JP2003023177A - 半導体発光素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高輝度かつ低消費電力で生産性のよい半導体
発光素子の製造方法を提供する。 【解決手段】 ｎ型ＧaＡs基板１１上に、ＭＯＣＶＤ法
により、ｎ型下部クラッド層１２、活性層１３、p型上
部クラッド層１４を順次成長させて発光部を構成する。
上記発光部よりも上にＡlＧaＩnＰ系半導体からなるp型
中間層１５、p型電流拡散層１６を順次成長させる。上
記ＡlＧaＩnＰ系半導体からなる中間層１５において、
成長速度を１μｍ／ｈ以下とすると共に、ＧaＡsに対す
る格子整合率Δa／aをa−３.２％以上かつ−２.５％以
下とする。上記中間層１５の成長時のＶ／III比および
電流拡散層１６の成長時のＶ／III比を、結晶表面に観
察される結晶欠陥の数が半導体発光素子１個当り２０個
以下となるような値に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、化合物半導体基
板上に形成された発光部を有する半導体発光素子の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高輝度の半導体発光素子を形成するに
は、発光効率を高めることはもとより、発光部への電流
注入を高めることや、素子外部への有効な光取り出しを
実現することが重要である。上記発光部への電流注入を
高めるための電流拡散層や、動作電圧を高めることなく
電流注入を高めることができる中間層等が有効であり、
また、素子外部への有効な光取り出しを実現するために
も電流拡散層は有効である。

【０００３】従来、半導体発光素子として、特開平０９
−２６０７２４号公報に記載されたものがある。この半
導体発光素子は、図１９に示すように、ｎ型ＧaＡs基板
２１１上にｎ型ＡlＧaＩnＰクラッド層２１２、ＡlＧa
ＩnＰ活性層２１３、ｐ型ＡlＧaＩnＰクラッド層２１４
を積層し、その上にｐ型ＡlＧaＩnＰ中間層２１５、ｐ
型ＧaＰ電流拡散層２１６を積層している。さらに、ｐ
型ＧaＰ電流拡散層２１６上にp型電極２１７を蒸着によ
り形成し、ｎ型ＧaＡs基板２１１下側にｎ型電極２１８
を蒸着により形成している。上記ｐ型ＡlＧaＩnＰ中間
層２１５は、格子整合率がｐ型ＡlＧaＩnＰクラッド層
２１４とｐ型ＧaＰ電流拡散層２１６の中間となり、ま
た、エネルギーバンドプロファイルにおけるヘテロバリ
アが低くなるように、接合を形成する前のエネルギー位
置において、伝導帯下端が上部クラッド層の伝導帯下端
と電流拡散層の伝導帯下端との間となり、かつ、価電子
帯上端が上部クラッド層の価電子帯上端と電流拡散層の
価電子帯上端との間となる組成が選択されている。

【０００４】この従来の半導体発光素子では、ｐ型Ｇa
Ｐ電流拡散層２１６を有するためにｐ型電極２１７直下
のみならず活性層２１３全体にわたって電流を注入する
ことができる。

【０００５】図２０は中間層を用いない場合の上部クラ
ッド層から電流拡散層にかけてのエネルギーバンドプロ
ファイルを示し、図２１は中間層を用いた場合の上部ク
ラッド層から電流拡散層にかけてのエネルギーバンドプ
ロファイルを示している。上記半導体発光素子では、ｐ
型ＡlＧaＩnＰ中間層２１５を有するために、図２０に
示す中間層を用いないエネルギーバンドプロファイルに
比べて、図２１に示すように、エネルギー不連続を分割
して低減できるため、ｐ型ＡlＧaＩnＰクラッド層２１
４とｐ型ＧaＰ電流拡散層２１６との界面に生じるヘテ
ロバリアを低くすることができる。さらに、上記半導体
発光素子では、ｐ型ＡlＧaＩnＰクラッド層２１４の格
子定数５.６５Å、ｐ型ＧaＰ電流拡散層２１６の格子定
数５.４５Åに対して、ｐ型ＡlＧaＩnＰ中間層２１５に
はこれらの中間である５.５５Åとなる組成が選択さ
れ、格子不整合が緩和されている。これにより、クラッ
ド層２１４と電流拡散層２１６との界面に生ずる界面準
位が低減でき、界面準位により生じるエネルギーバンド
プロファイルの曲がりを低減することができるために、
図２１に示すように、界面のエネルギー障壁を低減する
ことができる。これらエネルギー障壁を低減する効果に
より、動作電圧を大幅に低減することができる。

【０００６】上記半導体発光素子では、クラッド層２１
４には格子定数が５.６５ÅのＡlＧaＩnＰ、中間層２１
５には格子定数が５.５５ÅとなるＡlＧaＩnＰ、電流拡
散層２１５には格子定数が５.４５ÅのＧaＰが用いら
れ、格子不整合が緩和されているが、ｐ型ＡlＧaＩnＰ
クラッド層２１４とｐ型ＡlＧaＩnＰ中間層２１５との
間、ｐ型ＡlＧaＩnＰ中間層２１５とｐ型ＧaＰ電流拡散
層２１６との間のそれぞれには、格子整合率Δa／aが約
−１.８％と、依然として大きな格子不整合がある。こ
のような大きな格子不整合がある場合、格子不整合が生
じる界面より上に良好な結晶性で層を成長することは難
しく、クロスハッチやヒロックといった結晶欠陥が多数
発生する。

【０００７】そこで、このような問題を解決するため、
特開２０００−２１６４３０号公報に記載の半導体発光
素子の製造方法においてその対策が示されている。この
半導体発光素子の製造方法は、構造やエネルギーバンド
プロファイルは特開平０９−２６０７２４号公報に記載
された半導体発光素子と同じであるが、中間層や電流拡
散層の成長初期における成長速度を１μｍ／ｈ以下とす
ることにより、さらに、中間層のミスマッチを所定の値
とすることによりクロスハッチやヒロック等の結晶欠陥
を大幅に低減することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記半導体
発光素子の製造方法では、中間層の伝導帯下端および価
電子帯上端を接合前のエネルギー位置関係において、上
部クラッド層と電流拡散層との間とすることにより動作
電圧の低減を実現し、さらに、中間層の格子定数を上部
クラッド層と電流拡散層との間とすることにより界面準
位を低減し、これによりさらなる動作電圧の低減を実現
した。さらに、中間層および電流拡散層の成長速度を１
μｍ／ｈとすることにより、さらに、中間層のミスマッ
チを所望の値とすることにより結晶表面における結晶欠
陥を低減することができる。

【０００９】しかし、本出願人は、実験により、中間層
や電流拡散層,電流阻止層などの格子不整合を有する成
長では、その成長時におけるＶ族原料ガスの供給モル流
量とIII族原料ガスの供給モル流量との比であるＶ／III
比によっては、十分な動作電圧の低減や結晶欠陥の低減
の効果が得られないことを見出した。

【００１０】その結果、上記半導体発光素子の製造方法
では、電流拡散層における電流広がり、光透過率が悪化
し、光取り出し効率の低下や電流注入効率の低下を招
き、そのため、十分な輝度が得られないという問題があ
ると共に、動作電圧が十分に低くならないために、消費
電力が十分に低減できないという問題がある。さらに、
上記半導体発光素子の製造方法では、結晶表面における
結晶欠陥により、電流拡散層上に形成される電極の密着
性が悪く、電極が剥がれるといった悪影響を生じ、生産
歩留まりが悪くなって生産性が低下するという問題があ
る。

【００１１】そこで、この発明の目的は、高輝度かつ低
消費電力で生産性のよい半導体発光素子の製造方法を提
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、この発明の半導体発光素子の製造方法は、化合物半
導体基板上に形成された少なくとも下部クラッド層,活
性層および上部クラッド層からなる発光部と、上記発光
部よりも上に成長させる層とを有する半導体発光素子の
製造方法において、上記発光部よりも上に成長させる層
とその直下に成長させた層との間に格子整合率Δa／aの
絶対値が０.２５％以上の格子不整合があり、上記発光
部よりも上に成長させる層の少なくとも成長開始時にお
いて、Ｖ族原料ガスの供給モル流量とIII族原料ガスの
供給モル流量との比であるＶ／III比を、半導体発光素
子の全ての結晶成長終了後の結晶表面に観察される結晶
欠陥の数が半導体発光素子１個当り２０個以下となるよ
うな値に設定することを特徴としている。

【００１３】上記半導体発光素子の製造方法によれば、
上記発光部よりも上に成長させる層の少なくとも成長開
始時において、Ｖ族原料ガスの供給モル流量とIII族原
料ガスの供給モル流量との比であるＶ／III比の値を、
結晶成長終了後の結晶表面の結晶欠陥の数が半導体発光
素子１個当り２０個以下になるように設定することによ
って、格子整合率△ａ／ａの絶対値０.２５％以上の結
晶欠陥が生じやすい条件でも、上記発光部よりも上に成
長させる層の結晶性が向上する。それによって、上記発
光部よりも上に成長させる層として例えば電流拡散層の
結晶性が向上することにより、光取りだし効率や電流注
入効率がよくなると共に、この半導体発光素子の全ての
結晶成長終了後の結晶表面の結晶表面の結晶欠陥が減
り、その上に形成される電極の密着性がよくなって生産
歩留まりが向上する。したがって、高輝度で生産歩留ま
りのよい半導体発光素子を製造することができる。な
お、格子整合率と結晶欠陥との関係を実験により調べた
結果、格子整合率△ａ／ａの絶対値０.２５％以上が、
結晶欠陥(ハッチ)が生じる条件であることが分かってい
る。

【００１４】また、一実施形態の半導体発光素子の製造
方法は、上記発光部よりも上に成長させる層が、さらに
上に成長させる層と上記発光部との間の格子不整合また
はエネルギー不連続の少なくとも一方を緩和する中間層
を含むことを特徴としている。

【００１５】上記実施形態の半導体発光素子の製造方法
によれば、上記中間層上に成長させる層と発光部との間
の格子不整合を上記中間層により緩和することによっ
て、結晶表面の結晶欠陥を減らすことができるため、電
極の密着性がよくなって生産歩留まりが向上する。ま
た、上記中間層上に成長させる層と発光部との間のエネ
ルギー不連続を上記中間層により緩和することによっ
て、動作電圧を下げることが可能となるため、消費電力
を低減することができる。

【００１６】また、一実施形態の半導体発光素子の製造
方法は、上記発光部よりも上に成長させる層が、電流拡
散層または電流阻止層の少なくとも一方を含むことを特
徴としている。

【００１７】上記実施形態の半導体発光素子の製造方法
によれば、結晶性のよい上記電流拡散層により電流拡散
の効果を高めることができ、また、結晶性のよい上記電
流阻止層により電流阻止の効果を高めることができる。

【００１８】また、一実施形態の半導体発光素子の製造
方法は、上記化合物半導体基板がＧaＡsで構成され、上
記下部クラッド層,上記活性層,上記上部クラッド層およ
び上記発光部よりも上に成長させる層が(Ａl_xＧa_１-x)_y
Ｉn_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)半導体で構成されているこ
とを特徴としている。

【００１９】上記実施形態の半導体発光素子の製造方法
によれば、ＡlＧaＩnＰ系半導体発光素子において、上
記発光部よりも上に成長させる層の結晶性が向上して光
取りだし効率や電流注入効率がよくなると共に、結晶表
面の結晶欠陥を減らすことにより、電極の密着性がよく
なって生産歩留まりが向上する。

【００２０】また、この発明の半導体発光素子の製造方
法は、化合物半導体基板上に形成された少なくとも下部
クラッド層,活性層および上部クラッド層からなる発光
部と、上記発光部の上部クラッド層上に成長させる中間
層と、上記中間層上に成長させる電流拡散層または電流
阻止層の少なくとも一方とを有し、上記中間層によっ
て、上記電流拡散層と上記発光部との間または上記電流
阻止層と上記発光部との間の格子不整合またはエネルギ
ー不連続の少なくとも一方を緩和する半導体発光素子の
製造方法において、上記下部クラッド層,上記活性層,上
記上部クラッド層および上記中間層が(Ａl_xＧa_１-x)_yＩ
n_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)半導体で構成され、上記電流
拡散層または上記電流阻止層が(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-y
Ｐ(0≦x≦1,0≦y≦1)半導体で構成され、上記上部クラ
ッド層に対して格子整合率Δa／aの絶対値が０.２５％
以上の格子不整合の状態で上記上部クラッド層上に上記
中間層を成長させるときの少なくとも成長開始時におい
て、Ｖ族原料ガスの供給モル流量とIII族原料ガスの供
給モル流量との比であるＶ／III比を３００以上とする
ことを特徴としている。

【００２１】上記半導体発光素子の製造方法によれば、
上記上部クラッド層に対して格子整合率Δa／aの絶対値
が０.２５％以上の格子不整合の状態で中間層を成長さ
せるときの少なくとも成長開始時において成長時のＶ／
III比を３００以上とすることによって、格子整合率△
ａ／ａの絶対値０.２５％以上の結晶欠陥が生じやすい
条件でも、中間層の結晶性が向上する。それによって、
その中間層上に成長させる上記電流拡散層または電流阻
止層の結晶性が向上することにより、光取りだし効率や
電流注入効率がよくなると共に、結晶成長終了後の結晶
表面の結晶欠陥を減らすことができるため、電極の密着
性がよくなって生産歩留まりが向上する。

【００２２】また、この発明の半導体発光素子の製造方
法は、化合物半導体基板上に形成された少なくとも下部
クラッド層,活性層および上部クラッド層からなる発光
部と、上記発光部の上部クラッド層上に成長させる中間
層と、上記中間層上に成長させる電流拡散層または電流
阻止層の少なくとも一方とを有し、上記中間層によっ
て、上記電流拡散層と上記発光部との間または上記電流
阻止層と上記発光部との間の格子不整合またはエネルギ
ー不連続の少なくとも一方を緩和する半導体発光素子の
製造方法において、上記下部クラッド層,上記活性層,上
記上部クラッド層および上記中間層が(Ａl_xＧa_１-x)_yＩ
n_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)半導体で構成され、上記電流
拡散層または上記電流阻止層が(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-y
Ｐ(0≦x≦1,0≦y≦1)半導体で構成され、上記中間層に
対して格子整合率Δa／aの絶対値が０.２５％以上の格
子不整合の状態で上記中間層上に上記電流拡散層または
上記電流阻止層を成長させるとき、上記電流拡散層また
は上記電流阻止層の少なくとも成長開始時のＶ族原料ガ
スの供給モル流量とIII族原料ガスの供給モル流量との
比であるＶ／III比を２００以上とすることを特徴とし
ている。

【００２３】上記半導体発光素子の製造方法によれば、
上記中間層に対して格子整合率Δa／aの絶対値が０.２
５％以上の格子不整合の状態で上記中間層上に電流拡散
層または電流阻止層を成長させるとき、少なくとも成長
開始時の電流拡散層または電流阻止層の成長時のＶ／II
I比を２００以上とすることにより、格子整合率△ａ／
ａの絶対値０.２５％以上の結晶欠陥が生じやすい条件
でも、電流拡散層または電流阻止層の結晶性が向上す
る。それによって、光取りだし効率や電流注入効率がよ
くなると共に、結晶成長終了後の結晶表面の結晶欠陥を
減らすことができるため、電極の密着性がよくなって生
産歩留まりが向上する。

【００２４】また、一実施形態の半導体発光素子の製造
方法は、上記発光部よりも上に成長させる層の成長過程
のうちの成長開始時よりも後の成長では、Ｖ族原料ガス
の供給モル流量とIII族原料ガスの供給モル流量との比
であるＶ／III比を成長開始時よりも低くすることを特
徴としている。

【００２５】上記実施形態の半導体発光素子の製造方法
によれば、上記発光部よりも上に成長させる層の成長過
程のうちの成長開始時よりも後の成長では、Ｖ族原料ガ
スの供給モル流量とIII族原料ガスの供給モル流量との
比であるＶ／III比を成長開始時よりも低くすることに
よって、上記発光部よりも上に成長させる層の結晶性と
電極の密着性を向上しつつ、材料の消費量の増加を最小
限に抑えて、コストを低減できる。

【００２６】また、一実施形態の半導体発光素子の製造
方法は、上記発光部よりも上に成長させる層の少なくと
も成長開始時の成長速度が１μｍ／ｈ以下であることを
特徴としている。

【００２７】上記実施形態の半導体発光素子の製造方法
によれば、上記発光部よりも上に成長させる層の少なく
とも成長開始時の成長速度が１μｍ／ｈ以下とすること
によって、上記発光部よりも上に成長させる層の少なく
とも成長初期に主に生じる結晶欠陥を減らして上記発光
部よりも上に成長させる層の結晶性を向上でき、結晶成
長終了後の結晶表面の結晶欠陥を低減できる。

【００２８】また、一実施形態の半導体発光素子の製造
方法は、上記中間層が、ＧaＡsに対する格子整合率Δa
／aが−３.２％以上かつ−２.５％以下のＡlＧaＩnＰ系
半導体で構成されていることを特徴としている。

【００２９】上記実施形態の半導体発光素子の製造方法
によれば、上記中間層のＧaＡsに対する格子整合率Δａ
/ａが−２.５％以下では、結晶表面における結晶欠陥の
数を２０個以下に低減できる一方、上記格子整合率Δａ
/ａが−３.２％以上では、駆動電流が２０mＡの時にお
ける中間層の界面での動作電圧の上昇が０.５Ｖ以下に
抑制される。したがって、上記中間層の結晶性をより高
めることができ、さらに電極の密着性がよくなって生産
歩留まりが向上すると共に、低電圧動作が可能となり消
費電力を低減できる。

【００３０】また、一実施形態の半導体発光素子の製造
方法は、上記発光部よりも上に成長させる層の成長温度
が上記活性層の成長温度よりも高いことを特徴としてい
る。

【００３１】上記実施形態の半導体発光素子の製造方法
によれば、上記発光部よりも上に成長させる層の成長温
度を上記活性層の成長温度よりも高くすることによっ
て、上記発光部よりも上に成長させる層の結晶性をより
高めることができ、さらに電極の密着性がよくなって生
産歩留まりが向上する。

【００３２】また、一実施形態の半導体発光素子の製造
方法は、ＭＯＣＶＤ(有機金属化学気相成長)法を用い
て、上記下部クラッド層,上記活性層,上記上部クラッド
層および上記発光部よりも上に成長させる層を結晶成長
させることを特徴としている。

【００３３】上記実施形態の半導体発光素子の製造方法
によれば、上記結晶成長方法により半導体発光素子を製
造することによって、高輝度でかつ低電圧動作が可能な
生産性の高い半導体発光素子を容易に製造できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の半導体発光素子
の製造方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。

【００３５】（第１実施形態）図１はこの発明の第１実
施形態の半導体発光素子の製造方法により製造された発
光ダイオードの断面図である。

【００３６】図１に示すように、ｎ型ＧaＡs基板１１上
に、有機金属気相成長法(ＭＯＣＶＤ法)により、ｎ型
(Ａl_xＧa_１-x)_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦1)下部クラッド層
１２(例えばx＝１.０,Ｓiキャリア濃度５×１０¹⁷cm^-3,
厚さ１.０μｍ)、(Ａl_xＧa_{１- x})_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦
1)活性層１３(例えばx＝０.３,厚さ０.５μｍ)、p型(Ａ
l_xＧa_１-x)_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦1)上部クラッド層１４
(例えばx＝１.０,Ｚnキャリア濃度５×１０¹⁷cm^-3,厚さ
１.０μｍ)を成長速度約１〜２.５μｍとして順次成長
させる。上記下部クラッド層１２,活性層１３および上
部クラッド層１４で発光部を構成している。

【００３７】さらに、その発光部上に、有機金属気相成
長法により、p型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn _１-yＰ(0≦x≦1,0≦
y≦1)中間層１５(例えばx＝０.４,y＝０.９(ＧaＡsに対
する格子整合率Δa／a約−２.８％),Ｚnキャリア濃度１
×１０¹⁸cm^-3,厚さ０.１μｍ,成長速度０.９μｍ／ｈ,
成長時Ｖ／III比５００)、p型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ
(0≦x≦1,0≦y≦1)電流拡散層１６(例えばx＝０.０,y＝
１.０,Ｚnキャリア濃度３×１０¹⁸cm^-3,厚さ７.０μｍ,
成長時Ｖ／III比３００)を成長させる。上記成長は、成
長温度を約７３０℃としている。

【００３８】次に、上記電流拡散層１６上にp型電極１
７(例えばＡu−Ｚn)を蒸着により形成し、ｎ型ＧaＡs基
板１１下側にｎ型電極１８(例えばＡu−Ｇe)を蒸着によ
り形成し、p型電極１７を例えば円形に加工して発光ダ
イオードが完成する。

【００３９】この第１実施形態の半導体発光素子の製造
方法では、中間層１５において、成長速度を０.９μｍ
／ｈとすると共に、ＧaＡsに対する格子整合率Δa／aを
−２.８％としている(成長速度１μｍ／ｈ以下の条件お
よび格子整合率Δa／a−３.２％以上かつ−２.５％以下
の条件を満たす)。しかし、これらの条件の実施のみで
は、結晶表面で観察される結晶欠陥の数を十分に減らす
ことはできない。

【００４０】そこで、この第１実施形態の半導体発光素
子の製造方法では、事前に、結晶表面で観察される結晶
欠陥と、中間層および電流拡散層を成長するときのＶ族
原料ガスの供給モル流量とIII族原料ガスの供給モル流
量との比であるＶ／III比との関係を求める実験を行っ
た。この実験では、中間層,電流拡散層を成長するとき
のＶ／III比をＶ族材料ガスであるＰＨ₃の流量を変える
ことにより制御して、上記半導体発光素子の製造方法で
発光ダイオードを作製し、それぞれの中間層,電流拡散
層のＶ／III比において、結晶成長後に結晶表面で観察
される結晶欠陥の数を調べた。図２,図３はその実験の
結果を示しており、図２は電流拡散層Ｖ／III比５００
のときの中間層Ｖ／III比と結晶表面の結晶欠陥数との
関係を示し、図３は中間層Ｖ／III比５００のときの電
流拡散層Ｖ／III比と結晶表面の結晶欠陥数との関係を
示している。

【００４１】図２から分かるように、中間層のＶ／III
比の値が３００より大きい領域では、結晶表面に観察さ
れる結晶欠陥の数が半導体発光素子１個当り２０個以下
となる。しかし、これは電流拡散層のＶ／III比が５０
０である場合の結果であり、電流拡散層のＶ／III比次
第では結晶欠陥の数は十分に減らすことができない。そ
こで、中間層の成長時のＶ／III比を５００として電流
拡散層の成長時のＶ／III比を変化させて結晶成長後に
結晶表面で観察される結晶欠陥の数を調べた。図３から
分かるように、電流拡散層のＶ／III比を２００以上と
した場合に、結晶表面に観察される結晶欠陥の数が発光
ダイオード１個当り２０個以下となる。

【００４２】この第１実施形態では、上記実験の結果を
踏まえ、中間層１５の成長時のＶ／III比の値を５００
として３００よりも大きな値とし、さらに電流拡散層１
６の成長時のＶ／III比を５００として２００よりも大
きな値としている。

【００４３】このように、中間層と電流拡散層の成長時
のＶ／III比を所望の値としたことにより、発光部上に
成長させる中間層,電流拡散層の結晶性が向上して、電
流拡散層の光取りだし効率や電流注入効率がよくなり、
高輝度な発光ダイオードが得られる。また、結晶成長終
了後の結晶表面に観察される結晶欠陥の数を発光ダイオ
ード１個当り２０個以下に低減することができ、電極の
密着性がよくなるので、生産歩留まりを向上することが
できる。

【００４４】（第２実施形態）図４はこの発明の第２実
施形態の半導体発光素子の製造方法により製造された発
光ダイオードの断面図である。

【００４５】図４に示すように、ｎ型ＧaＡs基板３１上
に、有機金属気相成長法(ＭＯＣＶＤ法)により、ｎ型
(Ａl_xＧa_１-x)_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦1)下部クラッド層
３２(例えばx＝１.０,Ｓiキャリア濃度５×１０¹⁷cm^-3,
厚さ１.０μｍ)、(Ａl_xＧa_{１- x})_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦
1)活性層３３(例えばx＝０.３,厚さ０.５μｍ)、p型(Ａ
l_xＧa_１-x)_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦1)上部クラッド層３４
(例えばx＝１.０,Ｚnキャリア濃度５×１０¹⁷cm^-3,厚さ
１.０μｍ)を成長速度約１〜２.５μｍとして順次成長
させる。上記下部クラッド層３２,活性層３３および上
部クラッド層３４で発光部を構成している。

【００４６】さらに、その発光部上に、有機金属気相成
長法により、p型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn _１-yＰ(0≦x≦1,0≦
y≦1)中間層３５(例えばx＝０.４,y＝０.９(ＧaＡsに対
する格子整合率Δa／a約−２.８％),Ｚnキャリア濃度１
×１０¹⁸cm^-3,厚さ０.１μｍ,成長速度０.９μｍ／
ｈ)、p型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)電
流拡散層３６(例えばx＝０.０,y＝１.０,Ｚnキャリア濃
度３×１０¹⁸cm^-3,厚さ７.０μｍ)を成長させる。上記
成長は、成長温度を約７３０℃としている。

【００４７】次に、上記電流拡散層３６上にp型電極３
７(例えばＡu−Ｚn) を蒸着により形成し、ｎ型ＧaＡs
基板３１下側にｎ型電極３８(例えばＡu−Ｇe)を蒸着に
より形成し、p型電極３７を例えば円形に加工して発光
ダイオードが完成する。

【００４８】この第２実施形態の半導体発光素子の製造
方法では、第１実施形態と同様、中間層３５において、
成長速度を０.９μｍ／ｈとすると共に、ＧaＡsに対す
る格子整合率Δa／aを−２.８％としている(成長速度１
μｍ／ｈ以下の条件および格子整合率Δa／a−３.２％
以上かつ−２.５％以下の条件を満たす)。さらに、中間
層３５の成長時のＶ／III比を成長開始時では５００と
して３００以上の値とし、電流拡散層３６の成長時のＶ
／III比を５００として２００以上の値としているた
め、結晶欠陥の数を減らすことができているが、中間層
３５の成長開始時以外ではＶ／III比を減らす設定とし
ている。

【００４９】図５は中間層成長中のＶ／III比設定値を
示している。図５に示すように、結晶欠陥は主に成長初
期に生じるため、成長初期ではＶ／III比を高く設定
し、その後は材料の消費量を減らすためにＶ／III比を
下げ、ＰＨ₃流量を減らしている。

【００５０】この結果、この第２実施形態の半導体発光
素子の製造方法では、発光部上に成長させる中間層,電
流拡散層の結晶性が向上して、電流拡散層の光取りだし
効率や電流注入効率がよくなり、高輝度な発光ダイオー
ドが得られる。また、結晶成長終了後の結晶表面に観察
される結晶欠陥の数を発光ダイオード１個当り２０個以
下に低減することができ、電極の密着性がよくなるの
で、生産歩留まりを向上することができると共に、第１
実施形態の発光ダイオードに比べて、材料消費量を少な
く抑えることができ、発光ダイオードの価格を抑えるこ
とができる。

【００５１】（第３実施形態）図６はこの発明の第３実
施形態の半導体発光素子の製造方法により製造された発
光ダイオードの断面図である。

【００５２】図６に示すように、ｎ型ＧaＡs基板５１上
に、有機金属気相成長法(ＭＯＣＶＤ法)により、ｎ型
(Ａl_xＧa_１-x)_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦1)下部クラッド層
５２(例えばx＝１.０,Ｓiキャリア濃度５×１０¹⁷cm^-3,
厚さ１.０μｍ)、(Ａl_xＧa_{１- x})_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦
1)活性層５３(例えばx＝０.３,厚さ０.５μｍ)、p型(Ａ
l_xＧa_１-x)_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦1)上部クラッド層５４
(例えばx＝１.０,Ｚnキャリア濃度５×１０¹⁷cm^-3,厚さ
１.０μｍ)を成長速度約１〜２.５μｍとして順次成長
させる。上記下部クラッド層５２,活性層５３および上
部クラッド層５４で発光部を構成している。

【００５３】さらに、その発光部上に、有機金属気相成
長法により、p型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn _１-yＰ(0≦x≦1,0≦
y≦1)中間層５５(例えばx＝０.４,y＝０.９(ＧaＡsに対
する格子整合率Δa／a約−２.８％),Ｚnキャリア濃度１
×１０¹⁸cm^-3,厚さ０.１μｍ,成長速度０.９μｍ／
ｈ)、p型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)電
流拡散層５６(例えばx＝０.０,y＝１.０,Ｚnキャリア濃
度３×１０¹⁸cm^-3,厚さ７.０μｍ)を成長させる。上記
成長は、成長温度を約７３０℃としている。

【００５４】次に、上記電流拡散層５６上にp型電極５
７(例えばＡu−Ｚn) を蒸着により形成し、ｎ型ＧaＡs
基板５１下側にｎ型電極５８(例えばＡu−Ｇe)を蒸着に
より形成し、p型電極５７を例えば円形に加工して発光
ダイオードが完成する。

【００５５】この第３実施形態の半導体発光素子の製造
方法では、第１,第２実施形態と同様、中間層５５にお
いて、成長速度を０.９μｍ／ｈとすると共に、ＧaＡs
に対する格子整合率Δa／aを−２.８％としている(成長
速度１μｍ／ｈ以下の条件および格子整合率Δa／a−
３.２％以上かつ−２.５％以下の条件を満たす)。さら
に、中間層５５の成長時のＶ／III比を５００として３
００以上の値とし、電流拡散層５６の成長時の成長開始
時のＶ／III比を５００として２００以上の値としてい
る。これにより、結晶成長終了後の結晶表面の結晶欠陥
の数を減らすことができるが、電流拡散層５６の成長の
成長開始時以外ではＶ／III比を減らす設定としてい
る。

【００５６】図７は中間層成長中のＶ／III比設定値を
示している。図７に示すように、結晶欠陥は主に成長初
期に生じるため、成長開始時ではＶ／III比を高く設定
し、その後は材料の消費量を減らすためにＶ／III比を
下げ、ＰＨ₃流量を減らしている。

【００５７】この結果、この第３実施形態の半導体発光
素子の製造方法では、発光部上に成長させる中間層,電
流拡散層の結晶性が向上して、電流拡散層の光取りだし
効率や電流注入効率がよくなり、高輝度な発光ダイオー
ドが得られる。また、結晶成長終了後の結晶表面に観察
される結晶欠陥の数を発光ダイオード１個当り２０個以
下に低減することができ、電極の密着性がよくなるの
で、生産歩留まりを向上することができると共に、第１
実施形態の発光ダイオードに比べ、材料消費量を少なく
抑えることができ、発光ダイオードの価格を抑えること
ができる。

【００５８】（第４実施形態）図８はこの発明の第４実
施形態の半導体発光素子の製造方法により製造された発
光ダイオードの断面図である。

【００５９】図８に示すように、ｎ型ＧaＡs基板７１上
に、有機金属気相成長法(ＭＯＣＶＤ法)により、ｎ型
(Ａl_xＧa_１-x)_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦1)下部クラッド層
７２(例えばx＝１.０,Ｓiキャリア濃度５×１０¹⁷cm^-3,
厚さ１.０μｍ)、(Ａl_xＧa_{１- x})_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦
1)活性層７３(例えばx＝０.３,厚さ０.５μｍ)、p型(Ａ
l_xＧa_１-x)_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦1)上部クラッド層７４
(例えばx＝１.０,Ｚnキャリア濃度５×１０¹⁷cm^-3,厚さ
１.０μｍ)、p型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,0≦
y≦1)中間層７５(例えばx＝０.２,y＝０.９(ＧaＡsに対
する格子整合率Δa／a約−２.８％),Ｚnキャリア濃度３
×１０¹⁸cm^-3,厚さ０.５μｍ)、p型(Ａl _xＧa_１-x)_yＩn
_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)第１電流拡散層７６(例えばx
＝０.０,y＝１.０,Ｚnキャリア濃度３×１０¹⁸cm^-3,厚
さ１.５μｍ)、ｎ型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,
0≦y≦1)電流阻止層７７(例えばx＝０.０,y＝１.０,Ｓi
キャリア濃度１×１０¹⁸cm^-3,厚さ０.３μｍ)を順次成
長させる。上記下部クラッド層７２,活性層７３および
上部クラッド層７４で発光部を構成している。

【００６０】上記発光ダイオードを製造するとき、中間
層７５および第１電流拡散層７６の成長速度を次のよう
に設定する。

【００６１】図９に示すように、上部クラッド層７４を
例えば２μｍ／ｈで成長した後、中間層７５を１μｍ／
ｈ以下(例えば０.５μｍ／ｈ)で成長させる。その後、
第１電流拡散層７６を１μｍ／ｈ以下(例えば０.８μｍ
／ｈ)で成長を開始し、しばらく(例えば２分間程度)成
長を続けた後、成長速度を例えば１分で１０μｍ／ｈま
で上げ、第１電流拡散層７６の成長終了まで１０μｍ／
ｈで成長を続ける。

【００６２】次に、図１０に示すように、通常のフォト
リソグラフィーの技術により、電流阻止層７７を例えば
円形にエッチングする。次に、図１１に示すように、そ
の上にp型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)
第２電流拡散層７８(例えばx＝０.０,y＝１.０,Ｚnキャ
リア濃度３×１０¹⁸cm^-3,厚さ７.０μｍ)を成長させ
る。

【００６３】そして、上記電流拡散層７８上にp型電極
７９(例えばＡu−Ｚn) を蒸着により形成し、ｎ型ＧaＡ
s基板７１下側にｎ型電極７１０(例えばＡu−Ｇe)を蒸
着により形成し、p型電極７９を例えば円形に加工して
発光ダイオードが完成する。

【００６４】この第４実施形態では、中間層７５の成長
速度を１μｍ／ｈ以下の０.５μｍ／ｈとしていると共
に、第１電流拡散層７６の初期の成長速度も１μｍ／ｈ
以下としているため、結晶成長終了後の結晶表面で観測
される結晶欠陥を減らすことができる。さらに、中間層
７５のＧaＡsに対する格子整合率Δa／aを−２.８％と
することによっても結晶欠陥の数を減らすことができる
(格子整合率Δa／a−３.２％以上かつ−２.５％以下の
条件を満たす)。

【００６５】さらに、中間層７５の成長時のＶ／III比
を成長開始時では５００として３００以上の値とし、電
流拡散層７６の成長時の成長開始時ではＶ／III比を５
００として２００以上の値としているため、結晶欠陥の
数を減らすことができているが、中間層７５および電流
拡散層７６の成長開始時以外ではＶ／III比を減らす設
定としている。

【００６６】図１２は中間層,電流拡散層成長中のＶ／I
II比設定値を示している。図１２に示すように、結晶欠
陥は主に成長初期に生じるため、成長開始時ではＶ／II
I比を高く設定し、その後は材料の消費量を減らすため
にＶ／III比を下げ、ＰＨ₃流量を減らしている。

【００６７】この結果、この第４実施形態の半導体発光
素子の製造方法では、発光部上に成長させる中間層,電
流拡散層の結晶性が向上して、電流拡散層の光取りだし
効率や電流注入効率がよくなり、高輝度な発光ダイオー
ドが得られる。また、結晶成長終了後の結晶表面に観察
される結晶欠陥の数を発光ダイオード１個当り２０個以
下に低減することができ、電極の密着性がよくなるの
で、生産歩留まりを向上することができると共に、第１
〜第３実施形態の発光ダイオードに比べ、材料消費量を
少なく抑えることができ、発光ダイオードの価格を抑え
ることができる。

【００６８】（第５実施形態）図１３はこの発明の第５
実施形態の半導体発光素子の製造方法により製造される
発光ダイオードの要部の断面図である。

【００６９】図１３に示すように、ｎ型ＧaＡs基板９１
上に、有機金属気相成長法(ＭＯＣＶＤ法)により、ｎ型
(Ａl_xＧa_１-x)_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦1)下部クラッド層
９２(例えばx＝１.０,Ｓiキャリア濃度５×１０¹⁷cm^-3,
厚さ１.０μｍ)、(Ａl_xＧa_{１ -x})_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦
1)活性層９３(例えばx＝０.３,厚さ０.５μｍ)、p型(Ａ
l_xＧa_１-x)_0.51Ｉn_0.49Ｐ(0≦x≦1)上部クラッド層９４
(例えばx＝１.０,Ｚnキャリア濃度５×１０¹⁷cm^-3,厚さ
１.０μｍ)、p型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,0≦
y≦1)中間層９５(例えばx＝０.５,y＝０.９(ＧaＡsに対
する格子整合率Δa／a約−２.８％),Ｚnキャリア濃度３
×１０¹⁸cm^-3,厚さ０.５μｍ)、p型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn
_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)第１電流拡散層９６(例えばx
＝０.０,y＝１.０,Ｚnキャリア濃度３×１０¹⁸cm^-3,厚
さ１.５μｍ)、ｎ型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,
0≦y≦1)電流阻止層９７(例えばx＝０.０,y＝１.０,Ｓi
キャリア濃度１×１０¹⁸cm^-3,厚さ０.３μｍ)を順次成
長させる。上記下部クラッド層９２,活性層９３および
上部クラッド層９４で発光部を構成している。

【００７０】上記発光ダイオードを製造するとき、中間
層９５および第１電流拡散層９６の成長速度を次のよう
に設定する。

【００７１】図１４に示すように、上部クラッド層９４
を例えば２μｍ／ｈで成長した後、中間層９５を１μｍ
／ｈ以下(例えば０.５μｍ／ｈ)で成長させる。その
後、第１電流拡散層９６を１μｍ／ｈ以下(例えば０.８
μｍ／ｈ)で成長を開始し、しばらく(例えば２分間程
度)成長を続けた後、成長速度を例えば１分で１０μｍ
／ｈまで上げ、第１電流拡散層９６の成長終了まで１０
μｍ／ｈで成長を続ける。

【００７２】次に、図１５に示すように、通常のフォト
リソグラフィーの技術により、電流阻止層９７を例えば
円形にエッチングする。次に、図１６に示すように、そ
の上にp型(Ａl_xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)
第２電流拡散層９８(例えばx＝０.０,y＝１.０,Ｚnキャ
リア濃度３×１０¹⁸cm^-3,厚さ７.０μｍ)を成長させ
る。

【００７３】そして、上記第２電流拡散層９８上にp型
電極９９(例えばＡu−Ｚn) を蒸着により形成し、ｎ型
ＧaＡs基板９１下側にｎ型電極９１０(例えばＡu−Ｇe)
を蒸着により形成し、p型電極９９を例えば円形に加工
して発光ダイオードが完成する。

【００７４】この第５実施形態では、中間層９５の成長
速度を１μｍ／ｈ以下の０.５μｍ／ｈとしていると共
に、第１電流拡散層９６の初期の成長速度も１μｍ／ｈ
以下としているため、結晶表面で観測される結晶欠陥を
減らすことができる。さらに、中間層９５のＧaＡsに対
する格子整合率Δa／aを−２.８％とすることによって
も結晶欠陥の数を減らすことができている(格子整合率
Δa／a−３.２％以上かつ−２.５％以下の条件を満た
す)。また、この第５実施形態では、図１７に示すよう
に、上部クラッド層９４の成長途中から成長温度を上昇
させ、中間層９５から上の成長温度を活性層９３の成長
温度よりも高くしている。これによっても、結晶欠陥の
数を減らすことができる。

【００７５】さらに、中間層９５の成長時のＶ／III比
を成長開始時では５００として３００以上の値とし、電
流拡散層９６の成長時の成長開始時ではＶ／III比を５
００として２００以上の値としているため、結晶欠陥の
数を減らすことができているが、中間層９５および電流
拡散層９６の成長開始時以外ではＶ／III比を減らす設
定としている。

【００７６】図１８は中間層および電流拡散層の成長中
のＶ／III比の設定を示している。図１８に示すよう
に、結晶欠陥は主に成長初期に生じるため、成長開始時
ではＶ／III比を高く設定し、その後は材料の消費量を
減らすためにＶ／III比を下げ、ＰＨ₃流量を減らしてい
る。

【００７７】この結果、この第５実施形態の半導体発光
素子の製造方法では、発光部上に成長させる中間層,電
流拡散層の結晶性が向上して、電流拡散層の光取りだし
効率や電流注入効率がよくなり、高輝度な発光ダイオー
ドが得られる。また、結晶成長終了後の結晶表面に観察
される結晶欠陥の数を発光ダイオード１個当り２０個以
下に低減することができ、電極の密着性がよくなるの
で、生産歩留まりを向上することができると共に、第１
〜第３実施形態の発光ダイオードよりも材料消費量を少
なく抑えることができ、発光ダイオードの価格を抑える
ことができる。

【００７８】なお、この発明の半導体発光素子の製造方
法は、上述した各実施形態に限定されるものではない。
また、上記第１〜第５実施形態では、発光部にＡlＧaＩ
nＰ系半導体を用いたが、他の材料を用いた半導体発光
素子でもその機能の内容,各層の役割が同等であればこ
の発明に基づいて実施することができる。同様に、他の
層についても、材料およびその組成比については、その
目的とする効果が得られる範囲で変更が可能である。

【００７９】また、上記第１〜第５実施形態では、上部
クラッド層上に成長させる層、または、中間層上に成長
される層に電流拡散層,電流阻止層を用いたが、その
他、保護層やエッチストップ層など他の層が用いられた
半導体発光素子にこの発明を適用してもよい。

【００８０】

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の半
導体発光素子の製造方法によれば、発光部よりも上に成
長させる層の少なくとも成長開始時において、Ｖ族原料
ガスの供給モル流量とIII族原料ガスの供給モル流量と
の比であるＶ／III比を、結晶表面に観察される結晶欠
陥の数を発光ダイオード１個当り２０個以下に低減する
ような値に設定することによって、格子整合率△ａ／ａ
の絶対値０.２５％以上の結晶欠陥が生じやすい条件で
も、発光部よりも上に成長させる層(例えば中間層,電流
拡散層および電流阻止層)の結晶性が向上することによ
り、光取りだし効率や電流注入効率がよくなると共に、
電極の密着性がよくなるので、生産歩留まりを向上する
ことができる。また、上記発光部よりも上に成長させる
中間層によって、その上に成長させる層(例えば電流拡
散層および電流阻止層)と発光部との間の格子不整合ま
たはエネルギー不連続の少なくとも一方を緩和するの
で、動作電圧を下げることができる。したがって、高輝
度かつ低消費電力で生産性のよい発光ダイオード等の半
導体発光素子を作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の第１実施形態の半導体発光
素子の製造方法により製造された発光ダイオードの断面
図である。

【図２】 図２は上記発光ダイオードの電流拡散層Ｖ／
III比５００のときの中間層Ｖ／III比と結晶表面の結晶
欠陥数との関係を示す図である。

【図３】 図３は上記発光ダイオードの中間層Ｖ／III
比５００のときの電流拡散層Ｖ／III比と結晶表面の結
晶欠陥数との関係を示す図である。

【図４】 図４はこの発明の第２実施形態の半導体発光
素子の製造方法により製造された発光ダイオードの断面
図である。

【図５】 図５は上記発光ダイオードの中間層成長中の
Ｖ／III比設定値を示す図である。

【図６】 図６はこの発明の第３実施形態の半導体発光
素子の製造方法により製造された発光ダイオードの断面
図である。

【図７】 図７は上記発光ダイオードの中間層成長中の
Ｖ／III比設定値を示す図である。

【図８】 図８はこの発明の第４実施形態の半導体発光
素子の製造方法により製造された発光ダイオードの断面
図である。

【図９】 図９は上記発光ダイオードにおける各層の成
長速度を示す図である。

【図１０】 図１０は上記発光ダイオードの製造途中の
状態を示す断面図である。

【図１１】 図１１は上記発光ダイオードの完成断面図
である。

【図１２】 図１２は上記発光ダイオードの中間層,電
流拡散層成長中のＶ／III比設定値を示す図である。

【図１３】 図１３はこの発明の第５実施形態の半導体
発光素子の製造方法により製造された発光ダイオードの
断面図である。

【図１４】 図１４は上記発光ダイオードの各層成長速
度を示す図である。

【図１５】 図１５は上記発光ダイオードの電流阻止層
が円形にエッチングされた状態を示す断面図である。

【図１６】 図１６は上記発光ダイオードの完成断面図
である。

【図１７】 図１７は上記発光ダイオードの各層の成長
温度の変化を示す図である。

【図１８】 図１８は中間層および電流拡散層の成長中
のＶ／III比の設定を示す図である。

【図１９】 図１９は従来の半導体発光素子を示す断面
図である。

【図２０】 図２０は上部グリッド層と電流拡散層との
間に中間層を使用しない半導体発光素子のエネルギーバ
ンドプロファイルである。

【図２１】 図２１は上部グリッド層と電流拡散層との
間に中間層を使用した半導体発光素子のエネルギーバン
ドプロファイルである。

【符号の説明】

１１,３１,５１,７１,９１,２１１…ｎ型ＧaＡs基板、 １２,３２,５２,７２,９２,２１２…下部クラッド層、 １３,３３,５３,７３,９３,２１３…活性層、 １４,３４,５４,７４,９４,２１４…上部クラッド層、 １５,３５,５５,９５,２１５…中間層、 １６,３６,５６,２１６…電流拡散層、 １７,３７,５７,７９,９９,２１７…ｐ型電極、 １８,３８,５８,７１０,９１０,２１８…ｎ型電極、 ７６,９６…第１電流拡散層、 ７７,９７…電流阻止層、 ７８,９８…第２電流拡散層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F041 AA03 AA24 AA40 AA41 AA43 CA04 CA14 CA34 CA65 CA73 CB02

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化合物半導体基板上に形成された少なく
   とも下部クラッド層,活性層および上部クラッド層から
   なる発光部と、上記発光部よりも上に成長させる層とを
   有する半導体発光素子の製造方法において、 上記発光部よりも上に成長させる層とその直下に成長さ
   せた層との間に格子整合率Δa／aの絶対値が０.２５％
   以上の格子不整合があり、上記発光部よりも上に成長さ
   せる層の少なくとも成長開始時において、Ｖ族原料ガス
   の供給モル流量とIII族原料ガスの供給モル流量との比
   であるＶ／III比を、半導体発光素子の全ての結晶成長
   終了後の結晶表面に観察される結晶欠陥の数が半導体発
   光素子１個当り２０個以下となるような値に設定するこ
   とを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体発光素子の製造
   方法において、 上記発光部よりも上に成長させる層は、さらに上に成長
   させる層と上記発光部との間の格子不整合またはエネル
   ギー不連続の少なくとも一方を緩和する中間層を含むこ
   とを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の半導体発光素
   子の製造方法において、 上記発光部よりも上に成長させる層は、電流拡散層また
   は電流阻止層の少なくとも一方を含むことを特徴とする
   半導体発光素子の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の半導体発光素
   子の製造方法において、 上記化合物半導体基板がＧaＡsで構成され、 上記下部クラッド層,上記活性層,上記上部クラッド層お
   よび上記発光部よりも上に成長させる層が(Ａl_xＧ
   a_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)半導体で構成され
   ていることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
5. 【請求項５】 化合物半導体基板上に形成された少なく
   とも下部クラッド層,活性層および上部クラッド層から
   なる発光部と、 上記発光部の上部クラッド層上に成長させる中間層と、 上記中間層上に成長させる電流拡散層または電流阻止層
   の少なくとも一方とを有し、 上記中間層によって、上記電流拡散層と上記発光部との
   間または上記電流阻止層と上記発光部との間の格子不整
   合またはエネルギー不連続の少なくとも一方を緩和する
   半導体発光素子の製造方法において、 上記下部クラッド層,上記活性層,上記上部クラッド層お
   よび上記中間層が(Ａl _xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,0
   ≦y≦1)半導体で構成され、 上記電流拡散層または上記電流阻止層が(Ａl_xＧa_１-x)_y
   Ｉn_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)半導体で構成され、 上記上部クラッド層に対して格子整合率Δa／aの絶対値
   が０.２５％以上の格子不整合の状態で上記上部クラッ
   ド層上に上記中間層を成長させるときの少なくとも成長
   開始時において、Ｖ族原料ガスの供給モル流量とIII族
   原料ガスの供給モル流量との比であるＶ／III比を３０
   ０以上とすることを特徴とする半導体発光素子の製造方
   法。
6. 【請求項６】 化合物半導体基板上に形成された少なく
   とも下部クラッド層,活性層および上部クラッド層から
   なる発光部と、 上記発光部の上部クラッド層上に成長させる中間層と、 上記中間層上に成長させる電流拡散層または電流阻止層
   の少なくとも一方とを有し、 上記中間層によって、上記電流拡散層と上記発光部との
   間または上記電流阻止層と上記発光部との間の格子不整
   合またはエネルギー不連続の少なくとも一方を緩和する
   半導体発光素子の製造方法において、 上記下部クラッド層,上記活性層,上記上部クラッド層お
   よび上記中間層が(Ａl _xＧa_１-x)_yＩn_１-yＰ(0≦x≦1,0
   ≦y≦1)半導体で構成され、 上記電流拡散層または上記電流阻止層が(Ａl_xＧa_１-x)_y
   Ｉn_１-yＰ(0≦x≦1,0≦y≦1)半導体で構成され、 上記中間層に対して格子整合率Δa／aの絶対値が０.２
   ５％以上の格子不整合の状態で上記中間層上に上記電流
   拡散層または上記電流阻止層を成長させるとき、上記電
   流拡散層または上記電流阻止層の少なくとも成長開始時
   のＶ族原料ガスの供給モル流量とIII族原料ガスの供給
   モル流量との比であるＶ／III比を２００以上とするこ
   とを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の
   半導体発光素子の製造方法において、 上記発光部よりも上に成長させる層の成長過程のうちの
   成長開始時よりも後の成長では、Ｖ族原料ガスの供給モ
   ル流量とIII族原料ガスの供給モル流量との比であるＶ
   ／III比を成長開始時よりも低くすることを特徴とする
   半導体発光素子の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１つに記載の
   半導体発光素子の製造方法において、 上記発光部よりも上に成長させる層の少なくとも成長開
   始時の成長速度が１μｍ／ｈ以下であることを特徴とす
   る半導体発光素子の製造方法。
9. 【請求項９】 請求項２,５または６のいずれか１つに
   記載の半導体発光素子の製造方法において、 上記中間層は、ＧaＡsに対する格子整合率Δa／aが−
   ３.２％以上かつ−２.５％以下のＡlＧaＩnＰ系半導体
   で構成されていることを特徴とする半導体発光素子の製
   造方法。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１つに記載
    の半導体発光素子の製造方法において、 上記発光部よりも上に成長させる層の成長温度が上記活
    性層の成長温度よりも高いことを特徴とする半導体発光
    素子の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０のいずれか１つに記
    載の半導体発光素子の製造方法において、 ＭＯＣＶＤ(有機金属化学気相成長)法を用いて、上記下
    部クラッド層,上記活性層,上記上部クラッド層および上
    記発光部よりも上に成長させる層を結晶成長させること
    を特徴とする半導体発光素子の製造方法。