JP3240099B2 - 半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体発光素子および
その製造方法に関し、特に製造工程の増大を招くことな
く高輝度化を図るための素子構造及びその製造プロセス
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）が屋内
外の表示デバイスとして脚光を浴びている。特にその高
輝度化に伴い、今後数年の間に屋外ディスプレイ市場が
急伸すると思われ、ＬＥＤは将来的にネオンサインに変
わる表示媒体に成長するものと期待されている。高輝度
ＬＥＤは、ＡｌＧａＡｓ系のＤＨ（ダブルヘテロ）構造
をもつ赤色ＬＥＤにおいて実現されてきており、最近で
はＡｌＧａＩｎＰ系ＤＨ構造ＬＥＤにより橙〜緑色にお
いても高輝度ＬＥＤが実現されている。

【０００３】ＡｌＧａＩｎＰ系材料は、窒化物を除くII
I−Ｖ族化合物半導体材料の中で最大の直接遷移型バン
ドギャップを有し、０．５〜０．６μｍ帯の発光素子材
料として注目されている。

【０００４】特に、ＧａＡｓを基板材料として用い、こ
れに格子整合するＡｌＧａＩｎＰからなる発光部を持つ
ｐｎ接合型発光ダイオード（ＬＥＤ）は、発光部の構成
材料としてＧａＰやＧａＡｓＰ等の間接遷移型の材料を
用いたＬＥＤに比べ、赤色から緑色の高輝度の発光が可
能である。高輝度のＬＥＤを実現するためには、つまり
ＬＥＤから出射する光量を高めるには、素子の発光部で
の発光効率を高めることはもとより、発光部で発生した
光を、素子内部での光吸収や、発光部と電極の相対位置
関係等を考慮して、素子外部にいかに効率良く取り出せ
るようにするかが重要である。

【０００５】図１９は、ＡｌＧａＩｎＰ発光部を有する
従来のＬＥＤ（特開平４−２２９６６５号公報参照）の
断面構造を示す図であり、図１９（ａ）には該断面構造
における電流分布が点線で示されており、図１９（ｂ）
には、素子内部での発光の仕方が、発光部から出射され
る光（以下、ＬＥＤ光という。）の経路（実線）により
示されている。

【０００６】図において、１０はｐｎ接合型発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）で、そのｐ−ＧａＡｓ基板１１上には、
その表面上にｐ−ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層１２，Ａ
ｌＧａＩｎＰ活性層１３及びｎ−ＡｌＧａＩｎＰ上クラ
ッド層１４を順次積層してなる、ダブルヘテロ接合部を
有する積層構造１０ａが設けられている。また、該上ク
ラッド層１４上の一部に形成されたｎ−ＧａＡｓコンタ
クト層１５上には、ｎ型電極１５ａが設けられ、またｐ
−ＧａＡｓ基板１１の裏面全面にはｐ型電極１１ａが形
成されている。そして、上記活性層１３の、ｎ型電極１
５ａ直下部分及びその近傍部分がＬＥＤ１０の発光部１
３ａとなっている。

【０００７】このような構造のＬＥＤ１０では、問題点
が３つあげられ、その第１の問題点は、発光部１３ａが
ｎ型電極１５ａの下側の狭い領域に限られることから素
子の表面（上面）からの光の取り出し効率が低くなって
いる点である。

【０００８】つまり、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層
１４の抵抗率がｐ−ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層１２に
比べてやや小さいものの、該上クラッド層１４での電子
の移動度は、不純物濃度が１０¹⁸ｃｍ^-3となる程度のド
ーピングでも１００ｃｍ／Ｖ・ｓと小さく、ｎ−ＡｌＧ
ａＩｎＰ上クラッド層１４中での電流広がりはあまりな
い。

【０００９】したがって、活性層の、ｎ型電極１５ａの
直下部分での発光量が多くなり、また、図１９（ｂ）に
表されるように、ｎ型電極直下部分から上方に向かうＬ
ＥＤ光（イ〜ハ）はｎ型電極１５ａで反射され、このた
め素子上面からの光取り出し効率は低いものとなってい
る。

【００１０】また、第２の問題点は、素子表面でのＬＥ
Ｄ光の反射により光取出し効率が低くなっている点であ
る。つまり、図１９（ｂ）に表されるように、ｎ電極直
下部分から、素子表面のｎ型電極配置部の外側に向かう
ＬＥＤ光（ニ）は臨界角以上で素子の上面に入射し、該
素子上面にて素子の内側に反射されることとなり、この
ため素子上面からの光取り出し効率は非常に低いものと
なっている点である。さらに、第３の問題点として、Ｌ
ＥＤ光が橙色から緑色の範囲である高輝度ＬＥＤでは、
その構成材料としてＡｌＧａＩｎＰ混晶半導体系材料を
用いており、面方位が（１００）面である基板表面上で
その結晶成長を行うと、成長層中に自然超格子が形成さ
れる点である。

【００１１】この自然超格子は、III族原子であるＩ
ｎ、Ｇａ、Ａｌが〈１１１〉方向に長距離秩序構造を形
成するものであるが、ＧａＩｎＰを例にとると、このよ
うな自然超格子が形成されたＧａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐのバンド
ギャップは、理想的な混晶状態で自然超格子が形成され
ていないＧａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐのバンドギャップよりも約９
０ｍｅＶ小さくなる。従って、自然超格子が形成された
場合、所望の発光波長よりも長波長化するため、波長が
本来の設定値になるようＡｌ組成を増加する必要があ
り、Ａｌ組成の増加により発光効率の減少および信頼性
の低下などの問題点が発生していた。

【００１２】上述した３つの問題点の中うちの第１の問
題点を解決したものとして、特開平４−２２９６６５号
公報には、発光部と光取り出し側の電極との間に電流を
拡散させるための電流拡散層を設け、これにより発光部
における電流分布を改善したものが開示されている。

【００１３】図２０はこのような電流拡散層を有するＬ
ＥＤの断面構造を示しており、図において、２０は該電
流拡散層２８を有するＬＥＤで、上記図１９に示すＬＥ
Ｄ１０と同様、そのｎ−ＧａＡｓ基板２１上には、その
表面上にｎ−ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層２２，ＡｌＧ
ａＩｎＰ活性層２３及びｐ−ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド
層２４を順次積層してなる、ダブルヘテロ接合部を有す
る積層構造２０ａが設けられている。また、該上クラッ
ド層２４上にはｐ−ＧａＩｎＰ中間バンドギャップ層２
６が形成され、その表面の所定領域上には、ｎ−ＡｌＧ
ａＩｎＰ電流阻止層２７が設けられている。

【００１４】そして、上記電流拡散層２８が該中間バン
ドギャップ層２６及び電流阻止層２７上全面に形成され
ている。該電流拡散層２８の表面の、上記電流阻止層２
７に対向する領域には、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２５
を介してｐ型電極２５ａが設けられ、またｎ−ＧａＡｓ
基板２１の裏面全面にはｎ型電極２１ｂが形成されてい
る。

【００１５】次に製造方法について説明する。

【００１６】まず、第１の結晶成長工程では、結晶成長
装置内に配置したｎ−ＧａＡｓ基板２１上に、ｎ−Ａｌ
ＧａＩｎＰ下クラッド層２２、ＡｌＧａＩｎＰ活性層２
３、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層２４を順次形成
し、さらに続けてｐ−ＧａＩｎＰ中間バンドギャップ層
２６及びｎ−ＡｌＧａＩｎＰ層を成長する。

【００１７】ここで、一旦上記基板を結晶成長装置から
取り出し、これをエッチング装置内に装着し、第１のエ
ッチング処理を行う。つまり、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ層を
選択的にエッチングして、上記中間バンドギャップ層２
６上に円形形状のｎ−ＡｌＧａＩｎＰ電流阻止層２７を
形成する。

【００１８】そして、上記エッチング処理を施した基板
を再度結晶成長装置内に装着して第２の結晶成長を行
う。この第２の結晶成長工程では、中間バンドギャップ
層２６及びｎ−ＡｌＧａＩｎＰ電流阻止層２７上全面に
ｐ−ＡｌＧａＡｓ電流拡散層２８を成長し、さらにｐ−
ＧａＡｓ層を成長する。

【００１９】次に、上記基板を結晶成長装置から取り出
して、ｐ−ＧａＡｓ層上にｐ型電極２５ａを、またｎ−
ＧａＡｓ基板２１の裏面側にはｎ型電極２１ａを形成す
る。ここで、ｐ型電極２５ａはレジストなどを用いたリ
フトオフ法またはエッチングにより、上記電流拡散層２
８表面の、電流阻止層２７の直上に対応する領域に形成
され、このｐ型電極２５ａの直下部分以外のｐ−ＧａＡ
ｓ層は、選択エッチングにより除去され、該ｐ型電極２
５ａの直下にはｐ−ＧａＡｓコンタクト層２５が形成さ
れる。

【００２０】この図２０に示す従来のＬＥＤ２０では、
ｐ型電極２５ａから電流拡散層２８へ注入された電流Ｌ
20は、電流拡散層２８にて該ｐ型電極２５ａの両側へ大
きく広がって、中間バンドギャップ層２６を介してｐ−
上クラッド層２４に注入される。したがって、この構造
のＬＥＤ２０では、発光領域は、ｐ型電極２５ａの直下
及びその近傍部の外側の領域まで幅広く広がることとな
る。また、ｐ型電極２５ａからその直下の領域に向かう
電流は、上記電流阻止層２７によりブロックされるた
め、活性層２３のｐ型電極直下部分に注入される電流
は、それ以外の部分に回されることとなる。これにより
活性層の、ｐ型電極直下部分以外の領域での発光量の高
めることができ、ＬＥＤ光の導出効率を高めることがで
きる。

【００２１】ところが、このようなＬＥＤ２０の素子構
造を作製するには、２回の結晶成長工程を必要とするた
め、コストと歩留まりの点から問題であった。また、ｎ
−電流阻止層２７となるｎ−ＡｌＧａＩｎＰ層を選択エ
ッチングしたのち、ｐ−ＩｎＧａＰ中間バンドギャップ
層２６及びｎ−電流阻止層２７上にｐ−電流拡散層２８
を再成長するため、再成長界面の結晶性に問題があり、
特性や信頼性に影響を与えていた。

【００２２】このように図２０に示す従来の発光ダイオ
ード２０では、第１の問題点、つまり発光部がｐ型電極
下側の狭い領域に限られることから素子の上面方向への
光の取り出し効率が低くなってしまうという問題点に対
しては効果があるものの、新たに第４の問題点として製
造プロセス上の問題を招くこととなる。

【００２３】また、上記発光ダイオード２０の素子構造
では、素子表面でのＬＥＤ光の反射により光取出し効率
が低くなってしまうという第２の問題点、さらにＡｌＧ
ａＩｎＰ混晶半導体系材料を基板の（１００）面上に成
長した場合に生ずる自然超格子に起因する第３の問題点
は解決することができず、さらなる高輝度化を図り、良
好な特性や信頼性を確保することは困難であった。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
図１９及び図２０に示す従来の半導体発光素子では、そ
れぞれ種々の問題点がある。

【００２５】まとめると、図１９に示す従来の半導体発
光素子１０においては、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド
層１４中での電流広がりは十分なものではないため、ｎ
型電極直下の領域での発光量が多くなり、図１９（ｂ）
に表されるようにｎ型電極直下の領域から上方に向かう
ＬＥＤ光（イ〜ハ）がｎ型電極１５ａで反射されること
となる。このため、素子の上面方向への光取り出し効率
が低いものとなっている。

【００２６】また、発光部から素子上面の電極配置部の
外側に向かうＬＥＤ光（ニ）のように臨界角以上で素子
上面に入射するものは、素子から外部に出射することは
ない。この点からも、素子の上面からの光取り出し効率
は低いものとなっていた。

【００２７】加えて、ＡｌＧａＩｎＰ混晶半導体系の半
導体発光素子では、（１００）面の面方位を持つ基板表
面上で自然超格子が形成され、これによってＬＥＤ光が
所望の発光波長よりも長波長化する。ところが、この長
波長化によるＬＥＤ光の発光色のずれを調整するには、
Ａｌ組成を増加する必要があり、Ａｌ組成の増加により
発光効率の減少および信頼性の低下などの問題を招くこ
ととなる。

【００２８】また、図２０に示す半導体発光素子におい
ては、電流拡散層及び電流阻止層を備えることにより、
電極直下以外の広域に発光領域を広げることができ、光
の導出効率を向上することができる。ところが、素子の
内部から臨界角以上で素子上面に入射するＬＥＤ光は、
該素子上面から外部に出ることができず、素子上面から
の光取り出し効率は非常に低いという問題点が依然とあ
る。また、このＬＥＤ２０における素子構造は、ＡｌＧ
ａＩｎＰ混晶半導体系ＬＥＤでの自然超格子に起因する
問題に対しては有効なものではなかった。

【００２９】しかも、図２０に示す素子構造を有するＬ
ＥＤ２０の製造方法では、２回の結晶成長工程が必要と
なり、これがコストアップや歩留まりの低下の要因とな
っている。

【００３０】また、ウェハ（基板）上に下クラッド層か
ら電流阻止層となる半導体層までを成長した後、一旦ウ
ェハを成長装置から出し、該半導体層にエッチング処理
を施し、該半導体層の選択エッチングにより電流阻止層
を形成した後、再びウェハを成長装置内に入れて、ｐ−
中間バンドギャップ層２６とｎ−電流阻止層が露出され
たウェハ上にｐ−電流拡散層を再成長する。このため、
ウェハは、電流阻止層のエッチング処理を行う際に、成
長装置から取り出され大気にさらされることとなり、こ
のため再成長界面の酸化や不純物の混入などが発生しや
すく、したがって、再成長界面での結晶性の劣化、また
特性や信頼性に及ぶ悪影響等の問題があった。

【００３１】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、活性層に注入される電流を、活性
層の、素子表面の電極直下の部分の外側に広く拡散させ
て、光取出し効率を向上することができ、しかも活性層
上方の一部に電流ブロック領域を有する素子構造を、１
回の結晶成長工程により形成することができる半導体発
光素子及びその製造方法を得ることが本発明の目的であ
る。

【００３２】また、活性層に注入される電流の拡散だけ
でなく、素子表面でのＬＥＤ光の反射抑制によっても光
取出し効率を向上することができ、さらにＡｌＧａＩｎ
Ｐ混晶半導体系材料を用いた場合の自然超格子の発生を
回避して、発光効率の減少および信頼性の低下を招くこ
となく、所望の発光波長の発光光を得ることができ、し
かも活性層上方の一部に電流ブロック領域を有する素子
構造を、１回の結晶成長工程により形成することができ
る半導体発光素子及びその製造方法を得ることが本発明
の目的である。

【００３３】

【課題を解決するための手段】この発明（請求項１）に
係る半導体発光素子は、ｐ型化合物半導体基板と、該基
板の表面側にｐ型下クラッド層，活性層及びｎ型上クラ
ッド層を順次積層してなる、ダブルヘテロ接合部を有す
る積層構造と、該積層構造上に形成され、電流をブロッ
クする電流ブロック領域と、電流を通過させる電流通過
領域とからなる、導電型が異なる第１及び第２のドーパ
ントを含む電流経路調整層と、該電流経路調整層の上側
に、その電流ブロック領域に対向するよう形成されたｎ
型電極と、該ｐ型化合物半導体基板の裏面側に形成され
たｐ型電極とを備えている。該ｐ型化合物半導体基板
は、その表面に１つあるいは複数の溝が形成された溝形
成部分を有し、該溝の斜面の面方位及び該基板表面の平
坦部分の面方位が、該基板上に成長される所定のドーパ
ントを含む半導体領域の導電性を支配するものである。
該電流経路調整層の電流ブロック領域は、該溝の斜面の
面方位により第１のドーパントによる導電性を持つよう
形成された領域であり、該電流経路調整層の電流通過領
域は、該基板の平坦部分の面方位により第２のドーパン
トによる導電性を持つよう形成された領域であり、該電
流ブロック領域は、該ｎ型電極と平面形状が略同一であ
る。そのことにより上記目的が達成される。

【００３４】この発明（請求項２）は、請求項１記載の
半導体発光素子において、前記ｐ型化合物半導体基板の
表面の平坦部分の面方位を（１００）面とし、その溝形
成部分における溝の斜面の面方位をＡ面とし、前記電流
経路調整層を、その電流ブロック領域がｐ型の導電型を
有し、その電流通過領域がｎ型の導電型を有する構造と
したものである。

【００３５】この発明（請求項３）は、請求項１記載の
半導体発光素子において、前記電流経路調整層とｎ型電
極との間に第２のｎ型上クラッド層を設けたものであ
る。

【００３６】この発明（請求項４）は、請求項１記載の
半導体発光素子において、前記電流経路調整層とｎ型電
極との間に、該電流経路調整層側での電流経路の断面積
がｎ型電極側に比べて大きくなるよう電流を拡散するｎ
型電流拡散層を設けたものである。

【００３７】この発明（請求項５）は、請求項４記載の
半導体発光素子において、前記ｎ型電流拡散層を、その
内部に第２の電流経路調整層を有する構造とし、該第２
の電流経路調整層を、前記ｐ型化合物半導体基板の溝形
成領域における溝の斜面の面方位により第１のドーパン
トによる導電性を持つよう形成された電流ブロック領域
と、該基板の平坦部分の面方位により第２のドーパント
による導電性を持つよう形成された電流通過領域とから
構成したものである。

【００３８】この発明（請求項６）に係る半導体発光素
子は、ｎ型化合物半導体基板と、該基板の表面側に形成
され、電流をブロックする電流ブロック領域と、電流を
通過させる電流通過領域とからなる、導電型が異なる第
１及び第２のドーパントを含む電流経路調整層と、該電
流経路調整層上にｎ型クラッド層，活性層及びｐ型クラ
ッド層を順次積層してなる、ダブルヘテロ接合部を有す
る積層構造と、該積層構造の上側に該電流経路調整層の
電流ブロック領域に対向するよう形成されたｐ型電極
と、該ｎ型化合物半導体基板の裏面側に形成されたｎ型
電極とを備えている。該ｎ型化合物半導体基板は、その
表面に１つあるいは複数の溝が形成された溝形成部分を
有し、該溝の斜面の面方位及び該基板表面の平坦部分の
面方位が、該基板上に成長される所定のドーパントを含
む半導体領域の導電性を支配するものである。該電流経
路調整層の電流ブロック領域は、該溝の斜面の面方位に
より第１のドーパントによる導電性を持つよう形成され
た領域であり、該電流経路調整層の電流通過領域は、該
基板の平坦部分の面方位により第２のドーパントによる
導電性を持つよう形成された領域であり、該電流ブロッ
ク領域は、該ｐ型電極と平面形状が略同一である。その
ことにより上記目的が達成される。

【００３９】この発明（請求項７）は、請求項１又は６
記載の半導体発光素子において、前記電流経路調整層の
電流ブロック領域を高抵抗領域としたものである。

【００４０】この発明（請求項８）は、請求項６記載の
半導体発光素子において、前記ｎ型化合物半導体基板と
電流経路調整層との間に第２のｎ型下クラッド層を設け
たものである。

【００４１】この発明（請求項９）は、請求項８記載の
半導体発光素子において、前記積層構造とｐ型電極との
間に、該積層構造側での電流経路の断面積がｐ型電極側
に比べて大きくなるよう電流を拡散するｐ型電流拡散層
を設けたものである。

【００４２】この発明（請求項１０）は、請求項１ない
し９のいずれかに記載の半導体発光素子において、前記
化合物半導体基板の表面上に、該活性層で発生した光を
反射する反射層を配置したものである。

【００４３】この発明（請求項１１）は、請求項１ない
し１０のいずれかに記載の半導体発光素子において、前
記ダブルヘテロ接合部を有する積層構造を、（Ａｌ_xＧ
ａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ層（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から
構成したものである。

【００４４】この発明（請求項１２）は、請求項１ない
し１０のいずれかに記載の半導体発光素子において、前
記電流経路調整層を、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ層
（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から構成したものである。

【００４５】この発明（請求項１３）は、請求項１ない
し１０のいずれかに記載の半導体発光素子において、前
記電流拡散層を、Ａｌ_xＧａ_1-xＡｓ（０≦ｘ≦１）から
構成したものである。

【００４６】この発明（請求項１４）は、請求項１ない
し１０のいずれかに記載の半導体発光素子において、前
記電流拡散層を、Ｉｎ_y（Ｇａ_1-xＡｌ_x）_1-yＰ層（０≦
ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から構成したものである。

【００４７】この発明（請求項１５）に係る半導体発光
素子の製造方法は、ｐ型化合物半導体基板の所定領域上
に溝を形成して、該基板上に成長される所定のドーパン
トを含む半導体領域の導電性が、該溝の斜面の面方位及
び該基板表面の平坦部分の面方位に依存して異なったも
のとなるよう該基板表面を加工する工程と、該基板の表
面側にｐ型下クラッド層、活性層、及びｎ型上クラッド
層を順次成長して、ダブルヘテロ接合部を有する積層構
造を形成する工程と、該積層構造上に電流経路調整層
を、導電型の異なる第１及び第２のドーパントを同時に
ドープしつつ成長する工程と、該電流経路調整層の上側
に、その電流ブロック領域に対向するようにｎ型電極を
形成する工程とを含んでいる。該電流経路調整層内に
は、電流をブロックする電流ブロック領域が、該溝の斜
面の面方位により第１のドーパントによる導電性を持つ
よう該基板の溝形成部分と対向する部分に形成され、電
流を通過させる電流通過領域が、該平坦部分の面方位に
より第２のドーパントによる導電性を持つよう該基板の
溝形成部分以外の平坦部分と対向する部分に形成され、
該電流ブロック領域は、該ｎ型電極と平面形状が略同一
である。そのことにより上記目的が達成される。

【００４８】この発明（請求項１６）に係る半導体発光
素子の製造方法は、ｎ型化合物半導体基板の所定領域上
に溝を形成して、該基板上に成長される所定のドーパン
トを含む半導体領域の導電性が、該溝の斜面の面方位及
び該基板表面の平坦部分の面方位に依存して異なったも
のとなるよう該基板表面を加工する工程と、該基板の表
面側に電流経路調整層を、導電型の異なる第１及び第２
のドーパントを同時にドープしつつ形成する工程と、該
電流経路調整層上にｐ型下クラッド層、活性層、及びｎ
型上クラッド層を順次成長して、ダブルヘテロ接合部を
有する積層構造を形成する工程と、該電流経路調整層の
上側に、その電流ブロック領域に対向するようにｐ型電
極を形成する工程とを含んでいる。該電流経路調整層内
には、電流をブロックする電流ブロック領域が、該溝の
斜面の面方位により第１のドーパントによる導電性を持
つよう該基板の溝形成部分と対向する部分に形成され、
電流を通過させる電流通過領域が、該平坦部分の面方位
により第２のドーパントによる導電性を持つよう該基板
の溝形成部分以外の平坦部分と対向する部分に形成さ
れ、該電流ブロック領域は、該ｐ型電極と平面形状が略
同一である。そのことにより上記目的が達成される。

【００４９】この発明（請求項１７）は、上記半導体発
光素子の製造方法において、前記第１及び第２の両ドー
パントのうちのｐ型ドーパントをＺｎとし、該両ドーパ
ントのうちのｎ型ドーパントをＳｅとしたものである。

【００５０】この発明（請求項１８）に係る半導体発光
素子は、ｎ型化合物半導体基板と、該基板の表面側にｎ
型下クラッド層，活性層及びｐ型上クラッド層を順次成
長してなる、ダブルヘテロ接合部を有する積層構造と、
該積層構造上に形成され、電流をブロックする電流ブロ
ック領域と、電流を通過させる電流通過領域とからな
る、導電型が異なる第１及び第２のドーパントを含む電
流経路調整層と、該電流経路調整層の上側にその電流ブ
ロック領域に対向するよう形成されたｐ型電極と、該ｎ
型化合物半導体基板の裏面側に形成されたｎ型電極とを
備えている。該ｎ型化合物半導体基板は、その表面に溝
が形成された溝形成部分を有し、該溝の斜面の面方位及
び該基板表面の平坦部分の面方位が、該基板上に成長さ
れる所定のドーパントを含む半導体領域の導電性を支配
するものである。該電流経路調整層の電流ブロック領域
は、該基板の平坦部分の面方位により第１のドーパント
による導電性を持つよう形成された領域であり、該電流
経路調整層の電流通過領域は、該溝の斜面の面方位によ
り第２のドーパントによる導電性を持つよう形成された
領域であり、該電流ブロック領域は、該ｐ型電極と平面
形状が略同一である。そのことにより上記目的が達成さ
れる。

【００５１】この発明（請求項１９）は、請求項１８記
載の半導体発光素子において、前記電流経路調整層とｐ
型電極との間に、該電流経路調整層側での電流経路の断
面積がｐ型電極側に比べて大きくなるよう電流を拡散す
るｐ型電流拡散層を設けたものである。

【００５２】この発明（請求項２０）は、請求項１９記
載の半導体発光素子において、前記ｐ型電流拡散層を、
その内部に第２の電流経路調整層を有する構造とし、該
第２の電流経路調整層を、前記ｎ型化合物半導体基板の
平坦部分の面方位により第１のドーパントによる導電性
を持つよう形成された電流ブロック領域と、該基板の溝
形成領域における溝の斜面の面方位により第２のドーパ
ントによる導電性を持つよう形成された電流通過領域と
から構成したものである。

【００５３】この発明（請求項２１）に係る半導体発光
素子は、ｐ型化合物半導体基板と、該基板の表面側に形
成され、電流をブロックする電流ブロック領域と、電流
を通過させる電流通過領域とからなる、導電型が異なる
第１及び第２のドーパントを含む電流経路調整層と、該
電流経路調整層上にｐ型下クラッド層，活性層及びｎ型
上クラッド層を順次成長してなるダブルヘテロ接合部を
有する積層構造と、該積層構造の上側に該電流経路調整
層の電流ブロック領域に対向するよう形成されたｎ型電
極と、該ｐ型化合物半導体基板の裏面側に形成されたｐ
型電極とを備えている。該ｐ型化合物半導体基板は、そ
の表面に溝が形成された溝形成部分を有し、該溝の斜面
の面方位及び該基板表面の平坦部分の面方位が、該基板
上に成長される所定のドーパントを含む半導体領域の導
電性を支配するものである。該電流経路調整層の電流ブ
ロック領域は、該基板の平坦部分の面方位により第１の
ドーパントによる導電性を持つよう形成された領域であ
り、該電流経路調整層の電流通過領域は、該溝の斜面の
面方位により第２のドーパントによる導電性を持つよう
形成された領域であり、該電流ブロック領域は、該ｎ型
電極と平面形状が略同一である。そのことにより上記目
的が達成される。

【００５４】この発明（請求項２２）は、請求項１８又
は２１記載の半導体発光素子において、前記電流経路調
整層の電流ブロック領域を高抵抗領域としたものであ
る。

【００５５】この発明（請求項２３）は、請求項２１記
載の半導体発光素子において、前記積層構造とｎ型電極
との間に、該積層構造側での電流経路の断面積がｎ型電
極側に比べて大きくなるよう電流を拡散するｎ型電流拡
散層を設けたものである。

【００５６】この発明（請求項２４）は、請求項１８な
いし２３のいずれかに記載の半導体発光素子において、
前記化合物半導体基板の表面上に、前記活性層で発生し
た光を反射する反射層を設けたものである。

【００５７】この発明（請求項２５）に係る半導体発光
素子の製造方法は、ｎ型化合物半導体基板の所定領域上
に溝を形成して、該基板上に成長される所定のドーパン
トを含む半導体領域の導電性が、該溝の斜面の面方位及
び該基板表面の平坦部分の面方位に依存して異なったも
のとなるよう該基板表面を加工する工程と、該基板の表
面側にｎ型下クラッド層、活性層、及びｐ型上クラッド
層を順次成長して、ダブルヘテロ接合部を有する積層構
造を形成する工程と、該積層構造上に電流経路調整層
を、導電型の異なる第１及び第２のドーパントを同時に
ドープしつつ形成する工程と、該電流経路調整層の上側
に、その電流ブロック領域に対向するようにｐ型電極を
形成する工程とを含んでいる。該電流経路調整層内に
は、電流をブロックする電流ブロック領域が、該平坦部
分の面方位により第１のドーパントによる導電性を持つ
よう該基板の溝形成部分以外の平坦部分と対向する部分
に形成され、電流を通過させる電流通過領域が、該溝の
斜面の面方位により第２のドーパントによる導電性を持
つよう該基板の溝形成部分と対向する部分に形成され、
該電流ブロック領域は、該ｐ型電極と平面形状が略同一
である。そのことにより上記目的が達成される。

【００５８】この発明（請求項２６）に係る半導体発光
素子の製造方法は、ｐ型化合物半導体基板の所定領域上
に溝を形成して、該基板上に成長される所定のドーパン
トを含む半導体領域の導電性が該溝の斜面の面方位及び
該基板表面の平坦部分の面方位に依存して異なったもの
となるよう加工する工程と、該基板の表面側に電流経路
調整層を、導電型の異なる第１及び第２のドーパントを
同時にドープしつつ形成する工程と、該電流経路調整層
上にｐ型下クラッド層、活性層、及びｎ型上クラッド層
を順次成長して、ダブルヘテロ接合部を有する積層構造
を形成する工程と、該電流経路調整層の上側に、その電
流ブロック領域に対向するようにｎ型電極を形成する工
程とを含んでいる。該電流経路調整層内には、電流をブ
ロックする電流ブロック領域が、該平坦部分の面方位に
より第１のドーパントによる導電性を持つよう該基板の
溝形成部分以外の平坦部分と対向する部分に形成され、
電流を通過させる電流通過領域が、該溝の斜面の面方位
により第２のドーパントによる導電性を持つよう該基板
の溝形成部分と対向する部分に形成され、該電流ブロッ
ク領域は、該ｎ型電極と平面形状が略同一である。その
ことにより上記目的が達成される。

【００５９】この発明（請求項２７）は、請求項２５あ
るいは２６に記載の半導体発光素子の製造方法におい
て、前記第１及び第２の両ドーパントのうちｐ型ドーパ
ントをＺｎとし、該両ドーパントのうちｎ型ドーパント
をＳｅとしたものである。

【００６０】

【作用】この発明（請求項１）においては、ｐ型化合物
半導体基板の表面側に設けた、活性層を含む積層構造上
に、電流をブロックする電流ブロック領域と、電流を通
過させる電流通過領域とからなる電流経路調整層を設
け、該電流経路調整層の上側に、その電流ブロック領域
に対向するようｎ型電極を配置したから、素子の動作電
流は、該ｎ型電極直下の電流ブロック領域によりブロッ
クされて、その両側に大きく広がることとなる。このた
め、活性層の、ｎ型電極直下部分以外の領域にてＬＥＤ
光が発生することとなって、発生したＬＥＤ光がｎ型電
極に遮られることなく、効果的に外部の取り出される。
これによりＬＥＤ光の導出効率が向上して、半導体発光
素子の高輝度化を図ることができる。

【００６１】また、上記ｐ型化合物半導体基板を、その
表面に１つあるいは複数の溝が形成された溝形成部分を
有し、該溝の斜面の面方位及び該基板表面の平坦部分の
面方位が、該基板上に成長される所定のドーパントを含
む半導体層の導電性を支配する構造としているため、第
１及び第２のドーパントを有する電流経路調整層内に
は、電流ブロック領域と電流通過領域とを同時に形成可
能である。つまり、上記電流ブロック領域が、基板の溝
の斜面の面方位により第１のドーパントによる導電性を
持つ領域として形成され、上記電流通過領域が、該基板
の平坦部分の面方位により第２のドーパントによる導電
性を持つ領域として形成される。これにより、活性層上
方の一部に電流ブロック領域を有する素子構造を、１回
の結晶成長工程により形成可能となる。

【００６２】この発明（請求項２）においては、請求項
１の半導体発光素子において、前記ｐ型化合物半導体基
板の表面の平坦部分の面方位を（１００）面とし、その
溝形成部分における溝の斜面の面方位をＡ面とし、前記
電流経路調整層を、その電流ブロック領域がｐ型の導電
型を有し、その電流通過領域がｎ型の導電型を有する構
造としたので、上記電流経路調整層のｐ型ドーパントに
Ｚｎ、ｎ型ドーパントにＳｅを用いることにより、基板
の面方位に基づくｐ型電流ブロック領域及びｎ型電流通
過領域の導電性を、該各領域におけるキャリア濃度が高
いものとでき、電流経路調整層の働きをより効果的なも
のとできる。

【００６３】この発明（請求項３）においては、請求項
１の半導体発光素子において、前記電流経路調整層上に
第２のｎ型上クラッド層を備えたので、電流経路調整層
と活性層の間のｎ型上クラッド層の層厚を薄くできる。
このため、電流経路調整層の電流ブロック領域により一
旦広がった電流が、該電流ブロック領域の下側に回り込
むのを抑制でき、活性層の、ｎ型電極直下の部分へ注入
される電流を減少させることができる。これにより、活
性層の、ｎ型電極直下部分以外の領域での発光が増加す
ることとなり、さらに光の導出効率を向上させることが
できる。

【００６４】この発明（請求項４）においては、請求項
１の半導体発光素子において、前記電流経路調整層とｎ
型電極との間に電流拡散層を設けたので、ｎ型電極から
活性層へ向かう電流が、該電流経路調整層側ではｎ型電
極側に比べて大きく広がることとなる。これにより活性
層では、発光領域が、そのｎ型電極直下部分からより離
れた部分まで広がることとなり、光の導出効率の向上を
助長することができる。

【００６５】さらに、上記電流拡散層を活性層よりもバ
ンドギャップが広い構造とすることにより、活性層で発
生した光の電流拡散層での吸収を招くことなく、光の導
出効率の向上を助長でき、より高輝度の半導体発光素子
を得ることができる。

【００６６】この発明（請求項５）においては、請求項
４の半導体発光素子において、前記ｎ型電流拡散層を、
その内部に形成された、前記電流経路調整層と同一構成
の電流ブロック領域及び電流通過領域からなる第２の電
流経路調整層を有する構造としたので、ｎ型電極から活
性層までの電流経路にて、より広域へ電流を広げること
ができる。これにより、活性層の、ｎ型電極直下部分の
外側での発光量が増加し、さらに光の導出効率を向上さ
せることができる。

【００６７】この発明（請求項６）においては、ｎ型化
合物半導体基板上に、電流をブロックする電流ブロック
領域と、電流を通過させる電流通過領域とからなる電流
経路調整層を設け、該電流経路調整層上に活性層を含む
積層構造を設け、該積層構造の上側に、該電流経路調整
層の電流ブロック領域に対向するようｐ型電極を配置し
たので、素子の動作電流は、該ｐ型電極直下の電流ブロ
ック領域によりブロックされて、その両側に大きく広が
ることとなる。このため、活性層の、ｐ型電極直下部分
以外の領域にてＬＥＤ光が発生することとなって、発生
したＬＥＤ光がｐ型電極に遮られることなく、効果的に
外部の取り出される。これによりＬＥＤ光の導出効率が
向上して、半導体発光素子の高輝度化を図ることができ
る。

【００６８】また、上記ｎ型化合物半導体基板を、その
表面に１つあるいは複数の溝が形成された溝形成部分を
有し、該溝の斜面の面方位及び該基板表面の平坦部分の
面方位が、該基板上に成長される所定のドーパントを含
む半導体層の導電性を支配する構造としているため、第
１及び第２のドーパントを有する電流経路調整層内に
は、電流ブロック領域と電流通過領域とを同時に形成可
能となる。これにより、活性層下方の一部に電流ブロッ
ク領域を有する素子構造を、１回の結晶成長工程により
形成できる。

【００６９】しかも、ｎ型化合物半導体基板を用いてい
るため、ｐ型の電流ブロック領域とｎ型の電流通過領域
とからなる電流経路調整層を、上記積層構造下側の基板
に近い位置に配置できる。これにより、該基板に形成し
た溝の形状が電流経路調整層にて十分反映されることと
なり、下地層の面方位に依存する、ｐ型電流ブロック領
域及びｎ型電流通過領域のキャリア濃度を、それぞれの
導電性について所望の大きな値に設定でき、このため電
流経路調整層の働きをより効果的なものとできる。

【００７０】この発明（請求項７）においては、請求項
１又は６の半導体発光素子において、前記電流経路調整
層の電流ブロック領域を高抵抗領域としたので、上記第
１及び第２のドーパントのうちの一方のドープ量を低減
することができる。

【００７１】この発明（請求項８）においては、請求項
６の半導体発光素子において、前記ｎ型化合物半導体基
板と電流経路調整層の間に、第２のｎ型下クラッド層を
配設しているため、電流経路調整層と活性層との間のｎ
型下クラッド層の層厚を薄くでき、活性層のｐ型電極に
対向する部分への電流を減少させることが可能となる。
したがって、より広域へ電流を広げることができ、溝部
以外の活性層での発光が増加し、さらに光の導出効果を
向上させることができる。

【００７２】この発明（請求項９）においては、請求項
８の半導体発光素子において、ｐ型電極と、活性層を有
する積層構造との間に電流拡散層を配設しているため、
電流はｐ型電極から活性層に至る間に電流拡散層にて広
がることとなり、活性層のｐ型電極に対向する部分以外
での発光量が増加して、電流の導出効率を向上すること
ができる。また、電流拡散層を活性層よりもバンドギャ
ップが広く構成することにより、活性層からの光が電流
拡散層で吸収されるのを回避して、より光の導出効率を
向上させ、半導体発光素子の高輝度化を図ることができ
る。

【００７３】この発明（請求項１０）においては、上記
半導体発光素子において、前記化合物半導体基板の表面
に光の反射層を設けたので、活性層で発光した光のう
ち、基板側に発光した光は該反射層で反射されることと
なり、屈折率の高い基板に吸収されることはなく、さら
に光の導出効率を向上させることができる。

【００７４】この発明（請求項１１）においては、上記
半導体発光素子において、ダブルヘテロ接合部を有する
積層構造を、（Ａｌ_xＧａ _1-x）_1-yＩｎ_yＰ層（０≦ｘ
≦１，０≦ｙ≦１）から構成したので、Ａｌ組成を変化
させることで、赤色から緑色の可視光領域の発光を実現
できる。

【００７５】この発明（請求項１２）においては、上記
請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体発光素子
において、前記電流経路調整層を（Ａｌ_xＧａ_{1- x}）_1-y
Ｉｎ_yＰ層（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から構成したて
いるため、活性層で発光した光が電流経路調整層で吸収
されるのを回避できる。また、ドーパントがＺｎ及びＳ
ｅである電流経路調整層を、基板の面方位によって導電
性を調整できる。

【００７６】この発明（請求項１３）においては、上記
請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体発光素子
において、前記電流拡散層をＡｌ_xＧａ_1-xＡｓから構成
しているため、活性層で発光した光が電流経路調整層で
吸収されるのを回避でき、また、電流拡散層と基板とが
格子整合することとなり、これらの間の半導体層を歪の
ない、結晶性の良好なものとできる。

【００７７】この発明（請求項１４）においては、上記
請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体発光素子
において、前記電流拡散層を（Ａｌ_xＧａ_{1- x}）_1-yＩｎ
_yＰ層（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から構成したので、
請求項１２で用いたＡｌ_xＧａ_{1 -x}Ａｓよりもさらにバン
ドギャップを広くでき、より活性層で発光した光の電流
拡散層での吸収を減少させることができ、さらに光の導
出効率を向上させることができる。

【００７８】この発明（請求項１５）においては、ｐ型
化合物半導体基板の所定領域上に溝を形成して、該基板
上に成長される所定のドーパントを含む半導体層の導電
性が、該溝の斜面の面方位及び該基板表面の平坦部分の
面方位に依存して異なったものとなるようにし、該基板
上にダブルヘテロ接合部を有する積層構造を形成した
後、該積層構造上に電流経路調整層を、導電型の異なる
第１及び第２のドーパントを同時にドープしつつ形成す
るので、該電流経路調整層内には、電流ブロック領域
が、該溝の斜面の面方位により第１のドーパントによる
導電性を持つよう該基板の溝形成部分に対向する部分に
形成され、電流通過領域が、該平坦部分の面方位により
第２のドーパントによる導電性を持つよう該基板の溝形
成部分以外の平坦部分に対向する部分に形成される。

【００７９】このため、半導体層の積層構造中に電流ブ
ロック領域を有する半導体発光素子を１回のＭＯＣＶＤ
成長で製造でき、これによりコストの大幅な削減及び歩
留まりの大幅な向上を図ることができる。加えて、上記
電流経路調整層における電流ブロック領域は、ＭＯＣＶ
Ｄ成長中に電流経路調整層内に選択的に形成されるた
め、電流ブロック領域を形成するためのエッチング処理
が不要である。つまり、基板上に半導体層を成長したの
ち、一旦基板を成長装置から出してエッチング処理を施
すといった工程は不要であり、成長中の半導体層の表面
が大気にさらされるのを回避でき、再成長界面の酸化や
不純物の混入などに起因する、再成長界面での結晶性の
問題を解消できる。この結果、半導体発光素子の特性や
信頼性を高く保持できる。

【００８０】この発明（請求項１６）においては、ｎ型
化合物半導体基板の表面を、その溝形成部分及び平坦部
分が、その上に成長される所定のドーパントを含む半導
体層の導電性に対する選択性を持つよう処理し、該基板
上に電流経路調整層を、導電型の異なる第１及び第２の
ドーパントを同時にドープしつつ形成し、その後該電流
経路調整層上に活性層を有する積層構造を形成するの
で、該電流経路調整層内には、該溝形成部分に対応する
部分に電流ブロック領域が形成され、該平坦部分に対応
する部分に電流通過領域が形成される。これにより電流
ブロック領域を有する半導体発光素子を１回のＭＯＣＶ
Ｄ成長で製造でき、これによりコストの大幅な削減及び
歩留まりな大幅な向上を図ることができるとともに、再
成長界面での結晶性の問題を解消できる。

【００８１】また、ｎ型化合物半導体基板を用いている
ため、ｐ型の電流ブロック領域とｎ型の電流通過領域と
からなる電流経路調整層を、上記積層構造下側の基板に
近い部分に形成でき、該基板に形成した溝の形状が電流
経路調整層にて十分反映されることとなり、ｐ型電流ブ
ロック領域及びｎ型電流通過領域のキャリア濃度をこれ
が高い濃度となるよう精度よく制御できる。

【００８２】この発明（請求項１７）においては、上記
半導体発光素子の製造方法において、前記II族ドーパン
トにＺｎ、VI族ドーパントにＳｅを用いるため、基板の
面方位に基づくｐ型電流ブロック領域及びｎ型電流通過
領域の導電性を、該各領域におけるキャリア濃度が高い
ものとでき、電流経路調整層の働きをより効果的なもの
とできる。

【００８３】この発明（請求項１８）においては、ｎ型
化合物半導体基板の表面側に形成した、活性層を含む積
層構造上に、電流ブロック領域と電流通過領域とからな
る電流経路調整層を設け、該電流経路調整層の上側に、
その電流ブロック領域に対向するようｐ型電極を配置し
たので、該ｐ型電極から活性層へ向かう電流は、該電流
ブロック領域によりブロックされて、その両側に大きく
広がることとなる。このため、活性層の、ｐ型電極直下
部分以外の領域でのＬＥＤ光の発光量が増大して、発生
したＬＥＤ光がｐ型電極に遮られることなく、効果的に
外部の取り出される。これによりＬＥＤ光の導出効率が
向上して、半導体発光素子の高輝度化を図ることができ
る。

【００８４】また該ｎ型化合物半導体基板を、表面に溝
が形成された溝形成部分と表面が平坦な平坦部分とを有
し、該溝の斜面の面方位及び該基板表面の平坦部分の面
方位が、該基板上に成長される所定のドーパントを含む
半導体層の導電性を支配する構造としているため、第１
及び第２のドーパントを有する電流経路調整層内には、
電流ブロック領域と電流通過領域とを同時に形成可能と
なる。これにより、活性層下方の一部に電流ブロック領
域を有する素子構造を、１回の結晶成長工程により形成
できる。

【００８５】また、この発明では、素子表面のＬＥＤ光
が出射する領域には、ｐ型電極が配置されていないた
め、ＬＥＤ光が遮られることがなく、しかもこの領域の
表面は、上記基板の溝形成部分の凸凹が反映されて凸凹
状態となっているため、素子の内部からその表面に臨界
角以上で入射するＬＥＤ光の割合が減少することとな
り、これにより素子上面からの光の取出し効率が向上す
る。

【００８６】また、電流経路調整層の電流通過領域は基
板の溝形成部分に対応して位置しているため、活性層の
発光領域も基板の溝形成部分に対応して位置し、しかも
溝形状が反映された凸凹形状となる。このため、活性層
の発光領域が平坦なＬＥＤにくらべ、発光面積が増加す
ることとなり、発光量の増大により光の導出効率が増加
する。

【００８７】また、電流経路調整層を活性層よりもバン
ドギャップが広くなるよう構成することにより、活性層
からの光が電流経路調整層で吸収されるのを回避して、
より光の導出効率を向上させ、半導体発光素子の高輝度
化を図ることができる。

【００８８】さらに、基板の溝形成領域の溝斜面の面方
位をＡ面とすることにより、ＭＯＣＶＤ法でＡｌＧａＩ
ｎＰ混晶半導体系を成長しても、活性層の発光領域に自
然超格子が形成されず、自然超格子による発光波長の長
波長化を回避できる。このため、設定波長が得られるよ
うえ活性層のＡｌ組成を増加する必要がなくなり、高輝
度で、信頼性の高い半導体発光素子が実現できる。

【００８９】しかも、上記基板の、ｐ型電極直下の部分
は平坦になっているため、該ｐ型電極の表面は平坦にな
り、該ｐ型電極とこれにボンディングされるワイヤとの
密着強度を向上できる。

【００９０】この発明（請求項１９）においては、上記
請求項１８の半導体発光素子において、ｐ型電流拡散層
を電流経路調整層の上部に設けているため、ｐ型電流拡
散層で電流を広げることができ、活性層の、ｐ型電極に
対応する部分以外のより広い領域での発光が可能とな
る。また、電流拡散層を活性層よりもバンドギャップが
広くなるよう構成することにより、活性層からの光が電
流拡散層で吸収されるのを回避して、さらに光の導出効
率を向上させ、半導体発光素子の高輝度化を図ることが
できる。

【００９１】この発明（請求項２０）においては、上記
請求項１９の半導体発光素子において、上記ｐ型電流拡
散層を、その内部に形成された、上記電流経路調整層と
同一構成の電流ブロック領域及び電流通過領域を有する
構成としたので、ｐ型電極から活性層に至る経路にて、
より広域へ電流を広げることができる。これにより、活
性層の、ｐ型電極直下部分の外側での発光量が増加し、
さらに光の導出効率を向上させることができる。

【００９２】この発明（請求項２１）においては、請求
項１８の半導体発光素子における化合物半導体基板の導
電型をｐ型とし、ダブルヘテロ接合部を有する積層構造
を、活性層をｐ型下クラッド層及びｎ型上クラッド層に
より挟持してなる構造とし、この積層構造と上記基板と
の間に、ｎ型の電流ブロック領域及びｐ型の電流通過領
域を有する電流経路調整層を配置したので、上記請求項
１８の半導体発光素子における電流経路調整層の働きを
より効果的なものとできる。

【００９３】つまり、ｐ型化合物半導体基板を用いてい
るため、ｎ型の電流ブロック領域とｐ型の電流通過領域
とからなる電流経路調整層を、上記積層構造下側の基板
に近い位置に配置できる。これにより、該基板に形成し
た溝の形状が電流経路調整層にて十分反映されることと
なり、下地層の面方位に依存する、ｐ型電流ブロック領
域及びｎ型電流通過領域のキャリア濃度を、それぞれの
導電性について所望の大きな値に設定でき、このため電
流経路調整層の働きをより効果的なものとできる。

【００９４】この発明（請求項２２）においては、請求
項１８又は２１の半導体発光素子において、前記電流経
路調整層の電流ブロック領域を高抵抗領域としたので、
上記第１及び第２のドーパントのうちの一方のドープ量
を低減することができる。

【００９５】この発明（請求項２３）においては、上記
請求項２１の半導体発光素子において、ダブルヘテロ接
合部を有する積層構造の上に電流拡散層を設けているた
め、該電流拡散層で電流を広げることができ、活性層
の、ｎ型電極に対応する部分以外のより広い領域での発
光が可能となる。

【００９６】また、ｎ型電流拡散層では、ｐ型のものに
比べてキャリアの移動度が大きく、抵抗率が低いため、
電流拡散効果が大きく、さらに広域での発光が可能であ
る。また、電流拡散層を活性層よりもバンドギャップが
広くなるよう構成することにより、活性層からの光が電
流拡散層で吸収されるのを回避して、より光の導出効率
を向上させ、半導体発光素子の高輝度化を図ることがで
きる。

【００９７】この発明（請求項２４）においては、上記
各半導体発光素子において、前記化合物半導体基板の表
面に光反射層を設けたので、活性層で発光した光のうち
基板側に発光した光は、反射層で反射されることとなっ
て、屈折率の高い基板に吸収されることがなくなり、さ
らに光の導出効率を向上させることができる。

【００９８】この発明（請求項２５）においては、ｎ型
化合物半導体基板の表面を、その溝形成部分及び平坦部
分が、その上に成長される所定のドーパントを含む半導
体層の導電性に対する選択性を持つよう処理し、該基板
上に、活性層を有する積層構造を形成した後、該積層構
造上に電流経路調整層を、導電型の異なる第１及び第２
のドーパントを同時にドープしつつ形成するので、該電
流経路調整層には、該溝形成部分に対応する位置に電流
ブロック領域が形成され、該平坦部分に対応する位置に
電流通過領域が形成される。これにより電流ブロック領
域を有する半導体発光素子を１回のＭＯＣＶＤ成長で製
造できる。つまり結晶成長の途中で、結晶成長面が大気
に晒される成長装置からの基板の出し入れを不要とし
て、コストの大幅な削減及び歩留まりの大幅な向上を図
ることができるとともに、再成長界面での結晶性の問題
を解消できる。

【００９９】この発明（請求項２６）においては、ｐ型
化合物半導体基板を、上記請求項９の半導体発光素子の
製造方法と同様に処理して、その表面に溝形成部分及び
平坦部分を形成し、該基板上に電流経路調整層を形成
し、その後該電流経路調整層上に、ｐ型下クラッド層，
活性層及びｎ型上クラッド層を順次成長して積層構造を
形成するので、電流経路調整層の各導電型の電流ブロッ
ク領域及び電流通過領域でのキャリア濃度を高くでき
る。

【０１００】つまりｐ型化合物半導体基板を用いている
ため、ｎ型の電流ブロック領域とｐ型の電流通過領域と
からなる電流経路調整層を、上記積層構造下側の基板に
近い部分に形成でき、該基板に形成した溝の形状が電流
経路調整層にて十分反映されることとなり、各導電型の
電流ブロック領域及び電流通過領域のキャリア濃度をこ
れが高い濃度となるよう精度よく制御できる。

【０１０１】この発明（請求項２７）においては、請求
項２５又は２６記載の半導体発光素子の製造方法におい
て、前記II族ドーパントにＺｎ、VI族ドーパントにＳｅ
を用いるため、基板の面方位に基づくｐ型電流ブロック
領域及びｎ型電流通過領域の導電性を、該各領域におけ
るキャリア濃度が高いものとでき、電流経路調整層の働
きをより効果的なものとできる。

【０１０２】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【０１０３】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
による半導体発光素子として発光ダイオードを説明する
ための図であり、図１（ａ）は該発光ダイオードの構造
を示す断面図、図１（ｂ）及び図１（ｃ）は、発光ダイ
オードを構成する基板の構造を示す平面図及び断面図で
ある。図２は該発光ダイオードの製造方法を説明するた
めの図であり、図２（ａ）は該発光ダイオードを構成す
る種々の半導体層を結晶成長する工程を示す図、図２
（ｂ）は発光ダイオードにおける電極を形成する工程を
示す図である。

【０１０４】図において、１００ａは本実施例の発光ダ
イオードで、そのｐ型ＧａＡｓ基板１上には、その表面
上にｐ型下クラッド層２，活性層３及びｎ型上クラッド
層４を順次成長してなる、ダブルヘテロ接合部を有する
積層構造１１０が配設されている。そして本実施例で
は、この積層構造１１０のｎ型クラッド層４上には、電
流をブロックするｐ型半導体領域（電流ブロック領域）
５ａと、電流を通過させるｎ型半導体領域（電流通過領
域）５ｂとからなる電流経路調整層５が設けられてい
る。該電流経路調整層５上には、ｎ型電流拡散層６を介
してｐ型ＧａＡｓコンタクト層７が、上記電流経路調整
層５の電流ブロック領域５ａの真上に位置するよう設け
られ、該コンタクト層７上には、ＡｕＧｅからなるｎ型
電極１０２が配置されている。また上記ｐ型ＧａＡｓ基
板１の裏面側には全面に、ＡｕＺｎからなるｐ型電極１
０１が形成されている。

【０１０５】ここで、上記ｐ型ＧａＡｓ基板１は、その
中央の直径２００μｍの円形状領域（溝形成部分）１ａ
には、深さ４．３μｍ、幅６μｍのＶ型溝１ａ1がスト
ライプ状に複数形成されており、該基板１の、溝形成部
分１ａ以外の領域は、表面が平坦な平坦部分となってい
る。上記基板１の平坦部分はその表面の面方位が（１０
０）面となっており、上記Ｖ型溝１ａ1の傾斜面の面方
位は（１１１）Ａ面とな っている。

【０１０６】また、上記下クラッド層２，活性層３及び
上クラッド層４はそれぞれ、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_y
Ｐ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）からなり、この下クラッ
ド層２及び上クラッド層４では、例えばその組成比ｘ，
ｙがｘ＝０．７０，ｙ＝０．５０、その層厚が１．０μ
ｍとなっており、下クラッド層２のＺｎキャリア濃度は
１×１０¹⁸ｃｍ^-3、上クラッド層４のＳｉキャリア濃度
は５×１０¹⁷ｃｍ^-3となっている。該活性層３では、例
えば組成比ｘ，ｙはｘ＝０．３０、ｙ＝０．５０、その
層厚は０．５０μｍとなっている。

【０１０７】また、上記電流経路調整層５の構成材料も
（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦
１）であり、その組成比はｘ，ｙはｘ＝０．７０、ｙ＝
０．５０、その層厚は０．７μｍとなっている。この電
流経路調整層５にはII族ドーパントとしてＺｎが、Ｖ族
ドーパントとしてＳｅがドープされている。該電流経路
調整層５の電流ブロック領域５ａは、上記基板１の溝形
成領域１ａの真上に位置し、該基板１の溝１ａ1の斜面
の面方位である（１１１）Ａ面に基づいて、ドーパント
Ｚｎによるｐ型の導電型を示すキャリア濃度３×１０¹⁸
ｃｍ^-3の領域となっている。また、上記電流経路調整層
５の電流通過領域５ｂは、上記基板１の平坦部分１ｂの
上側に位置し、該平坦部分の１ｂの面方位である（１０
０）面に基づいて、ドーパントＳｅによるｎ型の導電型
を示すキャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3の領域となってい
る。

【０１０８】さらに上記電流拡散層６は、ｎ型Ａｌ_xＧ
ａ_1-xＡｓ（０≦ｘ≦１）からなり、その組成比ｘがｘ
＝０．７０となっており、５μｍの層厚を有している。
またこのｎ型電流拡散層６及び上記ｎ型ＧａＡｓコンタ
クト層７ではそれぞれＳｉキャリア濃度が５×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3となっている。

【０１０９】次に製造方法について説明する。

【０１１０】まず、ｐ型ＧａＡｓ基板１表面の直径２０
０μｍの円形領域に、エッチング処理により、斜面の面
方位が例えば（１１１）Ａ面である深さ４．３μｍ、幅
６μｍの溝を複数ストライプ状に形成する（図１
（ｂ），（ｃ）参照）。

【０１１１】次に、該エッチング処理を施した基板１上
にＭＯＣＶＤ法を用いて１回の結晶成長工程により上記
各半導体層２〜７を形成する（図２（ａ））。

【０１１２】すなわち、上記エッチング処理の後、基板
１上にｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐをｐ型下ク
ラッド層２として、Ｚｎキャリア濃度が１×１０¹⁸ｃｍ
^-3となるよう厚さ１．０μｍ程度に成長する。続いて、
（Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐを活性層３として０．
５０μｍ程度の厚さに形成し、さらにその上にｎ型（Ａ
ｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐをｎ型上クラッド層４とし
て、Ｓｉキャリア濃度が５×１０¹⁷ｃｍ^-3となるよう層
厚１μｍ程度に成長する。この時、上記基板１の表面形
状は概ねその上に成長される半導体層に受け継がれるこ
ととなり、上記ｎ型上クラッド層４の表面の、上記基板
１の溝形成部分１ａに対応する領域には、斜面の面方位
が（１１１）Ａ面である溝が複数形成されており、また
該クラッド層４の表面の、基板１の平坦部分１ｂに対応
する領域は、その面方位が（１００）である平坦な領域
となっている。

【０１１３】そして、さらにこのようなクラッド層４の
表面上に、（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐを上記電流
経路調整層５として、Ｚｎ（II族ドーパント）とＳｅ
（VI族ドーパント）を同時にドープしつつ層厚０．７μ
ｍ程度成長する。

【０１１４】ここで、ＡｌＧａＩｎＰを成長する際、II
族ドーパントであるＺｎとVI族ドーパントであるＳｅを
同時にドープした場合、その下地半導体結晶の面方位に
よって導電型とキャリア濃度が変化することが知られて
いる。図３は（１００）面から（１１１）Ａ面方向への
オフ角度に対する導電型とキャリア濃度の変化を実験結
果により示しており、図中、○印及び△印はそれぞれ該
オフ角度に対するｐ型のキャリア濃度、及びｎ型キャリ
ア濃度を示す。

【０１１５】この図から分かるように、ドーパントとし
てＺｎとＳｅを同時に３×１０¹⁸ｃｍ^-3ずつドープして
ＡｌＧａＩｎＰを成長すると、（３１１）Ａ面や（１１
１）Ａ面上では、キャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3のｐ型
半導体領域が、（１００）面上ではキャリア濃度３×１
０¹⁸ｃｍ^-3のｎ型半導体領域が得られる。

【０１１６】したがって、上記のようにＺｎとＳｅを同
時に３×１０¹⁸ｃｍ^-3ずつドープしつつ（Ａｌ_0.7Ｇａ
_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐを上記クラッド層４上に成長する
と、該クラッド層４表面の、（１１１）Ａ面が露出する
領域，つまり基板１の溝形成部分１ａに対応する領域で
は、キャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3のｐ型半導体領域が
電流ブロック領域５ａとして形成され、該クラッド層４
表面の、（１００）面が露出する領域，つまり基板１の
平坦部分１ｂに対応する領域では、キャリア濃度３×１
０¹⁸ｃｍ^-3のｎ型半導体領域が電流通過領域５ｂとして
形成される。

【０１１７】引き続き、該電流経路調整層５上にｎ型Ａ
ｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓを電流拡散層６として厚さ５μｍ程度
に、さらにｎ型ＧａＡｓ層７ａを厚さ１μｍ程度にそれ
ぞれＳｉキャリア濃度が５×１０¹⁸ｃｍ^-3となるよう成
長する。

【０１１８】次に、図２（ｂ）に示すように上記ｎ型コ
ンタクト層７上にＡｕＧｅ層１０２ａを形成するととも
に、ｐ型基板１の裏面側にｐ型電極としてのＡｕＺｎ層
１０１を形成する。その後、上記ｎ型ＧａＡｓ層７ａ及
びＡｕＧｅ層１０２を、その上記基板１の溝形成部分１
ａの真上に位置する部分が残るよう選択的にエッチング
して、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層７及びｎ型電極１０２
を形成する。これにより発光ダイオード１００ａが完成
する（図１（ａ）参照）。

【０１１９】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８４ｎｍの光度５ｃｄを越えるＬＥＤ
光が得られた。

【０１２０】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度３ｃｄを越え
る純緑色発光が得られた。

【０１２１】本実施例の半導体発光素子１００ａでは、
ｐ型ＧａＡｓ基板１上の、活性層３を含む積層構造１１
０上に、電流ブロック領域５ａとその両側の電流通過領
域５ｂとからなる電流経路調整層５を形成し、該電流経
路調整層５上に電流拡散層６を介してｎ型電極１０２
を、これが上記電流ブロック領域５ａの真上に位置する
よう配置したので、活性層３とｎ型電極１０２との間で
は上記電流拡散層６により電流がｎ型電極１０２の直下
部分からその両側に広がることとなり、しかも電流経路
調整層５では、その電流ブロック領域５ａにより、活性
層３の、ｎ型電極１０２直下の部分には電流が流れにく
くなる。これにより活性層３における発光領域が、その
ｎ型電極直下部分を避けるようその両側部分に広がるこ
ととなり、活性層３で発生したＬＥＤ光は、発光ダイオ
ード表面のｎ型電極１０２が配置されていない領域から
効率よく取り出されることとなる。

【０１２２】また、電流拡散層６および電流経路調整層
５はそれぞれ（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_{0. 5}Ｉｎ_0.5Ｐから構成
されているため、（Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐから
なる活性層３よりバンドギャップが広く、このため、活
性層３からのＬＥＤ光が電流拡散層６および電流経路調
整層５で吸収されることなく、より光の導出効率を向上
させて、発光ダイオード１００ａの高輝度化を図ること
ができる。

【０１２３】また、本実施例では、表面の面方位が（１
００）面であるｐ型ＧａＡｓ基板１を、部分的に（１１
１）Ａ面が露出するようストライプ状に溝を形成した溝
形成部分１ａを有する構造としているため、該基板１上
に形成した、活性層３を含む積層構造１１０の表面，つ
まり上クラッド層４の表面には、上記基板の溝形成部分
１ａに露出する（１１１）Ａ面及び平坦部分１ｂの（１
００）面の面方位がそれぞれ現れることとなる。

【０１２４】しかも本実施例では、該クラッド層４上
に、ドーパントＺｎ及びＳｅをドープしつつＡｌＧａＩ
ｎＰを成長しているので、その（１００）面上にはＳｅ
によるｎ型導電型を有する電流ブロック領域５ａが形成
され、（１１１）Ａ面上にはＺｎによるｐ型導電型を有
する電流通過領域５ｂが形成される。このため電流ブロ
ック領域５ａを有する電流経路調整層５を形成する工程
で、結晶成長処理が中断されることなく、ｐ型下クラッ
ド層４からｎ型コンタクト層７までを１回のＭＯＣＶＤ
工程にて成長することができ、製造コストを低減すると
ともに、歩留まりを大幅に向上することができる。

【０１２５】加えて、発光ダイオードを構成する半導体
積層構造における再成長界面での結晶性により特性や信
頼性が劣化するのを回避することができる。

【０１２６】つまり従来の発光ダイオードの製造方法で
は、基板上に活性層を含む積層構造及び電流ブロック層
となる半導体層を成長したのち、一旦基板（ウェハ）を
成長装置から出し、該半導体層を選択エッチングして電
流ブロック層を形成し、その後ウェハを再び成長装置内
に入れて、中間バンドギャップ層とその上の電流ブロッ
ク層が露出するウェハ上に電流拡散層を再成長していた
ので、再成長界面の酸化や再成長界面への不純物の混入
などが発生しやすく、再成長界面での結晶性に問題があ
り、特性や信頼性に悪影響を与えていた。

【０１２７】これに対し、本実施例の発光ダイオードの
製造方法では、発光ダイオードを構成する各半導体層
を、１回のＭＯＣＶＤ成長で製造でき、再成長を必要と
しないため、良好な特性とともに高い信頼性が得られ
る。

【０１２８】（実施例２）図４は本発明の第２の実施例
による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明するた
めの断面図であり、図において、１００ｂは本実施例の
発光ダイオードで、図１と同一符号は第１の実施例の発
光ダイオード１００ａと同一のものを示し、この発光ダ
イオード１００ｂは、電流経路調整層５と電流拡散層６
との間に設けられた第２のｎ型上クラッド層４ａを有し
ている点で上記第１の実施例の発光ダイオード１００ａ
と異なっている。

【０１２９】上記第２のｎ型上クラッド層４ａは、活性
層３と電流経路調整層５との間のｎ型上クラッド層４と
同様、Ｓｉキャリア濃度が５×１０¹⁷ｃｍ^-3であるｎ型
（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐから構成されており、
その層厚は１μｍ程度となっている。

【０１３０】本実施例の発光ダイオード１００ｂの製造
方法は、電流経路調整層５を形成した後、その上に第２
のｎ型上クラッド層４ａを形成する点以外は上記第１の
実施例の発光ダイオード１００ａの製造方法と同じであ
る。

【０１３１】本実施例による半導体発光素子１００ｂに
順方向に電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流し
たところ、ピーク波長５８４ｎｍの光度が５．５ｃｄを
越えるＬＥＤ光が得られた。

【０１３２】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
３の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０
としたところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が３．５ｃ
ｄを越える純緑色発光が得られた。

【０１３３】このような構成の本実施例では、電流経路
調整層５と電流拡散層６との間に第２のｎ型上クラッド
層４ａを設けているため、電流経路調整層５と活性層３
との間のｎ型上クラッド層４の層厚を０．５μｍ程度に
薄くできる。これにより電流経路調整層５の電流ブロッ
ク領域５ａにより一旦広がった電流が、該電流ブロック
領域５ａの下側に回り込むのを抑制でき、活性層３のｎ
型電極１０２直下の部分へ流れ込む電流を減少させるこ
とが可能となる。この結果、活性層３のｎ型電極直下部
分以外の領域での発光量が増加し、上記第１の実施例の
発光ダイオード１００ａに比べてさらに光の導出効率を
向上させることができる。

【０１３４】（実施例３）図５は本発明の第３の実施例
による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明するた
めの断面図であり、図において、１００ｃは本実施例の
発光ダイオードで、この発光ダイオード１００ｃでは、
第１実施例における電流拡散層６を、その内部に形成さ
れた第２の電流経路調整層１０５を有する電流拡散層１
０６としており、該第２の電流拡散層１０５は、上記第
１の実施例における電流経路調整層５と同様、ｎ型電極
１０２の直下に位置する電流ブロック領域１０５ａと、
該電流ブロック領域１０５ａの両側に位置する電流通過
領域１０５ｂとから構成されている。

【０１３５】該第２の電流経路調整層１０５も、Ｚｎ及
びＳｅをドープした層厚０．７μｍの（Ａｌ_0.7Ｇ
ａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層からなり、該電流経路調整層１
０５の電流ブロック領域１０５ａは、上記基板１の溝形
成領域１ａの真上に位置し、該基板１の溝１ａ1の斜面
の面方位である（１１１）Ａ面に基づいて、ドーパント
Ｚｎによるｐ型の導電型を示すキャリア濃度３×１０¹⁸
ｃｍ^-3の領域となっている。また、上記電流経路調整層
１０５の電流通過領域１０５ｂは、上記基板１の平坦部
分１ｂの上側に位置し、該平坦部分の１ｂの面方位であ
る（１００）面に基づいて、ドーパントＳｅによるｎ型
の導電型を示すキャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3の領域と
なっている。

【０１３６】なお、１０６ａ及び１０６ｂはそれぞれ上
記電流拡散層１０６の、第２の電流経路調整層１０５の
下側の部分、及び上側の部分であり、該電流拡散層１０
６の下側部分１０６ａの層厚は２．５μｍ、その上側部
分１０６ｂの層厚は２．５μｍとなっている。

【０１３７】また、本実施例の発光ダイオード１００ｃ
の製造方法は、電流拡散層を成長する途中で、第２の電
流経路調整層１０５を形成する点以外は上記第１の実施
例の発光ダイオード１００ａの製造方法と同じである。

【０１３８】本実施例による発光ダイオード１００ｃに
順方向に電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流し
たところ、ピーク波長５８４ｎｍの光度が５．１ｃｄを
越えるＬＥＤ光が得られた。

【０１３９】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が３．２ｃｄ
を越える純緑色発光が得られた。

【０１４０】このような構成の本実施例では、ｎ型上ク
ラッド層４と電流拡散層１０６との間に設けられた電流
経路調整層５に加えて、ｎ型電流拡散層１０６の内部に
形成された第２の電流経路調整層１０５を備えたので、
ｎ型電極１０２と活性層３との間を流れる電流は、電流
経路調整層５と第２の電流経路調整層１０５の電流ブロ
ック領域５ａ及び１０５の２箇所でブロックされて、活
性層３のｎ型電極直下の領域の外側に広がることとな
り、活性層３に流れ込む電流をより一層広い範囲に拡散
させることができる。これにより活性層３のｎ型電極直
下部分及びその近傍での発光量が減少して、その減少し
た分、活性層３のｎ型電極直下部分から離れた部分での
発光量が増加し、光の導出効率を向上させることができ
る。

【０１４１】（実施例４）図６は本発明の第４の実施例
による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明するた
めの断面図であり、図において、１００ｄは本実施例の
発光ダイオードで、この発光ダイオード１００ｄでは基
板としてｎ型ＧａＡｓ基板５１を用いており、このｎ型
ＧａＡｓ基板５１上に、電流をブロックするｐ型半導体
領域（電流ブロック領域）５５ａと、電流を通過させる
ｎ型半導体領域（電流通過領域）５５ｂとからなる電流
経路調整層５５が設けられている。

【０１４２】そしてこの電流経路調整層５５上には、そ
の表面上にｎ型下クラッド層５２，活性層５３及びｐ型
上クラッド層５４を順次成長してなる、ダブルヘテロ接
合部を有する積層構造１５０が配設されている。

【０１４３】またこの積層構造１５０上には、ｐ型電流
拡散層５６を介してｎ型ＧａＡｓコンタクト層５７が設
けられ、該コンタクト層５７上には、ＡｕＺｎからなる
ｐ型電極１５１が配置されている。また上記ｎ型ＧａＡ
ｓ基板５１の裏面側には全面に、ＡｕＧｅからなるｎ型
電極１５２が形成されている。

【０１４４】ここで、上記ｎ型ＧａＡｓ基板５１は、上
記第１実施例のｐ型ＧａＡｓ基板１と同様、その中央の
直径２００μｍの円形状領域（溝形成部分）５１ａに
は、深さ４．３μｍ、幅６μｍのＶ型溝５１ａ1がスト
ライプ状に複数形成されており、該基板５１の、溝形成
部分５１ａ以外の領域は、表面が平坦な平坦部分５１ｂ
となっている。上記基板５１の平坦部分５１ｂはその表
面の面方位が（１００）面となっており、上記Ｖ型溝５
１ａ1の傾斜面の面方位は（１１１）Ａ面とな ってい
る。

【０１４５】また、上記電流経路調整層５５の構成材料
は（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦
１）であり、その組成比はｘ，ｙはｘ＝０．７０、ｙ＝
０．５０、その層厚は０．７μｍとなっている。この電
流経路調整層５５にはII族ドーパントとしてＺｎが、Ｖ
族ドーパントとしてＳｅがドープされている。該電流経
路調整層５５の電流ブロック領域５５ａは、上記基板５
１の溝形成領域５１ａの真上に位置し、該基板５１の溝
５１ａ1の斜面の面方位である（１１１）Ａ面に基づい
て、ドーパントＺｎによるｐ型の導電型を示すキャリア
濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3の領域となっている。また、上記
電流経路調整層５５の電流通過領域５５ｂは、上記基板
５１の平坦部分５１ｂ上に位置し、該平坦部分５１ｂの
面方位である（１００）面に基づいて、ドーパントＳｅ
によるｎ型の導電型を示すキャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ
^-3の領域となっている。

【０１４６】また、上記下クラッド層５２，活性層５３
及び上クラッド層５４はそれぞれ、（Ａｌ_xＧａ_1-x）
_1-yＩｎ_yＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）からなり、この
下クラッド層５２及び上クラッド層５４では、例えばそ
の組成比ｘ，ｙがｘ＝０．７０，ｙ＝０．５０、その層
厚が１．０μｍとなっており、下クラッド層５２のＳｉ
キャリア濃度は５×１０¹⁷ｃｍ^-3、上クラッド層５４の
Ｚｎキャリア濃度は１×１０¹⁸ｃｍ^-3となっている。該
活性層５３では、例えば組成比ｘ，ｙはｘ＝０．３０、
ｙ＝０．５０、その層厚は０．５０μｍとなっている。

【０１４７】さらに上記電流拡散層５６は、ｐ型Ａｌ_x
Ｇａ_1-xＡｓ（０≦ｘ≦１）からなり、その組成比ｘが
ｘ＝０．７０となっており、５μｍの層厚を有してい
る。またこのｐ型電流拡散層５６及び上記ｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層５７ではそれぞれＺｎキャリア濃度が３×
１０¹⁸ｃｍ^-3となっている。

【０１４８】次に製造方法について簡単に説明する。

【０１４９】まず、第１の実施例の発光ダイオードの製
造方法と同様に、ｎ型ＧａＡｓ基板５１表面の直径２０
０μｍの円形領域に、エッチング処理により、斜面の面
方位が例えば（１１１）Ａ面である深さ４．３μｍ、幅
６μｍの溝５１ａ1を複数ストライプ状に形成する（図
１（ｂ），（ｃ）参照）。

【０１５０】次に、該エッチング処理を施した基板１上
にＭＯＣＶＤ法を用いて１回の結晶成長工程により上記
各半導体層５５，５２〜５４，５６を形成する。

【０１５１】すなわち、上記エッチング処理の後、基板
５１上に（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐを上記電流経
路調整層５５として、Ｚｎ（II族ドーパント）とＳｅ
（VI族ドーパント）を同時にドープしつつ層厚０．７μ
ｍ程度成長する。この時、該基板５１表面の、（１１
１）Ａ面が露出する領域，つまり基板５１の溝形成部分
５１ａ上には、Ｚｎキャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3のｐ
型半導体領域が電流ブロック領域５５ａとして形成さ
れ、該基板５１表面の、（１００）面が露出する領域，
つまり基板１の平坦部分１ｂ上には、Ｓｅキャリア濃度
３×１０¹⁸ｃｍ^-3のｎ型半導体領域が電流通過領域５５
ｂとして形成される。

【０１５２】その後は、該電流経路調整層５５上に、
（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐの成長を、その導電型
及び層厚を制御して行い、これによりｎ型下クラッド層
５２から電流拡散層５６までを成長し、さらにその上に
ｐ型ＧａＡｓ層を成長する。

【０１５３】次に、該ｐ型ＧａＡｓ層上にＡｕＺｎ層を
形成するとともに、ｎ型基板５１の裏面側にｎ型電極と
してのＡｕＧｅ層１５２を形成する。その後、上記ｐ型
ＧａＡｓ層及びその上のＡｕＺｎ層を、上記基板５１の
溝形成部分５１ａの真上に位置する部分が残るよう選択
的にエッチングして、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５７及
びｐ型電極１５１を形成する。これにより発光ダイオー
ド１００ｄが完成する（図６参照）。

【０１５４】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８４ｎｍの光度が５．４ｃｄを越える
ＬＥＤ光が得られた。

【０１５５】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が３．３ｃｄ
を越える純緑色発光が得られた。

【０１５６】このような構成の本実施例では、第１の実
施例と同様、電流経路調整層及び電流拡散層によりＬＥ
Ｄ光の導出効率を向上することができる。また発光ダイ
オードを構成する半導体層を１回の結晶成長工程により
連続して形成できることから、製造工程が簡略化されて
コストダウンや歩留まりの向上を図ることができるとと
もに、結晶成長がエッチング処理等のために中断される
こともなくなって、再成長界面の結晶性の劣化を回避し
て、発光ダイオードの特性や信頼性を高く保持すること
ができる。

【０１５７】さらに本実施例では、発光ダイオードの基
板としてｎ型のものを用いているため、ｐ型の電流ブロ
ック領域５５ａとｎ型の電流通過領域５５ｂからなる電
流経路調整層５５を、上記積層構造１５０下側の基板５
１表面上に配置することができる。このため、電流経路
調整層５５を成長する際の下地結晶の面方位がだれるこ
とがなく、該下地結晶の面方位によるｐ型電流ブロック
領域５５ａとｎ型電流通過領域５５ｂとの選択成長を、
各領域でのキャリア濃度を十分大きくして良好に行うこ
とができる。この結果、電流経路調整層５５の働きがよ
り効果的なものとなり、活性層５５のｐ型電極１５１直
下部分以外での発光量が増加し、さらに光の導出効率を
向上させることができる。

【０１５８】（実施例５）図７は本発明の第５の実施例
による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明するた
めの断面図であり、図において、１００ｅは本実施例の
発光ダイオードで、図６と同一符号は第４の実施例の発
光ダイオード１００ｄと同一のものを示し、この発光ダ
イオード１００ｅは、ｎ型ＧａＡｓ基板５１と電流経路
調整層５５との間に設けられた第２のｎ型下クラッド層
５２ａを有している点で上記第４の実施例の発光ダイオ
ード１００ｄと異なっている。

【０１５９】上記第２のｎ型下クラッド層５２ａは、活
性層５３と電流経路調整層５５との間のｎ型下クラッド
層５２と同様、Ｓｉキャリア濃度が５×１０¹⁷ｃｍ^-3で
あるｎ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層から構成さ
れており、その層厚は０．５μｍ程度となっている。

【０１６０】本実施例の発光ダイオード１００ｅの製造
方法は、電流経路調整層５を形成する前に、基板５１上
に第２のｎ型下クラッド層５２ａを形成する点以外は上
記第１の実施例の発光ダイオード１００ｄの製造方法と
同じである。

【０１６１】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８４ｎｍの光度が５．８ｃｄを越える
ＬＥＤ光が得られた。

【０１６２】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が３．５ｃｄ
を越える純緑色発光が得られた。

【０１６３】このような構成の本実施例では、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板５１を電流経路調整層５５との間に第２のｎ型
下クラッド層５２ａを設けているため、電流経路調整層
５５と活性層５３との間のｎ型下クラッド層５２の層厚
を０．５μｍ程度に薄くできる。これにより電流経路調
整層５５の電流ブロック領域５５ａにより一旦広がった
電流が、該電流ブロック領域５５ａの上側に回り込むの
を抑制でき、活性層５３のｐ型電極１５１直下の部分へ
流れ込む電流を減少させることが可能となる。この結
果、活性層５３のｐ型電極直下部分以外の領域での発光
量が増加し、上記第４の実施例の発光ダイオード１００
ｄに比べてさらに光の導出効率を向上させることができ
る。

【０１６４】（実施例６）図８は本発明の第６の実施例
による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明するた
めの断面図であり、図において、１００ｆは本実施例の
発光ダイオードで、図１と同一符号は第１の実施例の発
光ダイオード１００ａと同一のものを示し、この発光ダ
イオード１００ｆは、ｐ型ＧａＡｓ基板１と、ダブルヘ
テロ接合部を有する積層構造１１０との間に配置され、
活性層３からｐ型基板１へ向かうＬＥＤ光を活性層３側
へ反射するｐ型反射層１２０を備えており、その他の構
成は、上記第１の実施例の発光ダイオード１００ａと同
一である。

【０１６５】上記ｐ型反射層１２０は、層厚０．０１μ
ｍのＧａＡｓ層と層厚０．００５μｍのＡｌＩｎＰ層と
を交互に１０対積層してなるもので、その層厚は０．１
５μｍ程度となっている。

【０１６６】本実施例の発光ダイオード１００ｆの製造
方法は、ｐ型下クラッド層２を形成する前に、ｐ型Ｇａ
Ａｓ基板１上に上記ｐ型反射層１２０を形成する点以外
は上記第１の実施例の発光ダイオード１００ａの製造方
法と同じである。

【０１６７】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８５ｎｍの光度が６ｃｄを越えるＬＥ
Ｄ光が得られた。

【０１６８】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が４ｃｄを越
える純緑色発光が得られた。

【０１６９】このような構成の本実施例では、ｐ型基板
１とダブルヘテロ接合部を有する積層構造１１０との間
に、活性層３からｐ型基板１へ向かうＬＥＤ光を活性層
３側へ反射する反射層１２０を設けているため、活性層
で発光したＬＥＤ光のうち、基板側に向かう光は、該積
層構造１１０に比べて屈折率の高いｐ型ＧａＡｓ基板１
に吸収されることはなく、第１の実施例の発光ダイオー
ド１００ａに比べてさらに光の導出効率を向上させるこ
とができる。

【０１７０】なお、本実施例では反射層１２０を、Ｇａ
Ａｓ層とＩｎＡｌＰ層を組み合わせて構成したが、該反
射層１２０を構成する半導体材料の組み合わせはこれに
限るものではなく、活性層３からｐ型基板１へ向かうＬ
ＥＤ光を活性層３側へ反射するものであれば、他の半導
体材料からなるものでもよいことは言うまでもない。

【０１７１】（実施例７）図９は本発明の第７の実施例
による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明するた
めの断面図であり、図において、１００ｇは本実施例の
発光ダイオードで、この発光ダイオード１００ｇは、第
１の実施例の発光ダイオード１００ａにおけるＡｌ_0.7
Ｇａ_0.3Ａｓ電流拡散層６に代えて、Ｓｉキャリア濃度
５×１０¹⁸ｃｍ^-3のｎ型ＧａＰ電流拡散層７６を用い、
該電流拡散層７６上に直にｎ型電極１０２を、上記基板
１の溝形成部分１ａと対向するよう配置したものであ
る。その他の構成は図１に示す第１の実施例の発光ダイ
オード１００ａと同一である。

【０１７２】本実施例の発光ダイオード１００ｇの製造
方法は、電流経路調整層５上には、電流拡散層７６とし
てＧａＰを成長し、その上に直にＡｕＧｅ層を成長し、
該ＡｕＧｅ層をその基板１の溝形成部分１ａと対向する
部分が残るよう選択的にエッチングしてｎ型電極１０２
を形成する点が上記第１の実施例の発光ダイオード１０
０ａの製造方法と異なっている。

【０１７３】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８５ｎｍの光度が６ｃｄを越える発光
が得られた。

【０１７４】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度４ｃｄを超え
る純緑色発光が得られた。

【０１７５】このような構成の本実施例では、ｎ型電流
拡散層７６を、バンドギャップがＡｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓよ
り大きいＧａＰにより構成しているため、ｎ型電流拡散
層６をＡｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓにより構成している第１の実
施例１の発光ダイオード１００ａに比べて、活性層から
の光の電流拡散層での吸収が減少し、より光の導出効率
を向上させ、半導体発光素子の高輝度化を図ることがで
きる。

【０１７６】また、ＧａＰ電流拡散層７６上には直接ｎ
型電極（ＡｕＧｅ）を設けることができるため、コンタ
クト層が不要となり工程も少なくできる。

【０１７７】（実施例８）図１０は本発明の第８の実施
例による発光ダイオードを説明するための図であり、図
１０（ａ）は該発光ダイオードの構造を示す断面図、図
１０（ｂ）は、発光ダイオードを構成する基板の構造を
示す断面図である。

【０１７８】図において、１００ｈは本実施例の発光ダ
イオードで、そのｎ型ＧａＡｓ基板３１上には、その表
面上にｎ型下クラッド層３２，活性層３３及びｐ型上ク
ラッド層３４を順次成長してなる、ダブルヘテロ接合部
を有する積層構造１３０が配設されている。そして本実
施例では、この積層構造１３０のｐ型クラッド層３４上
には、電流をブロックするｐ型半導体領域（電流ブロッ
ク領域）３５ａと、電流を通過させるｎ型半導体領域
（電流通過領域）３５ｂとからなる電流経路調整層３５
が設けられており、さらに該電流経路調整層３５上に第
２のｐ型上クラッド層３４ａが配置されている。このｐ
型上クラッド層３４ａ上にはｐ型ＧａＡｓコンタクト層
３７が、上記電流経路調整層３５の電流ブロック領域３
５ａの真上に位置するよう設けられ、該コンタクト層３
７上には、ＡｕＺｎからなるｐ型電極１３１が配置され
ている。また上記ｎ型ＧａＡｓ基板３１の裏面側には全
面に、ＡｕＧｅからなるｎ型電極１３２が形成されてい
る。

【０１７９】ここで、上記ｎ型ＧａＡｓ基板３１は、そ
の中央の直径２００μｍの円形状領域３１ａは表面が平
坦な平坦部分となっており、該基板表面の平坦部分３１
ａ以外の領域は、深さ２．３μｍ、幅１０μｍのＶ型溝
３１ｂ1がストライプ状に複数形成された溝形成部分３
１ｂとなっている。上記基板３１の平坦部分３１ａはそ
の表面の面方位が（１００）面となっており、上記Ｖ型
溝３１ｂ1の傾斜面の面方位は（３１１）Ａ面となって
いる。

【０１８０】また、上記下クラッド層３２，活性層３３
及び上クラッド層３４はそれぞれ、（Ａｌ_xＧａ_1-x）
_1-yＩｎ_yＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）からなり、この
下クラッド層３２及び上クラッド層３４では、例えばそ
の組成比ｘ，ｙがｘ＝０．７０，ｙ＝０．５０、その層
厚が１．０μｍとなっており、下クラッド層３２のＳｉ
キャリア濃度は１×１０¹⁸ｃｍ^-3、上クラッド層３４の
Ｚｎキャリア濃度は１×１０¹⁸ｃｍ^-3となっている。該
活性層３３では、例えば組成比ｘ，ｙはｘ＝０．３０、
ｙ＝０．５０、その層厚は０．５０μｍとなっている。

【０１８１】また、上記電流経路調整層３５の構成材料
も（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦
１）であり、その組成比はｘ，ｙはｘ＝０．７０、ｙ＝
０．５０、その層厚は０．７μｍとなっている。この電
流経路調整層３５にはII族ドーパントとしてＺｎが、Ｖ
族ドーパントとしてＳｅがドープされている。該電流経
路調整層３５の電流ブロック領域３５ａは、上記基板３
１の平坦部分３１ａの真上に位置し、該平坦部分の３１
ａの面方位である（１００）面に基づいて、ドーパント
Ｓｅによるｎ型の導電型を示すキャリア濃度３×１０¹⁸
ｃｍ^-3の領域となっている。また、上記電流経路調整層
３５の電流通過領域３５ｂは、上記基板３１の溝形成部
分３１ｂの上側に位置し、該基板３１の溝３１ｂ1の斜
面の面方位である（３１１）Ａ面に基づいて、ドーパン
トＺｎによるｐ型の導電型を示すキャリア濃度３×１０
¹⁸ｃｍ^-3の領域となっている。

【０１８２】さらに上記第２の上クラッド層３４ａは、
上記電流経路調整層３５と活性層３３との間の上クラッ
ド層３４と同様、Ｚｎキャリア濃度が１×１０¹⁸ｃｍ^-3
であるｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層からな
り、その層厚は１μｍ程度となている。また上記ｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層３７では、Ｚｎキャリア濃度が１×
１０¹⁸ｃｍ^-3、層厚が１μｍとなっている。

【０１８３】次に製造方法について説明する。

【０１８４】まず、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の表面に、そ
の直径２００μｍの円形領域３１ａを除いてエッチング
処理を施して、斜面の面方位が例えば（３１１）Ａ面で
ある深さ２．３μｍ、幅１０μｍの溝３１ｂ1を複数ス
トライプ状に形成する（図１０（ｂ）参照）。

【０１８５】次に、該エッチング処理を施した基板３１
上にＭＯＣＶＤ法を用いて１回の結晶成長工程により上
記各半導体層３２〜３５，３４ａ，３７を形成する。

【０１８６】すなわち、上記エッチング処理の後、基板
３１上にｎ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_{0. 5}Ｉｎ_0.5Ｐをｎ型下
クラッド層３２として、Ｓｉキャリア濃度が１×１０¹⁸
ｃｍ^-3となるよう厚さ１．０μｍ程度に成長する。続い
て、（Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐを活性層３３とし
て０．５０μｍ程度の厚さに形成し、さらにその上にｐ
型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐをｐ型上クラッド層
３４として、Ｚｎキャリア濃度が１×１０¹⁸ｃｍ^-3とな
るよう層厚１μｍ程度に成長する。この時、上記基板３
１の表面形状は概ねその上に成長される半導体層に受け
継がれることとなり、上記ｐ型上クラッド層３４の表面
の、上記基板３１の溝形成部分３１ｂに対応する領域に
は、斜面の面方位が（３１１）Ａ面である溝が複数形成
されており、また該クラッド層３４の表面の、基板３１
の平坦部分３１ａに対応する領域は、その面方位が（１
００）面である平坦な領域となっている。

【０１８７】そして、さらにこのようなｐ型クラッド層
３４の表面上に、（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐを上
記電流経路調整層３５として、Ｚｎ（II族ドーパント）
とＳｅ（VI族ドーパント）を同時にドープしつつ層厚
０．７μｍ程度成長する。

【０１８８】このとき、上記第１の実施例で説明したよ
うに、該クラッド層３４表面の、（３１１）Ａ面が露出
する領域，つまり基板３１の溝形成部分３１ｂに対応す
る領域では、キャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3のｐ型半導
体領域が電流通過領域３５ｂとして形成され、該クラッ
ド層３４表面の、（１００）面が露出する領域，つまり
基板３１の平坦部分３１ａに対応する領域では、キャリ
ア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3のｎ型半導体領域が電流ブロッ
ク領域３５ａとして形成される。

【０１８９】引き続き、該電流経路調整層３５上にｐ型
（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐを第２のｐ型上クラッ
ド層３４ａとして、Ｚｎキャリア濃度が１×１０¹⁸ｃｍ
^-3となるよう厚さ１μｍ程度に成長し、さらにｐ型Ｇａ
Ａｓ層を厚さ１μｍ程度にＺｎキャリア濃度が３×１０
¹⁸ｃｍ^-3となるよう成長する。

【０１９０】次に、上記ｐ型ＧａＡｓ層上にＡｕＺｎ層
を形成するとともに、ｎ型基板３１の裏面側にｎ型電極
としてのＡｕＧｅ層１３２を形成する。その後、上記ｐ
型ＧａＡｓ層及びＡｕＺｎ層を、上記基板３１の平坦部
分３１ａの真上に位置する円形状部分が残るよう選択的
にエッチングして、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層３７及び
ｐ型電極１３１を形成する。これにより発光ダイオード
１００ｈが完成される（図１０（ａ）参照）。

【０１９１】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８５ｎｍの光度が４ｃｄを越えるＬＥ
Ｄ光が得られた。

【０１９２】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が２ｃｄを越
える純緑色発光が得られた。

【０１９３】本実施例の半導体発光素子１００ｈでは、
ｎ型ＧａＡｓ基板３１上の、活性層３３を含む積層構造
１３０上に、電流ブロック領域３５ａと電流通過領域３
５ｂとからなる電流経路調整層３５を形成し、該電流経
路調整層３５上に第２のｐ型上クラッド層３４ａ及びｐ
型コンタクト層３７を介してｐ型電極１３１を、これが
上記電流ブロック領域３５ａの真上に位置するよう配置
したので、活性層３３とｐ型電極１３１との間では電流
経路調整層３５の電流ブロック領域３５ａにより、活性
層３３の、ｐ型電極１３１直下の部分には電流が流れに
くくなる。これにより活性層３３における発光領域が、
そのｐ型電極直下部分を避けるようその周辺部分に広が
ることとなり、活性層３３で発生したＬＥＤ光は、発光
ダイオード表面のｐ型電極１３１が配置されていない領
域から効率よく取り出されることとなる。

【０１９４】また、電流経路調整層３５及び第２のｐ型
上クラッド層３４ａ等は（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5
Ｐから構成されているため、（Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7）_0.5Ｉ
ｎ_0.5Ｐからなる活性層３３よりバンドギャップが広
く、このため、活性層３３からのＬＥＤ光が上記電流経
路調整層３５や第２の上クラッド層３４ａで吸収される
ことはない。これにより、光の導出効率をより向上させ
て、発光ダイオード１００ｈの高輝度化を図ることがで
きる。

【０１９５】また、本実施例では、ｎ型ＧａＡｓ基板３
１の（１００）面に、所定の円形状領域を除いて（３１
１）Ａ面が露出するよう選択的にエッチングを施して、
溝３１ｂ1をストライプ状に複数形成しているため、該
基板３１上に形成した、活性層３３を含む積層構造１３
０の表面，つまり上クラッド層３４の表面には、上記基
板の溝形成部分３１ｂに露出する（３１１）Ａ面、及び
平坦部分３１ａの（１００）面の面方位がそれぞれ現れ
ることとなる。

【０１９６】また、素子表面の、電流経路調整層３５の
電流通過領域３５ｂに対応する領域は、基板３１の溝形
成領域３１ｂの表面形状が反映されて凸凹形状になって
いるため、活性層３３の、上記電流通過領域３５直下の
領域である発光領域から素子表面に臨界角以上で入射す
るＬＥＤ光の割合が減少し、素子表面からの光の取り出
し効率が向上する。また上記活性層３３の発光領域も凸
凹形状になっているため、発光領域が平坦である場合に
比べて発光面積が増大することとなり、光の導出効率が
増加する。

【０１９７】さらに、基板３１の溝形成部分３１ｂで
は、その溝３１ｂ1の斜面に（３１１）Ａ面が現れるた
め、この部分３１ｂ上にＡｌＧａＩｎＰ混晶半導体系材
料を成長しても自然超格子が形成されることはなく、ま
た本実施例では、該溝形成部分３１ｂ上に電流経路調整
層３５の電流通過領域３５ｂが位置する。このため活性
層３３としてＡｌＧａＩｎＰ混晶半導体系材をＭＯＣＶ
Ｄ法により成長しても、該活性層の、上記電流通過領域
３５ｂに対応した発光領域では、自然超格子が形成され
ることはなく、自然超格子によるＬＥＤ光の長波長化を
回避することができる。このため、設定波長のＬＥＤ光
が得られるようＡｌの組成比を増加する必要がなくな
り、高輝度で、信頼性の高い発光ダイオードを得ること
ができる。

【０１９８】しかも本実施例では、該クラッド層３４上
に、ドーパントＺｎ及びＳｅをドープしつつＡｌＧａＩ
ｎＰを成長しているので、その（１００）面上にはＳｅ
によるｎ型導電性を有する電流ブロック領域３５ａが形
成され、（３１１）Ａ面上にはＺｎによるｐ型導電性を
有する電流通過領域３５ｂが形成される。このため電流
ブロック領域３５ａを有する電流経路調整層３５を形成
する工程で、結晶成長処理が中断されることなく、ｎ型
下クラッド層３４からｎ型コンタクト層３７までを１回
のＭＯＣＶＤ工程にて成長することができ、製造コスト
を低減するとともに、歩留まりを大幅に向上することが
できる。

【０１９９】加えて、発光ダイオードを構成する半導体
積層構造における再成長界面での結晶性により特性や信
頼性か劣化するのを回避することができる。

【０２００】さらには本実施例では、上記第１ないし第
７の実施例とは異なり、素子表面の、電極が配置されて
いる部分は平坦になっているため、該ｐ型電極１３１の
表面は平坦になり、該ｐ型電極１３１とこれにボンディ
ングされるワイヤとの接着性を、その密着強度が強く良
好なものとできる。

【０２０１】（実施例９）図１１は本発明の第９の実施
例による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明する
ための断面図であり、図において、１００ｉは本実施例
の発光ダイオードで、この発光ダイオード１００ｉは上
記第８の実施例の発光ダイオード１００ｈにおける第２
のｐ型上クラッド層３４ａに代えて、ｐ型電流拡散層１
５６を備えたものである。該ｐ型電流拡散層１５６はＡ
ｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓからなり、そのＺｎキャリア濃度は５
×１０¹⁸ｃｍ^-3、層厚は５μｍとなっている。またここ
では、該電流拡散層１５６上に配置されているｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層３７のＺｎキャリア濃度は５×１０¹⁸
ｃｍ^-3となっている。

【０２０２】その他の構成は、上記第８の実施例の発光
ダイオード１００ｈと同一である。本実施例の発光ダイ
オード１００ｉの製造方法では、電流経路調整層３５を
形成した後、その上に第２のｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ上クラッド層３４ａではなく、ｐ型Ａｌ
_0.7Ｇａ_0.3Ａｓ電流拡散層１５６を形成する。その他の
工程は上記第８の実施例の発光ダイオード１００ｈの製
造方法と同じである。

【０２０３】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８５ｎｍの光度が５ｃｄを越えるＬＥ
Ｄ光が得られた。

【０２０４】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が２．５ｃｄ
を越える純緑色発光が得られた。

【０２０５】このような構成の本実施例では、電流経路
調整層３５上にｐ型電流拡散層１５６を設けているた
め、該ｐ型電流拡散層１５６によっても電流を広げるこ
とができ、活性層３３の、ｐ型電極１３１に対応する部
分以外のより広域での発光が可能となる。これにより光
の導出効率を向上させ、半導体発光素子の高輝度化を図
ることができる。

【０２０６】また、上記Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓ電流拡散層
１５６は（Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7）_0.5Ｉｎ_0.5活性層３３より
もバンドギャップが広くなっているため、活性層からの
光が電流拡散層１５６で吸収されるのを回避でき、さら
なる光の導出効率の向上、及び半導体発光素子の高輝度
化を図ることができる。

【０２０７】（実施例１０）図１２は本発明の第１０の
実施例による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明
するための断面図であり、図において、１００ｊは本実
施例の発光ダイオードで、この発光ダイオード１００ｊ
では、第９実施例における電流拡散層１５６を、その内
部に形成された第２の電流経路調整層１３５を有する電
流拡散層１３６としており、該第２の電流経路調整層１
３５は、上記第９の実施例における電流経路調整層３５
と同様、ｐ型電極１３１の直下に位置する電流ブロック
領域１３５ａと、該電流ブロック領域１３５ａの周囲に
位置する電流通過領域１３５ｂとから構成されている。
またここでは、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の溝形成部分３１
ｂに形成した溝３１ｂ1の斜面の面方位は（１１１）Ａ
面としている。

【０２０８】該第２の電流経路調整層１３５も、Ｚｎ及
びＳｅをドープした（Ａｌ_0.7Ｇａ_{0 .3}）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層
からなり、該電流経路調整層１３５の電流通過領域１３
５ｂは、上記基板３１の溝形成部分３１ｂの上方に位置
し、該基板３１の溝３１ｂ1の斜面の面方位である（１
１１）Ａ面に基づいて、ドーパントＺｎによるｐ型の導
電型を示すキャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3の領域となっ
ている。また、上記電流経路調整層１３５の電流ブロッ
ク領域１３５ａは、上記基板３１の平坦部分３１ａの真
上に位置し、該平坦部分の３１ａの面方位である（１０
０）面に基づいて、ドーパントＳｅによるｎ型の導電型
を示すキャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3の領域となってい
る。

【０２０９】なお、１３６ａ及び１３６ｂはそれぞれ上
記電流拡散層１３６の、第２の電流経路調整層１３５の
下側の部分、及び上側の部分であり、該電流拡散層１３
６の下側部分１３６ａの層厚は２．５μｍ、その上側部
分１３６ｂの層厚は２．５μｍとなっている。

【０２１０】また、本実施例の発光ダイオード１００ｊ
の製造方法は、電流拡散層１３６を成長する途中で、第
２の電流経路調整層１３５を形成する点以外は上記第９
の実施例の発光ダイオード１００ｉの製造方法と同じで
ある。

【０２１１】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８５ｎｍの光度が６ｃｄを越えるＬＥ
Ｄ光が得られた。

【０２１２】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が３ｃｄを越
える純緑色発光が得られた。

【０２１３】このような構成の本実施例では、ｐ型上ク
ラッド層３４とｐ型電流拡散層１３６との間に設けられ
た電流経路調整層３５に加えて、ｐ型電流拡散層１３６
の内部に形成された第２の電流経路調整層１３５を備え
たので、ｐ型電極１３１と活性層３３との間を流れる電
流は、電流経路調整層３５と第２の電流経路調整層１３
５の電流ブロック領域３５ａ及び１３５ａの２箇所でブ
ロックされて、活性層３３のｐ型電極直下の領域の外側
に広がることとなり、活性層３３に流れ込む電流をより
一層広い範囲に拡散させることができる。これにより活
性層３３のｐ型電極直下部分及びその近傍での発光量が
減少して、その減少した分、活性層３３のｐ型電極直下
部分から離れた部分での発光量が増加し、光の導出効率
を向上させることができる。

【０２１４】また、本実施例の発光ダイオードの製造方
法では、該発光ダイオードを構成する複数の半導体層を
１回のＭＯＣＶＤ成長工程により成長するため、該半導
体層の成長中に再成長が行われることはない。このため
３つ以上の電流経路調整層を有する発光ダイオードを容
易に実現でき、この際、電流経路調整層は活性層３３の
上側ならばどの部分に設けてもよい。

【０２１５】（実施例１１）図１３は本発明の第１１の
実施例による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明
するための断面図であり、図１４は該発光ダイオードの
製造工程の一部を説明するための図であり、図１４
（ａ）は該発光ダイオードの基板の断面図、図１４
（ｂ）は該基板上に電流経路調整層を形成した状態を示
す断面図である。図において、１００ｋは本実施例の発
光ダイオードで、この発光ダイオード１００ｋでは基板
としてｐ型ＧａＡｓ基板７１を用いており、このｐ型Ｇ
ａＡｓ基板７１上に、電流をブロックするｎ型半導体領
域（電流ブロック領域）７５ａ，７５ｂ2，７５ｂ3と、
電流を通過させるｐ型半導体領域（電流通過領域）７５
ｂ1とからなる電流経路調整層７５が設けられている。

【０２１６】そしてこの電流経路調整層７５上には、そ
の表面上にｐ型下クラッド層７４，活性層７３及びｎ型
上クラッド層７２を順次成長してなる、ダブルヘテロ接
合部を有する積層構造１７０が配設されている。

【０２１７】またこの積層構造１７０上には、ｎ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層７７が設けられ、該コンタクト層７７
上には、ＡｕＧｅからなるｎ型電極１３２が配置されて
いる。また上記ｐ型ＧａＡｓ基板７１の裏面側には全面
に、ＡｕＺｎからなるｐ型電極１３１が形成されてい
る。

【０２１８】ここで、上記ｐ型ＧａＡｓ基板７１は、上
記第８実施例のｎ型ＧａＡｓ基板３１と同様、その中央
の直径２００μｍの円形状平坦部分７１ａを除く、溝形
成部分７１ｂには、底面７１ｂ1と斜面７１ｂ2とを有す
る、深さ５μｍ、幅１５μｍの溝７１ｂ0が所定間隔で
ストライプ状に複数形成されている。上記基板７１の平
坦部分７１ａ、溝７１ｂ0の底面、及び隣接する溝７１
ｂ0間の表面部分７１ｂ3はその表面の面方位が（１０
０）面となっており、上記溝７１ｂ0の傾斜面７１ｂ1の
面方位は（１１１）Ａ面となっている。

【０２１９】また、上記電流経路調整層７５の構成材料
は（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦
１）で、その組成比はｘ，ｙはｘ＝０．７０、ｙ＝０．
５０であり、その層厚は１μｍとなっている。この電流
経路調整層７５にはII族ドーパントとしてＺｎが、Ｖ族
ドーパントとしてＳｅがドープされている。該電流経路
調整層７５の電流ブロック領域７５ａは、上記基板７１
の平坦部分７５ａの真上に位置し、該平坦部分７１ａの
面方位である（１００）面に基づいて、ドーパントＳｅ
によるｎ型の導電型を示すキャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ
^-3の領域となっている。また、該電流経路調整層７５の
電流ブロック領域７５ｂ2，７５ｂ3はそれぞれ溝７１ｂ
0の底面、及び隣接する溝７１ｂ0間の表面部分７１ｂ3
の真上に位置し、これらの面の面方位（１００）に基づ
いて、ドーパントＳｅによるｎ型の導電型を示すキャリ
ア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3の領域となっている。

【０２２０】また、上記電流経路調整層７５の電流通過
領域７５ｂ1は、該基板７１の溝７１ｂ0の斜面７１ｂ1
の面方位である（１１１）Ａ面に基づいて、ドーパント
Ｚｎによるｐ型の導電型を示すキャリア濃度３×１０¹⁸
ｃｍ^-3の領域となっている。

【０２２１】また、上記下クラッド層７４，活性層７３
及び上クラッド層７２はそれぞれ、（Ａｌ_xＧａ_1-x）
_1-yＩｎ_yＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）からなり、この
下クラッド層７４及び上クラッド層７２では、例えばそ
の組成比ｘ，ｙがｘ＝０．７０，ｙ＝０．５０、その層
厚がそれぞれ１．０μｍ，３．０μｍとなっており、下
クラッド層７４のＺｎキャリア濃度は１×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3、上クラッド層７２のＳｉキャリア濃度は１×１０
¹⁸ｃｍ^-3となっている。該活性層７３では、例えば組成
比ｘ，ｙはｘ＝０．３０、ｙ＝０．５０、その層厚は
０．５０μｍとなっている。

【０２２２】さらに、上記ｎ型ＧａＡｓコンタクト層７
７ではＳｉキャリア濃度が３×１０¹⁸ｃｍ^-3、層厚が１
μｍとなっている。

【０２２３】次に製造方法について簡単に説明する。

【０２２４】まず、ｐ型ＧａＡｓ基板７１の表面に、そ
の直径２００μｍの円形領域７１ａを除いてエッチング
処理を施して、斜面７１ｂ1の面方位が例えば（１１
１）Ａ面、底面の面方位が（１００）である深さ５μ
ｍ、幅１５μｍの溝７１ｂ0を複数ストライプ状に形成
する（図１４（ａ）参照）。

【０２２５】次に、該エッチング処理を施した基板７１
上にＭＯＣＶＤ法を用いて１回の結晶成長工程により上
記各半導体層７５，７２〜７４，７７を形成する。

【０２２６】すなわち、上記エッチング処理の後、基板
７１上に（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐを上記電流経
路調整層７５として、Ｚｎ（II族ドーパント）とＳｅ
（VI族ドーパント）を同時にドープしつつ層厚１μｍ程
度成長する。この時、該基板７１表面の、（１００）面
が露出する領域，つまり基板７１の平坦部分７１ａ，溝
７１ｂ0の底面７１ｂ2、及び隣接する溝７１ｂ0間の表
面部分７１ｂ3上には、Ｓｅキャリア濃度３×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3のｎ型半導体領域が電流ブロック領域７５ａ，７５
ｂ2，７５ｂ3として形成され、該基板７１表面の、（１
１１）Ａ面が露出する領域，つまり基板１の溝７１ｂ0
の斜面７１ｂ1上には、Ｚｎキャリア濃度３×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3のｐ型半導体領域が電流通過領域７５ｂ1として形
成される。

【０２２７】その後は、該電流経路調整層７５上に、
（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐの成長を、その導電型
及び層厚を制御して行い、これによりｐ型下クラッド層
７４からｎ型上クラッド層７２までを成長し、さらにそ
の上にｎ型ＧａＡｓ層を成長する。

【０２２８】次に、該ｎ型ＧａＡｓ層上にＡｕＧｅ層を
形成するとともに、ｐ型基板７１の裏面側にｐ型電極と
してのＡｕＺｎ層１３１を形成する。その後、上記ｎ型
ＧａＡｓ層及びその上のＡｕＧｅ層を、上記基板７１の
平坦部分７１ａの真上に位置する部分が残るよう選択的
にエッチングして、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層７７及び
ｎ型電極１３２を形成する。これにより発光ダイオード
１００ｋが完成する（図１３参照）。

【０２２９】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８４ｎｍの光度が７ｃｄを越えるＬＥ
Ｄ光が得られた。

【０２３０】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が３．５ｃｄ
を越える純緑色発光が得られた。

【０２３１】このような構成の本実施例では、上記各実
施例と同様、電流経路調整層及び電流拡散層によりＬＥ
Ｄ光の導出効率を向上することができる。また発光ダイ
オードを構成する半導体層を１回の結晶成長工程により
連続して形成できることから、製造工程が簡略化されて
コストダウンや歩留まりの向上を図ることができるとと
もに、結晶成長がエッチング処理等のために中断される
こともなくなって、再成長界面の結晶性の劣化を回避し
て、発光ダイオードの特性や信頼性を高く保持すること
ができる。

【０２３２】さらに本実施例では、発光ダイオードの基
板としてｐ型のものを用いているため、ｎ型の電流ブロ
ック領域７５ａ，７５ｂ2，７５ｂ3とｐ型の電流通過領
域７５ｂ1からなる電流経路調整層７５を、上記積層構
造１７０下側の基板７１表面上に配置することができ
る。このため、電流経路調整層７５を成長する際の下地
結晶の面方位がだれることがなく、該下地結晶の面方位
による電流ブロック領域７５ａ，７５ｂ2，７５ｂ3と電
流通過領域７５ｂ1との選択成長を、各領域でのキャリ
ア濃度を十分大きくして良好に行うことができる。この
結果、電流経路調整層７５の働きがより効果的なものと
なり、活性層７３のｎ型電極１３２直下部分以外での発
光量が増加し、さらに光の導出効率を向上させることが
できる。

【０２３３】また、本実施例では、ｐ型基板７１の表面
の溝７１ｂ0を、面方位が（１００）面の底面７１ｂ2を
有する構造とし、しかも隣接する溝７１ｂ0間の領域７
１ｂ3も（１００）面が露出するようにし、電流経路調
整層７５を、ｎ型電極１３２の直下部分のｎ型電流ブロ
ック領域７５ａだけでなく、ｎ型電極１３２の直下部分
の周辺にもｎ型電流ブロック領域７５ｂ2，７５ｂ3が分
散して位置する構造としているため、ｐ型電極直下の電
流ブロック領域７５ａでブロックされて周辺に広がった
電流を、周辺の電流ブロック領域７５ｂ2，７５ｂ3によ
りさらに広い範囲に広げることができる。

【０２３４】（実施例１２）図１５は本発明の第１２の
実施例による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明
するための断面図であり、図において、１００ｍは本実
施例の発光ダイオードで、この発光ダイオード１００ｍ
では基板としてｎ型ＧａＡｓ基板８１を用いており、こ
のｎ型ＧａＡｓ基板８１上に、電流をブロックするｎ型
半導体領域（電流ブロック領域）８５ａと、電流を通過
させるｐ型半導体領域（電流通過領域）８５ｂとからな
る電流経路調整層８５が設けられている。

【０２３５】そしてこの電流経路調整層８５上には、そ
の表面上にｐ型下クラッド層８４，活性層８３及びｎ型
上クラッド層８２を順次成長してなる、ダブルヘテロ接
合部を有する積層構造１８０が配設されている。

【０２３６】またこの積層構造１８０上には、ｎ型電流
拡散層８６を介してｎ型ＧａＡｓコンタクト層７７が設
けられ、該コンタクト層７７上には、ＡｕＧｅからなる
ｎ型電極１３２が配置されている。また上記ｐ型ＧａＡ
ｓ基板８１の裏面側には全面に、ＡｕＺｎからなるｐ型
電極１３１が形成されている。

【０２３７】ここで、上記ｐ型ＧａＡｓ基板８１では、
上記第８実施例のｎ型ＧａＡｓ基板３１と同様、その中
央の直径２００μｍの円形状領域８１ａは、表面が平坦
な平坦部分となっており、該基板表面の平坦部分以外の
領域は、深さ２．３μｍ、幅１０μｍのＶ型溝８１ｂ1
がストライプ状に複数形成された溝形成部分８１ｂとな
っている。上記基板８１の平坦部分８１ａはその表面の
面方位が（１００）となっており、上記Ｖ型溝８１ｂ1
の傾斜面の面方位は（３１１）Ａ面となっている。

【０２３８】また、上記電流経路調整層８５の構成材料
は（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦
１）で、その組成比はｘ，ｙはｘ＝０．７０、ｙ＝０．
５０であり、その層厚は１μｍとなっている。この電流
経路調整層８５にはII族ドーパントとしてＺｎが、Ｖ族
ドーパントとしてＳｅがドープされている。該電流経路
調整層８５の電流ブロック領域８５ａは、上記基板８１
の平坦部分８１ａの真上に位置し、該平坦部分８１ａの
面方位である（１００）面に基づいて、ドーパントＳｅ
によるｎ型の導電型を示すキャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ
^-3の領域となっている。また、上記電流経路調整層８５
の電流通過領域８５ｂは、上記基板８１の溝形成部分８
１ｂの上側に位置し、該基板８１の溝８１ｂ1の斜面の
面方位である（３１１）Ａ面に基づいて、ドーパントＺ
ｎによるｐ型の導電型を示すキャリア濃度３×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3の領域となっている。

【０２３９】また、上記下クラッド層８４，活性層８３
及び上クラッド層８２はそれぞれ、（Ａｌ_xＧａ_1-x）
_1-yＩｎ_yＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）からなり、この
下クラッド層８４及び上クラッド層８２では、例えばそ
の組成比ｘ，ｙがｘ＝０．７０，ｙ＝０．５０、その層
厚が１．０μｍとなっており、下クラッド層８４のＺｎ
キャリア濃度は１×１０¹⁸ｃｍ^-3、上クラッド層８２の
Ｓｉキャリア濃度は１×１０¹⁸ｃｍ^-3となっている。該
活性層８３では、例えば組成比ｘ，ｙはｘ＝０．３０、
ｙ＝０．５０、その層厚は０．５０μｍとなっている。

【０２４０】さらに上記電流拡散層８６は、ｎ型Ａｌ_x
Ｇａ_1-xＡｓ（０≦ｘ≦１）からなり、その組成比ｘが
ｘ＝０．７０となっており、５μｍの層厚を有してい
る。またこのｎ型電流拡散層８６及び上記ｎ型ＧａＡｓ
コンタクト層７７ではそれぞれＳｉキャリア濃度が５×
１０¹⁸ｃｍ^-3となっている。

【０２４１】次に製造方法について簡単に説明する。

【０２４２】まず、上記第８の実施例と同様にして、ｐ
型ＧａＡｓ基板８１の表面に、その直径２００μｍの円
形領域８１ａを除いてエッチング処理を施して、斜面の
面方位が例えば（３１１）Ａ面である深さ２．３μｍ、
幅１０μｍの溝８１ｂ1を複数ストライプ状に形成する
（図１０（ｂ）参照）。

【０２４３】次に、該エッチング処理を施した基板８１
上にＭＯＣＶＤ法を用いて１回の結晶成長工程により上
記各半導体層８５，８４，８３，８２，８６，７７を順
次形成する。

【０２４４】すなわち、上記エッチング処理の後、基板
８１上に（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐを上記電流経
路調整層８５として、Ｚｎ（II族ドーパント）とＳｅ
（VI族ドーパント）を同時にドープしつつ層厚１μｍ程
度成長する。

【０２４５】このとき、該基板８１表面の、（１００）
面が露出する領域，つまり基板８１の平坦部分８１ａで
は、Ｓｅキャリア濃度３×１０¹⁸ｃｍ^-3のｎ型半導体領
域が電流ブロック領域８５ａとして形成され、該基板８
１表面の、（３１１）Ａ面が露出する領域，つまり基板
８１の溝形成部分８１ｂでは、Ｚｎキャリア濃度３×１
０¹⁸ｃｍ^-3のｐ型半導体領域が電流通過領域８５ｂとし
て形成される。

【０２４６】その後は、該電流経路調整層８５上に、
（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐの成長を、その導電性
及び層厚を制御して行い、これによりｐ型下クラッド層
８４からｎ型上クラッド層８２までを形成し、さらにそ
の上に厚さ５μｍのｎ型Ａｌ_{0. 7}Ｇａ_0.3Ａｓ層及び厚さ
１μｍのｎ型ＧａＡｓ層をそれぞれＳｉキャリア濃度が
５×１０¹⁸ｃｍ^-3となるよう成長する。

【０２４７】次に、上記ｎ型ＧａＡｓ層上にＡｕＧｅ層
を形成するとともに、ｐ型基板８１の裏面側にｐ型電極
としてのＡｕＺｎ層１３１を形成する。その後、上記ｎ
型ＧａＡｓ層及びＡｕＧｅ層を、上記基板８１の平坦部
分８１ａの真上に位置する円形状部分が残るよう選択的
にエッチングして、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層７７及び
ｎ型電極１３２を形成する。これにより発光ダイオード
１００ｍが完成される（図１５参照）。

【０２４８】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８４ｎｍの光度が８ｃｄを越えるＬＥ
Ｄ光が得られた。

【０２４９】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が４ｃｄを越
える純緑色発光が得られた。

【０２５０】このような構成の本実施例では、第９の実
施例と同様、電流経路調整層８５及び電流拡散層８６に
よりＬＥＤ光の導出効率を向上することができる。また
電流ブロック領域８５ａを有する発光ダイオードにおけ
る半導体積層構造を１回の結晶成長工程により連続して
形成できる。

【０２５１】さらに本実施例では、発光ダイオードの基
板としてｐ型のものを用いているため、ｎ型の電流ブロ
ック領域８５ａとｐ型の電流通過領域８５ｂからなる電
流経路調整層８５を、上記積層構造１８０下側の基板表
面上に配置することができる。このため、電流経路調整
層８５を成長する下地結晶の面方位がだれることがな
く、下地結晶の面方位による電流ブロック領域８５ａと
電流通過領域８５ｂとの選択成長を、各領域でのキャリ
ア濃度を十分大きくして良好に行うことができる。この
結果、電流経路調整層８５の働きがより効果的なものと
なり、活性層８３のｎ型電極直下部分以外での発光量が
増大し、さらに光の導出効率を向上させることができ
る。

【０２５２】また、本実施例では、電流拡散層８６はｎ
型の導電型であるため、ｐ型の電流拡散層に比べ移動度
を大きく、抵抗の低減効果により、電流を、活性層のｎ
型電極直下部分からより離れた部分へ広げることがで
き、一層光の導出効率を向上させることができる。

【０２５３】（実施例１３）図１６は本発明の第１３の
実施例による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明
するための断面図であり、図において、１００ｎは本実
施例の発光ダイオードで、この発光ダイオード１００ｎ
では、第９実施例におけるＡｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓ電流拡散
層１５６に代えて、Ｚｎキャリア濃度３×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3，層厚５μｍのＧａＰ電流拡散層９７を用い、該Ｇ
ａＰ電流拡散層９７上に直にｐ型電極１３１を、上記基
板３１の平坦部分３１ａ上に位置するよう配置したもの
である。またここでは、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の溝形成
部分３１ｂに形成した溝３１ｂ1の斜面の面方位は（１
１１）Ａ面としている。

【０２５４】また、本実施例の発光ダイオード１００ｎ
の製造方法は、電流経路調整層３５上には、電流拡散層
９７としてＧａＰを成長し、その上に直にＡｕＺｎ層を
成長し、該ＡｕＺｎ層をその基板３１の平坦部分３１ａ
に対向する部分が残るよう選択的にエッチングしてｐ型
電極１３１を形成する点が上記第９の実施例の発光ダイ
オードの製造方法と異なっている。

【０２５５】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８４ｎｍの光度が９ｃｄを越えるＬＥ
Ｄ光が得られた。

【０２５６】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が４．５ｃｄ
を越える純緑色発光が得られた。

【０２５７】このような構成の本実施例では、ｎ型電流
拡散層９７を、バンドギャップがＡｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓ大
きいＧａＰにより構成しているため、ｎ型電流拡散層を
Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓにより構成している第９の実施例の
発光ダイオード１００ｊに比べて活性層からの光の電流
拡散層での吸収が減少し、より光の導出効率を向上さ
せ、半導体発光素子の高輝度化を図ることができる。

【０２５８】また、ＧａＰ電流拡散層９７上には直接ｐ
型電極を設けることができるため、コンタクト層が不要
であり、製造工程を簡略化できる。

【０２５９】（実施例１４）図１７は本発明の第１４の
実施例による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明
するための断面図であり、図において、１００ｐは本実
施例の発光ダイオードで、この発光ダイオード１００ｐ
は、ｎ型ＧａＡｓ基板３１と、ダブルヘテロ接合部を有
する積層構造１３０との間に配置され、活性層３３から
ｎ型基板３１へ向かうＬＥＤ光を活性層３３側へ反射す
るｎ型反射層１０９を備えている。その他の構成は、上
記第９の実施例の発光ダイオード１００ｉと同一であ
る。

【０２６０】上記ｎ型反射層１０９は、層厚０．０１μ
ｍのＧａＡｓ層と層厚０．００５μｍのＡｌＩｎＰ層と
を交互に１０対積層してなるもので、その層厚は０．１
５μｍ程度となっている。

【０２６１】本実施例の発光ダイオード１００ｐの製造
方法は、ｎ型下クラッド層３２を形成する前に、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板３１上に上記ｎ型反射層１０９を形成する点
以外は上記第９の実施例の発光ダイオード１００ｉの製
造方法と同じである。

【０２６２】本実施例による半導体発光素子に順方向に
電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０ｍＡ）を流したとこ
ろ、ピーク波長５８５ｎｍの光度が１０ｃｄを越える発
光が得られた。

【０２６３】また、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ活性層
の組成ｘ，ｙをそれぞれｘ＝０．５０、ｙ＝０．５０と
したところ、ピーク波長５５５ｎｍの光度が５ｃｄを越
える純緑色発光が得られた。

【０２６４】このような構成の本実施例では、ｎ型基板
３１とダブルヘテロ接合部を有する積層構造１３０との
間に、活性層３３からｎ型基板３１へ向かうＬＥＤ光を
活性層３３側へ反射する反射層１０９を設けているた
め、活性層で発光したＬＥＤ光のうち基板側に向かう光
が、該積層構造１３０に比べて屈折率の高いｎ型ＧａＡ
ｓ基板３１に吸収されることがなくなり、さらに第９の
実施例の発光ダイオード１００ｉに比べてさらに光の導
出効率を向上させることができる。

【０２６５】なお、本実施例では反射層１０９を、Ｇａ
Ａｓ層とＩｎＡｌＰ層を組み合わせて構成したが、該反
射層１０９を構成する半導体材料の組み合わせはこれに
限るものではなく、活性層３３からｐ型基板３１へ向か
うＬＥＤ光を活性層３３側へ反射するものであれば、他
の半導体材料からなるものでもよいことは言うまでもな
い。

【０２６６】（実施例１５）図１８は本発明の第１５の
実施例による発光ダイオード（半導体発光素子）を説明
するための断面図であり、図において、１００ｑは本実
施例の発光ダイオードで、図１１と同一符号は第９の実
施例の発光ダイオード１００ｉと同一のものを示す。こ
の発光ダイオード１００ｑは、ダブルヘテロ接合部を有
する積層構造１６０を、上記第９実施例で用いているＡ
ｌＧａＩｎＰ系混晶半導体に代えて、ＡｌＧａＡｓ系混
晶半導体から構成したものである。

【０２６７】つまり、上記積層構造１６０を構成するｎ
型下クラッド層６２，活性層６３及びｐ型上クラッド層
６４はそれぞれ、Ａｌ_xＧａ_1-xＡｓ（０≦ｘ≦１）から
なり、この下クラッド層６２及び上クラッド層６４で
は、例えばその組成比ｘがｘ＝０．７０、その層厚が
１．０μｍとなっており、下クラッド層６２のＳｉキャ
リア濃度は１×１０¹⁸ｃｍ^-3、上クラッド層６４のＺｎ
キャリア濃度は１×１０¹⁸ｃｍ^-3となっている。また活
性層６３では、例えば組成比ｘはｘ＝０．３０、その層
厚は０．５０μｍとなっている。

【０２６８】その他の構成は、上記第９の実施例の発光
ダイオード１００ｉと同一である。本実施例による半導
体発光素子に順方向に電圧（２Ｖ）を印加し電流（２０
ｍＡ）を流したところ、ピーク波長６６０ｎｍの光度が
３０ｃｄを越える発光が得られた。

【０２６９】本実施例は、ダブルヘテロ接合部を有する
積層構造を、ＡｌＧａＡｓ系混晶半導体を用いて構成し
たものであるが、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体からなる電流
経路調整層では、活性層で発光したＬＥＤ光は吸収され
ず、上記第９実施例と同様な効果がある。

【０２７０】ここで、ダブルヘテロ接合部を含む積層構
造を、ＡｌＧａＡｓ系あるいはＡｌＧａＩｎＰ系以外の
半導体材料、例えばＧａＩｎＮ系半導体を用いても上記
実施例と同様の効果がある。

【０２７１】なお、本発明は、上述した各実施例の発光
ダイオードに限定されるものではない。例えば、上記各
実施例では、活性層として、Ａｌ組成が０．３あるいは
０．５であるＡｌＧａＩｎＰ層あるいはＡｌＧａＡｓ層
を用いたが、このＡｌ組成を変化させることによって、
発光ダイオードから出射されるＬＥＤ光として、赤色か
ら緑色域に渡る可視光領域の発光を得ることができ、Ａ
ｌ組成は変化させても本発明の効果があるのは言うまで
もない。

【０２７２】また、上記活性層の半導体材料を、ＡｌＧ
ａＩｎＮ系混晶半導体等の他の材料に変更することによ
って赤色から青色域にわたる可視光領域の発光を得るこ
とができる。また、ＡｌＧａＩｎＮ系混晶半導体等のＡ
ｌ組成についても変化させることによって、赤色から青
色域にわたる可視光領域の発光を得ることができる。ま
た、上記各実施例の発光ダイオードを構成する他の半導
体層、つまりクラッド層、電流経路調整層、電流拡散層
についても、上記活性層の場合と同様、組成比や材料の
変更が可能である。

【０２７３】また、上述した各実施例では、溝の斜面の
面方位を（３１１）Ａ面あるいは（１１１）Ａ面とした
が、図３に示すように、Ａ面であれば他の面方位でも導
電性がｐ型になるよう制御可能であり、他のＡ面の面方
位を採用しても本発明の効果があることは言うまでもな
い。

【０２７４】さらに、上記各実施例では、その上に電流
ブロック領域を形成するための基板の平坦部分の面方位
としては（１００）面を用いたが、図３に示すようにＡ
面であってもその上に成長される半導体層がｐ型の導電
性とならない面方位、例えば、ｎ型あるいは高抵抗とな
る面方位であれば、たとえＡ面であっても効果があるこ
とは言うまでもない。例えば、電流ブロック領域として
高抵抗領域を形成すれば、電流経路調整層にドープする
ｐ型及びｎ型ドーパントの一方を低減できる。また、上
記基板の中央の、電流ブロック領域に対応する溝形成部
分あるいは平坦部分の形状は円形形状に限るものではな
く、他の形状でも本発明の効果があることは言うまでも
ない。

【０２７５】また、上記各実施例では、電流拡散層にＡ
ｌ_xＧａ_1-xＡｓ（０≦ｘ≦１）や（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-y
Ｉｎ_yＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）層を採用したが、
活性層で発生される光に対して透明となるようなバンド
ギャップを有するものであれば他の材料でもよい。

【０２７６】また、上記各実施例では、半導体発光素子
の基板としてＧａＡｓ基板を用いたが、基板の材料はＧ
ａＡｓに限らず、ＡｌＧａＡｓ系、ＧａＰ等のＡｌＧａ
ＩｎＰ系、ＧａＮ等のＡｌＧａＩｎＮ系等、化合物半導
体材料であればよく、全ての化合物半導体材料について
本発明の効果が得られる。

【０２７７】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形が可能である。

【０２７８】

【発明の効果】以上のように本発明（請求項１）に係る
半導体発光素子によれば、活性層を含む積層構造とｎ型
電極との間に、電流経路調整層をその電流ブロック領域
がｎ型電極直下に位置するよう配置したので、電流が活
性層のｎ型電極直下部分の周辺へ広がり、ｎ型電極によ
り遮られる活性層からのＬＥＤ光を少なくして、光の導
出効率を向上させ、発光半導体素子の高輝度化を図るこ
とができる。

【０２７９】また、ｐ型化合物半導体基板を、その表面
に溝が形成された溝形成部分を有し、該溝の斜面の面方
位が、該基板表面の平坦部分の面方位に対して、該基板
上に成長される所定のドーパントを含む電流経路調整層
の導電性に対する選択性を持つ構造としているので、電
流経路調整層をドーパントの選択により、導電性が異な
る電流ブロック領域と電流通過領域とを持つよう１回の
結晶成長工程にて形成可能となる。

【０２８０】本発明（請求項２）によれば、請求項１に
係る半導体発光素子において、前記化合物半導体基板表
面の平坦部分の面方位を（１００）面とし、その溝形成
部分における溝の斜面の面方位をＡ面とし、前記電流経
路調整層を、その電流ブロック領域がｐ型の導電型を有
し、その電流通過領域がｎ型の導電型を有する構造とし
たので、上記電流経路調整層のｐ型ドーパントにＺｎ、
ｎ型ドーパントにＳｅを用いることにより、基板の面方
位に基づくｐ型電流ブロック領域及びｎ型電流通過領域
の導電性を、該各領域におけるキャリア濃度が高いもの
とでき、電流経路調整層の働きをより効果的なものとで
きる。

【０２８１】本発明（請求項３）によれば、請求項１に
係る半導体発光素子において、前記積層構造と電流経路
調整層との間にもｎ型上クラッド層を設けているため、
積層構造におけるダブルヘテロ接合部を形成するｎ型上
クラッド層の層厚を薄くでき、電流経路調整層の電流ブ
ロック領域を迂回して活性層のｎ型電極直下部分に流れ
込む電流を減少させることが可能となる。したがって、
活性層のｎ型電極直下部分の周辺領域での発光量が増加
し、さらに光の導出効率を向上させることができる。

【０２８２】本発明（請求項４）によれば、請求項１に
係る半導体発行素子において、前記電流経路調整層とｎ
型電極の間に電流拡散層を設けているため、素子表面の
一部に配置されたｎ型電極と活性層との間で電流を一層
広い範囲に広げることができ、光の導出効率を一層向上
できる。

【０２８３】本発明（請求項５）によれば、請求項４に
係る半導体発効素子において、積層構造とｎ型電流拡散
層との間の電流経路調整層に加えて、該電流経路調整層
の内部にも電流経路調整層を備えたので、活性層のｎ型
電極直下部分に向かう電流を、２箇所，つまり上記２つ
の電流経路調整層の電流ブロック領域にてブロックする
ことができ、活性層のｎ型電極直下部分に流れ込む電流
をさらに減少させるとともに、電流を、活性層のｎ型電
極直下部分の外側のより広い範囲に広げることができ
る。これにより光の導出効率をより一層向上させること
ができる。

【０２８４】本発明（請求項６）によれば、請求項１に
係る半導体発光素子において、溝形成部分及び平坦部分
を有する化合物半導体基板を、ｎ型導電性を有するもの
とし、ダブルヘテロ接合部を有する積層構造における下
クラッド層及び上クラッド層の導電型をそれぞれｎ型及
びｐ型としたので、ｎ型基板と積層構造のｎ型下クラッ
ド層との間に、ｐ型電流ブロック領域及びｎ型電流通過
領域を有する電流経路調整層を配置可能となる。このた
め電流経路調整層を成長する際の下地層の結晶面がだれ
ることがなく、導電性が下地結晶の面方位に依存する電
流経路調整層の各領域でのキャリア濃度をそれぞれの導
電性において大きく設定でき、電流経路調整層の働きを
効果的なものとできる。

【０２８５】本発明（請求項７）によれば、請求項１又
は６に係る半導体発光素子において、前記電流経路調整
層の電流ブロック領域を高抵抗領域としたので、上記第
１及び第２のドーパントのうちの一方のドープ量を低減
することができる。

【０２８６】本発明（請求項８）によれば、請求項６に
係る半導体発光素子において、ｎ型基板と電流経路調整
層の間にｎ型クラッド層を設けているため、積層構造に
おけるダブルヘテロ接合部を形成するｎ型上クラッド層
の層厚を薄くでき、電流経路調整層の電流ブロック領域
を迂回して活性層のｎ型電極直下部分に流れ込む電流を
減少させることが可能となる。これにより光の導出効率
を向上させることができる。

【０２８７】本発明（請求項９）によれば、上記請求項
８に係る半導体発光素子において、電流経路調整層とｐ
型電極の間に電流拡散層を設けているため、素子表面の
一部に形成されたｐ型電極と活性層との間で電流を一層
広い範囲に広げることができ、光の導出効率を一層向上
させて、半導体発光素子の高輝度化を図ることができ
る。

【０２８８】本発明（請求項１０）によれば、上記各請
求項に係る半導体発光素子において、前記化合物半導体
基板と積層構造との間に、活性層からのＬＥＤ光を反射
する反射層を設けているため、活性層で発光したＬＥＤ
光のうち基板側に向かう光が、該積層構造に比べて屈折
率の高い基板に吸収されることがなくなり、さらに光の
導出効率を大きく向上させることができる。

【０２８９】本発明（請求項１１）によれば、上記各請
求項に係る半導体発光素子において、ダブルヘテロ接合
部を有する積層構造を、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ層
（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から構成しているため、Ａ
ｌ組成の調整により、ＬＥＤ光を赤色から緑色の可視光
領域の光とできる。

【０２９０】本発明（請求項１２）によれば、上記請求
項１ないし１０のいずれかに係る半導体発光素子におい
て、前記電流経路調整層を、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_y
Ｐ層（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から構成しているた
め、活性層で発光したＬＥＤ光が該電流経路調整層にて
吸収されるのを回避することができる。

【０２９１】本発明（請求項１３）によれば、上記請求
項１ないし１０のいずれかに係る半導体発光素子におい
て、前記電流拡散層をＡｌ_xＧａ_1-xＡｓから構成してい
るため、該電流拡散層における活性層で発光したＬＥＤ
光の吸収は少なく、また、該電流拡散層とＧａＡｓ基板
とが格子整合するため、ダブルヘテロ接合部を有する積
層構造に格子不整合による歪がかかることがなく、該積
層構造を構成する半導体層の結晶性も良好となる。

【０２９２】本発明（請求項１４）によれば、上記請求
項１ないし１０のいずれかに係る半導体発光素子におい
て、前記電流拡散層を、上記Ａｌ_xＧａ_1-xＡｓよりもバ
ンドギャップが広くなるよう（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_y
Ｐ層（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から構成しているた
め、電流拡散層における活性層からのＬＥＤ光の吸収を
さらに減少させることができ、さらに光の導出効率を向
上させることができる。

【０２９３】本発明（請求項１５）に係る半導体発光素
子の製造方法によれば、ｐ型化合物半導体基板の所定領
域に溝を形成して、該基板上に成長される半導体層の導
電性が、該溝の斜面の面方位及び該基板の平坦部分の面
方位に依存して異なったものとなるようにし、該基板上
にダブルヘテロ接合部を有する積層構造を形成した後、
該積層構造上に電流経路調整層を、その電流ブロック領
域と電流通過領域とが上記溝形成部分及び平坦部分に露
出する結晶面の面方位に依存して形成されるよう成長す
るので、電流ブロック領域を有する半導体発光素子の半
導体積層構造を、１回のＭＯＣＶＤ成長工程にて製造で
きる。

【０２９４】このため、工程の簡略化によるコストの低
減及び歩留りの向上を図ることができるばかりでなく、
上記半導体積層構造における再成長界面をなくすことが
でき、再成長界面の酸化や不純物の混入などに起因する
再成長界面での結晶性の問題を排除でき、半導体発光素
子の特性や信頼性を良好なものとできる。

【０２９５】この発明（請求項１６）に係る半導体発光
素子の製造方法によれば、ｎ型化合物半導体基板の所定
領域に溝を形成して、該基板上に成長される半導体層の
導電性が、該溝の斜面の面方位及び該基板の平坦部分の
面方位に依存して異なったものとなるようにし、その
後、電流経路調整層を、ｐ型電流ブロック領域とｎ型電
流通過領域とが基板の各部分の面方位に基づいて形成さ
れるよう成長するので、各導電性の領域のキャリア濃度
が基板表面の面方位に依存する電流経路調整層を、下地
の面方位がだれないよう基板表面上に配置して、所要の
導電型領域のキャリア濃度を高めることができ、電流経
路調整層の働きを効果的なものとできる。

【０２９６】本発明（請求項１７）によれば、上記半導
体発光素子の製造方法において、前記II族ドーパントに
Ｚｎ、VI族ドーパントにＳｅを用いるため、基板表面の
面方位に依存する、電流経路調整層のｐ型電流ブロック
領域及びｎ型電流通過領域でのキャリア濃度を大きく設
定することができる。

【０２９７】本発明（請求項１８）に係る半導体発光素
子によれば、溝形成部分及び平坦部分を有するｎ型基板
上に、電流経路調整層をその電流ブロック領域が基板の
平坦部分上に位置するよう配置し、ｐ型電極を電流ブロ
ック領域の真上に配置したので、活性層のｐ型電極直下
部分へ流れ込む電流を減らすとともに、電流を広い範囲
に広げることができ、これにより光の導出効率を向上さ
せ、半導体発光素子の高輝度化を図ることができる。

【０２９８】また、基板表面の、ｐ型電極の配置部分に
対応する領域が平坦部分となり、それ以外の基板表面が
溝形成領域となっているため、素子表面のｐ型電極が配
置された部分以外の領域は、基板表面の溝形成領域の凸
凹形状が反映せれて凸凹形状となる。このため、素子表
面のＬＥＤ光の導出が可能な領域では、素子表面に臨界
角以上で入射するＬＥＤ光の割合が減少し、光の導出効
率が向上する。

【０２９９】また、活性層の発光領域，つまり電流が電
流ブロック領域を迂回して流れ込む部分は、基板の溝形
成部分上に位置しているため、該発光領域も凸凹形状と
なり、発光領域が平坦である場合にくらべ、発光面積が
増加し、光の導出効率が増加する。

【０３００】加えて、活性層の発光領域は、基板表面
の、Ａ面が露出する溝形成部分上に位置するため、この
部分では、ＭＯＣＶＤ法でＡｌＧａＩｎＰ混晶半導体系
を成長しても、ＧａＡｓ基板の（１００）面上における
ような自然超格子の形成が抑制され、自然超格子に起因
する発光波長の長波長化が抑えられる。このため、設定
波長を得るためのＡｌ組成の増加を低減して高輝度で、
信頼性の高い半導体発光素子が実現できる。

【０３０１】本発明（請求項１９）によれば、請求項１
８に係る半導体発光素子において、電流経路調整層とｐ
型電極との間にｐ型電流拡散層を設けているため、電流
を、活性層のｐ型電極直下部分の周辺に広く広げること
ができ、光の導出効率をより向上させ、半導体発光素子
の高輝度化を図ることができる。

【０３０２】本発明（請求項２０）によれば、請求項１
９に係る半導体発光素子において、電流経路調整層をｐ
型クラッド層上だけでなく、ｐ型電流拡散層の内部にも
設けているため、活性層のｐ型電極直下部分に流れ込む
電流をブロックする効果が大きくなり、さらに光の導出
効率を向上させることができる。

【０３０３】本発明（請求項２１）によれば、請求項１
８に係る半導体発光素子において、溝形成部分及び平坦
部分を有する化合物半導体基板を、ｐ型導電性を有する
ものとし、ダブルヘテロ接合部を有する積層構造におけ
る下クラッド層及び上クラッド層の導電型をそれぞれｐ
型及びｎ型としたので、ｐ型基板と積層構造のｐ型下ク
ラッド層との間に、ｎ型電流ブロック領域及びｐ型電流
通過領域を有する電流経路調整層を配置可能となる。こ
のため電流経路調整層を成長する際の下地層の結晶面が
だれることがなく、導電性が下地結晶の面方位に依存す
る電流経路調整層の各領域でのキャリア濃度をそれぞれ
の導電性において大きく設定でき、電流経路調整層の働
きを効果的なものとできる。

【０３０４】本発明（請求項２２）によれば、請求項１
８又は２１に係る半導体発光素子において、前記電流経
路調整層の電流ブロック領域を高抵抗領域としたので、
上記第１及び第２のドーパントのうちの一方のドープ量
を低減することができる。

【０３０５】本発明（請求項２３）によれば、請求項２
１に係る半導体発光素子において、ダブルヘテロ接合部
を有する積層構造と、ｎ型電極との間に電流拡散層を設
けているため、素子表面の一部に形成されたｎ型電極と
活性層との間で電流を一層広い範囲に広げることがで
き、光の導出効率を一層向上させて、半導体発光素子の
高輝度化を図ることができる。

【０３０６】また、電流拡散層の導電性がｎ型となるた
め、ｐ型の電流拡散層に比べキャリアの移動度を大きく
でき、電流の広がりが大きくなり、活性層のｎ型電極直
下部分以外での発光量が増加し、さらに光の導出効率を
向上させることができる。

【０３０７】本発明（請求項２４）によれば、請求項１
８ないし２３のいずれかの半導体発光素子において、基
板と、ダブルヘテロ接合部を有する積層構造との間に光
反射層を設けているため、活性層で発光した光のうち基
板側に発光した光が、上記積層構造より屈折率の高い基
板に吸収されるのを回避でき、さらに光の導出効率を向
上させることができる。

【０３０８】本発明（請求項２５）に係る半導体発光素
子の製造方法によれば、ｎ型化合物半導体基板の表面
を、その上に成長される半導体層の導電性に対する選択
性を持つよう加工し、その後該基板上に電流経路調整層
を、上記基板表面に露出する結晶面の面方位の違いによ
り電流ブロック領域と電流通過領域とが形成されるよう
成長するので、電流ブロック領域を有する半導体発光素
子を１回のＭＯＣＶＤ成長で製造でき、再成長界面の結
晶性等の問題を回避して、大幅なコスト低減及び歩留ま
り向上を図ることができる。

【０３０９】加えて、上記基板の、電流ブロック領域が
形成される表面領域には平坦面が露出し、その電流通過
領域が形成される部分には、基板表面に形成した溝の斜
面が露出しているため、活性層の、該電流通過領域に対
応する発光領域では、ＧａＡｓ基板上にＡｌＧａＩｎＰ
を成長した場合の自然超格子の形成が抑えられることと
なり、自然超格子に起因する発光波長の長波長化を回避
することができる。

【０３１０】本発明（請求項２６）に係る半導体発光素
子の製造方法によれば、ｐ型基板の表面に選択的に溝を
形成して、基板表面をその上に成長される半導体層の導
電性に対する選択性を持つようにし、該基板表面上に電
流経路調整層を、該溝形成部分に対応して電流通過領域
が、平坦部分に対応して電流ブロック領域が形成される
よう成長するので、該電流経路調整層の下地の面方位が
だれることがなく、該電流経路調整層の各導電型領域の
キャリア濃度を高めることができ、電流経路調整層の働
きを効果的なものとできる。

【０３１１】本発明（請求項２７）によれば、上記請求
項２５又は２６に係る半導体発光素子の製造方法におい
て、前記II族ドーパントにＺｎ、VI族ドーパントにＳｅ
を用いるため、基板表面の面方位に依存する、電流経路
調整層のｐ型電流ブロック領域及びｎ型電流通過領域で
のキャリア濃度を大きく設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による半導体発光素子
（発光ダイオード）を説明するための図であり、図１
（ａ）は該発光ダイオードの断面構造を示す図、図１
（ｂ）及び図１（ｃ）は該発光ダイオードを構成する基
板の構造を示す平面図及び断面図である。

【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は上記第１の実施例
による発光ダイオードの製造方法における結晶成長工
程、及び電極となる金属層の形成工程を示す図である。

【図３】本発明の基本原理として、ＺｎとＳｅを同時に
ドープして成長したＩｎＧａＡｌＰ層のキャリア濃度
の、その下地表面の面方位依存性を、実験結果のグラフ
により示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例による発光ダイオードの
構造を示す断面図である。

【図５】本発明の第３の実施例による発光ダイオードの
構造を示す断面図である。

【図６】本発明の第４の実施例による発光ダイオードの
構造を示す断面図である。

【図７】本発明の第５の実施例による発光ダイオードの
構造を示す断面図である。

【図８】本発明の第６の実施例による発光ダイオードの
構造を示す断面図である。

【図９】本発明の第７の実施例による発光ダイオードの
構造を示す断面図である。

【図１０】本発明の第８の実施例による発光ダイオード
の構造およびその製造方法を説明するための図であり、
図１０（ａ）はこの発光ダイオードの断面構造を、図１
０（ｂ）は該発光ダイオードを構成する基板の断面構造
を示している。

【図１１】本発明の第９の実施例による発光ダイオード
の構造を示す断面図である。

【図１２】本発明の第１０の実施例による発光ダイオー
ドの構造を示す断面図である。

【図１３】本発明の第１１の実施例による発光ダイオー
ドの構造を示す断面図である。

【図１４】上記第１１の実施例による発光ダイオードの
製造方法を説明するための図であり、図１４（ａ）はこ
の発光ダイオードに用いる基板の構造を示す断面図、図
１４（ｂ）は該基板上に電流経路調整層を形成した状態
を示す断面図である。

【図１５】本発明の第１２の実施例による発光ダイオー
ドの構造を示す断面図である。

【図１６】本発明の第１３の実施例による発光ダイオー
ドの構造を示す断面図である。

【図１７】本発明の第１４の実施例による発光ダイオー
ドの構造を示す断面図である。

【図１８】本発明の第１５の実施例による発光ダイオー
ドの構造を示す断面図である。

【図１９】従来のｐｎ接合型発光ダイオード（ＬＥＤ素
子）を説明するための断面図であり、図１９（ａ）は該
ＬＥＤ素子における電流分布を、図１９（ｂ）は該ＬＥ
Ｄ素子内部での発光の仕方を示している。

【図２０】従来の電流拡散層を有するＬＥＤ素子の構造
を示す断面図である。

【符号の説明】

１，７１，８１ ｐ型ＧａＡｓ基板 １ａ，３１ｂ，５１ａ，７１ｂ，８１ｂ 溝形成部分 １ｂ，３１ａ，５１ｂ，７１ａ，８１ａ 平坦部分 ２，７４，８４ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層 ３，３３，５３，７３，８３ ＡｌＧａＩｎＰ活性層 ４，７２，８２ ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層 ４ａ ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層 ５，３５，５５，７５，８５ 電流経路調整層 ５ａ，３５ａ，５５ａ，７５ａ，７５ｂ2 ，７５ｂ3 ，
８５ａ，１０５ａ，１３５ａ 電流ブロック領域 ５ｂ，３５ｂ，５５ｂ，７５ｂ1 ，８５ｂ，１０５ｂ，
１３５ｂ 電流通過領域 ６，１０６ ｎ−ＡｌＧａＡｓ電流拡散層 ７，７７ ｎ−ＧａＡｓコンタクト層 ３１，５１ ｎ型ＧａＡｓ基板 ３２，５２ ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層 ３４，５４ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層 ３４ａ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層 ３７，５７ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 ５２ａ ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ第２下クラッド層 ５６，１３６，１５６ ｐ−ＡｌＧａＡｓ電流拡散層 ６２ ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド層 ６３ ＡｌＧａＡｓ活性層 ６４ ｐ−ＡｌＧａＡｓ上クラッド層 ７６ ｎ−ＧａＰ電流拡散層 ９７ ｐ−ＧａＰ電流拡散層 １００ａ〜１００ｋ，１００ｍ，１００ｎ，１００ｐ，
１００ｑ 半導体発光素子 １０１，１３１，１５１ ｐ型電極 １０２，１３２，１５２ ｎ型電極 １０５，１３５ 第２の電流経路調整層 １０６ａ，１３６ａ 電流拡散層下部 １０６ｂ，１３６ｂ 電流拡散層上部 １１０，１３０，１５０，１６０，１７０，１８０ 積
層構造 １０９，１２０ 光反射層

Claims (27)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｐ型化合物半導体基板と、 該基板の表面側にｐ型下クラッド層，活性層及びｎ型上
   クラッド層を順次積層してなる、ダブルヘテロ接合部を
   有する積層構造と、 該積層構造上に形成され、電流をブロックする電流ブロ
   ック領域と、電流を通過させる電流通過領域とからな
   る、導電型が異なる第１及び第２のドーパントを含む電
   流経路調整層と、 該電流経路調整層の上側に、その電流ブロック領域に対
   向するよう形成されたｎ型電極と、 該ｐ型化合物半導体基板の裏面側に形成されたｐ型電極
   とを備え、 該ｐ型化合物半導体基板は、その表面に１つあるいは複
   数の溝が形成された溝形成部分を有し、該溝の斜面の面
   方位及び該基板表面の平坦部分の面方位が、該基板上に
   成長される所定のドーパントを含む半導体領域の導電性
   を支配するものであり、 該電流経路調整層の電流ブロック領域は、該溝の斜面の
   面方位により第１のドーパントによる導電性を持つよう
   形成された領域であり、該電流経路調整層の電流通過領
   域は、該基板の平坦部分の面方位により第２のドーパン
   トによる導電性を持つよう形成された領域であり、 該電流ブロック領域は、該ｎ型電極と平面形状が略同一
   である、半導体発光素子。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体発光素子におい
   て、 前記ｐ型化合物半導体基板は、その表面の平坦部分の面
   方位を（１００）面とし、その溝形成部分における溝の
   斜面の面方位をＡ面としたものであり、 前記電流経路調整層は、その電流ブロック領域がｐ型の
   導電型を有し、その電流通過領域がｎ型の導電型を有す
   るものである半導体発光素子。
3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体発光素子におい
   て、 前記電流経路調整層とｎ型電極との間に形成された第２
   のｎ型上クラッド層を有する半導体発光素子。
4. 【請求項４】 請求項１記載の半導体発光素子におい
   て、 前記電流経路調整層とｎ型電極との間に形成され、該電
   流経路調整層側での電流経路の断面積がｎ型電極側に比
   べて大きくなるよう電流を拡散するｎ型電流拡散層を有
   する半導体発光素子。
5. 【請求項５】 請求項４記載の半導体発光素子におい
   て、 前記ｎ型電流拡散層は、その内部に形成された第２の電
   流経路調整層を有するものであり、 該第２の電流経路調整層は、前記ｐ型化合物半導体基板
   の溝形成領域における溝の斜面の面方位により第１のド
   ーパントによる導電性を持つよう形成された電流ブロッ
   ク領域と、該基板の平坦部分の面方位により第２のドー
   パントによる導電性を持つよう形成された電流通過領域
   とから構成されている半導体発光素子。
6. 【請求項６】 ｎ型化合物半導体基板と、 該基板の表面側に形成され、電流をブロックする電流ブ
   ロック領域と、電流を通過させる電流通過領域とからな
   る、導電型が異なる第１及び第２のドーパントを含む電
   流経路調整層と、 該電流経路調整層上にｎ型クラッド層，活性層及びｐ型
   クラッド層を順次積層してなる、ダブルヘテロ接合部を
   有する積層構造と、 該積層構造の上側に該電流経路調整層の電流ブロック領
   域に対向するよう形成されたｐ型電極と、 該ｎ型化合物半導体基板の裏面側に形成されたｎ型電極
   とを備え、 該ｎ型化合物半導体基板は、その表面に１つあるいは複
   数の溝が形成された溝形成部分を有し、該溝の斜面の面
   方位及び該基板表面の平坦部分の面方位が、該基板上に
   成長される所定のドーパントを含む半導体領域の導電性
   を支配するものであり、 該電流経路調整層の電流ブロック領域は、該溝の斜面の
   面方位により第１のドーパントによる導電性を持つよう
   形成された領域であり、該電流経路調整層の電流通過領
   域は、該基板の平坦部分の面方位により第２のドーパン
   トによる導電性を持つよう形成された領域であり、 該電流ブロック領域は、該ｐ型電極と平面形状が略同一
   である、半導体発光素子。
7. 【請求項７】 請求項１又は６記載の半導体発光素子に
   おいて、 前記電流経路調整層の電流ブロック領域は高抵抗領域で
   ある半導体発光素子。
8. 【請求項８】 請求項６記載の半導体発光素子におい
   て、 前記ｎ型化合物半導体基板と電流経路調整層との間に形
   成された第２のｎ型下クラッド層を有する半導体発光素
   子。
9. 【請求項９】 請求項８記載の半導体発光素子におい
   て、 前記積層構造とｐ型電極との間に設けられ、該積層構造
   側での電流経路の断面積がｐ型電極側に比べて大きくな
   るよう電流を拡散するｐ型電流拡散層を有する半導体発
   光素子。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
    半導体発光素子において、 前記化合物半導体基板の表面上に形成され、該活性層で
    発生した光を反射する反射層を有する半導体発光素子。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    の半導体発光素子において、 前記ダブルヘテロ接合部を有する積層構造は、（Ａｌ_x
    Ｇａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ層（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）か
    ら構成されている半導体発光素子。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    の半導体発光素子において、 前記電流経路調整層は、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_1-yＩｎ_yＰ層
    （０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から構成されている半導体
    発光素子。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    の半導体発光素子において、 前記電流拡散層は、Ａｌ_xＧａ_1-xＡｓ（０≦ｘ≦１）か
    ら構成されている半導体発光素子。
14. 【請求項１４】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    の半導体発光素子において、 前記電流拡散層は、Ｉｎ_y（Ｇａ_1-xＡｌ_x）_1-yＰ層（０
    ≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から構成されている半導体発光
    素子。
15. 【請求項１５】 ｐ型化合物半導体基板の所定領域上に
    溝を形成して、該基板上に成長される所定のドーパント
    を含む半導体領域の導電性が、該溝の斜面の面方位及び
    該基板表面の平坦部分の面方位に依存して異なったもの
    となるよう該基板表面を加工する工程と、 該基板の表面側にｐ型下クラッド層、活性層、及びｎ型
    上クラッド層を順次成長して、ダブルヘテロ接合部を有
    する積層構造を形成する工程と、 該積層構造上に電流経路調整層を、導電型の異なる第１
    及び第２のドーパントを同時にドープしつつ成長する工
    程と、 該電流経路調整層の上側に、その電流ブロック領域に対
    向するようにｎ型電極を形成する工程とを含み、 該電流経路調整層内には、電流をブロックする電流ブロ
    ック領域が、該溝の斜面の面方位により第１のドーパン
    トによる導電性を持つよう該基板の溝形成部分と対向す
    る部分に形成され、電流を通過させる電流通過領域が、
    該平坦部分の面方位により第２のドーパントによる導電
    性を持つよう該基板の溝形成部分以外の平坦部分と対向
    する部分に形成され、該電流ブロック領域は該ｎ型電極
    と平面形状が略同一である半導体発光素子の製造方法。
16. 【請求項１６】 ｎ型化合物半導体基板の所定領域上に
    溝を形成して、該基板上に成長される所定のドーパント
    を含む半導体領域の導電性が、該溝の斜面の面方位及び
    該基板表面の平坦部分の面方位に依存して異なったもの
    となるよう該基板表面を加工する工程と、 該基板の表面側に電流経路調整層を、導電型の異なる第
    １及び第２のドーパントを同時にドープしつつ形成する
    工程と、 該電流経路調整層上にｐ型下クラッド層、活性層、及び
    ｎ型上クラッド層を順次成長して、ダブルヘテロ接合部
    を有する積層構造を形成する工程と、 該積層構造の上側に該電流経路調整層の電流ブロック領
    域に対向するようにｐ型電極を形成する工程とを含み、 該電流経路調整層内には、電流をブロックする電流ブロ
    ック領域が、該溝の斜面の面方位により第１のドーパン
    トによる導電性を持つよう該基板の溝形成部分と対向す
    る部分に形成され、電流を通過させる電流通過領域が、
    該平坦部分の面方位により第２のドーパントによる導電
    性を持つよう該基板の溝形成部分以外の平坦部分と対向
    する部分に形成され、該電流ブロック領域は該ｐ型電極
    と平面形状が略同一である半導体発光素子の製造方法。
17. 【請求項１７】 請求項１５あるいは１６に記載の半導
    体発光素子の製造方法において、 前記第１及び第２の両ドーパントのうちのｐ型ドーパン
    トはＺｎであり、該両ドーパントのうちのｎ型ドーパン
    トはＳｅである半導体発光素子の製造方法。
18. 【請求項１８】 ｎ型化合物半導体基板と、 該基板の表面側にｎ型下クラッド層，活性層及びｐ型上
    クラッド層を順次成長してなる、ダブルヘテロ接合部を
    有する積層構造と、 該積層構造上に形成され、電流をブロックする電流ブロ
    ック領域と、電流を通過させる電流通過領域とからな
    る、導電型が異なる第１及び第２のドーパントを含む電
    流経路調整層と、 該電流経路調整層の上側にその電流ブロック領域に対向
    するよう形成されたｐ型電極と、 該ｎ型化合物半導体基板の裏面側に形成されたｎ型電極
    とを備え、 該ｎ型化合物半導体基板は、その表面に溝が形成された
    溝形成部分を有し、該溝の斜面の面方位及び該基板表面
    の平坦部分の面方位が、該基板上に成長される所定のド
    ーパントを含む半導体領域の導電性を支配するものであ
    り、 該電流経路調整層の電流ブロック領域は、該基板の平坦
    部分の面方位により第１のドーパントによる導電性を持
    つよう形成された領域であり、該電流経路調整層の電流
    通過領域は、該溝の斜面の面方位により第２のドーパン
    トによる導電性を持つよう形成された領域であり、該電
    流ブロック領域は該ｐ型電極と平面形状が略同一である
    半導体発光素子。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の半導体発光素子にお
    いて、 前記電流経路調整層とｐ型電極との間に形成され、該電
    流経路調整層側での電流経路の断面積がｐ型電極側に比
    べて大きくなるよう電流を拡散するｐ型電流拡散層を有
    する半導体発光素子。
20. 【請求項２０】 請求項１９記載の半導体発光素子にお
    いて、 前記ｐ型電流拡散層は、その内部に形成された第２の電
    流経路調整層を有するものであり、 該第２の電流経路調整層は、前記ｎ型化合物半導体基板
    の平坦部分の面方位により第１のドーパントによる導電
    性を持つよう形成された電流ブロック領域と、該基板の
    溝形成領域における溝の斜面の面方位により第２のドー
    パントによる導電性を持つよう形成された電流通過領域
    とから構成されている半導体発光素子。
21. 【請求項２１】 ｐ型化合物半導体基板と、 該基板の表面側に形成され、電流をブロックする電流ブ
    ロック領域と、電流を通過させる電流通過領域とからな
    る、導電型が異なる第１及び第２のドーパントを含む電
    流経路調整層と、 該電流経路調整層上にｐ型下クラッド層，活性層及びｎ
    型上クラッド層を順次成長してなるダブルヘテロ接合部
    を有する積層構造と、 該積層構造の上側に該電流経路調整層の電流ブロック領
    域に対向するよう形成されたｎ型電極と、 該ｐ型化合物半導体基板の裏面側に形成されたｐ型電極
    とを備え、 該ｐ型化合物半導体基板は、その表面に溝が形成された
    溝形成部分を有し、該溝の斜面の面方位及び該基板表面
    の平坦部分の面方位が、該基板上に成長される所定のド
    ーパントを含む半導体領域の導電性を支配するものであ
    り、 該電流経路調整層の電流ブロック領域は、該基板の平坦
    部分の面方位により第１のドーパントによる導電性を持
    つよう形成された領域であり、該電流経路調整層の電流
    通過領域は、該溝の斜面の面方位により第２のドーパン
    トによる導電性を持つよう形成された領域であり、該電
    流ブロック領域は該ｎ型電極と平面形状が略同一である
    半導体発光素子。
22. 【請求項２２】 請求項１８又は２１記載の半導体発光
    素子において、 前記電流経路調整層の電流ブロック領域は高抵抗領域で
    ある半導体発光素子。
23. 【請求項２３】 請求項２１記載の半導体発光素子にお
    いて、 前記積層構造とｎ型電極との間に設けられ、該積層構造
    側での電流経路の断面積がｎ型電極側に比べて大きくな
    るよう電流を拡散するｎ型電流拡散層を有する半導体発
    光素子。
24. 【請求項２４】 請求項１８ないし２３のいずれかに記
    載の半導体発光素子において、 前記化合物半導体基板の表面上に形成され、前記活性層
    で発生した光を反射する反射層を有する半導体発光素
    子。
25. 【請求項２５】 ｎ型化合物半導体基板の所定領域上に
    溝を形成して、該基板上に成長される所定のドーパント
    を含む半導体領域の導電性が、該溝の斜面の面方位及び
    該基板表面の平坦部分の面方位に依存して異なったもの
    となるよう該基板表面を加工する工程と、 該基板の表面側にｎ型下クラッド層、活性層、及びｐ型
    上クラッド層を順次成長して、ダブルヘテロ接合部を有
    する積層構造を形成する工程と、 該積層構造上に電流経路調整層を、導電型の異なる第１
    及び第２のドーパントを同時にドープしつつ形成する工
    程と、 該電流経路調整層の上側に、その電流ブロック領域に対
    向するようにｐ型電極を形成する工程とを含み、 該電流経路調整層内には、電流をブロックする電流ブロ
    ック領域が、該平坦部分の面方位により第１のドーパン
    トによる導電性を持つよう該基板の溝形成部分以外の平
    坦部分と対向する部分に形成され、電流を通過させる電
    流通過領域が、該溝の斜面の面方位により第２のドーパ
    ントによる導電性を持つよう該基板の溝形成部分と対向
    する部分に形成され、該電流ブロック領域は該ｐ型電極
    と平面形状が略同一である半導体発光素子の製造方法。
26. 【請求項２６】 ｐ型化合物半導体基板の所定領域上に
    溝を形成して、該基板上に成長される所定のドーパント
    を含む半導体領域の導電性が該溝の斜面の面方位及び該
    基板表面の平坦部分の面方位に依存して異なったものと
    なるよう加工する工程と、 該基板の表面側に電流経路調整層を、導電型の異なる第
    １及び第２のドーパントを同時にドープしつつ形成する
    工程と、 該電流経路調整層上にｐ型下クラッド層、活性層、及び
    ｎ型上クラッド層を順次成長して、ダブルヘテロ接合部
    を有する積層構造を形成する工程と、 該電流経路調整層の上側に、その電流ブロック領域に対
    向するようにｎ型電極を形成する工程とを含み、 該電流経路調整層内には、電流をブロックする電流ブロ
    ック領域が、該平坦部分の面方位により第１のドーパン
    トによる導電性を持つよう該基板の溝形成部分以外の平
    坦部分と対向する部分に形成され、電流を通過させる電
    流通過領域が、該溝の斜面の面方位により第２のドーパ
    ントによる導電性を持つよう該基板の溝形成部分と対向
    する部分に形成され、該電流ブロック領域は該ｎ型電極
    と平面形状が略同一である半導体発光素子の製造方法。
27. 【請求項２７】 請求項２５あるいは２６に記載の半導
    体発光素子の製造方法において、 前記第１及び第２の両ドーパントのうちｐ型ドーパント
    はＺｎであり、該両ドーパントのうちｎ型ドーパントは
    Ｓｅである半導体発光素子の製造方法。