JPH0722713A - 発光半導体ダイオード及びその製造法 - Google Patents

発光半導体ダイオード及びその製造法

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JPH0722713A
JPH0722713A JP13310494A JP13310494A JPH0722713A JP H0722713 A JPH0722713 A JP H0722713A JP 13310494 A JP13310494 A JP 13310494A JP 13310494 A JP13310494 A JP 13310494A JP H0722713 A JPH0722713 A JP H0722713A
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layer
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Der Poel Carolus J Van
ヨハネス ファン デル プル カロルス
Adriaan Valster
ファルステル アドリアーン
Hubertus P M M Ambrosius
ペトラス メヒチルダス マリア アンブロシウス フベルタス
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Philips Electronics NV
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 約７７０〜６９０ｎｍの間のフォトルミネセ
ンス放出波長及び高放出出力を付与する。 【構成】 本発明のダイオードは、活性層（３Ａ）はＡ
ｌx Ｇａ1-x Ａｓからなり、クラッド層（２，４）はＡ
ｌy Ｇａw Ｉｎ1-y-w Ｐからなり、一方、活性層（３
Ａ）はフォトルミネンス放出の波長が約７７０と６９０
ｎｍの間にあるようなアルミニウム含有量（ｘ）及び厚
さを有している。結果として（レーザ）ダイオードの有
用性は約８８０ｎｍ〜６００ｎｍの入力スペクトルをカ
バーすることとなり、これは操作に十分であり、高い電
圧を供給し、及び製造容易である。好ましくは、活性層
は、共にＡｌＧａＡｓからなるがアルミニウム含有量が
異なる量子井戸層及びバリア層相互よりなる（多重）量
子井戸構造からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光半導体ダイオードに
関し、簡略化のため以下にしばしばダイオードという。
このダイオードは、第１導電率型の半導体基板を有する
半導体本体からなり、基板上に半導体層構造を配し、こ
れは順に第１導電率型の少なくとも１の第１クラッド
層、スペクトルの可視領域にて放出する活性層及び第１
クラッド層に対向した第２導電率型の第２クラッド層か
らなり、一方、第１及び第２クラッド層は電気的接続の
ための手段を備えている。このような発光ダイオード
は、特にレーザーとして構成された場合及び放出波長が
スペクトルの可視領域にある場合に、種々の適用に対し
て好適な放射源を形成する：例えば光ディスク装置にお
ける放射源、固体レーザ用のポンピングレーザ、又は実
質的に線状スペクトルを有する高エネルギー源が要求さ
れる医療分析的又は治療的適用における放射源である。
また、ＬＥＤ型のダイオード用の多くの適用がある。
【０００２】
【従来の技術】このような発光ダイオードはエイチ．ク
レセル氏とジェイ．バトラー氏による「Semiconductor
Lasers and Heterojunction LEDs」アカデミックプレス
１９７７、ｐ５０５〜５０６に開示されている。ここに
記載されたダイオードはＡｌＧａＡｓクラッド層間に挿
入されたＡｌＧａＡｓの活性層を載置されたＧａＡｓ基
板からなる。上記本のｐ５０５の図に示すように、活性
層中のアルミニウム含有量に依存するようなダイオード
は約７８０ｎｍのレーザ放出波長に対応して約７７０ｎ
ｍのフォトルミネセンス波長以上の可視スペクトルの領
域をカバーする。コンファインメントの損失のためにこ
の波長以下では十分に操作できるダイオードを実現でき
ない。ＩｎＡｌＧａＰクラッド層間に封入したＩｎＡｌ
ＧａＰの活性層を有するダイオードは上記ＧａＡｓ基板
上のダイオードと並んで長年の間知られている。例えば
エイチ．ハマダ氏等によるＩＥＥＥ Journal of Quant
umElectronics VOl.２７．no６、１９９１年ｐ１４８３
〜１４９０において開示されている。このようなダイオ
ードにより実現された放出波長は約６８０ｎｍから約６
００ｎｍの間で変わる。活性層がＩｎＧａＰ（アルミニ
ウム含有量＝０）からなる場合、圧縮応力がこれにかか
る場合（インジウム含有量＞５０原子％）、放出波長は
約７００ｎｍにおけるレーザ放出に対応して、約６９０
ｎｍに増加しうる。
【０００３】既知のダイオードの欠点は８８０と６００
の間にある可視スペクトルの領域の一部分、即ち、約７
７０ｎｍと６９０ｎｍとの間にある部分はカバーされな
い。この部分（約７８０〜約７００ｎｍの間のレーザ放
出波長）において放出する既知のレーザは上記適用に適
当ではないような高い始動電流を有し、前記医療的適用
及びポンピングレーザとしての適用のような高い放出出
力が望まれる上記適用には特に適当でない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記欠点の
ない、又は少なくとも非常に欠点の少ない、及び約７７
０〜６９０ｎｍの間のフォトルミネセンス放出波長及び
高放出出力を有する発光半導体ダイオード、特に半導体
レーザダイオードを実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によると、上記種
類の発光半導体ダイオードはこの目的のために、活性層
がＡｌx Ｇａ1-x Ａｓからなり、クラッド層がＡｌy Ｇ
ａw Ｉｎ1-y-w Ｐからなり、及び活性層が、フォトルミ
ネセンス放出の波長が７７０〜６９０ｎｍの間にあるよ
うなアルミニウム含有量（ｘ）及び厚さ（ｄ）を有する
ことを特徴とする。本発明は、ＡｌＧａＡｓ活性層をＩ
ｎＡｌＧａＰクラッド層と組み合せることにより目的を
実現するという認識に基づいている。ＡｌＧａＡｓに較
べて、ＩｎＡｌＧａＰのバンドギャップが比較的大きい
ために、比較的低い放出波長を実現でき、コンファイン
メント効果は比較的高い出力を与える満足な作動（レー
ザ）ダイオードを達成するのに十分である。スペクトル
の所望の領域における放出は、活性層が適当なアルミニ
ウム含有量（ｘ）及び適当な厚さ（ｄ）を有する場合に
可能である。組成と厚さのこのような組み合せは、既知
のＡｌＧａＡｓダイオードの場合では実際に役立つダイ
オードには至らないのであるが、本発明では波長領域の
前記部分で放出するのみならず、低い始動電流、長い使
用寿命及び高出力供給能力等の非常に好ましい他の性質
を有するダイオードを与える。ケイ．イタイ氏等による
Appl. Phys. Lett. ６２（１８）、１９９３年ｐ２１７
６〜２１７８の記載に、ＩｎＡｌＧａＰクラッド層間に
位置するＩｎＡｌＧａＰを含まない活性層からなる発光
ダイオードが開示されている。また、活性層はＡｌＧａ
ＡｓではなくてＧａＡｓからなる。本発明の波長領域に
おける放出はこのような活性層では得られない。示され
た活性層の厚さ（０．０５５μm ）では、バルクＧａＡ
ｓの放出波長（約８８０ｎｍ）に較べて放出波長の減少
が生じない。この記事に記載のダイオードの目的はＧａ
Ａｓダイオードの始動電流の温度依存が可能な限り最小
になることを実現させることであり、即ち本発明の目的
とは異なる目的である。
【０００６】本発明のダイオードの主な例は、活性層の
アルミニウム含有量（ｘ）が少なくとも約１４．８原子
％であり、一方、活性層の厚さ（ｄ）が少なくとも約２
０ｎｍであることを特徴とする。このようなダイオード
は多くても約７７０ｎｍの波長にてフォトルミネセンス
を示し、このことは、レーザ放出が多くとも約７８０ｎ
ｍにておこることを意味する。この好ましい放出波長は
活性層の比較的厚い厚さ即ち、約２０ｎｍ以上の厚さに
対して可能である。このように比較的厚い層は非常に容
易に且つ良好な再現性を有して形成でき、このことは重
要な利点である。活性層の同様な厚さ（ｄ）に対して少
なくとも約１８．０原子％である活性層のアルミニウム
含有量（ｘ）を与えた場合、多くとも約７６０ｎｍのレ
ーザ放出に対応して、放出波長は多くとも約７５０ｎｍ
にて達成される。この波長はこの適用に非常に適した着
色剤の吸収スペクトルにほとんど正確に一致しているの
で、このようなダイオードは上記医療的適用に対して特
に適している。
【０００７】特に好ましい例は、活性層のアルミニウム
含有量（ｘ）が約１〜約１５原子％の間にあり、活性層
が量子井戸構造を有し、及び量子井戸の厚さが約２．５
ｎｍであることを特徴とする。まず第１に、このような
比較的厚い量子井戸層は、今日では普通に行なわれるＯ
ＭＶＰＥ（＝Organo Metallic Vapour Phase Epitaxy
（有機金属蒸気相エピタキシー）) 蒸着技術を用いて比
較的容易に実現できるという利点を有する。更に、厚さ
約２．５ｎｍである量子井戸層の場合、厚さの少しの変
化は、まだ受け入れられる。２．５ｎｍ以下では放出波
長は厚さと共に非常に強く変化し、その結果厚さの変化
は放出波長の主な変化となり、このことは望ましいこと
ではない。これらの見地は、この例が産業規模での製造
に特に適していることを示す。また所望の波長領域内の
放出は、活性層の比較的低いアルミニウム含有量（ｘ）
におけるこの例において可能である。このことは、イン
ターナル−ミラー劣化が小さい等の重要な利点を有す
る。更なる改良において、活性層のアルミニウム含有量
は約５〜２０原子％の間にあり、一方、量子井戸の厚さ
は約４ｎｍである。後者の厚さはまだ容易に製造でき、
上記アルミニウム含有量の範囲は約７６５〜７１５ｎｍ
の間の放出が可能となる。
【０００８】好ましくは、直前記載の２の改良では、活
性層は少なくとも４の量子井戸層を有する多重量子井戸
構造を有し、これは約４〜５０ｎｍの間の厚さを有し且
つ放出波長のバンドギャップに対応したバンドギャップ
より少なくとも約２００ｍｅＶ大きいバンドギャップを
有するＡｌｚＧａ1-z Ａｓからなるバリヤ層によって互
いに分離されている。このような構造及びこのようなバ
リヤ層は、結果として高放出出力を有するダイオードを
もたらし、上記の通りこれはとても望ましいことであ
る。好ましくは、同様に、量子井戸構造は上記バリヤ層
と同様のオーダーのアルミニウム含有量を有するＡｌＧ
ａＡｓからなる「分離」クラッド層によりクラッド層か
ら分離され、分離クラッド層の厚さは５〜１５０ｎｍの
間にある。
【０００９】Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓからなるこのような
「分離」クラッド層の重要な利点は本発明のダイオード
の製造において明らかになる。成長工程中、このような
分離クラッド層が存在することによるＡｌ、Ｇａ及びＡ
ｓの供給からＩｎ、Ｇａ、Ａｌ及びＰへの転換は量子井
戸から可能な限り離れて行なわれる。このような主な転
換の間に生じる不整は放射が存在する領域の周辺に、中
心ではないところに生じる。
【００１０】活性層が（多重）量子井戸構造を有する例
の好ましい改良において、活性層はリンからなり、リン
含有量は多くとも約３０原子％である。ＡｌＧａＡｓＰ
からなるこのような活性層は結果として、リンを含まな
い活性層の場合におけるよりも低いアルミニウム含有量
において比較的低い放出波長をもたらす。低アルミニウ
ム含有量の利点は上記した。更に、リンの存在は結果と
して、レーザダイオードの場合に始動電流減少効果を有
する活性層に（引張り）応力をもたらす。
【００１１】好ましくは、活性層は約０．０５μm より
大きくない厚さを有する。このような活性層の厚さを有
する従来のレーザダイオードではあることであるが、こ
のような薄さでは、レーザダイオードは、始動電流が過
度に増大することなく比較的円形の−対称な遠距離電磁
界パターンを得る。好ましくは活性領域の表面積は約２
５×５００μm2〜１００×５００μm2の間にある。この
ような表面積を有する本発明のレーザダイオードは、従
来のダイオードでは実現できなかった特に高い放出出力
をもたらし、この結果、本発明のダイオードは上記適用
に対して特に適している。上記例では、クラッド層は好
ましくはできるだけ高いアルミニウム含有量（ｙ）を有
する。好ましい上限値は約３５原子％のアルミニウム含
有量（ｙ）である。インジウム含有量は常に約５０原子
％であり、この結果、比較的厚いクラッド層が基板と同
じ格子定数を有する。
【００１２】上記適用のほとんどについて、ＬＥＤより
むしろレーザが望ましい。従って本発明のダイオードの
好ましい例は、レーザダイオードである。
【００１３】半導体基板上に、順に、第１導電率型の第
１クラッド層、放出スペクトルの可視領域にて放出する
活性層、及び第１クラッド層に対向した第２導電率型の
第２クラッド層を形成し、その後本発明ではクラッド層
に電気的接続のための手段を形成する発光半導体ダイオ
ードの製造法において、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓを活性層の
半導体材料に選択し、Ａｌy Ｇａw Ｉｎ1-y-w Ｐをクラ
ッド層の半導体材料に選択し、一方、活性層のアルミニ
ウム含有量（ｘ）及び厚さ（ｄ）を約７７０〜６９０ｎ
ｍの間に放出波長があるように選択することを特徴とす
る。これにより本発明のダイオードは簡便な方法で得る
ことができる。
【００１４】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の発光半導体ダイオードの第１実施態様を
示す断面図である。尚図は模式図であり、縮尺により描
いていない。厚さ方向の寸法は明確化のために特に誇張
してある。種々の例において対応する部分には一般に同
じ参照符号を付す。同じ導伝率型の半導体領域は一般に
同方向にハッチングしている。
【００１５】半導体ダイオードは、ここではｎ−導電率
型であるが、第１の基板を有する半導体本体１０からな
り、この例では単結晶ヒ化ゲリウムから形成されてお
り、導電性層（接続導体）８を備えている。半導体層構
造はこの上に形成されており、とりわけ、ここではｎ−
導電率型である第１の第１クラッド層２、スペクトルの
可視領域にて放出する活性層、及びここではｐ−導電率
型である第２の第２クラッド層４からなる。本発明では
活性層３ＡはＡｌx Ｇａ1-x Ａｓからなり、クラッド層
２，４はＡｌy Ｇａw Ｉｎ1-y-w Ｐからなり、一方、活
性層３Ａはフォトルミネッセンス放出の波長が約７７０
と６９０ｎｍの間にあるようなアルミニウム含有量
（ｘ）及び厚さ（ｄ）を有する。結果として、本発明の
ダイオードはスペクトルの可視領域における重要なすき
まをカバーする。この例では、活性層のアルミニウム含
有量（ｘ）は少なくとも５原子％及び多くても２０原子
％であり、この場合、８原子％であり、活性層３Ａは約
４ｎｍの量子井戸層の厚さを有する量子井戸構造であ
る。この場合活性層３Ａはこの場合約４０原子％のアル
ミニウム含有量（ｚ）及び約４．５ｎｍの厚さを有する
ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓのバリヤ層により互いに離隔される
４の量子井戸層からなる。
【００１６】活性層３Ａは、ここでは約４０原子％のア
ルミニウム含有量（ｚ）を有し、約５〜１５０ｎｍの間
の厚さであり、ここでは９ｎｍの厚さであるＡｌZ Ｇａ
1-ZＡｓからなる分離クラッド層３Ｂによってクラッド
層２，４から離隔される。幾分これらの分離クラッド層
のために、この例のダイオードは特に大きな光出力を供
給でき、このことは多くの適用に対して重要な利点であ
る。これらの比較的厚いＡｌＧａＡｓ層３Ｂはアルミニ
ウム含有量にかかわりなくＧａＡｓ基板１と実質的に同
じ格子定数を有するので分離クラッド層３Ｂがクラッド
層のＩｎＡｌＧａＰの代わりにＡｌＧａＡｓからなると
いう事実は製造において更に重要な利点をもたらす。こ
のことはＩｎＧａＡｌＰからなる層と対照的である。こ
の例におけるダイオードのフォトルミネンス波長は約７
４０ｎｍである。ここではダイオードはレーザダイオー
ドとして構成され、レーザ放出の波長は約７５０ｎｍで
ある。レーザダイオードは前記波長領域内で前述の適用
に対して高度に適しているので、本例におけるような、
レーザ構造は特に有益である。約５０原子％インジウム
を有するＩｎＧａＰの薄い中間層５及びＰ−型ＧａＡｓ
の接触層６は第２クラッド層４上にある。この例では、
クラッド層２と４はＩｎ0.5 Ａｌ0.35Ｇａ0. 15Ｐからな
る。
【００１７】約２５μの幅を有する細長い形状の開口が
ある絶縁層９（ここでは二酸化ケイ素）は接触層６上に
ある。この上に、導電性層７が拡がり、この上に連結導
体（図示せず）を備える。このような連結導体は基板１
上に設けられた離れた導電性層８上にもある。約２０原
子％のアルミニウム含有量（ｔ）を有するＡｌt Ｇａ
1-t Ａｓの緩衝層１１は基板１と第１クラッド層２の間
にある。半導体本体１０内には線状領域１２があり、こ
こにはｐｎ−接合が位置する。ｐｎ−接合は、順方向に
十分な電流強度を与えると、ダイオードの図面上の前面
及び後面はミラー面として構成されているので、電磁放
射（この場合はレーザ放射）の放出を生じる。
【００１８】以下の組成、ドーピングレベル及び厚さ
を、この実施例において種々の半導体層について使用し
た。
【表１】
【００１９】この例では、基板１上の導電性層８は約１
０００Åの厚さを有する金−ゲルマニウム−ニッケル層
である。この例では導電性層７は、各々約１０００、約
５００及び約２５００Åの厚さを有する白金、タンタル
及び金層からなる。前記発光半導体ダイオードは本発明
に従って次の通りに製造される（図１参照）。この方法
は単結晶ｎ型ヒ化ガリウムの（００１）基板１から始ま
る。（００１）配向を有する面の研磨及び蝕刻の後、そ
の上に次の半導体層構造（先ずはＡｌＧａＡｓの緩衝層
１１）を、例えばＯＭＶＰＥ（＝Organo Metallic Vapo
ur Phase Epitaxy（有機金属蒸気層エピタキシー））を
用いた気相から７６０℃の成長温度にて形成する。その
後、ＩｎＡｌＧａＰの第１クラッド層２、ＡｌＧａＡｓ
の分離クラッド層３Ｂ、ＡｌＧａＡｓの３のバリヤ層に
より互いに分離された４のＡｌＧａＡｓ量子井戸層を有
する活性層３、再びＡｌＧａＡｓの分離クラッド層３
Ｂ、ＩｎＡｌＧａＰの第２クラッド層４、ＩｎＧａＰの
中間層５及びＧａＡｓの接触層６を形成する。選択した
組成、導電率型、ドーピング濃度、厚さ及び半導体層の
バンドギャップについて、前記表及び図１の説明を参照
する。成長装置から構造物を除去した後、その上に二酸
化ケイ素の０．１μｍの厚さの絶縁層９を、例えばスパ
ッタリングにより形成する。ここに、２５μｍの幅で、
図１の図面の平面に垂直な縦軸を有する線状開口を、フ
ォトリソグラフィ及び蝕刻を用いて形成する。構造物を
洗浄した後、導電性層７及び８を、例えばスパッタリン
グにより形成する。洗浄後、分離発光ダイオード（この
場合、ゲインガイド型のレーザダイオード）は最終取付
けに利用される。
【００２０】図２において、光出力を、本発明の発光半
導体ダイオード（ここでは本実施例のレーザダイオー
ド）の電流に対してプロットし（曲線２１）、及び同様
の特性を、活性層及びＡｌＧａＡｓのクラッド層を有す
る従来のダイオードについて得る（曲線２２）。本発明
のレーザダイオードは７５０ｎｍにて放出し、また従来
のダイオードをレーザとして構成したものは約７６０ｎ
ｍにて放出する。曲線を、６０℃でＣＷモード（＝連続
作動）において測定した。本発明の（レーザ）ダイオー
ド（曲線２１）は０．４ｋＡ／ｃｍ2 の始動電流密度に
対応した非常に近い始動電流（６０℃において５０ｍ
Ａ）を有する。従来のレーザダイオード（曲線２２）は
１．６ｋＡ／ｃｍ2 の始動電流密度に対応した６０℃に
おいて２００ｍＡより高い始動電流を有する。従来のレ
ーザダイオードが本発明のレーザのように、約７５０ｎ
ｍにて放出する場合、従来のレーザダイオードは約２倍
高い始動電流及び始動電流密度を有するだろう。本発明
のダイオードとは違うこのようなダイオードは、認識し
ている適用についての使用には実際的ではていであろ
う。本発明のダイオードは７７０〜６９０ｎｍの範囲の
放出波長をもち得るが、比較的低い始動電流及び比較的
高い発生出力は結果として上記適用について実際的なダ
イオードをもたらすことをこれらの測定値は示してい
る。本発明の範囲内で、当業者には多くの改良、変形が
可能であるから、本発明は示した例に限定されない。故
に実施例において述べた組成以外の選択した半導体材料
の組成を使用できる。また、導電率型は反対のものによ
ってすべて（同時に）置き換えることができる。またリ
ッジ構造のような別の構造を使用することもできる。適
用に応じて、本発明の発光半導体ダイオードのＬＥＤ構
造又はレーザ構造を選び得る。レーザダイオード構造で
は、ゲインガイド構造及びインデックスガイド構造の両
方を使用できる。結局、この例における半導体層を形成
する方法はＭＯＶＰＥ技術以外の方法でもよいというこ
とである。ＭＯＶＰＥの代わりに、ＭＯＭＢＥ（＝Meta
l Organic Molecrlar Beam Epitaxy（金属有機分子線エ
ピタキシー））、ＭＢＥ（＝Molecular Beam Epitaxy
（分子線エピタキシー））、ＶＰＥ（＝Vapour Phase E
pitaxy（蒸気相エピタキシー））又はＬＰＥ（＝Liquid
Phase Epitaxy（液相エピタキシー））もまた使用でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光半導体ダイオードの例を示す。
【図２】本発明の発光半導体ダイオードの電流に対して
プロットした光出力（曲線２１）及びほぼ同様の放出波
長を有する従来半導体に対する同様の特性（曲線２２）
を示す。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 第１クラッド層 ３Ａ 活性層 ３Ｂ 分離クラッド層 ４ 第２クラッド層 ５ 中間層 ６ 接触層 ７ 導電性層 ８ 導電性層 ９ 絶縁層 １０ 半導体本体
フロントページの続き (72)発明者 アドリアーン ファルステル オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ１ (72)発明者 フベルタス ペトラス メヒチルダス マ リア アンブロシウス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１導電率型の半導体基板（１）を有
    し、その上に順に、第１導電率型の少なくとも１の第１
    クラッド層（２）、スペクトルの可視領域にて放出する
    活性層（３Ａ）、及び第１クラッド層に対向した第２導
    電率型の第２クラッド層（４）からなる半導体層構造を
    備え、第１及び第２クラッド層（２，４）に電気的接続
    のための手段（５，６，７，８）を形成してなる半導体
    本体からなる発光半導体ダイオードにおいて、前記活性
    層（３Ａ）がＡｌx Ｇａ1-x Ａｓからなり、前記クラッ
    ド層（２，４）がＡｌy Ｇａw Ｉｎ1-y-w Ｐからなり、
    及び前記活性層（３Ａ）が、フォトルミネセンス放出の
    波長が約７７０と６９０ｎｍの間にあるように、アルミ
    ニウム含有量（ｘ）及び厚さ（ｄ）を有することを特徴
    とする発光半導体ダイオード。
  2. 【請求項２】 前記活性層（３Ａ）のアルミニウム含有
    量（ｘ）が少なくとも約１４．８原子％であり、一方、
    前記活性層（３Ａ）の厚さ（ｄ）が少なくもと約２０ｎ
    ｍであることを特徴とする請求項１記載の発光半導体ダ
    イオード。
  3. 【請求項３】 前記活性層（３Ａ）のアルミニウム含有
    量（ｘ）が少なくとも約１８．０原子％であり、及び前
    記活性層（３Ａ）の厚さ（ｄ）が少なくとも約２０ｎｍ
    であることを特徴とする請求項１記載の発光半導体ダイ
    オード。
  4. 【請求項４】 前記活性層（３Ａ）のアルミニウム含有
    量（ｘ）が少なくとも約１原子％及び多くとも約１５原
    子％であり、前記活性層（３Ａ）が量子井戸構造を有
    し、及び量子井戸の厚さが約２．５ｎｍであることを特
    徴とする請求項１記載の発光半導体ダイオード。
  5. 【請求項５】 前記活性層（３Ａ）のアルミニウム含有
    量（ｘ）が少なくとも約５原子％及び多くとも約２０原
    子％であり、前記活性層（３Ａ）が量子井戸構造を有
    し、及び量子井戸の厚さが少なくとも約４ｎｍであるこ
    とを特徴とする請求項１記載の発光半導体ダイオード。
  6. 【請求項６】 前記活性層（３Ａ）が前記アルミニウム
    含有量（ｘ）及び前記厚さ（ｄ）を有するＡｌx Ｇａ
    1-x Ａｓの少なくとも４の量子井戸層を有する多重量子
    井戸構造を有し、前記量子井戸層が、放出波長のバンド
    ギャップに相当するバンドギャップより少なくとも２０
    ０ｍｅＶ大きいバンドギャップを有し及び４と５０ｎｍ
    の間の厚さを有するＡｌz Ｇａ1-z Ａｓのバリヤ層によ
    り互いに分離されたことを特徴とする請求項４又は５記
    載の発光半導体ダイオード。
  7. 【請求項７】 放出波長のバンドギャップに相当するバ
    ンドギャップより少なくとも２００ｍｅＶ大きいバンド
    ギャップを有し及び約５と１５０ｎｍの間の厚さを有す
    るＡｌz Ｇａ1-z Ａｓの分離クラッド層（３Ｂ）が活性
    層（３Ａ）とクラッド層（２，４）との間にあることを
    特徴とする請求項４，５又は６記載の発光半導体ダイオ
    ード。
  8. 【請求項８】 前記活性層（３Ａ）がリンからなり、リ
    ン含有量が多くとも約３０原子％であることを特徴とす
    る請求項４，５，６又は７記載の発光半導体ダイオー
    ド。
  9. 【請求項９】 活性層の厚さが約０．０５μm より小さ
    いことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７
    又は８記載の発光半導体ダイオード。
  10. 【請求項１０】 活性領域の表面積が２５×５００μm2
    と１００×５００μm2との間であることを特徴とする請
    求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９記載の発光
    半導体ダイオード。
  11. 【請求項１１】 分離クラッド層（３Ｂ）のアルミニウ
    ム含有量（ｙ）は多くとも約３５原子％であり、及びイ
    ンジウム含有量（ｗ）は約５０原子％であることを特徴
    とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は
    １０記載の発光半導体ダイオード。
  12. 【請求項１２】 半導体基板上に順に、第１導電率型の
    第１クラッド層（２）、放出スペクトルの可視領域内に
    て放出する材料の活性層（３Ａ）、及び第１クラッド層
    に対向した第２導電率型の第２クラッド層（４）を形成
    し、その後クラッド層（２，４）に電気的接続のための
    手段（５，６，７，８）を形成することよりなる発光半
    導体ダイオードの製造法において、活性層（３Ａ）の半
    導体材料にＡｌx Ｇａ1-x Ａｓを選択し、及びクラッド
    層（２，４）の半導体材料にＡｌy Ｇａw Ｉｎ1-y-w Ｐ
    を選択し、一方、活性層（３Ａ）のアルミニウム含有量
    （ｘ）及び厚さ（ｄ）を、放出波長が約７７０と６９０
    ｎｍとの間にあるように選択することを特徴とする発光
    半導体ダイオードの製造法。
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