JP3264563B2 - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体発光素子及びその製造方法Info
- Publication number
- JP3264563B2 JP3264563B2 JP24291493A JP24291493A JP3264563B2 JP 3264563 B2 JP3264563 B2 JP 3264563B2 JP 24291493 A JP24291493 A JP 24291493A JP 24291493 A JP24291493 A JP 24291493A JP 3264563 B2 JP3264563 B2 JP 3264563B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting device
- semiconductor light
- crystal layer
- layer
- 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
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 58
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 66
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 43
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 13
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims 3
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001741 metal-organic molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/14—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
AlP系混晶層を用いる半導体発光素子及びその製造方
法に関し、特に、耐湿性に優れ、高出力特性を備えた長
寿命の半導体発光素子及びその製造方法に関する。
iode;発光ダイオード)としてInGaAlP系混晶を
発光層とするLEDが実現されている。このLEDの構
造的特徴として、光取り出し面側にAl混晶比(以下X
Alを用いて表現する。)の高いGa1-x Alx As層が
電流拡散層として用いられている点が挙げられる。(以
下、簡略のため、Alの含有率が高いことを高Al、低
いことを低Alという表現を用いる場合がある。)図5
は、従来技術を用いて形成された橙色発光InGaAl
P LEDの概略断面図を示す。
lP LEDのエピタキシャル成長例を示すと、n型G
aAs基板1上に、有機金属気相成長法(Metal Organi
c Chemical Vapor Deposition ;MOCVD法)により
膜厚1.0[μm]のn型In0.5 (Ga0.3 A
l0.7 )0.5 Pクラッド層2を形成し、次にそれぞれ膜
厚0.5[μm]のn型In0.5 (Ga0.72Al0.28)
0.5 Pアクティブ層3、膜厚1.0[μm]のP型In
0.5 (Ga0.3 Al0.7 )0.5 Pクラッド層4、及び膜
厚10[μm]のP型Ga0.2 Al0.8 As電流拡散層
5を順次成長させる。そして、電流拡散層Ga0.2 Al
0.8 As5上及びn型GaAs基板1側にそれぞれ電極
7、8を形成する。最後に、ダイシング工程により素子
を独立させてLEDペレットを得ている。このように、
ペレット光取り出し面側のGaAlAs層5のAl混晶
比XAlは0.8と高くなっている。
GaAlAs層5は極めて酸化され易く、そのため発光
特性の劣化を招き、素子寿命を著しく短くしてしまう原
因となっており、樹脂封止した素子においても同様であ
った。
工程としての化学表面処理(例えば、NH4 OH及びH
2 O2 の混合液によるウェットエッチング)により、自
然酸化膜を形成する方法が行なわれていたが、この方法
で得られた自然酸化膜はムラが大きく、また強制的に形
成した酸化膜であるために密着性が弱く、かつ機械的強
度も弱いため、寿命にバラツキが生じていた。
上記各層1、2、3、4、5の形成工程と連続して行う
ことができず、このため製造時間がかかるといった問題
があった。
ているSiO2 やSiNx 保護膜についても、その性質
上、上記各層1、2、3、4、5の形成工程と連続して
行うことができず、このため製造コストが高くなるとい
う問題があった。
5のAl混晶比XAlを0.5以下に低下させて形成すれ
ば、素子の寿命は改善されるが、逆に、赤色から緑色ま
での発光波長に対する吸収率が大きくなるため、例え実
現しても実用的ではないという問題があった。
半導体発光素子及びその製造方法では、光取り出し面側
にAl混晶比の高いGaAlAs層が電流拡散層として
用いられており、極めて酸化され易く、そのため発光特
性の劣化を招き、素子寿命を著しく短くしてしまうとい
う問題があった。また、この問題を解決するため、化学
表面処理を用いて自然酸化膜を形成する方法を用いて
も、得られた自然酸化膜はムラが大きく、かつ機械的強
度も弱いため、寿命にバラツキが生じるという欠点があ
った。さらに、この化学表面処理は、半導体発光素子の
各層の形成と別工程で実施されるため、製造時間がその
分よけいにかかるといった問題があった。
めになされたものであり、その目的は、発光層としてI
nGaAlP系混晶層を用いる半導体発光素子におい
て、耐湿性に優れ、高出力特性を備える半導体発光素子
を提供することであり、さらに効率の良い半導体発光素
子の製造方法を提供することである。
るために、請求項1に記載の半導体発光素子は、光取り
出し面側にモル比60%以上の高Alで組成される結晶
層を備えた半導体発光素子で、前記高Al結晶層上にモ
ル比50%以下のAlを有する、またはAlを含まない
導電性の結晶を形成したことを特徴としている。
は、請求項1に記載の半導体発光素子において、前記モ
ル比50%以下のAlを有する結晶層として、In0.5
(Ga1-x Alx )0.5 P(ここで、0 ≦x ≦1 )を用
いたことを特徴としている。
は、請求項1に記載の半導体発光素子において、前記モ
ル比50%以下のAlを有する結晶層として、In0.5
(Ga1-x Alx )0.5 P(ここで、0 ≦x ≦1 )を用
い、該モル比50%以下のAlを有する結晶層の膜厚は
0.01μm以上であることを特徴としている。
は、請求項1に記載の半導体発光素子において、前記モ
ル比50%以下のAlを有する結晶層として、In0.5
(Ga1-x Alx )0.5 P(ここで、0 ≦x ≦1 )を用
い、該モル比50%以下のAlを有する結晶層の禁制帯
幅が発光材料の禁制帯幅よりも小さい場合、前記モル比
50%以下のAlを有する結晶層In0.5 (Ga1-x A
lx )0.5 Pの膜厚が0.01μmから2μm以内であ
ることを特徴としている。
は、請求項1に記載の半導体発光素子において、前記モ
ル比50%以下のAlを有する結晶層として、Ga1-x
Alx As(ここで、0 ≦x ≦0.5 )を用いたことを特
徴としている。
は、請求項5に記載の半導体発光素子において、前記モ
ル比50%以下のAlを有する結晶層Ga1-x Alx A
s(ここで、0 ≦x ≦0.5 )の膜厚は、0.01μm以
上であることを特徴としている。
は、請求項5に記載の半導体発光素子において、前記モ
ル比50%以下のAlを有する結晶層Ga1-x Alx A
s(ここで、0 ≦x ≦0.5 )の禁制帯幅が発光層の禁制
帯幅よりも小さい場合、該モル比50%以下のAlを有
する結晶層Ga1-x Alx As(ここで、0 ≦x ≦0.
5)の膜厚が0.01μmから2μm以内であることを
特徴としている。
製造方法は、光取り出し面側にモル比60%以上の高A
lで組成される結晶層を形成するステップと、連続し
て、前記高Al結晶層上にモル比で50%以下のAlを
有するもしくはAlを含まない導電性の結晶を形成する
ステップとを含み、上記導電性結晶は気相成長法により
形成されることを特徴としている。
製造方法は、請求項8に記載の半導体発光素子の製造方
法において、前記気相成長法としては、有機金属気相成
長法(MOCVD法)、または分子線気相成長法(MB
E法)を用いることを特徴としている。
は、請求項1に記載の半導体発光素子において、前記モ
ル比60%以上の高Alで組成される結晶層は、GaA
s基板上に形成されていることを特徴としている。
10の半導体発光素子、並びに請求項8、9に記載の半
導体発光素子の製造方法では、図1に示すように、光取
り出し面となるGaAlAs電流拡散層15上にモル比
50%以下のAlを有するもしくはAlを含まないII
I−V族結晶層、例えば、In0.5 (Ga1-x Alx )
0.5 P(ここで、0 ≦x ≦1 )、Ga1-y Aly As
(ここで、0 ≦y ≦0.5 )、InP、GaP、またはG
aAs等による保護膜層16を形成している。この保護
膜16は、耐湿性保護膜として機能する。
3、14、及び15の成長プロセスである有機金属気相
成長法もしくは分子線気相成長法を用いて、これらの混
晶層12、13、14、15の形成と連続して、該保護
膜16を薄くまた効率良く形成する。従って、GaAl
As電流拡散層15とモル比で50%以下のAlを有す
るもしくはAlを含まないIII−V族結晶層(保護
膜)16との密着性は強く、またモル比50%以下のA
lを有するもしくはAlを含まないIII−V族結晶層
16の膜厚がたとえ薄くても欠陥が少なく、ペレット化
工程におけるダイシング工程での衝撃、製品化工程にお
けるワイヤーボンデイング工程での衝撃等により保護膜
が剥離することのない機械的強度の強い半導体発光素子
を実現できる。
より、Si O2 、Si Nx 保護膜またはキャリア濃度が
低く高抵抗なIII−V族結晶保護膜の様にオーミック
電極を形成するためにもしくはワイヤボンデイング部を
設けるために、保護膜に開穴部(開口部)を形成する必
要がなく、オーミック電極を形成することができる。よ
って、保護膜を形成することによって、ペレット化工程
が複雑になることを避けることができ、かつオーミック
電極−保護膜界面から高Al結晶への悪影響を及ぼすO
H- イオンの侵入を防ぐことができる。
なる酸化膜が極めて形成されにくくなり、耐湿性を向上
させた半導体発光素子を実現できる。
説明する。
(波長約590nm)の半導体発光素子の概略断面図を示
す。
に、有機金属気相成長法(MOCVD法)もしくは分子
線エピタキシャル法(MBE法)により膜厚1.0[μ
m]のn型In0.5 (Ga0.3 Al0.7 )0.5 Pクラッ
ド層12(Si ドーブ、キヤリア濃度5×1017cm-3)
を、次に膜厚0.5[μm]のn型In0.5 (Ga0. 72
Al0.28)0.5 P アクティブ層13(アンドーブ、キ
ヤリア濃度1×1017cm-3以下)を、次に膜厚1.0
[μm]のP型In0.5 (Ga0.3 Al0.7 )0. 5 Pク
ラッド層14(Zn ドープ、キヤリア濃度5×1017cm
-3)を、そして、膜厚10[μm]のP型Ga0.2 Al
0.8 As電流拡散層15(Zn ドープ、キヤリア濃度1
〜2×1018cm-3)を順次結晶成長させる。続いて、連
続してMOCVD法もしくはMBE法によりモル比50
%以下のIn0.5 (Ga1-x Alx)0.5 P(ここで、0
≦x ≦1 )保護膜16(Znドープ、キヤリア濃度5
×1017cm-3)を成長させて、結晶成長を終了させる。
で、0 ≦x ≦1 )保護膜16は、0.01[μm]以上
あれば耐湿性保護膜として機能するが、厚すぎると発光
に対する光吸収層として無視できなくなるため、膜厚を
0.01〜2.0[μm]程度の厚さに設定する。
保護膜16上に、膜厚1.0[μm]のAuZn(Zn
3 wet%、ie、Znが重量比3[%])表面電極1
7を、またn型GaAs基板1側に膜厚1.0[μm]
のAuGe(Ge3 wet%)裏面電極8を形成する。
その後、ダイシング工程により素子を分離し、半導体発
光素子のペレット化プロセスを終了させる。
なるGaAlAs電流拡散層15上にモル比50%以下
のAlを有するまたはAlを含まないIn0.5 (Ga
1-x Alx )0.5 P保護膜16を、InGaAlP系混
晶層12、13、14、及び15の成長プロセスである
有機金属気相成長法を用いて、この各層12、13、1
4、15の形成と連続して行なうことにより、薄くまた
効率良く成長させているので、GaAlAs電流拡散層
15とIn0.5 (Ga1-x Alx )0.5 P保護膜16の
密着性が強く、またIn0.5 (Ga1-x Alx )0.5 P
保護膜16の膜厚がたとえ薄くても欠陥が少なく、更に
機械的強度が強いという利点を備えた半導体発光素子を
実現できる。
保護膜16の代わりにGa1-y Aly As(ここで、0
≦y ≦1 )保護膜を形成しても同様な効果が得られた。
プの相対光出力の経時変化を表す。同図を用いて、本実
施例の半導体発光素子の有効性を証明する。
通電電流(IF) 20[mA]の場合における相対光
出力(%)と通電時間との関係を図2は示している。
光素子、即ちInGaAlP系LEDに特別な処理を施
さない場合、短破線Bは、従来の半導体発光素子にIn
GaAlP系LEDにNH4 OH及びH2 O2 の混合液
による酸化膜処理を施した場合、一点鎖線Cは、図1に
示した、本実施例の膜厚0.1[μm]のIn0.5 (G
a1-x Alx )0.5 P保護膜16を形成した半導体発
光素子InGaAlP系LEDの場合についてそれぞれ
示している。尚、何れも曲線はロット平均値を結んだも
ので、縦線の範囲はその通電時間によるばらつきを示し
ている。
(A)では時間経過と共に大きく劣化していること、酸
化膜処理を施した場合(B)では処理を施さない場合
(A)よりは改善されているが、ばらつきが大きく十分
とは言えないこと、更に、本実施例による場合(C)で
は1、000時間経過後でも殆ど劣化せずばらつきも小
さいことが分かる。
保護膜のAlモル比率と相対光出力変動値(寿命)との
関係を示した図である。
%、通電電流(IF)20[mA]、半導体発光素子の
LEDランプ製品で連続通電1000時間後に測定した
値である。縦軸は相対光出力変動値(%)、ペレット表
面のAlモル比である。
はIn0.5 (Ga1-x Alx )0.5P保護膜の場合を示
す。
lモル比が50%以下なら、通電時間1000時間後で
も、相対光出力変動値が50%以上を維持することがわ
かる。
るIn0.5 (Ga1-x Alx )0.5P保護膜層16の膜
厚と相対光出力変動値(%)との関係を示した図であ
る。
%、通電電流(IF)20[mA]、半導体発光素子の
LEDランプ製品で連続通電1000時間後に測定した
値である。縦軸は相対光出力変動値(%)、横軸は耐湿
保護膜の膜厚[μm]である。
01[μm]以上で、耐湿性保護膜として機能すること
がわかる。
6として、InGaAlPおよびGaAlAsを用いた
が、他にInP、 GaAs、 GaP、 GaAl
P、GaAsP等が保護膜層16として使用できる。
方法としてMOCVD法、MBE法を用いたが、その他
に、例えばMOMBE法、ハイドライドVPE法、クロ
ライドVPE法等を用いることができる。
パラメータとして用いた場合の半導体発光素子の発光波
長[λp]に対するGa1-y Aly As(ここでは、y=
0 およびy =0.5 の場合)保護膜の光透過率(P/
P0 )の計算値の一例を示す。
して用いた場合の半導体発光素子の発光波長[λp]に
対するIn0.5 (Ga1-x Alx )0.5 P(ここでは、
x=0 およびx =0.7 の場合)保護膜の光透過率(P/P
0 )の計算値の一例をそれぞれ示す。表1および2の、
P/P0 =exp(−αt)において、P/P0 は光透
過率、αは吸収係数、tは膜厚である。
持するためには、保護膜のAl混晶比XAlの値によって
異なるが、560nm帯では、ほぼ0.02〜0.05
[μm]以下となる。また、650nm帯では、保護膜
のAl混晶比XAlの値によって大きく異なるが、XAlが
0.7 に近い場合、10[μm]以上の厚さでも発光をほ
とんど吸収することなく透過させてしまう。しかし、必
要以上に保護膜を厚くするとペレットのコストが上がる
ので、最適値として2[μm]以下程度にする。
下のAlを含むまたはAlを含まないIII−V族結晶
を成長させることにより、耐湿性に優れたLEDを実現
できる。
て、In0.5 (Ga1-x Alx )0. 5 P(ここで、0 ≦
x ≦1 )保護膜16を用いて説明したが、Ga1-y Al
y As(ここでは、0 ≦y ≦0.5 )、または他のAlを
含まないGaAs、またはInP等のIII−V族結晶
を用いても同様の特性を有するLEDを実現できる。
半導体発光素子について説明したが、アクテイブ層のA
l組成比を変えて得られる橙色(In0.5 (Ga0.57A
l0. 13)0.5 P、緑色(In0.5 (Ga0.6 Al0.4 )
0.5 Pについても同様の効果を有する。またペレット構
造として、n型クラッド層、n型GaAs基板間にII
I−V族結晶の積層構造によって形成される光反射層が
設けられるペレット、電流挟容構造を有するペレット、
またはそれらの構造を兼ね備える構造のペレットに対し
ても同様の特性を有する。さらにまた、GaAs基板と
して面方位(100)面からずらした面方位を持つもの
や、面方位(111)面、面方位(110)面を用いた
ものも同様の特性を有する。
を用い、各層の導電型を上記実施例の場合と逆の導電型
で形成した光半導体発光素子についても同様の効果を有
する。
し面となるAlを含む結晶層(GaAlAs電流拡散
層)上にモル比50%以下のAlを含むまたはAlを含
まないIII−V族結晶層、例えばIn0.5 (Ga1-x
Alx )0.5 P、Ga1-y AlyAs(ここでは、0 ≦y
≦0.5 )、InP、またはGaAs等による保護膜層
を、InGaAlP系混晶層の成長プロセスである、例
えば、有機金属気相成長法を用いてInGaAlP系混
晶層と連続して形成することにより薄くかつ効率良く成
長させることができる。
て機能させることとしたので、Alを含む結晶層とモル
比50%以下のAlを含むまたはAlを含まないIII
−V族結晶層との密着性が強くなる。
はAlを含まないIII−V族結晶層の膜厚がたとえ薄
くても欠陥が少なく、ペレット化工程におけるダイシン
グ工程での衝撃、製品化工程におけるワイヤーボンデイ
ング工程での衝撃等により保護膜が剥離することのない
機械的強度の強い半導体発光素子を実現できる。
質を有することにより、Si O2 、Si Nx 保護膜また
はキャリア濃度が低く高抵抗なIII−V族結晶保護膜
の様に、オーミック電極を形成するため、もしくはワイ
ヤボンデイング部を設けるために、保護膜に開穴部(開
口部)を形成することなくオーミック電極を形成するこ
とができる。よって、保護膜を形成することによって、
ペレット化工程が複雑になることを避けることができ、
かつオーミック電極−保護膜界面から高Al結晶への悪
影響を及ぼすOH- イオンの侵入を防ぐことができる。
従って、効率の良い半導体発光素子の製造方法を提供す
ることができる。
なる酸化膜が極めて形成されにくくなり、耐湿性を向上
させた半導体発光素子を実現できる。
断面図である。
の経時変化特性を示した図である。
ット表面の保護膜のAlモル比率と相対光出力変動値と
の関係を示した図である。
るIn0.5 (Ga1-x Alx )0.5 P保護膜16の膜厚
と相対光出力変動値(%)との関係を示した図である。
Dの概略断面図である。
ド層 13 n型In0.5 (Ga0.8 Al0.2 )0.5 Pアクテ
ィブ層 14 P型In0.5 (Ga0.3 Al0.7 )0.5 Pクラッ
ド層 15 P型Ga0.2 Al0.8 As電流拡散層 16 In0.5 (Ga1-x Alx )0.5 P保護膜 17 AuZn表面電極 18 AuGe裏面電極
Claims (9)
- 【請求項1】 光取り出し面側にモル比60%以上の高
Alで組成される結晶層を備えた半導体発光素子におい
て、 前記Al結晶層上の全面にモル比50%以下のAlを有
するIn0.5(Ga1-X Alx)0.5P (ここで、0<x≦1) 結晶層
を形成したことを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項2】 前記モル比50%以下のAlを有するIn
0.5(Ga1-X Alx)0.5P(ここで、0<x≦1) 結晶層を膜厚
0.01μm以上に形成したことを特徴とする請求項1
に記載の半導体発光素子。 - 【請求項3】 前記モル比50%以下のAlを有するIn
0.5(Ga1-X Alx)0.5P(ここで、0<x≦1) 結晶層の禁制帯
幅が発光層の禁制帯幅よりも小さい場合、前記In0.5(Ga
1-X Alx)0.5 P (ここで、0<x≦1)結晶層を膜厚0.0
1μmから2μm以内に形成したことを特徴とする請求
項1に記載の半導体発光素子。 - 【請求項4】 光取り出し面側にモル比60%以上の高
Alで組成される結晶層を備えた半導体発光素子におい
て、 前記Al結晶層上の全面にモル比50%以下のAlを有
するGa1-X Alx As (ここで、0<x≦0.5) 結晶層を膜厚
0.01μm以上に形成したことを特徴とする半導体発
光素子。 - 【請求項5】 前記モル比50%以下のAlを有するGa
1-X Alx As 結晶層の禁制帯幅が発光層の禁制帯幅より
も小さい場合、前記Ga1-X Alx As(ここで、0<x≦0.5)
結晶層を膜厚0.01μmから2μm以内に形成するこ
とを特徴とする請求項4に記載の半導体発光素子。 - 【請求項6】 光取り出し面側にモル比60%以上の高
Alで組成される電流拡散層を備えた半導体発光素子に
おいて、 前記電流拡散層上の全面にAlを含まないIII −V族結
晶層を膜厚0.01μm以上に形成したことを特徴とす
る半導体発光素子。 - 【請求項7】 前記Alを含まないIII −V族結晶層の
禁制帯幅が発光層の禁制帯幅よりも小さい場合、前記A
lを含まないIII −V族結晶層を膜厚0.01μmから
2μm以内に形成したことを特徴とする請求項6に記載
の半導体発光素子。 - 【請求項8】 光取り出し面側にモル比60%以上の高
Alで組成される結晶層を電流拡散層として形成する第
1ステップと、 前記Al結晶層の全面にモル比で50%以下のAlを有
する又はAlを含まない導電性の結晶層を保護膜として
形成する第2ステップと、 を含み、 上記第1及び第2ステップにより形成される結晶層並び
に発光層より上層の結晶層を、同一の気相成長法により
連続して形成することを特徴とする半導体発光素子の製
造方法。 - 【請求項9】 前記同一の気相成長法としては、有機金
属気相成長法(MOCVD法)、または分子線気相成長
法(MBE法)を用いることを特徴とする請求8に記載
の半導体発光素子の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24291493A JP3264563B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-09-29 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
KR1019940004966A KR0153552B1 (ko) | 1993-03-15 | 1994-03-14 | 반도체 발광 소자 |
EP94104012A EP0616377B1 (en) | 1993-03-15 | 1994-03-15 | Semiconductor light-emitting element and method for its manufacturing |
CN94102336A CN1042579C (zh) | 1993-03-15 | 1994-03-15 | 半导体发光器件 |
US08/456,609 US5488235A (en) | 1993-03-15 | 1995-06-01 | Semiconductor light-emitting element and method for manufacturing therefor |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5353993 | 1993-03-15 | ||
JP5-53539 | 1993-03-15 | ||
JP24291493A JP3264563B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-09-29 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06326360A JPH06326360A (ja) | 1994-11-25 |
JP3264563B2 true JP3264563B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=26394248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24291493A Expired - Lifetime JP3264563B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-09-29 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5488235A (ja) |
EP (1) | EP0616377B1 (ja) |
JP (1) | JP3264563B2 (ja) |
KR (1) | KR0153552B1 (ja) |
CN (1) | CN1042579C (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3442864B2 (ja) * | 1994-07-08 | 2003-09-02 | 三菱電線工業株式会社 | 半導体発光素子 |
EP0720242A3 (en) * | 1994-12-27 | 1997-07-30 | Shinetsu Handotai Kk | AlGaInP semiconductor light emitting device |
JP3122324B2 (ja) * | 1995-02-20 | 2001-01-09 | 三菱電線工業株式会社 | 半導体発光素子 |
KR100264424B1 (ko) * | 1995-06-21 | 2000-08-16 | 사토 게니치로 | 발광 다이오드칩 및 이를 사용한 발광 다이오드 |
DE19537543A1 (de) * | 1995-10-09 | 1997-04-10 | Telefunken Microelectron | Lichtemittierende Diode |
US5717226A (en) * | 1996-09-18 | 1998-02-10 | Industrial Technology Research Institute | Light-emitting diodes and method of manufacturing the same |
JPH10321903A (ja) * | 1997-05-15 | 1998-12-04 | Rohm Co Ltd | 半導体発光素子およびその製法 |
JP3698402B2 (ja) * | 1998-11-30 | 2005-09-21 | シャープ株式会社 | 発光ダイオード |
US6429460B1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-08-06 | United Epitaxy Company, Ltd. | Highly luminous light emitting device |
JP2002111052A (ja) * | 2000-09-28 | 2002-04-12 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP2002111054A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Toshiba Corp | 垂直共振器型半導体発光素子及び垂直共振器型半導体発光装置 |
JP4091261B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2008-05-28 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP4763153B2 (ja) * | 2001-05-24 | 2011-08-31 | ローム株式会社 | 半導体発光素子 |
TWI313071B (en) * | 2003-10-15 | 2009-08-01 | Epistar Corporatio | Light-emitting semiconductor device having enhanced brightness |
JP4341623B2 (ja) | 2003-10-16 | 2009-10-07 | 信越半導体株式会社 | 発光素子及びその製造方法 |
KR100616516B1 (ko) * | 2003-12-18 | 2006-08-29 | 삼성전기주식회사 | 질화갈륨계 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
US7026653B2 (en) * | 2004-01-27 | 2006-04-11 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Semiconductor light emitting devices including current spreading layers |
JP5244703B2 (ja) | 2009-05-22 | 2013-07-24 | 昭和電工株式会社 | 発光ダイオード及び発光ダイオードランプ、並びに照明装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4368098A (en) * | 1969-10-01 | 1983-01-11 | Rockwell International Corporation | Epitaxial composite and method of making |
JPS61102786A (ja) * | 1984-10-26 | 1986-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光装置 |
JPS62130572A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光装置 |
DE3884659T2 (de) * | 1987-04-21 | 1994-05-05 | Nec Corp | Optische Halbleiteranordnung. |
JPS63299381A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Sharp Corp | GaAlAs赤外発光ダイオ−ド |
JPS63314875A (ja) * | 1987-06-18 | 1988-12-22 | Stanley Electric Co Ltd | 発光ダイオ−ドチップ構造 |
JPH02298083A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
US5048035A (en) * | 1989-05-31 | 1991-09-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting device |
US5153889A (en) * | 1989-05-31 | 1992-10-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting device |
US5103271A (en) * | 1989-09-28 | 1992-04-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting device and method of fabricating the same |
JPH05153889A (ja) * | 1991-12-02 | 1993-06-22 | Furuno Electric Co Ltd | 電気経路付道糸およびリール式自動魚釣機における張力信号伝送路 |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24291493A patent/JP3264563B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-03-14 KR KR1019940004966A patent/KR0153552B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-03-15 CN CN94102336A patent/CN1042579C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-15 EP EP94104012A patent/EP0616377B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-01 US US08/456,609 patent/US5488235A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06326360A (ja) | 1994-11-25 |
CN1099190A (zh) | 1995-02-22 |
EP0616377A2 (en) | 1994-09-21 |
EP0616377A3 (en) | 1995-01-04 |
US5488235A (en) | 1996-01-30 |
EP0616377B1 (en) | 1998-12-02 |
CN1042579C (zh) | 1999-03-17 |
KR940022934A (ko) | 1994-10-22 |
KR0153552B1 (ko) | 1998-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3264563B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
JP3230638B2 (ja) | 発光ダイオードの製造方法 | |
JP3643665B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
JP2010098068A (ja) | 発光ダイオード及びその製造方法、並びにランプ | |
JP2002353499A (ja) | 半導体発光素子 | |
JP3152708B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
JP2008103534A (ja) | 半導体発光素子 | |
JP7432024B2 (ja) | 赤外線発光ダイオード | |
US20060220032A1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JPH08102548A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
US6864514B2 (en) | Light emitting diode | |
JP2007096169A (ja) | 半導体発光素子 | |
US9466766B2 (en) | High-efficiency AlGaInP light-emitting diode grown directly on transparent substrate and manufacturing method thereof | |
JP2006040998A (ja) | 半導体発光素子、半導体発光素子用エピタキシャルウェハ | |
JP2002314131A (ja) | 透光性電極及びその製造方法並びにそれを用いたiii族窒化物半導体発光素子 | |
JPH04361572A (ja) | 半導体発光素子 | |
JPH08181356A (ja) | 半導体発光装置 | |
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 | |
JP2006135215A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
JP2000174341A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
JP3788444B2 (ja) | 発光ダイオード及びその製造方法 | |
JP3700767B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
JP3141888B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
JP2000516768A (ja) | 赤外線を発光する発光ダイオードの製造方法 | |
JPH09172198A (ja) | 発光ダイオードおよびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071228 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081228 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091228 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091228 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111228 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131228 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |