JP2002344018A

JP2002344018A - 発光ダイオード及びその製作方法

Info

Publication number: JP2002344018A
Application number: JP2001151105A
Authority: JP
Inventors: Taiichiro Konno; 泰一郎今野; Tsunehiro Unno; 恒弘海野; Kenji Shibata; 憲治柴田
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2002-11-29

Abstract

(57)【要約】【課題】電流分散膜として金属酸化物系透明導電膜を用
いる構造の発光ダイオードにおいて、電極形成プロセス
での金属酸化物系透明導電膜の高抵抗化を抑止して、高
輝度で低価格な発光ダイオードを得ること。【解決手段】電極８、９の形成に関し、その電極形成プ
ロセスにおける合金化のためのアロイ熱処理を真空中で
行うことにより、又は電極形成後の熱処理を真空中で行
うことにより、或いは電極用金属を蒸着した後の合金化
のためのアロイ熱処理を酸素濃度が１％以下のガス中で
行なうことにより、金属酸化物系透明導電膜６の高抵抗
化を抑止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高輝度の発光ダイ
オード構造及びその製作方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、発光ダイオード（Light Emitting
Diode：ＬＥＤ）は、ＧａＰの緑色、ＡｌＧａＡｓの赤
色がほとんどであった。しかし、最近ＧａＮ系やＡｌＧ
ａＩｎＰ系の結晶層をＭＯＶＰＥ法（有機金属気相成長
法）で成長できるようになったことから、橙色、黄色、
緑色、青色の高輝度ＬＥＤが製作できるようになってき
た。

【０００３】ＭＯＶＰＥ法で形成した半導体発光ダイオ
ード用エピタキシャルウェハにより、これまでにできな
かった短波長の発光や、高輝度が得られるＬＥＤの製作
が可能となった。しかし、高輝度を得るためには、電流
分散を良くするために電流分散層の膜厚を厚くする必要
があった。これにより、ＬＥＤ用エピタキシャルウェハ
のコストが高くなり、汎用で使われることが妨げられて
いた。

【０００４】図２にＡｌＧａＩｎＰ系エピタキシャルウ
ェハを用いて作製した発光ピーク波長５９０nmの黄色発
光ダイオードチップを示す。全てのエピタキシャル層は
ＭＯＶＰＥ法によって成長している。ｎ型ＧａＡｓ基板
２１の上には、ｎ型（ＳｉまたはＳｅドープ）ＧａＡｓ
バッファ層２２、ｎ型（ＳｉまたはＳｅドープ）ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層２３、アンドープＡｌＧａＩｎＰ活
性層２４、ｐ型（亜鉛ドープ）ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層２５を順番に形成している。２３〜２５がＡｌＧａＩ
ｎＰ４元ダブルヘテロ構造部分をなす。このＡｌＧａＩ
ｎＰ４元ダブルヘテロ構造をなすｐ型ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層２５の上に、ｐ型（亜鉛ドープ）ＡｌＧａＡｓ
の電流分散層２６を形成している。２８はｐ側電極、２
９はｎ側電極である。

【０００５】このような構造の発光ダイオードは、光の
取り出し面中にある上部電極の直下での発光は、上部電
極２８に反射されてしまう為、外部に取り出すことがで
きない。従って、発光ダイオードの輝度を向上させる為
には、この上部電極直下での発光を低減させ、上部電極
直下以外の場所での発光を増加させる必要がある。電流
分散層２６がその役割をしている。

【０００６】上部電極２８から供給された電流は、電流
分散層２６中でチップ横方向に広がり、その結果、上部
電極直下以外の領域で発光する割合を高くしている。電
流分散層２６は、電気抵抗が低いほど効率良く横方向に
電流を広げることができる為、電気抵抗を低くすること
が望まれる。具体的には、キャリア濃度を高くすること
と、膜厚を厚くすることで、低抵抗化を実現している。
また、電流分散層２６は、活性層２４からの発光を透過
する材料でなければならない。現状、電流分散層は、こ
れらの条件を満足しているＡｌＧａＡｓ層（Ａｌ組成
０．８以上）又は、ＧａＰ層が使われている。これらの
材料の電流分散層を用いて電流を横方向に十分に広げる
為には、電流分散層２６は８μｍ以上もの膜厚が必要に
なる。

【０００７】発光ダイオードの製造コストを下げるため
には、この電流分散層２６の膜厚を薄くすることができ
れば良い。このためには抵抗の低いエピタキシャル層を
得られれば可能であり、高キャリア濃度層が求められて
いた。しかし、ＡｌＧａＩｎＰやＧａＮの材料では、ｐ
型で高キャリア濃度のエピタキシャル層を成長させるこ
とが難しい。また他の半導体でそのような特性を有する
ものがあれば、それで代用することができる。しかし、
その様な特性を満足する半導体は見当たらない。

【０００８】その他の方法として、現在ＧａＮ系用とし
て金属薄膜が透光性導電膜として用いられている。しか
し、金属薄膜は光を通すためには非常に薄くする必要が
あり、また十分な電流分散を得ようとすれば、透過率が
悪くなってしまう。

【０００９】ここで、十分な透光性を有し、且つ電流分
散を得られる電気特性を有する膜として金属酸化膜であ
るＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜（酸化インジウムに錫
が添加されている材料）がある。このＩＴＯ膜を電流分
散膜として用いることができれば、これまで電流分散膜
用として半導体層を厚くしていたが、そのエピタキシャ
ル層が要らなくなるため、安価に高輝度のＬＥＤを生産
できるようになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の問題点として、ＬＥＤ用エピタキシャルウェハの上
にＩＴＯ膜を形成した場合に、ＩＴＯ膜中の酸素欠損の
効果で得られた低抵抗のＩＴＯ膜が、電極にオーミック
性を付与するための熱処理であるアロイング等の１００
℃以上での電極形成プロセスにより、高抵抗になってし
まう問題がある。このため十分な電流分散効果が得られ
ず、電流分散層にＩＴＯ膜を用いることが実用化されな
かった。

【００１１】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、電流分散膜として金属酸化物系透明導電膜を用いる
構造の発光ダイオードにおいて、電極形成中のプロセス
工程での金属酸化物系透明導電膜の高抵抗化を抑止し
て、高輝度で低価格な発光ダイオード及びその製作方法
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成したものである。

【００１３】（１）請求項１の発明に係る発光ダイオー
ドは、第一導電型の基板の上に、活性層を第一導電型と
第二導電型のクラッド層で挟んだ発光部を形成し、この
発光部の上に直接または第二導電型の電流分散層を介し
て金属酸化膜からなる透明導電膜を形成し、その表面側
と裏面側に電極を形成した構造の発光ダイオードを前提
とし、かかる構造の発光ダイオードにおいて、電極を形
成するための蒸着中に基板温度を高くし、真空中で合金
化のためのアロイ熱処理を行った構成のものである。

【００１４】請求項２の発明は、上記請求項１で前提と
する発光ダイオードにおいて、電極形成後のアロイ熱処
理を真空中で行った構成のものである。

【００１５】請求項３の発明は、上記請求項１で前提と
する発光ダイオードにおいて、電極用金属を蒸着後、合
金化のためのアロイ熱処理を酸素濃度が１％以下のガス
中で行なった構成のものである。

【００１６】（２）請求項４の発明に係る発光ダイオー
ドの製作方法は、第一導電型の基板の上に、活性層を第
一導電型と第二導電型のクラッド層で挟んだ発光部を形
成したエピタキシャルウェハ、または前記発光部の上に
第二導電型の電流分散層を形成したエピタキシャルウェ
ハの上に金属酸化膜からなる透明導電膜を形成し、その
表面側と裏面側に電極を形成する発光ダイオードの製作
方法を前提とし、この発光ダイオードの製作方法におい
て、電極を形成するための蒸着中に基板温度を高くし、
真空中で合金化のためのアロイ熱処理を行うことを特徴
とするものである。

【００１７】請求項５の発明は、上記請求項４で前提と
する発光ダイオードの製作方法において、電極を形成す
るための金属薄膜蒸着後、真空容器外に取り出さず真空
中でそのまま合金化のためのアロイ熱処理を行うことを
特徴とするものである。

【００１８】請求項６の発明は、上記請求項４で前提と
する発光ダイオードの製作方法において、電極形成後の
アロイ熱処理を、真空中で行うことを特徴とするもので
ある。

【００１９】請求項７の発明は、請求項４又は５記載の
発光ダイオードの製作方法において、真空度が１×１０
^-3Ｐａから１×１０^-7Ｐａであり、且つアロイ熱処理温
度が３００℃から８００℃以上であることを特徴とする
ものである。

【００２０】請求項８の発明は、上記請求項４で前提と
する発光ダイオードの製作方法において、電極用金属を
蒸着後、合金化のためのアロイ熱処理を酸素濃度が１％
以下のガス中で行なうことを特徴とするものである。

【００２１】＜本発明の要点＞本発明の対象とする発光
ダイオードには次の２つの形態がある。第１は、第一導
電型の基板の上に、活性層を第一導電型と第二導電型の
クラッド層で挟んだ発光部を形成し、その上に金属酸化
膜からなる透明導電膜を形成し、その表面側と裏面側に
電極を形成した構造の発光ダイオードである。第２は、
第一導電型の基板の上に、活性層を第一導電型と第二導
電型のクラッド層で挟んだ発光部を形成し、その上に第
二導電型の電流分散層を形成し、その上に金属酸化膜か
らなる透明導電膜を形成し、その表面側と裏面側に電極
を形成した構造の発光ダイオードである。

【００２２】本発明の要点は、ＬＥＤ用エピタキシャル
ウェハの電極形成プロセスを真空中で行い、金属酸化膜
の高抵抗化を抑止して、低抵抗の金属酸化物を発光ダイ
オードの電流分散層として用いられる様にしたことにあ
る。

【００２３】金属酸化物の低抵抗化は酸素の欠損により
得られるものであるから、当然、酸素中や空気中での電
極形成プロセスは適していない。そこで本発明では、電
極形成のための合金化処理を真空中で行い、電流分散膜
として使用する金属酸化膜つまり金属酸化物系透明導電
膜の高抵抗化を抑止して、高輝度で低価格な発光ダイオ
ードを得るものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図示の実施例を中心に説明する。

【００２５】図１に、本発明の一実施形態に係る電流分
散層に金属導電性薄膜を用いた発光波長６３０nm付近の
赤色発光ダイオードの断面構造を示す。この発光ダイオ
ードの構造は、従来例のものと基本的に共通するため、
説明の便宜上、まず従来例について説明し、次いでこれ
との比較において本発明の実施例を説明する。

【００２６】［従来例］従来例の発光ダイオードを作成
すべく、図１に示した実施例と同様の構造の発光波長６
３０nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェ
ハを作製した。

【００２７】ｎ型ＧａＡｓ基板から成る第一導電型基板
１上に、ＭＯＶＰＥ法で、ｎ型（Ｓｅドープ）ＧａＡｓ
バッファ層２、ｎ型（Ｓｅドープ）（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐから成る第一導電型クラッド層３、アンド
ープ（Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85）₀ _.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４、ｐ型
（亜鉛ドープ）（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐから成
る第二導電型クラッド層５を成長させた。ＭＯＶＰＥ成
長は、成長温度７００℃、成長圧力５０Ｔｏｒｒ、各層
の成長速度は０．３〜１．０nm／ｓ、ＭＯＶＰＥ成長時
のＶ族原料とIII族原料との供給量比、いわゆるＶ／III
比は１００〜６００で行った。Ｐ型クラッド層の亜鉛濃
度は５×１０¹⁷cm^-3である。

【００２８】このエピタキシャルウェハにＩＴＯ溶液を
用いた塗布法にてＩＴＯ膜から成る透明導電膜６を形成
し、そのエピタキシャルウェハを焼結し、更に１．５×
１０ ^-4Ｐａの真空中で５００℃の熱処理を行なった。

【００２９】このＩＴＯ膜付きエピタキシャルウェハに
対し、エピタキシャルウェハ底面全体に下部電極として
ｎ電極９を形成し、エピタキシャルウェハ上面には、上
部電極として直径１５０μｍの円形のｐ側電極８をマト
リックス状に形成した。ｎ側電極９は、金・ゲルマニウ
ム、ニッケル、金を、それぞれ６０nm、１０nm、５００
nmの順に蒸着し、ｐ側電極８は、金・亜鉛、ニッケル、
金を、それぞれ６０nm、１０nm、１０００nmの順に蒸着
した。その後、電極の合金化であるアロイ熱処理を、ア
ロイ熱処理炉を用いて、酸素濃度が１．３％である窒素
ガス雰囲気（４００℃）中で５分行った。

【００３０】上記ＩＴＯ膜及び電極付きエピタキシャル
ウェハを、ダイシング等で加工して、チップサイズ３０
０μｍ角の発光ダイオードチップを作製し、更にダイボ
ンディング、ワイヤボンディングを行って発光ダイオー
ドを製作した。

【００３１】この従来例の発光ダイオードの発光特性を
調べた結果、発光出力は、０．６mW、順方向動作電圧
（２０mA通電時）は、２．２Ｖであった。

【００３２】［実施例１］実施例１の発光ダイオードを
作製すべく、従来例同様、図１の構造の発光波長６３０
nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェハを
作製した。エピタキシャル成長方法、エピタキシャル層
構造等は、基本的に上記の従来例と同じとした。またＩ
ＴＯから成る透明導電膜６の形成方法、焼結方法及び熱
処理方法も、上記の従来例と同じとした。

【００３３】このＩＴＯ膜付きエピタキシャルウェハを
蒸着装置中に入れ、エピタキシャルウェハ底面全体にｎ
側電極９を形成した。ｎ側電極９は、金・ゲルマニウ
ム、ニッケル、金を、それぞれ６０nm、１０nm、５００
nmの順に蒸着し、重層構造電極とした。またエピタキシ
ャルウェハ上面には直径１５０μｍの円形のｐ側電極８
をマトリックス状に形成した。

【００３４】このエピタキシャルウェハ上面のｐ側電極
８を形成する際には、エピタキシャルウェハを蒸着装置
内で４００℃に加熱した状態で蒸着を行った。この点で
従来例と異なる。なおｐ側電極８は、金・亜鉛、ニッケ
ル、金であり、それぞれ６０nm、１０nm、１０００nmの
順に蒸着し、重層構造電極とした。

【００３５】その後、上記ＩＴＯ膜及び電極付きエピタ
キシャルウェハを、ダイシング等で加工して、チップサ
イズ３００μｍ角の発光ダイオードチップを作製し、更
にダイボンディング、ワイヤボンディングを行って発光
ダイオードを製作した。

【００３６】この実施例１の発光ダイオードの発光特性
を調べた結果、発光出力は、１．５mW、順方向動作電圧
（２０mA通電時）は１．９Ｖであった。すなわち、従来
例の発光出力０．６mW、順方向動作電圧２．２Ｖに較
べ、発光出力の増大と、順方向動作電圧の低下が達成さ
れた。

【００３７】［実施例２］実施例２の発光ダイオードを
作製すべく、従来例同様、図１の構造の発光波長６３０
nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェハを
作製した。エピタキシャル成長方法、エピタキシャル層
構造等は、基本的に上記の従来例と同じとした。またＩ
ＴＯから成る透明導電膜６の形成方法、焼結方法及び熱
処理方法も、上記の従来例と同じとした。

【００３８】このＩＴＯ膜付きエピタキシャルウェハを
蒸着装置中に入れ、エピタキシャルウェハ底面全体にｎ
側電極９を形成した。ｎ側電極９は、金・ゲルマニウ
ム、ニッケル、金を、それぞれ６０nm、１０nm、５００
nmの順に蒸着し、重層構造電極とした。またエピタキシ
ャルウェハ上面には直径１５０μｍの円形のｐ側電極８
をマトリックス状に形成した。

【００３９】このエピタキシャルウェハ上面のｐ側電極
８を形成する際には、蒸着後、エピタキシャルウェハを
蒸着装置内に保持し、その後、エピタキシャルウェハの
温度を４００℃へ加熱し、熱処理を行った。この点で、
従来例と異なる。なおｐ側電極８は、金・亜鉛、ニッケ
ル、金であり、それぞれ６０nm、１０nm、１０００nmの
順に蒸着した。蒸着後、基板温度を４００℃まで加熱し
てアロイ熱処理処理を行なった。

【００４０】その後、上記ＩＴＯ膜及び電極付きエピタ
キシャルウェハを、ダイシング等で加工して、チップサ
イズ３００μｍ角の発光ダイオードチップを作製し、更
にダイボンディング、ワイヤボンディングを行って発光
ダイオードを製作した。

【００４１】この実施例２の発光ダイオードの発光特性
を調べた結果、発光出力は１．６mW、順方向動作電圧
（２０mA通電時）は１．９Ｖであった。すなわち、従来
例の発光出力０．６mW、順方向動作電圧２．２Ｖに較
べ、発光出力の増大と、順方向動作電圧の低下が達成さ
れた。

【００４２】［実施例３］実施例３の発光ダイオードを
作製すべく、従来例同様、図１の構造の発光波長６３０
nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェハを
作製した。エピタキシャル成長方法、エピタキシャル層
構造等は、基本的に上記の従来例と同じとした。またＩ
ＴＯの形成方法、焼結方法及び熱処理方法も、上記の従
来例と同じとした。

【００４３】このＩＴＯ膜付きエピタキシャルウェハに
対し、エピタキシャルウェハ底面全体にｎ側電極９を形
成し、エピタキシャルウェハ上面には直径１５０μｍの
円形のｐ側電極８をマトリックス状に形成した。ｎ側電
極９は、金・ゲルマニウム、ニッケル、金を、それぞれ
６０nm、１０nm、５００nmの順に蒸着し、ｐ側電極８
は、金・亜鉛、ニッケル、金を、それぞれ６０nm、１０
nm、１０００nmの順に蒸着した。

【００４４】その後、電極の合金化であるアロイ熱処理
を、アロイ熱処理炉中で、真空中（１．５×１０^-4Ｐ
ａ）で、且つ４００℃で５分行った。アロイ熱処理が窒
素ガス雰囲気中ではなく真空中で行われる点で、従来例
と異なる。

【００４５】上記ＩＴＯ膜及び電極付きエピタキシャル
ウェハを、ダイシング等で加工して、チップサイズ３０
０μｍ角の発光ダイオードチップを作製し、更にダイボ
ンディング、ワイヤボンディングを行って発光ダイオー
ドを製作した。

【００４６】この実施例３の発光ダイオードの発光特性
を調べた結果、発光出力は、１．５mW、順方向動作電圧
（２０mA通電時）は、１．９Ｖであった。すなわち、従
来例の発光出力０．６mW、順方向動作電圧２．２Ｖに較
べ、発光出力の増大と、順方向動作電圧の低下が達成さ
れた。

【００４７】上記のようにアロイ熱処理を真空中で行う
ことにより、透明導電膜（ＩＴＯ膜）６の高抵抗化を抑
止して、低抵抗の電流分散層とすることができる。つま
りＩＴＯ膜は真空中で熱処理することにより、更に低抵
抗化が可能である。しかし真空中以外での熱処理を行う
と、再び高抵抗化する。この為、ＩＴＯ膜を形成した後
の熱処理は、真空中で行うことが望ましい。

【００４８】［実施例４］実施例４の発光ダイオードを
作製すべく、従来例同様、図１の構造の発光波長６３０
nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェハを
作製した。エピタキシャル成長方法、エピタキシャル層
構造等は、基本的に上記の従来例と同じとした。

【００４９】このＩＴＯ膜付きエピタキシャルウェハに
対し、エピタキシャルウェハ底面全体にｎ側電極９を形
成し、エピタキシャルウェハ上面には直径１５０μｍの
円形のｐ側電極８をマトリックス状に形成した。ｎ側電
極９は、金・ゲルマニウム、ニッケル、金を、それぞれ
６０nm、１０nm、５００nmの順に蒸着し、ｐ側電極８
は、金・亜鉛、ニッケル、金を、それぞれ６０nm、１０
nm、１０００nmの順に蒸着した。

【００５０】その後、電極の合金化であるアロイ熱処理
を窒素ガス中で行なった。アロイ熱処理炉中で、真空中
（１．５×１０^-4Ｐａ）で、且つ４００℃で５分行っ
た。但し、この時、窒素ガス中の酸素ガス濃度を測定し
た。

【００５１】上記ＩＴＯ膜及び電極付きエピタキシャル
ウェハを、ダイシング等で加工して、チップサイズ３０
０μｍ角の発光ダイオードチップを作製し、更にダイボ
ンディング、ワイヤボンディングを行って発光ダイオー
ドを製作した。

【００５２】この試作例の発光ダイオードの発光特性を
調べた。この結果、図３に示したように、窒素ガス中の
酸素温度が１％以下の範囲（実施例４）では１．５mWの
発光出力が得られたが、１％を越えると、濃度が高くな
るに連れて発光出力が低下した。また雰囲気ガスをＡｒ
やＨｅなどの他のガスに変えて行なってみたところ、同
様の傾向が有ることが確かめられた。

【００５３】上記したように、ＩＴＯ膜は真空中で熱処
理することにより、更に低抵抗化が可能である。しかし
真空中以外での熱処理を行うと、再び高抵抗化する。こ
の為、ＩＴＯ膜を形成した後の熱処理は、真空中で行う
ことが望ましい。また真空中でなくても、酸素濃度の低
い雰囲気中で処理することにより高輝度がえられること
は、同様な効果の現われである。

【００５４】［他の実施例、変形例］上記実施例では、
第一導電型基板１の上に、活性層４を第一導電型と第二
導電型のクラッド層３、５で挟んだ発光部を形成し、こ
の発光部の上に金属酸化膜からなる透明導電膜６を形成
した構造の発光ダイオードについて説明した。しかし、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば第一導
電型基板１の上に、活性層４を第一導電型と第二導電型
のクラッド層３、５で挟んだ発光部を形成し、この発光
部の上に第二導電型の電流分散層を形成し、その上に金
属酸化膜からなる透明導電膜６を形成した構造の発光ダ
イオードについても適用することができる。

【００５５】また、上記実施例では、ＡｌＧａＩｎＰ系
４元ＬＥＤについて説明したが、ＡｌＧａＩｎＰなどの
４元系ＬＥＤ以外で、ＩＴＯ膜を形成したＬＥＤ、例え
ばＡｌＧａＡｓのＬＥＤでも、本発明を適用して電極形
成後の熱処理を真空中で行うことにより、ＩＴＯ膜の高
抵抗化を防ぐことができ、これにより発光出力の高いＩ
ＴＯ膜付ＬＥＤを製作することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
極形成プロセスにおける合金化のためのアロイ熱処理を
真空中で行うことにより、又は電極形成後の熱処理を真
空中で行うことにより、或いは電極用金属蒸着後の合金
化のためのアロイ熱処理を酸素濃度が１％以下のガス中
で行なうことにより、金属酸化物系透明導電膜である例
えばＩＴＯ膜の高抵抗化を抑止して、ＩＴＯ膜の抵抗を
低く維持した構成及び電極形成プロセスとすることがで
き、これにより発光出力の高いＩＴＯ膜付ＬＥＤを製作
することができる。

【００５７】すなわち、本発明の発光ダイオード又はそ
の製作方法を用いることにより、ＩＴＯ膜をＬＥＤ用の
電流分散膜として用いることができるようになった。こ
れによりＬＥＤ用のエピタキシャル層の膜厚は五分の一
から数十分の一まで薄くすることができるようになっ
た。ＬＥＤを構成するエピタキシャル層の中で、電流分
散膜の厚さが最も厚かったためである。これにより、エ
ピタキシャルウェハの価格を大幅に低くすることができ
た。

【００５８】また、これまで厚いエピタキシャル層を用
いていた場合でも十分な電流分散特性を得ることができ
なかったが、金属酸化物の透明導電膜を電流分散膜とし
て用いることができるようになったため、輝度を約５０
％程度高くすることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したＡｌＧａＩｎＰ系赤色発光ダ
イオードの断面構造図である。

【図２】従来のＡｌＧａＩｎＰ系発光ダイオードチップ
の外観図である。

【図３】熱処理時の酸素濃度と発光出力の関係を表わし
た図である。

【符号の説明】

１第一導電型基板２バッファ層３第一導電型クラッド層４活性層５第二導電型クラッド層６透明導電膜（ＩＴＯ膜）８ｐ側電極９ｎ側電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴田憲治茨城県日立市日高町５丁目１番１号日立電線株式会社日高工場内Ｆターム(参考） 5F041 AA03 AA21 CA04 CA34 CA49 CA53 CA57 CA65 CA73 CA77 CA85 CA88 CA92 CA98

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一導電型の基板の上に、活性層を第一導
電型と第二導電型のクラッド層で挟んだ発光部を形成
し、該発光部の上に直接または第二導電型の電流分散層
を介して金属酸化膜からなる透明導電膜を形成し、その
表面側と裏面側に電極を形成した構造の発光ダイオード
において、電極を形成するための蒸着中に基板温度を高くし、真空
中で合金化のためのアロイ熱処理を行ったことを特徴と
する発光ダイオード。
【請求項２】第一導電型の基板の上に、活性層を第一導
電型と第二導電型のクラッド層で挟んだ発光部を形成
し、該発光部の上に直接または第二導電型の電流分散層
を介して金属酸化膜からなる透明導電膜を形成し、その
表面側と裏面側に電極を形成した構造の発光ダイオード
において、電極形成後のアロイ熱処理を真空中で行ったことを特徴
とする発光ダイオード。
【請求項３】第一導電型の基板の上に、活性層を第一導
電型と第二導電型のクラッド層で挟んだ発光部を形成
し、該発光部の上に直接または第二導電型の電流分散層
を介して金属酸化膜からなる透明導電膜を形成し、その
表面側と裏面側に電極を形成した構造の発光ダイオード
において、電極用金属を蒸着後、合金化のためのアロイ熱処理を酸
素濃度が１％以下のガス中で行なったことを特徴とする
発光ダイオード。
【請求項４】第一導電型の基板の上に、活性層を第一導
電型と第二導電型のクラッド層で挟んだ発光部を形成し
たエピタキシャルウェハ、または前記発光部の上に第二
導電型の電流分散層を形成したエピタキシャルウェハの
上に金属酸化膜からなる透明導電膜を形成し、その表面
側と裏面側に電極を形成する発光ダイオードの製作方法
において、電極を形成するための蒸着中に基板温度を高くし、真空
中で合金化のためのアロイ熱処理を行うことを特徴とす
る発光ダイオードの製作方法。
【請求項５】第一導電型の基板の上に、活性層を第一導
電型と第二導電型のクラッド層で挟んだ発光部を形成し
たエピタキシャルウェハ、または前記発光部の上に第二
導電型の電流分散層を形成したエピタキシャルウェハの
上に金属酸化膜からなる透明導電膜を形成し、その表面
側と裏面側に電極を形成する発光ダイオードの製作方法
において、電極を形成するための金属薄膜蒸着後、真空容器外に取
り出さず真空中でそのまま合金化のためのアロイ熱処理
を行うことを特徴とする発光ダイオードの製作方法。
【請求項６】第一導電型の基板の上に、活性層を第一導
電型と第二導電型のクラッド層で挟んだ発光部を形成し
たエピタキシャルウェハ、または前記発光部の上に第二
導電型の電流分散層を形成したエピタキシャルウェハの
上に金属酸化膜からなる透明導電膜を形成し、その表面
側と裏面側に電極を形成する発光ダイオードの製作方法
において、電極形成後のアロイ熱処理を、真空中で行うことを特徴
とする発光ダイオードの製作方法。
【請求項７】請求項４又は５記載の発光ダイオードの製
作方法において、真空度が１×１０ ^-3Ｐａから１×１０
^-7Ｐａであり、且つアロイ熱処理温度が３００℃から８
００℃以上であることを特徴とする発光ダイオードの製
作方法。
【請求項８】第一導電型の基板の上に、活性層を第一導
電型と第二導電型のクラッド層で挟んだ発光部を形成し
たエピタキシャルウェハ、または前記発光部の上に第二
導電型の電流分散層を形成したエピタキシャルウェハの
上に金属酸化膜からなる透明導電膜を形成し、その表面
側と裏面側に電極を形成する発光ダイオードの製作方法
において、電極用金属を蒸着後、合金化のためのアロイ熱処理を酸
素濃度が１％以下のガス中で行なうことを特徴とする発
光ダイオードの製作方法。