JP2008199016A - 発光素子のエピタキシャル構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸構造を有するエピタキシャル構造及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】基板上に形成された第１半導体導電層と、多重量子井戸（ＭＱＷ）で第１半導体導電層上に形成された活性層と、活性層上に形成された第２半導体導電層とを含み、少なくとも１種の異質な材料により形成された複数の微粒子を第１半導体導電層と活性層との間に散布することにより、複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、発光素子のエピタキシャル構造及び多重量子井戸を形成する発光素子に関し、特に発光素子における複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸（ｕｎｅｖｅｎ ＭＱＷ）を使用して形成されたエピタキシャル構造に関する。
発光素子（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ；ＬＥＤ）の光は、内部の活性層から出され、かつ任意の方向に光束を放射するため、ＬＥＤの発光効率（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）は、次の方程式で表すことができ、
Ｅeff＝Ｅｉ（ｉｎｔｅｒｎａｌ）×Ｅｅ（ｅｘｔｅｒｎａｌ）
そのうち、Ｅｉは内部の活性層から放出される発光効率であり、Ｅｅは外部に光が取り出される発光効率である。
公知技術において、ＬＥＤの発光効率を改善するため、多くは外部に光が取り出される発光効率の改善に集中することにより、ＬＥＤの発光効率を高めている。
例えば、特許文献１（図１．１参照）、特許文献２（図１．２参照）、特許文献３（図１．３参照）、特許文献４（図１．４参照）、特許文献５などがある。前記の各従来技術において、いずれもＬＥＤの表面を改良し、ＬＥＤ外部の不規則な表面を形成することにより（例えば、エッチング技術）、ＬＥＤの光がチップ内部ですべて反射することを防止し、外部に光が取り出される発光効率Ｅｅを高めている。現有の技術により、Ｅｅの向上はすでに約８０％に達しており、この結果はすでに物理的極限に近づいている。
また、内部の活性層から放出される発光効率Ｅｉは、通常、４０％前後にしか達することができないが、前記の方程式により、内部の活性層から放出される発光効率Ｅｉを改善することによっても、同様にＬＥＤ全体の発光効率Ｅeffを有効に高めることができる。そのため、本発明は、ＬＥＤの活性層に複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸構造（ｕｎｅｖｅｎ ＭＱＷ）を形成し、不規則なＭＱＷ体面積は従来の平坦なＭＱＷ体面積よりも大きく、これによって内部の活性層から放出される発光効率Ｅｉを改善し、ＬＥＤ全体の発光効率Ｅeffを増加させる。
米国特許第２００５００８２５６２Ａ１号 米国特許第２００５０２７７２１８Ａ１号 米国特許第２００４０１０４６７２号 米国特許第６９００４７３号 米国特許第６７７７７８７１号
発明の背景技術において記載した課題に鑑み、本発明は、複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸構造（ｕｎｅｖｅｎ ＭＱＷ）を有するエピタキシャル構造及びその製造方法を提供し、不規則なＭＱＷ体面積が従来の平坦なＭＱＷ体面積よりも大きい現象により、内部の活性層から放出される発光効率Ｅｉを具体的に向上させ、ＬＥＤ全体の発光効率Ｅeffを増加させる。
本発明の主な目的は、複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸構造（ｕｎｅｖｅｎ ＭＱＷ）を有するエピタキシャル構造を提供することにより、ＬＥＤの発光効率を高めることである。
本発明ももう１つの目的は、複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸構造（ｕｎｅｖｅｎ ＭＱＷ）を有するエピタキシャル構造を提供することにより、光の形状をより優れたものにすることである。
これにより、本発明は、基板上に形成された第１半導体導電層と、多重量子井戸（ＭＱＷ）で第１半導体導電層上に形成された活性層と、活性層上に形成された第２半導体導電層とを含み、少なくとも１種の異質な材料により形成された複数の微粒子を第１半導体導電層と活性層との間に散布することにより、形成される多重量子井戸に複数の不規則でかつ高低差のある形状をもたせる発光素子のエピタキシャル構造を提供する。
本発明は、基板の第１面上に形成された第１電極と、前記基板の第２面上に形成された第１半導体導電層と、多重量子井戸（ＭＱＷ）で第１半導体導電層上に形成された活性層とを含み、少なくとも１種の異質な材料により形成された複数の微粒子を前記第１半導体導電層と前記活性層との間に散布することにより、形成される前記多重量子井戸に複数の不規則でかつ高低差のある形状をもたせ、さらに第２半導体導電層を活性層上に形成した後、透明導電層を第２半導体導電層上に形成し、最後に第２電極を透明導電層上に形成する発光素子をさらに提供する。
本発明はまた、半導体導電層を基板上に形成した後、多重量子井戸（ＭＱＷ）を半導体導電層上に形成し、少なくとも１種の異質な材料により形成された複数の微粒子を半導体導電層と多重量子井戸との間に散布することにより、形成される多重量子井戸に複数の不規則でかつ高低差のある形状をもたせる多重量子井戸を有するエピタキシャル構造を提供する。
本発明は、基板を提供するステップと、第１半導体導電層を基板上に形成するステップと、活性層を第１半導体導電層上に形成するステップとを含み、活性層は多重量子井戸（ＭＱＷ）構造とし、かつ少なくとも１種の異質な材料により形成された複数の微粒子を第１半導体導電層と多重量子井戸との間に散布することにより、形成される多重量子井戸に複数の不規則でかつ高低差のある形状をもたせ、最後に、第２半導体導電層を活性層上に形成する発光素子のエピタキシャル方法をさらに提供する。
本発明における検討の方向は、発光素子のエピタキシャル構造及びその方法である。本発明を徹底して理解することができるようにするため、以下の説明において、詳細なエピタキシャル構造及びそのステップを提供する。本発明の実施は、このエピタキシャル構造の当業者が習熟した特殊な詳細を限定するものではないことは明らかである。本発明の比較的優れた実施例について、以下のとおり詳細に説明するが、これらの詳細な説明以外に、本発明はその他の実施例において広範に実施することができ、本発明の範囲は限定されず、特許請求の範囲を基準とする。
以下の説明において、本発明の複数の不規則でかつ高低差のある表面を有する多重量子井戸エピタキシャル構造及び複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸により形成される発光素子を有するエピタキシャル構造を簡単に説明し、最後に、本発明の高輝度発光素子を形成する構造及び方法について詳細に説明する。
また、本発明において、窒化物半導体の成長に用いる方法は、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相エピタキシー）、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相エピタキシー）、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学蒸着）、ツーフローＭＯＣＶＤなどの１種類の気相生長法とすることができるため、本発明において、どの種の設備又は方式を使用して窒化物半導体を成長させるかについては制限しておらず、本発明のエピタキシャル構造を有するものであれば、いずれも本発明の権利範囲とする。
先ず、図２は、本発明の複数の不規則でかつ高低差のある表面を有する多重量子井戸のエピタキシャル構造の断面概要図である。
図２のように、このエピタキシャル構造は、基板１０を含み、例えばサファイア（Ｃ面、Ｍ面、Ｒ面又はＡ面）により形成された基板１０を、先ずＭＯＶＰＥのリアクターの中に入れた後、この基板１０上に半導体導電層２０を形成し、例えばＩＩＩ−Ｖ族材料により形成された化合物半導体導電層（ＩＩＩ−Ｖ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｙｅｒ）、特に、ＧａＮなどの、窒化物を主とした窒化物半導体導電層とする。
次に、ＭＯＶＰＥのリアクターに、１種又は多種の異質な材料により形成された複数の微粒子を任意に加え、これらの異質な材料により形成された複数の微粒子を窒化物半導体導電層２０上に任意に分布させる。
ここで強調する必要のあることは、本発明は、この加えられる異質な材料の種類及び数量について制限しておらず、窒化物半導体導電層２０と異なる材料であれば、いずれも本発明でいう異質な材料とすることができることである。
例えば、窒化物半導体導電層２０をＧａＮ材料とした場合においては、この異質な材料は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）などの周期表のＩＩＩ族、又は窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）などの周期表のＶ族、又はベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、ラジウム（Ｒａ）などの周期表のＩＩ族、又は酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、ポロニウム（Ｐｏ）などの周期表のＶＩ族、若しくはＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＩ−ＶＩ族化合物又はＩＩ−Ｖ族化合物（例:Ｍｇ3Ｎ2）、若しくは窒化ケイ素（ＳｉＮx）などとすることができる。
続いて、多重量子井戸（ＭＱＷ）の成長を実施するが、多重量子井戸の成長前に、窒化物半導体導電層２０上の一部の位置が、加えられた異質な材料ですでに覆われているため、その後、多重量子井戸を成長させるときに、これらの異質な材料で覆われた場所で、多重量子井戸の成長が止まるか、又は多重量子井戸の成長速度が遅くなる。
こうした状況の下で成長した多重量子井戸は、異質な材料の箇所で窪んだ状態が自然に形成されることは明らかであるため、不規則な形状３１が形成される。この不規則な形状３１は、海岸に形成された砂丘に似ており、各砂丘には、いずれもそれぞれの高さ及び幅があり、かつ各砂丘の間は必ずしもつながっているとは限らない（図６のＳＥＭ図参照）。
本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸３０を有するエピタキシャル構造において、この多重量子井戸３０の横断面（すなわち底:高さ）は約３:１〜１:１０であり、その粗さは約Ｒａ＝０．５〜５０ナノメートルの間であり、比較的好ましい粗さは約Ｒａ＝３０〜４０ナノメートルの間である（図７のＡＦＭ図参照）。
また、前記の基板１０は、サファイアＣ表面、Ｍ表面、Ｒ表面又はＡ表面を主な面とする以外に、スピネル（ＭｇＡｌ２０４）のような絶縁性母材、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃ含有）、ＧａＡｓ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＧａＰ、Ｓｉ、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＬＡＯ、ＬＧＯ、ガラス材料又はＧａＮなどとすることができる。窒化物半導体導電層２０の材料は、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮのグループより選ばれる。複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸３０の材料も、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮのグループより選ぶことができる。
次に、図３は、本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸により形成された発光素子を有するエピタキシャル構造の断面概要図である。図３のように、このエピタキシャル構造は、基板１０と、基板１０上に形成された第１半導体導電層２０と、第１半導体導電層２０上に形成された活性層３０とを含み、この活性層３０は、複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸により形成される。
特に強調すべきことは、本発明における複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸により形成される活性層３０は、前記図２における複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸を有するエピタキシャル構造と同じであり、すなわち、先ず複数の異質な材料により形成された複数の微粒子を第１半導体導電層２０上に任意に散布することにより、複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸３０を成長させることである。
そのため、本発明の第１半導体導電層２０と複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸３０により形成される活性層との間には、少なくとも１種の異質な材料が存在する（但し、図面には示されていない）。
最後に、活性層３０上に第２半導体導電層４０を形成する。発光素子を形成する基本構造において、活性層の上下両側にｎ型の半導体導電層及びｐ型の半導体導電層を形成し、ｎ型半導体導電層及びｐ型半導体導電層における電子及び電動が、適切なバイアスを印加した後に、活性層まで駆動され複合（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を生成した後、光線を発することができるようにすることは明らかである。
そのため、本発明の発光素子のエピタキシャル構造において、第１半導体導電層２０又は第２半導体導電層４０をｎ型半導体導電層及びｐ型半導体導電層とすることを限定しておらず、発光素子の基本構造を形成することができればよい。
例えば、第２半導体導電層４０をｎ型半導体導電層とする場合、第１半導体導電層２０はｐ型半導体導電層とする必要がある。また、本発明で開示する発光素子のエピタキシャル構造は、いずれも発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー（ＬＡＳＥＲ）又は垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）などの素子の基本エピタキシャル構造とすることができる。
同様に、本発明の図３の実施例において、その基板１０は、サファイアＣ表面、Ｍ表面、Ｒ表面又はＡ表面を主な面とする以外に、スピネル（ＭｇＡｌ２０４）のような絶縁性母材、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃ含有）、ＧａＡｓ、ＡｌＮ、ＧａＰ、Ｓｉ、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＬＡＯ、ＬＧＯガラス材料又はＧａＮなどとすることができる。
第１窒化物半導体導電層２０及び第２窒化物半導体導電層４０の材料は、いずれもＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮのグループより選ぶことができる。複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸３０の材料も、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮのグループから選ぶことができる。
また、本実施例における複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸３０の横断面（すなわち底:高さ）は約３:１〜１:１０であり、その粗さの値は約Ｒａ＝０．５〜５０ナノメートルの間であり、比較的好ましい粗さの値は約Ｒａ＝３０〜４０ナノメートルの間である。
ここで強調すべきことは、本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸の発光素子を有するエピタキシャル構造は、多重量子井戸により形成される活性層３０の化合物材料及び化合物を形成する成分の比重に伴い、異なる光を放出することができ、これらの放出される光は、紫外線、可視光線及び赤外線を含むことである。
例えば、形成される活性層３０の化合物材料の中にリン（Ｐ）又はヒ（Ａｓ）化物又はリン−ヒ化物の成分を加えた場合、赤い光、又は黄色い光、又は赤外線を形成することができ、形成される活性層３０の化合物材料の中に窒素（Ｎ）の成分を加えた場合、青い光、又は緑色の光、又は紫外線を形成することができる。
次に、図４は、本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸を有する発光素子の断面概要図である。本実施例において、本発明の発光素子を形成する構造及び方法を詳細に説明する。以下のプロセスにおいて、発光素子の構造は、いずれも前記実施例と同じであるため、反復して記載しない。
先ず、基板１０をＭＯＶＰＥのリアクターの中に置き、水素を入れ、かつ基板１０の温度を１０５０℃まで上昇させ、基板１０の清浄処理を実施する。次に、リアクターの温度を１０５０℃に維持し、ＴＭＧを含有する原料ガス、アンモニアガス、及びシラン気体を含有する不純物ガスをリアクターに入れ、第１窒化物半導体導電層２０を基板１０上に成長させる。
この第１窒化物半導体導電層２０をｎ−ＧａＮ半導体導電層とする場合には、混入するＳｉ濃度は２×１０16／ｃｍ3〜８×１０21／ｃｍ3とし、ｎ−ＧａＮ半導体導電層の成長の厚さは約１．５〜３μｍとする。
ここで強調すべきことは、形成される第１窒化物半導体導電層２０は、その他の窒化物材料により形成される半導体導電層とすることもでき、例えば、第１窒化物半導体導電層２０をＩｎＡｌＧａＮ材料とする場合においては、ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ，０≦ｙ，ｘ＋ｙ≦１）により構成することができ、その組成には特定の限定はないが、結晶の欠陥を比較的少なくする窒化物半導体層とし、そのｙ値は、０．１５〜０．２が好ましいことである。
また、第１窒化物半導体導電層２０の厚さも、特定の制限はないが、ｎ電極層を形成するため、その膜厚は１μｍ以上が最も好ましい。また、窒化物半導体の結晶性を悪化させるため、そのｎ型不純物濃度は、高濃度の混入が比較的好ましく、その範囲は１×１０17／ｃｍ3〜５×１０21／ｃｍ3とする。
次に、リアクターの温度は１０５０℃に維持し、リアクターは少なくとも１種の異質な材料により形成された複数の微粒子を任意に入れ、これらの加えられる異質な材料により形成された微粒子を第１窒化物半導体導電層２０上に任意に分布させる。
これらの加えられる異質な材料は、第１窒化物半導体導電層２０の材料と異なり、例えば、窒化物半導体導電層２０をＧａＮ材料とする場合においては、この異質な材料は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）などの周期表のＩＩＩ族、又は窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）などの周期表のＶ族、又はベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、ラジウム（Ｒａ）などの周期表のＩＩ族、又は酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、ポロニウム（Ｐｏ）などの周期表のＶＩ族、若しくはＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＩ−ＶＩ族化合物又はＩＩ−Ｖ族化合物（例:Ｍｇ3Ｎ2）、若しくは窒化ケイ素（ＳｉＮx）又は窒化亜鉛（Ｚｎ３Ｎ２）などとすることができる。
異質な材料を加え、第１窒化物半導体導電層２０上に任意に分布させた後、先ず膜厚を１００〜２００オングストロームとし、不純物の混ざっていない窒化物半導体導電層を成長させ、障壁層（ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ）を形成し、次に温度を８００℃付近に設定し、ＴＭＧ、ＴＭＩ及びアンモニアガスをリアクターに入れることにより、Ｉｎ0.4Ｇａ0.6Ｎにより形成される井戸層などの、厚度を２０〜３０オングストロームとし、かつ不純物の混ざっていない窒化物半導体導電層を成長させる。
その後、さらに障壁＋井戸層＋障壁＋井戸層＋・・・＋障壁の順序で多重量子井戸構造を相互に堆積し、例えば、５層の障壁層及び４層の井戸層を成長させるため、膜厚を１１２０オングストロームとする多重量子井戸構造により構成される活性層３０を成長させる（例えば、図８のＳＥＭ図参照）。
また、活性層３０は、障壁層から開始して堆積されているが、その堆積順序は、井戸層から開始し、井戸層で終わることも、井戸層から開始して障壁層で終わることも、障壁層から開始して井戸層で終わることもでき、その堆積順序には特定の制限はない。
井戸層の厚さは、１００オングストローム以下とし、７０オングストローム以下が好ましく、５０オングストローム以下に調整することがさらに好ましい。また、障壁層の厚さは、３００オングストローム以下でなければならず、２５０オングストローム以下が好ましく、２００オングストローム以下に調整することがさらに好ましい。
前記の多重量子井戸構造により構成される活性層３０の成長を実施する前に、第１窒化物半導体導電層２０上の一部の位置が、加えられた異質な材料ですでに覆われているため、その後、多重量子井戸を成長させるときに、これらの異質な材料で覆われた場所で、多重量子井戸の成長が止まるか、又は多重量子井戸の成長速度が遅くなる。こうした状況の下で成長した多重量子井戸は、異質な材料の箇所で窪んだ状態が自然に形成されることは明らかであるため、不規則な形状３１が形成される。
この不規則な形状３１は、海岸に形成された砂丘に似ており、各砂丘には、いずれもそれぞれの高さ及び幅があり、かつ各砂丘の間は必ずしもつながっているとは限らない（図７のＳＥＭ図参照）。本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸３０を有するエピタキシャル構造において、この多重量子井戸３０の横断面（すなわち底:高さ）は約３:１〜１:１０であり、その粗さは約Ｒａ＝０．５〜５０ナノメートルの間であり、比較的好ましい粗さは約Ｒａ＝３０〜４０ナノメートルの間である（図８のＡＦＭ図参照）。
次に、リアクターの温度を再び１０５０℃に設定し、ＴＭＧ、アンモニアガス及びＣｐ２Ｍｇを入れ、ｐ型窒化合物により形成される第２窒化物半導体導電層４０を成長させる。この第２窒化物半導体導電層４０の混入濃度は１〜３×１０20／ｃｍ3のＭｇなどの二価不純物とし、第２窒化物半導体導電層４０の厚さは６００〜１０００オングストロームの間とする。
本実施例において、この第２窒化物半導体導電層４０は、ＧａＮ又はＩｎxＡｌｙＧａ1-x-yＮ（０≦x，０≦ｙ，ｘ＋ｙ≦１）により構成することができ、その組成は特定の限定はないが、結晶の欠陥を比較的少なくする窒化物半導体層とし、ｐ型電極間に良好なオーム接触を有しやすいようにし、ＧａＮが好ましい。
第２窒化物半導体導電層４０の形成後に、リアクターの温度を室温まで下げた後、リアクターの中からエピタキシャル片を取り出し、第２窒化物半導体導電層４０の表面にある特定の形状のマスクパターンを形成し、次に反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置の中でエッチングを実施する。エッチングの後、第２窒化物半導体導電層４０全体の上に透明導電層５０を形成する。
この透明導電層５０の厚さは１００〜５００オングストロームとし、その材料は、窒化チタン（ＴｉＮ）、ＮｉＯ／Ａｕ、Ｔａ／Ａｕ、ＴｉＷＮ、Ｎｉ／Ａｕ合金又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化クロムスズ、酸化アンチモンスズ、酸化亜鉛アルミニウム及び酸化亜鉛スズなどとすることができる。
その後、透明導電層５０上に厚さ０．２〜０．５μｍの第２電極６０を形成する。本実施例の第２窒化物半導体導電層４０はｐ型窒化物半導体導電層であるため、この第２電極６０の材料は、Ａｕ／Ｇｅ／Ｎｉ合金により形成することができる。
最後に、基板１０上に第１電極７０を形成し、この第１電極７０の材料も、Ａｕ／Ｇｅ／Ｎｉ合金又はＷ／Ａｌ合金により形成することができる。前記の方法及びステップを経た後、具体的なＬＥＤ素子が形成され、発光素子の電極の製造プロセスは公知技術であるため、本発明ではさらに説明しない。
さらに強調すべきことは、本発明のＬＥＤ素子の実施例は、窒化物により形成される活性層３０を使用するため、本実施例は、青い光、又は緑色の光、又は紫外線のＬＥＤ素子を形成することができることである。
また、本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸を有する発光素子は、多重量子井戸により形成される活性層３０の化合物材料及び化合物を形成する成分の比重に伴い、異なる光を放出することもでき、例えば、形成される活性層３０の化合物材料の中にリン（Ｐ）又はヒ化物又はリン−ヒ化物の成分を加えた場合、赤い光、又は黄色い光、又は赤外線を形成することができる。
また、公知のＬＥＤ素子の構造については、発光素子のエピタキシャル構造の完成後に、エッチング工程を使用して、直接、発光素子のエピタキシャル層の中の一部の第２窒化物半導体導電層４０と、活性層３０と、第１窒化物半導体導電層２０とを除去した後、それぞれ透明層５０と、電極６０と、電極７０とを形成することもできる（図５参照）。図５に示す発光素子の形成プロセスは、前記の図４の発光素子に似ており、その違いもこの技術分野の当業者は熟知しているため、反復して説明しない。
以上の実施例における記述に基づき、本発明は多くの修正及び差異を有することは明らかである。そのため、特許請求の範囲内で理解する必要があり、前記の詳細な説明以外に、本発明はその他の実施例において広範に実施することができる。前記は、本発明の比較的優れた実施例でしかなく、本発明の特許請求の範囲を限定するために用いられるものではない。本発明で開示された主旨を逸脱せずに完成した同等の変更又は修飾は、いずれも特許請求の範囲内に含まれる。
従来技術の概要図である。 従来技術の概要図である。 従来技術の概要図である。 従来技術の概要図である。 本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸を有するエピタキシャル構造の断面図である。 本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸を有する発光素子のエピタキシャル構造の断面図である。 本発明の発光素子の透視図である。 本発明の発光素子のもう１つの実施例の透視図である。 本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸のＳＥＭ図である。 本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸のＡＦＭ図である。 本発明の複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸のＳＥＭ図である。
符号の説明
１０ 基板
２０ 第１半導体導電層
３０ 複数の不規則でかつ高低差のある多重量子井戸
４０ 第２半導体導電層
５０ 透明導電層
６０、７０ 電極

Claims (1)

  1. 第１電極と、
    該第１電極上に形成された基板と、
    該基板上に形成された第１半導体導電層と
    複数の不規則でかつ高低差のある形状を有する多重量子井戸（ＭＱＷ）により該第１半導体導電層上に形成された活性層と、
    該活性層上に形成された第２半導体導電層と、
    該第２半導体導電層上に形成された透明導電層と、
    該透明導電層上に形成された第２電極と、を含み、
    少なくとも１種の異質な材料により形成される複数の微粒子を、該第１半導体導電層と該活性層との間に散布することにより、該複数の不規則でかつ高低差のある形状を有する、
    多重量子井戸を形成する発光素子。
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