的8nm以上。另外，如果考虑层厚的控制的容易度，则优选为10nm以上。另一方面，应变发光层12的层厚大于30nm时，应变量过于变大，因此容易发生结晶缺陷、表面异常，因此不优选。
势垒层13具有（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1，0＜Y≤1）的组成。上述X优选在0.3～0.7的范围，更优选在0.4～0.6的范围。另外，上述Y优选在0.48～0.52的范围，更优选在0.49～0.51的范围。另外，势垒层13的晶格常数，可以与GaAs基板同等或者更小。
势垒层13的层厚（1层的厚度），优选比应变发光层12的层厚厚。由此，可提高应变发光层12的发光效率。另外，需要利用势垒层13将发光效率最佳化的同时，缓和应变发光层12发生的应变。
因此，势垒层13，优选为至少15nm以上的层厚，更优选为20nm以上的层厚。另一方面，势垒层13的层厚超过50nm时，变得接近于发光波长的波长，会出现光的干涉、布拉格反射等光学的影响。
因此，势垒层13优选为50nm以下的层厚，更优选为40nm以下的层厚。如上述那样，应变发光层12的层厚较薄、势垒层13的层厚较厚时，可得到由势垒层13吸收应变发光层12的应变的效果，并且得到应变发光层12难以产生结晶缺陷的效果。
在层叠有应变发光层12和势垒层13的发光层10中，应变发光层12的数量（层叠数n（≥1）），优选为1～7层。该情况下，势垒层13的数量（层叠数（n-1））为0～6层（比应变发光层12的层叠数n少1层的数量）。
当减少应变发光层12和势垒层13的数量时，PN结的结容量（电容量）变大。这起因于：如后述那样，应变发光层12和势垒层13为未掺杂、或低的载流子浓度，因此在pn结中，作为耗尽层（depletionlayer）发挥功能，耗尽层越薄，则电容量越大。
一般地，为了加快响应速度，希望电容量小，但在本发明的结构中，通过减少应变发光层12和势垒层13的数量，尽管电容量变大，也呈现出响应速度变快的效果。
推定这是因为，减少应变发光层12和势垒层13的数量所致的注入载流子的再结合速度变快的效果更大的缘故。
再者，在应变发光层12的层叠数n为1层的情况下，通过使用电流产生在高电流侧的载流子溢流，在高电流侧发光效率降低。另外，当应变发光层12的层叠数n多于8层时，变得不满足所需要的响应速度（具体地讲，不满足35ns以下的响应速度）。
另外，构成发光层10的应变发光层12的层叠数n更优选为2～5层。
该情况下，势垒层13的层叠数（n-1）为1～4层（比应变发光层12的层叠数少1层的数量）。
另外，具有1～7层的应变发光层12和与之对应的数量的势垒层13的发光层10的厚度设为250nm以下。
这样，通过使由n（≥1）层的应变发光层12和（n-1）层的势垒层13构成的发光层10为1层的应变发光层12与1层的势垒层13交替地层叠而成的构成，n为1～7，并且发光层10的厚度为250nm以下，由此可减少应变发光层12和势垒层13的层叠数，减薄由应变发光层12和势垒层13构成的发光层10的厚度，因此可实现响应速度为35ns以下的发光二极管1（换言之，响应速度快的发光二极管）。
这样的响应速度快的发光二极管1，可作为植物培养用的发光二极管、在高压电路等中用于电信号传递的高速耦合器用的发光二极管使用。
发光层10的导电类型并不特别限定，未掺杂、p型和n型的任一种都可以选择。为了提高发光效率，优选为结晶性良好的未掺杂、或低于3×1017cm-3的载流子浓度。
发光层10通过具备组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤0.1、0.37≤Y≤0.46）的应变发光层12，可将发光光谱的峰发光波长设定在655～675nm的范围内，优选将峰发光波长设定在660～670nm的范围内。
655～675nm的范围的发光波长，是适合于植物培养（光合作用）用的光源的发光波长之一，对光合作用反应效率高，因此优选。
另一方面，当利用700nm以上的长波长区域的光时，会引起抑制植物培养的反应，因此优选：长波长区域的光量少。
因此，为了高效率地进行植物培养，最优选：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700nm以上的长波长区域的光的红色光源。
另外，为了制成上述优选的红色光源，半值宽必须狭窄。另一方面，当接近于有波长偏差变大的可能性的量子化条件时，半值宽变窄，因此结果优选发光光谱的半值宽在10～40nm的范围。
进而，优选：发光波长700nm下的发光光谱的发光强度，小于上述峰发光波长下的发光强度的10%。
具有这样特性的发光层10的发光二极管1，可以作为用于促进植物培养的光合作用的照明（发光二极管灯）很好地使用。另外，发光层10的构成，可以适当选择组成、层厚、层数，使得使上述特性充足。
如图4所示，下部覆盖层9和上部覆盖层11分别设置于发光层10的下面和上面。具体地讲，在发光层10的下面设置有下部覆盖层9，在发光层10的上面设置有上部覆盖层11。
作为下部覆盖层9和上部覆盖层11的材质，优选带隙比发光层10（具体地讲，应变发光层12）大的材质，更优选带隙比势垒层13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。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，优选在0.48～0.52的范围，更优选在0.49～0.51的范围。
下部覆盖层9和上部覆盖层11，以极性不同的方式构成。另外，下部覆盖层9和上部覆盖层11的载流子浓度和厚度，可采用公知的合适范围，优选将条件最佳化以使得发光层10的发光效率提高。另外，通过控制下部覆盖层9和上部覆盖层11的组成，可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，优选使用例如掺杂了Mg的p型的（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤1，0＜Y≤1）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0.5～5μm的范围。
另一方面，作为上部覆盖层11，优选使用例如掺杂了Si的n型的（AlXGa1-X）YIn1-YP（0.3≤X≤1，0＜Y≤1）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，上部覆盖层11的厚度优选为0.5～2μm的范围。再者，下部覆盖层9和上部覆盖层11的极性，可以考虑化合物半导体层2的元件结构而选择。
另外，在下部覆盖层9和发光层10之间、发光层10和上部覆盖层11之间、以及上部覆盖层11和应变调整层8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，各中间层优选由具有上述两层的中间的禁带宽度的半导体材料分别构成。
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、电流狭窄层等公知的层。
如图4所示，应变调整层8设置于发光部7的下方。该应变调整层8是为了在GaAs基板上外延生长化合物半导体层2时缓和因应变发光层12而产生的应变而设置的。
另外，应变调整层8为可使来自发光部7（具体地讲，发光层10）的发光波长（光）透过的结构。进而，应变调整层8具有比应变发光层12和势垒层13的晶格常数小的晶格常数。
另外，应变调整层8，具有比在化合物半导体层2的形成（通过外延生长进行的形成）中所用的GaAs基板的晶格常数小的晶格常数。更具体地讲，在将由后述的组成得到的应变调整层8的晶格常数设为A、势垒层13的晶格常数设为B、应变发光层12的晶格常数设为C的情况下，具有A＜B＜C的关系。
作为应变调整层8，可应用具有（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤1、0.6≤Y≤1）的组成的材料。上述X也取决于化合物半导体层2的元件结构，但由于Al浓度低的材料在化学上稳定，因此优选为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，比较发光层10（应变发光层12）具有的应变量相同的情况，上述Y的值小时，应变调整层8的应变调整效果变小。因此，就需要增厚应变调整层8的层厚，应变调整层8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8，也可以使用：可使发光波长的光透过的具有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8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，对于发光波长的透明度，与上述X和Y的值这两方相关联，因此只要选择X和Y的值使得成为透明的材料即可。
而且，作为应变调整层8的材质，优选使用GaP，更优选使用例如Mg掺杂的p型的GaP。该GaP，不需要组成的调整，并且应变调整效果大，因此从生产性和稳定性的方面来看也最适合作为应变调整层8的材料。应变调整层8具有比外延生长化合物半导体层2时所用的基板即GaAs基板的晶格常数小的晶格常数，因此具有缓和应变发光层12包含的应变量的偏差的功能。
因此，通过设置应变调整层8，具有使发光波长等的特性均一化、防止裂纹等结晶缺陷的发生的效果。
在此，应变调整层8的层厚优选为0.5～20μm的范围，更优选为3～15μm的范围。应变调整层8的层厚小于0.5μm时，在缓和应变发光层12的应变量的偏差上不充分，层厚大于20μm时，生长时间变长，因此制造成本增加，因此不优选。
这样，通过控制应变调整层8的组成，可降低化合物半导体层2的翘曲，因此能够制作面内波长分布小的发光二极管1。
进而，如本实施方式那样，在具有进行功能性基板3与化合物半导体层2的接合的结构的情况下，化合物半导体层2的翘曲大时，也产生开裂等的问题，因此希望减小化合物半导体层2的翘曲。
例如，优选应变发光层12为层厚30nm以下的薄膜，但由于为薄的膜，因此难以将层厚控制为均一。并且，由于层厚与所导入的应变量具有相关，因此由于应变发光层12的层厚产生偏差而导入的应变量也产生偏差，作为结果，应变发光层12的发光波长产生偏差。
于是发现，在形成化合物半导体层2时，通过在包含具有+（正）应变的应变发光层12的发光部7的上方（图4中，为发光部7的下方）设置应变调整层8，该应变调整层8具有的-（负）应变，将由于应变发光层的层厚的偏差而较大地偏向＋侧的应变拉向-侧，具有减小应变发光层12的应变量的偏差的作用。该应变调整层8的效果，即使是应变发光层12的应变量的偏差的原因为应变发光层12的组成的偏差的情况也是同样的。
可是，没有应变调整层8的以往的发光二极管，由于发光波长等的特性的偏差大，因此不能满足所要求的品质。与此相对，本实施方式的发光二极管1，为在发光部7的下方设有应变调整层8的元件结构。
由此，为进行长波长化而需要的应变发光层12的应变量在发光层10内被均一化，发光波长和输出的特性的偏差变小。另外，化合物半导体层2的表面状态也得到改善。
如图4所示，功能性基板3接合于构成化合物半导体层2的应变调整层8侧。该功能性基板3，是光透过性基板，由具有对机械地支持发光部7充分的强度，并且可透过从发光部7射出的发光的禁带宽度宽、对于来自发光层10的发光波长在光学上透明的材料构成。
例如，功能性基板3可以由磷化镓（GaP）、砷化铝镓（AlGaAs）、氮化镓（GaN）等的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体结晶体、硫化锌（ZnS）和硒化锌（ZnSe）等的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体结晶体、或者六方晶或立方晶的碳化硅（SiC）等的Ⅳ族半导体结晶体、玻璃、蓝宝石等绝缘基板构成。
另一方面，也可以选择在接合面具有反射率高的表面的功能性基板。例如，也可以选择银、金、铜、铝等的金属基板或合金基板、在半导体上形成了金属镜结构的复合基板等。最希望从与没有因接合所致的应变的影响的应变调整层相同的材质中选择。
功能性基板3，为了在机械上以充分的强度支持发光部7，优选设为例如约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，优选设为不超过约300μm的厚度。即，功能性基板3由具有约50μm以上约300μm以下的厚度的n型GaP基板构成是最佳的。
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侧放出的光之中的一部分，能够在垂直面3a反射，在倾斜面3b取出。
另一方面，在倾斜面3b反射了的光，能够在垂直面3a取出。这样，通过垂直面3a和倾斜面3b的协合效果，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形成的角度α设为55度～80度的范围内。通过设为这样的范围，能够将在功能性基板3的底部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，能够使在功能性基板3的底部反射的光在垂直面3a上效率好地返回到发光面，进而能够使其从主光取出面放出。因此，可以提高发光二极管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与功能性基板3的接合界面，有时成为高电阻层。即，有时在化合物半导体层2与功能性基板3之间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，在设有高电阻层的情况下，具有减少从化合物半导体层2的应变调整层8侧向功能性基板3侧的逆向的电流的功能。另外，高电阻层构成了对于从功能性基板3侧向应变调整层8侧不小心地施加的逆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的逆向电压低的值。
n型欧姆电极4和p型欧姆电极5，是设置于发光二极管1的主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AuGe、或由Ni合金/Au构成的合金。另一方面，p型欧姆电极5，如图4所示，位于露出的应变调整层8的表面，可以使用例如由AuBe/Au构成的合金。
在此，本实施方式的发光二极管1中，优选在应变调整层8上形成p型欧姆电极5来作为作为第2电极。通过设为这样的构成，可得到降低工作电压的效果。另外，通过在由p型GaP构成的应变调整层8上形成p型欧姆电极5，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、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，若使第1电极为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。
如图3所示，本实施方式的发光二极管1中，优选n型欧姆电极4和p型欧姆电极5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，通过用n型欧姆电极4包围p型欧姆电极5的四方，电流容易向四方流动，因此其结果，工作电压降低。
另外，如图3所示，本实施方式的发光二极管1中，优选将n型欧姆电极4设为蜂窝和格子形状等那样的网孔状。
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，因此，其结果，可提高可靠性。
再者，本实施方式的发光二极管1中，优选：由盘（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窄，可提高光取出面的开口面积，可实现高辉度化。
如图4所示，第3电极6设置于功能性基板3的底面，具有使高辉度化、导通性、安装工序的稳定化提高的功能。第3电极6的材质没有特别限定，例如，可使用反射率高的银（Ag）糊。
另外，第3电极6中，例如，可使用由反射层、阻挡层、连接层构成的叠层结构。作为上述反射层，可使用反射率高的金属，例如，银、金、铝、铂和这些金属的合金。
在功能性基板3和电极6的反射层之间，可以设置例如氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）等的透明导电膜构成的氧化膜。另外，作为阻挡层，可使用例如钨、钼、钛、铂、铬、钽等的高熔点金属。另外，作为连接层，可使用例如AuSn、AuGe，AuSi等的低熔点的共晶金属。
另外，第3电极6可以是欧姆电极，也可以是肖特基电极，但若在功能性基板3的底面形成欧姆电极，则会吸收来自发光层10的光，因此第3电极6优选为肖特基电极。
第3电极6的厚度，没有特别的限定，优选为0.2～5μm的范围，更优选为1～3μm的范围，特别优选为1.5～2.5μm的范围。
在此，第3电极6的厚度小于0.2μm时，需要高度的膜厚控制技术，因此不优选。另外，第3电极6的厚度大于5μm时，变得难以进行图案形成，变为高成本，因此不优选。另一方面，当第3电极6的厚度在上述范围内时，能够兼顾品质的稳定性和成本。
＜发光二极管的制造方法＞
图6是本实施方式的发光二极管1中使用的外延晶片的截面模式图，图7是本实施方式的发光二极管1中使用的接合晶片的截面模式图。
接着，参照图6和图7，对于本实施方式的发光二极管1的制造方法进行说明。
（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，依次层叠由GaAs构成的缓冲层15、为用于选择蚀刻而设置的蚀刻停止层（未图示）、由掺杂Si的n型的AlGaInP构成的接触层16、n型的上部覆盖层11、发光层10、p型的下部覆盖层9、和由掺杂Mg的p型GaP构成的应变调整层8而制作。
GaAs基板14可使用采用公知的制法制作的市售品的单晶基板。GaAs基板14的用于外延生长的表面，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出发，优选容易外延生长、并被量产了的（100）面和从（100）在±20°以内偏离了的基板。
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）方向偏离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，优选为较低。具体地讲，例如为10000个cm-2以下，优选为1000个cm-2以下。
GaAs基板14的导电类型可以是n型也可以是p型。GaAs基板14的载流子浓度，可以根据所希望的电导度和元件结构进行适宜选择。例如，在GaAs基板14为硅掺杂的n型的情况下，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型的情况下，载流子浓度优选为2×1018～5×1019cm-3的范围。
GaAs基板14的厚度，根据基板的尺寸有适当的范围。GaAs基板14的厚度比适当的范围薄时，有可能在化合物半导体层2的制造过程中开裂。
另一方面，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的基板尺寸大的情况、例如GaAs基板14的直径为75mm的情况下，为了防止操作时的开裂，优选为250～500μm的厚度。同样地，在GaAs基板14的直径为50mm的情况下，优选为200～400μm的厚度，在GaAs基板14的直径为100mm的情况下，优选为350～600μm的厚度。
这样，通过根据GaAs基板14的基板尺寸来加厚基板的厚度，可降低起因于应变发光层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定为圆形，即使是矩形等也没有问题。
缓冲层15（buffer），是为了缓和半导体基板14与发光部7的构成层之间的晶格错配而设置。因此，如果选择基板的品质、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，缓冲层15，优选与GaAs基板14同样地使用GaAs。另外，缓冲层15，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，是为了降低与电极的接触电阻而设置。接触层16的材质，优选是带隙比应变发光层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，优选为变得容易引起结晶性降低的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的厚度的上限值没有特别限定，但为了使外延生长所涉及的成本在适当的范围，优选为5μm以下。
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，优选应用量产性优异的MOCVD法。
具体地讲，化合物半导体层2的外延生长所使用的GaAs基板14，优选在生长前实施洗涤工序、热处理等的预处理，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，是将直径50～150mm的GaAs基板14在MOCVD装置内安置8枚以上，同时地进行外延生长而层叠。另外，作为MOCVD装置，可应用自公转型、高速旋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ⅢI族构成元素的原料，可使用例如三甲基铝（（CH3）3Al）、三甲基镓（（CH3）3Ga）和三甲基铟（（CH3）3In）。另外，作为Mg的掺杂原料，可使用例如双（环戊二烯基）镁（bis-（C5H5）2Mg）等。
另外，作为Si的掺杂原料，可使用例如乙硅烷（Si2H6）等。另外，作为Ⅴ族构成元素的原料，可使用膦（PH3）、胂（AsH3）等。
另外，作为各层的生长温度，作为应变调整层8使用p型GaP的情况下可应用720～770℃，其他的各层可应用600～700℃。而且，各层的载流子浓度和层厚和温度条件可适宜选择。
这样制造的化合物半导体层2，尽管具有应变发光层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，研磨构成化合物半导体层2的应变调整层8的表面，进行镜面加工。
接着，准备要在该应变调整层8的镜面研磨了的表面贴附的功能性基板3。再者，该功能性基板3的表面，在与应变调整层8接合以前研磨成镜面。
接着，向一般的半导体材料贴附装置中运入化合物半导体层2和功能性基板3，在真空中向镜面研磨了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使双方的表面重合并施加载荷，由此可在室温下接合（参照图7）。
（第1和第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和作为第2电极的p型欧姆电极5。n型欧姆电极4和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和缓冲层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，以使得变为任意的厚度的方式通过真空蒸镀法层叠AuGe、Ni合金/Pt/Au之后，利用一般的光刻技术和蚀刻技术进行图案化，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11、发光层10和下部覆盖层9，使应变调整层8露出，在该露出的应变调整层8的表面形成p型欧姆电极5。
具体地讲，例如，以使得变为任意的厚度的方式通过真空蒸镀法层叠了AuBe/Au后，利用一般的光刻手段进行图案化，形成p型欧姆电极5的形状。
其后，在例如400～500℃、5～20分钟的条件下进行热处理来合金化，由此可形成低电阻的n型欧姆电极4和p型欧姆电极5。
（第3电极的形成工序）
接着，在功能性基板3的和与化合物半导体层2的接合面相反的一侧形成第3电极6。在作为第3电极6使用银糊的情况下，在功能性基板的表面涂布银糊。
另外，在作为第3电极使用发光层的情况下，具体地讲，例如，在功能性基板3的表面，采用溅射法形成作为透明导电膜的ITO膜（厚度0.1μm）、银合金膜（厚度0.1μm），从而形成反射层。
接着，在该反射层上，形成例如钨（厚度0.1μm）膜来作为阻挡层。接着，在该阻挡层上，依次形成Au膜（厚度0.5μm）、厚度1μm的AuSn膜（共晶：熔点283℃）、厚度0.1μm的Au膜，从而形成连接层。
然后，通过通常的光刻法图案化成为任意的形状，从而形成了第3电极6。再者，功能性基板3和第3电极6为光吸收少的肖特基接触。
（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，成为具有其与平行于发光面的面形成的角度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割来片化。再者，通过片化时的切割，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限定，可以组合使用湿式蚀刻、干式蚀刻、划片（scribe）法、激光加工等的以往的方法，但最优选应用形状的控制性和生产率高的切割（切片：dicing）法。通过应用切割法，可提高制造成品率。
另外，垂直面3a的形成方法没有特别的限定，但优选采用划片-折断法或切割法形成。
通过采用划片-折断法，可降低制造成本。即，在片分离时不需要设置切割余量，能够制作数量多的发光二极管，因此能够降低制造成本。另一方面，采用切割法时，来自垂直面3a的光取出效率提高，可实现高辉度化。
最后，将切割所引起的破碎层和污物根据需要用硫酸-过氧化氢混合液等蚀刻除去。这样地制成发光二极管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和图2所示，在装配基板42的表面安装规定数量的发光二极管1。发光二极管1的安装，首先，进行装配基板42与发光二极管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，将构成第3电极6的连接层15与设置于装配基板42的表面的n电极端子43采用共晶金属进行接合（采用共晶金属进行芯片焊接）。
由此，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使用金线45连接（线接合连接）。
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使用金线46连接。
最后，将装配基板42的安装有发光二极管1的表面用一般的环氧树脂47封装。这样就制造出使用了发光二极管1的发光二极管灯41。
对于具有上述构成的发光二极管灯41，对向n电极端子43和p电极端子44施加了电压的情况进行说明。
首先，对向发光二极管灯41施加了正向的电压的情况进行说明。
在施加了正向的电压的情况下，正向电流首先从与阳极连接的p型电极端子44经由金线46向p型欧姆电极5流通。接着，从p型欧姆电极5向应变调整层8、下部覆盖层9、发光层10、上部覆盖层11、n型欧姆电极4依次流通。
接着，从n型欧姆电极4经由金线45向与阴极连接的n型电极端子43流通。再者，由于发光二极管1中设有高电阻层，因此正向电流不会从应变调整层8向由n型GaP基板构成的功能性基板3流通。
这样，在流动正向电流时，发光层10发光。另外，从发光层10发出的光，从主光取出面放出。另一方面，从发光层10向功能性基板3侧放出的光，被功能性基板3的形状和第3电极6反射，因此从主光取出面放出。
因此，能够实现发光二极管灯41（发光二极管1）的高辉度化（参照图2和图4。）。
另外，发光二极管灯41的发光光谱，由于构成发光层10的应变发光层12的组成被调整了，因此峰发光波长变为655～675nm的范围。
另外，通过应变调整层8抑制了应变发光层12在发光层10内的偏差，因此发光光谱的半值宽变为10～40nm的范围。另外，发光波长700nm下的发光强度小于峰发光波长下的发光强度的10%。
因此，使用发光二极管1制作的发光二极管灯41，可很适合地用作为用于促进植物培养的光合作用的照明。
如以上说明那样，根据本实施方式的发光二极管1，通过使由n（≥1）层的应变发光层12和（n-1）层的势垒层13构成的发光层10为1层的应变发光层12与1层的势垒层13交替地层叠而成的构成，n为1～7，并且发光层10的厚度为250nm以下，由此可减少应变发光层12和势垒层13的层叠数，减薄由应变发光层12和势垒层13构成的发光层10的厚度，因此能够实现响应速度为35ns以下的发光二极管1（换言之，响应速度快的发光二极管）。
这样的响应速度快的发光二极管1，可作为植物培养用的发光二极管、在高压电路等中用于电信号传递的高速耦合器用的发光二极管使用。
另外，通过具备组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤0.1、0.37≤Y≤0.46）的应变发光层12，能够构成具有655nm以上的发光波长的发光二极管1。
另外，本实施方式的发光二极管1中，在发光部7上设有应变调整层8。由于该应变调整层8对于发光波长是透明的，因此不会吸收来自发光部7的发光，能够制成高输出·高效率的发光二极管1。
进而，由于该应变调整层8具有比GaAs基板14的晶格常数小的晶格常数，因此能够抑制该半导体化合物层2的翘曲的发生。由此，可降低应变发光层12的应变量在发光层10内的偏差，因此可制成单色性优异的发光二极管1。
因此，根据本实施方式的发光二极管1，可以提供具有655nm以上的发光波长，单色性优异，为高输出·高效率，并且响应速度快（具体地讲，35ns以下）的发光二极管1。
另外，根据本实施方式的发光二极管1，可以提供与以往的AlGaAs系的发光二极管比较，具有约4倍以上的发光效率的高输出发光二极管1。
另外，根据本实施方式的发光二极管灯41，具备具有655nm以上的发光波长，单色性优异，为高输出·高效率，响应速度快的上述发光二极管1。因此，可以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）＞
图8是第2实施方式涉及的发光二极管的截面模式图。
本实施方式的发光二极管51为：至少包含含有发光层10的发光部7和应变调整层8的化合物半导体层2，与功能性基板55隔着反射结构体54而接合了的构成。另外，在发光部7的与反射结构体54相反侧的面7a上，隔着接触层52b而具有第1电极56。在应变调整层8的反射结构体54侧的面8b上具有第2电极58。
化合物半导体层2的构成，可以设为与上述的第1实施方式涉及的发光二极管同样的构成。
以下对于与第1实施方式涉及的发光二极管不同的构成，特别详细地说明。
＜第1电极、第2电极＞
第1电极56和第2电极58分别为欧姆电极，它们的形状和配置，只要是在发光部7中均匀地扩散电流的，就没有特别限定。
例如，可使用俯视时为圆状或矩形状的电极，可以作为一个电极配置，也可以将多个电极配置成格子状。
作为第1电极56的材料，在作为接触层52b使用了n型的化合物半导体的情况下，可以使用例如AuGe层、AuSi层等，在作为接触层52b使用了p型的化合物半导体的情况下，可以使用例如AuBe层、AuZn层等。
另外，通过进而在其上层叠Au层等，可以防止氧化，并且提高线接合的连接可靠性。
作为第2电极58的材料，在作为应变调整层8使用了n型的化合物半导体的情况下，可以使用例如AuGe层、AuSi层等。在作为应变调整层8使用了p型的化合物半导体的情况下，作为第2电极58的材料可以使用例如AuBe层、AuZn层等。
＜反射结构体＞
参照图8，反射结构体54以覆盖第2电极58的方式形成于发光部7的反射结构体54侧的面7b上。反射结构体54为透明导电膜64和反射层65依次层叠而成的构成。
透明导电膜64，以覆盖第2电极58的方式形成于应变调整层8的面8b（形成有第2电极58的应变调整层8的面）上。作为透明导电膜64，可以使用例如ITO膜、IZO膜等。
另外，也可以代替透明导电膜64，或者与透明导电膜64一同地，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、氧化硅膜的多层膜和/或白色的氧化铝、AlN，与反射层65组合。
参照图8，反射层65与透明导电膜64层叠着。反射层65由铜、银、金、铝等的金属以及它们的合金等的材料构成。这些材料光反射率高，可使来自反射结构体54的光的反射率为90%以上。
通过设置这样的反射层65，使来自发光层10的光由反射层65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，可将发光二极管51更高辉度化。
再者，所谓这里的正面方向f，是指与化合物半导体层2的光取出面2a（本实施方式的情况下，为发光部7的面7a）形成的角度为90°的方向，并且是从发光二极管51离开的方向。再者，反射结构体54，也可以不设置透明导电膜64而只由反射层65构成。
具体地讲，作为反射层65，例如，可以使用由从透明导电膜64侧起的Ag合金层/W层/Pt层/Au层/连接用金属层构成的层叠膜。作为在位于和与透明导电膜64接触的面相反的一侧的反射层65的面65b上形成的上述连接用金属，优选使用电阻低、在低温下熔融的金属。通过使用这样的连接用金属，不会对发光部7给予热应力而能够连接功能性基板55。
作为上述连接用金属，优选使用化学稳定、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，优选向连接用金属中添加钛、铬、钨等的金属。作为连接用金属，通过添加钛、铬、钨等的金属，上述金属作为阻挡金属发挥功能，因此可以抑制：功能性基板55中所含的杂质等向反射层65侧扩散、进行反应。
＜功能性基板（金属基板）＞
参照图8，功能性基板55，隔着反射结构体54贴附于化合物半导体层2的面2b（具体地讲，应变调整层8的面8b）上。具体地讲，在位于和与发光部7对向的反射结构体54的面相反的一侧的反射结构体54的面65b上，接合了功能性基板55的接合面55a。
在第2实施方式中，作为功能性基板55使用金属基板。也就是说，在第2实施方式中，隔着反射结构体54而在化合物半导体层2的面2b（具体地讲，应变调整层8的面8b）上贴附了金属基板。以下列举作为功能性基板55使用金属基板的情况为例进行说明。
功能性基板55，可以使用由多层的金属层构成的基板。进而，功能性基板55，优选是将两种的金属层交替地层叠而构成。另外，上述两种金属层的合计的层数优选为奇数。
该情况下，从功能性基板55的翘曲和开裂的观点来看，在作为第2金属层62使用热膨胀系数比化合物半导体层2小的材料的情况下，优选由热膨胀系数比化合物半导体层2大的材料构成第1金属层61。
由此，作为功能性基板55整体的热膨胀系数变得与化合物半导体层2的热膨胀系数接近，因此，能够抑制将化合物半导体层2与功能性基板55接合时的功能性基板55的翘曲和开裂，因此可提高发光二极管51的成品率。
另外，在作为第2金属层62使用热膨胀系数比化合物半导体层2大的材料的情况下，优选由热膨胀系数比化合物半导体层2小的材料构成第1金属层61。
由此，作为功能性基板55整体的热膨胀系数，变得与化合物半导体层2的热膨胀系数接近，因此能够抑制将化合物半导体层2与功能性基板55接合时的功能性基板55的翘曲和开裂，能够提高发光二极管51的成品率。
如以上说明那样，构成功能性基板55的第1和第2金属层61，62的位置，可以替换。也就是说，在图8中，通过2个第1金属层61夹着1个第2金属层来构成了功能性基板55，但也可以通过由2个第2金属层62夹着1个第1金属层61来构成功能性基板55（金属基板）。
由第1和第2金属层61，62构成的功能性基板55，例如，可以采用由银（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）以及它们的合金之中的任一种的材料构成的金属层、与由钼（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）以及它们的合金之中的任一种的材料构成的金属层的组合构成。
作为功能性基板55（金属基板）的适合的例子，可举出由Cu层/Mo层/Cu层这3层构成的金属基板。如先前说明的那样，即使是由Mo层/Cu层/Mo层这3层构成的金属基板，也可得到与由Cu层/Mo层/Cu层这3层构成的金属基板同样的效果。
另一方面，由Cu层/Mo层/Cu层这3层构成的金属基板，是用容易加工的Cu夹着机械强度高的Mo的结构，因此具有相比于由Mo层/Cu层/Mo层这3层构成的金属基板，可容易地进行金属基板的切断等加工的优点。
作为功能性基板55整体的热膨胀系数，例如，在作为功能性基板55使用由Cu层（30μm）/Mo层（25μm）/Cu层（30μm）构成的金属基板的情况下，变为6.1ppm/K。另外，在作为功能性基板55使用由Mo层（25μm）/Cu层（70μm）/Mo层（25μm）构成的金属基板的情况下，例如，作为功能性基板55整体的热膨胀系数变为5.7ppm/K。
另外，从散热的观点考虑，优选：构成功能性基板55的金属层由热导率高的材料构成。通过使用这样的材料，可提高功能性基板55的散热性，能够使发光二极管51以高辉度发光，并且可使发光二极管51的寿命变为长寿命。
作为上述热导率高的材料，优选使用例如银（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。
进而，优选构成功能性基板55的金属层由热膨胀系数与化合物半导体层2的热膨胀系数大致相等的材料构成。
特别地优选：构成功能性基板55的金属层的材料的热膨胀系数，为化合物半导体层2的热膨胀系数±1.5ppm/K以内。由此，能够减小功能性基板55与化合物半导体层2接合时发生的对发光部7的应力（起因于热的应力），能够抑制功能性基板55与化合物半导体层2连接了时的热所致的功能性基板55的开裂，因此可提高发光二极管51的成品率。
在作为功能性基板55使用了由Cu层（30μm）/Mo层（25μm）/Cu层（30μm）构成的金属基板的情况下，功能性基板55的热导率变为250W/m·K。
另外，在作为功能性基板55使用由Mo层（25μm）/Cu层（70μm）/Mo层（25μm）构成的金属基板的情况下，功能性基板55的热导率变为220W/m·K。
由金属基板构成的功能性基板55的厚度优选为50μm以上150μm以下。
在功能性基板55的厚度比150μm厚的情况下，发光二极管的制造成本上升，故不优选。另外，在功能性基板55的厚度比50μm薄的情况下，操作时容易产生开裂、缺损、翘曲等，有可能降低发光二极管的成品率。
构成1枚功能性基板55的第1金属层61和第2金属层62的层数，合计优选为3～9层，更优选为3～5层。
在第1金属层61和第2金属层62的层数合计为2层的情况下，在厚度方向的热膨胀变得不均衡，担心产生功能性基板55的开裂。相反，在第1金属层61和第2金属层62的层数合计大于9层的情况下，产生将第1金属层61和第2金属层62的层厚度分别减薄的必要。
但是，将第1和第2金属层61，62的厚度制作得较薄是非常困难的，因此在将第1金属层61或者第2金属层62的厚度减薄，形成了单层的金属基板的情况下，各层的厚度变得不均匀，有可能使发光二极管的特性产生偏差。
而且，减薄了层厚度的上述单层的金属基板，容易发生基板的开裂。
另外，在使用薄膜化了的单层的金属基板的情况下，由于金属基板的制造较困难，因此有可能使发光二极管的制造成本增加。
再者，在功能性基板55的接合面55a，也可以形成使电接触稳定化的接合辅助膜、或芯片焊接用的共晶金属。由此，可以简便地进行接合工序。作为上述接合辅助膜，可使用Au膜、AuSn膜等。
再者，发光部7接合功能性基板55的方法，并不限于上面所记载的方法，也可以应用例如扩散接合、粘接剂、常温接合方法等公知的技术。
根据第2实施方式的发光二极管51，具备具有由n（≥1）层的应变发光层12和（n-1）层的势垒层13构成的发光层10的pn结型的发光部7，发光层10为1层的应变发光层与1层的势垒层交替地层叠而成的结构，n为1～7，并且发光层10的厚度为250nm以下，应变发光层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤0.1、0.37≤Y≤0.46），由此可以提高从发光部7放射的光的发光效率和响应速度。
另外，通过将应变发光层12的组成规定为上述范围，可以实现具有655nm以上的发光波长的发光二极管51。
另外，通过在发光部7上设置使发光部7的光透过的应变调整层8，来自发光部7的光不会被应变调整层8吸收，因此可以实现高输出·高效率的发光二极管51。
而且，该应变调整层8具有比应变发光层12和势垒层13的晶格常数小的晶格常数，因此可以抑制化合物半导体层2的翘曲的发生。由此，可降低应变发光层12的应变量的偏差，因此可以实现单色性优异的发光二极管51。
另外，通过在位于与化合物半导体层2的光取出面2a相反的一侧的化合物半导体层2的面2b设置反射结构体54，可增强从化合物半导体层2的光取出面2a向发光二极管51的外部放射的光之中的、与光取出面2a正交的方向（具体地讲，正面方向f）上的光的强度，因此可以实现高辉度和高效率的发光二极管51。
另外，通过增强与光取出面2a正交的方向上的光的强度，在与光取出面2a正交的方向上得到与不具备反射结构体54的发光二极管的光的强度相同的强度的光强度的情况下，可以使消耗电力比不具备反射结构体54的发光二极管小。
另外，例如，通过作为在化合物半导体层2的面2b隔着反射结构体54而接合的功能性基板55使用金属基板，可以将发光部7发光了时的热通过功能性基板55向发光二极管51的外部效率好地放出。
进而，通过由热导率为130W/m·K以上的第1和第2金属层61，62构成功能性基板55，功能性基板55的散热性变高，因此可以使发光二极管51以高辉度发光，并且能够使发光二极管51的寿命为长寿命。
另外，在作为功能性基板55使用透过光的基板，并利用Ar束进行接合的情况下，接合面变为高电阻，向基板侧流通电流较难，因此通过作为功能性基板55使用金属基板，并使上述金属基板进行共晶接合，可以制成一线结构。
也就是说，根据第2实施方式的发光二极管，可以实现具有655nm以上的红色光的发光波长，单色性优异，为高输出·高效率，响应速度快，并且在与光取出面正交的方向上的光强度强，而且散热特性优异的发光二极管51。
＜发光二极管（第2实施方式）的制造方法＞
接着，对于第2实施方式的发光二极管51的制造方法进行说明。
第2实施方式的发光二极管51的制造方法，具有：形成功能性基板55的工序；在半导体基板53上隔着接触层52b形成包含发光层10的发光部7后，在发光部7的与半导体基板53相反的一侧的面上形成第2电极58的工序；在发光部7的与半导体基板相反的一侧的面上隔着第2电极58形成反射结构体54的工序；发光部7隔着反射结构体54接合功能性基板55的工序；除去半导体基板53、和接触层52b的一部分的工序；和在发光部7的与功能性基板55相反的一侧的面上形成第1电极56的工序。
图9A～图15是表示本发明的第2实施方式涉及的发光二极管的制造工序的截面图。在图9A～图15中，与图8所示的发光二极管51相同的构成部分附带相同的标记。
参照图9A～图15，对于第2实施方式的发光二极管51的制造方法进行说明。首先，对于功能性基板55的制造工序进行说明。
＜功能性基板的制造工序＞
如图9A和图9B所示，功能性基板55，是通过将热导率为130W/m·K以上的第1和第2金属层61，62热压来形成。
具体地讲，首先，准备2枚大致平板状的第1金属层61和1枚大致平板状的第2金属层62。例如，作为第1金属层61使用厚度30μm的Cu层，作为第2金属层62使用厚度25μm的Mo层。
接着，如图9A所示，在2枚第1金属层61之间插入第2金属层62，将它们重叠配置。
接着，在规定的加压装置内配置重叠有第1和第2金属层61，62的层叠板，在高温下沿箭头的方向（参照图9A）对第1金属层61和第2金属层62施加载荷，进行压接。
由此，如图9B所示，形成第1金属层61为Cu层，第2金属层62为Mo层，由Cu层（30μm）/Mo层（25μm）/Cu层（30μm）这3层构成的功能性基板55。上述结构的功能性基板55的热膨胀系数为6.1ppm/K，热导率为250W/m·K。
再者，此后，相应于发光部7（晶片）的接合面的大小进行切断后，也可以对表面进行镜面加工。
另外，在功能性基板55的接合面55a，为了使电接触稳定化，也可以形成接合辅助膜。作为上述接合辅助膜，可以使用金膜、铂膜、镍膜等。例如，首先，形成0.1μm的镍膜后，在镍膜上形成0.5μm的金膜。
进而，也可以代替上述接合辅助膜，形成芯片焊接用的AuSn膜等的共晶金属膜。由此，可使接合工序简便。
＜发光部和第2电极形成工序＞
首先，如图10所示，在半导体基板53的表面53a上，生长多层的外延层，形成化合物半导体层2。再者，在该阶段，构成化合物半导体层2的接触层52b未被图案化。
半导体基板53，是用于形成化合物半导体层2的基板，例如是表面53a为从（100）面倾斜了15°的面、并且Si掺杂了的n型的GaAs单晶基板。这样，在作为化合物半导体层2使用AlGaInP层或AlGaAs层的情况下，作为用于形成化合物半导体层2的基板，优选使用砷化镓（GaAs）单晶基板。
化合物半导体层2，是在作为半导体基板53的GaAs基板上，依次层叠由GaAs构成的缓冲层52a、由掺杂Si的n型的AlGaInP构成的接触层52b、n型的上部覆盖层11、发光层10、p型的下部覆盖层9、和由掺杂Mg的p型GaP构成的应变调整层8而制作。
以上的在GaAs基板53上制作化合物半导体层2的工序，可以与第1实施方式同样地进行。
接着，将应变调整层8的与半导体基板53相反侧的面8b，从表面进行镜面研磨到达到1μm的深度，使表面的粗糙度为例如0.18nm以内。
接着，如图11所示，在应变调整层8的面8b上形成第2电极58（欧姆电极）。第2电极58，例如是在0.4μm的厚度的AuBe层上层叠0.2μm的厚度的Au层而成。第2电极58，例如，俯视时为20μmФ的圆形状，以60μm的间隔形成。
＜反射结构体形成工序＞
接着，如图12所示，以覆盖应变调整层8的与半导体基板53相反侧的面8b和第2电极58的方式，形成由ITO膜构成的透明导电膜64。接着，实施450℃的热处理，在第2电极58和透明导电膜64之间形成欧姆接触。
接着，如图13所示，在透明导电膜64的与化合物半导体层2相反侧的面64a上，采用蒸镀法形成了反射层65。
具体地讲，通过依次形成由银（Ag）合金构成的膜（厚度0.5μm）、钨（W）膜（厚度0.1μm）、铂（Pt）膜（厚度0.1μm）、金（Au）膜（厚度0.5μm）、和由AuGe共晶金属（熔点386℃）构成的膜（厚度1μm），来形成反射层65。由此，形成由反射层65和透明导电膜64构成的反射结构体54。
＜功能性基板接合工序＞
接着，如图14所示，将形成了反射结构体54和化合物半导体层2的半导体基板53（图13所示的结构体）、和图9B所示的功能性基板55运入减压装置（未图示）内，以反射结构体54的接合面54a与功能性基板55的接合面55a对向的方式重合配置。
接着，将减压装置内排气到3×10-5Pa后，在将半导体基板53和功能性基板55加热至400℃的状态下施加100g/cm2的载荷，将反射结构体54的接合面54a与功能性基板55的接合面55a接合，形成接合结构体68。
＜半导体基板和缓冲层除去工序＞
接着，如图15所示，利用氨系蚀刻剂从接合结构体68选择性地除去半导体基板53和缓冲层52a。由此，形成具有发光层10的发光部7。
＜第1电极形成工序＞
接着，使用真空蒸镀法，在接触层52b的与反射结构体54相反侧的面52bb上形成成为第1电极56（n型欧姆电极）的母材的电极用导电膜。作为上述电极用导电膜，可以使用例如由AuGe层/Ni层/Au层构成的金属层结构。
该情况下，例如，以0.15μm的厚度形成AuGe层（Ge质量比12%）后，以0.05μm的厚度形成Ni层，进而以1μm的厚度形成Au层。
接着，利用一般的光刻手段，将电极用导电膜图案化成为俯视圆形状，形成第1电极56。
其后，将接触层52b图案化使得与第1电极56的形状对应，由此制成图8所示的发光二极管51。
再者，优选：在将电极用导电膜图案化后，进行例如420°C×3分钟的热处理，将构成第1电极56的各金属进行合金化。由此，可将作为n型欧姆电极的第1电极56低电阻化。
其后，通过蚀刻除去将发光二极管51区划成所希望的大小的切断部分的发光部7后，以0.8mm间距使用激光将上述切断部分的基板和连接层切断成所希望的大小的发光二极管芯片（LED芯片）。发光二极管的大小，例如，将俯视时为大致矩形状的发光部7的对角线的长度设为1.1mm。
其后，用胶粘片保护发光部7的露出面，洗涤切截面。
＜发光二极管（第3实施方式）＞
图16A和图16B是用于说明本发明的第3实施方式涉及的发光二极管的图。图16A是第3实施方式的发光二极管的平面图，图16B是图16A所示的发光二极管的C-C’线方向的概略截面图。
参照图16A和图16B，第3实施方式的发光二极管71，代替设置于第2实施方式的发光二极管51中的功能性基板55（金属基板），设置了由与功能性基板55（金属基板）不同的材料构成的功能性基板75，并且还设置了金属层72，73，除此以外，与第2实施方式的发光二极管51同样地构成。
也就是说，第3实施方式的发光二极管71与第2实施方式的发光二极管51的大的不同点，是功能性基板的材料不同。
功能性基板75，隔着金属层72与设有化合物半导体层2的反射结构体54（具体地讲，反射层65）接合。作为功能性基板75的材料，可以使用GaP、Si、Ge中的任一种材料。
这样，通过设置由GaP、Si、Ge中的任一种材料构成的功能性基板75，与不具备功能性基板75的发光二极管比较，可以将发光部7发光了时的热向发光二极管71的外部效率好地散热。
另外，通过使用作为难以腐蚀的材料的Si、Ge等来作为功能性基板75的材料，可使功能性基板75的耐湿性提高。
金属层72，被设置于构成反射结构体54的反射层65与功能性基板75的上表面75a之间。金属层72是用于将反射层65和功能性基板75的上表面75a接合的层。作为金属层72，可以使用依次层叠了例如In层、Au层和Ti层的层叠膜。
金属层73被设置于功能性基板75的下表面75b。作为金属层73，可以使用依次层叠了例如Au层和Ti层的层叠膜。
根据第3实施方式的发光二极管，通过设置隔着金属层72而与设有化合物半导体层2的反射结构体54接合、并且由GaP、Si、Ge中的任一种材料构成的功能性基板75，与不具备功能性基板75的发光二极管比较，可以使发光部7发光了时的热向发光二极管71的外部效率好地散热。
另外，通过使用作为难以腐蚀的材料的Si、Ge等来作为功能性基板75的材料，可使功能性基板75的耐湿性提高。
另外，通过在位于与化合物半导体层2的光取出面相反的一侧的化合物半导体层2的面2b上设置反射结构体54，能够增强从化合物半导体层2的光取出面向发光二极管71的外部放射的光之中的、与光取出面正交的方向（具体地讲，正面方向f）的光的强度，因此可以实现高辉度和高效率的发光二极管71。
另外，第3实施方式的发光二极管71，具备具有由n（≥1）层的应变发光层12和（n-1）层的势垒层13构成的发光层10的pn结型的发光部7，发光层10为1层的应变发光层与1层的势垒层交替地层叠而成的结构，n为1～7，并且发光层10的厚度为250nm以下，应变发光层的组成式为（AlXGa1-X）YIn1-YP（0≤X≤0.1、0.37≤Y≤0.46），由此可提高从发光部7放射的光的发光效率和响应速度。
另外，通过将应变发光层12的组成规定为上述范围，可以实现具有655nm以上的发光波长的发光二极管71。
而且，通过在发光部7上具备使发光部7的光透过的应变调整层8，来自发光部7的光不会被应变调整层8吸收，因此可以实现高输出·高效率的发光二极管71。
另外，由于上述应变调整层8具有比应变发光层12和势垒层13的晶格常数小的晶格常数，因此可以抑制化合物半导体层2的翘曲的发生。由此，可降低应变发光层12的应变量的偏差，因此可实现单色性优异的发光二极管71。
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，具体说明制作本发明涉及的发光二极管的例子。另外，本实施例中制作的发光二极管，是具有AlGaInP发光部的红色发光二极管。在本实施例中，使在GaAs基板上生长的化合物半导体层和由GaP构成的功能性基板接合，制作了发光二极管。并且，为了特性评价，制作了在基板上安装了发光二极管芯片的发光二极管灯。
实施例1～11为所谓的透过型，是不具有反射结构体的第1实施方式的实施例。
另外，实施例12～16为所谓的反射型，是具有反射结构体的实施例，实施例12和16是功能性基板为金属基板的第2实施方式的实施例，实施例13～15是功能性基板分别由GaP、Ge、Si构成的第3实施方式的实施例。
（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GaAs基板（厚度约0.5μm）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，作为化合物半导体层，在GaAs基板上依次形成了：由掺杂Si的GaAs构成的n型的缓冲层、由掺杂Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的接触层、由掺杂Si的（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P构成的n型的上部覆盖层、由未掺杂的Ga0.42In0.58P/（Al0.53Ga0.47）0.5In0.5P的对构成的应变发光层/势垒层、由掺杂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、和由掺杂Mg的p型GaP构成的应变调整层。
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），在直径76mm、厚度350μm的GaAs基板上外延生长化合物半导体层，形成了外延晶片。
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）和三甲基铟（（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构成的应变调整层在750℃生长。其他的各层在700℃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。
应变发光层，设为未掺杂、层厚约10nm的Ga0.42In0.58P，势垒层设为0层。也就是说，在实施例1中，刚才说明的发光层只由1层的应变发光层构成。该情况的发光层的厚度为10nm。
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构成的应变调整层，载流子浓度设为约3×1018cm-3，层厚设为约9μm。
接着，将应变调整层从表面研磨到达到约1μm的深度的区域，进行了镜面加工。通过该镜面加工，使应变调整层的表面的粗糙度为0.18nm。
另一方面，准备了用于在上述的应变调整层的镜面研磨了的表面贴附的由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，在与应变调整层接合以前研磨成为镜面，加工成均方根值（rms）为0.12nm。
接着，向一般的半导体材料贴附装置运入上述的功能性基板和外延晶片，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、和应变调整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应变调整层的表面重合，施加载荷使得在各自表面的压力变为50g/cm2，将双方在室温下接合。这样地操作，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基板和GaAs缓冲层。接着，利用真空蒸镀法在接触层的表面依次成膜出厚度0.5μm的Au-Ge-Ni合金膜、厚度0.2μm的Pt膜和厚度1μm的Au膜。
其后，利用一般的光刻技术和蚀刻技术将上述Au-Ge-Ni合金膜、Pt膜和Au膜图案化，形成了作为第1电极的n型欧姆电极。
接着，对作为除去了GaAs基板的面的光取出面的表面实施了粗糙化处理。
接着，选择性地除去用于形成作为第2电极的p型欧姆电极的区域的外延层，使应变调整层露出。在该露出的应变调整层的表面利用真空蒸镀法依次成膜出厚度0.2μm的AuBe膜和厚度1μm的Au膜，其后通过将AuBe膜和Au膜图案化，形成了p型欧姆电极。其后，在450℃进行10分钟热处理来合金化，形成了低电阻的p型和n型欧姆电极。
接着，在功能性基板的背面形成了由厚度0.2μm的Au膜、厚度0.2μm的Pt膜、和厚度1.2μm的AuSn膜构成的连接用的第3电极。
接着，使用切割锯（切片机：dicingsaw）从功能性基板的背面进行V字状的开槽加工，使得未形成第3电极的区域的倾斜面的角度α变为70°，并且垂直面的厚度变为80μm。
接着，从化合物半导体层侧使用切割锯以350μm间隔切断，进行芯片化。将切割所产生的破碎层和污物用硫酸-过氧化氢混合液除去，制作出实施例1的发光二极管。
组装了100个在装配基板上安装了由上述方法制作的实施例1的发光二极管芯片的发光二极管灯。该发光二极管灯，装配是采用共晶芯片接合机进行加热连接从而支持（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，用一般的环氧树脂封装从而制作出。
将安装了实施例1的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长661.3nm的红色光。
正向流通了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应变调整层与功能性基板的接合界面处的电阻之低和各欧姆电极的良好的欧姆特性，为约1.8伏特（V）。
正向电流设为20mA时的发光输出为3.6mW。组装出的所有的发光二极管的峰发光波长的偏差（最大-最小）为2.5nm，获得了良好的结果。再者，只要峰发光波长的偏差（最大-最小）为3nm以下即可。
另外，发光的上升的响应速度（Tr）为10.6ns，没有看到表面缺陷。
另外，实施例1的发光二极管，在正向电流为高电流（例如，150mA以上）的情况下，看到了输出降低。
从上述结果来看，实施例1的发光二极管，响应速度满足所希望的值（35ns以下），但在高电流（例如，150mA以上）下使用的情况下，可看到输出降低，因此可确认出适合于流通小于150mA的电流而使用的领域。
（实施例2）
实施例2的发光二极管，形成两层的设置于实施例1的发光二极管的应变发光层，并且形成了厚度30nm、且组成为（Al0.53Ga0.47）0.5In0.5P的1层的势垒层，除此以外，与实施例1的发光二极管同样地形成。
也就是说，实施例2中，发光层为具有2层的应变发光层（合计的厚度20nm）和1层的势垒层（厚度30nm）的结构。该情况下，实施例2的发光层的厚度变为50nm。
安装了实施例2的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为660.8nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf），变为约1.8伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为4.5mW。组装出的所有的发光二极管的峰发光波长的偏差变为2.4nm。发光的上升的响应速度（Tr）为15.2ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，根据实施例2的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现35ns以下的响应速度（该情况下，15.2ns）。
（实施例3）
实施例3的发光二极管，将设置于实施例2的发光二极管的应变发光层从2层变更为3层，并且形成了2层的设置于实施例2的发光二极管的势垒层，除此以外，与实施例2的发光二极管同样地形成。
也就是说，实施例3中，发光层为具有3层的应变发光层（合计的厚度30nm）和2层的势垒层（合计的厚度60nm）的结构。该情况下，实施例3的发光层的厚度变为90nm。
安装了实施例3的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为660.7nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约1.8伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为4.1mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为2.3nm。发光的上升的响应速度（Tr）为18.4ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，根据实施例3的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现35ns以下的响应速度（该情况下，18.4ns）。
（实施例4）
实施例4的发光二极管，将设置于实施例3的发光二极管的应变发光层从3层变更为5层，并且将设置于实施例3的发光二极管的势垒层从2层变更为4层，除此以外，与实施例3的发光二极管同样地形成。
也就是说，实施例4中，发光层为具有5层的应变发光层（合计的厚度50nm）和4层的势垒层（合计的厚度120nm）的结构。该情况下，实施例4的发光层的厚度变为170nm。
安装了实施例4的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为660.2nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约1.9伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为3.9mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为2.3nm。发光的上升的响应速度（Tr）为28ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，根据实施例4的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现35ns以下的响应速度（该情况下，28ns）。
（实施例5）
实施例5的发光二极管，将设置于实施例4的发光二极管的应变发光层从5层变更为7层，并且将设置于实施例4的发光二极管的势垒层从4层变更为6层，除此以外，与实施例4的发光二极管同样地形成。
也就是说，实施例5中，发光层为具有7层的应变发光层（合计的厚度70nm）和6层的势垒层（合计的厚度180nm）的结构。该情况下，实施例5的发光层的厚度变为250nm。
安装了实施例5的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为660.1nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约1.9伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为3.8mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为2.3nm。发光的上升的响应速度（Tr）为32.6ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，根据实施例5的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现35ns以下的响应速度（该情况下，32.6ns）。
（实施例6）
实施例6的发光二极管，将设置于实施例1的发光二极管的应变发光层的组成变更为Ga0.44In0.56P，并且将应变发光层的厚度变更为17nm，除此以外，与实施例1的发光二极管同样地形成。也就是说，实施例6的情况下，发光层由1层的应变发光层（厚度17nm）构成。实施例6的发光层的厚度变为17nm。
安装了实施例6的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为661.1nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约1.8伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为3.9mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为2.2nm。发光的上升的响应速度（Tr）为17ns。另外，没有看到表面缺陷。
另外，实施例6的发光二极管，在正向电流为高电流（例如，150mA以上）的情况下，看到了输出降低。
从上述结果来看，实施例6的发光二极管，响应速度满足所希望的值（35ns以下），但在高电流（例如，150mA以上）下使用的情况下，可看到输出降低，因此可确认出适合于流通小于150mA的电流而使用的领域。
（实施例7）
实施例7的发光二极管，将设置于实施例2的发光二极管的应变发光层的组成变更为Ga0.44In0.56P，并且将应变发光层的厚度变更为17nm，而且，将势垒层的厚度变更为19nm，除此以外，与实施例2的发光二极管同样地形成。也就是说，实施例7的情况下，发光层由2层的应变发光层（合计的厚度34nm）和1层的势垒层（厚度19nm）构成。实施例7的发光层的厚度变为53nm。
安装了实施例7的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为661.0nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约1.8伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为4.3mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为2.1nm。发光的上升的响应速度（Tr）为21.2ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，根据实施例7的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现35ns以下的响应速度（该情况下，21.2ns）。
（实施例8）
实施例8的发光二极管，将设置于实施例3的发光二极管的应变发光层的组成变更为Ga0.44In0.56P，并且将应变发光层的厚度变更为17nm，而且，将势垒层的厚度变更为19nm，除此以外，与实施例3的发光二极管同样地形成。也就是说，实施例8的情况下，发光层由3层的应变发光层（合计的厚度51nm）和2层的势垒层（合计的厚度38nm）构成。实施例8的发光层的厚度变为89nm。
安装了实施例8的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为660.5nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约1.8伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为4.2mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为2.1nm。发光的上升的响应速度（Tr）为26.2ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，根据实施例8的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现35ns以下的响应速度（该情况下，26.2ns）。
（实施例9）
实施例9的发光二极管，变更了设置于实施例8的发光二极管的应变发光层的层叠数和势垒层的层叠数，除此以外，与实施例8的发光二极管同样地构成。
实施例9中，发光二极管的发光层以具有6层的应变发光层（合计的厚度102nm）和5层的势垒层（合计的厚度95nm）的方式形成。实施例9的发光层的厚度设为197nm。
安装了实施例9的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为660.3nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约1.9伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为4mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为2.1nm。发光的上升的响应速度（Tr）为34.3ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，根据实施例9的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现35ns以下的响应速度（该情况下，34.3ns）。
（实施例10）
实施例10的发光二极管，将设置于实施例5的发光二极管的应变发光层的组成变更为Ga0.37In0.63P，并且将应变发光层的厚度变更为8nm，除此以外，与实施例5的发光二极管同样地形成。
安装了实施例10的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为672.0nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约1.8伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为3.8mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为2.6nm。发光的上升的响应速度（Tr）为31.3ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，根据实施例10的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现35ns以下的响应速度（该情况下，31.3ns）。
（实施例11）
实施例11的发光二极管，将设置于实施例3的发光二极管的应变发光层的组成变更为Ga0.46In0.54P，将应变发光层的厚度变更为30nm，将势垒层的厚度变更为45nm，除此以外，与实施例3的发光二极管同样地形成。
安装了实施例11的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为660.9nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约1.9伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为3.3mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为1.8nm。发光的上升的响应速度（Tr）为29ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，根据实施例11的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现35ns以下的响应速度（该情况下，29ns）。
另外，从上述实施例1～11的结果可确认出，通过发光二极管具备具有交替地层叠有n（≥1）层的应变发光层和（n-1）层的势垒层的发光层的pn结型的发光部，应变发光层的层叠数为1～7，并且发光层的厚度为250nm以下，可以实现响应速度为35ns以下的发光二极管（换言之，响应速度快的发光二极管）。
（实施例12）
实施例12的发光二极管（第2实施方式），采用与实施例1同样的方法在由掺杂Si的n型的GaAs单晶构成的GaAs基板（厚度约0.5μm）上依次层叠化合物半导体层而制成了外延晶片。
但是，代替设置于实施例1的发光二极管的发光层，将由未掺杂的Ga0.42In0.58P构成的2层的应变发光层和组成为（Al0.53Ga0.47）0.5In0.5P的1层的势垒层（单层的厚度为30nm）交替地层叠，形成了发光层。
接着，将应变调整层从表面研磨到达到约1μm的深度的区域，进行了镜面加工。通过该镜面加工，使应变调整层的表面的粗糙度为0.18nm。
接着，通过在应变调整层上依次成膜出AuBe层（厚度100nm）和Au层（厚度150nm），形成AuBe/Au层叠膜，其后，通过利用一般的光刻技术和蚀刻技术将AuBe/Au层叠膜图案化，形成了第2电极。
接着，通过在应变调整层上依次成膜出作为覆盖第2电极的透明导电膜的ITO膜（厚度300nm）和作为反射层的Ag合金（厚度500nm）/W（厚度100nm）/Pt（厚度200nm）/Au（厚度500nm）/AuGe（厚度1000nm）层叠膜，形成反射结构体。
接着，使用在第2实施方式中说明的方法，制造了由Cu（30μm）/Mo（25μm）/Cu（30μm）的3层结构（厚度85μm）构成的功能性基板（金属基板（热导率250W/mK））。
实施例12的功能性基板的热膨胀系数为6.1ppm/K，热导率为250W/m·K。另外，功能性基板的直径为76mm，厚度为85μm。
接着，将减压装置内排气到3×10-5Pa后，在将GaAs基板和功能性基板加热到400℃的状态下施加100g/cm2的载荷，将反射结构体和功能性基板接合，形成了接合结构体。
接着，从上述接合结构体利用氨系蚀刻剂选择性地除去GaAs基板和GaAs缓冲层。接着，利用真空蒸镀法在接触层的表面依次成膜出厚度0.5μm的Au-Ge-Ni合金膜、厚度0.2μm的Pt膜和厚度1μm的Au膜。
其后，利用一般的光刻技术和蚀刻技术，将上述Au-Ge-Ni合金膜、Pt膜和Au膜图案化，由此形成了作为第1电极的n型欧姆电极。其后，采用众所周知的手法将接触层图案化使得与第1电极的形状对应。
接着，在作为除去了GaAs基板的面的光取出面的表面实施了粗糙化处理。
接着，选择性地除去用于形成作为第2电极的p型欧姆电极的区域的外延层，使应变调整层露出。在该露出的应变调整层的表面，利用真空蒸镀法依次形成厚度0.2μm的AuBe膜和厚度1μm的Au膜，其后，通过将AuBe膜和Au膜图案化，形成了第2电极（p形欧姆电极）。其后，在450℃进行10分钟热处理来合金化，形成了低电阻的第1和第2电极（n型和p型欧姆电极）。
接着，使用切割锯将形成有第1和第2电极的接合结构体切断，从而进行了芯片化。由此，制作了实施例12的发光二极管。
组装了100个在装配基板上安装了由上述方法制作的实施例12的发光二极管芯片的发光二极管灯。该发光二极管灯，装配采用共晶芯片接合机进行加热连接来持（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，用一般的环氧树脂封装而制作出。
实施例12的发光二极管的构成要素的一部分示于表1，安装了实施例12的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。
如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长661.2nm（655nm以上的值）的红色光。
另外，正向流通了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应变调整层与功能性基板的接合界面处的电阻之低和各欧姆电极的良好的欧姆特性，变为1.8伏特（V）。
正向电流设为20mA时的发光输出为4.4mW（3mW以上），获得了良好的结果。
组装出的所有的发光二极管的峰发光波长的偏差（最大-最小）为2.2nm，获得了良好的结果。再者，峰发光波长的偏差（最大-最小）只要为3nm以下即可。
另外，发光的上升的响应速度（Tr）为18.2ns，获得了100ns以下的良好的结果。另外，在表面缺陷检查中，没有看到表面缺陷。
另外，实施例12的发光二极管发光时，由于功能性基板的散热效果，没有看到起因于温度上升的发光效率的降低。
从上述结果可确认出，根据实施例12的发光二极管和发光二极管灯，可形成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现100ns以下的响应速度（该情况下，18.2ns）。
进而可确认出，由于功能性基板的散热效果，可以实现散热特性优异的发光二极管。
（实施例13）
实施例13的发光二极管（第3实施方式），代替由Cu（30μm）/Mo（25μm）/Cu（30μm）的3层结构（厚度85μm）构成的功能性基板，作为功能性基板使用了厚度150μm的GaP层（热导率110W/mK），除此以外，与实施例12的发光二极管同样地制造出。
实施例13的发光二极管的构成要素的一部分示于表1，安装了实施例13的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。
如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长660.6nm（655nm以上的值）的红色光。
另外，正向流通了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应变调整层与功能性基板的接合界面处的电阻之低和各欧姆电极的良好的欧姆特性，变为1.8伏特（V）。
另外，正向电流设为20mA时的发光输出为4.2mW（3mW以上），获得了良好的结果。
组装出的所有的发光二极管的峰发光波长的偏差（最大-最小）为2.3nm，获得了良好的结果。另外，发光的上升的响应速度（Tr）为23.3ns，获得了100ns以下的良好的结果。另外，在表面缺陷检查中，没有看到表面缺陷。
另外，实施例13的发光二极管发光时，由于功能性基板的散热效果，没有看到起因于温度上升的发光效率的降低。
从上述结果可确认出，根据实施例13的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现100ns以下的响应速度（该情况下，23.3ns）。
进而可确认出，由于功能性基板的散热效果，可以实现散热特性优异的发光二极管。
（实施例14）
实施例14的发光二极管（第3实施方式），代替作为功能性基板的厚度150μm的GaP层（热导率110W/mK），作为功能性基板使用厚度100μm的Ge层（热导率60W/mK），除此以外，与实施例13的发光二极管同样地制造出。
实施例14的发光二极管的构成要素的一部分示于表1，安装了实施例14的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。
如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长660.5nm（655nm以上的值）的红色光。
另外，正向流通了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应变调整层与功能性基板的接合界面处的电阻之低和各欧姆电极的良好的欧姆特性，变为1.8伏特（V）。
另外，正向电流设为20mA时的发光输出为4.3mW（3mW以上），获得了良好的结果。
组装出的所有的发光二极管的峰发光波长的偏差（最大-最小）为2.4nm，获得了良好的结果。另外，发光的上升的响应速度（Tr）为20.5ns，获得了100ns以下的良好的结果。另外，在表面缺陷检查中，没有看到表面缺陷。
另外，实施例14的发光二极管发光时，由于功能性基板的散热效果，没有看到起因于温度上升的发光效率的降低。
从上述结果可确认出，根据实施例14的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现100ns以下的响应速度（该情况下，20.5ns）。
进而可确认出，由于功能性基板的散热效果，可以实现散热特性优异的发光二极管。
（实施例15）
实施例15的发光二极管（第3实施方式），代替作为功能性基板的厚度150μm的GaP层（热导率110W/mK），作为功能性基板使用厚度100μm的Si层（热导率126W/mK），除此以外，与实施例13的发光二极管同样地制造出。
实施例15的发光二极管的构成要素的一部分示于表1，安装了实施例15的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。
如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长660.7nm（655nm以上的值）的红色光。
另外，正向流通了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应变调整层与功能性基板的接合界面处的电阻之低和各欧姆电极的良好的欧姆特性，变为1.8伏特（V）。
正向电流设为20mA时的发光输出为4.3mW（3mW以上），获得了良好的结果。
组装出的所有的发光二极管的峰发光波长的偏差（最大-最小）为2.3nm，获得了良好的结果。另外，发光的上升的响应速度（Tr）为22.8ns，获得了100ns以下的良好的结果。另外，在表面缺陷检查中，没有看到表面缺陷。
另外，实施例15的发光二极管发光时，由于功能性基板的散热效果，没有看到起因于温度上升的发光效率的降低。
从上述结果可确认出，根据实施例15的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现100ns以下的响应速度（该情况下，22.8ns）。
进而可确认出，由于功能性基板的散热效果，可以实现散热特性优异的发光二极管。
（实施例16）
实施例16的发光二极管（第2实施方式），代替设置于实施例12的发光二极管的发光层，使用了交替地层叠有由未掺杂的Ga0.38In0.62P构成的2层的应变发光层和组成为（Al0.53Ga0.47）0.5In0.5P的1层的势垒层（单层的厚度为30nm）的发光层，除此以外，与实施例12的发光二极管同样地制造出。
实施例16的发光二极管的构成要素的一部分示于表1，安装了实施例16的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。
如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长675.2nm（655nm以上的值）的红色光。
另外，正向流通了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应变调整层与功能性基板的接合界面处的电阻之低和各欧姆电极的良好的欧姆特性，变为1.8伏特（V）。
正向电流设为20mA时的发光输出为3.6mW（3mW以上），获得了良好的结果。
组装出的所有的发光二极管的峰发光波长的偏差（最大-最小）为2.5nm，获得了良好的结果。另外，发光的上升的响应速度（Tr）为24.3ns，获得了100ns以下的良好的结果。另外，在表面缺陷检查中，没有看到表面缺陷。
另外，实施例16的发光二极管发光时，由于功能性基板的散热效果，没有看到起因于温度上升的发光效率的降低。
从上述结果可确认出，根据实施例16的发光二极管和发光二极管灯，可构成发出具有655nm以上的发光波长的光的发光层，并且可以实现100ns以下的响应速度（该情况下，24.3ns）。
进而可确认出，由于功能性基板的散热效果，可以实现散热特性优异的发光二极管。
（比较例1）
比较例1的发光二极管，变更了设置于实施例2的发光二极管的应变发光层的层叠数和势垒层的层叠数，除此以外，与实施例2的发光二极管同样地构成。
比较例1中，发光二极管的发光层以具有11层的应变发光层（合计的厚度110nm）和10层的势垒层（合计的厚度300nm）的方式形成。比较例1的发光层的厚度设为410nm。
安装了比较例1的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为660.5nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约2伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为3.7mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为2.4nm。发光的上升的响应速度（Tr）为43ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，发光层的厚度设为410nm的比较例1的发光二极管和发光二极管灯，不能够实现35ns以下的响应速度（该情况下，43ns）。
（比较例2）
比较例2的发光二极管，变更了设置于实施例7的发光二极管的应变发光层的层叠数和势垒层的层叠数，除此以外，与实施例7的发光二极管同样地构成。
比较例2中，发光二极管的发光层以具有12层的应变发光层（合计的厚度204nm）和11层的势垒层（合计的厚度209nm）的方式形成。比较例2的发光层的厚度设为413nm。
安装了比较例2的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为659.5nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约1.9伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为3.9mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为2.2nm。发光的上升的响应速度（Tr）为50ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，发光层的厚度设为413nm的比较例2的发光二极管和发光二极管灯，不能够实现35ns以下的响应速度（该情况下，50ns）。
（比较例3）
比较例3的发光二极管，变更了设置于实施例2的发光二极管的应变发光层的组成、厚度和层叠数、以及势垒层的层叠数，除此以外，与实施例2的发光二极管同样地构成。
应变发光层的组成设为Ga0.38In0.62P。应变发光层的厚度设为5nm。另外，应变发光层的层叠数设为21，势垒层的层叠数设为20。
也就是说，在比较例3中，发光二极管的发光层以具有21层的应变发光层（合计的厚度105nm）和20层的势垒层（合计的厚度600nm）的方式形成。
比较例3的发光层的厚度设为705nm。
安装了比较例3的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为651.5nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约2伏特（V）。另外，正向电流设为20mA时的发光输出为3.1mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为5.1nm。发光的上升的响应速度（Tr）为42ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，即使构成发光层的应变发光层的层叠数在1～7的范围内（该情况下，为5），在发光层的厚度超过250nm的情况（该情况下，为705nm）下，发光的上升的响应速度（Tr）慢于35ns。
（比较例4）
比较例4的发光二极管，变更了实施例2所设置的应变发光层的层叠数、和势垒层的层叠数，除此以外，与实施例2的发光二极管同样地构成。应变发光层的层叠数设为21，势垒层的层叠数设为20。
也就是说，在比较例4中，发光二极管的发光层以具有21层的应变发光层（合计的厚度210nm）和20层的势垒层（合计的厚度600nm）的方式形成。
比较例4的发光层的厚度设为810nm。
安装了比较例4的发光二极管的发光二极管灯的特性评价结果示于表2。如表2所示，在n型和p型欧姆电极间流通了电流的结果，射出了峰发光波长为660nm的红色光。
另外，正向流通了20毫安（mA）的电流时的正向电压（Vf）变为约2伏特（V）。
另外，正向电流设为20mA时的发光输出为2.5mW。组装出的所有的发光二极管灯的峰发光波长的偏差变为7.1nm。发光的上升的响应速度（Tr）为65ns。另外，没有看到表面缺陷。
从上述结果可确认出，发光层的厚度设为810nm的比较例4的发光二极管和发光二极管灯，不能够实现35ns以下的响应速度（该情况下，65ns）。
产业上的利用可能性
涉及发光二极管和具备该发光二极管的发光二极管灯，提供响应速度快的发光二极管和发光二极管灯。本发明的发光二极管可用于植物培养用的发光二极管、在高压电路等中用于电信号传递的高速耦合器用的发光二极管等。
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
4n型欧姆电极（第1电极）
5p型欧姆电极（第2电极）
6第3电极
7发光部
8应变调整层
9下部覆盖层
10发光层
11上部覆盖层
12应变发光层
13势垒层
14GaAs基板
15缓冲层
16接触层
41发光二极管灯
42装配基板
43n电极端子
44p电极端子
45，46金线
47环氧树脂
α角度
51发光二极管
53GaAs基板
54反射结构体
55功能性基板
56n型欧姆电极（第1电极）
58p型欧姆电极（第2电极）
61第1金属层
62第2金属层
64透明导电膜
65反射层
71发光二极管
72金属层
73金属层
75功能性基板

Claims (23)

1.一种发光二极管，其特征在于，
具有化合物半导体层，所述化合物半导体层至少包含pn结型的发光部和层叠于所述发光部的应变调整层，
所述发光部具有由n层的应变发光层和n-1层的势垒层构成的发光层，
所述发光层具有1层的应变发光层和1层的势垒层交替地层叠而成的结构，
所述n为1～7的整数，并且所述发光层的厚度为250nm以下，
所述化合物半导体层具有光取出面，在与位于所述光取出面的相反侧的所述化合物半导体层的面接合有功能性基板，
所述功能性基板接合于所述化合物半导体层的所述应变调整层侧，
所述功能性基板的材质从与所述应变调整层相同的材质中选择。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，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、0.37≤Y≤0.46。
3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述应变发光层的组成式为GaXIn1- XP，其中，0.37≤X≤0.46。
4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述功能性基板为光透过性基板。
5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，还具备：设置于所述化合物半导体层的所述光取出面侧的第1和第2电极、和设置于所述功能性基板的背面的连接用的第3电极。
6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述化合物半导体层和所述功能性基板隔着反射结构体而接合着。
7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，具备：设置于所述化合物半导体层的所述光取出面侧的第1电极、和设置于所述化合物半导体层与反射结构体之间的第2电极。
8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述应变发光层的厚度在8～30nm的范围内。
9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述应变调整层能够透过所述发光部发光时的光，并且具有比所述应变发光层和所述势垒层的晶格常数小的晶格常数。
10.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述势垒层的组成式为(AlXGa1-X)YIn1-YP，其中，0.3≤X≤0.7、0.48≤Y≤0.52。
11.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光部在所述应变发光层的上下面之中的至少一个面具有覆盖层，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，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。
13.根据权利要求1所述的发光二极管，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。
14.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述应变调整层的材质为GaP。
15.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述应变调整层的厚度在0.5～20μm的范围内。
16.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述功能性基板的侧面具有：在接近所述化合物半导体层的一侧相对于所述光取出面大致垂直的垂直面；和在远离所述化合物半导体层的一侧相对于所述光取出面向内侧倾斜、并且与所述垂直面一体地构成的倾斜面。
17.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述应变发光层在发光波长700nm下的发光强度，小于在峰发光波长下的发光强度的10％。
18.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述光取出面包含粗糙的面。
19.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，是用于促进植物培养中的光合作用的发光二极管，所述发光部的发光光谱的峰发光波长在655～675nm的范围。
20.根据权利要求19所述的发光二极管，其特征在于，所述发光光谱的半值宽在10～40nm的范围内。
21.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光部的响应速度为35ns以下。
22.一种发光二极管灯，其特征在于，具备：
在表面形成有电极端子的装配基板；和
权利要求1所述的发光二极管，
所述发光二极管被安装于所述装配基板上，
所述发光二极管与所述电极端子电连接着。
23.根据权利要求22所述的发光二极管灯，其特征在于，
所述发光二极管具有化合物半导体层，所述化合物半导体层至少包含所述发光部和层叠于所述发光部的应变调整层，
所述化合物半导体层具有光取出面，
在所述光取出面的相反侧，具有与所述化合物半导体层的面接合的功能性基板，
在所述光取出面侧具有第1和第2电极，在所述功能性基板的背面具有连接用的第3电极，
设置于所述发光二极管的所述第1或第2电极与设置于所述功能性基板的所述第3电极大致相同电位地连接。
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