JP3141888B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
- Publication number
- JP3141888B2 JP3141888B2 JP25045089A JP25045089A JP3141888B2 JP 3141888 B2 JP3141888 B2 JP 3141888B2 JP 25045089 A JP25045089 A JP 25045089A JP 25045089 A JP25045089 A JP 25045089A JP 3141888 B2 JP3141888 B2 JP 3141888B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light
- light emitting
- semiconductor
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、III−Ｖ族化合物半導体を用いた半導体発
光素子に係わり、特に短波長（緑色）領域で発光する高
輝度の半導体発光素子に関する。
光素子に係わり、特に短波長（緑色）領域で発光する高
輝度の半導体発光素子に関する。
（従来の技術） 近年、情報処理技術の長足の進歩により、光通信用，
光媒体記録用及び表示用の光源として半導体発光素子の
需要が急増している。中でも情報の高密度化に伴い、現
在主流の赤色より短波長の緑色に光る高輝度の発光ダイ
オード（以下LEDと略記する）の開発が益々強く望まれ
ている。
光媒体記録用及び表示用の光源として半導体発光素子の
需要が急増している。中でも情報の高密度化に伴い、現
在主流の赤色より短波長の緑色に光る高輝度の発光ダイ
オード（以下LEDと略記する）の開発が益々強く望まれ
ている。
これまでGaP,GaAsという化合物半導体や、AlGaAs,GaI
nAsP等の混晶半導体で黄色から近赤外領域での発光が利
用されている。しかし、比較的短波長発光のGaPでは発
光効率が低く、発光効率の良い混晶半導体は本来赤外用
であり、700nm程度の波長が限界と考えられている。そ
こで、バンドギャップが1.9〜2.4eV程度と発光波長の下
限値がある程度低く、直接遷移型のバンド構造で発光効
率の高い材料として、GaAs基板に格子整合したInGaAlP
が最も適していると考えられる。このような混晶半導体
は、ヘテロ接合を形成し発光効率を改善する場合にも都
合がよい。
nAsP等の混晶半導体で黄色から近赤外領域での発光が利
用されている。しかし、比較的短波長発光のGaPでは発
光効率が低く、発光効率の良い混晶半導体は本来赤外用
であり、700nm程度の波長が限界と考えられている。そ
こで、バンドギャップが1.9〜2.4eV程度と発光波長の下
限値がある程度低く、直接遷移型のバンド構造で発光効
率の高い材料として、GaAs基板に格子整合したInGaAlP
が最も適していると考えられる。このような混晶半導体
は、ヘテロ接合を形成し発光効率を改善する場合にも都
合がよい。
しかしながら、この種の半導体発光素子にあっては次
のような問題があった。即ち、緑色等の短波長で発光す
るLEDを作成する場合は、発光波長に対して基板のバン
ドギャップが狭いため、発光層から基板側に向かう放射
光の多くの部分は基板で吸収されてしまう。このため、
光取出し電極側から放射される光は発光層から直接光取
出し電極側に向かう光成分のみとなり、十分な輝度が取
れないという問題が生じる。なお、この混晶は抵抗が比
較的高く、しかも厚膜の成長が困難であるという理由か
ら、これまでGaAlAs系のLEDで採用してきた基板除去の
方法が利用できない。
のような問題があった。即ち、緑色等の短波長で発光す
るLEDを作成する場合は、発光波長に対して基板のバン
ドギャップが狭いため、発光層から基板側に向かう放射
光の多くの部分は基板で吸収されてしまう。このため、
光取出し電極側から放射される光は発光層から直接光取
出し電極側に向かう光成分のみとなり、十分な輝度が取
れないという問題が生じる。なお、この混晶は抵抗が比
較的高く、しかも厚膜の成長が困難であるという理由か
ら、これまでGaAlAs系のLEDで採用してきた基板除去の
方法が利用できない。
一方、発光層と光取出し側電極との間にはコンタクト
層が存在するが、このコンタクト層における放射光の吸
収も輝度を低下させる要因となる。コンタクト層として
放射光に対して透明な化合物半導体材料（例えばInGaAl
P）を用いれば吸収は少なくなるが、このような半導体
材料を発光層の上に厚く成長形成することは容易ではな
い。
層が存在するが、このコンタクト層における放射光の吸
収も輝度を低下させる要因となる。コンタクト層として
放射光に対して透明な化合物半導体材料（例えばInGaAl
P）を用いれば吸収は少なくなるが、このような半導体
材料を発光層の上に厚く成長形成することは容易ではな
い。
（発明が解決しようとする課題） このように従来、緑色等の短波長で発光する半導体発
光素子においては、発光層と光取出し側電極との間のコ
ンタクト層における放射光の吸収が大きく、これが輝度
を低下させる要因となっていた。
光素子においては、発光層と光取出し側電極との間のコ
ンタクト層における放射光の吸収が大きく、これが輝度
を低下させる要因となっていた。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その
目的とするところは、InGaAlP等のバンドギャップの大
きい化合物半導体を発光層として用い、緑色領域で発光
させる場合にも、発光層と光取出し側電極との間で放射
光が吸収されるのを低減することができ、輝度の向上を
はかり得る半導体発光素子を提供することにある。
目的とするところは、InGaAlP等のバンドギャップの大
きい化合物半導体を発光層として用い、緑色領域で発光
させる場合にも、発光層と光取出し側電極との間で放射
光が吸収されるのを低減することができ、輝度の向上を
はかり得る半導体発光素子を提供することにある。
［発明の目的］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明は、半導体基板上に
pn接合からなる発光層を有する半導体発光素子におい
て、前記発光層と光取出し側電極との間に、間接遷移型
半導体層を形成してなることを特徴とする。また本発明
は、発光層を形成する半導体InxGayAl1-x-yP（０＜ｘ≦
1,0≦ｙ＜１）としたことを特徴とする。さらに本発明
は、間接遷移型半導体層として、発光層における放射光
のエネルギーに相当するバンドギャップより小さいバン
ドギャップを有するコンタクト層を形成したことを特徴
とする。
pn接合からなる発光層を有する半導体発光素子におい
て、前記発光層と光取出し側電極との間に、間接遷移型
半導体層を形成してなることを特徴とする。また本発明
は、発光層を形成する半導体InxGayAl1-x-yP（０＜ｘ≦
1,0≦ｙ＜１）としたことを特徴とする。さらに本発明
は、間接遷移型半導体層として、発光層における放射光
のエネルギーに相当するバンドギャップより小さいバン
ドギャップを有するコンタクト層を形成したことを特徴
とする。
（作用） 本発明では、発光層と光取出し側電極との間に形成す
るコンタクト層などに間接遷移型半導体層を用いること
により、放射光に対する吸収を極めて小さくすることが
でき、これにより輝度の向上をはかることが可能とな
る。
るコンタクト層などに間接遷移型半導体層を用いること
により、放射光に対する吸収を極めて小さくすることが
でき、これにより輝度の向上をはかることが可能とな
る。
（実施例） 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明す
る。
る。
第１図は，本発明の一参考例に係わるLEDの概略構造
を示す断面図であり、基板と発光層との間に光反射層を
設け、基板による光吸収を回避したものである。
を示す断面図であり、基板と発光層との間に光反射層を
設け、基板による光吸収を回避したものである。
図中11はｐ−GaAs基板であり、この基板11上にはｐ−
GaAsバッファ層12及びｐ−InGaP中間バンドギャップ層1
3が成長形成され、さらにこの中間バンドギャップ層13
上にｐ−InAlPとｐ−InGaAlPの多層構造からなる光反射
層14が成長形成されている。光反射層14上には、ｐ−In
AlPクラッド層15,InGaAlP活性層16及びｎ−InAlPクラッ
ド層17から構成されるダブルヘテロ構造の発光層が成長
形成され、この発光層上にｎ−InAlPコンタクト層18が
成長形成されている。なお、図中21はｐ側電極（光取出
し側電極）、22はｎ側電極を示している。
GaAsバッファ層12及びｐ−InGaP中間バンドギャップ層1
3が成長形成され、さらにこの中間バンドギャップ層13
上にｐ−InAlPとｐ−InGaAlPの多層構造からなる光反射
層14が成長形成されている。光反射層14上には、ｐ−In
AlPクラッド層15,InGaAlP活性層16及びｎ−InAlPクラッ
ド層17から構成されるダブルヘテロ構造の発光層が成長
形成され、この発光層上にｎ−InAlPコンタクト層18が
成長形成されている。なお、図中21はｐ側電極（光取出
し側電極）、22はｎ側電極を示している。
ここで、中間バンドギャップ層13は、バッファ層12と
光反射層14との間の大きなバンドギャップ差によるオー
ミック接合の阻害を防止するものである。光反射層14は
反射率を高くするために、発光波長の1/2程度の積層周
期にした。また、コンタクト層18のバンドギャップは活
性層16のバンドギャップよりも大きく、発光波長に対し
て透明となるようにした。
光反射層14との間の大きなバンドギャップ差によるオー
ミック接合の阻害を防止するものである。光反射層14は
反射率を高くするために、発光波長の1/2程度の積層周
期にした。また、コンタクト層18のバンドギャップは活
性層16のバンドギャップよりも大きく、発光波長に対し
て透明となるようにした。
次に、上記素子の製造方法について具体的に説明す
る。各半導体層は有機金属化学気相成長法（MOCVD法）
により成長させた。原料にはメチル系III族有機金属と
してのトリメチルインジウム（TMI），トリメチルガリ
ウム（TMG），及びトリメチルアルミニウム（TMA）を用
い、Ｖ族水素化物としてのアルシン（AsH3）及びフォス
フィン（PH3）を用い、水素をキャリアガスとして石英
製反応管に反応性ガスを輸送してSiCコーティングした
グラファイトサセプタ上に設置した基板に結晶を成長さ
せた。反応管内部の圧力は0.3〜１気圧であり、基板温
度は700℃程度に外部より高周波加熱される。基板にはZ
nドープ，キャリア濃度３×1018cm-3のｐ−GaAsを用い
た。基板の面方位は（100）である。
る。各半導体層は有機金属化学気相成長法（MOCVD法）
により成長させた。原料にはメチル系III族有機金属と
してのトリメチルインジウム（TMI），トリメチルガリ
ウム（TMG），及びトリメチルアルミニウム（TMA）を用
い、Ｖ族水素化物としてのアルシン（AsH3）及びフォス
フィン（PH3）を用い、水素をキャリアガスとして石英
製反応管に反応性ガスを輸送してSiCコーティングした
グラファイトサセプタ上に設置した基板に結晶を成長さ
せた。反応管内部の圧力は0.3〜１気圧であり、基板温
度は700℃程度に外部より高周波加熱される。基板にはZ
nドープ，キャリア濃度３×1018cm-3のｐ−GaAsを用い
た。基板の面方位は（100）である。
始めにｐ−GaAs基板11上にｐ−GaAs（Znドープ,3×10
18cm-3）バッファ層12を２μｍ、ｐ−In0.5Ga0.5Ｐ（Zn
ドープ,3×1018cm-3）中間バンドギャップ層13を0.5μ
ｍ成長させる。後者は、GaAsとInAlPのバンドギャップ
の中間のバンドギャップになる層であり、大きなバンド
ギャップ差による接合の非オーム性を防止する。この上
にｐ−In0.5Al0.5Ｐとｐ−In0.5Ga0.2Al0.3Ｐの交互積
層からなる光反射層14を５μｍ形成する。この部分は、
Znドープ，キャリア濃度１×1018cm-3であり放射光を効
率良く反射するために半導体内の波長の約1/2の積層周
期の1000Åで交互積層する。
18cm-3）バッファ層12を２μｍ、ｐ−In0.5Ga0.5Ｐ（Zn
ドープ,3×1018cm-3）中間バンドギャップ層13を0.5μ
ｍ成長させる。後者は、GaAsとInAlPのバンドギャップ
の中間のバンドギャップになる層であり、大きなバンド
ギャップ差による接合の非オーム性を防止する。この上
にｐ−In0.5Al0.5Ｐとｐ−In0.5Ga0.2Al0.3Ｐの交互積
層からなる光反射層14を５μｍ形成する。この部分は、
Znドープ，キャリア濃度１×1018cm-3であり放射光を効
率良く反射するために半導体内の波長の約1/2の積層周
期の1000Åで交互積層する。
次いで、光反射層14上にｐ−In0.5Al0.5Ｐ（Znドー
プ,1×1018cm-3,2μｍ）クラッド層15,アンドープIn0.5
Ga0.25Al0.25Ｐ（0.5μｍ）活性層16,n−In0.5Al0.5Ｐ
（Seドープ,1×1018cm-3,2μｍ）クラッド層17からなる
ダブルヘテロ構造を形成する。その後、発光波長に対し
て透明なｎ−In0.5Al0.5Ｐコンタクト層（Seドープ,3×
1018cm-3）18を５μｍ成長させる。最後に、基板11の裏
面及びコンタクト層18の上面にIn電極21,22を装着する
ことによって、緑色領域で発光するLEDが完成すること
になる。
プ,1×1018cm-3,2μｍ）クラッド層15,アンドープIn0.5
Ga0.25Al0.25Ｐ（0.5μｍ）活性層16,n−In0.5Al0.5Ｐ
（Seドープ,1×1018cm-3,2μｍ）クラッド層17からなる
ダブルヘテロ構造を形成する。その後、発光波長に対し
て透明なｎ−In0.5Al0.5Ｐコンタクト層（Seドープ,3×
1018cm-3）18を５μｍ成長させる。最後に、基板11の裏
面及びコンタクト層18の上面にIn電極21,22を装着する
ことによって、緑色領域で発光するLEDが完成すること
になる。
かくして製造されたLEDにおいては、ダブルヘテロ構
造部からなる発光層で発生した光はｎ側電極（光取出し
側電極）22側及び基板11側に向かうことになる。基板11
側に向かう放射光は光反射層14で効率良く反射され、光
取出し電極22側に向かう。このため、基板11による光吸
収を防止することができ、光反射層14のない場合と比べ
て著しく輝度の向上した50mcd程度の緑色LEDが実現でき
た。また、光取出し側の電極（コンタクト層18）を高濃
度にドープし易いｎ型とすることにより、電流の狭窄の
少ない良好な素子が実現可能になる。
造部からなる発光層で発生した光はｎ側電極（光取出し
側電極）22側及び基板11側に向かうことになる。基板11
側に向かう放射光は光反射層14で効率良く反射され、光
取出し電極22側に向かう。このため、基板11による光吸
収を防止することができ、光反射層14のない場合と比べ
て著しく輝度の向上した50mcd程度の緑色LEDが実現でき
た。また、光取出し側の電極（コンタクト層18）を高濃
度にドープし易いｎ型とすることにより、電流の狭窄の
少ない良好な素子が実現可能になる。
このように本参考例によれば、特別な基板を持ちいず
とも、高品質で安価なGaAsという比較的バンドギャップ
の狭い基板上に、光吸収を抑える多層構造の光反射層14
を形成し、さらにInGaAlPからなる発光層（15〜17）を
成長させることにより、緑色領域で発光する高輝度のLE
Dを作成することができた。このような方法で比較的低
コストで緑色LEDが量産できることは、ディスプレイ，
光通信等の情報産業への貢献が極めて大である。
とも、高品質で安価なGaAsという比較的バンドギャップ
の狭い基板上に、光吸収を抑える多層構造の光反射層14
を形成し、さらにInGaAlPからなる発光層（15〜17）を
成長させることにより、緑色領域で発光する高輝度のLE
Dを作成することができた。このような方法で比較的低
コストで緑色LEDが量産できることは、ディスプレイ，
光通信等の情報産業への貢献が極めて大である。
なお、この参考例では多層構造を持つ光反射層の交互
積層の周期を発光波長の約1/2としたが2/1,1/1,1/4,1/8
にすることも同様に効果が大きく、光反射層自体の厚さ
も３μｍ程度でも十分である。また、コンタクト層も発
光波長に対して透明な組成，層であればよい。
積層の周期を発光波長の約1/2としたが2/1,1/1,1/4,1/8
にすることも同様に効果が大きく、光反射層自体の厚さ
も３μｍ程度でも十分である。また、コンタクト層も発
光波長に対して透明な組成，層であればよい。
第２図及び第３図は、それぞれ本発明の他の参考例の
概略構造を示す断面図である。
概略構造を示す断面図である。
第２図の参考例は先に説明した第１図の実施例におい
て、最後に成長させるコンタクト層を発光波長に対して
透明な組成のｎ−InGaAlP（Mgドープ,3×1018cm-3,5μ
ｍ）としたものである。このコンタクト層28の組成はIn
0.4Ga0.2Al0.4Ｐであり、InAlPと比較して成長が容易で
ある。他の層は、全て先の実施例と同じものである。
て、最後に成長させるコンタクト層を発光波長に対して
透明な組成のｎ−InGaAlP（Mgドープ,3×1018cm-3,5μ
ｍ）としたものである。このコンタクト層28の組成はIn
0.4Ga0.2Al0.4Ｐであり、InAlPと比較して成長が容易で
ある。他の層は、全て先の実施例と同じものである。
第３図の参考例は、発光層をダブルヘテロ構造ではな
くｐ−In0.5Al0.5Ｐ（Znドープ,5×1017cm-3,2μｍ）35
とｎ−In0.5Ga0.25Al0.25Ｐ（Seドープ,2×1016cm-3,2
μｍ）36からなるシングルヘテロ構造としたものであ
る。この場合、構造がより簡素化しているので比較的容
易に吸収損失のないLEDが作成できた。コンタクト層28
は、第２図の参考例と同様にInAlPと比較して成長の容
易なｎ−InGaAlPとした。
くｐ−In0.5Al0.5Ｐ（Znドープ,5×1017cm-3,2μｍ）35
とｎ−In0.5Ga0.25Al0.25Ｐ（Seドープ,2×1016cm-3,2
μｍ）36からなるシングルヘテロ構造としたものであ
る。この場合、構造がより簡素化しているので比較的容
易に吸収損失のないLEDが作成できた。コンタクト層28
は、第２図の参考例と同様にInAlPと比較して成長の容
易なｎ−InGaAlPとした。
第４図及び第５図は、それぞれ本発明の実施例の概略
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
第４図の実施例は、第１図の参考例におけるコンタク
ト層の代わりに、ｎ−GaAlAs（Seドープ,5×1018cm-3,3
μｍ）コンタクト層48を採用した例である。このコンタ
クト層48は、Ga0.2Al0.8AsとAl組成を多くし、GaAsより
もバンドギャップを広いものとした。この組成では、間
接遷移型となり吸収係数も小さく、発光波長に対する吸
収係数は５×102cm-1程度とGaAsの1/100に過ぎない。つ
まり、コンタクト層48のバンドギャップは発光波長に相
当するバンドギャップよりも小さいが間接遷移型として
いるので、該層48における光吸収を極めて少なくするこ
とができる。
ト層の代わりに、ｎ−GaAlAs（Seドープ,5×1018cm-3,3
μｍ）コンタクト層48を採用した例である。このコンタ
クト層48は、Ga0.2Al0.8AsとAl組成を多くし、GaAsより
もバンドギャップを広いものとした。この組成では、間
接遷移型となり吸収係数も小さく、発光波長に対する吸
収係数は５×102cm-1程度とGaAsの1/100に過ぎない。つ
まり、コンタクト層48のバンドギャップは発光波長に相
当するバンドギャップよりも小さいが間接遷移型として
いるので、該層48における光吸収を極めて少なくするこ
とができる。
この実施例の場合、コンタクト層48を成長速度の早い
GaAlAsにすることにより素子の作成が容易になり低コス
ト化がはかれる。この方法でも十分に輝度の高いLEDが
作成できた。また、必要に応じてこの層の一部を取り去
り、さらに吸収を減少させることも可能である。
GaAlAsにすることにより素子の作成が容易になり低コス
ト化がはかれる。この方法でも十分に輝度の高いLEDが
作成できた。また、必要に応じてこの層の一部を取り去
り、さらに吸収を減少させることも可能である。
第５図の実施例は、光反射層の組成を変えた例であ
り、1000Åの周期の共にSeドープ,2×1018cm-3のｐ−Ga
0.3Al0.7Asとｐ−Ga0.2Al0.8Asの多層構造からなる光反
射層54を用いたものである。発光層の構造は、第１図の
参考例と全く同じである。GaAlAs層も交互積層すること
により効率の高い反射層を形成できる。ここではさらに
コンタクト層48をｎ−GaAlAsとすることにより厚い膜の
成長に向かないInAlPの成長を極力避けることができる
ため、さらに製造コストの低下をもたらす。また、GaAl
AsのバンドギャップがInGaAlPより小さくGaAsよりも大
きいことから、光反射層54と基板11との間に中間バンド
ギャップ層を形成する必要がなくなる利点もある。
り、1000Åの周期の共にSeドープ,2×1018cm-3のｐ−Ga
0.3Al0.7Asとｐ−Ga0.2Al0.8Asの多層構造からなる光反
射層54を用いたものである。発光層の構造は、第１図の
参考例と全く同じである。GaAlAs層も交互積層すること
により効率の高い反射層を形成できる。ここではさらに
コンタクト層48をｎ−GaAlAsとすることにより厚い膜の
成長に向かないInAlPの成長を極力避けることができる
ため、さらに製造コストの低下をもたらす。また、GaAl
AsのバンドギャップがInGaAlPより小さくGaAsよりも大
きいことから、光反射層54と基板11との間に中間バンド
ギャップ層を形成する必要がなくなる利点もある。
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるもので
はない。いずれの実施例においても電極の形，数，配
置、また基板の面方位、さらに半導体層の厚さは、仕様
に応じて適宜変更可能である。また、発光層部分の構造
もヘテロ構造に限らずホモ接合も可能である。InGaP中
間バンドギャップ層は、GaAs基板と発光層のInGaAsPと
の大きなバンドギャップ差によるオーミック接合の阻害
を防止する目的で形成するものであり、両者の中間のバ
ンドギャップを持つ他の半導体も同様に利用できる。さ
らにバッファ層側とクラッド側で組成を変え濃度勾配を
付ける方法も有効である。
はない。いずれの実施例においても電極の形，数，配
置、また基板の面方位、さらに半導体層の厚さは、仕様
に応じて適宜変更可能である。また、発光層部分の構造
もヘテロ構造に限らずホモ接合も可能である。InGaP中
間バンドギャップ層は、GaAs基板と発光層のInGaAsPと
の大きなバンドギャップ差によるオーミック接合の阻害
を防止する目的で形成するものであり、両者の中間のバ
ンドギャップを持つ他の半導体も同様に利用できる。さ
らにバッファ層側とクラッド側で組成を変え濃度勾配を
付ける方法も有効である。
実施例ではクラッド層にInAlPを用いたが、発光波長
に対して透明な組成のInGaAlPとすることも可能であ
る。また、各層の格子整合性を改善するため、或いはバ
ンドギャップを選択するために、Sbを混合したり、GaAs
層やGaAlAs層にＰやInを混合してもよく、その逆にInGa
AlPをInGaPとしてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
に対して透明な組成のInGaAlPとすることも可能であ
る。また、各層の格子整合性を改善するため、或いはバ
ンドギャップを選択するために、Sbを混合したり、GaAs
層やGaAlAs層にＰやInを混合してもよく、その逆にInGa
AlPをInGaPとしてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、基板と光取出し
側電極との間に形成するコンタクト層などに間接遷移型
半導体層を用いることにより、放射光に対する吸収を極
めて小さくすることができ、輝度の向上をはかり得る半
導体発光素子を実現することができる。
側電極との間に形成するコンタクト層などに間接遷移型
半導体層を用いることにより、放射光に対する吸収を極
めて小さくすることができ、輝度の向上をはかり得る半
導体発光素子を実現することができる。
第１図は本発明の一参考例を説明するためのもので、ダ
ブルヘテロ構造の発光層， InGaAlP/InAlPの交互積層膜からなる光反射層及びInAlP
コンタクト層を持つLEDの素子構造を示す断面図、第２
図及び第３図はそれぞれ本発明の他の実施例を説明する
ためのもので、第２図はコンタクト層をInGaAlPにした
素子構造を示す断面図、第３図はシングルヘテロ構造の
発光層を持つ素子構造を示す断面図、第４図及び第５図
はそれぞれ本発明の実施例を説明するためのもので、第
４図はコンタクト層をGaAlAsにした素子構造を示す断面
図、第５図は光反射層をGaAlAsの多層構造とした素子構
造を示す断面図である。 11……ｐ−GaAs基板 12……ｐ−GaAsバッファ層 13……ｐ−InGaP中間バンドギャップ層 14……InAlP/InGaAlPの多層構造（光反射層） 15……ｐ−InAlPクラッド層 16……ｐ−InGaAlP活性層 17……ｎ−InAlPクラッド層 18……ｎ−InAlPコンタクト層 21,22……電極 28……ｎ−InGaAlPコンタクト層 35……ｐ−InAlP層 36……nInGaAlP層 48……ｎ−GaAlAsコンタクト層 54……GaAlAsの多層構造（光反射層）
ブルヘテロ構造の発光層， InGaAlP/InAlPの交互積層膜からなる光反射層及びInAlP
コンタクト層を持つLEDの素子構造を示す断面図、第２
図及び第３図はそれぞれ本発明の他の実施例を説明する
ためのもので、第２図はコンタクト層をInGaAlPにした
素子構造を示す断面図、第３図はシングルヘテロ構造の
発光層を持つ素子構造を示す断面図、第４図及び第５図
はそれぞれ本発明の実施例を説明するためのもので、第
４図はコンタクト層をGaAlAsにした素子構造を示す断面
図、第５図は光反射層をGaAlAsの多層構造とした素子構
造を示す断面図である。 11……ｐ−GaAs基板 12……ｐ−GaAsバッファ層 13……ｐ−InGaP中間バンドギャップ層 14……InAlP/InGaAlPの多層構造（光反射層） 15……ｐ−InAlPクラッド層 16……ｐ−InGaAlP活性層 17……ｎ−InAlPクラッド層 18……ｎ−InAlPコンタクト層 21,22……電極 28……ｎ−InGaAlPコンタクト層 35……ｐ−InAlP層 36……nInGaAlP層 48……ｎ−GaAlAsコンタクト層 54……GaAlAsの多層構造（光反射層）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−182876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−102786（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−36989（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−225115（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−146779（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−257677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−130572（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−77473（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−253285（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−108778（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−42192（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−280694（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−165385（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−78191（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−95687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−198790（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−4291（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−32690（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−200678（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−77384（ＪＰ，Ａ) Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ ｓ，Ｖｏｌ．23，Ｎｏ．９（1984）ｐ. Ｌ746−Ｌ748 電子通信学会論文誌 ’86／１ Ｖｏ ｌ．Ｊ69−Ｃ Ｎｏ．１ ｐ．59−65 第43回応用物理学会学術講演会予稿集 （1982年９月20日）ｐ．130，29ｐ−Ｂ −７ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌ ｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．48，Ｎｏ．９ （1986年３月）ｐ．557−558 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板上にpn接合からなる発光層を有
し、該発光層を形成する半導体InxGayAl1-x-yP（０＜ｘ
≦1,0≦ｙ＜１）とした半導体発光素子において、 前記基板と反対側の光取出し側電極と前記発光層との間
に、前記発光層における放射光のエネルギーに相当する
バンドギャップより小さいバンドギャップを有する、間
接遷移型半導体からなるコンタクト層を形成したことを
特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】前記コンタクト層は、間接遷移型のGaAlAs
からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体発光素子。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25045089A JP3141888B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 半導体発光素子 |
| US07/588,858 US5103271A (en) | 1989-09-28 | 1990-09-27 | Semiconductor light emitting device and method of fabricating the same |
| EP90310680A EP0420691B1 (en) | 1989-09-28 | 1990-09-28 | Semiconductor light-emitting device and method of fabricating the same |
| DE69025842T DE69025842T2 (de) | 1989-09-28 | 1990-09-28 | Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US07/819,976 US5235194A (en) | 1989-09-28 | 1992-01-13 | Semiconductor light-emitting device with InGaAlP |
| US08/058,221 US5317167A (en) | 1989-09-28 | 1993-05-10 | Semiconductor light-emitting device with InGaAlp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25045089A JP3141888B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03114277A JPH03114277A (ja) | 1991-05-15 |
| JP3141888B2 true JP3141888B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=17208060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25045089A Expired - Lifetime JP3141888B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141888B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5537433A (en) * | 1993-07-22 | 1996-07-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light emitter |
| JP5608589B2 (ja) * | 2011-03-10 | 2014-10-15 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法 |
| JP5715672B2 (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-13 | 株式会社東芝 | 発光素子 |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP25045089A patent/JP3141888B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．９（１９８６年３月）ｐ．５５７−５５８ |
| Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．９（１９８４）ｐ．Ｌ７４６−Ｌ７４８ |
| 第４３回応用物理学会学術講演会予稿集（１９８２年９月２０日）ｐ．１３０，２９ｐ−Ｂ−７ |
| 電子通信学会論文誌 ’８６／１ Ｖｏｌ．Ｊ６９−Ｃ Ｎｏ．１ ｐ．５９−６５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03114277A (ja) | 1991-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5317167A (en) | Semiconductor light-emitting device with InGaAlp | |
| US6548834B2 (en) | Semiconductor light emitting element | |
| JP3316062B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP3643665B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP3152708B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP3264563B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP3787321B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| US5235194A (en) | Semiconductor light-emitting device with InGaAlP | |
| JPH06342936A (ja) | ＡｌＧａＩｎＰ系発光装置 | |
| JP3141888B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2898847B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPH04361572A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP4341623B2 (ja) | 発光素子及びその製造方法 | |
| JP2003008058A (ja) | ＡｌＧａＩｎＰエピタキシャルウエーハ及びそれを製造する方法並びにそれを用いた半導体発光素子 | |
| JP2000174341A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| JP3344189B2 (ja) | 分布ブラッグ反射ミラー多層膜を有する半導体装置 | |
| JP2006135215A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JP2618677B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP2662792B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPH0945959A (ja) | 発光素子 | |
| JP3635613B2 (ja) | 半導体積層構造および半導体発光素子 | |
| JPH08116092A (ja) | 半導体発光素子およびその製法 | |
| JP3005115B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2000200924A (ja) | 半導体発光素子およびその製法 | |
| JP2894779B2 (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071222 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222 Year of fee payment: 9 |