JPH0621507A - 窓層付エピタキシャルウエハ - Google Patents
窓層付エピタキシャルウエハInfo
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- JPH0621507A JPH0621507A JP17425892A JP17425892A JPH0621507A JP H0621507 A JPH0621507 A JP H0621507A JP 17425892 A JP17425892 A JP 17425892A JP 17425892 A JP17425892 A JP 17425892A JP H0621507 A JPH0621507 A JP H0621507A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フォトカプラや赤外線リモートコントローラ
などの発光源として用いられる高出力の赤外線発光ダイ
オードの製造用ＡｌＧａＡｓエピタキシャルウエハに関
する。 【構成】 ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層からなるｐ−
ｎ接合の発光領域の光取り出し側に窓層として機能する
ｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層を、必要に応じて、
窓層と反対側に反射層として機能するｎ型ＡｌＧａＡｓ
エピタキシャル層を設けたことを特徴とする窓層付エピ
タキシャルウエハである。
などの発光源として用いられる高出力の赤外線発光ダイ
オードの製造用ＡｌＧａＡｓエピタキシャルウエハに関
する。 【構成】 ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層からなるｐ−
ｎ接合の発光領域の光取り出し側に窓層として機能する
ｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層を、必要に応じて、
窓層と反対側に反射層として機能するｎ型ＡｌＧａＡｓ
エピタキシャル層を設けたことを特徴とする窓層付エピ
タキシャルウエハである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フォトカプラや赤外線
リモートコントローラなどの発光源として用いられる高
出力の赤外線発光ダイオードの製造用ＡｌＧａＡｓエピ
タキシャルウエハに関する。
リモートコントローラなどの発光源として用いられる高
出力の赤外線発光ダイオードの製造用ＡｌＧａＡｓエピ
タキシャルウエハに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高出力の赤外線発光ダイオード用
のエピタキシャルウエハは、図３に示すような断面構造
を有するものが使用されていた。（例えば、特開昭５９
─１７１１１６号公報）。このウエハは、ｎ型ＧａＡｓ
単結晶基板１の上にＳｉをドープしたｎ型ＧａＡｓエピ
タキシャル層６、Ｓｉをドープしたｐ型ＧａＡｓエピタ
キシャル層７を積層し、さらに、その上にＳｉをドープ
したｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層８を窓層として
積層したもので、ｐ−ｐ界面から少なくとも２μｍ以内
の領域におけるＡｌ混晶率ｘを０．０３〜０．８とした
エピタキシャルウエハである。
のエピタキシャルウエハは、図３に示すような断面構造
を有するものが使用されていた。（例えば、特開昭５９
─１７１１１６号公報）。このウエハは、ｎ型ＧａＡｓ
単結晶基板１の上にＳｉをドープしたｎ型ＧａＡｓエピ
タキシャル層６、Ｓｉをドープしたｐ型ＧａＡｓエピタ
キシャル層７を積層し、さらに、その上にＳｉをドープ
したｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層８を窓層として
積層したもので、ｐ−ｐ界面から少なくとも２μｍ以内
の領域におけるＡｌ混晶率ｘを０．０３〜０．８とした
エピタキシャルウエハである。
【０００３】このエピタキシャルウエハは、ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓエピタキシャル層８とｐ型ＧａＡｓエピタキシャ
ル層７の境界面にヘテロ接合のポテンシャル障壁が存在
するため、ｐ型ＧａＡｓエピタキシャル層７に注入され
た電子が有効に発光に寄与し、また、ｐ型ＡｌＧａＡｓ
エピタキシャル層８は発光した光に対して透明であるの
で、光を有効に外部に取り出すことができ、全体として
発光効率を向上させることができる。
ａＡｓエピタキシャル層８とｐ型ＧａＡｓエピタキシャ
ル層７の境界面にヘテロ接合のポテンシャル障壁が存在
するため、ｐ型ＧａＡｓエピタキシャル層７に注入され
た電子が有効に発光に寄与し、また、ｐ型ＡｌＧａＡｓ
エピタキシャル層８は発光した光に対して透明であるの
で、光を有効に外部に取り出すことができ、全体として
発光効率を向上させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のエピタ
キシャルウエハは、発光領域の材料がｎ型ＧａＡｓエピ
タキシャル層６とｐ型ＧａＡｓエピタキシャル層７であ
るために、光の波長が９５０〜９６０ｎｍ程度に限定さ
れる。そして、９４０ｎｍ以下の波長の光を必要とする
場合は、発光領域をＡｌＧａＡｓに変更する必要がある
が、波長を短くすると、光はｎ型ＧａＡｓ基板５の中で
吸収されるため、全体として発光効率が低下するという
問題があった。そこで、本発明は、上記の欠点を解消
し、９４０ｎｍ以下の波長の光の発光を可能とするエピ
タキシャルウエハであって、従来のエピタキシャルウエ
ハより、さらに高出力のエピタキシャルウエハを提供し
ようとするものである。
キシャルウエハは、発光領域の材料がｎ型ＧａＡｓエピ
タキシャル層６とｐ型ＧａＡｓエピタキシャル層７であ
るために、光の波長が９５０〜９６０ｎｍ程度に限定さ
れる。そして、９４０ｎｍ以下の波長の光を必要とする
場合は、発光領域をＡｌＧａＡｓに変更する必要がある
が、波長を短くすると、光はｎ型ＧａＡｓ基板５の中で
吸収されるため、全体として発光効率が低下するという
問題があった。そこで、本発明は、上記の欠点を解消
し、９４０ｎｍ以下の波長の光の発光を可能とするエピ
タキシャルウエハであって、従来のエピタキシャルウエ
ハより、さらに高出力のエピタキシャルウエハを提供し
ようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１）ｎ型Ｇ
ａＡｓ単結晶基板の上に、厚さ２０〜１００μｍのｎ型
Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル層、厚さ１０〜８０
μｍのｐ型Ａｌy Ｇａ 1-y Ａｓエピタキシャル層、及
び、窓層として機能する厚さ５〜５０μｍのｐ型Ａｌz
Ｇａ1-z Ａｓエピタキシャル層を有し、上記基板との界
面におけるｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル層の
Ａｌ組成ｘを０＜ｘ≦０．８の範囲に調整し、かつ、上
記基板との界面から遠ざかるにしたがってＡｌ組成ｘを
小さくし、ｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル層と
ｐ型Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓエピタキシャル層の界面はｎ型
からｐ型に自然反転させ、該界面におけるＡｌ組成ｙを
０≦ｙ≦０．１の範囲に調整し、ｐ型Ａｌy Ｇａ1-y Ａ
ｓエピタキシャル層の窓層側界面におけるＡｌ組成ｙを
０≦ｙ≦０．１の範囲に調整し、該窓層のｐ型ＡｌyＧ
ａ1-y Ａｓエピタキシャル層側界面におけるＡｌ組成ｚ
を０．１≦ｚ≦０．８の範囲に調整し、上記界面におけ
るＡｌ組成ｙとＡｌ組成ｚの間にｚ−ｙ≧０．１の差を
設け、かつ、該界面から遠ざかるにしたがってＡｌ組成
ｚを小さくしたことを特徴とする窓層付エピタキシャル
ウエハ、（２）上記の窓層付エピタキシャルウエハにお
いて、ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板の代わりに、反射層とし
て機能する厚さ５〜３０μｍのｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ
エピタキシャル層を設け、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓエピ
タキシャル層のｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル
層側界面におけるＡｌ組成ｗを０．１≦ｗ≦０．８の範
囲に調整し、上記界面におけるＡｌ組成ｗとＡｌ組成ｘ
の間にｗ＞ｘの差を設け、かつ、該界面から遠ざかるに
したがってＡｌ組成ｗを小さくしたことを特徴とする窓
層付エピタキシャルウエハ、及び、（３）Ａｌ組成ｗを
０．１≦ｗ≦０．８の範囲に調整したｎ型Ａｌw Ｇａ
1-w Ａｓエピタキシャル反射層の上に、厚さ２０〜１０
０μｍのｎ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層、厚さ１０
〜８０μｍのｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層、及
び、窓層として機能する厚さ５〜５０μｍでＡｌ組成ｚ
を０．１≦ｚ≦０．８の範囲に調整したｐ型Ａｌz Ｇａ
1-z Ａｓエピタキシャル層を有したことを特徴とする窓
層付エピタキシャルウエハである。
ａＡｓ単結晶基板の上に、厚さ２０〜１００μｍのｎ型
Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル層、厚さ１０〜８０
μｍのｐ型Ａｌy Ｇａ 1-y Ａｓエピタキシャル層、及
び、窓層として機能する厚さ５〜５０μｍのｐ型Ａｌz
Ｇａ1-z Ａｓエピタキシャル層を有し、上記基板との界
面におけるｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル層の
Ａｌ組成ｘを０＜ｘ≦０．８の範囲に調整し、かつ、上
記基板との界面から遠ざかるにしたがってＡｌ組成ｘを
小さくし、ｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル層と
ｐ型Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓエピタキシャル層の界面はｎ型
からｐ型に自然反転させ、該界面におけるＡｌ組成ｙを
０≦ｙ≦０．１の範囲に調整し、ｐ型Ａｌy Ｇａ1-y Ａ
ｓエピタキシャル層の窓層側界面におけるＡｌ組成ｙを
０≦ｙ≦０．１の範囲に調整し、該窓層のｐ型ＡｌyＧ
ａ1-y Ａｓエピタキシャル層側界面におけるＡｌ組成ｚ
を０．１≦ｚ≦０．８の範囲に調整し、上記界面におけ
るＡｌ組成ｙとＡｌ組成ｚの間にｚ−ｙ≧０．１の差を
設け、かつ、該界面から遠ざかるにしたがってＡｌ組成
ｚを小さくしたことを特徴とする窓層付エピタキシャル
ウエハ、（２）上記の窓層付エピタキシャルウエハにお
いて、ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板の代わりに、反射層とし
て機能する厚さ５〜３０μｍのｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ
エピタキシャル層を設け、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓエピ
タキシャル層のｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル
層側界面におけるＡｌ組成ｗを０．１≦ｗ≦０．８の範
囲に調整し、上記界面におけるＡｌ組成ｗとＡｌ組成ｘ
の間にｗ＞ｘの差を設け、かつ、該界面から遠ざかるに
したがってＡｌ組成ｗを小さくしたことを特徴とする窓
層付エピタキシャルウエハ、及び、（３）Ａｌ組成ｗを
０．１≦ｗ≦０．８の範囲に調整したｎ型Ａｌw Ｇａ
1-w Ａｓエピタキシャル反射層の上に、厚さ２０〜１０
０μｍのｎ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層、厚さ１０
〜８０μｍのｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層、及
び、窓層として機能する厚さ５〜５０μｍでＡｌ組成ｚ
を０．１≦ｚ≦０．８の範囲に調整したｐ型Ａｌz Ｇａ
1-z Ａｓエピタキシャル層を有したことを特徴とする窓
層付エピタキシャルウエハである。
【０００６】
【作用】本発明のエピタキシャルウエハは、発光領域が
ｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル層及びｐ型Ａｌ
y Ｇａ1-y Ａｓエピタキシャル層にあるため、Ａｌの組
成比を０．１〜０の範囲で適切に選択することにより、
８６０ｎｍ〜９４０ｎｍの範囲の発光波長を得ることが
できる。そして、この発光領域の上に窓層として機能す
るｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓエピタキシャル層を設けるこ
とにより、発光の取り出し効果を向上させ、また、ｎ型
ＧａＡｓ単結晶基板の代わりに、反射層として機能する
ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓエピタキシャル層を設けること
により、光の取り出し面と反対側に向かった光の吸収を
抑え、光の取り出し面からの光を増加させることを可能
にしたものである。
ｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル層及びｐ型Ａｌ
y Ｇａ1-y Ａｓエピタキシャル層にあるため、Ａｌの組
成比を０．１〜０の範囲で適切に選択することにより、
８６０ｎｍ〜９４０ｎｍの範囲の発光波長を得ることが
できる。そして、この発光領域の上に窓層として機能す
るｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓエピタキシャル層を設けるこ
とにより、発光の取り出し効果を向上させ、また、ｎ型
ＧａＡｓ単結晶基板の代わりに、反射層として機能する
ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓエピタキシャル層を設けること
により、光の取り出し面と反対側に向かった光の吸収を
抑え、光の取り出し面からの光を増加させることを可能
にしたものである。
【０００７】即ち、本発明におけるｐ型Ａｌz Ｇａ1-z
Ａｓエピタキシャル層を窓層として機能させるために
は、ｐ型・ｎ型エピタキシャル層界面におけるＡｌの組
成比ｘないしｙに対し、ｚの最小値が０．１大きく、具
体的には、発光波長９４０ｎｍを得るときのｐ−ｎ界面
のＡｌ組成比ｘ，ｙ＝０に対し、ｚ＝０．１であり、発
光波長８６０ｎｍを得るときのｐ−ｎ界面のＡｌ組成比
ｘ，ｙ＝０．１に対し、ｚ＝０．２の条件を満たす必要
がある。また、本発明におけるｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ
エピタキシャル層を反射層として機能させるためには、
ｎ型エピタキシャル層界面におけるＡｌ組成比ｘよりｗ
の方が大きい（ｗ＞ｘ）条件を満たす必要がある。
Ａｓエピタキシャル層を窓層として機能させるために
は、ｐ型・ｎ型エピタキシャル層界面におけるＡｌの組
成比ｘないしｙに対し、ｚの最小値が０．１大きく、具
体的には、発光波長９４０ｎｍを得るときのｐ−ｎ界面
のＡｌ組成比ｘ，ｙ＝０に対し、ｚ＝０．１であり、発
光波長８６０ｎｍを得るときのｐ−ｎ界面のＡｌ組成比
ｘ，ｙ＝０．１に対し、ｚ＝０．２の条件を満たす必要
がある。また、本発明におけるｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ
エピタキシャル層を反射層として機能させるためには、
ｎ型エピタキシャル層界面におけるＡｌ組成比ｘよりｗ
の方が大きい（ｗ＞ｘ）条件を満たす必要がある。
【０００８】図１は、本発明の１具体例である窓層付エ
ピタキシャルウエハの断面図である。この窓層付エピタ
キシャルウエハは、ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板１の上に、
ｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル層２及びｐ型Ａ
ｌy Ｇａ1-y Ａｓエピタキシャル層３からなるｐ−ｎ接
合層と、ｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓエピタキシャル層から
なる窓層４とを有する。図２は、本発明の他の具体例で
ある窓層付エピタキシャルウエハの断面図である。この
窓層付エピタキシャルウエハは、図１のエピタキシャル
ウエハのｎ型ＧａＡｓ単結晶基板１をポリッシュで完全
に除去した後、反射層として機能するｎ型Ａｌw Ｇａ
1-w Ａｓエピタキシャル層５を設けたものである。
ピタキシャルウエハの断面図である。この窓層付エピタ
キシャルウエハは、ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板１の上に、
ｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャル層２及びｐ型Ａ
ｌy Ｇａ1-y Ａｓエピタキシャル層３からなるｐ−ｎ接
合層と、ｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓエピタキシャル層から
なる窓層４とを有する。図２は、本発明の他の具体例で
ある窓層付エピタキシャルウエハの断面図である。この
窓層付エピタキシャルウエハは、図１のエピタキシャル
ウエハのｎ型ＧａＡｓ単結晶基板１をポリッシュで完全
に除去した後、反射層として機能するｎ型Ａｌw Ｇａ
1-w Ａｓエピタキシャル層５を設けたものである。
【０００９】
【実施例】（実施例１）ｎ型ＧａＡｓ基板上に以下の条
件で液相法により、ｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシ
ャル層及びｐ型Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓエピタキシャル層か
らなるｐ−ｎ接合層と、さらに、ｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ａ
ｓエピタキシャル層からなる窓層を形成した。１００ｇ
のＧａに対してＳｉを３１２ｍｇ、Ａｌを２０ｍｇ、及
び、ＧａＡｓを１７．５ｇ投入した第１の融液に上記の
基板を接触させ、９１６℃から７３０℃まで、冷却速度
１．０℃／ｍｉｎで降温してｐ−ｎ接合層を形成し、次
いで、１００ｇのＧａに対してＳｉを３１２ｍｇ、Ａｌ
を２０ｍｇ、及び、ＧａＡｓを１７．５ｇ投入した第２
の融液に上記のｐ−ｎ接合層を形成した基板を接触さ
せ、７３０℃から６５０℃まで、冷却速度１．０℃／ｍ
ｉｎで降温してｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層から
なる窓層を形成した。得られたウエハの各層高は、ｎ型
ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層が４０μｍ、ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓエピタキシャル層が３０μｍ、窓層が２０μｍで
あり、各層のＡｌ組成ｘは０．０５から０．００７まで
減少し、Ａｌ組成ｙは０．００７から０まで減少し、Ａ
ｌ組成ｚは０．２５から０．０３まで減少した。そし
て、発光波長のピークは９３５ｎｍであり、光出力は、
下記比較例のエピタキシャルウエハと比較して１．１〜
１．２倍の出力を示した。
件で液相法により、ｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシ
ャル層及びｐ型Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓエピタキシャル層か
らなるｐ−ｎ接合層と、さらに、ｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ａ
ｓエピタキシャル層からなる窓層を形成した。１００ｇ
のＧａに対してＳｉを３１２ｍｇ、Ａｌを２０ｍｇ、及
び、ＧａＡｓを１７．５ｇ投入した第１の融液に上記の
基板を接触させ、９１６℃から７３０℃まで、冷却速度
１．０℃／ｍｉｎで降温してｐ−ｎ接合層を形成し、次
いで、１００ｇのＧａに対してＳｉを３１２ｍｇ、Ａｌ
を２０ｍｇ、及び、ＧａＡｓを１７．５ｇ投入した第２
の融液に上記のｐ−ｎ接合層を形成した基板を接触さ
せ、７３０℃から６５０℃まで、冷却速度１．０℃／ｍ
ｉｎで降温してｐ型ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層から
なる窓層を形成した。得られたウエハの各層高は、ｎ型
ＡｌＧａＡｓエピタキシャル層が４０μｍ、ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓエピタキシャル層が３０μｍ、窓層が２０μｍで
あり、各層のＡｌ組成ｘは０．０５から０．００７まで
減少し、Ａｌ組成ｙは０．００７から０まで減少し、Ａ
ｌ組成ｚは０．２５から０．０３まで減少した。そし
て、発光波長のピークは９３５ｎｍであり、光出力は、
下記比較例のエピタキシャルウエハと比較して１．１〜
１．２倍の出力を示した。
【００１０】（比較例）実施例１の第１の融液に配合す
る原料のうち、Ａｌを省略した他は実施例１と同様の原
料を配合し、実施例１と同様の条件で液相エピタキシャ
ル成長を行ったところ、得られたウエハの各層高は実施
例１と同様であり、窓層のＡｌ組成ｚは０．２５から
０．０３まで減少を示した。そして、発光波長のピーク
は９４０ｎｍであった。
る原料のうち、Ａｌを省略した他は実施例１と同様の原
料を配合し、実施例１と同様の条件で液相エピタキシャ
ル成長を行ったところ、得られたウエハの各層高は実施
例１と同様であり、窓層のＡｌ組成ｚは０．２５から
０．０３まで減少を示した。そして、発光波長のピーク
は９４０ｎｍであった。
【００１１】（実施例２）実施例１で得たエピタキシャ
ルウエハのＧａＡｓ基板をポリッシュにて完全に除去し
た後、１００ｇのＧａに対してＳｉを１８０ｍｇ、Ａｌ
を５０ｍｇ、及び、ＧａＡｓを８．０ｇ投入した第３の
融液に該ポリッシュ面を接触させ、７００℃から３００
℃まで、冷却速度２℃／ｍｉｎで降温してｐ型ＡｌＧａ
Ａｓエピタキシャル層からなる反射層を形成した。得ら
れた反射層高は、１０μｍであり、該層のＡｌ組成ｗは
０．３から０．０１まで減少を示した。そして、光出力
は、上記比較例のエピタキシャルウエハと比較して１．
２〜１．３倍の出力を示した。
ルウエハのＧａＡｓ基板をポリッシュにて完全に除去し
た後、１００ｇのＧａに対してＳｉを１８０ｍｇ、Ａｌ
を５０ｍｇ、及び、ＧａＡｓを８．０ｇ投入した第３の
融液に該ポリッシュ面を接触させ、７００℃から３００
℃まで、冷却速度２℃／ｍｉｎで降温してｐ型ＡｌＧａ
Ａｓエピタキシャル層からなる反射層を形成した。得ら
れた反射層高は、１０μｍであり、該層のＡｌ組成ｗは
０．３から０．０１まで減少を示した。そして、光出力
は、上記比較例のエピタキシャルウエハと比較して１．
２〜１．３倍の出力を示した。
【００１２】（実施例３）ｎ型ＧａＡｓ基板上に以下の
条件で液相法により、ｎ型ＧａＡｓエピタキシャル層及
びｐ型ＧａＡｓエピタキシャル層からなるｐ−ｎ接合層
と、さらに、ｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓエピタキシャル層
からなる窓層を形成した。１００ｇのＧａに対してＳｉ
を３１２ｍｇ、及び、ＧａＡｓを１７．５ｇ投入した第
１の融液に上記の基板を接触させ、９１６℃から７３０
℃まで、冷却速度１．０℃／ｍｉｎで降温してｐ−ｎ接
合層を形成し、次いで、１００ｇのＧａに対してＳｉを
３１２ｍｇ、Ａｌを２０ｍｇ、及び、ＧａＡｓを１７．
５ｇ投入した第２の融液に上記のｐ−ｎ接合層を形成し
た基板を接触させ、７３０℃から６５０℃まで、冷却速
度１．０℃／ｍｉｎで降温してｐ型ＡｌＧａＡｓエピタ
キシャル層からなる窓層を形成した。得られたエピタキ
シャルウエハのＧａＡｓ基板をポリッシュにて完全に除
去した後、１００ｇのＧａに対してＳｉを１８０ｍｇ、
Ａｌを５０ｍｇ、及び、ＧａＡｓを８．０ｇ投入した第
３の融液に該ポリッシュ面を接触させ、７００℃から３
００℃まで、冷却速度２℃／ｍｉｎで降温してｐ型Ａｌ
ＧａＡｓエピタキシャル層からなる反射層を形成した。
得られた反射層高は、１０μｍであり、該層のＡｌ組成
ｗは０．３から０．０１まで減少を示した。そして、発
光波長のピークは ｎｍであり、光出力は、上記比較
例のエピタキシャルウエハと比較して１．１〜１．２倍
の出力を示した。
条件で液相法により、ｎ型ＧａＡｓエピタキシャル層及
びｐ型ＧａＡｓエピタキシャル層からなるｐ−ｎ接合層
と、さらに、ｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓエピタキシャル層
からなる窓層を形成した。１００ｇのＧａに対してＳｉ
を３１２ｍｇ、及び、ＧａＡｓを１７．５ｇ投入した第
１の融液に上記の基板を接触させ、９１６℃から７３０
℃まで、冷却速度１．０℃／ｍｉｎで降温してｐ−ｎ接
合層を形成し、次いで、１００ｇのＧａに対してＳｉを
３１２ｍｇ、Ａｌを２０ｍｇ、及び、ＧａＡｓを１７．
５ｇ投入した第２の融液に上記のｐ−ｎ接合層を形成し
た基板を接触させ、７３０℃から６５０℃まで、冷却速
度１．０℃／ｍｉｎで降温してｐ型ＡｌＧａＡｓエピタ
キシャル層からなる窓層を形成した。得られたエピタキ
シャルウエハのＧａＡｓ基板をポリッシュにて完全に除
去した後、１００ｇのＧａに対してＳｉを１８０ｍｇ、
Ａｌを５０ｍｇ、及び、ＧａＡｓを８．０ｇ投入した第
３の融液に該ポリッシュ面を接触させ、７００℃から３
００℃まで、冷却速度２℃／ｍｉｎで降温してｐ型Ａｌ
ＧａＡｓエピタキシャル層からなる反射層を形成した。
得られた反射層高は、１０μｍであり、該層のＡｌ組成
ｗは０．３から０．０１まで減少を示した。そして、発
光波長のピークは ｎｍであり、光出力は、上記比較
例のエピタキシャルウエハと比較して１．１〜１．２倍
の出力を示した。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、光の取り出し面の反対側に設けた反射層で裏面吸
収を抑える効果を得ることができ、９４０ｎｍ以下の波
長の光の発光を可能とする高出力のエピタキシャルウエ
ハを提供することができるようになった。その結果、リ
モコンやオートホォーカス等に使用される高電流高出力
タイプのＬＥＤ分野の高出力ランプ用エピタキシャルウ
エハとして利用すると効果的である。
より、光の取り出し面の反対側に設けた反射層で裏面吸
収を抑える効果を得ることができ、９４０ｎｍ以下の波
長の光の発光を可能とする高出力のエピタキシャルウエ
ハを提供することができるようになった。その結果、リ
モコンやオートホォーカス等に使用される高電流高出力
タイプのＬＥＤ分野の高出力ランプ用エピタキシャルウ
エハとして利用すると効果的である。
【図１】本発明の１具体例である窓層付エピタキシャル
ウエハの断面である。
ウエハの断面である。
【図２】本発明の他の具体例である窓層付エピタキシャ
ルウエハの断面である。
ルウエハの断面である。
【図３】従来の窓層付エピタキシャルウエハの断面であ
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板の上に、厚さ２
０〜１００μｍのｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタキシャ
ル層、厚さ１０〜８０μｍのｐ型Ａｌy Ｇａ 1-y Ａｓエ
ピタキシャル層、及び、窓層として機能する厚さ５〜５
０μｍのｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓエピタキシャル層を有
し、上記基板との界面におけるｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ
エピタキシャル層のＡｌ組成ｘを０＜ｘ≦０．８の範囲
に調整し、かつ、上記基板との界面から遠ざかるにした
がってＡｌ組成ｘを小さくし、ｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ
エピタキシャル層とｐ型Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓエピタキシ
ャル層の界面はｎ型からｐ型に自然反転させ、該界面に
おけるＡｌ組成ｙを０≦ｙ≦０．１の範囲に調整し、ｐ
型Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓエピタキシャル層の窓層側界面に
おけるＡｌ組成ｙを０≦ｙ≦０．１の範囲に調整し、該
窓層のｐ型ＡｌyＧａ1-y Ａｓエピタキシャル層側界面
におけるＡｌ組成ｚを０．１≦ｚ≦０．８の範囲に調整
し、上記界面におけるＡｌ組成ｙとＡｌ組成ｚの間にｚ
−ｙ≧０．１の差を設け、かつ、該界面から遠ざかるに
したがってＡｌ組成ｚを小さくしたことを特徴とする窓
層付エピタキシャルウエハ。 - 【請求項２】 請求項１記載の窓層付エピタキシャルウ
エハにおいて、ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板の代わりに、反
射層として機能する厚さ５〜３０μｍのｎ型Ａｌw Ｇａ
1-w Ａｓエピタキシャル層を設け、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w
Ａｓエピタキシャル層のｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓエピタ
キシャル層側界面におけるＡｌ組成ｗを０．１≦ｗ≦
０．８の範囲に調整し、上記界面におけるＡｌ組成ｗと
Ａｌ組成ｘの間にｗ＞ｘの差を設け、かつ、該界面から
遠ざかるにしたがってＡｌ組成ｗを小さくしたことを特
徴とする窓層付エピタキシャルウエハ。 - 【請求項３】 Ａｌ組成ｗを０．１≦ｗ≦０．８の範囲
に調整したｎ型Ａｌ w Ｇａ1-w Ａｓエピタキシャル反射
層の上に、厚さ２０〜１００μｍのｎ型ＡｌＧａＡｓエ
ピタキシャル層、厚さ１０〜８０μｍのｐ型ＡｌＧａＡ
ｓエピタキシャル層、及び、窓層として機能する厚さ５
〜５０μｍでＡｌ組成ｚを０．１≦ｚ≦０．８の範囲に
調整したｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓエピタキシャル層を有
したことを特徴とする窓層付エピタキシャルウエハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17425892A JPH0621507A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 窓層付エピタキシャルウエハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17425892A JPH0621507A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 窓層付エピタキシャルウエハ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0621507A true JPH0621507A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=15975492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17425892A Pending JPH0621507A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | 窓層付エピタキシャルウエハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621507A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5665984A (en) * | 1995-08-29 | 1997-09-09 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode |
| WO2011034018A1 (ja) | 2009-09-15 | 2011-03-24 | 昭和電工株式会社 | 発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び照明装置 |
| US8754398B2 (en) | 2010-01-25 | 2014-06-17 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode, light-emitting diode lamp and lighting device |
| US9299885B2 (en) | 2010-12-02 | 2016-03-29 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode, light-emitting diode lamp, and illumination device |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP17425892A patent/JPH0621507A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5665984A (en) * | 1995-08-29 | 1997-09-09 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode |
| WO2011034018A1 (ja) | 2009-09-15 | 2011-03-24 | 昭和電工株式会社 | 発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び照明装置 |
| US8754398B2 (en) | 2010-01-25 | 2014-06-17 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode, light-emitting diode lamp and lighting device |
| US9299885B2 (en) | 2010-12-02 | 2016-03-29 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode, light-emitting diode lamp, and illumination device |
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