JPH06326360A - 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
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- JPH06326360A JPH06326360A JP24291493A JP24291493A JPH06326360A JP H06326360 A JPH06326360 A JP H06326360A JP 24291493 A JP24291493 A JP 24291493A JP 24291493 A JP24291493 A JP 24291493A JP H06326360 A JPH06326360 A JP H06326360A
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- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐湿性に優れ、高出力特性を備えた半導体発
光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 光取り出し面側にＡｌを含む結晶層１５を備
えた当該半導体発光素子の発光層となるＩｎＧａＡｌＰ
系混晶層１２、１３、１４、及び１５と、結晶層１５上
に積層されたモル比５０％以下のＡｌを含むまたはＡｌ
を含まないＩＩＩ−Ｖ族結晶層１６とを有して構成され
た半導体発光素子。尚、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１６は、有機
金属気相成長法により他の各層と連続して形成される。
光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 光取り出し面側にＡｌを含む結晶層１５を備
えた当該半導体発光素子の発光層となるＩｎＧａＡｌＰ
系混晶層１２、１３、１４、及び１５と、結晶層１５上
に積層されたモル比５０％以下のＡｌを含むまたはＡｌ
を含まないＩＩＩ−Ｖ族結晶層１６とを有して構成され
た半導体発光素子。尚、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１６は、有機
金属気相成長法により他の各層と連続して形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光層としてＩｎＧａ
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】近年、高輝度ＬＥＤ（Light Emitting D
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。
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。
【０００３】例えば、図５を用いて黄色発光ＩｎＧａＡ
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。
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。
【０００４】しかしながら、このような高Ａｌ混晶比の
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。
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。
【０００５】この対策として、従来では、別の薬品処理
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。
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。
【０００６】また、この薬品処理工程は、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、このため製造時間がかかるといった問題
があった。
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。
【０００７】又、Ｓi 素子を用いた製造で通常形成され
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。
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。
【０００８】ところで、電流拡散層Ｇａ1-x Ａｌx Ａｓ
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。
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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
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。
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。
【００１０】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
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。
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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
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。
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。
【００１２】また、請求項２に記載の半導体発光素子
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
いたことを特徴としている。
【００１３】また、請求項３に記載の半導体発光素子
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を有する結晶層の膜厚は
０．０１μｍ以上であることを特徴としている。
【００１４】また、請求項４に記載の半導体発光素子
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、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。
【００１５】また、請求項５に記載の半導体発光素子
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。
【００１６】また、請求項６に記載の半導体発光素子
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 ）の膜厚は、０．０１μｍ以
上であることを特徴としている。
【００１７】また、請求項７に記載の半導体発光素子
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。
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。
【００１８】また、請求項８に記載の半導体発光素子の
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、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。
【００１９】また、請求項９に記載の半導体発光素子の
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。
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。
【００２０】また、請求項１０に記載の半導体発光素子
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。
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。
【００２１】
【作用】本発明の請求項１、２、３、４、５、６、７、
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。
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。
【００２２】また、ＩｎＧａＡｌＰ系混晶層１２、１
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。
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。
【００２３】また、該保護膜１６が導電性であることに
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。
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。
【００２４】さらにまた、光取り出し面上に光吸収層と
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。
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。
【００２５】
【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００２６】図１に本発明の一実施例に係る黄色発光
（波長約５９０nm）の半導体発光素子の概略断面図を示
す。
（波長約５９０nm）の半導体発光素子の概略断面図を示
す。
【００２７】先ず、（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板１１上
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。
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。
【００２８】Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ（ここ
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。
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。
【００２９】次に、Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ
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。
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。
【００３０】このように本実施例では、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。
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。
【００３１】また、Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ
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。
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。
【００３２】図２に、高温高湿条件の下でのＬＥＤラン
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。
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。
【００３３】環境温度が６０［℃］、湿度９０［％］、
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。
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。
【００３４】同図において、点線Ａは、従来の半導体発
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。
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。
【００３５】同図より、特別な処理を施していない場合
（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。
（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。
【００３６】図３は、半導体発光素子のペレット表面の
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。
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。
【００３７】測定環境条件は、温度６０℃、湿度９０
％、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。
％、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。
【００３８】実線は、Ｇａ1-y Ａｌy Ａｓの場合、点線
はＩｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5Ｐ保護膜の場合を示
す。
はＩｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5Ｐ保護膜の場合を示
す。
【００３９】同図から導けることは、保護膜層１６のＡ
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。
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。
【００４０】図４は、本実施例の半導体発光素子におけ
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。
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。
【００４１】測定環境条件は、温度６０℃、湿度９０
％、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。
％、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。
【００４２】同図によれば、保護膜層１６は膜厚が０．
０１［μｍ］以上で、耐湿性保護膜として機能すること
がわかる。
０１［μｍ］以上で、耐湿性保護膜として機能すること
がわかる。
【００４３】上記したように本実施例では、保護膜層１
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。
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。
【００４４】また、発光層および保護膜層等の結晶成長
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。
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。
【００４５】表１は、膜厚［ｔ］と吸収係数［α］とを
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。
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。
【００４６】
【表１】 表２は、膜厚［ｔ］と吸収係数［α］とをパラメータと
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。
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。
【００４７】光透過率を０．８程度（８０％程度）に維
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。
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。
【００４８】
【表２】 以上説明したように本実施例によれば、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
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。
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。
【００４９】尚、本実施例では、耐湿性保護膜１６とし
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。
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。
【００５０】また、上記実施例においては、黄色発光の
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。
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。
【００５１】また、ＧａＡｓ基板としてｎ型の他にＰ型
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。
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。
【００５２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光取り出
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。
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。
【００５３】そして、この保護膜層を耐湿性保護膜とし
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。
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。
【００５４】また、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。
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。
【００５５】また、形成される保護膜が導電性である性
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。
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。
【００５６】さらにまた、光取り出し面上に光吸収層と
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。
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。
【図１】本発明の一実施例に係る半導体発光素子の概略
断面図である。
断面図である。
【図２】高温高湿条件下でのＬＥＤランプの相対光出力
の経時変化特性を示した図である。
の経時変化特性を示した図である。
【図３】図１に示した本実施例の半導体発光素子のペレ
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。
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。
【図４】図１に示した本実施例の半導体発光素子におけ
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。
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。
【図５】従来技術による橙色発光ＩｎＧａＡｌＰ ＬＥ
Ｄの概略断面図である。
Ｄの概略断面図である。
１１ ｎ型ＧａＡｓ基板 １２ ｎ型Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッ
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
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 (10)
- 【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で、前
記高Ａｌ結晶層上にモル比５０％以下のＡｌを有する導
電性の結晶、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する請求
項１に記載の半導体発光素子。 - 【請求項４】 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
の禁制帯幅が発光層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 （Ｇａ
1-x Ａｌx ）0. 5 Ｐの膜厚が０．０１μｍから２μｍ以
内である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５】 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
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。 - 【請求項６】 前記モル比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
厚は、０．０１μｍ以上であることを特徴とする請求項
５に記載の半導体発光素子。 - 【請求項７】 前記モル比５０％以下のＡｌを有する結
晶層Ｇａ1-x ＡｌxＡｓ（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２
μｍ以内であることを特徴とする請求項５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形成するステップと、該ステ
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
晶層を形成するステップとを含み、 上記各結晶層は気相成長法により形成されることを特徴
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（Ｍ
ＢＥ法）を用いることを特徴とする請求項８に記載の半
導体発光素子の製造方法。 - 【請求項１０】 前記モル比６０％以上の高Ａｌで組成
される結晶層は、ＧａＡｓ基板上に形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
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