DE10003065A1

DE10003065A1 - Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung

Info

Publication number: DE10003065A1
Application number: DE10003065A
Authority: DE
Inventors: Junichi Nakamura; Hiroshi Nakatsu; Kazuaki Sasaki
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Xiamen Sanan Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2000-08-03
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: US6468818B2; JP3472714B2; JP2000216430A; DE10003065B4; US20020098606A1; TW432728B

Abstract

Es wird eine lichtemittierende Halbleitereinrichtung vorgeschlagen mit einem lichtemittierenden Bereich, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, sowie eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs aufgewachsene Schicht aufweist. Wenn die Stromdiffusionsschicht von einer Kristallgrenzfläche auf der oberen Deckschicht in einen Gitterfehlanpassungszustand aufgewachsen wird, in welchem der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors DELTAa/a in bezug auf die Deckschicht an der Kristallgrenzfläche, bei welcher sich die Kristallzusammensetzung auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ändert, nicht kleiner ist als 0,25%, wird die Wachstumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwachsens so eingestellt, daß sie 1,0 mum/h oder kleiner ist.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen einer lichtemittie renden Halbleitereinrichtung jeweils gemäß den Ansprüchen 1, 3, 4, 5, 6, 7 bzw. 8.

Um eine lichtemittierende Halbleitereinrichtung mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte auszubilden, ist es wesentlich, sowohl die Ausbeute der Licht emission zu erhöhen als auch die Strominjektion in den lichtemittierenden Bereich hinein sowie die wirksame Lichtausbeute oder -ausgabe außerhalb der Einrichtung zu verbessern. Zur Verbesserung der Strominjektion in den licht emittierenden Bereich hinein sind eine Diffusionsschicht, eine Zwischen schicht, welche in der Lage ist, die Betriebsspannung zu erhöhen und derglei chen, wirksam. Ferner ist die Stromdiffusionsschicht auch mit dem Ziel wirk sam, eine wirksame Lichtausbeute außerhalb der Einrichtung zu erreichen.

Fig. 28 zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halblei tereinrichtung mit einer Stromdiffusionsschicht und einer Zwischenschicht (Stand der Technik gemäß japanischer Offenlegungsschrift Nr. HEI 9-260724). Unter Bezugnahme auf die Fig. 28 sind eine untere Deckschicht 212 vom n-Typ aus AlGaInP, eine aktive AlGaInP-Schicht 213 und eine obere AlGaInP-Deck schicht 214 vom p-Typ schichtartig auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 211 ausge bildet. Ferner sind eine p-Typ-AlGaInP-Zwischenschicht 215 und eine p-Typ GaP-Stromdiffusionsschicht 216 schichtartig auf dem in der oben beschriebe nen Weise hergestellten Grundsubstrat aufgebracht. Des weiteren sind eine p- Typ-Elektrode 217, eine n-Typ-Elektrode 218 durch Aufdampfen ausgebildet, welche die lichtemittierende Halbleitereinrichtung vervollständigen. Der Auf bau und die Zusammensetzung der AlGaInP-Zwischenschicht 215 vom p-Typ sind so gewählt, um die Bedingung zu erfüllen, daß deren Gitteranpassungs faktor (lattice matching factor) oder Gitterfehlerfaktor zwischen dem der obe ren Deckschicht 214 vom p-Typ aus AlGaInP und dem der GaP-Stromdiffu sionsschicht 216 vom p-Typ liegt, daß die Bedingung erfüllt ist, daß die untere Kante oder Unterkante ihres Leitungsbandes zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht und der Unterkante des Leitungsban des der Stromdiffusionsschicht liegt, und/oder daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Oberkante oder obere Kante ihres Valenzbandes zwischen der Ober kante des Valenzbandes der oberen Deckschicht und der Oberkante des Valenzbandes der Stromdiffusionsschicht liegt, und zwar in einer energeti schen Position vor Ausbildung einer Kontaktstelle zum Absenken einer Hetero barriere oder eines Heteroübergangs im Energiebandprofil.

Bei dieser lichtemittierenden Halbleitereinrichtung kann ein Strom nicht nur in den Bereich direkt unterhalb der Elektrode, sondern durch das Vorsehen einer GaP-Stromdiffusionsschicht 216 vom p-Typ in die gesamte aktive Schicht hinein injiziert werden. Die Fig. 29A und 29B zeigen ein Bandprofil eines Bereichs, welcher sich von der oberen Deckschicht zur Stromdiffusionsschicht hin erstreckt. Wie in Fig. 29B gezeigt ist, kann durch das Vorsehen einer AlGaInP-Zwischenschicht 215 vom p-Typ die Energieunstetigkeit unterteilt und im Vergleich mit derjenigen Einrichtung ohne Zwischenschicht, welche in Fig. 29A gezeigt ist, reduziert werden. Folglich kann die an der Grenzfläche zwischen der oberen AlGaInP-Deckschicht 214 vom p-Typ und der GaP-Strom diffusionsschicht 216 vom p-Typ aufgebaute Heterobarriere gesenkt werden. Verglichen mit derjenigen Ausführungsform, welche keine Zwischenschicht verwendet und welche in Fig. 30A gezeigt ist, wird gemäß der in Fig. 30B gezeigten lichtemittierenden Halbleitereinrichtung die Gitterfehlanpassung und/oder die Ausbildung von Gitterfehlern dadurch vermindert, daß eine Zusammensetzung mit einer Gitterkonstanten von 5,55 Å gewählt wird, das ist ein Wert, derzwischen der Gitterkonstanten 5,65 Å der oberen AlGaInP-Deck schicht 214 vom p-Typ und der Gitterkonstanten 5,45 Å der GaP-Stromdiffu sionsschicht 216 vom p-Typ liegt. Durch diese Anordnung werden die an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 214 und der Stromdiffusions schicht 216 erzeugten Grenzflächenzustandsdichten reduziert, wodurch eine Verminderung der durch die Grenzflächenzustandsdichten bewirkten Krüm mungen, Deformationen oder Verzerrungen des Bandprofiles ermöglicht wird. Wie in Fig. 30B gezeigt ist, können folglich die Energiebarrieren oder -über gänge an der Grenzfläche vermindert werden. Aufgrund dieses Effekts des Reduzierens der Energiebarrieren kann auch die Betriebsspannung merklich reduziert werden.

In der vorgenannten lichtemittierenden Halbleitereinrichtung werden die Gitterfehlanpassung oder die Gitterfehler vermindert durch Verwenden von AlGaInP mit einer Gitterkonstanten von 5,65 Å für die obere Deckschicht 214, durch Verwenden von AlGaInP mit einer Gitterkonstanten von 5,55 Å für die Zwischenschicht 215 und durch Verwenden von GaP mit einer Gitterkonstan ten von 5,45 Å für die Stromdiffusionsschicht 216. Im Gegensatz dazu existiert weiterhin eine große Gitterfehlanpassung mit einem Gitteranpassungsfaktor Δa/a von ungefähr -1,8% zwischen der oberen AlGaInP-Deckschicht 214 vom p-Typ und der AlGaInP-Zwischenschicht 215 vom p-Typ und zwischen der AlGaInP-Zwischenschicht 215 vom p-Typ und der GaP-Stromdiffusionsschicht 216 vom p-Typ. Beim Vorhandensein einer derart starken Gitterfehlanpassung oder derart starker Gitterfehler ist es schwierig, oberhalb der Grenzfläche, wo die Gitterfehlanpassung auftritt, eine Schicht aufwachsen zu lassen, welche eine gute Kristallinität besitzt, und es treten starke und viele Kristalldefekte oder -fehler wie Kreuzungsfehlstellen (crosshatch) und Unebenheiten oder Hügel (hillock) auf. Bei der oben beschriebenen lichtemittierenden Halb leitereinrichtung tritt eine große Anzahl von Kristalldefekten in der AlGaInP- Zwischenschicht 215 vom p-Typ (diese wird im folgenden ggf. einfach als Zwi schenschicht 215 bezeichnet) und in der GaP-Stromdiffusionsschicht 216 vom p-Typ (diese wird im folgenden ggf. der Einfachheit halber als Stromdiffusions schicht 216 bezeichnet) auf, und die Stromdiffusion und die Lichtdurchlässig keit sind in der Stromdiffusionsschicht 216 vermindert. Dies bewirkt folglich eine Verminderung der Wirkung der Strominjektion. Falls Gitterfehlanpassun gen vorhanden sind, tritt des weiteren eine große Anzahl von Grenzflächen zustandsdichten an der Grenzfläche auf. In dieser lichtemittierenden Halb leitereinrichtung tritt eine große Anzahl von Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche ober- und unterhalb der Zwischenschicht auf. Wie in Fig. 30B gezeigt ist, wird das Bandprofil von der oberen Deckschicht zur Stromdiffu sionsschicht hin durch die Zwischenschicht vermindert oder verringert, woge gen das Bandprofil der Heterogrenzfläche durch die Grenzflächenzustandsdich ten stark gekrümmt, deformiert oder verzerrt ist, mit der Folge, daß die Betriebsspannung nicht hinreichend abgesenkt ist.

Die zuvor genannten negativen Einflüsse bewirken folglich eine Verminderung der Lichtausgabe, eine Verminderung der Wirkung der Injektion und eine Stei gerung der Betriebsspannung. Dies führt zur Verminderung der Luminanz oder Leuchtdichte, zu einem Anstiegs der Betriebsspannung und dergleichen bei der bekannten lichtemittierenden Halbleitereinrichtung. Ferner haben die durch die Gitterfehlanpassung verursachten Kristalldefekte oder -fehler einen negati ven Einfluß auf die Morphologie und Struktur der Oberfläche der lichtemittie renden Halbleitereinrichtung und die negative Einflüsse einer verminderten Adhäsion der auf der Stromdiffusionsschicht ausgebildeten Elektrode und einer schlechten Anpassung dieser Elektrode. Dies führt zu einer verminderten Produktivität und somit zu einer Verminderung der Ausbeute der Produktion.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung anzugeben, mit welchem bei beson ders hoher Produktivität eine lichtemittierende Halbleitereinrichtung herge stellt werden kann, welche bei einer geringen Spannung betrieben werden kann und welche ein hohe Luminanz besitzt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe jeweils durch ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit den kennzeichnenden Merk malen der Ansprüche 1, 3, 4, 5, 6, 7 bzw. 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildun gen der erfindungsgemäßen Verfahren sind Gegenstand der jeweiligen abhängi gen Unteransprüche.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem licht emittierenden Bereich, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleiter substrat ausgebildet sind, sowie eine auf der oberen Deckschicht des licht emittierenden Bereichs aufgewachsene Schicht aufweist, wobei die Wachs tumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwachsens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Schicht auf der oberen Deck schicht von einer Kristallgrenzfläche aufgewachsen wird, wobei sich die Kristallzusammensetzung auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs in einen Gitterfehlanpassungszustand ändert, in welchem der Abso lutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a zwischen vorderen und hinteren Kristallen der Kristallgrenzfläche nicht kleiner ist als 0,25%.

Gemäß dem obengenannten erfindungsgemäßen Verfahren kann die Kristallini tät der auf der Grenzfläche wo Gitterfehlanpassungen existieren, aufzuwach senden Schicht durch Einstellen der Wachstumsrate auf einen Wert nicht grö ßer als 1,0 µm/h zumindest im Anfangsstadium des Aufwachsens verbessert werden, falls die Schicht aus einer Kristallgrenzfläche aufgewachsen wird, wo sich die Kristallzusammensetzung ändert und wo dort eine Gitterfehlanpas sung mit einem Gitteranpassungsfaktor Δa/a vorliegt, dessen Absolutwert nicht kleiner ist als 0,25% zwischen vorderen und hinteren Kristallen. Im Er gebnis ist die Transmittanz oder Durchlässigkeit für vom lichtemittierenden Bereich emittiertes Licht erhöht, und die Diffusion von der Elektrode injizier ten Stroms und die Wirkung der Injektion sind erhöht. Die Adhäsion der auf der von der Kristallgrenzfläche aufgewachsenen Schicht ausgebildeten Elektro de an die Schicht ist verbessert oder erhöht, dies führt zu einer verbesserten Ausbeute. Folglich wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine lichtemit tierende Halbleitereinrichtung mit hoher Luminanz und hoher Produktivität er halten.

Gemäß eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels weist die auf der obe ren Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs aufgewachsene Schicht zumindest eine Stromdiffusionsschicht (current diffusion layer) und/oder eine Stromsperrschicht (current stopping layer) auf.

Gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel kann die Kristallinität der Stromdiffu sionsschicht und/oder der Stromsperrschicht durch Einstellen der Wachs tumsrate nicht größer als 1,0 µm/h zumindest während der Anfangsphase des Aufwachsens der Stromdiffusionsschicht und/oder der Stromsperrschicht ver bessert werden, wenn eine Gitterfehlanpassung mit einem Gitteranpassungs faktors Δa/a vorhanden ist, dessen Absolutwert nicht kleiner ist als 0,25% zwischen der Stromdiffusionsschicht und/oder der Stromsperrschicht und der unterhalb der oberen Schicht aufgewachsenen Schicht. Dies ermöglicht die Verbesserung der Wirksamkeit oder Effizienz der Stromdiffusion oder Strom sperrung. Folglich werden die Diffusion des von der oberen Elektrode injizier ten Stroms und die Wirkung der Injektion erhöht. Die Transmittanz oder Durchlässigkeit des von dem lichtemittierenden Bereich emittierten Lichts wird in der Stromdiffusionsschicht und/oder der Stromsperrschicht erhöht. Ferner wird die Adhäsion der auf der Stromdiffusionsschicht und/oder der Strom sperrschicht ausgebildeten oberen Elektrode erhöht, wodurch auch die Aus beute der Produktion verbessert wird. Demgemäß ist es möglich, mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Einrichtung mit hoher Leuchtdichte oder Luminanz zu erhalten.

Mit der Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittie renden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich geschaffen, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ausge bildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist, wobei die Zwischenschicht aus einem Material hergestellt wird, welches so gewählt wird, daß die Bedingung erfüllt wird, daß die Unter kante des Leitungsbandes der Zwischenschicht zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht und der Unterkante des Leitungs bandes der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, oder daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Oberkante des Valenzbandes der Zwischen schicht zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht und der Oberkante des Valenzbandes der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, und zwar in einer energetischen Position vor Ausbildung einer Kontaktstelle, wobei die Wachstumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwachsens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Zwischenschicht auf die obere Deckschicht in einem Gitterfehlerzustand - welcher auch als Gitterfehlanpassungszustand oder Zustand mit Gitter fehlanpassung aufgefaßt werden kann - aufgewachsen wird, in welchem der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die obere Deck schicht nicht kleiner ist als 0,25%.

Vorangehend und nachfolgend wird unter einer oberen Kante oder Oberkante oder einer unteren Kante oder Unterkante eines Leitungsbandes oder eines Valenzbandes allgemein auch immer in energetischer Hinsicht der obere Bereich bzw. der untere Bereich des jeweiligen Leitungsbandes bzw. Valenz bandes verstanden. Ferner werden die Begriffe Heterobarriere und Heteroüber gang synonym verwendet. Unter Trägerdichte wird die Ladungsträgerdichte, insbesondere die von Elektronen oder Löchern, verstanden. Unter einer Krüm mung (warp) oder Verwindung eines Bandprofils oder Bandverlaufs soll immer auch eine entsprechende Verzerrung oder Deformation verstanden werden.

Gemäß dem obigen erfindungsgemäßen Verfahren wird auf der oberen Deck schicht die Zwischenschicht so ausgebildet, daß die Bedingung erfüllt werden kann, daß die Unterkante des Leitungsbandes der Schicht zwischen der Unter kante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht und der Unterkante des Leitungsbandes der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, und/oder daß die Bedingung erfüllt werden kann, daß die Oberkante des Valenzbandes der Schicht zwischen der Oberkante des Valenzbandes der obe ren Deckschicht und der Oberkante des Valenzbandes der auf der Zwischen schicht aufgewachsenen Schicht liegt, und zwar in einer energetischen Position vor Ausbildung der Kontaktstelle. Durch Einstellen der Wachstumsrate nicht größer als 1,0 µm/h zumindest im Anfangsstadium des Aufwachsens, wenn die Zwischenschicht in dem Fall aufgewachsen wird, wo eine Gitterfehlanpassung zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht mit einem Gitter anpassungsfaktor Δa/a vorliegt, dessen Absolutwert nicht kleiner ist als 0,25 %, können die an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht durch die Gitterfehlanpassung hervorgerufenen Grenzflächen zustandsdichten reduziert werden. Dadurch kann die Krümmung oder Verwin dung des Bandprofils an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht unterdrückt werden. Dies ermöglicht eine Verminderung der Betriebsspannung der lichtemittierenden Halbleitereinrichtung. Des weite ren kann die Kristallinität der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht verbessert werden. Dies verbessert folglich sowohl die Transmittanz von dem lichtemittierenden Bereich emittierten Lichts als auch die Wirkung der Diffusion und Injektion des von der oberen Elektrode injizierten Stroms. Die Adhäsion der Elektrode, welche auf der auf der Zwischenschicht aufge wachsenen Schicht vorgesehen ist, auf die Schicht ist erhöht, dadurch wird die Ausbeute der Produktion verbessert. Entsprechend ist es möglich, bei hoher Produktivität eine lichtemittierende Einrichtung mit einer hohen Luminanz oder Leuchtdichte und einer geringen Betriebsspannung zu erhalten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ebenso ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich bereitgestellt, welcher eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ausgebildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist, wobei die Zwischenschicht aus einem Mate rial gefertigt wird, welches so ausgewählt wird, daß die Bedingung erfüllt werden kann, daß die Unterkante des Leitungsbandes der Zwischenschicht zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht und der Unterkante des Leitungsbandes der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, und/oder daß die Bedingung erfüllt werden kann, daß die Ober kante des Valenzbandes der Zwischenschicht zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht und der Oberkante des Valenzbanden der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, und zwar in einer energetischen Position vor Ausbildung einer Kontaktstelle, wobei die Wachs tumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwachsens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h; wenn die Schicht auf der Zwischen schicht in einem Gitterfehlanpassungszustand aufgewachsen wird, in welchem der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die Zwischen schicht nicht kleiner ist als 0,25%.

Erfindungsgemäß wird somit auf der oberen Deckschicht eine Zwischenschicht so ausgebildet, daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Unterkante des Leitungs bandes der Schicht zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht und der Unterkante des Leitungsbandes der auf der Zwischen schicht aufgewachsenen Schicht liegt, und/oder daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Oberkante des Valenzbandes der Schicht zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht und der Oberkante des Valenzbandes der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, und zwar an einer energetischen Position vor Ausbildung der Kontaktstelle. Durch Einstellen der Wachstumsrate nicht größer als 1,0 µm/h zumindest im Anfangsstadium des Aufwachsens, wenn die Schicht auf der Zwischenschicht in einem Fall aufge wachsen wird, wo eine Gitterfehlanpassung zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht mit einem Gitteranpassungsfaktors Δa/a aufge wachsenen Schicht vorliegt, dessen Absolutwert nicht kleiner als 0,25% ist, können die durch die Gitterfehlanpassung an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht hervorgerufenen Grenzflächenzustandsdichten reduziert werden. Folglich kann die Krümmung oder Verwindung des Bandprofils an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht unterdrückt werden. Dies ermöglicht, die Betriebsspannung der lichtemittie renden Halbleitereinrichtung zu vermindern. Ferner wird die Kristallinität der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht verbessert. Dies verbessert folglich die Transmittanz oder Durchlässigkeit von dem lichtemittierenden Be reich ausgesandten Lichts und auch die Wirksamkeit der Diffusion und Injek tion des von der oberen Elektrode injizierten Stroms. Die Adhäsion der Elektro de, welche auf der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht vorgese hen ist, auf die Schicht wird erhöht, wodurch die Ausbeute der Produktion ver bessert wird. Somit ist mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Einrich tung mit hoher Leuchtdichte oder Luminanz und geringer Betriebsspannung erhältlich.

Des weiteren wird erfindungsgemäß auch ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich geschaffen, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ausgebildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist, wobei die Zwischenschicht aus einem Mate rial gefertigt ist, welches so gewählt wird, daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Unterkante des Leitungsbandes der Zwischenschicht zwischen der Unter kante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht und der Unterkante des Leitungsbandes der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, oder daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Oberkante des Valenzbandes der Zwischenschicht zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deck schicht und der Oberkante des Valenzbandes der auf der Zwischenschicht auf gewachsenen Schicht liegt, und zwar an einer energetischen Position vor Aus bildung einer Kontaktstelle, wobei die Wachstumsrate zumindest zum Start zeitpunkt des Aufwachsens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Zwischenschicht auf der oberen Deckschicht in einem Gitterfehlanpassungszustand aufgewachsen wird, dessen Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die obere Deckschicht nicht klei ner ist als 0,25%, und wenn die Schicht auf der Zwischenschicht in einem Gitterfehlanpassungszustand aufgewachsen wird, dessen Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die Zwischenschicht nicht kleiner ist als 0,25%.

Erfindungsgemäß wird somit mit dem vorgeschlagenen Verfahren auf der obe ren Deckschicht eine Zwischenschicht so ausgebildet, daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Unterkante des Leitungsbandes der Schicht zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht und der Unterkante des Leitungsbandes der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, und/oder daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Oberkante des Valenzbandes der Schicht zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht und der Oberkante des Valenzbandes der auf der Zwischenschicht aufgewach senen Schicht liegt, und zwar in einer energetischen Position vor Ausbildung der Kontaktstelle. Durch Einstellen der Wachstumsrate nicht größer als 1,0 µm/h zumindest im Anfangszustand des Aufwachsens, falls die Zwischen schicht und die Schicht auf der Zwischenschicht in dem Fall aufgewachsen werden, bei welchem eine Gitterfehlanpassung mit einem Gitteranpassungsfak tor Δa/a zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht auf gewachsenen Schicht vorliegt, dessen Absolutwert nicht kleiner ist als 0,25%, und bei welchem eine Gitterfehlanpassung mit einem Gitteranpassungsfaktor Δa/a zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht vorliegt, dessen Absolutwert nicht kleiner ist als 0,25%, können die sowohl durch die Gitter fehlanpassung an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht als auch die durch die Gitter fehlanpassung an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht verursachten Grenzflächenzustandsdichten reduziert werden. Folglich kann die Krümmung oder Verwindung des Bandprofils an der Grenz fläche zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht aufge wachsenen Schicht und an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht unterdrückt werden. Dadurch wird es möglich, die Betriebsspannung der lichtemittierenden Halbleitereinrichtung zu reduzieren. Ferner kann die Kristallinität der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht verbessert werden. Dies verbessert in Folge die Transmittanz oder Durchlässigkeit von dem lichtemittierenden Bereich ausgesandten Lichts und auch die Wirksamkeit von Diffusion und Injektion des von der oberen Elektro de injizierten Stroms. Des weiteren wird die Adhäsion der Elektrode, welche auf der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht ausgebildet ist, auf die Schicht erhöht, wodurch die Ausbeute der Produktion verbessert wird. Folglich ist es möglich, unter hoher Produktivität eine lichtemittierende Ein richtung mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte und geringer Betriebs spannung zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung schafft ebenso ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ausge bildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist, wobei die Zwischenschicht eine Gitterkonstante besitzt, welche zwischen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht und der Gitter konstanten der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, wobei die Wachstumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwachsens so einge stellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Zwischenschicht auf der oberen Deckschicht in einem Gitterfehlanpassungszustand aufgewach sen wird, dessen Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die obere Deckschicht nicht kleiner ist als 0,25%.

Gemäß diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf der oberen Deckschicht eine Zwischenschicht mit einer Gitterkonstanten zwischen der Gitterkonstan ten der oberen Deckschicht und der Gitterkonstanten der auf der Zwischen schicht aufgewachsenen Schicht ausgebildet. Durch das Einstellen der Wachs tumsrate nicht größer als 1,0 µm/h zumindest im Anfangszustand des Auf wachsens, wenn die Zwischenschicht auf die obere Deckschicht in dem Fall aufgewachsen wird, wo eine Gitterfehlanpassung mit einem Gitteranpassungs faktor Δa/a zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht vor liegt, dessen Absolutwert nicht kleiner ist als 0,25%, können die durch die Gitterfehlanpassung an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht hervorgerufenen Grenzflächenzustandsdichten reduziert werden, wodurch die Krümmung und Verwindung des Bandprofils an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht unter drückt wird. Dies ermöglicht es, die Betriebsspannung der lichtemittierenden Halbleitereinrichtung zu vermindern. Des weiteren kann die Kristallinität der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht verbessert werden, was in Folge auch die Transmittanz oder Durchlässigkeit von dem lichtemittierenden Bereich emittierten Lichts und auch die Wirksamkeit der Diffusion und Injekti on des von der oberen Elektrode injizierten Stroms verbessert. Des weiteren wird die Adhäsion der Elektrode, die auf der auf der Zwischenschicht aufge wachsenen Schicht vorgesehen ist, auf die Schicht vergrößert, wodurch die Ausbeute der Produktion verbessert wird. Somit ist es möglich, mit hoher Pro duktivität eine lichtemittierende Einrichtung mit hoher Luminanz oder Leucht dichte und mit geringer Betriebsspannung zu erhalten.

Durch die vorliegende Erfindung wird des weiteren ein Verfahren zum Herstel len einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich geschaffen, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleiter substrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittieren den Bereichs ausgebildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist, wobei die Zwischenschicht eine Gitter konstante aufweist, welche zwischen der Gitterkonstanten der oberen Deck schicht und der Gitterkonstanten der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, wobei die Wachstumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwachsens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Schicht auf der Zwischenschicht in einem Gitterfehlanpassungszustand aufgewachsen wird, dessen Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die Zwischenschicht nicht kleiner ist als 0,25%.

Gemäß diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf der oberen Deckschicht eine Zwischenschicht mit einer Gitterkonstanten zwischen der Gitterkonstan ten der oberen Deckschicht und der Gitterkonstanten der auf der Zwischen schicht aufgewachsenen Schicht ausgebildet. Durch Einstellen der Wachs tumsrate nicht größer als 1,0 µm/h zumindest im Anfangszustand des Auf wachsens, wenn die Schicht auf der Zwischenschicht in dem Fall aufgewach sen wird, wo eine Gitterfehlanpassung mit einem Gitteranpassungsfaktor Δa/a zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachse nen Schicht vorliegt, dessen Absolutwert nicht kleiner als 0,25% ist, können die durch die Gitterfehlanpassung an der Grenzfläche zwischen der Zwischen schicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht verursach ten Grenzflächenzustandsdichten reduziert werden, wodurch die Krümmung oder Verwindung des Bandprofils an der Grenzfläche zwischen der Zwischen schicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht unterdrückt werden kann. Dadurch wird es möglich, die Betriebsspannung der lichtemittie renden Halbleitereinrichtung zu reduzieren. Des weiteren kann die Kristalli nität der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht verbessert werden, und dies verbessert folglich auch die Transmittanz oder Durchlässigkeit für von dem lichtemittierenden Bereich emittiertes Licht sowie die Wirksamkeit der Diffusion und Injektion des von der oberen Elektrode injizierten Stroms. Des weiteren wird die Adhäsion der Elektrode, welche auf der auf der Zwischen schicht aufgewachsenen Schicht vorgesehen ist, auf die Schicht erhöht, was die Ausbeute verbessert. Demzufolge wird mit hoher Produktivität eine licht emittierende Einrichtung mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte und mit nied riger Betriebsspannung erhalten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird des weiteren ein Verfahren zum Her stellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittie renden Bereich geschaffen, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungs halbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des licht emittierenden Bereichs ausgebildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwi schenschicht aufgewachsene Schicht aufweist, wobei die Zwischenschicht eine Gitterkonstante aufweist, welche zwischen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht und der Gitterkonstanten der auf der Zwischenschicht aufgewach senen Schicht liegt, wobei die Wachstumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwachsens so eingestellt wird, daß sie nicht größer als 1,0 µm/h ist, wenn die Zwischenschicht auf der oberen Deckschicht in einem Gitterfehl anpassungszustand aufgewachsen wird, dessen Absolutwert des Gitterfehl anpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die obere Deckschicht nicht kleiner als 0,25% ist, und wenn die Schicht auf der Zwischenschicht in einen Gitter fehlanpassungsxustand aufgewachsen wird, dessen Absolutwert des Gitter fehlanpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die Zwischenschicht nicht kleiner als 0,25% ist.

Gemäß diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf der oberen Deckschicht die Zwischenschicht mit einer Gitterkonstanten zwischen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht und der Gitterkonstanten der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht ausgebildet. Durch Einstellen der Wachstumsrate nicht größer als 1,0 µm/h zumindest im Anfangszustand des Aufwachsens, wenn das Aufwachsen der Schicht auf die Zwischenschicht in einem Fall geschieht, wo eine Gitterfehlanpassung mit einem Gitteranpassungsfaktor Δa/a zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht vorliegt, dessen Absolutwert nicht kleiner als 0,25% ist, und wenn die Schicht auf der Zwischenschicht in einem Fall aufgewachsen wird, wo eine Gitterfehlanpas sung mit einem Gitteranpassungsfaktor Δa/a zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht vorliegt, dessen Ab solutwert nicht kleiner als 0,25% ist, können die durch die Gitterfehlanpas sung sowohl an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht als auch an der Grenzfläche zwi schen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht verursachten Grenzflä chenzustandsdichten reduziert werden, wodurch die Krümmung oder Verwin dung des Bandprofils an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht und an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht unterdrückt wer den. Dies ermöglicht es, die Betriebsspannung der lichtemittierenden Halblei tereinrichtung zu reduzieren. Des weiteren wird die Kristallinität der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht verbessert, und dies verbessert folg lich die Transmittanz oder Durchlässigkeit für von dem lichtemittierenden Be reich emittiertes Licht und die Wirksamkeit der Diffusion und Injektion des von der oberen Elektrode injizierten Stroms. Des weiteren wird die Adhäsion der Elektrode, welche auf der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht ausgebildet ist, auf die Schicht erhöht, was die Ausbeute verbessert. Folglich wird mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Einrichtung mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte und geringer Betriebsspannung erhalten.

Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht zumindest eine Stromdiffusions schicht oder eine Stromsperrschicht auf.

Gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel kann die Kristallinität der Stromdiffu sionsschicht oder der Stromsperrschicht verbessert werden, wenn die Strom diffusionsschicht oder die Stromsperrschicht auf der Zwischenschicht ausge bildet wird. Dies verbessert die Wirkungsweise der Stromdiffusionsschicht oder der Stromsperrschicht und auch die Transmittanz oder Durchlässigkeit für von dem lichtemittierenden Bereich emittiertes Licht in der Stromdiffusionsschicht oder Stromsperrschicht und darüber hinaus die Wirkung der Diffusion oder Injektion des von der oberen Elektrode injizierten Stroms. Des weiteren wird die Adhäsion der auf der Stromdiffusionsschicht oder der Stromsperrschicht ausgebildeten oberen Elektrode an die Schicht erhöht, wodurch die Produktivi tät verbessert wird. Somit wird mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Einrichtung mit hoher Luminanz und Leuchtdichte und geringer Betriebsspan nung erhalten.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Zwischenschicht zwei oder mehr Schichten auf.

Gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel können die Erzeugung von Grenz flächenzustandsdichten und die Verminderung der Kristallinität, welche durch die Gitterfehlanpassung an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der oberen Deckschicht und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht ausgebildeten Schicht verursacht werden unterdrückt werden. Folglich wird so mit hoher Produktivität eine lichtemittie rende Einrichtung mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte und mit niedriger Betriebsspannung auf gleicher Weise erhältlich.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Wachstumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwachsens so eingestellt, daß sie nicht größer als 1,0 µm/h ist, wenn eine (n+1)-te Zwischenschicht in einem Gitterfehlanpassungszustand, mit einem Gitteranpassungsfaktor Δa/a in bezug auf die n-te aufgewachsene Zwischenschicht der Zwischenschichten aufgewachsen wird, dessen Absolutwert nicht kleiner als 0,25% ist.

Gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel können durch das Einstellen der Wachstumsrate nicht größer als 1,0 µm/h zumindest im Beginn des Aufwach sens, wenn nämlich die (n+1)-te Zwischenschicht in dem Fall aufgewachsen wird, bei welchem eine Gitterfehlanpassung mit einem Gitteranpassungsfaktor Δa/a zwischen der n-ten aufgewachsenen Zwischenschicht und der (n+1)-ten Zwischenschicht vorliegt, dessen Absolutwert nicht kleiner als 0,25% ist, die Erzeugung von Grenzflächenzustandsdichten und die Verminderung der Kristallinität aufgrund der Gitterfehlanpassung an der Grenzfläche zwischen den Zwischenschichten unterdrückt werden. Demzufolge wird mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Leuchtdichte oder Lumi nanz und mit geringer Betriebsspannung erhältlich.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird zumindest eine der Schichten, welche zum Startzeitpunkt eine Wachstumsrate von nicht größer als 1,0 µm/h besitzen, außer beim Beginn des Aufwachsens mit einer Wachstumsrate von größer als 1,0 µm/h ausgebildet.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann durch Einstellen der Wachstumsrate von größer als 1,0 µm/h außer beim Beginn des Aufwachsens für mindestens eine der Schichten, deren Wachstumsrate beim Beginn des Aufwachsens auf nicht größer als 1,0 µm/h eingestellt ist, die für das Aufwachsen notwendige Zeit vermindert werden, was eine Reduktion der Produktionszeit für die licht emittierende Halbleitereinrichtung ermöglicht. Folglich kann somit eine licht emittierende Halbleitereinrichtung mit geringeren Kosten hergestellt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, daß die untere Deckschicht, die aktive Schicht, die obere Deckschicht, die Zwischenschicht, die Stromdiffusionsschicht und die Stromsperrschicht aus (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP mit 0 ≦ x ≦ 1 und 0 ≦ y ≦ 1 gefertigt sind.

Gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel wird durch die Verwendung von (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP mit 0 ≦ x ≦ 1 und 0 ≦ y ≦ 1 für die untere Deckschicht, die aktive Schicht, die obere Deckschicht, die Zwischenschicht, die Stromdiffusi onsschicht und die Stromsperrschicht mit hoher Produktivität eine lichtemit tierende Einrichtung mit hoher Luminanz und Leuchtdichte und geringer Betriebsspannung erhältlich.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die untere Deckschicht, die aktive Schicht und die obere Deckschicht aus (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP mit 0 ≦ x ≦ 1 und 0 ≦ y ≦ 1 und die Stromdiffusionsschicht und die Stromsperrschicht aus GaP gefertigt.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch die Verwendung von (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP mit 0 ≦ x ≦ 1 und 0 ≦ y ≦ 1 für die untere Deckschicht, die aktive Schicht, die obere Deckschicht und durch die Verwendung von GaP für die Stromdiffusionsschicht und die Stromsperrschicht mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Einrichtung mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte und mit geringer Betriebsspannung erhältlich.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die Wachstumstemperatur zum Endzeitpunkt des Aufwachsens der oberen Deckschicht und die Wachstumstemperaturen der Zwischenschicht und der Stromdiffusionsschicht höher eingestellt als die Wachstumstemperatur des lichtemittierenden Bereichs mit Ausnahme der Wachstumstemperatur zum Endzeitpunkt des Aufwachsens der oberen Deckschicht.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch das Einstellen der Wachstums temperatur zum Endzeitpunkt des Aufwachsens der oberen Deckschicht und der Wachstumstemperaturen der Zwischenschicht und der Stromdiffusions schicht höher als die Wachstumstemperatur des lichtemittierenden Bereichs mit Ausnahme der Wachstumstemperatur zum Endzeitpunkt des Aufwachsens der oberen Deckschicht erreicht, daß die Kristallinität derjenigen Schicht ver bessert wird, die auf der Grenzfläche wächst, wo Gitterfehlanpassungen auftre ten, verbessert wird. Im Ergebnis werden die Transmittanz oder Durchlässig keit für von dem lichtemittierenden Bereich emittiertes Licht sowie die Wirk samkeit der Diffusion oder Injektion des von der oberen Elektrode injizierten Stroms verbessert. Ferner wird die Adhäsion der auf der Schicht, welche aus der Grenzfläche, wo die Gitterfehlanpassungen auftreten, gewachsen ist, vorge sehenen Elektrode auf die Schicht erhöht, was die Produktivität verbessert. Folglich wird mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Einrichtung mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte und mit geringer Betriebsspannung erhal ten.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die untere Deckschicht, die aktive Schicht, die obere Deckschicht, die Zwi schenschicht, die Stromdiffusionsschicht und die Stromsperrschicht mittels eines chemischen metallorganischen Aufdampfverfahrens (MOCVD: metal organic chemical vapor deposition) hergestellt.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch Verwendung des Verfahrens des chemischen metallorganischen Aufdampfens für das Aufwachsen der unte ren Deckschicht, der aktiven Schicht, der oberen Deckschicht, der Zwischen schicht, der Stromdiffusionsschicht und der Stromsperrschicht mit hoher Pro duktivität eine lichtemittierende Einrichtung mit hoher Luminanz oder Leucht dichte und geringer Betriebsspannung auf einfache Art und Weise erhalten.

Kurzbeschreibung der Figuren

Nachfolgend wird die Erfindung mittels schematischer Zeichnungen auf der Grundlage bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In dieser ist

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht, welche ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung gemäß eines zweiten erfindungs gemäßen Ausführungsbeispiels zeigt;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht, welche das Verfahren der oben genann ten lichtemittierenden Halbleitereinrichtung aus Fig. 2 fortsetzt;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht, welche das Verfahren zum Herstellen der oben genannten lichtemittierenden Halbleitereinrichtung aus Fig. 3 fort setzt;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiterein richtung gemäß eines fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 9 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines siebten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 10 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines achten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines neunten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 12 eine Querschnittsansicht, welche die obige lichtemittierende Halbleitereinrichtung aus Fig. 11 fortsetzt;

Fig. 13 eine Querschnittsansicht, welche die oben genannte lichtemittie rende Halbleitereinrichtung aus Fig. 12 fortsetzt;

Fig. 14 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines zehnten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 15 eine Querschnittsansicht, welche die obige lichtemittierende Halbleitereinrichtung aus Fig. 14 fortsetzt;

Fig. 16 eine Querschnittsansicht, welche die obige lichtemittierende Halbleitereinrichtung aus Fig. 15 fortsetzt;

Fig. 17 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines elften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 18 eine Querschnittsansicht, welche die obige lichtemittierende Halbleitereinrichtung aus Fig. 17 fortsetzt;

Fig. 19 eine Querschnittsansicht, welche die obige lichtemittierende Halbleitereinrichtung aus Fig. 18 fortsetzt;

Fig. 20 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines zwölften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 21 ein Graph, welcher die Wachstumsraten der Schichten der obigen lichtemittierenden Halbleitereinrichtung zeigt;

Fig. 22 eine Querschnittsansicht, welche die obige lichtemittierende Halbleitereinrichtung aus Fig. 20 fortsetzt;

Fig. 23 eine Querschnittsansicht, welche die lichtemittierende Halbleiter einrichtung aus Fig. 22 fortsetzt;

Fig. 24 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung gemäß eines dreizehnten erfindungsgemäßen Ausführungs beispiels;

Fig. 25 ein Graph, welcher die Wachstumstemperaturen der Schichten der obigen lichtemittierenden Halbleitereinrichtung zeigt;

Fig. 26 eine Querschnittsansicht, welche die obige lichtemittierende Halbleitereinrichtung aus Fig. 24 fortsetzt;

Fig. 27 eine Querschnittsansicht, welche die obige lichtemittierende Halbleitereinrichtung aus Fig. 26 fortsetzt;

Fig. 28 eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung aus dem Stand der Technik;

Fig. 29A-29B Ansichten von Energieprofilen der obigen lichtemittie renden Halbleitereinrichtung;

Fig. 30A-30B Ansichten von Energieprofilen der obigen lichtemittie renden Halbleitereinrichtung;

Fig. 31 ein Graph, welcher die Anzahl der Kristalldefekte in bezug auf den Gitteranpassungsfaktor zeigt; und

Fig. 32 ein Graph, welcher die Anzahl der Kristalldefekte in bezug auf die Wachstumsrate zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Der Anmelder hat die Beziehung zwischen dem Gitteranpassungsfaktor und den Kristalldefekten mittels eines Experiments untersucht und hat festgestellt, daß die Kristalldefekte (hatch) erzeugt werden, wenn der Absolutwert des Gitterfehlanpassungsfaktors Δa/a nicht kleiner als 0,25% ist, wie das in Fig. 31 gezeigt ist. Als Ergebnis einer Untersuchung der Beziehung zwischen der Wachstumsrate und den Kristalldefekten wurde entdeckt, daß die Erzeugung von Kristalldefekten dadurch reduziert werden kann, daß an der Kristallgrenz fläche mit einer Gitterfehlanpassung aufgrund von vielen Kristalldefekten die Wachstumsrate nicht größer als 1,0 µm/h eingestellt wird, wie das in Fig. 32 gezeigt ist. Das Experiment aus Fig. 32 wurde mit einem Kristall in Schicht form durchgeführt, bei welchen der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a 1,8% war.

Mit der obigen Anordnung können die Kristalldefekte durch Einstellen der Wachstumsrate nicht größer als 1,0 µm/h zumindest im Anfangsstadium des Wachstums oder Aufwachsens reduziert werden, falls eine Schicht von einer Grenzfläche aufgewachsen wird, bei welcher während des Aufwachsens eines Kristalls mit Gitterfehlanpassung (eine Bedingung, unter der ein Kristalldefekt auftritt) eine Gitterfehlanpassung mit einem Gitteranpassungsfaktor Δa/a vor liegt, dessen Absolutwert nicht kleiner als 0,25% ist.

Das Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden im Detail auf der Grund lage bevorzugter Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die entspre chenden Zeichnungen näher erläutert.

Erstes Ausführungsbeispiel

Ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode (LED), gemäß eines ersten Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 im folgenden erläutert.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, werden auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 11 nacheinan der mittels chemischer metallorganischer Aufdampfung (MOCVD: metal organic chemical vapor deposition) aufeinanderfolgend folgende Schichten auf gewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 12 mit 0 ≦ x ≦ 1 vom n-Typ (zum Beispiel mit folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Träger dichte von 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)_0,51In₀₄₉P- Schicht 13 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit zum Beispiel folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm) und eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 14 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit zum Beispiel folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm).

Auf diesem in der obigen Weise aufgebauten Grundsubstrat wird eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP- Stromdiffusionsschicht 15 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 und 0 ≦ y ≦ 1 aufge wachsen (mit zum Beispiel folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 7,0 µm). In diesem Zustand wird die Wachstumsrate der Stromdiffusionsschicht 15 auf 0,8 µm/h eingestellt.

Nachfolgend werden eine Elektrode 16 vom p-Typ (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine Elektrode 17 vom n-Typ (zum Beispiel aus Au-Ge) mittels Aufdampfen aufgebracht. Danach wird die Elektrode 16 vom p-Typ beispielsweise in eine runde Gestalt gebracht, wodurch die lichtemittierende Diode vervollständigt wird.

Gemäß diesem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel liegt eine Gitterfehlanpassung von ungefähr -3,5% zwischen der oberen Deckschicht 14 und der Stromdiffusionsschicht 15 vor. Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden wird die Wachstumsrate der Stromdiffusionsschicht nicht auf nicht größer als 1,0 µm/h, also größer als 1,0 µm/h eingestellt, so daß sie dort 1,0 µm/h überschreitet. Folglich weist die Stromdiffusionsschicht eine verminderte Kristallinität und auch eine mangelhafte Oberflächenform oder -struktur auf. Im Gegensatz dazu wird erfindungsgemäß bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Wachstumsrate der Stromdiffusionsschicht 15 auf 0,8 µm/h, also unter halb von 1,0 µm/h eingestellt. Folglich ist die Kristallinität der Stromdiffu sionsschicht 15 im Vergleich zur herkömmlichen lichtemittierenden Diode bes ser und die Oberflächenform ist nahezu flach. Dementsprechend diffundiert der von der p-Typ-Elektrode 16 injizierte Strom in der Stromdiffusionsschicht 15 besser, und die Stromdiffusionsschicht 15 weist auch eine gute Lichtdurch lässigkeit auf. Weil die auf der Stromdiffusionsschicht 15 auszubildende p-Typ Elektrode 16 eine gute Adhäsion besitzt, wird somit im Vergleich zu herkömm lichen lichtemittierenden Dioden mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte und mit geringer Betriebsspan nung erhalten.

Zweites Ausführungsbeispiel

Ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode, gemäß einer zweiten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, werden aufeinanderfolgend folgende Schichten auf ei nem GaAs-Substrat 21 vom n-Typ aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 22 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit zum Beispiel den weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm), eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 24 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine erste (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusionsschicht 25 mit 0 ≦ × ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3 Dicke 1,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Strom sperrschicht 26 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den wei teren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Si-Trägerdichte 1 × 1018 cm^-3, Dicke 0,3 µm).

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird die Stromsperrschicht 26 nachfolgend zum Bei spiel in eine runde Form mittels üblicher Photolithographie geätzt. Nachfolgend wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist, eine zweite (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusions schicht 27 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3 Dicke 7,0 µm) auf diesem Grundsubstrat aufgewachsen.

Nachfolgend wird dann eine p-Typ-Elektrode 28 (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 29 (zum Beispiel aus Au-Ge) mittels Aufdampfen ausge bildet, und danach wird die p-Typ-Elektrode 28 beispielsweise in eine runde Gestalt gebracht, wodurch die lichtemittierende Diode vervollständigt wird.

Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel liegt eine Gitterfehlanpassung von etwa -3,5% zwischen der oberen Deckschicht 24 und der ersten Stromdiffu sionsschicht 25 vor. Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden wird die Wachstumsrate der Stromdiffusionsschicht größer als 1,0 µm/h eingestellt. Deshalb wird im Stand der Technik die Kristallinität der Stromdiffusions schicht vermindert, und ebenso wird auch die Oberflächengestalt und -struktur verschlechtert. Im Gegensatz dazu wird bei der zweiten erfindungs gemäßen Ausführungsform die Wachstumsrate der ersten Stromdiffusions schicht auf 0,8 µm/h, also nicht größer als 1,0 µm/h gesetzt. Folglich ist die Kristallinität der ersten Stromdiffusionsschicht 25, der Stromsperrschicht 26 und der zweiten Stromdiffusionsschicht 27 besser als bei herkömmlichen licht emittierenden Dioden. Des weiteren ist auch die Oberflächengestalt und -struktur der zweiten Stromdiffusionsschicht 27 nahezu flach. Entsprechend diffundiert der von der p-Typ-Elektrode injizierte Strom besser in die Strom diffusionsschichten 25 und 27, und die Stromsperrschicht 26 vermag den Strom besser zu sperren. Darüber hinaus haben die Stromdiffusionsschichten 25 und 27 eine bessere Lichtdurchlässigkeit. Weil darüber hinaus auch die Adhäsion der p-Typ-Elektrode 28, welche auf der Stromdiffusionsschicht 27 ausgebildet ist, gut ist, wird im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden somit unter hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Lumineszenz oder Leuchtdichte und mit geringer Betriebsspannung erhältlich.

Drittes Ausführungsbeispiel

Ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode, gemäß einer dritten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 5 beschrieben.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, werden auf ein GaAs-Substrat 31 vom n-Typ aufeinan derfolgend folgende Schichten aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P- Deckschicht 32 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine akti ve (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht 33 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm) und eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 34 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm).

Auf dieses so ausgebildete Grundsubstrat werden eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP- Zwischenschicht 35 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise fol genden weiteren Eigenschaften: x = 0,2, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusionsschicht 36 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 7,0 µm), aufgewachsen. In diesem Zustand wird die Wachstumsrate der Zwischenschicht 35 auf 0,5 µm/h eingestellt.

Nachfolgend werden eine p-Typ-Elektrode 37 (beispielsweise aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 38 (zum Beispiel aus Au-Ge) mittels Aufdampfen ausge bildet. Dann wird die p-Typ-Elektrode 37 beispielsweise in eine runde Gestalt gebracht, womit die lichtemittierende Diode vervollständigt ist.

Gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel wird das Material der Zwischen schicht 35 so ausgewählt, um die Bedingung zu erfüllen, daß die Unterkante des Leitungsbandes der Zwischenschicht 35 zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht 34 und der Unterkante des Leitungs bandes der Stromdiffusionsschicht 36 liegt, und um die Bedingung zu erfüllen, daß die Oberkante des Valenzbandes der Zwischenschicht 35 zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht 34 und der Oberkante des Valenzbandes der Stromdiffusionsschicht 36 liegt. Damit wird bewirkt, daß die Heterobarriere an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 34 und der Stromdiffusionsschicht 36 reduziert wird. Es liegt zwischen der oberen Deckschicht 34 und der Zwischenschicht 35 jedoch eine starke Gitter fehlanpassung von ungefähr -3,4% vor.

Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden wird die Wachstumsrate der Zwischenschichten nicht unterhalb von 1,0 µm/h eingestellt. Demzufolge sind die Kristallinität der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht ausge bildeten Stromdiffusionsschicht sowie die Oberflächenbeschaffenheit oder -form verschlechtert. Ferner bewirkt die Gitterfehlanpassung eine große Anzahl Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischen schicht und der oberen Deckschicht, wodurch das Bandprofil verzerrt oder gekrümmt wird.

Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel jedoch wird die Wachstumsrate der Zwischenschicht 35 auf 0,8 µm/h, also nicht oberhalb von 1,0 µm/h einge stellt. Folglich sind die Kristallinität der Zwischenschicht 35 und der Strom diffusionsschicht im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden besser, und die Oberflächenform ist nahezu flach. Des weiteren sind die Grenz flächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 35 und der oberen Deckschicht 36 merklich vermindert. Entsprechend diffundiert der mittels der p-Typ-Elektrode 37 injizierte Strom in der Stromdiffusions schicht 36 besser, und die Lichtdurchlässigkeit der Stromdiffusionsschicht 36 ist ebenfalls verbessert. Ferner ist auch die Adhäsion der auf der Stromdiffu sionsschicht 36 ausgebildeten p-Typ-Elektrode 37 verbessert. Durch die merk liche Verminderung der Oberflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 35 und der oberen Deckschicht 34 kann die Verzerrung oder Krümmung des Bandprofiles unterdrückt werden. Aufgrund der vorgenannten Effekte wird somit Vergleich zu herkömmlichen lichtemittie renden Dioden mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Leuchtdichte oder Luminanz sowie mit einer geringen Betriebsspannung erhalten.

Viertes Ausführungsbeispiel

Ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode, gemäß eines vierten erfindungs gemäßen Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, werden auf einem GaAs-Substrat 41 vom n-Typ auf einanderfolgend folgende Schichten aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 42 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht 43 mit 0 ≦ × ≦ 1 (mit beispiels weise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm) und eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 44 mit 0 ≦ × ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm).

Auf dem in der obigen Weise hergestellten Grundsubstrat werden eine (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Zwischenschicht 45 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispiels weise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,5, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusionsschicht 46 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Ei genschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 7,0 µm) aufgewachsen. In diesem Zustand wird die Wachstumsrate der Stromdiffusi onsschicht 46 auf 0,8 µm/h eingestellt.

Nachfolgend werden eine p-Typ-Elektrode 47 (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 48 (zum Beispiel aus Au-Ge) durch Aufdampfen ausgebil det. Danach wird die p-Typ-Elektrode 47 beispielsweise in eine runde Form gebracht, wodurch die lichtemittierende Diode vervollständigt wird.

Gemäß diesem vierten Ausführungsbeispiel wird das Material der Zwischen schicht 45 so ausgewählt, um die Bedingung zu erfüllen, daß die Oberkante des Valenzbandes der Zwischenschicht 45 zwischen der Oberkante des Valenz bandes der oberen Deckschicht 44 und der Oberkante des Valenzbandes der Stromdiffusionsschicht 46 liegt. Somit wird erreicht, daß die Heterobarriere an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Stromdiffusions schicht reduziert wird. Es liegt jedoch zwischen der Zwischenschicht 45 und der Stromdiffusionsschicht 46 eine starke Gitterfehlanpassung von etwa -3,5% vor.

Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden wird die Wachstumsrate der Stromdiffusionsschicht größer als 1,0 µm/h eingestellt. Demzufolge ist die Kristallinität der Stromdiffusionsschicht verschlechtert oder vermindert, und die Oberflächenform oder -beschaffenheit ist ebenfalls verschlechtert. Ferner erzeugt die Gitterfehlanpassung eine große Anzahl von Grenzflächenzustands dichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der Stromdiffu sionsschicht, wobei als Folge davon das Bandprofil verzerrt wird.

Gemäß dem vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel jedoch wird die Wachstumsrate der Stromdiffusionsschicht 46 auf 0,8 µm/h, also nicht größer als 1,0 µm/h gesetzt. Folglich ist die Kristallinität der Stromdiffusionsschicht 46 besser als bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden, und die Ober flächenform oder -beschaffenheit ist nahezu flach. Ferner ist die Grenzflächen zustandsdichte an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 45 und Stromdiffusionsschicht 46 merklich reduziert. Durch diese Anordnung diffun diert der durch die p-Typ-Elektrode 47 injizierte Strom besser in die Strom diffusionsschicht 46, und auch die Lichtdurchlässigkeit der Stromdiffusions schicht 46 ist verbessert. Des weiteren ist die Adhäsion der auf der Stromdiffu sionsschicht 46 ausgebildeten p-Typ-Elektrode 47 verbessert. Durch die merk liche Reduktion der Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 47 und der Stromdiffusionsschicht 46 wird die Verzerrung oder Krümmung des Bandprofiles unterdrückt. Durch die vorgenannten Merk male wird erreicht, daß im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Lumi nanz oder Leuchtdichte und mit geringer Betriebsspannung mit dem vierten Ausführungsbeispiel erhalten wird.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode, gemäß einem fünften Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.

Wie in Fig. 7 dargestellt ist, werden auf ein GaAs-Substrat 51 aufeinanderfol gend die folgenden Schichten aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P- Deckschicht 52 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine akti ve (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht 53 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm) und eine obere (Al_x- Ga_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 54 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dic ke 1,0 µm).

Auf das auf diese Weise hergestellte Grundsubstrat werden dann nachfolgend eine Al_xIn_1-xAs-Zwischenschicht 55 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,8, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,1 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusionsschicht 56 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 7,0 µm) aufgewachsen. In diesem Zustand wird die Wachstumsrate der Zwischenschicht 55 auf 0,5 µm/h eingestellt, und die Wachstumsrate der Stromdiffusionsschicht 56 wird auf 0,8 µm/h eingestellt.

Danach werden eine p-Typ-Elektrode 57 (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 58 (zum Beispiel aus Au-Ge) durch Aufdampfen ausgebildet. Dann wird die p-Typ-Elektrode 57 beispielsweise in eine runde Form gebracht, wodurch die lichtemittierende Diode vervollständigt wird.

Gemäß dem fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird das Material der Zwischenschicht 55 so ausgewählt, daß die Bedingung erfüllt wird, daß die Unterkante des Leitungsbandes der Zwischenschicht 55 zwischen der Unter kante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht 54 und der Unterkante des Leitungsbandes der Stromdiffusionsschicht 56 liegt, und daß die Bedingung erfüllt wird, daß die Oberkante des Valenzbandes der Zwischenschicht 55 zwi schen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht 54 und der Oberkante des Valenzbandes der Stromdiffusionsschicht 56 liegt. Dadurch wird erreicht, daß die Heterobarriere an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Stromdiffusionsschicht reduziert wird. Jedoch liegt zwi schen der oberen Deckschicht 54 und der Zwischenschicht 55 eine starke Gitterfehlanpassung von etwa 2, 3% vor. Eine starke Gitterfehlanpassung von etwa -5,7% liegt des weiteren zwischen der Zwischenschicht 55 und der Stromdiffusionsschicht 56 vor.

Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden werden die Wachstumsraten der Zwischenschicht und der Stromdiffusionsschicht nicht beide nicht größer als 1,0 µm/h eingestellt. Entsprechend ist die Kristallinität der Zwischenschicht und der Stromdiffusionsschicht verschlechtert oder vermindert, und des weite ren ist auch die Oberflächenform oder -struktur verschlechtert oder vermin dert. Ferner bewirkt die Gitterfehlanpassung eine große Anzahl von Grenz flächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der oberen Deckschicht und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der Stromdiffusionsschicht, was in Folge zu Verzerrungen und Deforma tionen des Bandprofils führt.

Gemäß dem vorliegenden fünften Ausführungsbeispiel jedoch werden die Wachstumsrate der Zwischenschicht 55 auf 0,5 µm/h und die Wachstumsrate der Stromdiffusionsschicht 56 auf 0,8 µm/h eingestellt, beides Werte, welche 1,0 µm/h nicht überschreiten. Folglich ist die Kristallinität der Zwischen schicht 55 und der Stromdiffusionsschicht 56 besser als bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden, und die Oberflächenform oder -struktur ist nahezu flach. Des weiteren werden die Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzflä che zwischen der Zwischenschicht 55 und der oberen Deckschicht 54 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 55 und der Stromdiffusions schicht 56 merklich reduziert. Mit dieser Anordnung diffundiert der von der p-Typ-Elektrode 57 injizierte Strom besser in der Stromdiffusionsschicht 56, und die Lichtdurchlässigkeit der Stromdiffusionsschicht 56 ist ebenfalls verbessert. Die Adhäsion der auf der Stromdiffusionsschicht 56 ausgebildeten p-Typ-Elektrode 57 ist ebenfalls verbessert. Durch die merkliche Reduktion der Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischen schicht 55 und der oberen Deckschicht 54 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 55 und der Stromdiffusionsschicht 56 wird die Verzerrung oder Deformation des Bandprofiles unterdrückt. Mittels dieser Merkmale wird erreicht, daß im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte und mit geringer Betriebsspannung mit dem fünften Ausfüh rungsbeispiel erhalten wird.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrie ben.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, werden auf einem GaAs-Substrat 61 vom n-Typ auf einanderfolgend die folgenden Schichten aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 62 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht 63 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispiels weise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm) und eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 64 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3 Dicke 1,0 µm).

Auf dem in der oben genannten Weise hergestellten Grundsubstrat werden eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Zwischenschicht 65 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, y = 0,75, Zn-Träger dichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusions schicht 66 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden wei teren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3 Dicke 7,0 µm) aufgewachsen. In diesem Zustand wird die Wachstumsrate der Zwischen schicht 65 auf 0,5 µm/h eingestellt.

Nachfolgend werden eine p-Typ-Elektrode 67 (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 68 (zum Beispiel aus Au-Ge) durch Aufdampfen ausgebil det, und es wird dann die p-Typ-Elektrode 67 beispielsweise in eine runde Gestalt gebracht, wodurch die lichtemittierende Diode vervollständigt wird.

Gemäß diesem sechsten Ausführungsbeispiel wird das Material der Zwischen schicht 65 so gewählt, daß die Bedingung erfüllt wird, daß die Gitterkonstante der Zwischenschicht 65 zwischen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht 64 und der Gitterkonstanten der Stromdiffusionsschicht 66 liegt. Somit wird erreicht, daß zum einen die Gitterfehlanpassung an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Stromdiffusionsschicht vermindert wird und daß zum anderen die Heterobarriere durch Verminderung der Grenzflächen zustandsdichten reduziert wird. Jedoch liegt zwischen der oberen Deckschicht 64 und der Zwischenschicht 65 eine starke Gitterfehlanpassung von etwa -1,8% vor.

Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden wird die Wachstumsrate der Zwischenschicht größer als 1,0 µm/h eingestellt. Entsprechend ist die Kristal linität der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Diffusionsschicht verschlechtert oder vermindert, und auch die Oberflächen form oder -struktur ist verschlechtert oder vermindert. Des weiteren bewirkt die Gitterfehlanpassung eine hohe Anzahl von Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der oberen Deckschicht, wobei als Folge davon das Bandprofil verzerrt und deformiert wird.

Bei dem sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel jedoch wird die Wachstumsrate der Zwischenschicht 65 auf 0,5 µm/h eingestellt, wodurch 1,0 µm/h nicht überschritten wird. Folglich ist die Kristallinität der Zwischen schicht 65 und der Stromdiffusionsschicht 66 besser als bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden, und auch die Oberflächenform oder -beschaffenheit ist nahezu flach. Die Oberflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 65 und der oberen Deckschicht 64 sind merklich redu ziert. Durch diese Anordnung diffundiert der von der p-Typ-Elektrode 67 inji zierte Strom besser in der Stromdiffusionsschicht 66, und auch die Licht durchlässigkeit der Stromdiffusionsschicht 66 ist verbessert. Die Adhäsion der auf der Stromdiffusionsschicht 66 ausgebildeten p-Typ-Elektrode 67 ist ebenso verbessert. Durch die merkliche Reduktion der Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 65 und der oberen Deck schicht 64 wird die Deformation oder Verzerrung des Bandprofils unterdrückt. Mit diesen Merkmalen wird erreicht, daß im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte sowie mit geringer Betriebsspannung beim sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel erhalten wird.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode, gemäß eines siebten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.

Wie in Figur gezeigt ist, werden auf ein GaAs-Substrat 71 vom n-Typ aufeinan derfolgend die folgenden Schichten aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 72 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht 73 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispiels weise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm) und eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 74 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm).

Auf das in der oben angegebenen Weise hergestellte Grundsubstrat werden eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Zwischenschicht 75 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, y = 0,75, Zn-Trä gerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusi onsschicht 76 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 7,0 µm) aufgewachsen. In diesem Zustand wird die Wachstumsrate der Strom diffusionsschicht 76 auf 0,8 µm/h eingestellt.

Anschließend werden eine p-Typ-Elektrode 77 (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 78 (zum Beispiel aus Au-Ge) durch Aufdampfen ausgebil det. Dann wird die p-Typ-Elektrode 77 beispielsweise in eine runde Gestalt gebracht, wodurch die lichtemittierende Diode vervollständigt wird.

Gemäß diesem siebten Ausführungsbeispiel wird das Material der Zwischen schicht 75 so ausgewählt, daß die Bedingung erfüllt wird, daß die Gitter konstante der Zwischenschicht 75 zwischen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht 74 und der Gitterkonstanten der Diffusionsschicht 76 liegt. Dadurch wird erreicht, daß sowohl die Gitterfehlanpassung an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Stromdiffusionsschicht abge schwächt und auch die Heterobarriere durch Verminderung der Grenzflächen zustandsdichten reduziert wird. Jedoch liegt zwischen der Zwischenschicht 75 und der Stromdiffusionsschicht 76 eine große Gitterfehlanpassung von etwa -1,8% vor.

Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden wird die Wachstumsrate der Zwischenschicht auf größer als 1,0 µm/h eingestellt. Folglich ist die Kristal linität der Zwischenschicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Diffusionsschicht vermindert oder verschlechtert, und auch die Oberflächen form oder -struktur ist vermindert oder verschlechtert. Des weiteren bewirkt die Gitterfehlanpassung eine hohe Anzahl von Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der Stromdiffusions schicht, wobei als Folge davon das Bandprofil deformiert oder verzerrt wird.

Mit der siebten erfindungsgemäßen Ausführungsform jedoch wird die Wachs tumsrate der Stromdiffusionsschicht 76 auf 0,8 µm/h eingestellt, was den Wert von 1,0 µm/h nicht übersteigt. Folglich ist die Kristallinität der Strom diffusionsschicht 46 verglichen mit herkömmlichen lichtemittierenden Dioden besser, und die Oberflächenstruktur oder -form ist nahezu flach. Die Grenz flächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 75 und der Stromdiffusionsschicht 76 sind ebenfalls merklich vermindert. Mit die ser Anordnung diffundiert der durch die p-Typ-Elektrode 77 injizierte Strom besser in die Stromdiffusionsschicht 76, und auch die Lichtdurchlässigkeit der Stromdiffusionsschicht 76 ist verbessert. Des weiteren ist auch die Adhäsion der auf der Stromdiffusionsschicht 76 ausgebildeten p-Typ-Elektrode 77 ver bessert. Durch die merkliche Reduktion der Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 75 und der Stromdiffusions schicht 76 wird die Deformation ihrer Verzerrung des Bandprofiles unter drückt. Mit den vorgenannten Merkmalen wird erreicht, daß im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden mit hoher Produktivität eine licht emittierende Diode mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte und mit geringer Betriebsspannung mit dem siebten Ausführungsbeispiel erhalten wird.

Achtes Ausführungsbeispiel

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode, gemäß einem siebten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, werden auf einem GaAs-Substrat 81 vom n-Typ auf einanderfolgend die folgenden Schichten aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 82 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht 83 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispiels weise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm) und eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 84 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm).

Auf das in der oben genannten Weise hergestellte Grundsubstrat werden eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Zwischenschicht 85 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, y = 0,75, Zn-Träger dichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusions schicht 86 vom p-Typ mit 0 ≦ 2 ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden wei teren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^ä3, Dicke 7,0 µm) aufgewachsen. In diesem Zustand werden die Wachstumsraten der Zwi schenschicht 85 und der Stromdiffusionsschicht 86 auf 0,5 µm/h bzw. auf 0,8 µm/h eingestellt.

Nachfolgend werden eine p-Typ-Elektrode 87 (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 88 (zum Beispiel aus Au-Ge) durch Aufdampfen ausgebil det. Danach wird die p-Typ-Elektrode 87 beispielsweise in eine runde Gestalt gebracht, wodurch die lichtemittierende Diode vervollständigt wird.

Gemäß dem achten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird das Material der Zwischenschicht 85 so ausgewählt, daß die Bedingung erfüllt wird, daß die Gitterkonstante der Zwischenschicht 85 zwischen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht 84 und der Gitterkonstanten der Stromdiffusionsschicht 86 liegt. Damit wird erreicht, daß sowohl die Gitterfehlanpassung an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 84 und der Stromdiffusions schicht 86 vermindert als auch die Heterobarriere durch Verminderung der Grenzflächenzustandsdichten reduziert wird. Jedoch liegt zwischen der oberen Deckschicht 84 und der Zwischenschicht 85 eine starke Gitte 46000 00070 552 001000280000000200012000285914588900040 0002010003065 00004 45881rfehlanpassung von -1,8% und zwischen der Zwischenschicht 85 und der Stromdiffusions schicht 86 ebenfalls eine starke Gitterfehlanpassung von etwa -1.8% vor.

Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden werden die Wachstumsraten der Zwischenschicht und der Stromdiffusionsschicht nicht beide nicht größer als 1,0 µm/h eingestellt. Dementsprechend sind die Kristallinität der Zwischen schicht und der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Stromdiffusions schicht sowie die Oberflächenform oder -struktur verschlechtert oder vermin dert. Des weiteren bewirkt die Gitterfehlanpassung eine große Anzahl von Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deck schicht und der Zwischenschicht und an der Grenzfläche zwischen der Zwi schenschicht und der Stromdiffusionsschicht, wobei als Folge davon das Band profil deformiert oder verzerrt wird.

Gemäß dem achten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel jedoch werden die Wachstumsrate der Zwischenschicht 85 auf 0,5 µm/h und die Wachstumsrate der Stromdiffusionsschicht 86 auf 0,8 µm/h eingestellt, wodurch jeweils der Wert 1,0 µm/h nicht überschritten wird. Folglich ist die Kristallinität der Stromdiffusionsschicht 86 besser als bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden, und auch die Oberflächenform oder -struktur ist nahezu flach. Ferner sind die Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 86 und der Zwischenschicht 85 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 85 und der Stromdiffusionsschicht 86 ebenfalls merklich reduziert. Durch diese Anordnung diffundiert der durch die p-Typ-Elektrode 87 injizierte Strom besser in der Stromdiffusionsschicht 86, und auch die Licht durchlässigkeit der Stromdiffusionsschicht 86 ist verbessert. Des weiteren ist die Adhäsion der auf der Stromdiffusionsschicht 86 ausgebildeten p-Typ-Elek trode 87 verbessert. Durch die merkliche Reduktion der Grenzflächenzustands dichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 84 und der Zwi schenschicht 85 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 85 und der Stromdiffusionsschicht 86 wird die Deformation oder Verzerrung des Band profiles unterdrückt. Mit diesen Merkmalen wird erreicht, daß im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden mit hoher Produktivität eine licht emittierende Diode mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte und mit einer nied rigen Betriebsspannung mit dem achten erfindungsgemäßen Ausführungs beispiel erhalten wird.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode gemäß einer neunten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 13 beschrieben.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, werden auf ein GaAs-Substrat 91 vom n-Typ aufein anderfolgend folgende Schichten aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 92 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)0,51In_0,49P-Schicht 93 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispiels weise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm), eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 94 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Zwischenschicht 95 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,2, y = 0,75, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3 Dicke 0,5 µm), eine erste (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusionsschicht 96 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn- Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 1,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Strom sperrschicht 97 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgen den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Si-Trägerdichte 1 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,3 µm). In diesem Zustand werden die Wachstumsrate der Zwischen schicht 95 auf 0,5 µm/h und die Wachstumsrate der ersten Stromdiffusions schicht 96 auf 0,8 µm/ eingestellt.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird nachfolgend die Stromsperrschicht 97 mittels normaler Photolithographie beispielsweise in eine runde Form geätzt.

Wie in Fig. 13 gezeigt ist, wird nachfolgend eine zweite (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Strom diffusionsschicht 98 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise folgenden weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 7,0 µm) auf das in der oben beschriebenen Art und Weise herge stellte Grundsubstrat aufgewachsen.

Nachfolgend werden eine p-Typ-Elektrode 99 (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 910 (zum Beispiel aus Au-Ge) durch Aufdampfen ausge bildet. Dann wird die p-Typ-Elektrode 99 beispielsweise in eine runde Form gebracht, womit die lichtemittierende Diode vervollständigt wird.

Gemäß diesem neunten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird das Material der Zwischenschicht 95 so ausgewählt, daß die Bedingung erfüllt wird, daß die Gitterkonstante der Zwischenschicht 95 zwischen der Gitter konstanten der oberen Deckschicht 94 und der Gitterkonstanten der ersten Stromdiffusionsschicht 96 liegt, daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Unter kante des Leitungsbandes der Zwischenschicht 95 zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht 94 und der Unterkante des Leitungsbandes der ersten Stromdiffusionsschicht 96 liegt, und daß die Bedin gung erfüllt ist, daß die Oberkante des Valenzbandes der Zwischenschicht 95 zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht 94 und der Oberkante des Valenzbandes der ersten Stromdiffusionsschicht 96 liegt. Damit wird erreicht, daß die Heterobarriere an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 94 und der ersten Stromdiffusionsschicht 96 reduziert wird, jedoch liegt zwischen der oberen Deckschicht 94 und der Zwischenschicht 95 und zwischen der Zwischenschicht 95 und der ersten Stromdiffusionsschicht 96 jeweils eine starke Gitterfehlanpassung von etwa -1,8% vor.

Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden werden die Wachstumsraten der Zwischenschicht und der ersten Stromdiffusionsschicht nicht beide nicht grö ßer als 1,0 µm/h eingestellt. Folglich sind die Kristallinität der Zwischen schicht, der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Stromdiffusionsschicht und der Stromsperrschicht sowie die Oberflächenform oder -struktur ver schlechtert oder vermindert. Des weiteren bewirkt die Gitterfehlanpassung eine große Anzahl von Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht und an der Grenzfläche zwi schen der Zwischenschicht und der ersten Stromdiffusionsschicht, wobei als Folge davon das Bandprofil deformiert oder verzerrt wird.

Mit dem neunten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel jedoch werden die Wachstumsrate der Zwischenschicht 95 auf 0,5 µm/h und die Wachstumsrate der ersten Stromdiffusionsschicht 96 auf 0,8 µm/h eingestellt, wodurch jeweils der Wert von 1,0 µm/h nicht überschritten wird. Folglich weist die zweite Stromdiffusionsschicht 98 im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden eine bessere Kristallinität auf, und auch die Oberflächenform oder -struktur ist nahezu flach. Die Grenzflächenzustandsdichten einer Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 94 und der Zwischenschicht 95 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 95 und der ersten Stromdiffusions schicht 96 sind ebenso merklich reduziert. In dieser Anordnung diffundiert der durch die p-Typ-Elektrode 97 injizierte Strom besser in der zweiten Stromdiffu sionsschicht 98, und die Stromsperrschicht 97 hat eine verbesserte Strom sperreigenschaft, insbesondere zur Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit der zweiten Stromdiffusionsschicht 98. Die Adhäsion der auf dar zweiten Strom diffusionsschicht 98 ausgebildeten p-Typ-Elektrode 99 ist ebenso verbessert. Durch die merkliche Reduktion der Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 94 und der Zwischenschicht 95 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 95 und der ersten Stromdiffusionsschicht 96 kann die Deformation oder Verzerrung des Band profils unterdrückt werden. Durch die vorgenannten Merkmale wird erreicht, daß im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Luminanz oder Leucht dichte sowie mit geringer Betriebsspannung mit dem neunten erfindungsgemä ßen Ausführungsbeispiel erhalten werden kann.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode, gemäß einem zehn ten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 16 beschrieben.

Wie in Fig. 14 gezeigt ist, werden auf ein GaAs-Substrat 101 vom n-Typ aufein anderfolgend die nachfolgenden Schichten aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 102 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht 103 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm), eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 104 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3 Dicke 1,0 µm), eine erste (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Zwischenschicht 105 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,8, y = 0,75, Zn- Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,5 µm), eine zweite (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Zwi schenschicht 106 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,6, y = 0,75, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 1,5 µm), eine dritte (Al_xGa_l-x)_yIn_l-yP-Zwischenschicht 107 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,4, y = 0,75, Zn-Trägerdichte 1 × 10¹⁸ cm^-3. Dicke 0,5 µm), eine erste (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP- Stromdiffusionsschicht 108 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispiels Weise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 1,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromsperrschicht 109 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Si-Trägerdichte 1 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,3 µm). In diesem Zustand wer den die Wachstumsrate der ersten Zwischenschicht 105 auf 0,5 µm/h und die Wachstumsrate der ersten Stromdiffusionsschicht 108 auf 0,8 µm/ eingestellt.

Wie in Fig. 15 gezeigt ist, wird nachfolgend die Stromsperrschicht 109 mittels normaler Photolithographie beispielsweise in eine runde Gestalt geätzt.

Wie in Fig. 16 gezeigt ist, wird nachfolgend eine zweite (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Strom diffusionsschicht 1010 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 1018 cm³, Dicke 7,0 µm) nachfolgend auf das in der oben beschriebenen Weise hergestell te Grundsubstrat aufgewachsen.

Danach werden eine p-Typ-Elektrode 1011 (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 1012 (aus beispielsweise Au-Ge) durch Aufdampfen ausgebil det. Dann wird die p-Typ-Elektrode 1011 beispielsweise in eine runde Gestalt gebracht, womit die lichtemittierende Diode vervollständigt ist.

Gemäß diesem zehnten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel werden die Materialien der Zwischenschichten 105 bis 107 so ausgewählt, daß die Bedin gung erfüllt ist, daß die Gitterkonstanten der Zwischenschichten jeweils zwi schen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht 104 und der Gitter konstanten der Konstanten der ersten Stromdiffusionsschicht 108 liegen, daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Unterkanten der Leitungsbänder der Zwischenschichten jeweils zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht 104 und der Unterkante des Leitungsbandes der ersten Stromdiffusionsschicht 108 liegen, und daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Oberkanten der Valenzbänder der Zwischenschichten jeweils zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht 104 und der Oberkante des Valenzbandes der ersten Stromdiffusionsschicht 108 liegen. Dadurch wird erreicht, daß die Heterobarriere an der Grenzfläche zwischen der oberen Deck schicht 104 und der ersten Stromdiffusionsschicht 108 reduziert wird. Jedoch liegt zwischen der oberen Deckschicht 104 und der ersten Zwischenschicht 105 und zwischen der oberen Deckschicht 104 und der ersten Stromdiffusions schicht 108 jeweils eine Gitterfehlanpassung von etwa -1,8% vor.

Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden werden die Wachstumsraten der Zwischenschicht und der ersten Stromdiffusionsschicht nicht beide nicht grö ßer als 1,0 µm/h eingestellt. Folglich sind die Kristallinitäten der Zwischen schicht, der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Stromdiffusionsschicht und der Stromsperrschicht sowie die Oberflächenform oder -struktur vermin dert oder verschlechtert. Des weiteren bewirkt die Gitterfehlanpassung eine Vielzahl von Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der ersten Stromdiffusionsschicht, wobei als Folge davon das Bandprofil deformiert oder verzerrt wird.

Gemäß dem zehnten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel jedoch werden die Wachstumsrate der ersten Zwischenschicht 105 auf 0,5 µm/h und die Wachstumsrate der ersten Stromdiffusionsschicht 108 auf 0,8 µm/h gesetzt, wobei der Wert 1,0 µm/h jeweils nicht überschritten wird. Folglich weisen die Zwischenschichten 105 bis 107, die erste Stromdiffusionsschicht 108, die Stromsperrschicht 109 und die zweite Stromdiffusionsschicht 1010 bessere Kristallinitäten auf als bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden. Des wei teren sind die Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 104 und der Zwischenschicht 105 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 105 und der ersten Stromdiffusionsschicht 108 merklich vermindert. In dieser Anordnung diffundiert somit der durch die p-Typ-Elektrode 1011 injizierte Strom besser in der zweiten Stromdiffusions schicht 1010, und die Stromsperrschicht 109 besitzt eine verbesserte Strom sperrwirkung, insbesondere für die Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit der zweiten Stromdiffusionsschicht 1010. Darüber hinaus ist die Adhäsion der auf der zweiten Stromdiffusionsschicht 1010 ausgebildeten p-Typ-Elektrode 1011 auch verbessert. Durch die merkliche Verminderung der Grenzflächenzu standsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 104 und der Zwischenschicht 105 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischen schicht 105 und der ersten Stromdiffusionsschicht 108 kann die Verzerrung oder Deformation des Bandprofils unterdrückt werden. Mit den oben genann ten Merkmalen wird erreicht, daß im Vergleich mit herkömmlichen lichtemit tierenden Dioden mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte sowie mit geringer Betriebsspannung mit dem zehnten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel erhalten wird.

Elftes Ausführungsbeispiel

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierende Halbleiter einrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode, gemäß einem elften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die Fig. 17 bis 19 beschrieben.

Wie in der Fig. 17 gezeigt ist, werden auf ein GaAs-Substrat 111 vom n-Typ aufeinanderfolgend die folgenden Schichten ausgebildet: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 112 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispiels weise den weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 10¹⁷cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht 113 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm), eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 114 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispiels weise den weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine erste (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Zwischenschicht 115 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,5, y = 0,38, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,5 µm), eine zweite (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Zwischenschicht 116 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,3, y = 0,25, Zn-Trägerdichte 3 ×10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,5 µm), eine dritte (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Zwischenschicht 117 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaf ten: x = 0,2, y = 0,13, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,5 µm), eine erste (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusionsschicht 118 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdich te 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 1,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromsperrschicht 119 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigen schaften: x = 0,0, y = 1,0, Si-Trägerdichte 1 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,3 µm). In die sem Zustand werden die Wachstumsraten der ersten Zwischenschicht 115, der zweiten Zwischenschicht 116 und der dritten Zwischenschicht 117 jeweils auf 0,5 µm/h und die Wachstumsrate der ersten Stromdiffusionsschicht 118 auf 0,8 µm/ eingestellt.

Wie in Fig. 18 gezeigt ist, wird nachfolgend die Stromsperrschicht 119 mittels normaler Photolithographie beispielsweise in eine runde Gestalt gebracht.

Wie in Fig. 19 gezeigt ist, wird dann eine zweite (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffu sionsschicht 1110 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸cm^-3, Dicke 7,0 µm) auf das in der oben beschriebenen Weise hergestellte Grundsubstrat aufgewachsen.

Nachfolgend werden dann eine p-Typ-Elektrode 1111 (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 1112 (zum Beispiel aus Au-Ge) durch Aufdampfen ausgebildet. Dann wird die p-Typ-Elektrode 1111 beispielsweise in eine runde Gestalt gebracht, wodurch die lichtemittierende Diode vervollständigt wird.

Gemäß diesem elften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel werden die Materialien der Zwischenschichten 115 bis 117 so ausgewählt, daß die Bedin gung erfüllt wird, daß die Gitterkonstanten der Zwischenschichten 115 bis 117 jeweils zwischen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht 114 und der Gitterkonstanten der ersten Stromdiffusionsschicht 118 liegen, daß die Bedin gung erfüllt ist, daß die Unterkanten der Leitungsbänder der Zwischenschich ten 115 bis 117 jeweils zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der obe ren Deckschicht 114 und der Unterkante des Leitungsbandes der ersten Stromdiffusionsschicht 118 liegen, und daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Oberkanten der Valenzbänder der Zwischenschichten 115 bis 117 jeweils zwi schen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht 114 und der Oberkante des Valenzbandes der ersten Stromdiffusionsschicht 118 liegen. Damit wird erreicht, daß die Heterobarriere an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Stromdiffusionsschicht vermindert wird. Des wei teren sind die Zwischenschichten 115 bis 117 jeweils so zusammengesetzt, daß die Unterkanten ihrer Leitungsbänder, die Oberkanten ihrer Valenzbänder und die Gitterkonstanten jeweils zwischen den Werten der beiden Schichten liegen, welche oberhalb und unterhalb im Kontakt mit den Zwischenschichten sind. Jedoch liegt bei jeder der vier Grenzflächen zwischen den Schichten der oberen Deckschicht 114 bis zur ersten Stromdiffusionsschicht 118 jeweils eine Gitter fehlanpassung von -0,9% vor.

Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden werden die Wachstumsraten der Zwischenschicht in der ersten Stromdiffusionsschicht nicht beide nicht kleiner als 1,0 µm/h eingestellt. Folglich sind die Kristallinitäten der Zwischenschicht, der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Stromdiffusionsschicht und der Stromsperrschicht sowie die Oberflächenform oder -struktur vermindert oder verschlechtert. Des weiteren bewirkt die Gitterfehlanpassung eine große Zahl von Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht, der Grenzfläche zwischen der Zwischen schicht und der ersten Stromdiffusionsschicht und den Grenzflächen zwischen den Zwischenschichten, wodurch als Folge davon an jeder Grenzfläche das Bandprofil deformiert oder verzerrt wird.

Mit dem elften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel jedoch werden die Wachstumsraten der ersten Zwischenschicht 115, der zweiten Zwischenschicht 116 und der dritten Zwischenschicht 117 jeweils auf 0,5 µm/h und die Wachs tumsrate der ersten Stromdiffusionsschicht 118 auf 0,8 µm/h gesetzt, und lie gen somit sämtlich unterhalb des Wertes von 1,0 µm/h. Folglich weisen im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden die Zwischenschichten 115 bis 117, die erste Stromdiffusionsschicht 118, die Stromsperrschicht 119 sowie die zweite Stromdiffusionsschicht 1110 bessere Kristallinitäten auf, und die Oberflächenform oder -struktur ist nahezu flach. Die Grenzflächen zustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 114 und der Zwischenschicht 115 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischen schicht 115 und der ersten Stromdiffusionsschicht 118 sind merklich redu ziert. Mit dieser Anordnung diffundieren die von der p-Typ-Elektrode 1111 inji zierten elektrischen Ströme besser in der zweiten Stromdiffusionsschicht 1110, und die Stromsperrschicht 119 hat eine verbesserte Stromsperrwirkung, insbe sondere im Hinblick auf die Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit der zweiten Stromdiffusionsschicht 1110.

Des weiteren ist die Adhäsion der auf der zweiten Stromdiffusionsschicht 1112 ausgebildeten p-Typ-Elektrode 1111 verbessert. Durch die merkliche Vermin derung der Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der obe ren Deckschicht 114 und der Zwischenschicht 115 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 115 und der ersten Stromdiffusionsschicht 118 kann die Verzerrung oder Deformation des Bandprofiles unterdrückt werden. Aufgrund der vorgenannten Merkmale wird erreicht, daß im Vergleich zu her kömmlichen lichtemittierenden Dioden mit hoher Produktivität eine lichtemit tierende Diode mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte sowie mit geringer Betriebsspannung mit dem elften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel erhalten wird.

Zwölftes Ausführungsbeispiel

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode, gemäß eines elften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels ist unter Bezugnahme auf die Fig. 20 bis 23 beschrieben.

Wie in Fig. 20 gezeigt wird, werden auf ein GaAs-Substrat 121 vom n-Typ auf einanderfolgend die folgenden Schichten aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 122 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispielswei se den weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 1017 cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht 123 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit bei spielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,3. Dicke 0,5 µm), eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 124 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispiels weise den weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine erste (Al_xGa_1-x)_YIn_1-yP-Zwischenschicht 125 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,2, y = 0,75, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3 Dicke 0,5 µm), eine erste (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffusionsschicht 126 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Träger dichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 1,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromsperr schicht 127 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Si-Trägerdichte 1 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,3 µm). In diesem Zustand wird die Wachstumsrate der Zwischenschicht 125 und der ersten Stromdiffusionsschicht 126 wie nachfolgend beschrieben eingestellt.

Wie in Fig. 21 gezeigt ist, wird die obere Deckschicht mit einer Rate von 2 µm/h aufgewachsen. Danach wird die erste Zwischenschicht 125 beispielsweise mit einer Rate von 0,5 µm/h aufgewachsen, ein Wert, der unterhalb von 1,0 µm/h liegt. Folglich beginnt die erste Stromdiffusionsschicht 126 mit einer Rate von beispielsweise 0,8 µm/h zu wachsen, ein Wert, der nicht größer als 1,0 µm/h ist. Nach dem Fortsetzen des Aufwachsens für einen bestimmten Zeitraum (zum Beispiel für 2 Minuten) wird die Wachstumsrate zum Beispiel auf 10 µm/h pro Minute erhöht, und das Aufwachsen wird bei einer Rate von 10 µm/h solange fortgesetzt, bis das Aufwachsen der ersten Stromdiffusions schicht 126 abgeschlossen ist.

Wie in Fig. 22 gezeigt ist, wird nachfolgend die Stromsperrschicht 127 durch normale Photolithographie beispielsweise in eine runde Gestalt gebracht.

Wie in Fig. 23 gezeigt ist, wird dann eine zweite (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffu sionsschicht 128 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 7,0 µm) auf das in der oben beschriebenen Weise erzeugte Grundsubstrat auf gewachsen.

Nachfolgend werden dann eine p-Typ-Elektrode 129 (zum Beispiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 1210 (zum Beispiel aus Au-Ge) durch Aufdampfen ausgebildet. Dann wird die p-Typ-Elektrode 129 zum Beispiel in eine runde Gestalt gebracht, wodurch die lichtemittierende Diode vervollständigt wird.

Gemäß diesem zwölften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird das Material der Zwischenschicht 125 so gewählt, daß die Bedingung erfüllt wird, daß die Gitterkonstante der Zwischenschicht 125 zwischen der Gitterkonstan ten der oberen Deckschicht 124 und der Gitterkonstanten der ersten Strom diffusionsschicht 126 liegt, und daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Unter kante des Leitungsbandes der Zwischenschicht 125 zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht 124 und der Unterkante des Leitungsbandes der ersten Stromdiffusionsschicht 126 liegt, und daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Oberkante des Valenzbandes der Zwischen schicht 125 zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht 124 und der Oberkante des Valenzbandes der ersten Stromdiffusionsschicht 126 liegt. Somit wird erreicht, daß die Heterobarriere an der Grenzschicht zwi schen der oberen Deckschicht und der Stromdiffusionsschicht vermindert wird. Jedoch liegt zwischen der oberen Deckschicht 124 und der Zwischen schicht 125 und zwischen der Zwischenschicht 125 und der ersten Stromdiffu sionsschicht 126 jeweils eine Gitterfehlanpassung von etwa -1,8% vor.

Bei konventionellen lichtemittierenden Dioden werden die Wachstumsraten der Zwischenschicht und der ersten Stromdiffusionsschicht nicht beide nicht grö ßer als 1,0 µm/h eingestellt. Folglich sind die Kristallinitäten der Zwischen schicht, der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Stromdiffusionsschicht und der Stromsperrschicht sowie die Oberflächenform oder -struktur vermin dert oder verschlechtert. Ferner bewirkt die Gitterfehlanpassung eine große Zahl von Grenzflächenzustandsdichten einer Grenzfläche zwischen der Deck schicht und der Zwischenschicht und einer Grenzfläche zwischen der Zwi schenschicht und der ersten Stromdiffusionsschicht. Demzufolge wird das Bandprofil an jeder der Grenzflächen deformiert oder verzerrt.

Beim zwölften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel jedoch werden die Wachstumsrate der Zwischenschicht 125 auf 0,5 µm/h und die Wachstumsrate der ersten Stromdiffusionsschicht 126 in der Anfangsphase des Aufwachsens auf 0,8 µm/h eingestellt, beide Werte übersteigen somit den Wert von 1,0 µm/h nicht. Folglich weisen im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden die Zwischenschicht 125, die erste Stromdiffusionsschicht 126, die Stromsperrschicht 127 und die zweite Stromdiffusionsschicht 128 bessere Kristallinitäten auf, und die Oberflächenform oder -struktur ist nahezu flach. Des weiteren sind die Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwi schen der oberen Deckschicht 124 und der Zwischenschicht 125 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 125 und der ersten Stromdiffu sionsschicht 126 merklich reduziert. Mit dieser Anordnung diffundiert der von der p-Typ-Elektrode 129 injizierte Strom besser in der zweiten Stromdiffu sionsschicht 128, und die Stromsperrschicht 127 besitzt eine verbesserte Stromsperrwirkung, insbesondere im Hinblick auf die Verbesserung der Licht durchlässigkeit der zweiten Stromdiffusionsschicht 128. Des weiteren ist die Adhäsion der auf der zweiten Stromdiffusionsschicht 128 ausgebildeten p-Typ- Elektrode 129 verbessert. Durch die merkliche Reduktion der Grenzflächen zustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 124 und der Zwischenschicht 125 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischen schicht 125 und der ersten Stromdiffusionsschicht 126 kann die Deformation oder Verzerrung des Bandprofils unterdrückt werden. Des weiteren wird durch das zwölfte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel die Wachstumsrate der Stromdiffusionsschicht schrittweise auf eine hohe Rate von 10 µm/h angeho ben und dadurch die Zeit des Wachstums reduziert, was es ermöglicht, Zeit, Material, Kosten und Personalkosten, welche für die Herstellung der lichtemit tierenden Diode notwendig sind, zu reduzieren. Aufgrund der vorgenannten Merkmale wird erreicht, daß im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Lumi nanz oder Leuchtdichte sowie mit geringer Betriebsspannung mit dem zwölften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel erhalten wird.

Dreizehntes Ausführungsbeisuiel

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiter einrichtung, zum Beispiel einer lichtemittierenden Diode, gemäß eines drei zehnten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf die Fig. 24 bis 27 beschrieben.

Wie in Fig. 24 gezeigt ist, werden auf ein GaAs-Substrat 131 vom n-Typ aufein anderfolgend folgende Schichten aufgewachsen: eine untere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 132 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispiels weise den weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Si-Trägerdichte 5 × 1017 cm^-3, Dicke 1,0 µm), eine aktive (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Schicht 133 mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit bei spielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,3, Dicke 0,5 µm), eine obere (Al_xGa_1-x)_0,51In_0,49P-Deckschicht 134 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1 (mit beispiels weise den weiteren Eigenschaften: x = 1,0, Zn-Trägerdichte 5 × 10¹⁷ cm^-3, Dic ke 1,0 µm), eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Zwischenschicht 135 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,2, y = 0,25, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,5 µm), eine erste (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP- Stromdiffusionsschicht 136 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispiels weise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 1,5 µm) und eine (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromsperrschicht 137 vom n-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Si-Trägerdichte 1 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 0,3 µm). In diesem Zustand wird die Temperatur beim Aufwachsen jeder Schicht wie folgt ein gestellt.

Wie in Fig. 25 gezeigt ist, wird die obere Deckschicht 134 teilweise bei einer Temperatur von zum Beispiel 740°C aufgewachsen, wobei die Wachstums temperatur des verbleibenden Teils der oberen Deckschicht 134 auf eine Tem peratur (zum Beispiel 760°C) oberhalb der Wachstumstemperatur des eben genannten Teils angehoben wird. Der verbleibende Teil der oberen Deckschicht 134, die Zwischenschicht 135, die erste Stromdiffusionsschicht 136 und die Stromsperrschicht 137 werden dann bei der höheren Temperatur, zum Beispiel bei 760°C, aufgewachsen. In diesem Zustand werden die Wachstumsrate der Zwischenschicht 135 auf 0,5 µm/h und die Wachstumsrate der ersten Strom diffusionsschicht auf 0,8 µm/h eingestellt.

Wie in Fig. 26 gezeigt ist, wird nachfolgend die Stromsperrschicht durch nor male Photolithographie zum Beispiel in eine runde Gestalt geätzt.

Wie in Fig. 27 gezeigt ist, wird dann eine zweite (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP-Stromdiffu sionsschicht 138 vom p-Typ mit 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 (mit beispielsweise den weiteren Eigenschaften: x = 0,0, y = 1,0, Zn-Trägerdichte 3 × 10¹⁸ cm^-3, Dicke 7,0 µm) auf dem in der oben beschriebenen Weise hergestellten Grundsubstrat aufgewachsen. Dann werden nachfolgend eine p-Typ-Elektrode 139 (zum Bei spiel aus Au-Zn) und eine n-Typ-Elektrode 1310 (zum Beispiel aus Au-Ge) durch Aufdampfen ausgebildet. Dann wird die p-Typ-Elektrode 139 beispiels weise in eine runde Gestalt gebracht, wodurch die lichtemittierende Diode ver vollständigt wird.

Gemäß dem dreizehnten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird das Material der Zwischenschicht 135 so ausgewählt, daß die Bedingung erfüllt wird, daß die Gitterkonstante der Zwischenschicht 135 zwischen der Gitter konstanten der oberen Deckschicht 134 und der Gitterkonstanten der ersten Stromdiffusionsschicht 136 liegt, daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Unter kante des Leitungsbandes der Zwischenschicht 135 zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen. Deckschicht 134 und der Unterkante des Leitungsbandes der ersten Stromdiffusionsschicht 136 liegt, und daß die Bedingung erfüllt ist, daß die Oberkante des Valenzbandes der Zwischen schicht 135 zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht 134 und der Oberkante des Valenzbandes der ersten Stromdiffusionsschicht 136 liegt. Dadurch wird erreicht, daß die Heterobarriere an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht und der Stromdiffusionsschicht reduziert wird. Jedoch liegt zwischen der oberen Deckschicht 134 und der Zwischen schicht 135 sowie zwischen der Zwischenschicht 135 und der ersten Strom diffusionsschicht 136 jeweils eine Gitterfehlanpassung von etwa -1,8% vor.

Bei herkömmlichen lichtemittierenden Dioden wird die Wachstumstemperatur der von der unteren Deckschicht zur Stromdiffusionsschicht hin sich erstrec kenden Schichten auf die optimale Temperatur für das Wachstum des licht emittierenden Bereichs eingestellt. Folglich sind die Kristallinitäten der Zwi schenschicht, der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Stromdiffusions schicht und der Stromsperrschicht sowie die Oberflächenform oder -struktur vermindert oder verschlechtert. Des weiteren bewirkt die Gitterfehlanpassung eine große Anzahl von Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwi schen der oberen Deckschicht und der Zwischenschicht und an der Grenz fläche zwischen der Zwischenschicht und der ersten Stromdiffusionsschicht. Folglich wird das Bandprofil an jeder Grenzfläche deformiert oder verzerrt.

Jedoch wird an der Grenzfläche, wo die Gitterfehlanpassung auftritt, die Kristallinität besser, falls die Migration oder die Beweglichkeit (die thermische Bewegung ionisierter Atome oder Moleküle auf der Kristalloberfläche während des Wachstumsprozesses) durch das Aufwachsen bei hohen Temperaturen unterstützt wird, was bedeutet, daß das Aufwachsen vorzugsweise bei Tempe raturen durchgeführt werden sollte, welche höher sind als die für das Wachs tum des lichtemittierenden Bereichs optimale Temperatur. Folglich werden beim dreizehnten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel die Grenzfläche zwi schen der oberen Deckschicht 134 und der Zwischenschicht 135 und die Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 135 und der ersten Stromdiffu sionsschicht 136 bei Temperaturen aufgewachsen, die höher sind als die für das Wachstum des lichtemittierenden Bereichs optimale Temperatur. Folglich weisen im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden die Zwi schenschicht 135, die erste Stromdiffusionsschicht 136, die Stromsperrschicht 137 und die zweite Stromdiffusionsschicht 138 eine bessere Kristallinität auf, und die Oberflächenform oder -struktur ist nahezu flach. Die Grenzflächen zustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 134 und der Zwischenschicht 135 und an der Grenzfläche zwischen der Zwischen schicht 135 und der ersten Stromdiffusionsschicht 136 sind merklich redu ziert. Mit dieser Anordnung diffundiert der von der p-Typ-Elektrode 139 inji zierte Strom besser in der zweiten Stromdiffusionsschicht 138, und die Strom sperrschicht 137 weist eine verbesserte Stromsperrwirkung auf, insbesondere hinsichtlich der Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit der zweiten Stromdiffu sionsschicht 138. Die Adhäsion der auf der zweiten Stromdiffusionsschicht 138 ausgebildeten p-Typ-Elektrode 139 ist ebenso verbessert. Durch die merk liche Reduktion der Grenzflächenzustandsdichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Deckschicht 134 und der Zwischenschicht 135 und an der Grenz fläche zwischen der Zwischenschicht 135 und der ersten Stromdiffusions schicht 136 kann die Deformation oder Verzerrung des Bandprofils unter drückt werden. Durch die oben beschriebenen Merkmale wird erreicht, daß im Vergleich zu herkömmlichen lichtemittierenden Dioden mit hoher Produktivität eine lichtemittierende Diode mit hoher Luminanz oder Leuchtdichte sowie niedriger Betriebsspannung mit dem dreizehnten erfindungsgemäßen Ausfüh rungsbeispiel erhalten wird.

Es sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht durch die zuvor beschrie benen Ausführungsbeispiele beschränkt sein soll. Obwohl in der oben genann ten Beschreibung im lichtemittierenden Bereich ein AlGaInP-basierter Halb leiter in den Ausführungsbeispielen eins bis dreizehn verwendet wird, kann die vorliegende Erfindung auch auf lichtemittierende Halbleitereinrichtungen an gewandt werden, welche ein anderes Material verwenden, solange nur die Auf gaben, Funktionen und Eigenschaften der jeweiligen Schichten in äquivalenter Art und Weise erhalten bleiben. In ähnlicher Weise können die Materialien und Zusammensetzungen der anderen Schichten die innerhalb bestimmter Schran ken verändert werden, solange nur die vorgenannten Eigenschaften und Funk tionen der Schichten jeweils vorhanden bleiben.

Obwohl die Stromdiffusionsschicht und die Stromsperrschicht als auf die obe re Deckschicht aufzuwachsende Schicht oder auf die Zwischenschicht aufzu wachsende Schicht verwendet wurden, können auch andere Schichten dazu verwendet werden, zum Beispiel Protektionsschichten oder auch Ätzstop schichten.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, und eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs aufgewachsene Schicht aufweist, wobei die Wachstumsrate zumindest beim Startzeitpunkt des Aufwach sens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn beim die Schicht auf der oberen Deckschicht aus einer Kristallgrenzfläche auf gewachsen wird, wobei sich die Kristallzusammensetzung auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs zu einem Gitterfehlanpas sungszustand hin ändert, in welchem der Absolutwert des Gitteranpas sungsfaktors Δa/a zwischen vorderen und hinteren Kristallen der Kristall grenzfläche nicht kleiner ist als 0,25%.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs aufgewachsene Schicht zumindest eine Stromdiffusionsschicht und/oder eine Stromsperrschicht aufweist.

3. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ausgebildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist,
wobei die Zwischenschicht aus einem Material gefertigt wird, welches so ausgewählt wird, um die Bedingung zu erfüllen, daß die Unterkante des Leitungsbandes der Zwischenschicht zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht und der Unterkante des Leitungs bandes der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, oder um die Bedingung zu erfüllen, daß die Oberkante des Valenzbandes der Zwischenschicht zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht und der Oberkante des Valenzbandes der auf der Zwischen schicht aufgewachsenen Schicht liegt, und zwar in einer energetischen Position vor Ausbildung einer Kontaktstelle, und
wobei die Wachstumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwach sens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Zwischenschicht auf der oberen Deckschicht in einem Gitterfehlanpas sungszustand aufgewachsen wird, in welchen der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die obere Deckschicht nicht kleiner ist als 0,25%.

4. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ausgebildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist,
wobei die Zwischenschicht aus einem Material gefertigt wird, welches so ausgewählt wird, um die Bedingung zu erfüllen, daß die Unterkante des Leitungsbandes der Zwischenschicht zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht und der Unterkante eines Leitungsbandes der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, oder um die Bedingung zu erfüllen, daß die Oberkante des Valenz bandes der Zwischenschicht zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht und der Oberkante des Valenzbandes der auf der Zwi schenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, und zwar in einer energe tischen Position vor Ausbildung einer Kontaktstelle, und
wobei die Wachstumsrate zumindest beim Startzeitpunkt des Aufwach sens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Schicht auf der Zwischenschicht in einem Gitterfehlanpassungszustand aufgewachsen wird, in welchem der Absolutwert des Gitteranpassungs faktors Δa/a in bezug auf die nicht kleiner ist als 0,25%.

5. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ausgebildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist,
wobei die Zwischenschicht aus einem Material gefertigt wird, welches so ausgewählt wird, um die Bedingung zu erfüllen, daß die Unterkante des Leitungsbandes der Zwischenschicht zwischen der Unterkante des Leitungsbandes der oberen Deckschicht und der Unterkante eines Lei tungsbandes der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, oder um die Bedingung zu erfüllen, daß die Oberkante des Valenzbandes der Zwischenschicht zwischen der Oberkante des Valenzbandes der oberen Deckschicht und der Oberkante des Valenzbandes der auf der Zwischen schicht aufgewachsenen Schicht liegt, und zwar in einer energetischen Position vor Ausbildung einer Kontaktstelle, und
wobei die Wachstumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwach sens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Zwischenschicht auf der oberen Deckschicht in einem Gitterfehlanpas sungszustand aufgewachsen wird, in welchen der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die obere Deckschicht nicht kleiner ist als 0,25%, und wenn die Schicht auf der Zwischenschicht in ei nem Gitterfehlanpassungszustand aufgewachsen wird, in welchem der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die Zwischen schicht nicht kleiner ist als 0,25%.

6. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ausgebildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist,
wobei die Zwischenschicht eine Gitterkonstante aufweist, welche zwi schen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht und der Gitterkon stanten der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, und
wobei die Wachstumsrate zumindest beim Startzeitpunkt des Aufwach sens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Zwischenschicht auf der oberen Deckschicht in einem Gitterfehlanpas sungszustand aufgewachsen wird, in welchem der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die obere Deckschicht nicht kleiner ist als 0,25%.

7. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ausgebildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist,
wobei die Zwischenschicht eine Gitterkonstante aufweist, welche zwi schen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht und der Gitter konstanten der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, und
wobei die Wachstumsrate zumindest beim Startzeitpunkt des Aufwach sens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Schicht auf der Zwischenschicht in einem Gitterfehlanpassungszustand aufgewachsen wird, in welchem der Absolutwert des Gitteranpassungsfak tors Δa/a in bezug auf die Zwischenschicht nicht kleiner ist als 0,25%.

8. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung mit einem lichtemittierenden Bereich, welcher zumindest eine untere Deckschicht, eine aktive Schicht und eine obere Deckschicht, welche auf einem Verbindungshalbleitersubstrat ausgebildet sind, eine auf der oberen Deckschicht des lichtemittierenden Bereichs ausgebildete Zwischenschicht sowie eine auf der Zwischenschicht aufgewachsene Schicht aufweist,
wobei die Zwischenschicht eine Gitterkonstante aufweist, welche zwi schen der Gitterkonstanten der oberen Deckschicht und der Gitter konstanten der auf der Zwischenschicht aufgewachsenen Schicht liegt, und
wobei die Wachstumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwach sens so eingestellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn die Zwischenschicht auf der oberen Deckschicht in einem Gitterfehlanpas sungszustand aufgewachsen wird, in welchen der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die obere Deckschicht nicht kleiner ist als 0,25%, und wenn die Schicht auf der Zwischenschicht in ei nem Gitterfehlanpassungszustand aufgewachsen wird, in welchem der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die Zwischen schicht nicht kleiner ist als 0,25%.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei welchem die auf die Zwi schenschicht aufgewachsene Schicht zumindest eine Stromdiffusions schicht und/oder eine Stromsperrschicht aufweist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei welchem die Zwischen schicht zwei oder mehr Schichten aufweist.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Wachstumsrate zumindest zum Startzeitpunkt des Aufwachsens so einge stellt wird, daß sie nicht größer ist als 1,0 µm/h, wenn eine (n+1)-te Zwi schenschicht in einem Gitterfehlanpassungszustand aufgewachsen wird, in welchem der Absolutwert des Gitteranpassungsfaktors Δa/a in bezug auf die n-te aufgewachsene Zwischenschicht der Zwischenschichten nicht klei ner ist als 0,25%.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem zumin dest eine der Schichten, bei welchen die Wachstumsrate zum Startzeit punkt des Aufwachsens nicht größer als 1,0 µm/h ist, so ausgebildet wird, daß außer beim Beginn des Aufwachsens die Wachstumsrate größer ist als 1,0 µm/h.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die untere Deckschicht, die aktive Schicht, die obere Deckschicht, die Zwi schenschicht, die Stromdiffusionsschicht und die Stromsperrschicht aus (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP mit 0 ≦ x ≦ 1 und 0 ≦ y ≦ 1 gefertigt werden.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei welchem die untere Deckschicht, die aktive Schicht und die obere Deckschicht aus (Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP mit 0 ≦ x ≦ 1 und 0 ≦ y ≦ 1 gefertigt wer den und
bei welchem die Stromdiffusionsschicht und die Stromsperrschicht aus GaP gefertigt werden.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Wachstumstemperatur zum Zeitpunkt des Beendens des Aufwachsens der oberen Deckschicht und die Wachstumstemperaturen der Zwischenschicht und der Stromdiffusionsschicht höher eingestellt sind als die Wachstums temperatur des lichtemittierenden Bereichs mit Ausnahme der Wachstum stemperatur zum Zeitpunkt des Beendens des Aufwachsens der oberen Deckschicht.

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die untere Deckschicht, die aktive Schicht, die obere Deckschicht, die Zwi schenschicht, die Stromdiffusionsschicht und die Stromsperrschicht durch ein chemisches metallorganisches Aufdampfverfahren aufgewachsen werden.