JPH07162037A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPH07162037A JPH07162037A JP30923893A JP30923893A JPH07162037A JP H07162037 A JPH07162037 A JP H07162037A JP 30923893 A JP30923893 A JP 30923893A JP 30923893 A JP30923893 A JP 30923893A JP H07162037 A JPH07162037 A JP H07162037A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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-
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-
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-
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 デバイス特性を悪化させることなく容易に光
り取り出し面を粗い状態にして光の取り出し効率を向上
させた半導体発光素子を提供することである。 【構成】 ＧａＡｓ基板１上に少なくともＩｎＧａＡｌ
Ｐ系からなるクラッド層４，６及び活性層５とＧａＡｌ
Ａｓ系またはＩｎＧａＡｌＰ系からなる電流拡散層７と
が順次形成され、前記活性層から発光された光を外部に
取り出す光取り出し面が光の散乱を生ずる粗い状態の光
散乱面として形成された半導体発光素子において、前記
光散乱面８は、前記電流拡散層７の成長時にIII 族及び
Ｖ族の原料比を低下させて形成する。
り取り出し面を粗い状態にして光の取り出し効率を向上
させた半導体発光素子を提供することである。 【構成】 ＧａＡｓ基板１上に少なくともＩｎＧａＡｌ
Ｐ系からなるクラッド層４，６及び活性層５とＧａＡｌ
Ａｓ系またはＩｎＧａＡｌＰ系からなる電流拡散層７と
が順次形成され、前記活性層から発光された光を外部に
取り出す光取り出し面が光の散乱を生ずる粗い状態の光
散乱面として形成された半導体発光素子において、前記
光散乱面８は、前記電流拡散層７の成長時にIII 族及び
Ｖ族の原料比を低下させて形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩｎＧａＡｌＰ系を材
料として使用した高輝度構造の半導体発光素子に関す
る。
料として使用した高輝度構造の半導体発光素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、表示板等にはＧａＰ系材料か
らなる発光素子が使用されているが、更に高輝度の発光
素子としてＩｎＧａＡｌＰ系を材料とする発光素子が開
発されるようになってきている。
らなる発光素子が使用されているが、更に高輝度の発光
素子としてＩｎＧａＡｌＰ系を材料とする発光素子が開
発されるようになってきている。
【０００３】このＩｎＧａＡｌＰ系の材料では、発光波
長５５０ｎｍ〜６９０ｎｍの範囲において、直接遷移型
の発光が行われるため高い発光効率が得られることが特
徴となっている。すなわち、伝導帯の底の電子が価電子
帯の頂上のホールと再結合して発光する際に、直接遷移
型の発光では運動量の変化がないので間接遷移型の発光
よりも再結合が行われやすく、高い発光効率が得られ
る。
長５５０ｎｍ〜６９０ｎｍの範囲において、直接遷移型
の発光が行われるため高い発光効率が得られることが特
徴となっている。すなわち、伝導帯の底の電子が価電子
帯の頂上のホールと再結合して発光する際に、直接遷移
型の発光では運動量の変化がないので間接遷移型の発光
よりも再結合が行われやすく、高い発光効率が得られ
る。
【０００４】従って、この種の発光素子は、従来の発光
素子では暗くて対応することができなかった屋外表示
板、道路用表示板、及び自動車のストップランプ等の分
野に使用されつつある。
素子では暗くて対応することができなかった屋外表示
板、道路用表示板、及び自動車のストップランプ等の分
野に使用されつつある。
【０００５】図２は、ＩｎＧａＡｌＰ系材料による従来
の半導体発光素子の断面構造図である。
の半導体発光素子の断面構造図である。
【０００６】この発光素子では、結晶成長法として、Ｖ
族材料にアルシンガス（ＡｓＨ3 ）及びフォスフィンガ
ス（ＰＨ3 ）、III 族材料にトリメチルインジウム（Ｔ
ＭＩ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、及びトリメチ
ルアルミニウム（ＴＭＡ）、ドーピング材料にシランガ
ス（ＳｉＨ4 ）及びジメチルジンク（ＤＭＺｎ）をそれ
ぞれ使用し、一定の減圧化で結晶成長させる有機金属化
学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いる。
族材料にアルシンガス（ＡｓＨ3 ）及びフォスフィンガ
ス（ＰＨ3 ）、III 族材料にトリメチルインジウム（Ｔ
ＭＩ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、及びトリメチ
ルアルミニウム（ＴＭＡ）、ドーピング材料にシランガ
ス（ＳｉＨ4 ）及びジメチルジンク（ＤＭＺｎ）をそれ
ぞれ使用し、一定の減圧化で結晶成長させる有機金属化
学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いる。
【０００７】すなわち、成長炉内へｎ−ＧａＡｓ基板１
０１を設置し、一定の減圧化及び温度に保持し、上記の
Ｖ族、III 族及びドーピング材料を各成長層に対して設
定された流量で流し込み、ｎ−ＧａＡｓバッファ層１０
２、ｎ−ＩｎＡｌＰ／ＧａＡｓ光反射層１０３、ｎ−Ｉ
ｎＧａＡｌＰクラッド層１０４、アンドープ−ＩｎＧａ
ＡｌＰ活性層１０５、Ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１
０６、及びＰ−ＧａＡｌＡｓ電流拡散層１０７を順次積
層させる。
０１を設置し、一定の減圧化及び温度に保持し、上記の
Ｖ族、III 族及びドーピング材料を各成長層に対して設
定された流量で流し込み、ｎ−ＧａＡｓバッファ層１０
２、ｎ−ＩｎＡｌＰ／ＧａＡｓ光反射層１０３、ｎ−Ｉ
ｎＧａＡｌＰクラッド層１０４、アンドープ−ＩｎＧａ
ＡｌＰ活性層１０５、Ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１
０６、及びＰ−ＧａＡｌＡｓ電流拡散層１０７を順次積
層させる。
【０００８】その後、このようにして形成されたエピタ
キシャル層のウェーハを炉より取り出し、真空蒸着法に
よりウェーハの両面にＡｕ材料を積層させ、写真しょく
がい法よりＰ−ＧａＡｌＡｓ電流拡散層１０７にＰ側電
極１０８を、ｎ−ＧａＡｓ基板１０１側にｎ側電極１０
９をそれぞれ形成する。そして、ダイシングで個々のチ
ップに分割して図２に示すような発光素子が得られる。
キシャル層のウェーハを炉より取り出し、真空蒸着法に
よりウェーハの両面にＡｕ材料を積層させ、写真しょく
がい法よりＰ−ＧａＡｌＡｓ電流拡散層１０７にＰ側電
極１０８を、ｎ−ＧａＡｓ基板１０１側にｎ側電極１０
９をそれぞれ形成する。そして、ダイシングで個々のチ
ップに分割して図２に示すような発光素子が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造の発光素子では、活性層１０５で発光した光や光反射
層１０３で反射した光が電流拡散層１０７の表面から外
部へ出力するとき、該表面が鏡面となっているため、臨
海角度以上で光の全反射が生じ、十分に外部へ光を取り
出すことができない。
造の発光素子では、活性層１０５で発光した光や光反射
層１０３で反射した光が電流拡散層１０７の表面から外
部へ出力するとき、該表面が鏡面となっているため、臨
海角度以上で光の全反射が生じ、十分に外部へ光を取り
出すことができない。
【００１０】この対策として、図３及び図４に示すよう
な発光素子が提案されている。
な発光素子が提案されている。
【００１１】図３に示すものは、電流拡散層１０７に格
子不整合を大きくずらして層表面を粗い状態にしたＰ−
ＩｎＧａＡｌＰ光散乱層１０７Ａを設けて、光り取り出
し効率を向上させた例である。しかし、これ例では、前
記格子不整合による表面層での歪みが転位（欠陥）を発
生しやすくし、それが発光素子の通電中に増殖、移動し
活性層１０５等に到達してその部分の劣化を引き起こ
し、光出力劣化等のデバイス特性を悪化させる恐れがあ
る。
子不整合を大きくずらして層表面を粗い状態にしたＰ−
ＩｎＧａＡｌＰ光散乱層１０７Ａを設けて、光り取り出
し効率を向上させた例である。しかし、これ例では、前
記格子不整合による表面層での歪みが転位（欠陥）を発
生しやすくし、それが発光素子の通電中に増殖、移動し
活性層１０５等に到達してその部分の劣化を引き起こ
し、光出力劣化等のデバイス特性を悪化させる恐れがあ
る。
【００１２】図４に示すものは、Ｈ3 ＰＯ4 系のエッチ
ング液を用いてＰ−ＧａＡｌＡｓ電流拡散層１０７の表
面を粗い状態にする手法であるが、エピタキシャル層が
薄いためエッチング制御が困難であるという問題があ
る。
ング液を用いてＰ−ＧａＡｌＡｓ電流拡散層１０７の表
面を粗い状態にする手法であるが、エピタキシャル層が
薄いためエッチング制御が困難であるという問題があ
る。
【００１３】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、その目的は、デバイス特性
を悪化させることなく容易に光り取り出し面を粗い状態
にして光の取り出し効率を向上させた半導体発光素子を
提供することである。
するためになされたもので、その目的は、デバイス特性
を悪化させることなく容易に光り取り出し面を粗い状態
にして光の取り出し効率を向上させた半導体発光素子を
提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴は、ＧａＡｓ基板上に少なくともＩｎ
ＧａＡｌＰ系からなるクラッド層及び活性層とＧａＡｌ
Ａｓ系またはＩｎＧａＡｌＰ系からなる電流拡散層とが
順次形成され、前記活性層から発光された光を外部に取
り出す光取り出し面が光の散乱を生ずる粗い状態の光散
乱面として形成された半導体発光素子において、前記光
散乱面は、前記電流拡散層の成長時にIII 族及びＶ族の
原料比を低下させて形成したことにある。
に、本発明の特徴は、ＧａＡｓ基板上に少なくともＩｎ
ＧａＡｌＰ系からなるクラッド層及び活性層とＧａＡｌ
Ａｓ系またはＩｎＧａＡｌＰ系からなる電流拡散層とが
順次形成され、前記活性層から発光された光を外部に取
り出す光取り出し面が光の散乱を生ずる粗い状態の光散
乱面として形成された半導体発光素子において、前記光
散乱面は、前記電流拡散層の成長時にIII 族及びＶ族の
原料比を低下させて形成したことにある。
【００１５】好ましくは、前記III 族及びＶ族の原料比
は、前記電流拡散層がＧａＡｌＡｓ系であるときには２
０以下に設定し、前記電流拡散層がＩｎＧａＡｌＰ系で
あるときには１５０以下に設定する。
は、前記電流拡散層がＧａＡｌＡｓ系であるときには２
０以下に設定し、前記電流拡散層がＩｎＧａＡｌＰ系で
あるときには１５０以下に設定する。
【００１６】
【作用】上述の如き構成によれば、電流拡散層の成長時
において、成長条件であるIII族及びＶ族の原料比を例
えば該電流拡散層がＧａＡｌＡｓ系であるときには２０
以下に低下させ、またＩｎＧａＡｌＰ系であるときには
１５０以下に低下させることにより、電流拡散層の表面
が凹凸となる光散乱面を形成する。これにより、デバイ
ス特性を悪化させることなく容易に光り取り出し面を粗
い状態にした光散乱面を形成することができ、光の取り
出し効率を向上させることができる。
において、成長条件であるIII族及びＶ族の原料比を例
えば該電流拡散層がＧａＡｌＡｓ系であるときには２０
以下に低下させ、またＩｎＧａＡｌＰ系であるときには
１５０以下に低下させることにより、電流拡散層の表面
が凹凸となる光散乱面を形成する。これにより、デバイ
ス特性を悪化させることなく容易に光り取り出し面を粗
い状態にした光散乱面を形成することができ、光の取り
出し効率を向上させることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明を実施した半導体発光素子の断
面構造図である。
明する。図１は、本発明を実施した半導体発光素子の断
面構造図である。
【００１８】同図に示すが如く、この半導体発光素子
は、ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層
２、ｎ−ＩｎＡｌＰ／ＧａＡｓ光反射層３、ｎ−ＩｎＧ
ａＡｌＰクラッド層４、アンドープ−ＩｎＧａＡｌＰ活
性層５、Ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層６、Ｐ−ＧａＡ
ｌＡｓ電流拡散層７、及び本発明の特徴を成すＰ−Ｇａ
ＡｌＡｓ光散乱層８を順次積層させた構造となってい
る。さらに、該Ｐ−ＧａＡｌＡｓ光散乱層８の表面中央
部にはＰ側電極９が形成され、前記ｎ−ＧａＡｓ基板１
の裏面全面にはｎ側電極１０が形成されている。
は、ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層
２、ｎ−ＩｎＡｌＰ／ＧａＡｓ光反射層３、ｎ−ＩｎＧ
ａＡｌＰクラッド層４、アンドープ−ＩｎＧａＡｌＰ活
性層５、Ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層６、Ｐ−ＧａＡ
ｌＡｓ電流拡散層７、及び本発明の特徴を成すＰ−Ｇａ
ＡｌＡｓ光散乱層８を順次積層させた構造となってい
る。さらに、該Ｐ−ＧａＡｌＡｓ光散乱層８の表面中央
部にはＰ側電極９が形成され、前記ｎ−ＧａＡｓ基板１
の裏面全面にはｎ側電極１０が形成されている。
【００１９】ここで、ｎ−ＩｎＡｌＰ／ＧａＡｓ光反射
層３は、アンドープ−ＩｎＧａＡｌＰ活性層５で発光す
る光の波長λの１／４ｎ（ｎ：材料の屈折率）の厚さの
ｎ−ＩｎＡｌＰ層とｎ−ＧａＡｓ層とを交互に積層させ
た多層構造になっている。さらに、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰ
クラッド層４、Ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層６、Ｐ−
ＧａＡｌＡｓ電流拡散層７、及びＰ−ＧａＡｌＡｓ光散
乱層８は、アンドープ−ＩｎＧａＡｌＰ活性層５で発光
した光が十分に透過されるようなＡｌの混晶比（後述す
る）になっている。
層３は、アンドープ−ＩｎＧａＡｌＰ活性層５で発光す
る光の波長λの１／４ｎ（ｎ：材料の屈折率）の厚さの
ｎ−ＩｎＡｌＰ層とｎ−ＧａＡｓ層とを交互に積層させ
た多層構造になっている。さらに、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰ
クラッド層４、Ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層６、Ｐ−
ＧａＡｌＡｓ電流拡散層７、及びＰ−ＧａＡｌＡｓ光散
乱層８は、アンドープ−ＩｎＧａＡｌＰ活性層５で発光
した光が十分に透過されるようなＡｌの混晶比（後述す
る）になっている。
【００２０】次に、上記構造の半導体発光素子の製造方
法について説明する。
法について説明する。
【００２１】各半導体結晶層の成長にはＭＯＣＶＤ法を
用いる。すなわち、III 族材料としてトリメチルガリウ
ム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）及び
トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を使用すると共に、Ｖ
族材料としてアルシンガス（ＡｓＨ3 ）及びフォスフィ
ンガス（ＰＨ3 ）使用し、また、ｎ，Ｐ型のドーピング
材料としてはそれぞれシランガス（ＳｉＨ4 ）及びジメ
チルジンク（ＤＭＺｎ）を使用し、反応室に設置したｎ
−ＧａＡｓ基板１を一定温度に保持した後、水素ガス
（Ｈ2 ）をキャリアガスとして上記材料を所定の割合で
反応室へ流入させ、化学的に反応させることにより基板
１上へ結晶層を順次積層させる。
用いる。すなわち、III 族材料としてトリメチルガリウ
ム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）及び
トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を使用すると共に、Ｖ
族材料としてアルシンガス（ＡｓＨ3 ）及びフォスフィ
ンガス（ＰＨ3 ）使用し、また、ｎ，Ｐ型のドーピング
材料としてはそれぞれシランガス（ＳｉＨ4 ）及びジメ
チルジンク（ＤＭＺｎ）を使用し、反応室に設置したｎ
−ＧａＡｓ基板１を一定温度に保持した後、水素ガス
（Ｈ2 ）をキャリアガスとして上記材料を所定の割合で
反応室へ流入させ、化学的に反応させることにより基板
１上へ結晶層を順次積層させる。
【００２２】具体的には、反応室を３０〜１００Ｔｏｒ
ｒの減圧状態で多量のキャリアガスである水素を流して
おき、シリコンサセプター上にｎ−ＧａＡｓ基板１を設
置した後、アルシンガスを流入させ、６００〜８００℃
へ昇温して一定温度に保つ。その後、各成長層の条件に
応じて材料を適当な割合にして反応室へ流入させる。そ
の際に、各層成長におけるＶ族材料とIII 族材料との流
量の比（Ｖ／III 比）は、Ｐ（燐）系の層で約２００〜
２５０、Ａｓ系の層が２０〜３０とする。
ｒの減圧状態で多量のキャリアガスである水素を流して
おき、シリコンサセプター上にｎ−ＧａＡｓ基板１を設
置した後、アルシンガスを流入させ、６００〜８００℃
へ昇温して一定温度に保つ。その後、各成長層の条件に
応じて材料を適当な割合にして反応室へ流入させる。そ
の際に、各層成長におけるＶ族材料とIII 族材料との流
量の比（Ｖ／III 比）は、Ｐ（燐）系の層で約２００〜
２５０、Ａｓ系の層が２０〜３０とする。
【００２３】ここで、本発明の特徴であるＰ−ＧａＡｌ
Ａｓ光散乱層８の成長においては、Ｖ族材料の流量を低
下させ、Ｖ／III 比で２０以下として成長面が荒れる条
件としている。すなわち、通常、Ｐ−ＧａＡｌＡｓ電流
拡散層を成長するときの条件としては表面荒れが発生し
ないようにＶ族材料を多く流しているが、本実施例で
は、該表面の近くでその流量を低下させる（Ｖ／III 比
で２０以下）ことにより、表面に凹凸を発生させて荒れ
た表面のＰ−ＧａＡｌＡｓ光散乱層８を形成するように
する。
Ａｓ光散乱層８の成長においては、Ｖ族材料の流量を低
下させ、Ｖ／III 比で２０以下として成長面が荒れる条
件としている。すなわち、通常、Ｐ−ＧａＡｌＡｓ電流
拡散層を成長するときの条件としては表面荒れが発生し
ないようにＶ族材料を多く流しているが、本実施例で
は、該表面の近くでその流量を低下させる（Ｖ／III 比
で２０以下）ことにより、表面に凹凸を発生させて荒れ
た表面のＰ−ＧａＡｌＡｓ光散乱層８を形成するように
する。
【００２４】各層は、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、０．５
μｍのｎ−ＧａＡｓバッファ層２（但し、Ｓｉドープ、
キャリア濃度：４×１０7 ｃｍ-3）と、ｎ−Ｉ0.5 Ａｌ
0.5Ｐ／ＧａＡｓ光反射層３（但し、Ｓｉドープ、キャ
リア濃度：４×１０7 ｃｍ-3）と、０．６μｍのｎ−Ｉ
0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層４（但し、
Ｓｉドープ、キャリア濃度：３×１０7 ｃｍ-3）と、
０．３μｍのアンドープ−Ｉ0.5 （Ｇａ0.85Ａｌ0.15）
0.5 Ｐ活性層５と、０．６μｍのＰ−Ｉ0.5 （Ｇａ0.3
Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層６（但し、Ｚｎドープ、キ
ャリア濃度：３×１０7 ｃｍ-3）とを順次成長させる。
μｍのｎ−ＧａＡｓバッファ層２（但し、Ｓｉドープ、
キャリア濃度：４×１０7 ｃｍ-3）と、ｎ−Ｉ0.5 Ａｌ
0.5Ｐ／ＧａＡｓ光反射層３（但し、Ｓｉドープ、キャ
リア濃度：４×１０7 ｃｍ-3）と、０．６μｍのｎ−Ｉ
0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層４（但し、
Ｓｉドープ、キャリア濃度：３×１０7 ｃｍ-3）と、
０．３μｍのアンドープ−Ｉ0.5 （Ｇａ0.85Ａｌ0.15）
0.5 Ｐ活性層５と、０．６μｍのＰ−Ｉ0.5 （Ｇａ0.3
Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層６（但し、Ｚｎドープ、キ
ャリア濃度：３×１０7 ｃｍ-3）とを順次成長させる。
【００２５】さらに、前記クラッド層６上に活性層５で
発光した光の波長に対して十分透明な６μｍのＰ−Ｇａ
0.3 Ａｌ0.7 Ａｓ電流拡散層７（但し、Ｚｎドープ、キ
ャリア濃度：２×１０18ｃｍ-3）を成長させ、その後、
上述したＶ／III 比を２０以下にした１μｍのＰ−Ｇａ
0.3 Ａｌ0.7 Ａｓ光散乱層８（但し、Ｚｎドープ、キャ
リア濃度：２×１０18ｃｍ-3）を成長させる。このよう
にして、光取り出し面である最上層が光散乱層となる構
造が得られる。
発光した光の波長に対して十分透明な６μｍのＰ−Ｇａ
0.3 Ａｌ0.7 Ａｓ電流拡散層７（但し、Ｚｎドープ、キ
ャリア濃度：２×１０18ｃｍ-3）を成長させ、その後、
上述したＶ／III 比を２０以下にした１μｍのＰ−Ｇａ
0.3 Ａｌ0.7 Ａｓ光散乱層８（但し、Ｚｎドープ、キャ
リア濃度：２×１０18ｃｍ-3）を成長させる。このよう
にして、光取り出し面である最上層が光散乱層となる構
造が得られる。
【００２６】これによって、デバイス特性を悪化させる
ことなく容易に光り取り出し面を粗い状態にした光散乱
層を形成することができ、光の取り出し効率を従来（図
２）の約２倍に向上させることができる。
ことなく容易に光り取り出し面を粗い状態にした光散乱
層を形成することができ、光の取り出し効率を従来（図
２）の約２倍に向上させることができる。
【００２７】以上のようにして得られたエピタキシャル
層のウェーハに真空蒸着によりウェーハ両面にＡｕ材料
を積層させ、写真しょくがい法よりＰ−Ｇａ0.3 Ａｌ
0.7 光散乱層８の中央部にＰ側電極９を、ｎ−ＧａＡｓ
基板１側にｎ側電極１０をそれぞれ形成し、その後、ダ
イシングで個々のチップに分割して図１に示すような発
光素子が得られる。
層のウェーハに真空蒸着によりウェーハ両面にＡｕ材料
を積層させ、写真しょくがい法よりＰ−Ｇａ0.3 Ａｌ
0.7 光散乱層８の中央部にＰ側電極９を、ｎ−ＧａＡｓ
基板１側にｎ側電極１０をそれぞれ形成し、その後、ダ
イシングで個々のチップに分割して図１に示すような発
光素子が得られる。
【００２８】なお、上記実施例では、電流拡散層７がＧ
ａＡｌＡｓ系であるのでＶ／III 比を２０以下に設定し
たが、電流拡散層７がＩｎＧａＡｌＰ系であるときには
１５０以下に設定するようにする。
ａＡｌＡｓ系であるのでＶ／III 比を２０以下に設定し
たが、電流拡散層７がＩｎＧａＡｌＰ系であるときには
１５０以下に設定するようにする。
【００２９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、電流拡散層の成長時にIII 族及びＶ族の原料比を低
下させて光取り出し面を光散乱面として形成したので、
デバイス特性を悪化させることなく容易に光散乱面を得
ることができ、光の取り出し効率を向上させることがで
きる。これにより、より高輝度な発光素子を容易に実現
することが可能となる。
ば、電流拡散層の成長時にIII 族及びＶ族の原料比を低
下させて光取り出し面を光散乱面として形成したので、
デバイス特性を悪化させることなく容易に光散乱面を得
ることができ、光の取り出し効率を向上させることがで
きる。これにより、より高輝度な発光素子を容易に実現
することが可能となる。
【図１】本発明を実施した半導体発光素子の断面構造図
である。
である。
【図２】ＩｎＧａＡｌＰ系材料による従来の半導体発光
素子の断面構造図である。
素子の断面構造図である。
【図３】従来の他の半導体発光素子の断面構造図であ
る。
る。
【図４】従来の他の半導体発光素子の断面構造図であ
る。
る。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ ｎ−ＧａＡｓバッファ層 ３ ｎ−ＩｎＡｌＰ／ＧａＡｓ光反射層 ４ ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層 ５ アンドープ−ＩｎＧａＡｌＰ活性層 ６ Ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層 ７ Ｐ−ＧａＡｌＡｓ電流拡散層 ８ Ｐ−ＧａＡｌＡｓ光散乱層 ９ Ｐ側電極 １０ ｎ側電極
Claims (2)
- 【請求項１】ＧａＡｓ基板上に少なくともＩｎＧａＡｌ
Ｐ系からなるクラッド層及び活性層とＧａＡｌＡｓ系ま
たはＩｎＧａＡｌＰ系からなる電流拡散層とが順次形成
され、前記活性層から発光された光を外部に取り出す光
取り出し面が光の散乱を生ずる粗い状態の光散乱面とし
て形成された半導体発光素子において、 前記光散乱面は、前記電流拡散層の成長時にIII 族及び
Ｖ族の原料比を低下させて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III 族及びＶ族の原料比は、前記電流
拡散層がＧａＡｌＡｓ系であるときには２０以下に設定
し、前記電流拡散層がＩｎＧａＡｌＰ系であるときには
１５０以下に設定したことを特徴とする請求項１記載の
半導体発光素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30923893A JP3316062B2 (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 半導体発光素子 |
| US08/701,404 US5792698A (en) | 1993-12-09 | 1996-08-22 | Method of manufacturing semiconductor light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30923893A JP3316062B2 (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 半導体発光素子 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07162037A true JPH07162037A (ja) | 1995-06-23 |
| JP3316062B2 JP3316062B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=17990596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30923893A Expired - Lifetime JP3316062B2 (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 半導体発光素子 |
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| Country | Link |
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| US (1) | US5792698A (ja) |
| JP (1) | JP3316062B2 (ja) |
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| JP2003174191A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-06-20 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| EP1658644A2 (de) * | 2003-08-29 | 2006-05-24 | Osram Opto Semiconductors GmbH | Dünnschicht-leuchtdiodenchip und verfahren zu seiner herstellung |
| US7135709B1 (en) | 1999-09-30 | 2006-11-14 | Osram Gmbh | Surface structured light-emitting diode with improved current coupling |
| US7157294B2 (en) | 2001-06-06 | 2007-01-02 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light-emitting element |
| US7211834B2 (en) * | 2003-10-03 | 2007-05-01 | Dowa Electronics Materials Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting element and manufacturing method thereof |
| JP2007142483A (ja) * | 1996-03-22 | 2007-06-07 | Philips Lumileds Lightng Co Llc | 発光素子 |
| US7495263B2 (en) | 2000-02-07 | 2009-02-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light-emitting device and manufacturing method therefor |
| US7560741B2 (en) | 2003-02-28 | 2009-07-14 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lighting module and method for the production thereof |
| JP2014096603A (ja) * | 2007-11-26 | 2014-05-22 | Lg Innotek Co Ltd | 半導体発光素子 |
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| TW437104B (en) * | 1999-05-25 | 2001-05-28 | Wang Tien Yang | Semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same |
| WO2001041225A2 (en) * | 1999-12-03 | 2001-06-07 | Cree Lighting Company | Enhanced light extraction in leds through the use of internal and external optical elements |
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| TW472400B (en) * | 2000-06-23 | 2002-01-11 | United Epitaxy Co Ltd | Method for roughing semiconductor device surface to increase the external quantum efficiency |
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| KR20030052060A (ko) * | 2001-12-20 | 2003-06-26 | 엘지전자 주식회사 | 발광 소자 및 그의 제조방법 |
| JP3776824B2 (ja) * | 2002-04-05 | 2006-05-17 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP4233268B2 (ja) * | 2002-04-23 | 2009-03-04 | シャープ株式会社 | 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法 |
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| EP1665398B1 (de) * | 2003-09-26 | 2014-07-02 | OSRAM Opto Semiconductors GmbH | Strahlungsemittierender dünnschicht-halbleiterchip |
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| US7557380B2 (en) | 2004-07-27 | 2009-07-07 | Cree, Inc. | Light emitting devices having a reflective bond pad and methods of fabricating light emitting devices having reflective bond pads |
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1996
- 1996-08-22 US US08/701,404 patent/US5792698A/en not_active Expired - Lifetime
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