JP2002368260A - 化合物半導体発光素子、その製造方法、ランプ及び光源 - Google Patents
化合物半導体発光素子、その製造方法、ランプ及び光源Info
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- JP2002368260A JP2002368260A JP2001167535A JP2001167535A JP2002368260A JP 2002368260 A JP2002368260 A JP 2002368260A JP 2001167535 A JP2001167535 A JP 2001167535A JP 2001167535 A JP2001167535 A JP 2001167535A JP 2002368260 A JP2002368260 A JP 2002368260A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来のホモ接合型構造に代替して、外部に発光
を取り出すに好都合となるヘテロ接合構造を備えたＧａ
Ａｓ1-XＰX系発光素子を提供する。 【解決手段】砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０
≦Ｘ≦１）発光層に含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
を接合させたヘテロ接合構造を利用して発光素子を構成
する。特に、砒化リン化ガリウム発光層以上の禁止帯幅
を有する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を発光層に
ヘテロ接合させる。含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
を砒化リン化硼素（ＢＡｓＰ）混晶あるいはリン硼素
（ＢＰ）から構成する。
を取り出すに好都合となるヘテロ接合構造を備えたＧａ
Ａｓ1-XＰX系発光素子を提供する。 【解決手段】砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０
≦Ｘ≦１）発光層に含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
を接合させたヘテロ接合構造を利用して発光素子を構成
する。特に、砒化リン化ガリウム発光層以上の禁止帯幅
を有する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を発光層に
ヘテロ接合させる。含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
を砒化リン化硼素（ＢＡｓＰ）混晶あるいはリン硼素
（ＢＰ）から構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、砒化リン化ガリウ
ム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦１）層と、硼素（Ｂ）と
少なくともリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）とを含む含硼
素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層とから形成されるヘテロ
接合構造を利用して作製した化合物半導体発光素子に関
する。
ム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦１）層と、硼素（Ｂ）と
少なくともリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）とを含む含硼
素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層とから形成されるヘテロ
接合構造を利用して作製した化合物半導体発光素子に関
する。
【０００２】
【従来の技術】元素周期律の第ＩＩＩ族及び第Ｖ族に属
する元素からなるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から構成さ
れる発光素子のひとつに、例えば、砒化リン化ガリウム
（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦１）からなる発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）がある（寺本 巌著、「半導体デバイス概
論」（（株）培風館１９９５年５月３０日発行初版）、
１１８〜１２１頁参照）。具体例として、ＧａＰ結晶層
を発光層とした、発光波長を約５５５ｎｍとする緑色帯
のＧａＰからなるＬＥＤが公知である（上記の「半導体
デバイス概論」、１１８〜１２１頁参照）。従来より実
用化されているＧａＰからなるＬＥＤでは、発光部はｎ
形とｐ形の導電性ＧａＰ結晶層を同種（ｈｏｍｏ）接合
させた構造からなっている（例えば、Ｄａｖｉｄ Ｗｏ
ｏｄ、”Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｅｍｉｃｏ
ｎｄｕｃｔｏｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ”（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ
Ｈａｌｌ Ｉｎｔ．（ＵＫ）．Ｌｔｄ．）（１９９
４）、９９〜１０２頁参照）。
する元素からなるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から構成さ
れる発光素子のひとつに、例えば、砒化リン化ガリウム
（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦１）からなる発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）がある（寺本 巌著、「半導体デバイス概
論」（（株）培風館１９９５年５月３０日発行初版）、
１１８〜１２１頁参照）。具体例として、ＧａＰ結晶層
を発光層とした、発光波長を約５５５ｎｍとする緑色帯
のＧａＰからなるＬＥＤが公知である（上記の「半導体
デバイス概論」、１１８〜１２１頁参照）。従来より実
用化されているＧａＰからなるＬＥＤでは、発光部はｎ
形とｐ形の導電性ＧａＰ結晶層を同種（ｈｏｍｏ）接合
させた構造からなっている（例えば、Ｄａｖｉｄ Ｗｏ
ｏｄ、”Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｅｍｉｃｏ
ｎｄｕｃｔｏｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ”（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ
Ｈａｌｌ Ｉｎｔ．（ＵＫ）．Ｌｔｄ．）（１９９
４）、９９〜１０２頁参照）。
【０００３】例えば、従来のＧａＰからなるＬＥＤにあ
って、発光層として利用されているＧａＰは間接遷移型
のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体である。間接遷移型の半導
体では、発光をもたらすキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）の
放射再結合効率は低い（Ｋ．ジーガー著、「セミコンダ
クターの物理学（下）」（（株）吉岡書店、１９９１年
６月２５日発行第１刷）、５０５〜５０７頁参照）。こ
のため、従来より発光強度の増大を目的として、等電子
的捕獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｒａｐ）
となる不純物を添加したＧａＰ結晶層から発光層を構成
するのが一般的となっている（上記の「半導体デバイス
概論」、１１８〜１２１頁参照）。例えば、窒素（Ｎ）
をアイソエレクトロニックトラップ作用を及ぼす不純物
として添加したＧａＰ結晶層を発光層とするＧａＰ緑色
ＬＥＤが知られている。
って、発光層として利用されているＧａＰは間接遷移型
のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体である。間接遷移型の半導
体では、発光をもたらすキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）の
放射再結合効率は低い（Ｋ．ジーガー著、「セミコンダ
クターの物理学（下）」（（株）吉岡書店、１９９１年
６月２５日発行第１刷）、５０５〜５０７頁参照）。こ
のため、従来より発光強度の増大を目的として、等電子
的捕獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｒａｐ）
となる不純物を添加したＧａＰ結晶層から発光層を構成
するのが一般的となっている（上記の「半導体デバイス
概論」、１１８〜１２１頁参照）。例えば、窒素（Ｎ）
をアイソエレクトロニックトラップ作用を及ぼす不純物
として添加したＧａＰ結晶層を発光層とするＧａＰ緑色
ＬＥＤが知られている。
【０００４】しかし、従来のＧａＰ緑色帯ＬＥＤの発光
の波長は約５５５ｎｍである。これは、ＧａＰの室温で
の禁止帯幅である約２．２６ｅＶに対応する波長と略同
等となっている（上記の「半導体デバイス概論」、２８
頁参照）。このため、従来のＧａＰホモ接合構造からな
るＬＥＤでは、発光がＧａＰ結晶層に吸収されてしまう
欠点があった。即ち、発光を外部に取り出すに好都合な
接合構成とはなっていない問題が残存していた。
の波長は約５５５ｎｍである。これは、ＧａＰの室温で
の禁止帯幅である約２．２６ｅＶに対応する波長と略同
等となっている（上記の「半導体デバイス概論」、２８
頁参照）。このため、従来のＧａＰホモ接合構造からな
るＬＥＤでは、発光がＧａＰ結晶層に吸収されてしまう
欠点があった。即ち、発光を外部に取り出すに好都合な
接合構成とはなっていない問題が残存していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のホモ接合構造か
らではなく、発光層よりも禁止帯幅を大とする半導体層
とのヘテロ接合構造から構成して外部への発光の取り出
し効率を増大させれば従来よりも発光強度に優れるＧａ
Ａｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）からなるＬＥＤが構成できる
と期待される。しかし、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）
系ＬＥＤにあって、発光強度の増大に寄与できる好適で
且つ簡便に形成できる実用的なヘテロ接合構造の構成は
提供されていない。
らではなく、発光層よりも禁止帯幅を大とする半導体層
とのヘテロ接合構造から構成して外部への発光の取り出
し効率を増大させれば従来よりも発光強度に優れるＧａ
Ａｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）からなるＬＥＤが構成できる
と期待される。しかし、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）
系ＬＥＤにあって、発光強度の増大に寄与できる好適で
且つ簡便に形成できる実用的なヘテロ接合構造の構成は
提供されていない。
【０００６】本発明は、上記の従来技術の問題点を解決
すべくなされたもので、従来のホモ接合型構造に代替し
て、ヘテロ接合構造を備えたＧａＡｓ1-XＰX系発光素子
を提供する。特に、外部に発光を取り出すに好都合とな
る、禁止帯幅をＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）よりも大
とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とのヘテロ接合
構造を具備したＧａＡｓ1-XＰX系発光素子を提供するも
のである。
すべくなされたもので、従来のホモ接合型構造に代替し
て、ヘテロ接合構造を備えたＧａＡｓ1-XＰX系発光素子
を提供する。特に、外部に発光を取り出すに好都合とな
る、禁止帯幅をＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）よりも大
とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とのヘテロ接合
構造を具備したＧａＡｓ1-XＰX系発光素子を提供するも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、次の
（１）乃至（９）に記載の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体と砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦
１）層とのヘテロ接合構造を具備した化合物半導体発光
素子である。 （１）砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦
１）層と、硼素（Ｂ）と少なくともリン（Ｐ）または砒
素（Ａｓ）とを含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
とから形成されるヘテロ接合構造を備えていることを特
徴とする化合物半導体発光素子。 （２）ヘテロ接合構造を形成する砒化リン化ガリウム層
が発光層であることを特徴とする前記（１）に記載の化
合物半導体発光素子。 （３）砒化リン化ガリウム層からなる発光層に、等電子
的捕獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｒａｐ）
を形成する不純物が添加されていることを特徴とする前
記（２）に記載の化合物半導体発光素子。 （４）等電子的捕獲中心を形成する不純物が窒素（Ｎ）
であることを特徴とする前記（３）に記載の化合物半導
体発光素子。 （５）ヘテロ接合構造を形成する砒化リン化ガリウム層
からなる発光層と含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層と
が、互いに異なる伝導形を有することを特徴とする前記
（２）乃至（４）の何れか１項に記載の化合物半導体発
光素子。 （６）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の禁止帯幅
が、砒化リン化ガリウム層の禁止帯幅よりも０．２エレ
クトロンボルト（ｅＶ）以上大であることを特徴とする
前記（１）乃至（５）の何れか１項に記載の化合物半導
体発光素子。 （７）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、多結晶ま
たは非晶質を主体とする半導体層から構成したことを特
徴とする前記（１）乃至（６）の何れか１項に記載の化
合物半導体発光素子。 （８）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が、砒化リン
化硼素（ＢＡｓ1-YＰY：０≦Ｙ≦１）であることを特徴
とする前記（１）乃至（７）の何れか１項に記載の化合
物半導体発光素子。 （９）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が、リン化硼
素（ＢＰ）であることを特徴とする前記（８）に記載の
化合物半導体発光素子。
（１）乃至（９）に記載の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体と砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦
１）層とのヘテロ接合構造を具備した化合物半導体発光
素子である。 （１）砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦
１）層と、硼素（Ｂ）と少なくともリン（Ｐ）または砒
素（Ａｓ）とを含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
とから形成されるヘテロ接合構造を備えていることを特
徴とする化合物半導体発光素子。 （２）ヘテロ接合構造を形成する砒化リン化ガリウム層
が発光層であることを特徴とする前記（１）に記載の化
合物半導体発光素子。 （３）砒化リン化ガリウム層からなる発光層に、等電子
的捕獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｒａｐ）
を形成する不純物が添加されていることを特徴とする前
記（２）に記載の化合物半導体発光素子。 （４）等電子的捕獲中心を形成する不純物が窒素（Ｎ）
であることを特徴とする前記（３）に記載の化合物半導
体発光素子。 （５）ヘテロ接合構造を形成する砒化リン化ガリウム層
からなる発光層と含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層と
が、互いに異なる伝導形を有することを特徴とする前記
（２）乃至（４）の何れか１項に記載の化合物半導体発
光素子。 （６）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の禁止帯幅
が、砒化リン化ガリウム層の禁止帯幅よりも０．２エレ
クトロンボルト（ｅＶ）以上大であることを特徴とする
前記（１）乃至（５）の何れか１項に記載の化合物半導
体発光素子。 （７）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、多結晶ま
たは非晶質を主体とする半導体層から構成したことを特
徴とする前記（１）乃至（６）の何れか１項に記載の化
合物半導体発光素子。 （８）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が、砒化リン
化硼素（ＢＡｓ1-YＰY：０≦Ｙ≦１）であることを特徴
とする前記（１）乃至（７）の何れか１項に記載の化合
物半導体発光素子。 （９）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が、リン化硼
素（ＢＰ）であることを特徴とする前記（８）に記載の
化合物半導体発光素子。
【０００８】また、本発明は、前記（１）〜（９）に記
載の化合物半導体発光素子を好都合に提供するための次
の（１０）（１１）に記す化合物半導体発光素子の製造
方法を提供する。 （１０）基板上に砒化リン化ガリウム層を積層し、該砒
化リン化ガリウム層上に含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体層を積層してヘテロ接合構造を形成する化合物半導体
発光素子の製造方法において、基板上に砒化リン化ガリ
ウム層を積層した後、該砒化リン化ガリウム層を積層し
た温度以下の温度で含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
を積層することを特徴とする前記（１）乃至（９）の何
れか１項に記載の化合物半導体発光素子の製造方法。 （１１）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を２５０℃
以上７００℃以下の温度で形成することを特徴とする前
記（１０）に記載の化合物半導体発光素子の製造方法。
載の化合物半導体発光素子を好都合に提供するための次
の（１０）（１１）に記す化合物半導体発光素子の製造
方法を提供する。 （１０）基板上に砒化リン化ガリウム層を積層し、該砒
化リン化ガリウム層上に含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体層を積層してヘテロ接合構造を形成する化合物半導体
発光素子の製造方法において、基板上に砒化リン化ガリ
ウム層を積層した後、該砒化リン化ガリウム層を積層し
た温度以下の温度で含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
を積層することを特徴とする前記（１）乃至（９）の何
れか１項に記載の化合物半導体発光素子の製造方法。 （１１）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を２５０℃
以上７００℃以下の温度で形成することを特徴とする前
記（１０）に記載の化合物半導体発光素子の製造方法。
【０００９】また本発明では、次の（１２）に記載のラ
ンプ及び（１３）に記載の光源を提供する。 （１２）前記（１）乃至（９）の何れか１項に記載の化
合物半導体発光素子を用いたランプ。 （１３）前記（１２）に記載のランプを用いた光源。
ンプ及び（１３）に記載の光源を提供する。 （１２）前記（１）乃至（９）の何れか１項に記載の化
合物半導体発光素子を用いたランプ。 （１３）前記（１２）に記載のランプを用いた光源。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態では、結
晶基板上に設けたＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）層に、
硼素（Ｂ）と少なくともリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）
とを含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を異種接合
させてヘテロ接合構造を構成する。結晶基板の材料とし
ては、ＢＰ単結晶（Ｋｒｉｓｔａｌｌ ｕｎｄ Ｔｅｃ
ｈｎｉｋ、２（４）（１９６７）、５２３〜５３４頁参
照）、サファイア（α−Ａｌ2Ｏ3）、炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（Ｇａ
Ａｓ）並びにシリコン（珪素単結晶）が例示できる。
晶基板上に設けたＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）層に、
硼素（Ｂ）と少なくともリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）
とを含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を異種接合
させてヘテロ接合構造を構成する。結晶基板の材料とし
ては、ＢＰ単結晶（Ｋｒｉｓｔａｌｌ ｕｎｄ Ｔｅｃ
ｈｎｉｋ、２（４）（１９６７）、５２３〜５３４頁参
照）、サファイア（α−Ａｌ2Ｏ3）、炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（Ｇａ
Ａｓ）並びにシリコン（珪素単結晶）が例示できる。
【００１１】また本発明の第２の実施形態では、含硼素
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をＧａＡｓ 1-XＰX（０≦Ｘ≦
１）からなる発光層にヘテロ接合させ、ヘテロ接合構造
の発光部を構成する。
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をＧａＡｓ 1-XＰX（０≦Ｘ≦
１）からなる発光層にヘテロ接合させ、ヘテロ接合構造
の発光部を構成する。
【００１２】ヘテロ接合をなす含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体として、組成式ＡｌαＢβＧａγＩｎ1- α - β -
γＰ1- δＡｓδ（０≦α＜１、０＜β≦１、０≦γ＜
１、０＜α＋β＋γ≦１、０≦δ≦１）で表記されるＩ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体が例示できる。例えば、リン化
硼素（ＢＰ）及び砒化硼素（ＢＡｓ）或いはその混晶が
挙げられる。例えば、リン化アルミニウム・硼素混晶
（ＡｌZＢ1-ZＰ：０≦Ｚ＜１）や砒化アルミニウム・硼
素混晶（ＡｌZＢ1-ZＡｓ）がある。また、例えば、リン
化硼素・ガリウム混晶（Ｂ1-ZＧａZＰ：０≦Ｚ＜１）或
いはリン化硼素・インジウム混晶（Ｂ1-ZＩｎZＰ：０≦
Ｚ＜１）等が挙げられる。例えば、ＢＰ層は、有機金属
化学的気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法（Ｉｎｓｔ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｃｏｎｆ．Ｓｅｒ．，Ｎｏ．１２９（ＩＯＰ Ｐｕ
ｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｌｔｄ．，１９９３）、１５７〜１
６２頁参照）、分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法
（Ｊ．Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｈｅｍ．，１３３
（１９９７）、２６９〜２７２頁参照）、ハライド（ｈ
ａｌｉｄｅ）法（「日本結晶成長学会誌」、Ｖｏｌ．
２４、Ｎｏ．２（１９９７）、１５０頁及びＪ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４２（１）（１９７１）、４２０〜
４２４頁参照）、及びハイドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）
法等の気相成長手段に依り成長できる（Ｊ．Ｃｒｙｓ
ｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ、２４／２５（１９７４）、１９
３〜１９６頁及びＪ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔ
ｈ、１３２（１９９３）、６１１〜６１３頁参照）。
物半導体として、組成式ＡｌαＢβＧａγＩｎ1- α - β -
γＰ1- δＡｓδ（０≦α＜１、０＜β≦１、０≦γ＜
１、０＜α＋β＋γ≦１、０≦δ≦１）で表記されるＩ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体が例示できる。例えば、リン化
硼素（ＢＰ）及び砒化硼素（ＢＡｓ）或いはその混晶が
挙げられる。例えば、リン化アルミニウム・硼素混晶
（ＡｌZＢ1-ZＰ：０≦Ｚ＜１）や砒化アルミニウム・硼
素混晶（ＡｌZＢ1-ZＡｓ）がある。また、例えば、リン
化硼素・ガリウム混晶（Ｂ1-ZＧａZＰ：０≦Ｚ＜１）或
いはリン化硼素・インジウム混晶（Ｂ1-ZＩｎZＰ：０≦
Ｚ＜１）等が挙げられる。例えば、ＢＰ層は、有機金属
化学的気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法（Ｉｎｓｔ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｃｏｎｆ．Ｓｅｒ．，Ｎｏ．１２９（ＩＯＰ Ｐｕ
ｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｌｔｄ．，１９９３）、１５７〜１
６２頁参照）、分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法
（Ｊ．Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｈｅｍ．，１３３
（１９９７）、２６９〜２７２頁参照）、ハライド（ｈ
ａｌｉｄｅ）法（「日本結晶成長学会誌」、Ｖｏｌ．
２４、Ｎｏ．２（１９９７）、１５０頁及びＪ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４２（１）（１９７１）、４２０〜
４２４頁参照）、及びハイドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）
法等の気相成長手段に依り成長できる（Ｊ．Ｃｒｙｓ
ｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ、２４／２５（１９７４）、１９
３〜１９６頁及びＪ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔ
ｈ、１３２（１９９３）、６１１〜６１３頁参照）。
【００１３】本発明の第３の実施形態では、等電子的捕
獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｒａｐ）を含む
ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）からなる発光層に、上記
の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をヘテロ接合させ
る。ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）について等電子的捕
獲中心として作用する代表的な不純物には窒素（Ｎ）が
挙げられる（上記の「半導体デバイス概論」、１１８頁
参照）。その他の等電子的捕獲中心として作用する不純
物にビスマス（Ｂｉ）がある。また、等電子的捕獲中心
と同様にして作用する不純物に、亜鉛（Ｚｎ）と酸素
（Ｏ）が対となったＺｎ−Ｏ対と呼ばれる不純物があ
る。等電子的不純物を含むＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦
１）からは強度的に優れる発光層を構成できる利点があ
る。等電子的不純物である窒素を含むＧａＡｓ1-XＰ
X（０≦Ｘ≦１）発光層は、例えば、液相エピタキシャ
ル（ＬＰＥ）法、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）またはハ
イドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）気相エピタキシャル（Ｖ
ＰＥ）法或いはＭＯＣＶＤ法等による成長時に、アンモ
ニア（ＮＨ3）或いはヒドラジン（Ｈ2ＮＮＨ2）類等を
窒素源として窒素を添加すれば形成できる。窒素は発光
層内での原子濃度を約１×１０ 18ｃｍ-3を越える様に添
加（ｄｏｐｉｎｇ）するのが望ましい。
獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｒａｐ）を含む
ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）からなる発光層に、上記
の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をヘテロ接合させ
る。ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）について等電子的捕
獲中心として作用する代表的な不純物には窒素（Ｎ）が
挙げられる（上記の「半導体デバイス概論」、１１８頁
参照）。その他の等電子的捕獲中心として作用する不純
物にビスマス（Ｂｉ）がある。また、等電子的捕獲中心
と同様にして作用する不純物に、亜鉛（Ｚｎ）と酸素
（Ｏ）が対となったＺｎ−Ｏ対と呼ばれる不純物があ
る。等電子的不純物を含むＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦
１）からは強度的に優れる発光層を構成できる利点があ
る。等電子的不純物である窒素を含むＧａＡｓ1-XＰ
X（０≦Ｘ≦１）発光層は、例えば、液相エピタキシャ
ル（ＬＰＥ）法、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）またはハ
イドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）気相エピタキシャル（Ｖ
ＰＥ）法或いはＭＯＣＶＤ法等による成長時に、アンモ
ニア（ＮＨ3）或いはヒドラジン（Ｈ2ＮＮＨ2）類等を
窒素源として窒素を添加すれば形成できる。窒素は発光
層内での原子濃度を約１×１０ 18ｃｍ-3を越える様に添
加（ｄｏｐｉｎｇ）するのが望ましい。
【００１４】本発明の第４の実施形態では、ｎ形ＧａＡ
ｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層には、ｐ形の含硼素ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体層を接合させてヘテロ接合を構成
する。また、ｐ形ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層
にはｎ形の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合さ
せてヘテロ接合を構成する。発光層とは反対の伝導形の
含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させることに
より、ｐｎ接合型のヘテロ接合構造を構成できる。ｐｎ
接合型ヘテロ接合構造は、化合物半導体発光素子を構成
するための発光部として優位に利用できる。ＧａＡｓ
1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層並びに含硼素ＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体層共々、ｐ形伝導層は成膜時に亜鉛（Ｚ
ｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）等の第ＩＩ族または炭素
（Ｃ）等の第ＩＶ族不純物を添加して得られる。ｎ形伝
導層は珪素（Ｓｉ）、錫（Ｓｎ）等の第ＩＶ族、または
硫黄（Ｓ）またはセレン（Ｓｅ）などの第ＶＩ族不純物
を添加して得られる。また、上記の元素のイオンをイオ
ン注入手段により注入すればｐ形或いはｎ形伝導層を得
ることができる。
ｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層には、ｐ形の含硼素ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体層を接合させてヘテロ接合を構成
する。また、ｐ形ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層
にはｎ形の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合さ
せてヘテロ接合を構成する。発光層とは反対の伝導形の
含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させることに
より、ｐｎ接合型のヘテロ接合構造を構成できる。ｐｎ
接合型ヘテロ接合構造は、化合物半導体発光素子を構成
するための発光部として優位に利用できる。ＧａＡｓ
1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層並びに含硼素ＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体層共々、ｐ形伝導層は成膜時に亜鉛（Ｚ
ｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）等の第ＩＩ族または炭素
（Ｃ）等の第ＩＶ族不純物を添加して得られる。ｎ形伝
導層は珪素（Ｓｉ）、錫（Ｓｎ）等の第ＩＶ族、または
硫黄（Ｓ）またはセレン（Ｓｅ）などの第ＶＩ族不純物
を添加して得られる。また、上記の元素のイオンをイオ
ン注入手段により注入すればｐ形或いはｎ形伝導層を得
ることができる。
【００１５】ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層に、
より禁止帯幅を大とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体層をヘテロ接合させると、キャリアの「閉じ込め」効
果を発揮するヘテロ接合構造を構成できる。発光層より
も約０．１ｅＶ高い禁止帯幅の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体層を接合させると、キャリアの「閉じ込め」効
果が顕現される。発光層より禁止帯幅を０．２ｅＶ以上
大とする含硼素ＩＩＩＶ族化合物半導体を接合させれ
ば、発光層との接合界面に於けるバンド（ｂａｎｄ）不
連続性は増し、キャリアをより効果的に閉じ込められる
利点がある。従って、本発明の第５の実施形態からは、
ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層より禁止帯幅を
０．２ｅＶ以上大とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体層をキャリアの「閉じ込め」効果を発揮する障壁層と
して、発光層に接合させてヘテロ接合構造を構成でき
る。
より禁止帯幅を大とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体層をヘテロ接合させると、キャリアの「閉じ込め」効
果を発揮するヘテロ接合構造を構成できる。発光層より
も約０．１ｅＶ高い禁止帯幅の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体層を接合させると、キャリアの「閉じ込め」効
果が顕現される。発光層より禁止帯幅を０．２ｅＶ以上
大とする含硼素ＩＩＩＶ族化合物半導体を接合させれ
ば、発光層との接合界面に於けるバンド（ｂａｎｄ）不
連続性は増し、キャリアをより効果的に閉じ込められる
利点がある。従って、本発明の第５の実施形態からは、
ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層より禁止帯幅を
０．２ｅＶ以上大とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体層をキャリアの「閉じ込め」効果を発揮する障壁層と
して、発光層に接合させてヘテロ接合構造を構成でき
る。
【００１６】本発明の第６の実施形態では、含硼素ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体層を多結晶または非晶質を主体と
して構成する。ＧａＰ単結晶の格子定数は５．４５０Å
であり、また、ＧａＡｓの格子定数は５．６５４Åであ
る（上記の「半導体デバイス概論」、２８頁参照）。一
方、例えば、リン化硼素（ＢＰ）の格子定数は４．５３
８Åである（上記の「半導体デバイス概論」、２８頁参
照）。また、例えば、砒化硼素（ＢＡｓ）の格子定数は
４．７７７Åであるため（上記の「半導体デバイス概
論」、２８頁参照）、ＢＰとＢＡｓとの混晶であるＢＡ
ｓ1-YＰY（０≦Ｙ≦１）とＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦
１）とは格子不整合の関係にある。例えば、インジウム
組成を約０．３２（＝３２％）とするＢ0.68Ｉｎ0.32Ｐ
混晶（格子定数≒５．４５０Å）の如くＧａＰと格子整
合をなすＢＰ系混晶もあるが、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体と発光層をなすＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）
とは総じて格子不整合の関係にある。従って、ＧａＡｓ
1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層とヘテロ接合させる含硼素
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を単結晶層から構成する
と、格子のミスマッチ（ｍｉｓｍａｔｃｈ）に起因して
多量の結晶欠陥が発生するため粗悪な結晶性の含硼素Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が帰結される。このため、本
発明では、発光層には、格子ミスマッチを緩和して結晶
性に優れる作用を発揮できる多結晶層、更に望ましくは
非晶質を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
をヘテロ接合させることとする。多結晶層、更に望まし
くは非晶質を主体として構成された含硼素ＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体層からは、ミスフィット転位等の結晶欠陥
を介しての素子駆動電流の発光層への短絡的な流通等の
不具合を抑制できる効果が得られる。
Ｉ−Ｖ族化合物半導体層を多結晶または非晶質を主体と
して構成する。ＧａＰ単結晶の格子定数は５．４５０Å
であり、また、ＧａＡｓの格子定数は５．６５４Åであ
る（上記の「半導体デバイス概論」、２８頁参照）。一
方、例えば、リン化硼素（ＢＰ）の格子定数は４．５３
８Åである（上記の「半導体デバイス概論」、２８頁参
照）。また、例えば、砒化硼素（ＢＡｓ）の格子定数は
４．７７７Åであるため（上記の「半導体デバイス概
論」、２８頁参照）、ＢＰとＢＡｓとの混晶であるＢＡ
ｓ1-YＰY（０≦Ｙ≦１）とＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦
１）とは格子不整合の関係にある。例えば、インジウム
組成を約０．３２（＝３２％）とするＢ0.68Ｉｎ0.32Ｐ
混晶（格子定数≒５．４５０Å）の如くＧａＰと格子整
合をなすＢＰ系混晶もあるが、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体と発光層をなすＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）
とは総じて格子不整合の関係にある。従って、ＧａＡｓ
1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層とヘテロ接合させる含硼素
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を単結晶層から構成する
と、格子のミスマッチ（ｍｉｓｍａｔｃｈ）に起因して
多量の結晶欠陥が発生するため粗悪な結晶性の含硼素Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が帰結される。このため、本
発明では、発光層には、格子ミスマッチを緩和して結晶
性に優れる作用を発揮できる多結晶層、更に望ましくは
非晶質を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
をヘテロ接合させることとする。多結晶層、更に望まし
くは非晶質を主体として構成された含硼素ＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体層からは、ミスフィット転位等の結晶欠陥
を介しての素子駆動電流の発光層への短絡的な流通等の
不具合を抑制できる効果が得られる。
【００１７】多結晶層、更に望ましくは非晶質を主体と
する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は一般には、単
結晶層が得られる温度よりも低温で形成できる。また、
非晶質層は多結晶層よりも更に低温で形成できる。例え
ば、単結晶のリン化硼素（ＢＰ）を形成するための温度
は、トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン
（ＰＨ3）系常圧ＭＯＣＶＤでは概して、７００℃以上
である（米国特許ＵＳ−６，０６９，０２１号参照）。
また、三塩化硼素（ＢＣｌ3）／三塩化リン（ＰＣｌ3）
系ハロゲンＶＰＥ法では、ＢＰ単結晶が得られる温度範
囲は、１０３０℃以上で１０８０℃以下の僅か５０℃の
範囲となっている（西永 頌、「化合物半導体のヘテロ
エピタキシー」（「応用物理」、第４５巻第９号（１９
７６）、８９１〜８９７頁参照）。この単結晶ＢＰ層の
形成温度に対し、多結晶ＢＰ層は大凡、５００℃以上で
７００℃以下の広い温度範囲で得られる。また、非晶質
を主体とするＢＰ層は更に、低温の約２５０℃〜約５０
０℃の温度範囲で形成できる。従って、多結晶または非
晶質を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
は、２５０℃以上７００℃以下の温度で積層することに
より得ることができる。障壁層の結晶形態（構造）は一
般的なＸ線回折法（ＸＲＤ）や電子線回折法に依る回折
パターンから知れる。単結晶からは斑点（ｓｐｏｔ）状
の回折点が帰結される（Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗ
ｔｈ、７０（１９８４）、５０７〜５１４頁参照）。
する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は一般には、単
結晶層が得られる温度よりも低温で形成できる。また、
非晶質層は多結晶層よりも更に低温で形成できる。例え
ば、単結晶のリン化硼素（ＢＰ）を形成するための温度
は、トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン
（ＰＨ3）系常圧ＭＯＣＶＤでは概して、７００℃以上
である（米国特許ＵＳ−６，０６９，０２１号参照）。
また、三塩化硼素（ＢＣｌ3）／三塩化リン（ＰＣｌ3）
系ハロゲンＶＰＥ法では、ＢＰ単結晶が得られる温度範
囲は、１０３０℃以上で１０８０℃以下の僅か５０℃の
範囲となっている（西永 頌、「化合物半導体のヘテロ
エピタキシー」（「応用物理」、第４５巻第９号（１９
７６）、８９１〜８９７頁参照）。この単結晶ＢＰ層の
形成温度に対し、多結晶ＢＰ層は大凡、５００℃以上で
７００℃以下の広い温度範囲で得られる。また、非晶質
を主体とするＢＰ層は更に、低温の約２５０℃〜約５０
０℃の温度範囲で形成できる。従って、多結晶または非
晶質を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
は、２５０℃以上７００℃以下の温度で積層することに
より得ることができる。障壁層の結晶形態（構造）は一
般的なＸ線回折法（ＸＲＤ）や電子線回折法に依る回折
パターンから知れる。単結晶からは斑点（ｓｐｏｔ）状
の回折点が帰結される（Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗ
ｔｈ、７０（１９８４）、５０７〜５１４頁参照）。
【００１８】本発明の第７の実施形態では、発光層にＢ
Ａｓ1-YＰY（０≦Ｙ≦１）を接合させてヘテロ接合構造
を構成する。ＢＰのイオン結合度（フィリップスのイオ
ン結合度）は０．００６と低い（フィッリプス著、「半
導体結合論」（（株）吉岡書店、１９８５年７月２５日
発行第３刷）、５１頁参照）。ＢＡｓのイオン結合度は
更に小さく０．００２であり（上記の「半導体結合
論」、５１頁参照）、全んど共有結合性の半導体であ
る。このため、ＢＡｓ1-YＰY（０≦Ｙ≦１）では、立方
晶閃亜鉛鉱結晶型の縮帯した価電子帯構造と相まって、
添加した不純物の電気的活性化率は大となる。このた
め、例えば、障壁層として好適なキャリア濃度を有する
導電性の結晶層が得られ易い利点がある。障壁層として
は、キャリア濃度が約１×１０18ｃｍ-3〜約５×１０18
ｃｍ-3となる様にドーピング（ｄｏｐｉｎｇ）されてい
るのが好ましい。障壁層の層厚は例えば、約３０ｎｍか
ら約５００ｎｍとし、低いキャリア濃度の場合程、層厚
は厚くするのが望ましい。
Ａｓ1-YＰY（０≦Ｙ≦１）を接合させてヘテロ接合構造
を構成する。ＢＰのイオン結合度（フィリップスのイオ
ン結合度）は０．００６と低い（フィッリプス著、「半
導体結合論」（（株）吉岡書店、１９８５年７月２５日
発行第３刷）、５１頁参照）。ＢＡｓのイオン結合度は
更に小さく０．００２であり（上記の「半導体結合
論」、５１頁参照）、全んど共有結合性の半導体であ
る。このため、ＢＡｓ1-YＰY（０≦Ｙ≦１）では、立方
晶閃亜鉛鉱結晶型の縮帯した価電子帯構造と相まって、
添加した不純物の電気的活性化率は大となる。このた
め、例えば、障壁層として好適なキャリア濃度を有する
導電性の結晶層が得られ易い利点がある。障壁層として
は、キャリア濃度が約１×１０18ｃｍ-3〜約５×１０18
ｃｍ-3となる様にドーピング（ｄｏｐｉｎｇ）されてい
るのが好ましい。障壁層の層厚は例えば、約３０ｎｍか
ら約５００ｎｍとし、低いキャリア濃度の場合程、層厚
は厚くするのが望ましい。
【００１９】特に、ＢＡｓ1-YＰY３元混晶に比較して、
構成元素数がより少ない２元結晶のＢＰはより簡便に形
成できる。ＢＰは一種のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体であ
り（Ｎａｔｕｒｅ、１７９（Ｎｏ．４５６９）（１９５
７）、１０７５頁参照）、気相成長手段により得たＢＰ
層の禁止帯幅は約６ｅＶであるとされている（Ｐｈｙ
ｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．４、Ｎｏ．６（１９
６０）、２８２〜２８４頁参照）。しかし一方で、例え
ば、上記の成長反応系を利用したＭＯＣＶＤ法により、
成長速度を毎分２ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲内で精密
に制御すれば禁止帯幅を約３ｅＶとするＢＰ層が獲得で
きる。この様な禁止帯幅を室温で有するＢＰ層は、障壁
層として特に好都合に利用できる。発光層をなすＧａＡ
ｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）の採り得る最大の禁止帯幅は、
ＧａＰの室温禁止帯幅に相当する室温で２．２６ｅＶで
ある。また、ＧａＰのΓ帯の禁止帯幅は２．７７ｅＶで
ある（Ｗ．Ａ．ハリソン著、「固体の電子構造と物性−
化学結合の物理−（上巻）」（１９８７年５月３０日、
現代工学社発行、二版）、２６９参照）。従って、禁止
帯幅を約３ｅＶとするＢＰから障壁（ｃｌａｄ）層を構
成すれば、ＧａＰのΓ帯に於いて禁止帯幅の差異は約
０．２３ｅＶとなり、キャリアの「閉じ込め」作用を及
ぼせる効果が挙げられる。従来の約６ｅＶと極めて高い
禁止帯幅のＢＰ層からは、バンド不連続性がより大きな
障壁層を構成できるが、逆に禁止帯幅の差異が大きいた
めに、発光素子の順方向電圧（所謂、Ｖｆ）を低減する
に然したる効果を及ぼせない難点がある。従って、本発
明の第８の実施形態では、充分な障壁作用を発揮しつ
つ、且つＶｆを徒に増大させない適度の禁止帯幅を有す
るのＢＰ層から含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を構
成するのを好適な実施態様とする。
構成元素数がより少ない２元結晶のＢＰはより簡便に形
成できる。ＢＰは一種のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体であ
り（Ｎａｔｕｒｅ、１７９（Ｎｏ．４５６９）（１９５
７）、１０７５頁参照）、気相成長手段により得たＢＰ
層の禁止帯幅は約６ｅＶであるとされている（Ｐｈｙ
ｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．４、Ｎｏ．６（１９
６０）、２８２〜２８４頁参照）。しかし一方で、例え
ば、上記の成長反応系を利用したＭＯＣＶＤ法により、
成長速度を毎分２ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲内で精密
に制御すれば禁止帯幅を約３ｅＶとするＢＰ層が獲得で
きる。この様な禁止帯幅を室温で有するＢＰ層は、障壁
層として特に好都合に利用できる。発光層をなすＧａＡ
ｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）の採り得る最大の禁止帯幅は、
ＧａＰの室温禁止帯幅に相当する室温で２．２６ｅＶで
ある。また、ＧａＰのΓ帯の禁止帯幅は２．７７ｅＶで
ある（Ｗ．Ａ．ハリソン著、「固体の電子構造と物性−
化学結合の物理−（上巻）」（１９８７年５月３０日、
現代工学社発行、二版）、２６９参照）。従って、禁止
帯幅を約３ｅＶとするＢＰから障壁（ｃｌａｄ）層を構
成すれば、ＧａＰのΓ帯に於いて禁止帯幅の差異は約
０．２３ｅＶとなり、キャリアの「閉じ込め」作用を及
ぼせる効果が挙げられる。従来の約６ｅＶと極めて高い
禁止帯幅のＢＰ層からは、バンド不連続性がより大きな
障壁層を構成できるが、逆に禁止帯幅の差異が大きいた
めに、発光素子の順方向電圧（所謂、Ｖｆ）を低減する
に然したる効果を及ぼせない難点がある。従って、本発
明の第８の実施形態では、充分な障壁作用を発揮しつ
つ、且つＶｆを徒に増大させない適度の禁止帯幅を有す
るのＢＰ層から含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を構
成するのを好適な実施態様とする。
【００２０】また、障壁層に加えて例えば、禁止帯幅を
約３ｅＶとするＢＰ層からは、約４１３ｎｍより長波長
の発光を効率的に透過する発光透過層を構成できる。例
えば、ＧａＰ発光層からの波長を約５５５ｎｍとする緑
色帯発光を都合良く透過できる発光透過層が得られる。
従って、緑色光を出射するＧａＰ発光層上にＢＰからな
る障壁層を兼用する発光透過層を設けてヘテロ接合型の
ＧａＰＬＥＤを構成することとすれば、従来のホモ接合
型ＧａＰ緑色ＬＥＤに於けるＧａＰ層による発光の吸収
を回避できるため、発光の外部への取り出し効率の高い
ヘテロ接合型ＧａＰＬＥＤがもたらされる。また、発光
透過層（窓層）を兼用できる障壁層を利用すれば、単純
化された積層構造をもってヘテロ接合型発光素子を簡便
に構成できる利点がある。
約３ｅＶとするＢＰ層からは、約４１３ｎｍより長波長
の発光を効率的に透過する発光透過層を構成できる。例
えば、ＧａＰ発光層からの波長を約５５５ｎｍとする緑
色帯発光を都合良く透過できる発光透過層が得られる。
従って、緑色光を出射するＧａＰ発光層上にＢＰからな
る障壁層を兼用する発光透過層を設けてヘテロ接合型の
ＧａＰＬＥＤを構成することとすれば、従来のホモ接合
型ＧａＰ緑色ＬＥＤに於けるＧａＰ層による発光の吸収
を回避できるため、発光の外部への取り出し効率の高い
ヘテロ接合型ＧａＰＬＥＤがもたらされる。また、発光
透過層（窓層）を兼用できる障壁層を利用すれば、単純
化された積層構造をもってヘテロ接合型発光素子を簡便
に構成できる利点がある。
【００２１】含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をＧａ
Ａｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）層の形成温度を越えない温度
で形成すると、高温環境下での保持に因るヘテロ接合界
面の乱雑化等の熱変性を回避できる。このため、本発明
の９の実施形態では、ＧａＡｓ 1-XＰX（０≦Ｘ≦１）層
上に、当該層の形成温度以下の温度に於いて含硼素ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体層を接合させてヘテロ接合構造を
形成する。例えば、窒素（Ｎ）をアイソエレクトロニッ
ク不純物として含むｎ形ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）
発光層を７８０℃で形成した後、同温度で続けてｐ形の
含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させてヘテロ
接合構造を形成する。即ち、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦
１）発光層の形成温度以下の温度で、含硼素ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体層を形成する手段をもって、被熱に因る
発光層とのヘテロ接合界面の乱雑化を回避するものであ
る。
Ａｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）層の形成温度を越えない温度
で形成すると、高温環境下での保持に因るヘテロ接合界
面の乱雑化等の熱変性を回避できる。このため、本発明
の９の実施形態では、ＧａＡｓ 1-XＰX（０≦Ｘ≦１）層
上に、当該層の形成温度以下の温度に於いて含硼素ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体層を接合させてヘテロ接合構造を
形成する。例えば、窒素（Ｎ）をアイソエレクトロニッ
ク不純物として含むｎ形ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）
発光層を７８０℃で形成した後、同温度で続けてｐ形の
含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させてヘテロ
接合構造を形成する。即ち、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦
１）発光層の形成温度以下の温度で、含硼素ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体層を形成する手段をもって、被熱に因る
発光層とのヘテロ接合界面の乱雑化を回避するものであ
る。
【００２２】また、上記の如く多結晶または非晶質を主
体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、単結晶
層を得るための温度より低温である。従って、含硼素Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を多結晶または非晶質を主体
として構成すれば、乱雑化による接合界面の平坦の劣化
を防止することに、より効果が挙げられる。これより、
例えば、順方向電圧（Ｖｆ）等の特性が均一とするＬＥ
Ｄを構成できる利点がある。従って本発明では、含硼素
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を多結晶層または非晶質を
主体とする層が得られる低温で形成することとするのが
好ましい。
体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、単結晶
層を得るための温度より低温である。従って、含硼素Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を多結晶または非晶質を主体
として構成すれば、乱雑化による接合界面の平坦の劣化
を防止することに、より効果が挙げられる。これより、
例えば、順方向電圧（Ｖｆ）等の特性が均一とするＬＥ
Ｄを構成できる利点がある。従って本発明では、含硼素
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を多結晶層または非晶質を
主体とする層が得られる低温で形成することとするのが
好ましい。
【００２３】また、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層
を２５０℃以上７００℃以下、より好ましくは３００℃
以上５５０℃以下の低い温度で形成することとすれば、
ｐ形及びｎ形不純物の相互拡散を抑制できる利点があ
る。このため、優れた整流性を維持したｐｎ接合構造が
構築でき、従って、逆方向耐圧が高く且つ順方向電圧の
低いｐｎ接合型ヘテロ接合ＬＥＤを構成するに効果が奏
される。本発明の第１０の実施形態の一例として、７５
０℃で形成したｎ形ＧａＰ発光層に、３５０℃で形成し
たｐ形の非晶質ＢＰ層をヘテロ接合させる例が挙げられ
る。形成温度を低温とする程、非晶質を主体とする含硼
素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を得るのに好都合とな
る。
を２５０℃以上７００℃以下、より好ましくは３００℃
以上５５０℃以下の低い温度で形成することとすれば、
ｐ形及びｎ形不純物の相互拡散を抑制できる利点があ
る。このため、優れた整流性を維持したｐｎ接合構造が
構築でき、従って、逆方向耐圧が高く且つ順方向電圧の
低いｐｎ接合型ヘテロ接合ＬＥＤを構成するに効果が奏
される。本発明の第１０の実施形態の一例として、７５
０℃で形成したｎ形ＧａＰ発光層に、３５０℃で形成し
たｐ形の非晶質ＢＰ層をヘテロ接合させる例が挙げられ
る。形成温度を低温とする程、非晶質を主体とする含硼
素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を得るのに好都合とな
る。
【００２４】本発明に依る化合物半導体発光素子を用い
れば、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層にヘテロ接
合させた含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層による窓
（ｗｉｎｄｏｗ）層の効果により高輝度のランプを構成
できる。例えば、図１に例示する如く、基板１１上にＧ
ａＰ発光層とリン化硼素（ＢＰ）層とのヘテロ接合構造
１２を備えたＬＥＤ１０を、台座１５上の銀（Ａｇ）或
いはアルミニウム（Ａｌ）等の金属を鍍金した碗体１６
の中央部に導電性の接合材で固定する。これより、基板
１１の底面に設けた一方の極性の裏面電極１４を台座１
５に付属する一方の端子１７に電気的に接続させる。ま
た、ヘテロ接合構造１２上に設置した表面電極１３を金
線等で他方の端子１８に結線する。そして一般的な半導
体封止用のエポキシ樹脂１９でＬＥＤを囲繞する様に封
止すれば、図１に示すような本発明に係わるランプを構
成できる。
れば、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層にヘテロ接
合させた含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層による窓
（ｗｉｎｄｏｗ）層の効果により高輝度のランプを構成
できる。例えば、図１に例示する如く、基板１１上にＧ
ａＰ発光層とリン化硼素（ＢＰ）層とのヘテロ接合構造
１２を備えたＬＥＤ１０を、台座１５上の銀（Ａｇ）或
いはアルミニウム（Ａｌ）等の金属を鍍金した碗体１６
の中央部に導電性の接合材で固定する。これより、基板
１１の底面に設けた一方の極性の裏面電極１４を台座１
５に付属する一方の端子１７に電気的に接続させる。ま
た、ヘテロ接合構造１２上に設置した表面電極１３を金
線等で他方の端子１８に結線する。そして一般的な半導
体封止用のエポキシ樹脂１９でＬＥＤを囲繞する様に封
止すれば、図１に示すような本発明に係わるランプを構
成できる。
【００２５】一般的な半導体封止用のエポキシ樹脂１９
の屈折率は約１．５前後である。また、含硼素ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体にあってＭＯＣＶＤ手段で形成された
多結晶リン化硼素（ＢＰ）の波長５５５ｎｍの緑色光に
ついての屈折率は約２．６である。また、ＧａＰ単結晶
の屈折率は約３．５である。従って例えば、ＧａＰ発光
層とＢＰ層とのヘテロ接合構造１２を備えたＬＥＤ１０
をエポキシ樹脂で封止する構成とすれば、発光の取り出
し方向、即ち、発光層から窓層を経由して封止樹脂方向
に屈折率が順次、減少する外部への発光の取り出し経路
を構成できる。従って、発光を外部へ広角に発散して取
り出せるため、高輝度のランプを提供できる。また、本
発明によれば約２００μｍ〜約３００μｍ角の小型のＬ
ＥＤも形成できるため、設置容積を小とする表示器等と
して好適な小型のランプを構成できる。
の屈折率は約１．５前後である。また、含硼素ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体にあってＭＯＣＶＤ手段で形成された
多結晶リン化硼素（ＢＰ）の波長５５５ｎｍの緑色光に
ついての屈折率は約２．６である。また、ＧａＰ単結晶
の屈折率は約３．５である。従って例えば、ＧａＰ発光
層とＢＰ層とのヘテロ接合構造１２を備えたＬＥＤ１０
をエポキシ樹脂で封止する構成とすれば、発光の取り出
し方向、即ち、発光層から窓層を経由して封止樹脂方向
に屈折率が順次、減少する外部への発光の取り出し経路
を構成できる。従って、発光を外部へ広角に発散して取
り出せるため、高輝度のランプを提供できる。また、本
発明によれば約２００μｍ〜約３００μｍ角の小型のＬ
ＥＤも形成できるため、設置容積を小とする表示器等と
して好適な小型のランプを構成できる。
【００２６】上記の本発明のＬＥＤを用いたランプは、
様々な光源として利用することができる。例えば、複数
のランプを電気的に並列に接続させて、定電圧駆動型の
光源を構成できる。また、電気的に直列にランプを接続
して定電流型の光源を構成できる。これらのＬＥＤのラ
ンプを利用する光源は、従来の白熱型の光源とは異な
り、点灯によりさほど放熱を伴わないため、冷光源とし
て特に有用に利用できる。例えば、冷凍食品の展示用光
源として利用できる。また、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体層をヘテロ接合層として具備するＬＥＤは、従来
のＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）系ホモ接合型ＬＥＤに
比較すれば高輝度であるため、本発明のＬＥＤを用いた
ランプは、例えば、屋外表示器、交通信号を提示するた
めの信号器、方向指示器或いは照明機器等の光源を構成
するのに好適に使用できる。
様々な光源として利用することができる。例えば、複数
のランプを電気的に並列に接続させて、定電圧駆動型の
光源を構成できる。また、電気的に直列にランプを接続
して定電流型の光源を構成できる。これらのＬＥＤのラ
ンプを利用する光源は、従来の白熱型の光源とは異な
り、点灯によりさほど放熱を伴わないため、冷光源とし
て特に有用に利用できる。例えば、冷凍食品の展示用光
源として利用できる。また、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体層をヘテロ接合層として具備するＬＥＤは、従来
のＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）系ホモ接合型ＬＥＤに
比較すれば高輝度であるため、本発明のＬＥＤを用いた
ランプは、例えば、屋外表示器、交通信号を提示するた
めの信号器、方向指示器或いは照明機器等の光源を構成
するのに好適に使用できる。
【００２７】
【作用】ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）からなる発光層
にヘテロ接合させた含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
層、特に発光層以上の禁止帯幅を有する含硼素ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体層は、発光層との禁止帯幅との差異、
即ちバンドオフセット（障壁差）があるため、発光領域
にキャリアを閉じ込める作用を発揮する。
にヘテロ接合させた含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
層、特に発光層以上の禁止帯幅を有する含硼素ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体層は、発光層との禁止帯幅との差異、
即ちバンドオフセット（障壁差）があるため、発光領域
にキャリアを閉じ込める作用を発揮する。
【００２８】また、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光
層にヘテロ接合させた、発光層以上の禁止帯幅を有する
含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、発光領域からの
発光を外部へ効率的に透過する作用を有する。
層にヘテロ接合させた、発光層以上の禁止帯幅を有する
含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、発光領域からの
発光を外部へ効率的に透過する作用を有する。
【００２９】
【実施例】（実施例１）本実施例１では、含硼素ＩＩＩ
−Ｖ族化合物半導体層としてリン化硼素（ＢＰ）層を備
えたリン化ガリウム（ＧａＰ）を発光層とするヘテロ接
合型のＬＥＤを作製した例を用いて本発明を具体的に説
明する。本実施例１で作製したＬＥＤ２０の断面構造を
図２に模式的に示す。
−Ｖ族化合物半導体層としてリン化硼素（ＢＰ）層を備
えたリン化ガリウム（ＧａＰ）を発光層とするヘテロ接
合型のＬＥＤを作製した例を用いて本発明を具体的に説
明する。本実施例１で作製したＬＥＤ２０の断面構造を
図２に模式的に示す。
【００３０】ＬＥＤ２０用途の積層構造体２１は、亜鉛
（Ｚｎ）ドープでｐ形の（１００）面を有するＧａＰ単
結晶を基板２０１として構成した。基板２０１の表面を
硝酸（ＨＮＯ3）と塩酸（ＨＣｌ）との混合液を用いて
室温でエッチングした後、表面上に一般的な液相エピタ
キシャル（ｌｉｑｕｉｄ−ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｉ
ａｌ）手段に依り、亜鉛（Ｚｎ）ドープのｐ形ＧａＰ層
２０２を積層した。亜鉛ドープのｐ形ＧａＰ層２０２の
積層温度は７８０℃とした。また、キャリア濃度は約４
×１０18ｃｍ-3とし、層厚は約２．５μｍとした。
（Ｚｎ）ドープでｐ形の（１００）面を有するＧａＰ単
結晶を基板２０１として構成した。基板２０１の表面を
硝酸（ＨＮＯ3）と塩酸（ＨＣｌ）との混合液を用いて
室温でエッチングした後、表面上に一般的な液相エピタ
キシャル（ｌｉｑｕｉｄ−ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｉ
ａｌ）手段に依り、亜鉛（Ｚｎ）ドープのｐ形ＧａＰ層
２０２を積層した。亜鉛ドープのｐ形ＧａＰ層２０２の
積層温度は７８０℃とした。また、キャリア濃度は約４
×１０18ｃｍ-3とし、層厚は約２．５μｍとした。
【００３１】ｐ形ＧａＰ層２０２上には、同じく７８０
℃で珪素（Ｓｉ）ドープのｎ形ＧａＰ層からなる発光層
２０３を積層した。発光層２０３のキャリア濃度は約５
×１０ 17ｃｍ-3とし、層厚は約０．７μｍとした。発光
層２０３の成長時には、アンモニア（ＮＨ3）ガスを利
用して窒素（Ｎ）をアイソエレクトロニック不純物とし
て発光層２０３に添加した。窒素の添加量はＧａＰ発光
層２０３中の窒素原子濃度が約６×１０18ｃｍ-3となる
様に設定した。
℃で珪素（Ｓｉ）ドープのｎ形ＧａＰ層からなる発光層
２０３を積層した。発光層２０３のキャリア濃度は約５
×１０ 17ｃｍ-3とし、層厚は約０．７μｍとした。発光
層２０３の成長時には、アンモニア（ＮＨ3）ガスを利
用して窒素（Ｎ）をアイソエレクトロニック不純物とし
て発光層２０３に添加した。窒素の添加量はＧａＰ発光
層２０３中の窒素原子濃度が約６×１０18ｃｍ-3となる
様に設定した。
【００３２】ｎ形ＧａＰ発光層２０３上には、トリエチ
ル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ3）／水素
（Ｈ2）系常圧ＭＯＣＶＤ法により、３５０℃で非晶質
を主体とするリン化硼素（ＢＰ）からなるヘテロ接合層
２０４を積層した。ＧａＰ発光層２０３とのヘテロ接合
層２０４は、珪素（Ｓｉ）をドーピングした、キャリア
濃度を約１×１０18ｃｍ-3とするｎ形ＢＰ層から構成し
た。層厚は約０．４μｍとした。ヘテロ接合層２０４を
なすＢＰの禁止帯幅を、偏光分光解析法で測定した屈折
率（ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ）と消衰
係数（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎ
ｔ）とを利用して求めたところ、室温で約３．１ｅＶと
なった。
ル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ3）／水素
（Ｈ2）系常圧ＭＯＣＶＤ法により、３５０℃で非晶質
を主体とするリン化硼素（ＢＰ）からなるヘテロ接合層
２０４を積層した。ＧａＰ発光層２０３とのヘテロ接合
層２０４は、珪素（Ｓｉ）をドーピングした、キャリア
濃度を約１×１０18ｃｍ-3とするｎ形ＢＰ層から構成し
た。層厚は約０．４μｍとした。ヘテロ接合層２０４を
なすＢＰの禁止帯幅を、偏光分光解析法で測定した屈折
率（ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ）と消衰
係数（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎ
ｔ）とを利用して求めたところ、室温で約３．１ｅＶと
なった。
【００３３】積層構造体２１の最表層をなすリン化硼素
（ＢＰ）ヘテロ接合層２０４の表面の中央部には、直径
を約１２０μｍとする円形のｎ形オーミック電極２０５
を配置した。ｎ形電極２０５は金・ゲルマニウム合金
（Ａｕ９５質量％・Ｇｅ５質量％）を一般的な真空蒸着
手段により被着させて形成した。また、ＧａＰ単結晶基
板２０１の裏面の略全面には、金・亜鉛合金（Ａｕ９７
質量％・亜鉛３質量％）からなる真空蒸着膜を被着して
ｐ形オーミック電極２０６を形成して、ＬＥＤ２０を構
成した。
（ＢＰ）ヘテロ接合層２０４の表面の中央部には、直径
を約１２０μｍとする円形のｎ形オーミック電極２０５
を配置した。ｎ形電極２０５は金・ゲルマニウム合金
（Ａｕ９５質量％・Ｇｅ５質量％）を一般的な真空蒸着
手段により被着させて形成した。また、ＧａＰ単結晶基
板２０１の裏面の略全面には、金・亜鉛合金（Ａｕ９７
質量％・亜鉛３質量％）からなる真空蒸着膜を被着して
ｐ形オーミック電極２０６を形成して、ＬＥＤ２０を構
成した。
【００３４】ｎ形及びｐ形両オーミック電極２０５、２
０６間に順方向に電流を通流して緑色光を発光させた。
順方向電流を２０ミリアンペア（ｍＡ）とした際の発光
の中心波長は約５５５ｎｍ〜５５６ｎｍであった。発光
波長に対応する遷移エネルギー（約２．３ｅＶ）よりも
大きな室温禁止帯幅（＝３．１ｅＶ）を有するリン化硼
素（ＢＰ）層２０４を発光層２０３に窓層としてヘテロ
接合させる構成としたため、チップ（ｃｈｉｐ）状態で
の発光出力は約１４ミリカンデラ（ｍｃｄ）に到達し
た。即ち、従来のＧａＰホモ接合型緑色ＬＥＤの発光出
力が約７〜１０ｍｃｄであるのに比較すれば、約１．４
〜２．０倍の高い発光出力のＧａＰヘテロ接合型ＬＥＤ
が提供されることとなった。順方向電流を２０ｍＡとし
た際の順方向電圧（所謂、Ｖｆ）は約２．３Ｖであっ
た。また、逆方向電流を１０マイクロアンペア（μＡ）
と規定した場合の逆方向電圧は５Ｖを越え、整流特性に
優れるＬＥＤが提供された。
０６間に順方向に電流を通流して緑色光を発光させた。
順方向電流を２０ミリアンペア（ｍＡ）とした際の発光
の中心波長は約５５５ｎｍ〜５５６ｎｍであった。発光
波長に対応する遷移エネルギー（約２．３ｅＶ）よりも
大きな室温禁止帯幅（＝３．１ｅＶ）を有するリン化硼
素（ＢＰ）層２０４を発光層２０３に窓層としてヘテロ
接合させる構成としたため、チップ（ｃｈｉｐ）状態で
の発光出力は約１４ミリカンデラ（ｍｃｄ）に到達し
た。即ち、従来のＧａＰホモ接合型緑色ＬＥＤの発光出
力が約７〜１０ｍｃｄであるのに比較すれば、約１．４
〜２．０倍の高い発光出力のＧａＰヘテロ接合型ＬＥＤ
が提供されることとなった。順方向電流を２０ｍＡとし
た際の順方向電圧（所謂、Ｖｆ）は約２．３Ｖであっ
た。また、逆方向電流を１０マイクロアンペア（μＡ）
と規定した場合の逆方向電圧は５Ｖを越え、整流特性に
優れるＬＥＤが提供された。
【００３５】（実施例２）本実施例２では、実施例１と
は異なる積層構成からなる、リン化硼素（ＢＰ）／リン
化ガリウム（ＧａＰ）ヘテロ接合型ＬＥＤを例にして、
本発明を具体的に説明する。本実施例２に係わるＬＥＤ
３０の断面構造を図３に模式的に示す。
は異なる積層構成からなる、リン化硼素（ＢＰ）／リン
化ガリウム（ＧａＰ）ヘテロ接合型ＬＥＤを例にして、
本発明を具体的に説明する。本実施例２に係わるＬＥＤ
３０の断面構造を図３に模式的に示す。
【００３６】ＬＥＤ３０用途の積層構造体３１は、珪素
（Ｓｉ）ドープでｎ形の（１００）面を有するＧａＰ単
結晶を基板３０１として用いた。基板３０１の表面を王
水（ＨＮＯ3：ＨＣｌ＝１：３の混合液）を用いて室温
でエッチングした後、基板表面上に一般的な液相エピタ
キシャル手段に依り、珪素（Ｓｉ）ドープのＧａＰ層を
発光層３０２として積層した。珪素ドープのｎ形ＧａＰ
発光層３０２の積層温度は７５０℃とした。また、キャ
リア濃度は約４×１０17ｃｍ-3とし、層厚は約１．５μ
ｍとした。発光層３０２の成長時には、アンモニア（Ｎ
Ｈ3）ガスを利用して窒素（Ｎ）をアイソエレクトロニ
ック不純物として発光層３０２に添加した。窒素の添加
量はＧａＰ発光層３０２中の窒素原子濃度が約５×１０
18ｃｍ-3となる様に設定した。
（Ｓｉ）ドープでｎ形の（１００）面を有するＧａＰ単
結晶を基板３０１として用いた。基板３０１の表面を王
水（ＨＮＯ3：ＨＣｌ＝１：３の混合液）を用いて室温
でエッチングした後、基板表面上に一般的な液相エピタ
キシャル手段に依り、珪素（Ｓｉ）ドープのＧａＰ層を
発光層３０２として積層した。珪素ドープのｎ形ＧａＰ
発光層３０２の積層温度は７５０℃とした。また、キャ
リア濃度は約４×１０17ｃｍ-3とし、層厚は約１．５μ
ｍとした。発光層３０２の成長時には、アンモニア（Ｎ
Ｈ3）ガスを利用して窒素（Ｎ）をアイソエレクトロニ
ック不純物として発光層３０２に添加した。窒素の添加
量はＧａＰ発光層３０２中の窒素原子濃度が約５×１０
18ｃｍ-3となる様に設定した。
【００３７】ｎ形ＧａＰ発光層３０２上には、（Ｃ
2Ｈ5）3Ｂ／ＰＨ3／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ法により、４
００℃で非晶質を主体とするマグネシウム（Ｍｇ）ドー
プでｐ形のリン化硼素（ＢＰ）からなるヘテロ接合層３
０３を積層した。ヘテロ接合層３０３の成長時に於ける
Ｖ／ＩＩＩ比率（＝ＰＨ3／（Ｃ2Ｈ5）3Ｂの比率）は実
施例１の場合の５０から３０に低下させた。また、層の
成長速度は実施例１と同じく１０ｎｍ／分とした。マグ
ネシウム（Ｍｇ）はビス−シクロペンタジエニルマグネ
シウム（ｂｉｓ−（Ｃ5Ｈ5）2Ｍｇ）を用いてドーピン
グし、ヘテロ接合層３０３のキャリア濃度は約７×１０
18ｃｍ-3とした。ヘテロ接合層３０３の層厚は約０．５
μｍとした。屈折率と消衰係数の波長依存性から求めた
ヘテロ接合層３０３を構成するＢＰ層の室温の禁止帯幅
は約３．１ｅＶとなった。また、波長を５５５ｎｍの緑
色光に対する屈折率は約２．６であった。
2Ｈ5）3Ｂ／ＰＨ3／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ法により、４
００℃で非晶質を主体とするマグネシウム（Ｍｇ）ドー
プでｐ形のリン化硼素（ＢＰ）からなるヘテロ接合層３
０３を積層した。ヘテロ接合層３０３の成長時に於ける
Ｖ／ＩＩＩ比率（＝ＰＨ3／（Ｃ2Ｈ5）3Ｂの比率）は実
施例１の場合の５０から３０に低下させた。また、層の
成長速度は実施例１と同じく１０ｎｍ／分とした。マグ
ネシウム（Ｍｇ）はビス−シクロペンタジエニルマグネ
シウム（ｂｉｓ−（Ｃ5Ｈ5）2Ｍｇ）を用いてドーピン
グし、ヘテロ接合層３０３のキャリア濃度は約７×１０
18ｃｍ-3とした。ヘテロ接合層３０３の層厚は約０．５
μｍとした。屈折率と消衰係数の波長依存性から求めた
ヘテロ接合層３０３を構成するＢＰ層の室温の禁止帯幅
は約３．１ｅＶとなった。また、波長を５５５ｎｍの緑
色光に対する屈折率は約２．６であった。
【００３８】ｐ形ヘテロ接合層３０３の表面の中央部に
直径を約１１０μｍとする円形のｐ形オーミック電極３
０４、ｎ形ＧａＰ単結晶基板３０１の裏面にｎ形オーミ
ック電極３０５をそれぞれ設置してＬＥＤ３０を構成し
た。ｐ形オーミック電極３０４は金・亜鉛合金（Ａｕ９
７質量％・亜鉛３質量％）真空蒸着膜から構成した。ま
た、ｎ形オーミック電極３０５は金・ゲルマニウム合金
（Ａｕ９５質量％・Ｇｅ５質量％）真空蒸着膜から形成
した。ｎ形オーミック電極３０５はＧａＰ単結晶基板３
０１の裏面の略全面に形成した。
直径を約１１０μｍとする円形のｐ形オーミック電極３
０４、ｎ形ＧａＰ単結晶基板３０１の裏面にｎ形オーミ
ック電極３０５をそれぞれ設置してＬＥＤ３０を構成し
た。ｐ形オーミック電極３０４は金・亜鉛合金（Ａｕ９
７質量％・亜鉛３質量％）真空蒸着膜から構成した。ま
た、ｎ形オーミック電極３０５は金・ゲルマニウム合金
（Ａｕ９５質量％・Ｇｅ５質量％）真空蒸着膜から形成
した。ｎ形オーミック電極３０５はＧａＰ単結晶基板３
０１の裏面の略全面に形成した。
【００３９】ｐ形及びｎ形両オーミック電極３０４、３
０５間に順方向に電流を通流して緑色光を発光させた。
順方向電流を２０ミリアンペア（ｍＡ）とした際の発光
の中心波長は約５５５ｎｍとなった。発光波長に対応す
る遷移エネルギー（約２．３ｅＶ）よりも大きな室温禁
止帯幅（＝３．１ｅＶ）を有するリン化硼素（ＢＰ）層
３０３を発光層３０２に障壁層を兼用する窓層としてヘ
テロ接合させる構成としたため、チップ（ｃｈｉｐ）状
態での発光出力は平均して約１５ｍｃｄに到達した。即
ち、従来のＧａＰホモ接合型緑色ＬＥＤの発光出力が約
７ｍｃｄ〜約１０ｍｃｄであるのに比較すれば、平均し
て約１．５倍から約２．０倍の高い発光出力のＧａＰヘ
テロ接合型ＬＥＤが提供された。順方向電流を２０ｍＡ
とした際の順方向電圧（所謂、Ｖｆ）は約２．４Ｖであ
った。また、逆方向電流を１０マイクロアンペア（μ
Ａ）と規定した場合の逆方向電圧は５Ｖを越えるものと
なり、逆耐圧特性に優れるヘテロ接合型ＧａＰＬＥＤが
もたらされた。
０５間に順方向に電流を通流して緑色光を発光させた。
順方向電流を２０ミリアンペア（ｍＡ）とした際の発光
の中心波長は約５５５ｎｍとなった。発光波長に対応す
る遷移エネルギー（約２．３ｅＶ）よりも大きな室温禁
止帯幅（＝３．１ｅＶ）を有するリン化硼素（ＢＰ）層
３０３を発光層３０２に障壁層を兼用する窓層としてヘ
テロ接合させる構成としたため、チップ（ｃｈｉｐ）状
態での発光出力は平均して約１５ｍｃｄに到達した。即
ち、従来のＧａＰホモ接合型緑色ＬＥＤの発光出力が約
７ｍｃｄ〜約１０ｍｃｄであるのに比較すれば、平均し
て約１．５倍から約２．０倍の高い発光出力のＧａＰヘ
テロ接合型ＬＥＤが提供された。順方向電流を２０ｍＡ
とした際の順方向電圧（所謂、Ｖｆ）は約２．４Ｖであ
った。また、逆方向電流を１０マイクロアンペア（μ
Ａ）と規定した場合の逆方向電圧は５Ｖを越えるものと
なり、逆耐圧特性に優れるヘテロ接合型ＧａＰＬＥＤが
もたらされた。
【００４０】（実施例３）本実施例３では、砒化リン化
硼素（ＢＡｓ1-YＰY）からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体層と砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０
≦Ｘ≦１）混晶からなる発光層とのヘテロ接合構造を備
えたＬＥＤを例にして、本発明を具体的に説明する。本
実施例４に係わるＬＥＤ４０の断面構造を図４に模式的
に示す。
硼素（ＢＡｓ1-YＰY）からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体層と砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０
≦Ｘ≦１）混晶からなる発光層とのヘテロ接合構造を備
えたＬＥＤを例にして、本発明を具体的に説明する。本
実施例４に係わるＬＥＤ４０の断面構造を図４に模式的
に示す。
【００４１】ＬＥＤ４０用途の積層構造体４１は、珪素
（Ｓｉ）ドープでｎ形の（１００）面を有するＧａＡｓ
単結晶を基板４０１として構成した。基板４０１の表面
上には、一般的なガリウム（Ｇａ）／アルシン（ＡｓＨ
3）／ＰＨ3／Ｈ2系ハイドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）気
相成長手段に依り、珪素（Ｓｉ）ドープのＧａＡｓ1-X
ＰX（０≦Ｘ≦１）組成勾配層４０２を積層した。珪素
ドープのｎ形ＧａＡｓ1-XＰX組成勾配層４０２の積層温
度は７２０℃とした。また、キャリア濃度は約５×１０
17ｃｍ-3とし、層厚は約３μｍとした。ＧａＡｓ1-XＰX
（０≦Ｘ≦１）組成勾配層４０２のリン組成（＝Ｘ）は
ＧａＡｓ基板４０１との接合界面で０（零）とし、表面
で約０．８７となる様に直線的に増加させた。
（Ｓｉ）ドープでｎ形の（１００）面を有するＧａＡｓ
単結晶を基板４０１として構成した。基板４０１の表面
上には、一般的なガリウム（Ｇａ）／アルシン（ＡｓＨ
3）／ＰＨ3／Ｈ2系ハイドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）気
相成長手段に依り、珪素（Ｓｉ）ドープのＧａＡｓ1-X
ＰX（０≦Ｘ≦１）組成勾配層４０２を積層した。珪素
ドープのｎ形ＧａＡｓ1-XＰX組成勾配層４０２の積層温
度は７２０℃とした。また、キャリア濃度は約５×１０
17ｃｍ-3とし、層厚は約３μｍとした。ＧａＡｓ1-XＰX
（０≦Ｘ≦１）組成勾配層４０２のリン組成（＝Ｘ）は
ＧａＡｓ基板４０１との接合界面で０（零）とし、表面
で約０．８７となる様に直線的に増加させた。
【００４２】ｎ形ＧａＡｓ1-XＰX組成勾配発光層４０２
上には、上記のハイドライド気相成長手段によりリン
（Ｐ）組成比を約０．８７と一定としたｎ形のＧａＡｓ
0.13Ｐ0. 87発光層４０３を積層した。発光層４０３の層
厚は約１μｍとした。発光層４０３には、アンモニア
（ＮＨ3）ガスを利用して窒素（Ｎ）を等電子的トラッ
プ不純物として約６×１０18ｃｍ-3の濃度で含有させ
た。
上には、上記のハイドライド気相成長手段によりリン
（Ｐ）組成比を約０．８７と一定としたｎ形のＧａＡｓ
0.13Ｐ0. 87発光層４０３を積層した。発光層４０３の層
厚は約１μｍとした。発光層４０３には、アンモニア
（ＮＨ3）ガスを利用して窒素（Ｎ）を等電子的トラッ
プ不純物として約６×１０18ｃｍ-3の濃度で含有させ
た。
【００４３】発光層４０３上には、（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ／Ｐ
Ｈ3／ＡｓＨ3／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ法により、４００
℃で非晶質を主体とするマグネシウム（Ｍｇ）ドープの
ｐ形砒化リン化硼素（ＢＡｓ0.10Ｐ0.90）からなるヘテ
ロ接合層４０４を積層した。ヘテロ接合層４０４の形成
時に於けるＶ／ＩＩＩ比率（＝（ＰＨ3＋ＡｓＨ3）／
（Ｃ 2Ｈ5）3Ｂ比率）は実施例２と同じく３０とし、ま
た、成長速度は約２０ｎｍ／分とした。マグネシウム
（Ｍｇ）のドーピング源には、ビス−シクロペンタジエ
ニルマグネシウム（ｂｉｓ−（Ｃ5Ｈ5）2Ｍｇ）を用い
た。ヘテロ接合層４０４のキャリア濃度は約２×１０18
ｃｍ-3とした。層厚は約０．５μｍとした。屈折率と消
衰係数の波長依存性を求めたヘテロ接合層４０４を構成
するｐ形砒化リン化硼素（ＢＡｓ0.10Ｐ0.90）層の室温
の禁止帯幅は約２．９ｅＶであった。
Ｈ3／ＡｓＨ3／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ法により、４００
℃で非晶質を主体とするマグネシウム（Ｍｇ）ドープの
ｐ形砒化リン化硼素（ＢＡｓ0.10Ｐ0.90）からなるヘテ
ロ接合層４０４を積層した。ヘテロ接合層４０４の形成
時に於けるＶ／ＩＩＩ比率（＝（ＰＨ3＋ＡｓＨ3）／
（Ｃ 2Ｈ5）3Ｂ比率）は実施例２と同じく３０とし、ま
た、成長速度は約２０ｎｍ／分とした。マグネシウム
（Ｍｇ）のドーピング源には、ビス−シクロペンタジエ
ニルマグネシウム（ｂｉｓ−（Ｃ5Ｈ5）2Ｍｇ）を用い
た。ヘテロ接合層４０４のキャリア濃度は約２×１０18
ｃｍ-3とした。層厚は約０．５μｍとした。屈折率と消
衰係数の波長依存性を求めたヘテロ接合層４０４を構成
するｐ形砒化リン化硼素（ＢＡｓ0.10Ｐ0.90）層の室温
の禁止帯幅は約２．９ｅＶであった。
【００４４】ｐ形ヘテロ接合層４０４の表面の中央部に
直径を約１３０μｍとする円形のｐ形オーミック電極４
０５、ｎ形ＧａＡｓ単結晶基板４０１の裏面にｎ形オー
ミック電極４０６をそれぞれ設置してＬＥＤ４０を構成
した。ｐ形オーミック電極４０５は金・亜鉛合金（Ａｕ
９７質量％・亜鉛３質量％）真空蒸着膜から構成した。
また、ｎ形オーミック電極４０６は金・ゲルマニウム合
金（Ａｕ９５質量％・Ｇｅ５質量％）真空蒸着膜から形
成した。ｎ形オーミック電極４０６はＧａＡｓ単結晶基
板４０１の裏面の略全面に被着させた。
直径を約１３０μｍとする円形のｐ形オーミック電極４
０５、ｎ形ＧａＡｓ単結晶基板４０１の裏面にｎ形オー
ミック電極４０６をそれぞれ設置してＬＥＤ４０を構成
した。ｐ形オーミック電極４０５は金・亜鉛合金（Ａｕ
９７質量％・亜鉛３質量％）真空蒸着膜から構成した。
また、ｎ形オーミック電極４０６は金・ゲルマニウム合
金（Ａｕ９５質量％・Ｇｅ５質量％）真空蒸着膜から形
成した。ｎ形オーミック電極４０６はＧａＡｓ単結晶基
板４０１の裏面の略全面に被着させた。
【００４５】ｐ形及びｎ形両オーミック電極４０５、４
０６間に２０ｍＡの順方向電流を通流したところ波長を
約５８２ｎｍとする黄色帯の発光を得た。チップ（ｃｈ
ｉｐ）状態での発光出力は平均して約７ｍｃｄに到達し
た。即ち、従来のＧａＡｓ1-XＰXからなるｐｎ接合型の
ホモ接合黄色ＬＥＤの発光出力の約２倍の高い発光出力
をもたらせるＧａＡｓ1-XＰXヘテロ接合型ＬＥＤが提供
された。これは、発光波長（＝５８２ｎｍ）に対応する
遷移エネルギー（≒２．１ｅＶ）よりも充分に大きな室
温禁止帯幅（≒２．９ｅＶ）を有する砒化リン化硼素
（ＢＡｓ1-YＰY）層４０４から発光層４０３にヘテロ接
合する障壁層兼窓層を構成することに依って、発光の外
部への取り出し効率が増大したためである。また、２０
ｍＡの順方向電流でのＶｆは約２．３Ｖであった。ま
た、逆方向電流を１０マイクロアンペア（μＡ）と規定
した場合の逆方向電圧は５Ｖを越え、逆耐圧特性に優れ
るｐｎ接合が帰結されていることが示された。これは、
ヘテロ接合層４０４を発光層４０３よりも低温で形成す
ることとしたため、ヘテロ接合層４０４と発光層４０３
との接合界面は乱雑化されず、良好な平坦性のｐｎ接合
構造が形成させたことに依る。
０６間に２０ｍＡの順方向電流を通流したところ波長を
約５８２ｎｍとする黄色帯の発光を得た。チップ（ｃｈ
ｉｐ）状態での発光出力は平均して約７ｍｃｄに到達し
た。即ち、従来のＧａＡｓ1-XＰXからなるｐｎ接合型の
ホモ接合黄色ＬＥＤの発光出力の約２倍の高い発光出力
をもたらせるＧａＡｓ1-XＰXヘテロ接合型ＬＥＤが提供
された。これは、発光波長（＝５８２ｎｍ）に対応する
遷移エネルギー（≒２．１ｅＶ）よりも充分に大きな室
温禁止帯幅（≒２．９ｅＶ）を有する砒化リン化硼素
（ＢＡｓ1-YＰY）層４０４から発光層４０３にヘテロ接
合する障壁層兼窓層を構成することに依って、発光の外
部への取り出し効率が増大したためである。また、２０
ｍＡの順方向電流でのＶｆは約２．３Ｖであった。ま
た、逆方向電流を１０マイクロアンペア（μＡ）と規定
した場合の逆方向電圧は５Ｖを越え、逆耐圧特性に優れ
るｐｎ接合が帰結されていることが示された。これは、
ヘテロ接合層４０４を発光層４０３よりも低温で形成す
ることとしたため、ヘテロ接合層４０４と発光層４０３
との接合界面は乱雑化されず、良好な平坦性のｐｎ接合
構造が形成させたことに依る。
【００４６】
【発明の効果】本発明に依れば、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦
Ｘ≦１）発光層に含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を
接合させたヘテロ接合構造を利用して発光素子を構成す
ることとしたので、発光強度に優れる化合物半導体発光
素子を提供できる。
Ｘ≦１）発光層に含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を
接合させたヘテロ接合構造を利用して発光素子を構成す
ることとしたので、発光強度に優れる化合物半導体発光
素子を提供できる。
【００４７】特に、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光
層以上の禁止帯幅を有する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体層をヘテロ接合させる構成とすると、発光の外部へ
の取り出し効率を向上させることができ、従って発光強
度に優れる化合物発光素子を提供できる。
層以上の禁止帯幅を有する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体層をヘテロ接合させる構成とすると、発光の外部へ
の取り出し効率を向上させることができ、従って発光強
度に優れる化合物発光素子を提供できる。
【００４８】また、発光層にヘテロ接合させる含硼素Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を砒化リン化硼素（ＢＡｓ
Ｐ）混晶から構成することとすると、発光層に対してキ
ャリアの「閉じ込め」或いは発光を外部へ透過できる機
能層を簡便に構成でき、従って高発光強度をもたらすヘ
テロ接合構造を備えた化合物半導体発光素子を提供する
ことができる。
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を砒化リン化硼素（ＢＡｓ
Ｐ）混晶から構成することとすると、発光層に対してキ
ャリアの「閉じ込め」或いは発光を外部へ透過できる機
能層を簡便に構成でき、従って高発光強度をもたらすヘ
テロ接合構造を備えた化合物半導体発光素子を提供する
ことができる。
【００４９】また、発光層にヘテロ接合させる含硼素Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を発光層を形成する温度以下
の温度で形成することとすると、被熱に因る発光層との
ｐｎ接合界面の乱雑化を回避でき、整流特性に優れる高
発光強度の化合物半導体発光素子を提供することができ
る。
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を発光層を形成する温度以下
の温度で形成することとすると、被熱に因る発光層との
ｐｎ接合界面の乱雑化を回避でき、整流特性に優れる高
発光強度の化合物半導体発光素子を提供することができ
る。
【図１】本発明に係わるランプの構成を示す断面模式図
である。
である。
【図２】実施例１に記載のＧａＰヘテロ接合型ＬＥＤの
断面模式図である。
断面模式図である。
【図３】実施例２に記載のＧａＰヘテロ接合型ＬＥＤの
断面模式図である。
断面模式図である。
【図４】実施例３に記載のＧａＡｓＰヘテロ接合型ＬＥ
Ｄの断面模式図である。
Ｄの断面模式図である。
１０、２０、３０、４０ 発光素子（ＬＥＤ） ２１、３１、４１ 発光素子用途積層構造体 １１ 基板 １２ ヘテロ接合構造 １３ 表面電極 １４ 裏面電極 １５ 台座 １６ 碗体 １７、１８ 端子 １９ エポキシ樹脂 ２０１ ｐ形ＧａＰ単結晶基板 ２０２ ｐ形ＧａＰ層 ２０３ ｎ形ＧａＰ発光層 ２０４ ｎ形ＢＰヘテロ接合層 ２０５ ｎ形オーミック電極 ２０６ ｐ形オーミック電極 ３０１ ｎ形ＧａＰ単結晶基板 ３０２ ｎ形ＧａＰ発光層 ３０３ ｐ形ＢＰヘテロ接合層 ３０４ ｐ形オーミック電極 ３０５ ｎ形オーミック電極 ４０１ ｎ形ＧａＡｓ単結晶基板 ４０２ ｎ形ＧａＡｓ1-XＰX組成勾配層 ４０３ ｎ形ＧａＡｓ0.13Ｐ0.87発光層 ４０４ ｐ形ＢＡｓ0.10Ｐ0.90ヘテロ接合層 ４０５ ｐ形オーミック電極 ４０６ ｎ形オーミック電極
Claims (13)
- 【請求項１】砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０
≦Ｘ≦１）層と、硼素（Ｂ）と少なくともリン（Ｐ）ま
たは砒素（Ａｓ）とを含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体層とから形成されるヘテロ接合構造を備えているこ
とを特徴とする化合物半導体発光素子。 - 【請求項２】ヘテロ接合構造を形成する砒化リン化ガリ
ウム層が発光層であることを特徴とする請求項１に記載
の化合物半導体発光素子。 - 【請求項３】砒化リン化ガリウム層からなる発光層に、
等電子的捕獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｒ
ａｐ）を形成する不純物が添加されていることを特徴と
する請求項２に記載の化合物半導体発光素子。 - 【請求項４】等電子的捕獲中心を形成する不純物が窒素
（Ｎ）であることを特徴とする請求項３に記載の化合物
半導体発光素子。 - 【請求項５】ヘテロ接合構造を形成する砒化リン化ガリ
ウム層からなる発光層と含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体層とが、互いに異なる伝導形を有することを特徴とす
る請求項２乃至４の何れか１項に記載の化合物半導体発
光素子。 - 【請求項６】含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の禁止
帯幅が、砒化リン化ガリウム層の禁止帯幅よりも０．２
エレクトロンボルト（ｅＶ）以上大であることを特徴と
する請求項１乃至５の何れか１項に記載の化合物半導体
発光素子。 - 【請求項７】含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、多
結晶または非晶質を主体とする半導体層から構成したこ
とを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の化
合物半導体発光素子。 - 【請求項８】含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が、砒
化リン化硼素（ＢＡｓ1- YＰY：０≦Ｙ≦１）であること
を特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の化合
物半導体発光素子。 - 【請求項９】含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が、リ
ン化硼素（ＢＰ）であることを特徴とする請求項８に記
載の化合物半導体発光素子。 - 【請求項１０】基板上に砒化リン化ガリウム層を積層
し、該砒化リン化ガリウム層上に含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化
合物半導体層を積層してヘテロ接合構造を形成する化合
物半導体発光素子の製造方法において、基板上に砒化リ
ン化ガリウム層を積層した後、該砒化リン化ガリウム層
を積層した温度以下の温度で含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体層を積層することを特徴とする請求項１乃至９の
何れか１項に記載の化合物半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項１１】含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を２
５０℃以上７００℃以下の温度で形成することを特徴と
する請求項１０に記載の化合物半導体発光素子の製造方
法。 - 【請求項１２】請求項１乃至９の何れか１項に記載の化
合物半導体発光素子を用いたランプ。 - 【請求項１３】請求項１２に記載のランプを用いた光
源。
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|---|---|---|---|
| JP2001167535A JP3700609B2 (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | 化合物半導体発光素子、その製造方法、ランプ及び光源 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002368260A true JP2002368260A (ja) | 2002-12-20 |
| JP3700609B2 JP3700609B2 (ja) | 2005-09-28 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2004047188A1 (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Showa Denko K.K. | リン化硼素系半導体発光素子、その製造方法及び発光ダイオード |
| US6936863B2 (en) | 2002-11-18 | 2005-08-30 | Showa Denko K.K. | Boron phosphide-based semiconductor light-emitting device, production method thereof and light-emitting diode |
| WO2005088739A1 (en) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Showa Denko K.K. | Compound semiconductor light-emitting diode |
| EP1593162A1 (en) * | 2003-02-10 | 2005-11-09 | Showa Denko K.K. | Semiconductor device, production method thereof and light-emitting device |
| JP2005317941A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | Showa Denko Kk | ｐｎ接合型化合物半導体発光素子、及びその製造方法 |
| WO2007029865A1 (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-15 | Showa Denko K.K. | Compound semiconductor device |
| JP2007073732A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Showa Denko Kk | 化合物半導体素子 |
| JP2007073872A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Showa Denko Kk | 半導体素子 |
| JP2007081260A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Showa Denko Kk | 半導体素子 |
| JP2007081084A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Showa Denko Kk | 半導体発光素子 |
| JP2007088343A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Showa Denko Kk | 化合物半導体素子 |
| JP2007096200A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Showa Denko Kk | 化合物半導体素子 |
| JP2007123497A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Showa Denko Kk | 化合物半導体素子および化合物半導体素子製造方法 |
| US8084781B2 (en) | 2005-09-07 | 2011-12-27 | Showa Denko K.K. | Compound semiconductor device |
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| JP2014047247A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 樹脂組成物、半導体装置、多層回路基板および電子部品 |
| KR20220033228A (ko) * | 2020-09-09 | 2022-03-16 | 연세대학교 산학협력단 | 층상구조 GaP, GaP 나노시트 및 이를 이용한 전기 소자 |
-
2001
- 2001-06-04 JP JP2001167535A patent/JP3700609B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR102479782B1 (ko) | 2020-09-09 | 2022-12-21 | 연세대학교 산학협력단 | 층상구조 GaP, GaP 나노시트 및 이를 이용한 전기 소자 |
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