JP3472714B2 - 半導体発光素子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体発光素子
の製造方法に関する。

【０００２】

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

【０００３】図２８には電流拡散層と中間層とを有する
半導体発光素子の断面図を示している（特開平９−２６
０７２４号公報）。図２８において、ｎ型ＧａＡｓ基板
２１１上にｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層２１２，
ＡｌＧａＩｎＰ活性層２１３およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰ
上部クラッド層２１４を積層し、その上にｐ型ＡｌＧａ
ＩｎＰ中間層２１５，ｐ型ＧａＰ電流拡散層２１６を積
層している。さらに、ｐ型電極２１７，ｎ型電極２１８
を蒸着により形成して、半導体発光素子が完成する。上
記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層２１５は、格子整合率がｐ
型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層２１４とｐ型ＧａＰ電
流拡散層２１６の中間となり、また、エネルギーバンド
プロファイルにおけるヘテロバリアが低くなるように、
接合を形成する前のエネルギー位置において、伝導帯下
端が上部クラッド層の伝導帯下端と電流拡散層の伝導帯
下端との間となり、かつ／または、価電子帯上端が上部
クラッド層の価電子帯上端と電流拡散層の価電子帯上端
との間となるように、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層２１５
の組成を選択している。

【０００４】この半導体発光素子では、ｐ型ＧａＰ電流
拡散層２１６を有するために電極直下のみならず、活性
層全体わたって電流を注入することができる。また、図
２９（Ａ），（Ｂ）には、上部クラッド層から電流拡散
層にかけてのバンドプロファイルを示すが、図２９
（Ｂ）に示すように、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層２１５
を有するために、図２９（Ａ）に示す中間層を用いない
ものに比べ、エネルギー不連続を分割して低減すること
ができる。このため、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド
層２１４とｐ型ＧａＰ電流拡散層２１６との界面に生じ
るヘテロバリアを低くすることができる。さらに、この
半導体発光素子では、図３０（Ａ）の中間層を用いない
ものに比べ、図３０（Ｂ）に示すように、ｐ型ＡｌＧａ
ＩｎＰ上部クラッド層２１４の格子定数５．６５Å、ｐ
型ＧａＰ電流拡散層２１６の格子定数５．４５Åに対し
て、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層２１５にこれらの中間で
ある５．５５Åとなる組成を選択し、格子不整合を緩和
している。これにより、上部クラッド層２１４と電流拡
散層２１６との界面に生ずる界面準位が低減でき、界面
準位により生ずるバンドプロファイルの曲がりを低減で
きるために、図３０（Ｂ）に示すように、界面のエネル
ギー障壁を低減することができる。これらエネルギー障
壁を低減する効果により、動作電圧を大幅に低減するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記半導体
発光素子では、上部クラッド層２１４には格子定数が
５．６５ÅのＡｌＧａＩｎＰ、中間層２１５には格子定
数が５．５５ÅとなるＡｌＧａＩｎＰ、電流拡散層２１
５は格子定数が５．４５ÅのＧａＰを用いることによ
り、格子不整合を緩和しているが、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ
上部クラッド層２１４とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層２１
５との間、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層２１５とｐ型Ｇａ
Ｐ電流拡散層２１６との間のそれぞれには、格子整合率
Δａ／ａが約−１．８％と、依然として大きな格子不整
合がある。このような大きな格子不整合がある場合、格
子不整合が生じる界面より上に、良好な結晶性を有する
層を成長させることは難しく、クロスハッチやヒロック
といった結晶欠陥が多数発生する。上記半導体発光素子
では、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層２１５やｐ型ＧａＰ電
流拡散層２１６に結晶欠陥が多数発生し、電流拡散層に
おいては、電流広がりや光透過率が悪化し、その結果、
光取り出し効率の低下や電流注入効率の低下を招く。さ
らに、格子不整合がある場合、界面においては多数の界
面準位が発生する。この半導体発光素子では、中間層上
下の界面で多数の界面準位が発生し、図３０（Ｂ）に示
すように、上部クラッド層から電流拡散層にかけてのバ
ンドプロファイルは、中間層によって緩和されているも
のの、界面準位によってヘテロ界面のバンドプロファイ
ルが大きく曲げられ、依然として動作電圧が十分に低く
ならない。

【０００６】以上のような悪影響の結果、光取り出し効
率の低下や注入効率の低下、動作電圧の上昇を招き、半
導体発光素子の輝度の低下や動作電圧の上昇などの不良
が生じるという問題がある。また、格子不整合により生
じた結晶欠陥は半導体発光素子の表面のモホロジーにも
多大な悪影響を及ぼし、電流拡散層上に形成される電極
密着性が悪く、電極が剥がれるといった悪影響を生じ、
生産歩留りが低下することにより生産性が低下するとい
う問題がある。

【０００７】そこで、この発明の目的は、高輝度でかつ
低電圧動作が可能な生産性の高い半導体発光素子の製造
方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の半導体発光素子の製造方法は、化合物半
導体基板上に形成された少なくとも下部クラッド層，活
性層および上部クラッド層からなる発光部と、上記発光
部の上部クラッド層上に成長させた層とを有する半導体
発光素子の製造方法において、上記発光部の上部クラッ
ド層上の結晶の組成が変化する結晶界面において、前後
の層間が格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上
の格子不整合の状態であり、上記格子不整合のある結晶
界面から層を成長させるときのみ、成長開始時の成長速
度を１．０μｍ／ｈ以下とし、上記格子不整合のある結
晶界面から層の成長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈ
より大きくすることを特徴としている。

【０００９】上記請求項１の半導体発光素子の製造方法
によれば、結晶の組成が変化する結晶界面おいて、前後
の層間に格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上
の格子不整合があるものについて、上記結晶界面から層
を成長させるとき、少なくとも成長開始時の成長速度を
１．０μｍ／ｈ以下とすることによって、格子不整合が
生じる界面より上の層の結晶性を向上できる。その結
果、発光部から出射される光の透過率が高まると共に、
上部電極より注入される電流の電流広がりや注入効率が
高まる。また、上記結晶界面から成長させた層とその上
に設けられる上部電極との密着性が高まって、生産歩留
りが向上する。したがって、高輝度でかつ生産性の高い
半導体発光素子を得ることができる。また、成長開始時
以外の成長速度を１μｍ／ｈより大きくすることによ
り、成長に要する時間を短縮でき、半導体発光素子の作
製に要する時間を短縮できるため、より低価格な半導体
発光素子を得ることができる。

【００１０】また、請求項２の半導体発光素子の製造方
法は、請求項１の半導体発光素子の製造方法において、
上記発光部の上部クラッド層上に成長させる層は、電流
拡散層または電流阻止層の少なくとも一方を含むことを
特徴としている。

【００１１】上記請求項２の半導体発光素子の製造方法
によれば、電流拡散層または電流阻止層とその下に成長
させた層との間に格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２
５％以上の格子不整合があり、電流拡散層または電流阻
止層の少なくとも成長開始時の成長速度を１．０μｍ／
ｈ以下とすることにより、電流拡散層または電流阻止層
の結晶性を高めることができる。これにより、電流拡散
や電流阻止の効率を高めることができるので、上部電極
より注入される電流の電流広がりや注入効率が高まると
共に、発光部から出射される光の電流拡散層や電流阻止
層における透過率が高まる。さらに、電流拡散層や電流
阻止層上に形成される上部電極の密着性が高まり、生産
歩留りが向上する。したがって、高輝度でかつ生産性の
高い半導体発光素子を得ることができる。

【００１２】また、請求項３の半導体発光素子の製造方
法は、化合物半導体基板上に形成された少なくとも下部
クラッド層，活性層および上部クラッド層からなる発光
部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成された中間
層と、その中間層上に成長させた層とを有し、接合を形
成する前のエネルギー位置において、上記中間層の伝導
帯下端が上記上部クラッド層の伝導帯下端と上記中間層
上に成長させた層の伝導帯下端との間となる条件か、ま
たは、上記中間層の価電子帯上端が上記上部クラッド層
の価電子帯上端と上記中間層上に成長させた層の価電子
帯上端との間となる条件のうちの少なくとも一方の条件
を満足するように、上記中間層の材料が選択された半導
体発光素子の製造方法において、上記上部クラッド層に
対して格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上の
格子不整合の状態であり、上記上部クラッド層上に上記
中間層を成長させるときのみ、成長開始時の成長速度を
１．０μｍ／ｈ以下とし、上記中間層の成長開始時以外
の成長速度を１μｍ／ｈより大きくすることを特徴とし
ている。

【００１３】上記請求項３の半導体発光素子の製造方法
によれば、上部クラッド層上に、接合を形成する前のエ
ネルギー位置において、伝導帯下端が上部クラッド層の
伝導帯下端と中間層上に成長させた層の伝導帯下端との
間となり、かつ／または、伝導帯下端が上部クラッド層
の価電子帯上端と中間層上に成長させた層の価電子帯上
端との間となる中間層を形成し、上部クラッド層と中間
層との間に、格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％
以上の格子不整合があるものについて、中間層を成長さ
せるとき、少なくとも成長開始時の成長速度を１．０μ
ｍ／ｈ以下とすることにより、上部クラッド層と中間層
との界面における格子不整合から生じる界面準位を低減
でき、その上部クラッド層と中間層との界面におけるバ
ンドプロファイルの曲がりを抑制でき、これにより半導
体発光素子の動作電圧を低減できる。さらに、上記中間
層上に成長させた層の結晶性が良くなるので、その結
果、発光部から出射される光の透過率が高まると共に、
上部電極より注入される電流の電流広がりや注入効率が
高まる。また、上記中間層上に成長させた層とその上に
設けられる上部電極との密着性が高まり、生産歩留りが
向上する。したがって、高輝度でかつ低電圧動作が可能
な生産性の高い半導体発光素子を得ることができる。ま
た、成長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈより大きく
することにより、成長に要する時間を短縮でき、半導体
発光素子の作製に要する時間を短縮できるため、より低
価格な半導体発光素子を得ることができる。

【００１４】また、請求項４の半導体発光素子の製造方
法は、化合物半導体基板上に形成された少なくとも下部
クラッド層，活性層および上部クラッド層からなる発光
部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成された中間
層と、その中間層上に成長させた層とを有し、接合を形
成する前のエネルギー位置において、上記中間層の伝導
帯下端が上記上部クラッド層の伝導帯下端と上記中間層
上に成長させた層の伝導帯下端との間となる条件か、ま
たは、上記中間層の価電子帯上端が上記上部クラッド層
の価電子帯上端と上記中間層上に成長させた層の価電子
帯上端との間となる条件のうちの少なくとも一方の条件
を満足するように、上記中間層の材料が選択された半導
体発光素子の製造方法において、上記中間層に対して格
子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上の格子不整
合の状態であり、上記中間層上に層を成長させるときの
み、成長開始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とし、
上記中間層上に成長させる層の成長開始時以外の成長速
度を１μｍ／ｈより大きくすることを特徴としている。

【００１５】上記請求項４の半導体発光素子の製造方法
によれば、上部クラッド層上に、接合を形成する前のエ
ネルギー位置において、伝導帯下端が上部クラッド層の
伝導帯下端と中間層上に成長させた層の伝導帯下端との
間となり、かつ／または、伝導帯下端が上部クラッド層
の価電子帯上端と中間層上に成長させた層の価電子帯上
端との間となる中間層を形成し、中間層とその中間層上
に成長させた層との間に、格子整合率Δａ／ａの絶対値
が０．２５％以上の格子不整合があるものについて、中
間層上に層を成長させるとき、少なくとも成長開始時の
成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とすることにより、中間
層と中間層上に成長させた層との界面における格子不整
合から生じる界面準位を低減でき、そのため中間層と中
間層上に成長させた層との界面におけるバンドプロファ
イルの曲がりを抑制でき、これにより半導体発光素子の
動作電圧を低減できる。さらに、上記中間層上に成長さ
せた層の結晶性が良くなるので、その結果、発光部から
出射される光の透過率が高まると共に、上部電極より注
入される電流の電流広がりや注入効率が高まる。また、
上記中間層上に成長させた層とその上に設けられる上部
電極との密着性が高まり、生産歩留りが向上する。した
がって、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の高い
半導体発光素子を得ることができる。また、成長開始時
以外の成長速度を１μｍ／ｈより大きくすることによ
り、成長に要する時間を短縮でき、半導体発光素子の作
製に要する時間を短縮できるため、より低価格な半導体
発光素子を得ることができる。

【００１６】また、請求項５の半導体発光素子の製造方
法は、化合物半導体基板上に形成された少なくとも下部
クラッド層，活性層および上部クラッド層からなる発光
部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成された中間
層と、その中間層上に成長させた層とを有し、接合を形
成する前のエネルギー位置において、上記中間層の伝導
帯下端が上記上部クラッド層の伝導帯下端と上記中間層
上に成長させた層の伝導帯下端との間となる条件か、ま
たは、上記中間層の価電子帯上端が上記上部クラッド層
の価電子帯上端と上記中間層上に成長させた層の価電子
帯上端との間となる条件のうちの少なくとも一方の条件
を満足するように、上記中間層の材料が選択された半導
体発光素子の製造方法において、上記上部クラッド層に
対して格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上の
格子不整合の状態であり、上記中間層を成長させると
き、および、上記中間層に対して格子整合率Δａ／ａの
絶対値が０．２５％以上の格子不整合の状態であり、上
記中間層上に層を成長させるときのみ、成長開始時の成
長速度を１．０μｍ／ｈ以下とし、上記中間層と上記中
間層上に成長させる層の成長開始時以外の成長速度を１
μｍ／ｈより大きくすることを特徴としている。

【００１７】上記請求項５の半導体発光素子の製造方法
によれば、上部クラッド層上に、接合を形成する前のエ
ネルギー位置において、伝導帯下端が上部クラッド層の
伝導帯下端と中間層上に成長させた層の伝導帯下端との
間となり、かつ／または、価電子帯上端が上部クラッド
層の価電子帯上端と中間層上に成長させた層の価電子帯
上端との間となる中間層を形成し、中間層とその中間層
上に成長させた層との間に、格子整合率Δａ／ａが０．
２５％以上の格子不整合があると共に、上部クラッド層
と中間層との間に、格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．
２５％以上の格子不整合があるものについて、中間層お
よび中間層上に層を成長させるとき、少なくとも成長開
始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とすることによ
り、中間層と中間層上に成長させた層との界面、およ
び、中間層と中間層上に成長させた層との界面の両方に
おける格子不整合から生じる界面準位を低減でき、その
ため中間層とその中間層上に成長させた層の界面、およ
び、中間層とその中間層上に成長させた層との界面にお
けるバンドプロファイルの曲がりを抑制でき、これによ
り半導体発光素子の動作電圧を低減できる。さらに、上
記中間層上に成長させた層の結晶性が良くなるので、そ
の結果、発光部から出射される光の透過率が高まると共
に、上部電極より注入される電流の電流広がりや注入効
率が高まる。また、上記中間層上に成長させた層とその
上に設けられる上部電極との密着性が高まり、生産歩留
りが向上する。したがって、高輝度でかつ低電圧動作が
可能な生産性の高い半導体発光素子を得ることができ
る。また、成長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈより
大きくすることにより、成長に要する時間を短縮でき、
半導体発光素子の作製に要する時間を短縮できるため、
より低価格な半導体発光素子を得ることができる。

【００１８】また、請求項６の半導体発光素子の製造方
法は、化合物半導体基板上に形成された少なくとも下部
クラッド層，活性層および上部クラッド層からなる発光
部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成された中間
層と、その中間層上に成長させた層とを有し、上記中間
層の格子定数が上記上部クラッド層の格子定数と上記中
間層上に成長させた層の格子定数との間である半導体発
光素子の製造方法において、上記上部クラッド層に対し
て格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上の格子
不整合の状態であり、上記上部クラッド層上に上記中間
層を成長させるときのみ、成長開始時の成長速度を１．
０μｍ／ｈ以下とし、上記中間層の成長開始時以外の成
長速度を１μｍ／ｈより大きくすることを特徴としてい
る。

【００１９】上記請求項６の半導体発光素子の製造方法
によれば、上部クラッド層上に、上部クラッド層の格子
定数と中間層上に成長させた層の格子定数との間となる
格子定数をもち中間層が形成され、上部クラッド層と中
間層との間に格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％
以上の格子不整合があるものについて、上部クラッド層
上に中間層を成長させるとき、少なくとも成長開始時の
成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とすることにより、上部
クラッド層と中間層との界面における格子不整合から生
じる界面準位を低減でき、そのため上部クラッド層と中
間層との界面におけるバンドプロファイルの曲がりを抑
制でき、これにより半導体発光素子の動作電圧を低減で
きる。さらに、上記中間層上に成長させた層の結晶性が
良くなるので、その結果、発光部から出射される光の透
過率が高まると共に、上部電極より注入される電流の電
流広がりや注入効率が高まる。また、上記中間層上に成
長させた層とその上に設けられる上部電極との密着性が
高まり、生産歩留りが向上する。したがって、高輝度で
かつ低電圧動作が可能な生産性の高い半導体発光素子を
得ることができる。また、成長開始時以外の成長速度を
１μｍ／ｈより大きくすることにより、成長に要する時
間を短縮でき、半導体発光素子の作製に要する時間を短
縮できるため、より低価格な半導体発光素子を得ること
ができる。

【００２０】また、請求項７の半導体発光素子の製造方
法は、化合物半導体基板上に形成された少なくとも下部
クラッド層，活性層および上部クラッド層からなる発光
部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成された中間
層と、その中間層上に成長させた層とを有し、上記中間
層の格子定数が上記上部クラッド層の格子定数と上記中
間層上に成長させた層の格子定数との間である半導体発
光素子の製造方法において、上記中間層に対して格子整
合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上の格子不整合の
状態であり、上記中間層上に層を成長させるときのみ、
成長開始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とし、上記
中間層に成長させる層の成長開始時以外の成長速度を１
μｍ／ｈより大きくすることを特徴としている。

【００２１】上記請求項７の半導体発光素子の製造方法
によれば、上部クラッド層上に、上部クラッド層の格子
定数と中間層上に成長させた層の格子定数との間となる
格子定数を持つ中間層を形成し、中間層とその中間層上
に成長させた層との間に、格子整合率Δａ／ａの絶対値
が０．２５％以上の格子不整合があるものについて、中
間層上に層を成長させるとき、少なくとも成長開始時の
成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とすることにより、中間
層と中間層上に成長させた層との界面における格子不整
合から生じる界面準位を低減でき、そのため中間層と中
間層上に成長させた層との界面におけるバンドプロファ
イルの曲がりを抑制でき、これにより半導体発光素子の
動作電圧を低減できる。さらに、上記中間層上に成長さ
せた層の結晶性が良くなるので、その結果、発光部から
出射される光の透過率が高まると共に、上部電極より注
入される電流の電流広がりや注入効率が高まる。また、
上記中間層上に成長させた層とその上に設けられる上部
電極との密着性が高まり歩留りが向上する。したがっ
て、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の高い半導
体発光素子を得ることができる。また、成長開始時以外
の成長速度を１μｍ／ｈより大きくすることにより、成
長に要する時間を短縮でき、半導体発光素子の作製に要
する時間を短縮できるため、より低価格な半導体発光素
子を得ることができる。

【００２２】また、請求項８の半導体発光素子の製造方
法は、化合物半導体基板上に形成された少なくとも下部
クラッド層，活性層および上部クラッド層からなる発光
部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成された中間
層と、その中間層上に成長させた層とを有し、上記中間
層の格子定数が上記上部クラッド層の格子定数と上記中
間層上に成長させた層の格子定数との間である半導体発
光素子の製造方法において、上記上部クラッド層に対し
て格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上の格子
不整合の状態であり、上記上部クラッド層上に上記中間
層を成長させるとき、および、上記中間層に対して格子
整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上の格子不整合
の状態であり、上記中間層上に層を成長させるときの
み、成長開始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とし、
上記中間層と上記中間層上に成長させる層の成長開始時
以外の成長速度を１μｍ／ｈより大きくすることを特徴
としている。

【００２３】上記請求項８の半導体発光素子の製造方法
によれば、上部クラッド層上に、上部クラッド層の格子
定数と中間層上に成長させた層の格子定数との間となる
格子定数を持つ中間層が形成され、上部クラッド層と中
間層との間に格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％
以上の格子不整合があるものについて、上部クラッド層
上に中間層を成長させるとき、および、中間層とその中
間層上に成長させた層との間に格子整合率Δａ／ａの絶
対値が０．２５％以上の格子不整合があるものについ
て、中間層上に層を成長させるとき、少なくとも成長開
始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とすることによ
り、中間層と中間層上に成長させた層との界面、およ
び、中間層と中間層上に成長させた層との界面の両方に
おける格子不整合から生じる界面準位を低減でき、その
ため中間層と中間層上に成長させた層との界面、およ
び、中間層と上部クラッド層との界面におけるバンドプ
ロファイルの曲がりを抑制でき、これにより半導体発光
素子の動作電圧を低減できる。さらに、上記中間層上に
成長させた層の結晶性が良くなるので、その結果、発光
部から出射される光の透過率が高まると共に、上部電極
より注入される電流の電流広がりや注入効率が高まる。
また、上記中間層上に成長させた層とその上に設けられ
る上部電極との密着性が高まり、歩留りが向上する。し
たがって、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の高
い半導体発光素子を得ることができる。また、成長開始
時以外の成長速度を１μｍ／ｈより大きくすることによ
り、成長に要する時間を短縮でき、半導体発光素子の作
製に要する時間を短縮できるため、より低価格な半導体
発光素子を得ることができる。

【００２４】また、請求項９の半導体発光素子の製造方
法は、請求項３乃至８のいずれか１つの半導体発光素子
の製造方法において、上記中間層上に成長させる層は、
電流拡散層または電流阻止層の少なくとも一方を含むこ
とを特徴としている。

【００２５】上記請求項９の半導体発光素子の製造方法
によれば、中間層上に電流拡散層、または、電流阻止層
を形成する場合において、電流拡散層または電流阻止層
の結晶性を高めることができるため、電流拡散や電流阻
止の効率を高まり、発光部から出射される光の電流拡散
層または電流阻止層における透過率が高まると共に、上
部電極より注入される電流の電流広がりまたは注入効率
が高まる。また、電流拡散層や電流阻止層上に形成され
る上部電極の密着性が高まり、生産性が上がる。したが
って、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の高い半
導体発光素子を得ることができる。

【００２６】また、請求項１０の半導体発光素子の製造
方法は、請求項３乃至８のいずれか１つの半導体発光素
子の製造方法において、上記中間層が２層以上からなる
ことを特徴としている。

【００２７】上記請求項１０の半導体発光素子の製造方
法によれば、中間層が２層以上から構成される半導体発
光素子においても、中間層と上部クラッド層との間、ま
たは、中間層と中間層上に成長させた層との間の格子不
整合による界面準位の発生や結晶性の悪化を抑制できる
ため、同様に、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性
の高い半導体発光素子が得られることができる。

【００２８】また、請求項１１の半導体発光素子の製造
方法は、請求項１０の半導体発光素子の製造方法におい
て、上記中間層の第ｎ番目に成長させた中間層に対して
格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上の格子不
整合の状態で、上記ｎ＋１番目の中間層を成長させると
き、少なくとも成長開始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ
以下とすることを特徴としている。

【００２９】上記請求項１１の半導体発光素子の製造方
法によれば、第ｎ番目に成長される中間層と第ｎ＋１番
目の中間層との間に格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．
２５％以上の格子不整合があるものについて、第ｎ＋１
番目の中間層を成長させるとき、少なくとも成長開始時
の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とすることにより、中
間層内の界面での格子不整合による界面準位の発生や結
晶性の悪化を抑制できるため、高輝度でかつ低電圧動作
が可能な生産性の高い半導体発光素子を得ることができ
る。

【００３０】また、請求項１２の半導体発光素子の製造
方法は、請求項１乃至１１のいずれか１つの半導体発光
素子の製造方法において、上記下部クラッド層，上記活
性層，上記上部クラッド層，上記中間層，上記電流拡散
層および上記電流阻止層が（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ
_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）であることを特徴
としている。

【００３１】上記請求項１２の半導体発光素子の製造方
法によれば、上記下部クラッド層，活性層，上部クラッ
ド層，中間層，電流拡散層および電流阻止層に（Ａｌ_ｘ
Ｇａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦
１）を用いることにより、高輝度でかつ低電圧動作が可
能な生産性の高い半導体発光素子を得ることができる。

【００３２】また、請求項１３の半導体発光素子の製造
方法は、請求項１乃至１１のいずれか１つの半導体発光
素子の製造方法において、上記下部クラッド層，上記活
性層および上記上部クラッド層が（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）
_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）であり、上
記電流拡散層，上記電流阻止層がＧａＰであることを特
徴としている。

【００３３】上記請求項１３の半導体発光素子の製造方
法によれば、上記下部クラッド層，活性層および上部ク
ラッド層に（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦
ｘ≦１，０≦ｙ≦１）を、上記電流拡散層，電流阻止層
にＧａＰを用いることにより、高輝度でかつ低電圧動作
が可能な生産性の高い半導体発光素子を得ることができ
る。

【００３４】また、請求項１４の半導体発光素子の製造
方法は、請求項１２または１３に記載の半導体発光素子
の製造方法において、上記中間層，上記電流拡散層およ
び上記電流阻止層のうちの格子不整合のある結晶界面か
ら成長させる層の不純物がＺｎであることを特徴として
いる。

【００３５】また、請求項１５の半導体発光素子の製造
方法は、請求項１乃至１４のいずれか１つの半導体発光
素子の製造方法において、上記上部クラッド層の成長終
了時における成長温度および上記中間層，上記電流拡散
層の成長温度が、上記上部クラッド層の成長終了時の成
長温度を除いて上記発光部の成長温度よりも高いことを
特徴としている。

【００３６】上記請求項１５の半導体発光素子の製造方
法によれば、上記上部クラッド層の成長終了時における
成長温度、および、上記中間層と上記電流拡散層の成長
温度を、上記上部クラッド層の成長終了時の成長温度を
除いて上記発光部の成長温度よりも高くすることによ
り、格子不整合が生じる界面から成長させた層の結晶性
をより高めることができ、その結果、発光部から出射さ
れる光の透過率が高まると共に、上部電極より注入され
る電流の電流広がりや注入効率が高まる。また、上記格
子不整合が生じる界面から成長させた層とその上に設け
られる上部電極との密着性が高まり、生産性が向上す
る。したがって、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産
性の高い半導体発光素子を得ることができる。

【００３７】また、請求項１６の半導体発光素子の製造
方法は、請求項１乃至１５のいずれか１つの半導体発光
素子の製造方法において、上記下部クラッド層，上記活
性層，上記上部クラッド層，上記中間層，上記電流拡散
層および上記電流阻止層を有機金属気相成長法（ＭＯＣ
ＶＤ法）により成長させたことを特徴としている。

【００３８】上記請求項１６の半導体発光素子の製造方
法によれば、上記下部クラッド層，活性層，上部クラッ
ド層，中間層，電流拡散層および電流阻止層の成長方法
に有機金属気相成長法を用いることにより、高輝度でか
つ低電圧動作が可能な生産性の高い半導体発光素子を容
易に製造することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】本出願人は、格子整合率と結晶欠
陥との関係を実験により調べた結果、図３１に示すよう
に、格子整合率△ａ／ａの絶対値が０．２５％以上であ
るときに結晶欠陥（ハッチ）が生じることが分かった。
また、成長速度と結晶欠陥との関係を実験により調べた
結果、図３２に示すように、結晶欠陥が多数生じる格子
不整合を有する結晶界面において、成長速度を１．０μ
ｍ／ｈ以下にすることによって、結晶欠陥の発生を減少
させることが分かった。なお、図３２の実験は、格子整
合率△ａ／ａの絶対値が１．８％である結晶を積層した
場合について行った。

【００４０】以上のことから、格子整合率△ａ／ａの絶
対値を０．２５％以上の格子不整合（結晶欠陥が生じる
条件）を有する結晶成長において、格子不整合がある界
面から上に層を成長させるとき、少なくとも成長初期の
成長速度を１．０μｍ／ｈ以下にすることによって、結
晶欠陥を減らすことが可能となる。

【００４１】以下、この発明の半導体発光素子の製造方
法を図示の実施の形態により詳細に説明する。

【００４２】（第１実施形態） この発明による第１実施形態の半導体発光素子の製造方
法、例えば発光ダイオードの製造方法を図１を用いて説
明する。

【００４３】図１に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１１
上に、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により、ｎ
型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦
ｘ≦１）下部クラッド層１２（例えばｘ＝１．０、Ｓｉ
キャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．０μ
ｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ
（０≦ｘ≦１）活性層１３（例えばｘ＝０．３、厚さ
０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上部クラッド層１４（例えば
ｘ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、
厚さ１．０μｍ）を順次成長させる。

【００４４】その上にｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ
_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）電流拡散層１５
（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度５
×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ７．０μｍ）を成長させる。
このとき、電流拡散層１５の成長速度は０．８μｍ／ｈ
とする。

【００４５】次に、ｐ型電極１６（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極１７（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着により
形成し、ｐ型電極１６を例えば円形に加工して発光ダイ
オードが完成する。

【００４６】この第１実施形態では、上部クラッド層１
４と電流拡散層１５との間に約−３．５％の格子不整合
がある。従来の発光ダイオードでは、電流拡散層の成長
速度は１μｍ／ｈ以下にしていなかったため、電流拡散
層の結晶性が悪く、表面形状も悪かったが、この第１実
施形態では、電流拡散層１５の成長速度を１μｍ／ｈ以
下の０．８μｍ／ｈとしているため、従来の発光ダイオ
ードに比べ、電流拡散層１５の結晶性が良く、また、表
面形状もほぼ平坦であるため、ｐ型電極１６から注入さ
れる電流の電流拡散層１５における広がりが良く、ま
た、電流拡散層１５の光透過率も良い。また、電流拡散
層１５上に形成されるｐ型電極１６の密着性も良いた
め、従来の発光ダイオードに比べ、高輝度でかつ低電圧
動作が可能な生産性の高い発光ダイオードを得ることが
できる。

【００４７】（第２実施形態） この発明による第２実施形態の半導体発光素子の製造方
法、例えば発光ダイオードの製造方法を図２〜図４を用
いて説明する。

【００４８】図２に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板２１
上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層２２（例えばｘ＝１．
０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．
０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層２３（例えばｘ＝０．３、厚さ
０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上部クラッド層２４（例えば
ｘ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、
厚さ１．０μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ
_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）第１電流拡散層２
５（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度
３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ１．５μｍ）、ｎ型（Ａｌ
_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦
１）電流阻止層２６（例えば＝０．０、ｙ＝１．０、Ｓ
ｉキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．３μ
ｍ）を順次成長させる。このとき、第１電流拡散層２５
の成長速度は０．８μｍ／ｈとする。

【００４９】次に、図３に示すように、通常のフォトリ
ソグラフィーの技術により、電流阻止層２６を例えば円
形にエッチングする。次に、図４に示すように、その上
にｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦
１，０≦ｙ≦１）第２電流拡散層２７（例えばｘ＝０．
０、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ
^―３、厚さ７．０μｍ）を成長させる。

【００５０】次に、ｐ型電極２８（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極２９（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着により
形成し、ｐ型電極２８を例えば円形に加工して発光ダイ
オードが完成する。

【００５１】この第２実施形態では、上部クラッド層２
４と第１電流拡散層２５との間に約−３．５％の格子不
整合がある。従来の発光ダイオードは、電流拡散層の成
長速度は１μｍ／ｈ以下にしていなかったため、電流拡
散層の結晶性が悪く、表面形状も悪かったが、この第２
実施形態では、第１電流拡散層２５の成長速度を０．８
μｍ／ｈと、１μｍ／ｈ以下としているため、従来の発
光ダイオードに比べ、第１電流拡散層２５，電流阻止層
２６および第２電流拡散層２７の結晶性が良く、また、
第２電流拡散層２７の表面形状もほぼ平坦であるため、
ｐ型電極から注入される電流の電流拡散層２５，２７に
おける広がりや電流阻止層２６における電流の阻止効果
が良く、また、電流拡散層２５，２７の光透過率も良
い。また、電流拡散層２７上に形成されるｐ型電極２８
の密着性も良いため、従来の発光ダイオードに比べ、高
輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の高い発光ダイオ
ードを得ることができる。

【００５２】（第３実施形態） この発明による第３実施形態の半導体発光素子の製造方
法、例えば発光ダイオードの製造方法を図５を用いて説
明する。

【００５３】図５に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板３１
上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層３２（例えばｘ＝１．
０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．
０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層３３（例えばｘ＝０．３、厚さ
０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上部クラッド層３４（例えば
ｘ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、
厚さ１．０μｍ）を順次成長させる。

【００５４】その上に、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩ
ｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）中間層３５（例
えばｘ＝０．２、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１
０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ
_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）電
流拡散層３６（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎキ
ャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ７．０μｍ）を
成長させる。このとき、中間層３５の成長速度は０．５
μｍ／ｈとする。

【００５５】次に、ｐ型電極３７（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極３８（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着により
形成し、ｐ型電極３７を例えば円形に加工して発光ダイ
オードが完成する。

【００５６】この第３実施形態では、中間層３５の伝導
帯下端が上部クラッド層３４の伝導帯下端と電流拡散層
３６の伝導帯下端との間となり、中間層３５の価電子帯
上端が上部クラッド層３４の価電子帯上端と電流拡散層
３６の価電子帯上端との間となるように、中間層３５の
材料が選択されており、上部クラッド層３４と電流拡散
層３６の界面におけるヘテロ障壁を低減する効果を持つ
が、上部クラッド層３４と中間層３５との間に約−３．
４％と大きな格子不整合がある。

【００５７】従来の発光ダイオードでは、中間層の成長
速度は１μｍ／ｈ以下にしていなかったため、中間層と
その上に成長される電流拡散層の結晶性が悪く、表面形
状も悪かった。さらにこの格子不整合は中間層と上部ク
ラッド層との界面に多数の界面準位を発生するため、バ
ンドプロファイルが曲げられていた。

【００５８】しかしながら、この第３実施形態では、中
間層３５の成長速度を１μｍ／ｈ以下の０．８μｍ／ｈ
としているため、従来の発光ダイオードに比べ、中間層
３５および電流拡散層３６の結晶性が良く、表面形状も
ほぼ平坦であり、また、中間層３５と上部クラッド層３
４との界面における界面準位も大幅に低減しているた
め、ｐ型電極３７から注入される電流の電流拡散層３６
における広がりや電流拡散層３６の光透過率が改善され
る。また、電流拡散層３６上に形成されるｐ型電極３７
の密着性も改善される。また、中間層３５と上部クラッ
ド層３４との界面における界面準位が大幅に低減される
ことにより、バンドプロファイルの曲がりを抑制するこ
とができる。以上の効果により、第３実施形態では、従
来の発光ダイオードに比べ、高輝度でかつ低電圧動作が
可能な生産性の高い発光ダイオードを得ることができ
る。

【００５９】（第４実施形態） この発明による第４実施形態の半導体発光素子の製造方
法、例えば発光ダイオードの製造方法を図６を用いて説
明する。

【００６０】図６に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板４１
上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層４２（例えばｘ＝１．
０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．
０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層４３（例えばｘ＝０．３、厚さ
０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上部クラッド層４４（例えば
ｘ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、
厚さ１．０μｍ）を順次成長させる。

【００６１】その上に、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）
_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）中間層４５（例
えばｘ＝０．５、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ
^―３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙ
Ｉｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）電流拡散層４
６（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度
３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ７．０μｍ）を成長させ
る。このとき、電流拡散層４６の成長速度は０．８μｍ
／ｈとする。

【００６２】次に、ｐ型電極４７（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極４８（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着により
形成し、ｐ型電極４７を例えば円形に加工して発光ダイ
オードが完成する。

【００６３】この第４実施形態では、中間層４５の価電
子帯上端が上部クラッド層４４の価電子帯上端と電流拡
散層４６の価電子帯上端との間となるように、中間層４
５の材料が選択されており、上部クラッド層と電流拡散
層の界面におけるヘテロ障壁を低減する効果を持つが、
中間層４５と電流拡散層４６との間に約−３．５％と大
きな格子不整合がある。

【００６４】従来の発光ダイオードでは、電流拡散層の
成長速度は１μｍ／ｈ以下にしていなかったため、電流
拡散層の結晶性が悪く、表面形状も悪かった。さらにこ
の格子不整合は、中間層と電流拡散層との界面に多数の
界面準位を発生するためバンドプロファイルが曲げられ
ていた。

【００６５】しかしながら、この第４実施形態では、電
流拡散層４６の成長速度を１μｍ／ｈ以下の０．８μｍ
／ｈとしているため、従来の発光ダイオードに比べ、電
流拡散層４６の結晶性が良く、表面形状もほぼ平坦であ
り、また、中間層４５と電流拡散層４６との界面におけ
る界面準位も大幅に低減している。これにより、ｐ型電
極４７から注入される電流の電流拡散層４６における広
がりや電流拡散層４６の光透過率が改善される。また、
電流拡散層４６上に形成されるｐ型電極４７の密着性も
改善される。また、中間層４５と電流拡散層４６との界
面における界面準位が大幅に低減されることにより、バ
ンドプロファイルの曲がりを抑制することができる。以
上の効果により、第４実施形態では、従来の発光ダイオ
ードに比べ、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の
高い発光ダイオードを得ることができる。

【００６６】（第５実施形態） この発明による第５実施形態の半導体発光素子の製造方
法、例えば発光ダイオードの製造方法を図７を用いて説
明する。

【００６７】図７に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板５１
上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層５２（例えばｘ＝１．
０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．
０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層５３（例えばｘ＝０．３、厚さ
０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上部クラッド層５４（例えば
ｘ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、
厚さ１．０μｍ）を順次成長させる。

【００６８】その上に、ｐ型Ａｌ_ｘＩｎ_１―ｘＡｓ（０
≦ｘ≦１）中間層５５（例えばｘ＝０．８、Ｚｎキャリ
ア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．１μｍ）、ｐ型
（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０
≦ｙ≦１）電流拡散層５６（例えばｘ＝０．０、ｙ＝
１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ
７．０μｍ）を成長させる。このとき、中間層５５の成
長速度は０．５μｍ／ｈ、電流拡散層５６の成長速度は
０．８μｍ／ｈとする。

【００６９】次に、ｐ型電極５７（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極５８（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着により
形成し、ｐ型電極５７を例えば円形に加工して発光ダイ
オードが完成する。

【００７０】この第５実施形態では、中間層５５の伝導
帯下端が上部クラッド層５４の伝導帯下端と電流拡散層
５６の伝導帯下端との間となり、中間層５５の価電子帯
上端が上部クラッド層５４の価電子帯上端と電流拡散層
５６の価電子帯上端との間となるように、中間層５５の
材料が選択されており、上部クラッド層と電流拡散層の
界面におけるヘテロ障壁を低減する効果を持つが、上部
クラッド層５４と中間層５５との間に約２．３％、中間
層５５と電流拡散層５６との間に約−５．７％と大きな
格子不整合がある。

【００７１】従来の発光ダイオードでは、中間層および
電流拡散層の成長速度は１μｍ／ｈ以下にしていなかっ
たため、中間層と電流拡散層の結晶性が悪く、表面形状
も悪かった。さらにこの格子不整合は中間層と上部クラ
ッド層との界面および中間層と電流拡散層との界面に多
数の界面準位を発生するため、バンドプロファイルが曲
げられていた。

【００７２】しかしながら、この第５実施形態では、中
間層５５の成長速度を０．５μｍ／ｈとし、電流拡散層
５６の成長速度を０．８μｍ／ｈとして、１μｍ／ｈ以
下としているため、従来の発光ダイオードに比べ、中間
層５５および電流拡散層５６の結晶性が良く、表面形状
もほぼ平坦であり、また、中間層５５と上部クラッド層
５４との界面および中間層５５と電流拡散層５６との界
面における界面準位も大幅に低減している。これによ
り、ｐ型電極５７から注入される電流の電流拡散層５６
における広がりや電流拡散層５６の光透過率が改善され
る。また、電流拡散層５６上に形成されるｐ型電極５７
の密着性も改善される。そして、上記中間層５５と上部
クラッド層５４との界面および中間層５５と電流拡散層
５６との界面における界面準位が大幅に低減されること
により、バンドプロファイルの曲がりを抑制することが
できる。以上の効果により、第５実施形態では、従来の
発光ダイオードに比べ、高輝度でかつ低電圧動作が可能
な生産性の高い発光ダイオードを得ることができる。

【００７３】（第６実施形態） この発明による第６実施形態の半導体発光素子の製造方
法、例えば発光ダイオードの製造方法を図８を用いて説
明する。

【００７４】図８に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板６１
上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層６２（例えばｘ＝１．
０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．
０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層６３（例えばｘ＝０．３、厚さ
０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上部クラッド層６４（例えば
ｘ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、
厚さ１．０μｍ）を順次成長させる。

【００７５】その上に、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩ
ｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）中間層６５（例
えばｘ＝０．２、ｙ＝０．２５、Ｚｎキャリア濃度３×
１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧ
ａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）
電流拡散層６６（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎ
キャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ７．０μｍ）
を成長させる。このとき、中間層６５の成長速度は０．
５μｍ／ｈとする。

【００７６】次に、ｐ型電極６７（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極６８（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着により
形成し、ｐ型電極６７を例えば円形に加工して発光ダイ
オードが完成する。

【００７７】この第６実施形態では、中間層６５の格子
定数が上部クラッド層６４の格子定数と電流拡散層６６
の格子定数との間となるように、中間層６５の材料が選
択されており、上部クラッド層と電流拡散層との界面に
おける格子不整合を緩和する効果を持ち、界面準位を減
少させることでヘテロ障壁を低減する効果を持つが、上
部クラッド層６４と中間層６５との間に約−１．８％と
大きな格子不整合がある。

【００７８】従来の発光ダイオードでは、中間層の成長
速度は１μｍ／ｈ以下にしていなかったため、中間層と
その上に成長される電流拡散層の結晶性が悪く、表面形
状も悪かった。さらにこの格子不整合は中間層と上部ク
ラッド層との界面に多数の界面準位を発生するためバン
ドプロファイルが曲げられていた。

【００７９】しかしながら、この第６実施形態では、中
間層６５の成長速度を１μｍ／ｈ以下の０．５μｍ／ｈ
としているため、従来の発光ダイオードに比べ、中間層
６５および電流拡散層６６の結晶性が良く、表面形状も
ほぼ平坦であり、また、中間層６５と上部クラッド層６
４との界面における界面準位も大幅に低減している。こ
れにより、ｐ型電極３７から注入される電流の電流拡散
層６６における広がりや電流拡散層６６の光透過率が改
善される。また、電流拡散層６６上に形成されるｐ型電
極６７の密着性も改善される。また、中間層６５と上部
クラッド層６４との界面における界面準位が大幅に低減
されることにより、バンドプロファイルの曲がりを抑制
することができる。以上の効果により、第６実施形態で
は、従来の発光ダイオードに比べ、高輝度でかつ低電圧
動作が可能な生産性の高い発光ダイオードを得ることが
できる。

【００８０】（第７実施形態） この発明による第７実施形態の半導体発光素子の製造方
法、例えば発光ダイオードの製造方法を図９を用いて説
明する。

【００８１】図９に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板７１
上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層７２（例えばｘ＝１．
０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．
０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９
Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層７３（例えばｘ＝０．３、厚さ
０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上部クラッド層７４（例えば
ｘ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１７ｃｍ^―３、
厚さ１．０μｍ）を順次成長させる。

【００８２】その上に、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩ
ｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）中間層７５（例
えばｘ＝０．２、ｙ＝０．２５、Ｚｎキャリア濃度３×
１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧ
ａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）
電流拡散層７６（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎ
キャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ７．０μｍ）
を成長させる。このとき、電流拡散層７６の成長速度は
０．８μｍ／ｈとする。

【００８３】次に、ｐ型電極７７（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極７８（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着により
形成し、ｐ型電極７７を例えば円形に加工して発光ダイ
オードが完成する。

【００８４】この第７実施形態では、中間層７５の格子
定数が上部クラッド層７４の格子定数と電流拡散層７６
の格子定数との間となるように、中間層７５の材料が選
択されており、上部クラッド層と電流拡散層の界面にお
ける格子不整合を緩和する効果を持ち、界面準位を減少
させることでヘテロ障壁を低減する効果を持つが、中間
層７５と電流拡散層７６との間に約−１．８％と大きな
格子不整合がある。

【００８５】従来の発光ダイオードでは、中間層の成長
速度は１μｍ／ｈ以下にしていなかったため、中間層と
その上に成長される電流拡散層の結晶性が悪く、表面形
状も悪かった。さらにこの格子不整合は中間層と電流拡
散層との界面に多数の界面準位を発生するためバンドプ
ロファイルが曲げられていた。

【００８６】しかしながら、この第７実施形態では、電
流拡散層７６の成長速度を１μｍ／ｈ以下の０．８μｍ
／ｈとしているため、従来の発光ダイオードに比べ、電
流拡散層７６の結晶性が良く、表面形状もほぼ平坦であ
り、また、中間層７５と電流拡散層７６との界面におけ
る界面準位も大幅に低減している。これにより、ｐ型電
極７７から注入される電流の電流拡散層７６における広
がり、電流拡散層７６の光透過率が改善される。また、
電流拡散層７６上に形成されるｐ型電極７７の密着性も
改善される。また、中間層７５と電流拡散層７６との界
面における界面準位が大幅に低減されることにより、バ
ンドプロファイルの曲がりを抑制することができる。以
上の効果により、第７実施形態では、従来の発光ダイオ
ードに比べ、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の
高い発光ダイオードを得ることができる。

【００８７】（第８実施形態） この発明による第８実施形態の半導体発光素子の製造方
法、例えば発光ダイオードの製造方法を図１０を用いて
説明する。

【００８８】図１０に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板８
１上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層８２（例えば
ｘ＝１．０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、
厚さ１．０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層８３（例えばｘ＝０．
３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）
_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上部クラッド層
８４（例えばｘ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度５×１０
^１７ｃｍ^―３、厚さ１．０μｍ）を順次成長させる。

【００８９】その上に、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩ
ｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）中間層８５（例
えばｘ＝０．２、ｙ＝０．２５、Ｚｎキャリア濃度３×
１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧ
ａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）
電流拡散層８６（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎ
キャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ７．０μｍ）
を成長させる。このとき、中間層８５の成長速度は０．
５μｍ／ｈ、電流拡散層８６の成長速度は０．８μｍ／
ｈとする。

【００９０】次に、ｐ型電極８７（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極８８（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着により
形成し、ｐ型電極８７を例えば円形に加工して発光ダイ
オードが完成する。

【００９１】この第８実施形態では、中間層８５の格子
定数が上部クラッド層８４の格子定数と電流拡散層８６
の格子定数との間となるように、中間層８５の材料が選
択されており、上部クラッド層８４と電流拡散層８６の
界面における格子不整合を緩和する効果を持ち、界面準
位を減少させることでヘテロ障壁を低減する効果を持つ
が、上部クラッド層８４と中間層８５との間に約−１．
８％、中間層８５と電流拡散層８６との間にも約−１．
８％と大きな格子不整合がある。

【００９２】従来の発光ダイオードでは、中間層および
電流拡散層の成長速度は１μｍ／ｈ以下にしていなかっ
たため、中間層と中間層上に成長される電流拡散層の結
晶性が悪く、表面形状も悪かった。さらにこの格子不整
合は上部クラッド層と中間層との界面および中間層と電
流拡散層との界面に多数の界面準位を発生するためバン
ドプロファイルが曲げられていた。

【００９３】しかしながら、この第８実施形態では、中
間層８５の成長速度を０．５μｍ／ｈとし、電流拡散層
８５の成長速度を０．８μｍ／ｈとし、いずれも１μｍ
／ｈ以下としているため、従来の発光ダイオードに比
べ、電流拡散層８６の結晶性が良く、表面形状もほぼ平
坦であり、また、上部クラッド層８４と中間層８５との
界面、および、中間層８５と電流拡散層８６との界面に
おける界面準位も大幅に低減している。これにより、ｐ
型電極８７から注入される電流の電流拡散層８６におけ
る広がり、電流拡散層８６の光透過率が改善される。ま
た、上記電流拡散層８６上に形成されるｐ型電極８７の
密着性も改善される。また、上部クラッド層８４と中間
層８５との界面、および、中間層８５と電流拡散層８６
との界面における界面準位が大幅に低減されることによ
り、バンドプロファイルの曲がりを抑制することができ
る。以上の効果により、第８実施形態では、従来の発光
ダイオードに比べ、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生
産性の高い発光ダイオードを得ることができる。

【００９４】（第９実施形態） この発明による第９実施形態の半導体発光素子の製造方
法、例えば発光ダイオードの製造方法を図１１〜図１３
を用いて説明する。

【００９５】図１１に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板９
１上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層９２（例えば
ｘ＝１．０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、
厚さ１．０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層９３（例えばｘ＝０．
３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）
_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上部クラッド層
９４（例えばｘ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度５×１０
^１７ｃｍ^―３、厚さ１．０μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ
_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）中
間層９５（例えばｘ＝０．２、ｙ＝０．２５、Ｚｎキャ
リア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．５μｍ）、ｐ
型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，
０≦ｙ≦１）第１電流拡散層９６（例えばｘ＝０．０、
ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、
厚さ１．５μｍ）、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ
_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）電流阻止層９７
（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｓｉキャリア濃度３
×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．３μｍ）を順次成長させ
る。このとき、中間層９５の成長速度は０．５μｍ／
ｈ、第１電流拡散層９６の成長速度は０．８μｍ／ｈと
する。

【００９６】次に、図１２に示すように、通常のフォト
リソグラフィーの技術により、電流阻止層９７を例えば
円形にエッチングする。

【００９７】次に、図１３に示すように、その上にｐ型
（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０
≦ｙ≦１）第２電流拡散層９８（例えばｘ＝０．０、ｙ
＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚
さ７．０μｍ）を成長させる。

【００９８】次に、ｐ型電極９９（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極９１０（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着によ
り形成し、ｐ型電極９９を例えば円形に加工して発光ダ
イオードが完成する。

【００９９】この第９実施形態では、中間層９５の格子
定数が上部クラッド層９４の格子定数と第１電流拡散層
９６の格子定数との間となると共に、中間層９５の伝導
帯下端が上部クラッド層９４の伝導帯下端と第１電流拡
散層９６の伝導帯下端との間となり、価電子帯上端が上
部クラッド層９４の価電子帯上端と第１電流拡散層９６
の価電子帯上端との間となるように、中間層９５の材料
が選択されており、上部クラッド層９４と第１電流拡散
層９６の界面におけるヘテロ障壁を低減する効果を持つ
が、上部クラッド層９４と中間層９５、中間層９５と第
１電流拡散層９６との間にそれぞれ約−１．８％の格子
不整合がある。

【０１００】従来の発光ダイオードでは、中間層および
第１電流拡散層の成長速度は１μｍ／ｈ以下にしていな
かったため、中間層と中間層上に成長される電流拡散層
および電流阻止層の結晶性が悪く、表面形状も悪かっ
た。さらにこの格子不整合は上部クラッド層と中間層と
の界面および中間層と第１電流拡散層との界面に多数の
界面準位を発生するため、バンドプロファイルが曲げら
れていた。

【０１０１】しかしながら、この第９実施形態では、中
間層９５の成長速度は０．５μｍ／ｈとし、第１電流拡
散層９６の成長速度を０．８μｍ／ｈとし、いずれも１
μｍ／ｈ以下としているため、従来の発光ダイオードに
比べ、第２電流拡散層９８の結晶性が良く、表面形状も
ほぼ平坦であり、また、上部クラッド層９４と中間層９
５との界面、および、中間層９５と第１電流拡散層９６
との界面における界面準位も大幅に低減している。これ
により、ｐ型電極９７から注入される電流の第２電流拡
散層９８における広がりや電流阻止層９７における電流
の阻止効果が良く、第２電流拡散層９８の光透過率が改
善される。また、第２電流拡散層９８上に形成されるｐ
型電極９９の密着性も改善される。また、上部クラッド
層９４と中間層９５との界面、および、中間層９５と第
１電流拡散層９６との界面における界面準位が大幅に低
減されることにより、バンドプロファイルの曲がりを抑
制することができる。以上の効果により、第９実施形態
では、従来の発光ダイオードに比べ、高輝度でかつ低電
圧動作が可能な生産性の高い発光ダイオードを得ること
ができる。

【０１０２】（第１０実施形態） この発明による第１０実施形態の半導体発光素子の製造
方法、例えば発光ダイオードの製造方法を図１４〜図１
６を用いて説明する。

【０１０３】図１４に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１
０１上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層１０２（例え
ばｘ＝１．０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃ
ｍ^―３、厚さ１．０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）
_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層１０３
（例えばｘ＝０．３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘ
Ｇａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上
部クラッド層１０４（例えばｘ＝１．０、Ｚｎキャリア
濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．０μｍ）、ｐ型
（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０
≦ｙ≦１）第１中間層１０５（例えばｘ＝０．８、ｙ＝
０．２５、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚
さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ
_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）第２中間層１０６
（例えばｘ＝０．６、ｙ＝０．２５、Ｚｎキャリア濃度
３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ１．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ
_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦
１）第３中間層１０７（例えばｘ＝０．４、ｙ＝０．２
５、Ｚｎキャリア濃度１×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．
５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ
（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）第１電流拡散層１０８（例
えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１
０^１８ｃｍ^―３、厚さ１．５μｍ）、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ
_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）電
流阻止層１０９（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｓｉ
キャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．３μｍ）
を順次成長させる。このとき、第１中間層１０５の成長
速度は０．５μｍ／ｈ、第１電流拡散層１０８の成長速
度は０．８μｍ／ｈとする。

【０１０４】次に、図１５に示すように、通常のフォト
リソグラフィーの技術により、電流阻止層１０７を例え
ば円形にエッチングする。

【０１０５】次に、図１６に示すように、その上にｐ型
（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０
≦ｙ≦１）第２電流拡散層１０１０（例えばｘ＝０．
０、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ
^―３、厚さ７．０μｍ）を成長させる。

【０１０６】次に、ｐ型電極１０１１（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極１０１２（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着に
より形成し、ｐ型電極１０１１を例えば円形に加工して
発光ダイオードが完成する。

【０１０７】この第１０実施形態では、中間層１０５〜
１０７は、その格子定数が上部クラッド層１０４の格子
定数と第１電流拡散層１０８の格子定数との間となると
共に、中間層１０５〜１０７は、その伝導帯下端が上部
クラッド層１０４の伝導帯下端と第１電流拡散層１０８
の伝導帯下端との間となり、価電子帯上端が上部クラッ
ド層１０４の価電子帯上端と第１電流拡散層１０８の価
電子帯上端との間となるように、材料が選択されてお
り、上部クラッド層１０４と第１電流拡散層１０８の界
面におけるヘテロ障壁を低減する効果を持つが、上部ク
ラッド層１０４と第１中間層１０５、上部クラッド層１
０４と第１電流拡散層１０８との間にそれぞれ約−１．
８％の格子不整合がある。

【０１０８】従来の発光ダイオードでは、中間層および
第１電流拡散層の成長速度は１μｍ／ｈ以下にしていな
かったため、中間層と中間層上に成長される電流拡散層
および電流阻止層の結晶性が悪く、表面形状も悪かっ
た。さらにこの格子不整合は上部クラッド層と中間層と
の界面および中間層と第１電流拡散層との界面に多数の
界面準位を発生するためバンドプロファイルが曲げられ
ていた。

【０１０９】しかしながら、この第１０実施形態では、
第１中間層１０５の成長速度を０．５μｍ／ｈとし、第
１電流拡散層１０８の成長速度を０．８μｍ／ｈとし、
いずれも１μｍ／ｈ以下としているため、従来の発光ダ
イオードに比べ、中間層１０５〜１０７，第１電流拡散
層１０８，電流阻止層１０９および第２電流拡散層１０
１０の結晶性が良く、表面形状もほぼ平坦であり、ま
た、上部クラッド層１０４と中間層１０５との界面、お
よび、中間層１０５と第１電流拡散層１０８との界面に
おける界面準位も大幅に低減している。これにより、ｐ
型電極１０１１から注入される電流の第２電流拡散層１
０１０における広がりや電流阻止層１０９における電流
の阻止効果が良く、第２電流拡散層１０１０の光透過率
が改善される。また、第２電流拡散層１０１０上に形成
されるｐ型電極１０１１の密着性も改善される。また、
上部クラッド層１０４と中間層１０５との界面、およ
び、中間層１０５と第１電流拡散層１０８との界面にお
ける界面準位が大幅に低減されることにより、バンドプ
ロファイルの曲がりを抑制することができる。以上の効
果により、第１０実施形態では、従来の発光ダイオード
に比べ、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の高い
発光ダイオードを得ることができる。

【０１１０】（第１１実施形態） この発明による第１１実施形態の半導体発光素子の製造
方法、例えば発光ダイオードの製造方法を図１７〜図１
９を用いて説明する。

【０１１１】図１７に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１
１１上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層１１２（例え
ばｘ＝１．０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃ
ｍ^―３、厚さ１．０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）
_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層１１３
（例えばｘ＝０．３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘ
Ｇａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上
部クラッド層１１４（例えばｘ＝１．０、Ｚｎキャリア
濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．０μｍ）、ｐ型
（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０
≦ｙ≦１）第１中間層１１５（例えばｘ＝０．５、ｙ＝
０．３８、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚
さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ
_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）第２中間層１１６
（例えばｘ＝０．３、ｙ＝０．２５、Ｚｎキャリア濃度
３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ
_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦
１）第３中間層１１７（例えばｘ＝０．２、ｙ＝０．１
３、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．
５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ
（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）第１電流拡散層１１８（例
えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１
０^１８ｃｍ^―３、厚さ１．５μｍ）、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ
_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）電
流阻止層１１９（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｓｉ
キャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．３μｍ）
を順次成長させる。このとき、第１中間層１１５，第２
中間層１１６および第３中間層１１７の成長速度は０．
５μｍ／ｈ、第１電流拡散層１１８の成長速度は０．８
μｍ／ｈとする。

【０１１２】次に、図１８に示すように、通常のフォト
リソグラフィーの技術により、電流阻止層１１９を例え
ば円形にエッチングする。

【０１１３】次に、図１９に示すように、その上にｐ型
（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０
≦ｙ≦１）第２電流拡散層１１１０（例えばｘ＝０．
０、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ
^―３、厚さ７．０μｍ）を成長させる。

【０１１４】次に、ｐ型電極１１１１（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極１１１２（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着に
より形成し、ｐ型電極１１１１を例えば円形に加工して
発光ダイオードが完成する。

【０１１５】この第１１実施形態では、中間層１１５〜
１１７の格子定数が上部クラッド層１１４の格子定数と
第１電流拡散層１１８の格子定数との間となると共に、
中間層１１５〜１１７の伝導帯下端が上部クラッド層１
１４の伝導帯下端と第１電流拡散層１１８の伝導帯下端
との間となり、中間層１１５〜１１７の価電子帯上端が
上部クラッド層１１４の価電子帯上端と第１電流拡散層
１１８の価電子帯上端との間となるように、中間層１１
５〜１１７の材料が選択されており、上部クラッド層と
電流拡散層の界面におけるヘテロ障壁を低減する効果を
持つ。さらに、中間層１１５〜１１７それぞれについて
も、伝導帯下端、価電子帯上端、格子定数が上下に接す
る２層の間となるように組成が選択されている。しか
し、上部クラッド層１１４から第１電流拡散層１１８ま
で含まれる４つの界面にはそれぞれ−０．９％の格子不
整合がある。

【０１１６】従来の発光ダイオードでは、中間層および
第１電流拡散層の成長速度を１μｍ／ｈ以下にしていな
かったため、中間層と中間層上に成長される電流拡散層
および電流阻止層の結晶性が悪く、表面形状も悪かっ
た。さらにこの格子不整合は上部クラッド層と中間層と
の界面および中間層と第１電流拡散層との界面、さらに
は中間層同士の界面にも多数の界面準位を発生するた
め、各界面でバンドプロファイルが曲げられていた。

【０１１７】しかしながら、この第１１実施形態では、
第１中間層１１５，第２中間層１１６および第３中間層
１１７の成長速度は０．５μｍ／ｈとし、第１電流拡散
層１１８の成長速度は０．８μｍ／ｈとし、いずれも１
μｍ／ｈ以下としているため、従来の発光ダイオードに
比べ、中間層１１５〜１１７，第１電流拡散層１１８，
電流阻止層１１９および第２電流拡散層１１１０の結晶
性が良く、表面形状もほぼ平坦であり、また、上部クラ
ッド層１１４と中間層１１５との界面、および、中間層
１１５と第１電流拡散層１１８との界面における界面準
位も大幅に低減している。これにより、ｐ型電極１１１
１から注入される電流の第２電流拡散層１１１０におけ
る広がりや電流阻止層１１９における電流の阻止効果が
改善され、第２電流拡散層１１１０の光透過率が改善さ
れる。また、第２電流拡散層１１１０上に形成されるｐ
型電極１１１１の密着性も改善される。また、上部クラ
ッド層１１４と中間層１１５との界面、および、中間層
１１５と第１電流拡散層１１８との界面における界面準
位が大幅に低減されることにより、バンドプロファイル
の曲がりを抑制することができる。以上の効果により、
第１１実施形態では、従来の発光ダイオードに比べ、高
輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の高い発光ダイオ
ードを得ることができる。

【０１１８】（第１２実施形態） この発明による第１２実施形態の半導体発光素子の製造
方法、例えば発光ダイオードの製造方法を図２０〜図２
３を用いて説明する。

【０１１９】図２０に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１
２１上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層１２２（例え
ばｘ＝１．０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃ
ｍ^―３、厚さ１．０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）
_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層１２３
（例えばｘ＝０．３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘ
Ｇａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上
部クラッド層１２４（例えばｘ＝１．０、Ｚｎキャリア
濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．０μｍ）、ｐ型
（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０
≦ｙ≦１）第１中間層１２５（例えばｘ＝０．２、ｙ＝
０．２５、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚
さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ
_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）第１電流拡散層１
２６（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃
度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ１．５μｍ）、ｎ型（Ａ
ｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ
≦１）電流阻止層１２７（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．
０、Ｓｉキャリア濃度１×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．
３μｍ）を順次成長させる。このとき、中間層１２５お
よび第１電流拡散層１２６の成長速度を以下のように設
定する。

【０１２０】図２１に示すように、上部クラッド層を例
えば２μｍ／ｈで成長した後、中間層１２５を１μｍ／
ｈ以下の例えば０．５μｍ／ｈで成長させる。その後、
第１電流拡散層１２６を１μｍ／ｈ以下の例えば０．８
μｍ／ｈで成長を開始し、しばらく（例えば２分間程
度）成長を続けた後、成長速度を例えば１分間で１０μ
ｍ／ｈまで上げ、第１電流拡散層１２６の成長終了まで
１０μｍ／ｈで成長を続ける。

【０１２１】次に、図２２に示すように、通常のフォト
リソグラフィーの技術により、電流阻止層１２７を例え
ば円形にエッチングにする。

【０１２２】次に、図２３に示すように、その上にｐ型
（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０
≦ｙ≦１）第２電流拡散層１２８（例えばｘ＝０．０、
ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、
厚さ７．０μｍ）を成長させる。

【０１２３】次に、ｐ型電極１２９（例えばＡｕ―Ｚ
ｎ）、ｎ型電極１２１０（例えばＡｕ−Ｇｅ）を蒸着に
より形成し、ｐ型電極１２９を例えば円形に加工して発
光ダイオードが完成する。

【０１２４】この第１２実施形態では、中間層１２５の
格子定数が上部クラッド層１２４の格子定数と第１電流
拡散層１２６の格子定数との間となると共に、中間層１
２５の伝導帯下端が上部クラッド層１２４の伝導帯下端
と第１電流拡散層１２６の伝導帯下端との間となり、中
間層１２５の価電子帯上端が上部クラッド層１２４の価
電子帯上端と第１電流拡散層１２６の価電子帯上端との
間となるように、中間層１２５の材料が選択されてお
り、上部クラッド層と電流拡散層の界面におけるヘテロ
障壁を低減する効果を持つが、上部クラッド層１２４と
中間層１２５、中間層１２５と第１電流拡散層１２６と
の間にそれぞれ約−１．８％の格子不整合がある。

【０１２５】従来の発光ダイオードでは、中間層および
第１電流拡散層の成長速度は１μｍ／ｈ以下にしていな
かったため、中間層と中間層上に成長される電流拡散層
および電流阻止層の結晶性が悪く、表面形状も悪かっ
た。さらにこの格子不整合は上部クラッド層と中間層と
の界面および中間層と第１電流拡散層との界面に多数の
界面準位を発生するため、各界面でバンドプロファイル
が曲げられていた。

【０１２６】しかしながら、この第１２実施形態では、
中間層１２５の成長速度は０．５μｍ／ｈとし、第１電
流拡散層１２６の成長初期の成長速度は０．８μｍ／ｈ
とし、いずれも１μｍ／ｈとしているため、従来の発光
ダイオードに比べ、中間層１２５，第１電流拡散層１２
６，電流阻止層１２７および第２電流拡散層１２８の結
晶性が良く、表面形状もほぼ平坦であり、また、上部ク
ラッド層１２４と中間層１２５との界面、および、中間
層１２５と第１電流拡散層１２６との界面における界面
準位も大幅に低減している。これにより、ｐ型電極１２
９から注入される電流の第２電流拡散層１２８における
広がりや電流阻止層１２７における電流の阻止効果が改
善され、第２電流拡散層１２８の光透過率が改善され
る。また、第２電流拡散層１２８上に形成されるｐ型電
極１２９の密着性も改善される。また、上部クラッド層
１２４と中間層１２５との界面、および、中間層１２５
と第１電流拡散層１２６との界面における界面準位が大
幅に低減されることにより、バンドプロファイルの曲が
りを抑制することがでる。さらに、第１３実施形態で
は、電流拡散層での成長速度を途中から１０μｍ／ｈと
高くしているため、成長時間が短縮され、発光ダイオー
ドを製造する際に必要な時間，材料費および人件費を低
減することができる。以上の効果により、第１２実施形
態では、従来の発光ダイオードに比べ、高輝度でかつ低
電圧動作が可能な生産性の高い発光ダイオードを得るこ
とができる。

【０１２７】（第１３実施形態） この発明による第１３実施形態の半導体発光素子の製造
方法、例えば発光ダイオードの製造方法を図２４〜図２
７を用いて説明する。

【０１２８】図２４に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１
３１上に、ｎ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ
_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）下部クラッド層１３２（例え
ばｘ＝１．０、Ｓｉキャリア濃度５×１０^１７ｃ
ｍ^―３、厚さ１．０μｍ）、（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）
_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）活性層１３３
（例えばｘ＝０．３、厚さ０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘ
Ｇａ_１―ｘ）_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐ（０≦ｘ≦１）上
部クラッド層１３４（例えばｘ＝１．０、Ｚｎキャリア
濃度５×１０^１７ｃｍ^―３、厚さ１．０μｍ）、ｐ型
（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０
≦ｙ≦１）中間層１３５（例えばｘ＝０．２、ｙ＝０．
２５、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ
０．５μｍ）、ｐ型（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙ
Ｐ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）第１電流拡散層１３６
（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３
×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ１．５μｍ）、ｎ型（Ａｌ_ｘ
Ｇａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦
１）電流阻止層１３７（例えばｘ＝０．０、ｙ＝１．
０、Ｓｉキャリア濃度１×１０^１８ｃｍ^―３、厚さ０．
３μｍ）を順次成長させる。このとき、各層の成長温度
を以下のように設定する。

【０１２９】図２５に示すように、上部クラッド層１３
４の途中までを例えば７４０℃で成長した後、上部クラ
ッド層１３４の残りから成長温度を上部クラッド層１３
４の途中までの成長温度よりも高い温度（例えば７６０
℃）に上げ、上部クラッド層１３４の残りと中間層１３
５，第１電流拡散層１３６および電流阻止層１３７を７
６０℃で成長させる。このとき、中間層１３５の成長速
度を０．５μｍ／ｈとし、第１電流拡散層の成長速度を
０．８μｍ／ｈとする。

【０１３０】次に、図２６に示すように、通常のフォト
リソグラフィーの技術により、電流阻止層１３７を例え
ば円形にエッチングにする。

【０１３１】次に、図２７に示すように、その上にｐ型
（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０
≦ｙ≦１）第２電流拡散層１３８（例えばｘ＝０．０、
ｙ＝１．０、Ｚｎキャリア濃度３×１０^１８ｃｍ^―３、
厚さ７．０μｍ）を成長させる。次に、ｐ型電極１３９
（例えばＡｕ―Ｚｎ）、ｎ型電極１３１０（例えばＡｕ
−Ｇｅ）を蒸着により形成し、ｐ型電極１３９を例えば
円形に加工して発光ダイオードが完成する。

【０１３２】この第１３実施形態では、中間層１３５の
格子定数が上部クラッド層１３４の格子定数と第１電流
拡散層１３６の格子定数との間となると共に、中間層１
３５の伝導帯下端が上部クラッド層１３４の伝導帯下端
と第１電流拡散層１３６の伝導帯下端との間となり、中
間層１３５の価電子帯上端が上部クラッド層１３４の価
電子帯上端と第１電流拡散層１３６の価電子帯上端との
間となるように、中間層１３５の材料が選択されてお
り、上部クラッド層と電流拡散層の界面におけるヘテロ
障壁を低減する効果を持つが、上部クラッド層１３４と
中間層１３５、中間層１３５と第１電流拡散層１３６と
の間にそれぞれ約−１．８％の格子不整合がある。

【０１３３】従来の発光ダイオードでは、下部クラッド
層から電流阻止層に至るまでの成長温度は発光部の最適
成長温度に設定されており、中間層と中間層上に成長さ
れる電流拡散層および電流阻止層の結晶性が悪く、表面
形状も悪かった。さらにこの格子不整合は上部クラッド
層と中間層との界面および中間層と第１電流拡散層との
界面に多数の界面準位を発生するため、各界面でバンド
プロファイルが曲げられていた。

【０１３４】しかしながら、格子不整合がある界面で
は、高温で成長させることによりマイグレーション（成
長過程における結晶表面でのイオン化した原子や分子の
熱運動）を促進したほうが結晶性が良く、発光部の最適
成長温度よりも高温で成長したほうが良い。そこで、こ
の第１３実施形態では、上部クラッド層１３４と中間層
１３５の界面、および、中間層１３５と第１電流拡散層
１３６の界面が発光部の成長温度よりも高温で成長して
いるため、従来の発光ダイオードに比べ、中間層１３
５，第１電流拡散層１３６，電流阻止層１３７および第
２電流拡散層１３８の結晶性が良く、表面形状もほぼ平
坦であり、また、上部クラッド層１３４と中間層１３５
との界面、および、中間層１３５と第１電流拡散層１３
６との界面における界面準位も大幅に低減している。こ
れにより、ｐ型電極１３９から注入される電流の第２電
流拡散層１３８における広がりや電流阻止層１３７にお
ける電流の阻止効果が改善され、第２電流拡散層１３８
の光透過率が改善される。また、第２電流拡散層１３８
上に形成されるｐ型電極１３９の密着性も改善される。
また、上部クラッド層１３４と中間層１３５との界面、
および、中間層１３５と第１電流拡散層１３６との界面
における界面準位が大幅に低減されることにより、バン
ドプロファイルの曲がりを抑制することができる。以上
の効果により、第１３実施形態では、従来の発光ダイオ
ードに比べ、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の
高い発光ダイオードを得ることができる。

【０１３５】なお、この発明は上述した各実施形態に限
定されるものではない。また、上記第１〜第１３実施形
態では、発光部にＡｌＧａＩｎＰ系半導体を用いたが、
他の材料を用いた半導体発光素子でもその機能の内容，
各層の役割が同等であればこの発明に基づいて実施する
ことができる。同様に、他の層についても、材料および
その組成比については、その目的とする効果が得られる
範囲で変更が可能である。

【０１３６】また、上部クラッド層上に成長させる層、
または、中間層上に成長される層に電流拡散層，電流阻
止層を用いたが、その他、保護層やエッチストップ層な
ど他の層が用いられても実施可能である。

【０１３７】その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。

【０１３８】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の半導体発光素子の製造方法によれば、上部クラッド
層上に成長させた層の結晶性を向上させることができる
ため、電流広がりおよび光透過率を改善することがで
き、これにより発光部への電流注入効率および発光部か
らの光取り出し効率が高くなり、高輝度な半導体発光素
子を得ることができる。また、上部クラッド層上に成長
させた層の表面形状を平坦にすることができるため、そ
の上の電極の密着性を良くすることができ、これにより
製造における歩留りを向上でき、低価格な半導体発光素
子を得ることができる。また、成長開始時以外の成長速
度を１μｍ／ｈより大きくすることにより、成長に要す
る時間を短縮でき、半導体発光素子の作製に要する時間
を短縮できるため、より低価格な半導体発光素子を得る
ことができる。

【０１３９】また、請求項２の発明の半導体発光素子の
製造方法によれば、請求項１の半導体発光素子の製造方
法において、電流拡散層または電流阻止層の結晶性を向
上することができるため、電流拡散層での電流広がりお
よび光透過率、電流阻止層による電流阻止の効果を改善
することができ、これにより発光部への電流注入効率お
よび発光部からの光取り出し効率が高くなり、また、電
極直下の電流注入を抑制することができ、高輝度な半導
体発光素子を得ることができる。また、電流拡散層の表
面形状を平坦にすることができるため、電流拡散層状の
電極の密着性を良くすることができ、これにより製造に
おける歩留りを向上でき、低価格な半導体発光素子を得
ることができる。

【０１４０】また、請求項３の発明の半導体発光素子の
製造方法によれば、中間層の伝導帯下端が上部クラッド
層の伝導帯下端と中間層上に成長させた層の伝導帯下端
との間となり、かつ／または、中間層の価電子帯上端が
上部クラッド層の価電子帯上端と中間層上に成長させた
層の価電子帯上端との間となる半導体発光素子におい
て、中間層および中間層上に成長させた層の結晶性が向
上するため、電流広がりおよび光透過率を改善すること
ができ、これにより発光部への電流注入効率および発光
部からの光取り出し効率が高くなり、高輝度な半導体発
光素子を得ることができる。また、上部クラッド層と中
間層との界面における界面準位を低減することができる
ため、界面におけるエネルギー障壁を低減することがで
き、そのため低動作電圧の半導体発光素子を得ることが
できる。また、中間層上に成長させた層の表面形状を平
坦にすることができるため、その上の電極の密着性を良
くすることができ、これにより製造における歩留りを向
上でき、低価格な半導体発光素子を得ることができる。
また、成長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈより大き
くすることにより、成長に要する時間を短縮でき、半導
体発光素子の作製に要する時間を短縮できるため、より
低価格な半導体発光素子を得ることができる。

【０１４１】また、請求項４の発明の半導体発光素子の
製造方法によれば、中間層の伝導帯下端が上部クラッド
層の伝導帯下端と中間層上に成長させた層の伝導帯下端
との間となり、かつ／または、中間層の価電子帯上端が
上部クラッド層の価電子帯上端と中間層上に成長させた
層の価電子帯上端との間となる半導体発光素子におい
て、中間層上に成長させた層の結晶性が向上するため、
電流広がりおよび光透過性を改善することができ、これ
により発光部への電流注入効率および発光部からの光取
り出し効率が高くなり、高輝度な半導体発光素子を得る
ことができる。また、中間層と中間層上に成長させた層
との界面における界面準位を低減することができるた
め、界面におけるエネルギー障壁を低減することがで
き、そのため低動作電圧の半導体発光素子を得ることが
できる。また、中間層上に成長させた層の表面形状を平
坦にすることができるため、その上の電極の密着性を良
くすることができ、これにより製造における歩留りを向
上でき、低価格な半導体発光素子を得ることができる。
また、成長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈより大き
くすることにより、成長に要する時間を短縮でき、半導
体発光素子の作製に要する時間を短縮できるため、より
低価格な半導体発光素子を得ることができる。

【０１４２】また、請求項５の発明の半導体発光素子の
製造方法によれば、中間層の伝導帯下端が上部クラッド
層の伝導帯下端と中間層上に成長させた層の伝導帯下端
との間となり、かつ／または、中間層の価電子帯上端が
上部クラッド層の価電子帯上端と中間層上に成長させた
層の価電子帯上端との間となる半導体発光素子におい
て、中間層および中間層上に成長させた層の結晶性が向
上するため、電流広がりおよび光透過性を改善すること
ができ、これにより発光部への電流注入効率および発光
部からの光取り出し効率が高くなり、高輝度な半導体発
光素子を得ることができる。また、上部クラッド層と中
間層との界面および中間層と中間層上に成長させた層と
の界面における界面準位を低減することができるため、
各々の界面におけるエネルギー障壁を低減することがで
き、そのため低動作電圧の半導体発光素子を得ることが
できる。また、中間層上に成長させた層の表面形状を平
坦にすることができるため、その上の電極の密着性を良
くすることができ、これにより製造における歩留りを向
上でき、低価格な半導体発光素子を得ることができる。
また、成長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈより大き
くすることにより、成長に要する時間を短縮でき、半導
体発光素子の作製に要する時間を短縮できるため、より
低価格な半導体発光素子を得ることができる。

【０１４３】また、請求項６の発明の半導体発光素子の
製造方法によれば、中間層が、上部クラッド層の格子定
数と中間層上に成長させた層の格子定数との間である半
導体発光素子において、中間層および中間層上に成長さ
せた層の結晶性が向上するため、電流広がりおよび光透
過率を改善することができ、これにより発光部への電流
注入効率および発光部からの光取り出し効率が高くな
り、高輝度でかつ低電圧動作が可能な半導体発光素子を
得ることができる。また、上部クラッド層と中間層との
界面における界面準位を低減することができるため、界
面におけるエネルギー障壁を低減することができ、その
ため低動作電圧の半導体発光素子を得ることができる。
また、中間層上に成長させた層の表面形状を平坦にする
ことができるため、その上の電極の密着性を良くするこ
とができ、これにより製造における歩留りを向上でき、
低価格な半導体発光素子を得ることができる。また、成
長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈより大きくするこ
とにより、成長に要する時間を短縮でき、半導体発光素
子の作製に要する時間を短縮できるため、より低価格な
半導体発光素子を得ることができる。

【０１４４】また、請求項７の発明の半導体発光素子の
製造方法によれば、中間層の格子定数が、上部クラッド
層の格子定数と中間層上に成長させた層の格子定数との
間である半導体発光素子において、中間層上に成長させ
た層の結晶性が向上するため、電流広がりおよび光透過
率を改善することができ、これにより発光部への電流注
入効率および発光部からの光取り出し効率が高くなり、
高輝度な半導体発光素子を得ることができる。また、中
間層と中間層上に成長させた層との界面における界面準
位を低減することができるため、界面におけるエネルギ
ー障壁を低減することができ、そのため低動作電圧の半
導体発光素子を得ることができる。また、中間層上に成
長させた層の表面形状を平坦にすることができるため、
その上の電極の密着性を良くすることができ、これによ
り製造における歩留りを向上でき、低価格な半導体発光
素子を得ることができる。また、成長開始時以外の成長
速度を１μｍ／ｈより大きくすることにより、成長に要
する時間を短縮でき、半導体発光素子の作製に要する時
間を短縮できるため、より低価格な半導体発光素子を得
ることができる。

【０１４５】また、請求項８の発明の半導体発光素子の
製造方法によれば、中間層の格子定数が、上部クラッド
層の格子定数と中間層上に成長させた層の格子定数との
間である半導体発光素子において、中間層および中間層
上に成長させた層の結晶性が向上するため、電流広がり
および光透過率を改善することができ、これにより発光
部への電流注入効率および発光部からの光取り出し効率
が高くなり、高輝度な半導体発光素子を得ることができ
る。また、上部クラッド層と中間層との界面および中間
層と中間層上に成長させた層との界面における界面準位
を低減することができるため、各々の界面におけるエネ
ルギー障壁を低減することができ、そのため低動作電圧
の半導体発光素子を得ることができる。また、中間層上
に成長させた層の表面形状を平坦にすることができるた
め、その上の電極の密着性を良くすることができ、これ
により製造における歩留りを向上でき、低価格な半導体
発光素子を得ることができる。また、成長開始時以外の
成長速度を１μｍ／ｈより大きくすることにより、成長
に要する時間を短縮でき、半導体発光素子の作製に要す
る時間を短縮できるため、より低価格な半導体発光素子
を得ることができる。

【０１４６】また、請求項９の発明の半導体発光素子の
製造方法によれば、請求項３乃至８のいずれか１つの半
導体発光素子の製造方法において、中間層または電流拡
散層および電流阻止層の結晶性が向上するため、電流広
がりおよび光透過率および電流阻止層による電流阻止の
効果が改善され、これにより発光部への電流注入効率お
よび発光部からの光取り出し効率が高くなり、高輝度な
半導体発光素子を得ることができる。また、上部クラッ
ド層と中間層との界面および中間層と電流拡散層との界
面における界面準位を低減することができるため、各々
の界面におけるエネルギー障壁を低減することができ、
そのため低動作電圧の半導体発光素子を得ることができ
る。また、電流拡散層の表面形状を平坦にすることがで
きるため、その上の電極の密着性を良くすることがで
き、これにより製造における歩留りを向上でき、低価格
な半導体発光素子を得ることができる。

【０１４７】また、請求項１０の発明の半導体発光素子
の製造方法によれば、請求項３乃至８のいずれか１つの
半導体発光素子の製造方法において、中間層が２層以上
からなる半導体発光素子において、中間層および中間層
上に成長させた層の結晶性が向上するため、電流広がり
および光透過率を改善することができ、これにより発光
部への電流注入効率および発光部からの光取り出し効率
が高くなり、高輝度な半導体発光素子を得ることができ
る。また、上部クラッド層と中間層との界面および中間
層と中間層上に成長させた層との界面における界面準位
を低減することができるため、各々の界面におけるエネ
ルギー障壁を低減することができ、そのため低動作電圧
の半導体発光素子を得ることができる。また、中間層上
に成長させた層の表面形状を平坦にすることができるた
め、その上の電極の密着性を良くすることができ、これ
により製造における歩留りを向上でき、低価格な半導体
発光素子を得ることができる。

【０１４８】また、請求項１１の発明の半導体発光素子
の製造方法によれば、請求項１０の半導体発光素子の製
造方法において、中間層が２層以上からなる半導体発光
素子において、中間層および中間層上に成長させた層の
結晶性が向上するため、電流広がりおよび光透過率を改
善することができ、これにより発光部への電流注入効率
および発光部からの光取り出し効率が高くなり、高輝度
な半導体発光素子を得ることができる。また、上部クラ
ッド層と中間層との界面および中間層と中間層上に成長
させた層との界面における界面準位を低減することがで
きるため、各々の界面におけるエネルギー障壁を低減す
ることができ、そのため低動作電圧の半導体発光素子を
得ることができる。また、中間層上に成長させた層の表
面形状を平坦にすることができるため、その上の電極の
密着性を良くすることができ、これにより製造における
歩留りを向上でき、低価格な半導体発光素子を得ること
ができる。

【０１４９】また、請求項１２の発明の半導体発光素子
の製造方法によれば、請求項１乃至１１のいずれか１つ
の半導体発光素子の製造方法において、上記下部クラッ
ド層，活性層，上部クラッド層，中間層，電流拡散層お
よび電流阻止層に（Ａｌ_ｘＧａ_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ
（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）を用いた高輝度でかつ低電
圧動作が可能な生産性の高い半導体発光素子を得ること
ができる。

【０１５０】また、請求項１３の発明の半導体発光素子
の製造方法によれば、請求項１乃至１１のいずれか１つ
の半導体発光素子の製造方法において、上記下部クラッ
ド層，活性層および上部クラッド層に（Ａｌ_ｘＧａ
_１―ｘ）_ｙＩｎ_１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）を
用い、上記電流拡散層，電流阻止層にＧａＰを用いた高
輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の高い半導体発光
素子を得ることができる。

【０１５１】また、請求項１５の発明の半導体発光素子
の製造方法によれば、請求項１乃至１４のいずれか１つ
の半導体発光素子の製造方法において、上記上部クラッ
ド層の成長終了時における成長温度および上記中間層，
上記電流拡散層の成長温度が、上記上部クラッド層の成
長終了時の成長温度を除いて上記発光部の成長温度より
も高いので、中間層および中間層上に成長させた層の結
晶性が向上するため、電流広がりおよび光透過率を改善
することができ、これにより発光部への電流注入効率お
よび発光部からの光取り出し効率が高くなり、高輝度な
半導体発光素子を得ることができる。また、上部クラッ
ド層と中間層との界面および中間層と中間層上に成長さ
せた層との界面における界面準位を低減することができ
るため、各々の界面におけるエネルギー障壁を低減する
ことができ、そのため低動作電圧の半導体発光素子を得
ることができる。また、中間層上に成長させた層の表面
形状を平坦にすることができるため、その上の電極の密
着性を良くすることができ、これにより製造における歩
留りを向上でき、低価格な半導体発光素子を得ることが
できる。

【０１５２】また、請求項１６の発明の半導体発光素子
の製造方法によれば、請求項１乃至１５のいずれか１つ
の半導体発光素子の製造方法において、その成長方法に
有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いることによ
り、高輝度でかつ低電圧動作が可能な生産性の高い半導
体発光素子を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明による第１実施形態の半導体
発光素子の断面図である。

【図２】 図２はこの発明による第２実施形態の半導体
発光素子の製造方法を示す断面図である。

【図３】 図３は図２に続く上記半導体発光素子の製造
方法を示す断面図である。

【図４】 図４は図３に続く上記半導体発光素子の製造
方法を示す断面図である。

【図５】 図５はこの発明による第３実施形態の半導体
発光素子の断面図である。

【図６】 図６はこの発明による第４実施形態の半導体
発光素子の断面図である。

【図７】 図７はこの発明による第５実施形態の半導体
発光素子の断面図である。

【図８】 図８はこの発明による第６実施形態の半導体
発光素子の断面図である。

【図９】 図９はこの発明による第７実施形態の半導体
発光素子の断面図である。

【図１０】 図１０はこの発明による第８実施形態の半
導体発光素子の断面図である。

【図１１】 図１１はこの発明による第９実施形態の半
導体発光素子の断面図である。

【図１２】 図１２は図１１に続く上記半導体発光素子
の断面図である。

【図１３】 図１３は図１２に続く上記半導体発光素子
の断面図である。

【図１４】 図１４はこの発明による第１０実施形態の
半導体発光素子の断面図である。

【図１５】 図１５は図１４に続く上記半導体発光素子
の断面図である。

【図１６】 図１６は図１５に続く上記半導体発光素子
の断面図である。

【図１７】 図１７はこの発明による第１１実施形態の
半導体発光素子の断面図である。

【図１８】 図１８は図１７に続く上記半導体発光素子
の断面図である。

【図１９】 図１９は図１８に続く上記半導体発光素子
の断面図である。

【図２０】 図２０はこの発明による第１２実施形態の
半導体発光素子の断面図である。

【図２１】 図２１は上記半導体発光素子の各層の成長
速度を示すグラフである。

【図２２】 図２２は図２０に続く上記半導体発光素子
の断面図である。

【図２３】 図２３は図２２に続く上記半導体発光素子
の断面図である。

【図２４】 図２４はこの発明による第１３実施形態の
半導体発光素子の断面図である。

【図２５】 図２５は上記半導体発光素子の各層の成長
速度を示すグラフである。

【図２６】 図２６は図２４に続く上記半導体発光素子
の断面図である。

【図２７】 図２７は図２６に続く上記半導体発光素子
の断面図である。

【図２８】 図２８は従来の半導体発光素子を示す断面
図である。

【図２９】 図２９は上記半導体発光素子のエネルギー
プロファイルである。

【図３０】 図３０は上記半導体発光素子のエネルギー
プロファイルである。

【図３１】 図３１は格子整合率に対する結晶欠陥の数
を示す図である。

【図３２】 図３２は成長速度に対する結晶欠陥の数を
示す図である。

【符号の説明】

１１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 １２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 １３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 １４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 １５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ電流拡散層、 １６…ｐ型電極、 １７…ｎ型電極、 ２１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 ２２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 ２３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 ２４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 ２５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１電流拡散層、 ２６…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ電流阻止層、 ２７…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２電流拡散層、 ２８…ｐ型電極、 ２９…ｎ型電極、 ３１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 ３２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 ３３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 ３４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 ３５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層、 ３６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ電流拡散層、 ３７…ｐ型電極、 ３８…ｎ型電極、 ４１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 ４２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 ４３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 ４４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 ４５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層、 ４６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ電流拡散層、 ４７…ｐ型電極、 ４８…ｎ型電極、 ５１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 ５２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 ５３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 ５４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 ５５…ｐ型ＡｌＩｎＡｓ中間層、 ５６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ電流拡散層、 ５７…ｐ型電極、 ５８…ｎ型電極、 ６１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 ６２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 ６３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 ６４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 ６５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層、 ６６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ電流拡散層、 ６７…ｐ型電極、 ６８…ｎ型電極、 ７１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 ７２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 ７３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 ７４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 ７５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層、 ７６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ電流拡散層、 ７７…ｐ型電極、 ７８…ｎ型電極、 ８１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 ８２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 ８３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 ８４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 ８５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層、 ８６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ電流拡散層、 ８７…ｐ型電極、 ８８…ｎ型電極、 ９１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 ９２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 ９３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 ９４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 ９５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層、 ９６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１電流拡散層、 ９７…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ電流阻止層、 ９８…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２電流拡散層、 ９９…ｐ型電極、 ９１０…ｎ型電極、 １０１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 １０２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 １０３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 １０４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 １０５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１中間層、 １０６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２中間層、 １０７…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３中間層、 １０８…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１電流拡散層、 １０９…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ電流阻止層、 １０１０…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２電流拡散層、 １０１１…ｐ型電極、 １０１２…ｎ型電極、 １１１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 １１２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層 １１３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 １１４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 １１５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１中間層、 １１６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２中間層、 １１７…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３中間層、 １１８…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１電流拡散層、 １１９…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ電流阻止層、 １１１０…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２電流拡散層、 １１１１…ｐ型電極、 １１１２…ｎ型電極、 １２１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 １２２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 １２３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 １２４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 １２５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層、 １２６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１電流拡散層、 １２７…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ電流阻止層、 １２８…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２電流拡散層、 １２９…ｐ型電極、 １２１０…ｎ型電極、 １３１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 １３２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 １３３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 １３４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 １３５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層、 １３６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１電流拡散層、 １３７…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ電流阻止層、 １３８…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２電流拡散層、 １３９…ｐ型電極、 １３１０…ｎ型電極、 ２１１…ｎ型ＧａＡｓ基板、 ２１２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層、 ２１３…ＡｌＧａＩｎＰ活性層、 ２１４…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層、 ２１５…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ中間層、 ２１６…ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ電流拡散層、 ２１７…ｐ型電極、 ２１８…ｎ型電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−260724（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−213652（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 33/00 H01S 5/00 - 5/50 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化合物半導体基板上に形成された少なく
   とも下部クラッド層，活性層および上部クラッド層から
   なる発光部と、上記発光部の上部クラッド層上に成長さ
   せた層とを有する半導体発光素子の製造方法において、 上記発光部の上部クラッド層上の結晶の組成が変化する
   結晶界面において、前後の層間が格子整合率Δａ／ａの
   絶対値が０．２５％以上の格子不整合の状態であり、上
   記格子不整合のある結晶界面から層を成長させるときの
   み、成長開始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とし、
   上記格子不整合のある結晶界面から層の成長開始時以外
   の成長速度を１μｍ／ｈより大きくすることを特徴とす
   る半導体発光素子の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体発光素子の製造
   方法において、 上記発光部の上部クラッド層上に成長させる層は、電流
   拡散層または電流阻止層の少なくとも一方を含むことを
   特徴とする半導体発光素子の製造方法。
3. 【請求項３】 化合物半導体基板上に形成された少なく
   とも下部クラッド層，活性層および上部クラッド層から
   なる発光部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成さ
   れた中間層と、その中間層上に成長させた層とを有し、
   接合を形成する前のエネルギー位置において、上記中間
   層の伝導帯下端が上記上部クラッド層の伝導帯下端と上
   記中間層上に成長させた層の伝導帯下端との間となる条
   件か、または、上記中間層の価電子帯上端が上記上部ク
   ラッド層の価電子帯上端と上記中間層上に成長させた層
   の価電子帯上端との間となる条件のうちの少なくとも一
   方の条件を満足するように、上記中間層の材料が選択さ
   れた半導体発光素子の製造方法において、 上記上部クラッド層に対して格子整合率Δａ／ａの絶対
   値が０．２５％以上の格子不整合の状態であり、上記上
   部クラッド層上に上記中間層を成長させるときのみ、成
   長開始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とし、上記中
   間層の成長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈより大き
   くすることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
4. 【請求項４】 化合物半導体基板上に形成された少なく
   とも下部クラッド層，活性層および上部クラッド層から
   なる発光部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成さ
   れた中間層と、その中間層上に成長させた層とを有し、
   接合を形成する前のエネルギー位置において、上記中間
   層の伝導帯下端が上記上部クラッド層の伝導帯下端と上
   記中間層上に成長させた層の伝導帯下端との間となる条
   件か、または、上記中間層の価電子帯上端が上記上部ク
   ラッド層の価電子帯上端と上記中間層上に成長させた層
   の価電子帯上端との間となる条件のうちの少なくとも一
   方の条件を満足するように、上記中間層の材料が選択さ
   れた半導体発光素子の製造方法において、 上記中間層に対して格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．
   ２５％以上の格子不整合の状態であり、上記中間層上に
   層を成長させるときのみ、成長開始時の成長速度を１．
   ０μｍ／ｈ以下とし、上記中間層上に成長させる層の成
   長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈより大きくするこ
   とを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
5. 【請求項５】 化合物半導体基板上に形成された少なく
   とも下部クラッド層，活性層および上部クラッド層から
   なる発光部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成さ
   れた中間層と、その中間層上に成長させた層とを有し、
   接合を形成する前のエネルギー位置において、上記中間
   層の伝導帯下端が上記上部クラッド層の伝導帯下端と上
   記中間層上に成長させた層の伝導帯下端との間となる条
   件か、または、上記中間層の価電子帯上端が上記上部ク
   ラッド層の価電子帯上端と上記中間層上に成長させた層
   の価電子帯上端との間となる条件のうちの少なくとも一
   方の条件を満足するように、上記中間層の材料が選択さ
   れた半導体発光素子の製造方法において、 上記上部クラッド層に対して格子整合率Δａ／ａの絶対
   値が０．２５％以上の格子不整合の状態であり、上記中
   間層を成長させるとき、および、上記中間層に対して格
   子整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上の格子不整
   合の状態であり、上記中間層上に層を成長させるときの
   み、成長開始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とし、
   上記中間層と上記中間層上に成長させる層の成長開始時
   以外の成長速度を１μｍ／ｈより大きくすることを特徴
   とする半導体発光素子の製造方法。
6. 【請求項６】 化合物半導体基板上に形成された少なく
   とも下部クラッド層，活性層および上部クラッド層から
   なる発光部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成さ
   れた中間層と、その中間層上に成長させた層とを有し、
   上記中間層の格子定数が上記上部クラッド層の格子定数
   と上記中間層上に成長させた層の格子定数との間である
   半導体発光素子の製造方法において、 上記上部クラッド層に対して格子整合率Δａ／ａの絶対
   値が０．２５％以上の格子不整合の状態であり、上記上
   部クラッド層上に上記中間層を成長させるときのみ、成
   長開始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下とし、上記中
   間層の成長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈより大き
   くすることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
7. 【請求項７】 化合物半導体基板上に形成された少なく
   とも下部クラッド層，活性層および上部クラッド層から
   なる発光部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成さ
   れた中間層と、その中間層上に成長させた層とを有し、
   上記中間層の格子定数が上記上部クラッド層の格子定数
   と上記中間層上に成長させた層の格子定数との間である
   半導体発光素子の製造方法において、 上記中間層に対して格子整合率Δａ／ａの絶対値が０．
   ２５％以上の格子不整合の状態であり、上記中間層上に
   層を成長させるときのみ、成長開始時の成長速度を１．
   ０μｍ／ｈ以下とし、上記中間層に成長させる層の成長
   開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈより大きくすること
   を特徴とする半導体発光素子の製造方法。
8. 【請求項８】 化合物半導体基板上に形成された少なく
   とも下部クラッド層，活性層および上部クラッド層から
   なる発光部と、上記発光部の上部クラッド層上に形成さ
   れた中間層と、その中間層上に成長させた層とを有し、
   上記中間層の格子定数が上記上部クラッド層の格子定数
   と上記中間層上に成長させた層の格子定数との間である
   半導体発光素子の製造方法において、 上記上部クラッド層に対して格子整合率Δａ／ａの絶対
   値が０．２５％以上の格子不整合の状態であり、上記上
   部クラッド層上に上記中間層を成長させるとき、およ
   び、上記中間層に対して格子整合率Δａ／ａの絶対値が
   ０．２５％以上の格子不整合の状態であり、上記中間層
   上に層を成長させるときのみ、成長開始時の成長速度を
   １．０μｍ／ｈ以下とし、上記中間層と上記中間層上に
   成長させる層の成長開始時以外の成長速度を１μｍ／ｈ
   より大きくすることを特徴とする半導体発光素子の製造
   方法。
9. 【請求項９】 請求項３乃至８のいずれか１つに記載の
   半導体発光素子の製造方法において、 上記中間層上に成長させる層は、電流拡散層または電流
   阻止層の少なくとも一方を含むことを特徴とする半導体
   発光素子の製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項３乃至８のいずれか１つに記載
    の半導体発光素子の製造方法において、 上記中間層が２層以上からなることを特徴とする半導体
    発光素子の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の半導体発光素子の
    製造方法において、 上記中間層の第ｎ番目に成長させた中間層に対して格子
    整合率Δａ／ａの絶対値が０．２５％以上の格子不整合
    の状態で、上記ｎ＋１番目の中間層を成長させるとき、
    少なくとも成長開始時の成長速度を１．０μｍ／ｈ以下
    とすることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１のいずれか１つに記
    載の半導体発光素子の製造方法において、 上記下部クラッド層，上記活性層，上記上部クラッド
    層，上記中間層，上記電流拡散層および上記電流阻止層
    が（ＡｌｘＧａ１―ｘ）ｙＩｎ１―ｙＰ（０≦ｘ≦１，
    ０≦ｙ≦１）であることを特徴とする半導体発光素子の
    製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１乃至１１のいずれか１つに記
    載の半導体発光素子の製造方法において、 上記下部クラッド層，上記活性層および上記上部クラッ
    ド層が（ＡｌｘＧａ１―ｘ）ｙＩｎ１―ｙＰ（０≦ｘ≦
    １，０≦ｙ≦１）であり、 上記電流拡散層，上記電流阻止層がＧａＰであることを
    特徴とする半導体発光素子の製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３に記載の半導体
    発光素子の製造方法において、 上記中間層，上記電流拡散層および上記電流阻止層のう
    ちの格子不整合のある結晶界面から成長させる層の不純
    物がＺｎであることを特徴とする半導体発光素子の製造
    方法。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至１４のいずれか１つに記
    載の半導体発光素子の製造方法において、 上記上部クラッド層の成長終了時における成長温度およ
    び上記中間層，上記電流拡散層の成長温度が、上記上部
    クラッド層の成長終了時の成長温度を除いて上記発光部
    の成長温度よりも高いことを特徴とする半導体発光素子
    の製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１乃至１５のいずれか１つに記
    載の半導体発光素子の製造方法において、 上記下部クラッド層，上記活性層，上記上部クラッド
    層，上記中間層，上記電流拡散層および上記電流阻止層
    を有機金属気相成長法により成長させたことを特徴とす
    る半導体発光素子の製造方法。