JPH0316279A - 発光ダイオード素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は発光ダイオード素子およびその製造方法に関す
る。

（従来の技術） 表示装置用あるいは光通信用の発光源の一つとして、発
光ダイオード（発光ダイオード素子；発光ダイオードチ
ップ）が多用されている。発光ダイオード素子の素子構
造としては種々あるが、たとえば、日立評論社発行「日
立評論Ｊｌ９８．３年第１０号、昭和５８年１０月２５
日発行、Ｐ４９〜Ｐ５２には、光ファイバとの光結合効
率を平面形発光ダイオードの約２倍としたドーム状の発
光ダイオードが紹介されている．このドーム状の発光ダ
イオードは発光面が発光部を中心とする径のドーム（半
ｆｌｔ面）となっている。

一方、株式会社「日立製作所」、昭和６３年９月発行「
日立オブトデバイスＪ、Ｐ２６〜Ｐ２Ｂに記載されてい
るように、発光ダイオードの接合構造としては、ヘテロ
接合が１個のＳ　Ｈ　（Ｓｉｎｇｌｅ１ｌａｔｅｒｏ）
構造と、ヘテロ接合が２個のＤ　Ｉ−１（Ｄｏｕｂｌｅ
　ｌｌｅｔｅｒｏ）構造が知られている。

（発明が解決しようとする課題） 光通信用光源や情報処理機器用光源等に使用さ，，れる
発光ダイオード素子は、より一層の高出力化が要請され
ている。前記ＤＨ構造の発光ダイオード素子は、活性層
に相コするｐ，，−ＧａＡｉＡｓ層をρ形となるＰ＋　
−ＧａＡＱＡＳ層とｎ形のＧａＡｉＡｓ［の２つの閉込
層（クランドＮ）で挟む構造となり、これによりキャリ
アの閉込効果を大きくして高出力化を実現している。

ここで、ＤＩ＋構造のドーム状発光ダイオード素子の構
造について簡単に説明する。この発光ダ・ｆオード（発
光ダイオード素子）は第７図にされるように、ノンドー
ブのＧａＡＩＡｓｌＷ＋＆１の主面にＰ形ＣａＡｆＬＡ
ｓｌｌからなるｐ，−ＧａＡ交Ａｓ［　（ｐ形閉込Ｊｉ
：クラνド層）２を有している。

また、このＰ＋　−ＧａＡＪＬＡｓＭ２上にはｐ形Ｇａ
ＡＡＡｓ層からなるｐ，−ＣａＡｆｌＡｓｌｍｌ　（活
性層）３，ｎ形ＧａＡｌＬＡｓ層（ｎ形閉込層：クラッ
ド層）４．ｎ◆形ＣａＡｓｊ＠（キャップ層）５が積み
上げられた構造となっている．また、前記ＧａＡｕＡｓ
基仮１の土面にはリング状に溝６が設けられている．こ
の溝６は前記ｐ．−ＧａＡｎ　Ａ　ｓ　Ｗｉ　２の表層
部にまで達している．そして、この溝６の内壁面および
峰部は絶縁膜７で被われている．そして、前記溝６の外
側の領域には不純物として亜鉛（Ｚｎ）が拡散されてｐ
◆形となる拡１１ｋｌｉｌ８が形成されている．この拡
販層８はｔｐｉのコンタクト領域となることから前記ｐ
．−ＣａＡＡＡｓ層２の表層部迄延在している．また、
前記溝６の内側の表面には、前記ｎ◆形ＧａＡｓ層５に
接触するカソード電極１１が設けられているとともに、
溝６の外側の表面には前記拡散層８と接触するアノード
電極１２が設けられている。

このような発光ダイオード素子１３にあっては、へ記カ
ソード電極１１およびアノード電極１２に所定の電圧を
印加すると、前記ｐ　ｘ　　Ｇ　ａ　Ａ　Ｑ．　ＡＳ層
（活性層〉３から光１４が発光し、ＣａＡＩＡ　ｓ　基
仮１側のドーム面ｌ５から外部に放出されるようになっ
ている。

ところで、このようなＤ　Ｈ　購造の発光ダイオード素
子は、ＳＨ構造の発光ダイオード素子に比較してＩｌｍ
′ｌ電圧■Ｆが高い。たとえば、前記文献「口立オブト
デバイスＪ　Ｐ２６　１−Ｐ２７９によれば、ｉ１１Ｂ
８　８　０　ｎ　ｍの発光ダイオード素子の場合、Ｓ目
構造の発光ダイオード素子ではｌ，（ｌｉｔ電２Ａｉ　
）が２００ｍＡで）幀℃圧が２．３Ｖ程度どなり、Ｄ１
！構造の発光ダイオード素子ではｌ，がｌ００ｍＡで順
電圧が２．５ｖ程度となる。

そこで、本発明者は、Ｉｌ［ｌｌ［電圧低減を図るため
、電流通過域であるρ形閉込層の比抵抗を低減させるこ
とを試みた。すなわら、＋３１記Ｐ形閉込層、換言する
ならばＰ＋　−ＧａＡｕＡｓｉＪの不純物？ａ度（キャ
リア濃度）を従来のＩＸＩＯ”ｃｍ−’から２〜３×１
０１■ｃｍ−’に増大させて比抵抗の低減を図った。し
かし、この構造ではＰ　＋　　（Ｓ　ａ　Ａ．　（ｌＡ
．　ｓ　Ｊｉの比抵抗は低くなるが、出力（発光効率）
が低下してしまうことが判明した。すなわち、不純物濃
度を高くすると比抵抗は低くなるが、逆に発光効率は低
下する相関がある。この点について検討したところ、前
記ｐ，−ＧａＡＩＬＡｓ層の不純物濃度を高くすると、
活性層形戊時、前記ｐ１−ＣａＡｕＡｓＪｉ内の不純物
が固相拡散を起こし、活性層の不純’ｌ！ｌ’ｊ濃度が
高くなり出力が低下してしまう。

本発明の目的は、；唄電圧を小さくできる高出力の発光
ダイオード素子およびその製造技術を１２供することに
ある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明ＩＩｌ書の記述および添付図面からあきらかになる
であろう。

〔課題を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの１ａ
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

ヘ玉なわち、本発明の発光ダイオード素子は、その製造
においてノンドーブＧａＡＩＬＡｓｌ板の主面にρ形の
閉込層，活性Ｌｎ形の閉込１９，　　ｎ形のキャップ層
と多層戊長層をエピタキシャル成長法によって形成する
が、この際、前記ｐ形の閉込層は３０μｍと厚くかつ不
純物濃度が２〜３×１０　”ｃ　ｍ−３と高いｐ形Ｇ　
ａ　Ａ　ｎ　Ａ．　Ｓからなる基層と、この基層に重な
る１〜２μｍと薄くかつ不純物濃度が前記活性層の５×
１０１■ｃｍ−’と同一となる変動阻止層で構威される
。また、前記多層戒長層は、リング状に設けられかつ前
記基層の表層部に達する溝で内外に区割されかつ前記溝
の内側の表面にはカソードｉ’ｉｔ極が、構の外側の表
面にはアノード電極がそれぞれ形成される。また、前記
溝の外側の多層ＩＩ！長層部分は拡散によってｐ十形に
される． （作用〕 上記した手段によれば、本発明の発光ダイオード素子に
あっては、活性層の下のｐ形の閉込層は基層と変動阻止
層とからなり、かつ泪底部は不純物濃度が高い基層とな
っていることから比抵抗が小さ《なる。また、前記基層
は３０μｍと厚い．したがって、電流通過域の面積の増
大および比抵抗の低減から電気抵抗が小さくなり、順電
圧（■Ｆ）が低くなる． 本発明の発光ダイオード素子の製造方法にあっては、ｐ
形の閉込層の比抵抗の低減を図るために、不純物濃度を
高くするが、不純物濃度を高くした基層と不純ｖＡ濃度
が低い活性層との間に、不′４＠物濃度が活性層と同一
となる低い変動阻止層が設けられていることから、エビ
タキ゛シャル戒長時前記）ｌ＆層内の不純物が固相拡散
しても、この不純物は前記変動阻止層内に入り停止し、
活性層には至らないことから、活性層の不！ｌｔｌ物濃
度は変動せず発光効率の低下が生じなくなる。

［実施例〕 以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例による発光ダイオード素子を
示す断面図、第２図は同し《発光ダイオードＱの外観を
示す斜視図、第３図〜第６図は同じく発光ダイオード素
子製造における断面図であって、第３図は発光ダイオー
ド素子製造に使用されるウエハの断面図、第４図はウエ
ハの主面に多層戒長層が設けられたウエハを示す断面図
、第５図はウエハの主面に亜釦が拡敗された状態を示す
断面図、第６図は溝が形成されかつ電極が設けられたウ
エハを示す断面図である。

この実施例の発光ダイオード素子（発光ダイオードチッ
プ）１３は、外蜆的には第２図に示されるように、平坦
な主面１６と、半球状のドーム而ｌ５とからなっている
。前妃主面１６は直径が４００μｍとなるともに、ドー
ム面ｌ５の半径は２５０μｍとなっている。また、前記
発光部１０の中央には円形のカソード電極１１を取り囲
むような，！ｓ蹄形のアノード電極ｌ２が設けられてい
る。

前記カソード電極ｌ１およびアノード電極ｌ２はいずれ
も厚さ２．５μｍとなるＡ　ｕ　／　Ｎ　ｉ　／　Ａ　
ｕＧｅで形成されている。

この発光ダイオード素子ｉ３は、その製造においＨｅ述
するようなＧａＡｓ層と、このＧａＡｓ層上に設けられ
たノンドープのＣａＡｕＡｓ層からなる複合基板の主面
にエピタキシャル戒長，メサエッチング．拡散，電極付
け等の加工処理が施され、その後、バックエッチングさ
れて前記複合基板の下層のＣａＡｓＪｉおよびＧａＡｌ
ＬＡｓＪｌ！ｆｆの下部が除去されかつ分断され、さら
にノンドープＧａＡＪＬＡｓＭ面が半球状加工されるこ
とによって形成される。

このような発光ダイオード素子１３は、第１図に示され
るような断面構造となっている．すなわち、発光ダイオ
ード素子１３は、ノンドーブのＧａＡＪＩＬＡｓ基板（
半導体基板）ｌの主面にエピタキシャル成長法によって
多層戊艮層２０が形成されている。この多層成長１１２
０は、ｐ形（第１導電型）のＣ．　ａ　Ａ．　Ｑ　Ａ　
ｓ層からなるｉＷＪ２１，ｐ形ＣａＡ文Ａｓからなる変
動阻止１１２２，ｐ形ＧａＡｆｌＡｓからなるｐｍ−Ｇ
ａＡｉＡｓ層（活性層）３，ｎ形（第２導電型）ＣａＡ
ｕＡｓ層（ｎ形閉込層）４．ｎ＋形ＣａＡｓ層（キャ７
ブＮ）５が順次８ＩＮされた構造となっている．前記基
層２１および変動阻止層２２は、ｐ形閉込Ｆｉ　（ｐ＋
　　ＣａＡＡＡｓｌ）２を構威している．また、このｐ
　Ｉ−　Ｇ　ａ　Ａ　Ｉ　Ａ　ｓ　層２の比抵抗（ρ）
を低減させるために、前記７ＪＩｉ）１２１は不′４＠
吻濃度が従来のＩ　Ｘ　１　０　”ｃ　ｒｎ−’に比較
して高くなるように２〜３Ｘ１０”ｃ＋ｎ−’となって
いる。また、前記比抵抗の低減は、電気抵抗の低減を目
的とするものであるが、同し目的で前記基層２ｌの厚さ
は３０〜４０μｍと厚く形成され、電流通過域の断面積
の増大が図られている。

一方、前述のようにＰ＋　　ＧａＡ吏Ａｓ層２の不純物
濃度を高くしたままでは、後述する活性層の形戒時、高
濃度となった不純物が活性層内に拡散（固相拡散）シ、
発光効率を低下させることから、固相拡敗が生じても活
性層に影響が及ばないように、前記拡散による不純物を
浦獲ずる変動ｍ止Ｎ２２がｐ．−（：ｘＢＡｎＡ．ｓ層
２の上層部分、すなわち基層２ｌと活性層３との間に設
けられている．この変動阻止層２２は、不純物の拡敗源
となることのないように、たとえば前記活性層３の不純
物濃度と同一の不純９！Ｊ濃度（５Ｘ１０Ｉ′ｃｍ−３
）となっている。また、変動阻止Ｍ２２は、活性層３へ
の不純物の拡敗を防止できるに足る厚さであれば良く、
かつまた厚くすると比抵抗が高くなることから、たとえ
ば１〜２μｍが選択されている。なお、前記基１１１２
１のＡ見の混晶比Ｘは０．０７となっているとともに、
前記変動阻止層２２のＡＪＩの混晶比Ｘは０．１〜０．
３となっている．前記ｐ　，　−　Ｃ；　ａ　Ａ　史Ａ
　ｓ　層（活性１１）３は、不純物濃度が５　Ｘ　Ｉ　
Ｏ”ａｍ”となる厚さ０．５μｍのρ形ＣａＡＡＡｓ’
？？横威されている．また、この実施例では、発光波長
（ピーク波長；λＦ）が８　８　０　ｎｍとなることか
ら、このＰｇ−ＧａＡ１１ＬＡｓ［３のＡ立の混晶比Ｘ
は０．０５となっている． 前記ｎ形ＧａＡｊＬＡｓＪｔ！ｉ４は不純物濃度がｌ．
５ＸＩＯ”ａｍ−’となるとともに、１．５μｍの厚さ
となっている．また、このｎ形ＧａＡＩＡｓ層４の混晶
比Ｘは０．３となっている．さらに、こＷ　Ｇａ　Ａ　
Ａ　Ａ　ｓ層４上に設けられたｎ＋形ＣａＡｓＪｉ５は
、不純物濃度が３×１０１■ｃｍ−’となるとともに、
１．０μｍの厚さの層となっている。

また、前述のような多層戊艮層２０にあっては、中央部
と外周部はリング状の溝６で区画されている．この溝６
は主面１６に設けられ、前記７，％層２１の表層部にま
で達している．１１ｎ記溝６の幅はおよそ２０μｍ，満
６の内周の中央部の直径はおよそ１００ａｍとなってい
る．また、前記溝６はその表面が絶，＄！膜７で被われ
ている．他方、前記溝６の外側、すなわち、外周部は亜
鉛が高濃度に絋敗されてρ◆形の拡販層８が形成されて
いる．このｐ◆形拡敗層８は前記基層２１の表眉部にま
で達している。そして、前記溝６の内側の多層成長Ｎ２
０の表面にはカソード電極１ｌが形成されているととも
に、溝６の外側の多層戊長１２０、すなわち、ｐ今形の
拡１１′ｋ層８上にはアノード電極１２が形成されてい
る． このような発光ダイオード素子１３にあっては、゜旬記
カソード電極１１およびアノード電極１２に所定の電圧
を印加すると、前記ｐ＠　−ＧａＡＩＡｓｌ（活性層）
３から光１４を発光する．この先ｌ４はドーム面ｌ５か
ら外部に放出される．この際、印加電流は前記溝６の底
の基層２ｌを流れるが、この省貝域は不純物濃度が２〜
３ＸＩＱ”ｃｍ一３と従来の２〜３倍と高いため、比抵
抗がたとえば従来のρ−３　Ｘ　１　０−’Ωｃｍから
ρ＝１〜ｌ．５Ｘ１０”’Ωｃｍと低くなるとともに、
１１２１の厚さも３０〜４０μｍと淳いため電気抵抗が
低くなる。この結果、■，もＳＨ構造の発光ダイオード
素子の■，に近似するようになる．つぎに、このような
発光ダイオード素子１３の製造方法について説明する。

この発光ダイオード素子ｌ３の製造にあっては、第３図
に示されるように、複合ｉｉ３０からなるウエハ３ｌが
用意される。この複合基板３０は３００ＩＪｍの厚さの
ｎ形Ｇ　ａ　Ａ　ｓ　Ｆｉ　３　２と、このｎ形ＧａＡ
ｓ層３２上に設けられた３５０μｍの厚さのノンドーブ
のＣａＡｕＡｓｉ板ｌとからなっている。

つぎに、第４図に示されるように、前記ウエハ３１の主
面にはエピタキシャル成長によって、多層或長層２０が
形戊される。この多層成長層２０は、ｐ形のＧａＡ見Ａ
ｓ層からなる基層２１．ｐ−形ＣａＡ見Ａｓからなる変
動阻止層２２．ｐ形ＣａＡｕＡｓからなるｐ　ｔ　　Ｇ
　ａ　Ａ　ｎ　Ａ　ｓ層（活性層）３，ｎ＠ＧａＡＪＬ
Ａｓｊ苔（ｎ形閉込層）４，ｎ◆形ＣａＡｓＪＷ（キ＋
　ップ層）５が１ｌＩｒ１次積層された構造となってい
る．前記法層２１および変動阻止層２２は、Ｐ形閉込Ｊ
ＦＪ　（　１’　ｌＣｓ　ａ　Ａ　Ｉ　Ａ　ｓＮ）２を
構威している．前記７１２１は不純物濃度が従来のＩ　
Ｘ　１　０”’ｃ　ｍ−’に比較して高くなり、２Ｘ３
Ｘ１　０”ｃ＋ｖｒ”となっている。また、２５１１２
１はその厚さが３０〜４０μｍとなっている。

前記変動阻止１１２２の不純物濃度は変動阻止層２２の
上に形成されるＰ２　　ＣａＡＡＡｓｒｆ！Ｉ（活性Ｎ
）３と同一の不純’ｌｈ濃度となるとともに、変動阻止
層２２の厚さは１〜２μｍ程度となっている．この変動
阻止層２２は、不純物濃度が高い基層２１かＮｎが外方
拡敗した際、このＺｎが通？抜けて上方のＰ　ｚ　−　
Ｇ　ａ　Ａ　Ｉ　Ａ　ｓ層３内に拡散されることを防止
する層である。したがって、この変動阻止１２２はρ■
一ＧａＡ史Ａｓ層３へのＺｎの固相拡敗を防止するに充
分な厚さを有することを条件として、電気抵抗低減の目
的で可及的薄いことが望ましく、たとえば１〜２μｍ程
度の厚さとなっている。

また、前記ｐ＊　−ＣａＡｕＡｓＦ！　（活性Ｊｉｉ）
　３は不純物濃度が５Ｘ１０’↑ｃ　ｍ−’となるとと
もに、厚さは０．５μｍとなっている。また、このｐ８
−ＧａＡ旦Ａ　ｓ　Ｍ　３上に設けられるｎ形ＧａＡ立
Ａｓ層４は厚さがｌ．５μｍとなるとともに不純物濃度
はｔ．５×１０１■ｃｍ−’となっている．また、この
ｎ形ＧａＡｕＡｓｌｔ５４上に設けられるｎ◆形ＣａＡ
ｓｌＷ５は厚さがＬ，ＯＩｊｍとなるとともに、不純物
濃度は３Ｘ１０”ａｍ−”となっている．なお、前記Ｐ
＊　−ＧａＡ史Ａｓ層３は発光波長（λＦ）を８　８　
０　ｎｍとするために、Ａｉの混晶比ＸはＯ．ＯＳとな
っている．また、混晶比Ｘは、鳴起基Ｎ２１では０．０
７，変動阻止層２２では０．１＝０．３，ｎ形ＧａＡｉ
Ａｓ層４では０．３となっている。

つぎに、第５図に示されるように、前記ウエハ３ｌの主
面には常用のホトリソグラフィによって直径１００敗十
μｍの絶縁咬３３が形成される。

その後、この絶縁膜３３をマスクとして亜鉛が拡散され
てｐ◆形の拡敗Ｎ８が形成される．前記亜鉛のＩＪ１敗
は前記基層２ｌの表層部に達するように行われる．この
結果、拡散層８と多層戊長１？１２０の最下層の基１２
１は電気的に接続されることになる。

つぎに、前記絶縁膜３３は除去される。その後、第６図
に示されるように、ウエハ３１の土面には、常用のホト
リソグラフィによってＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる厚
さ２．５μｍのカソード電極ｌ１およびアノード電極ｌ
２が形成される。前記カソード電極１ｌは前記ｎ◆形Ｇ
ａ八ｓＮ５の中央に円形電極として形成される。また、
アノード電極ｌ２は前記カソード電ｔｉｌｌを取り囲む
ようなけられる。

つぎに、前記ウエハ３ｌの主面には内周直径がｌＯＯμ
ｍとなりかつ満幅が２０μｍとなるリング状の溝６が設
けられる，この溝６は前記カソード電極１１と同心円的
に設けられる．したがって、前記ｐ十形の拡敗Ｎ８と基
層２ｌから始まってｎゝ形Ｇ　ａ　Ａ　ｓ　’Ｒ　５で
終わる多層戒長層部分との界面は除去される。また、前
記溝６の表面はｖ！．縁膜７で被われる． その後、前記ウエハ３１は、その裏面、すなわち、ｎ形
Ｇ　ａ　Ａ　ｓ　１９３　２側はエッチング（バックエ
ッチング）されて所定の厚さに形成されるとともに縦横
に分断される．また、矩形体となったチップは、そのＧ
　ａ　Ａ　ｆＬＡ　ｓ基仮１側が半球状に研磨され、第
２図に示されるようなドーム状発光ダイオード素子ｌ３
となる。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る． （１）本発明のＤＨ構造の発光ダイオード素子は、電奥
一過域となるｐ形の基層の不純物濃度が高くなっている
ことから比抵抗が小さくなるとともに、Ｍｌの厚さがＩ
￥＜なっていることから電気抵抗が低減されるという効
果が得られる。

（２）上記（１）により、本発明の発光ダイオード素子
は）幀電圧の低減が達戒できるという効果が得られる。

（３）上記（１）により、本発明の発光ダイオード素子
は順電圧の低減から素子寿命も長くなるという効果が得
られる。

（４）上記（１）により、本発明の発光ダイオード素子
は順電圧低減の目的でｐ形の基層の不純物濃度を高くし
ているが、この基層と活性層との間に活性層と同一の不
純物濃度となる変動阻止層を設けているため、活性層を
エピタキシャル威長によって形成する際、変動咀止層の
溶け込みがあっても、この変動阻止層は活性層と同一の
不純物濃度の層（変動阻止層）となっていることから、
不純物濃度の高いｐ形ＧａＡｉＡｓからなる基層が溶け
込んでも、活性層の不純物濃度が変動しないＳ．う効果
が得られる。

（５）上記（１）から、本発明によれば、発光ダイオー
ド素子にあっては、不純物濃度の高い基層と不純物濃度
の低い活性層との間に不純物濃度が活性層の不純物濃度
と同一となる変動阻止層が設けられていることから、発
光ダイオード素子の製造における拡散等の熱処理時、前
記基層からその外方に拡散した不純物濃度は前記変動阻
止層内に拡散（固相拡敗）されるが、前記変動阻止層が
１〜２μｍと厚いことから、この層内を通過して前記活
性層内に拡敗されるようなことはない。したがって、活
性層内の不純物濃度は変動しなくなり、発光効率は低下
しなくなるという効果が得られる。

（６）上記（４）および（５）から発光効率の安定した
発光ダイオード素子を再現性良く製造できるという効果
が得られる。

（７）上記（６）により、本発明によれば発光ダイオー
ド素子を再現性良く製造できることから、歩留りが向上
するという効果が得られる。

（８）上記（１）〜（７）により、本発明によれ？±１
高出力でかつ順電圧の低い長寿命のＤＨｔｉ造の発光ダ
イオード素子を安価に提供できるという相乗効果が得ら
れる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記突施例に限定されるも
ので巳よなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であるこどはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＧａＡ　ｓ　／　Ｇ
ａ　Ａ　Ｌ　Ａ　ｓ系の発光ダイオード素子の製造技術
に適用した場合について説明したが、それに限定される
ものではなく、他の化合物半導体による発光ダイオード
素子の５！造技術に適用できる。

本発明は少な《ともＤ　ｔｌ構造の発光ダイオード素子
には適用できる． （発明の効果〕 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る． ＞発明の発光ダイオード素子は、高出力化が達威できる
ＤＨ構造であるが、活性層を挟む一方のｐ形閉込層は不
純物濃度が高くなっていることから、比抵抗が低くなる
ため、順電圧が小さくなるとともに、素子寿命も向上す
る．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による発光ダイオード素子を
示す断面図、 第２図は同じく発光ダイオード素子の外観を示す斜視図
、 第３図は同じく発光ダイオード素子製造において使用さ
れるウエハの断面図、 第４図は同しくウエハの主面に多層成長層が設けられた
ウエハを示す断面図、 第５図は同じ《ウエハの主面に亜鉛が拡敗された状態を
示す断面図、 第６１！Ｉは同じく溝が形成されかつ電極が設けられた
ウエハを示す断面図、 第７図は従来の発光ダイオード素子を示す断面図である
。 １−ＧａＡｉＡｓｉ板、２　−＝　ｐ　＋　−　Ｃ　ａ
　Ａ　ｎ　ＡＳ層（ｐ形閉込層）、３−ｐｇ　−Ｃ；ａ
ＡｉＡｓｌｉｌ（活性層）、４＝ｎ形ＣａＡＪＬＡｓＪ
ｔｉ，５．．．１＋形ＧａＡｓ層、６・・・溝、７・・
・絶縁膜、８・・・拡散層、ｌ１・・・カソード電極、
１２・・・アノード電極、１３・・・発光ダイオード素
子、１４・・・光、ｌ５・・・ドーム面、１６・・・主
面、２０・・・多層成長層、２１・・・基層、２２・・
・変動阻止層、３０・・・複合基板、・３１・・・ウェ
ハ、３２・・・ｎ形ＧａＡｓ層、３３・・・絶縁膜．／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板と、この基板の主面に設けられた第１導
   電型の閉込層と、この閉込層上に設けられた活性層と、
   この活性層上に設けられた第２導電型の閉込層と、必要
   に応じて前記第２導電型の閉込層上に設けられた第２導
   電型のキャップ層と、前記基板の主面に設けられかつ活
   性層を越えて第１導電型の閉込層の表層部に達するリン
   グ状に延在する溝と、前記溝の外側の領域に設けられか
   つ前記第１導電型の閉込層と電気的に繋がる第１導電型
   の拡散層と、前記溝の内側の表面に設けられた電極と、
   前記第１導電型の拡散層上に設けられた電極とからなる
   発光ダイオード素子であって、前記第１導電型の閉込層
   は、前記活性層に接する不純物濃度が低い第１導電型か
   らなる変動阻止層と、不純物濃度が高い第１導電型から
   なる基層とからなっていることを特徴とする発光ダイオ
   ード素子。 ２、前記変動阻止層は不純物濃度が前記活性層の不純物
   濃度と同程度となっているとともに１〜２μｍ程度の厚
   さとなり、前記基層はその不純物濃度が２×１０＾１＾
   ■ｃｍ＾−＾３程度以上となるとともに３０μｍ前後以
   上の厚さとなっていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の発光ダイオード素子。 ３、ＧａＡｌＡｓからなる半導体基板の主面にＧａＡｌ
   ＬＡｓからなる第１導電型の閉込層、ＧａＡｌＡｓから
   なる活性層、ＧａＡｌＡｓからなる第２導電型の閉込層
   を順次エピタキシャル成長法によって形成して発光ダイ
   オード素子を製造する方法であって、前記基板の主面に
   エピタキシャル成長層を形成する際、前記基板の主面に
   前記第１導電型の閉込層を構成する層として不純物濃度
   が高くかつ厚い第１導電型の基層を形成するとともに、
   この基層上に前記第１導電型の閉込層を構成する層とし
   て前記活性層の不純物濃度に近似する不純物濃度の変動
   阻止層を形成し、この変動阻止層上に前記活性層を形成
   することを特徴とする発光ダイオード素子の製造方法。