JPH08228023A - ＧａＰ系半導体発光素子 - Google Patents
ＧａＰ系半導体発光素子Info
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- JPH08228023A JPH08228023A JP3234595A JP3234595A JPH08228023A JP H08228023 A JPH08228023 A JP H08228023A JP 3234595 A JP3234595 A JP 3234595A JP 3234595 A JP3234595 A JP 3234595A JP H08228023 A JPH08228023 A JP H08228023A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板裏面側に向かった光が素子外部へ出射さ
れる率を多くして、トータルの発光輝度を高めることが
できるＧａＰ系半導体発光素子を提供する。 【構成】 Ｎ型とＰ型のうち一方の導電型を持つＧａＰ
基板１上に、ＧａＰ基板１と同じ導電型を持つＧａＰか
らなる第１エピタキシャル層２と、ＧａＰ基板１と逆の
導電型を持つＧａＰからなる第２エピタキシャル層３と
を少なくとも含むエピタキシャル積層部２，３，４を備
える。上記エピタキシャル積層部２，３，４の厚みは、
ＧａＰ基板１とエピタキシャル積層部２，３，４との厚
みの総和の４０％乃至５０％に相当する。
れる率を多くして、トータルの発光輝度を高めることが
できるＧａＰ系半導体発光素子を提供する。 【構成】 Ｎ型とＰ型のうち一方の導電型を持つＧａＰ
基板１上に、ＧａＰ基板１と同じ導電型を持つＧａＰか
らなる第１エピタキシャル層２と、ＧａＰ基板１と逆の
導電型を持つＧａＰからなる第２エピタキシャル層３と
を少なくとも含むエピタキシャル積層部２，３，４を備
える。上記エピタキシャル積層部２，３，４の厚みは、
ＧａＰ基板１とエピタキシャル積層部２，３，４との厚
みの総和の４０％乃至５０％に相当する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＧａＰ系半導体発光素
子に関する。より詳しくは、Ｎ型とＰ型のうち一方の導
電型を持つＧａＰ基板上に、上記ＧａＰ基板と同じ導電
型を持つＧａＰエピタキシャル層と、上記ＧａＰ基板と
逆の導電型を持つＧａＰエピタキシャル層とを少なくと
も含むエピタキシャル積層部を備えたＧａＰ系半導体発
光素子に関する。
子に関する。より詳しくは、Ｎ型とＰ型のうち一方の導
電型を持つＧａＰ基板上に、上記ＧａＰ基板と同じ導電
型を持つＧａＰエピタキシャル層と、上記ＧａＰ基板と
逆の導電型を持つＧａＰエピタキシャル層とを少なくと
も含むエピタキシャル積層部を備えたＧａＰ系半導体発
光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＧａＰ系半導体発光素子として
は、図６に示すように、Ｎ型キャリア濃度１〜５×１０
17個／ｃｍ-3で厚み１７０〜２５０μｍのＧａＰ基板１
０１上に、Ｎ型キャリア濃度０．９〜５×１０17個／ｃ
ｍ-3で厚み２０〜８０μｍのＧａＰエピタキシャル層１
０２と、Ｐ型キャリア濃度５〜１０×１０15個／ｃｍ-3
で厚み２〜１０μｍのＧａＰエピタキシャル層１０３
と、Ｐ型キャリア濃度０．８〜２×１０18個／ｃｍ-3で
厚み１５〜３５μｍのＧａＰエピタキシャル層１０４と
を備えたものが知られている。
は、図６に示すように、Ｎ型キャリア濃度１〜５×１０
17個／ｃｍ-3で厚み１７０〜２５０μｍのＧａＰ基板１
０１上に、Ｎ型キャリア濃度０．９〜５×１０17個／ｃ
ｍ-3で厚み２０〜８０μｍのＧａＰエピタキシャル層１
０２と、Ｐ型キャリア濃度５〜１０×１０15個／ｃｍ-3
で厚み２〜１０μｍのＧａＰエピタキシャル層１０３
と、Ｐ型キャリア濃度０．８〜２×１０18個／ｃｍ-3で
厚み１５〜３５μｍのＧａＰエピタキシャル層１０４と
を備えたものが知られている。
【０００３】上記エピタキシャル層１０２，１０３およ
び１０４は、例えば図８に示すように、複数の基板保持
用プレート２０２を収容した液相エピタキシャル成長室
２０１内で成長される。各基板保持用プレート２０２の
両面にＧａＰ基板１０１を取り付けた状態で、成長室２
０１内に成長原料のメルト（融液）が満たされて、各Ｇ
ａＰ基板１０１の表面側に上記エピタキシャル層１０
２，１０３および１０４が順次形成される。このよう
に、一度に多くのＧａＰ基板１０１にエピタキシャル成
長を行うことによって、量産性を高めるようになってい
る。ただし、図９の対応関係から分かるように、対向す
る基板１０１の間に浸入するメルトの厚みＤが小さく制
限される結果、エピタキシャル層１０２，１０３および
１０４の厚みが小さく制限されている。実際には、エピ
タキシャル層１０２，１０３および１０４の厚みの和
は、ＧａＰ基板１０１とエピタキシャル層１０２，１０
３および１０４との厚みの総和（２５０〜３００μｍ）
の２０〜３０％となっている。なお、図７に概略示すよ
うに、エピタキシャル層１０４は、電極材料とオーミッ
ク接触するように最も高濃度に設定されている。
び１０４は、例えば図８に示すように、複数の基板保持
用プレート２０２を収容した液相エピタキシャル成長室
２０１内で成長される。各基板保持用プレート２０２の
両面にＧａＰ基板１０１を取り付けた状態で、成長室２
０１内に成長原料のメルト（融液）が満たされて、各Ｇ
ａＰ基板１０１の表面側に上記エピタキシャル層１０
２，１０３および１０４が順次形成される。このよう
に、一度に多くのＧａＰ基板１０１にエピタキシャル成
長を行うことによって、量産性を高めるようになってい
る。ただし、図９の対応関係から分かるように、対向す
る基板１０１の間に浸入するメルトの厚みＤが小さく制
限される結果、エピタキシャル層１０２，１０３および
１０４の厚みが小さく制限されている。実際には、エピ
タキシャル層１０２，１０３および１０４の厚みの和
は、ＧａＰ基板１０１とエピタキシャル層１０２，１０
３および１０４との厚みの総和（２５０〜３００μｍ）
の２０〜３０％となっている。なお、図７に概略示すよ
うに、エピタキシャル層１０４は、電極材料とオーミッ
ク接触するように最も高濃度に設定されている。
【０００４】上記発光素子の完成状態では、図５に示す
ように、エピタキシャル層１０４の表面にＰ側電極１０
６、基板１０１の裏面にＮ側電極１０５が設けられる。
そして、このＰ側電極１０６とＮ側電極１０５との間に
通電されて、この発光素子は、エピタキシャル層１０２
とエピタキシャル層１０３との界面で黄緑色の光を発生
する。一部の光Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3は、この発光界面から素
子の表面側へ向かい、素子の表面からそのまま外部へ出
射される。また、別の一部の光Ｌ4は、この発光界面か
ら素子の裏面側へ向かい、素子の側面から外部へ出射さ
れる。また、さらに別の一部の光Ｌ5，Ｌ6は、この発光
界面から基板１０１の裏面側へ向かい、基板裏面で反射
されて、素子の表面や側面から外部へ出射される。
ように、エピタキシャル層１０４の表面にＰ側電極１０
６、基板１０１の裏面にＮ側電極１０５が設けられる。
そして、このＰ側電極１０６とＮ側電極１０５との間に
通電されて、この発光素子は、エピタキシャル層１０２
とエピタキシャル層１０３との界面で黄緑色の光を発生
する。一部の光Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3は、この発光界面から素
子の表面側へ向かい、素子の表面からそのまま外部へ出
射される。また、別の一部の光Ｌ4は、この発光界面か
ら素子の裏面側へ向かい、素子の側面から外部へ出射さ
れる。また、さらに別の一部の光Ｌ5，Ｌ6は、この発光
界面から基板１０１の裏面側へ向かい、基板裏面で反射
されて、素子の表面や側面から外部へ出射される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＧａＰ
基板１０１は、発光には直接関与しておらず、エピタキ
シャル層１０２，１０３および１０４に比して一般に結
晶性が悪く、光吸収係数も大きい。
基板１０１は、発光には直接関与しておらず、エピタキ
シャル層１０２，１０３および１０４に比して一般に結
晶性が悪く、光吸収係数も大きい。
【０００６】しかし、上記従来のＧａＰ系半導体発光素
子は、エピタキシャル層１０２，１０３および１０４の
厚みの和は、上記ＧａＰ基板１０１とエピタキシャル層
１０２，１０３および１０４との厚みの総和の２０〜３
０％に過ぎず、ＧａＰ基板１０１の厚みが大半を占めて
いる。このため、基板１０１を通る光、すなわち発光界
面から基板１０１の裏面側へ向かう光Ｌ4，Ｌ5，Ｌ6が
ほとんど基板１０１に吸収され、素子外部へ出射される
率（外部取出し効率）が少ないという問題がある。この
結果、トータルの発光輝度が低くなっている。
子は、エピタキシャル層１０２，１０３および１０４の
厚みの和は、上記ＧａＰ基板１０１とエピタキシャル層
１０２，１０３および１０４との厚みの総和の２０〜３
０％に過ぎず、ＧａＰ基板１０１の厚みが大半を占めて
いる。このため、基板１０１を通る光、すなわち発光界
面から基板１０１の裏面側へ向かう光Ｌ4，Ｌ5，Ｌ6が
ほとんど基板１０１に吸収され、素子外部へ出射される
率（外部取出し効率）が少ないという問題がある。この
結果、トータルの発光輝度が低くなっている。
【０００７】そこで、この発明の目的は、基板裏面側に
向かった光が素子外部へ出射される率を多くでき、した
がってトータルの発光輝度を高めることができるＧａＰ
系半導体発光素子を提供することにある。
向かった光が素子外部へ出射される率を多くでき、した
がってトータルの発光輝度を高めることができるＧａＰ
系半導体発光素子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載のＧａＰ系半導体発光素子は、Ｎ型
とＰ型のうち一方の導電型を持つＧａＰ基板上に、上記
ＧａＰ基板と同じ導電型を持つＧａＰからなる第１エピ
タキシャル層と、上記ＧａＰ基板と逆の導電型を持つＧ
ａＰからなる第２エピタキシャル層とを少なくとも含む
エピタキシャル積層部を備えたＧａＰ系半導体発光素子
において、上記エピタキシャル積層部の厚みは、上記Ｇ
ａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚みの総和の
４０％乃至５０％に相当することを特徴としている。
め、請求項１に記載のＧａＰ系半導体発光素子は、Ｎ型
とＰ型のうち一方の導電型を持つＧａＰ基板上に、上記
ＧａＰ基板と同じ導電型を持つＧａＰからなる第１エピ
タキシャル層と、上記ＧａＰ基板と逆の導電型を持つＧ
ａＰからなる第２エピタキシャル層とを少なくとも含む
エピタキシャル積層部を備えたＧａＰ系半導体発光素子
において、上記エピタキシャル積層部の厚みは、上記Ｇ
ａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚みの総和の
４０％乃至５０％に相当することを特徴としている。
【０００９】また、請求項２に記載のＧａＰ系半導体発
光素子は、請求項１に記載のＧａＰ系半導体発光素子に
おいて、上記ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部と
の厚みの総和は２５０μｍ乃至３００μｍであることを
特徴としている。
光素子は、請求項１に記載のＧａＰ系半導体発光素子に
おいて、上記ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部と
の厚みの総和は２５０μｍ乃至３００μｍであることを
特徴としている。
【００１０】
【作用】請求項１のＧａＰ系半導体発光素子は、Ｎ型と
Ｐ型のうち一方の導電型を持つＧａＰ基板上に、上記Ｇ
ａＰ基板と同じ導電型を持つ第１エピタキシャル層と、
上記ＧａＰ基板と逆の導電型を持つ第２エピタキシャル
層とを少なくとも含むエピタキシャル積層部を備えてい
る。ここで、上記エピタキシャル積層部の厚みは、上記
ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚みの総和
の４０〜５０％（この率を「エピタキシャル層の占有
率」という。）に相当する。したがって、エピタキシャ
ル層の占有率が２０〜３０％である従来のＧａＰ系半導
体発光素子に比して、基板を通る光、すなわち発光界面
から基板の裏面側へ向かう光が基板に吸収されにくくな
り、素子外部へ出射される率が多くなる。この結果、従
来に比して、トータルの発光輝度が高まる。
Ｐ型のうち一方の導電型を持つＧａＰ基板上に、上記Ｇ
ａＰ基板と同じ導電型を持つ第１エピタキシャル層と、
上記ＧａＰ基板と逆の導電型を持つ第２エピタキシャル
層とを少なくとも含むエピタキシャル積層部を備えてい
る。ここで、上記エピタキシャル積層部の厚みは、上記
ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚みの総和
の４０〜５０％（この率を「エピタキシャル層の占有
率」という。）に相当する。したがって、エピタキシャ
ル層の占有率が２０〜３０％である従来のＧａＰ系半導
体発光素子に比して、基板を通る光、すなわち発光界面
から基板の裏面側へ向かう光が基板に吸収されにくくな
り、素子外部へ出射される率が多くなる。この結果、従
来に比して、トータルの発光輝度が高まる。
【００１１】請求項２のＧａＰ系半導体発光素子は、上
記ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚みの総
和が２５０〜３００μｍであり、従来のＧａＰ系半導体
発光素子と同レベルになっている。すなわち、ＧａＰ基
板の厚みを薄くするとともにエピタキシャル積層部の厚
みを厚くして、トータル厚みを従来レベルに保ってい
る。したがって、ウエハ状態からチップ状態へ加工する
工程等で、従来のＧａＰ系半導体発光素子と同様の取り
扱いが可能となる。
記ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚みの総
和が２５０〜３００μｍであり、従来のＧａＰ系半導体
発光素子と同レベルになっている。すなわち、ＧａＰ基
板の厚みを薄くするとともにエピタキシャル積層部の厚
みを厚くして、トータル厚みを従来レベルに保ってい
る。したがって、ウエハ状態からチップ状態へ加工する
工程等で、従来のＧａＰ系半導体発光素子と同様の取り
扱いが可能となる。
【００１２】なお、上記エピタキシャル積層部の厚み
を、上記ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚
みの総和の４０〜５０％にするために、単にＧａＰ基板
の厚みを薄くするだけでは、トータル厚みが薄くなるた
めウエハが割れ易くなり、不利となる。
を、上記ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚
みの総和の４０〜５０％にするために、単にＧａＰ基板
の厚みを薄くするだけでは、トータル厚みが薄くなるた
めウエハが割れ易くなり、不利となる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明のＧａＰ系半導体発光素子を
実施例により詳細に説明する。
実施例により詳細に説明する。
【００１４】図１に示すように、このＧａＰ系半導体発
光素子は、Ｎ型キャリア濃度１〜５×１０17個／ｃｍ-3
で厚み１００〜１６０μｍのＧａＰ基板１上に、Ｎ型キ
ャリア濃度０．９〜５×１０17個／ｃｍ-3で厚み６０〜
１２０μｍのＧａＰからなる第１エピタキシャル層２
と、Ｐ型キャリア濃度５〜１０×１０15個／ｃｍ-3で厚
み４〜１２μｍのＧａＰからなる第２エピタキシャル層
３と、Ｐ型キャリア濃度０．８〜２×１０18個／ｃｍ-3
で厚み２５〜４５μｍのＧａＰからなる第３エピタキシ
ャル層４とを備えている。上記第１エピタキシャル層
２、第２エピタキシャル層３および第３エピタキシャル
層４はエピタキシャル積層部を構成している。
光素子は、Ｎ型キャリア濃度１〜５×１０17個／ｃｍ-3
で厚み１００〜１６０μｍのＧａＰ基板１上に、Ｎ型キ
ャリア濃度０．９〜５×１０17個／ｃｍ-3で厚み６０〜
１２０μｍのＧａＰからなる第１エピタキシャル層２
と、Ｐ型キャリア濃度５〜１０×１０15個／ｃｍ-3で厚
み４〜１２μｍのＧａＰからなる第２エピタキシャル層
３と、Ｐ型キャリア濃度０．８〜２×１０18個／ｃｍ-3
で厚み２５〜４５μｍのＧａＰからなる第３エピタキシ
ャル層４とを備えている。上記第１エピタキシャル層
２、第２エピタキシャル層３および第３エピタキシャル
層４はエピタキシャル積層部を構成している。
【００１５】上記エピタキシャル層２，３および４の厚
みは、ＧａＰ基板１とエピタキシャル層２，３および４
との厚みの総和の４０〜５０％に設定されるとともに、
ＧａＰ基板１とエピタキシャル層２，３および４との厚
みの総和は２５０〜３００μｍに設定されている。
みは、ＧａＰ基板１とエピタキシャル層２，３および４
との厚みの総和の４０〜５０％に設定されるとともに、
ＧａＰ基板１とエピタキシャル層２，３および４との厚
みの総和は２５０〜３００μｍに設定されている。
【００１６】このＧａＰ系半導体発光素子は次のように
して作製する。
して作製する。
【００１７】厚み２００〜２８０μｍ程度のＧａＰ基
板１を用意し、まず、液相エピタキシャル成長により、
このＧａＰ基板１の表面側にエピタキシャル層２，３お
よび４を成長させる。すなわち、図８に示した液相エピ
タキシャル成長室２０１内で、従来に比して１．５倍程
度広い間隔で配置した各基板保持用プレート２０２の両
面に上記ＧａＰ基板１を取り付ける。この状態で、成長
室２０１内に成長原料のメルト（融液）を満たして、各
ＧａＰ基板１の表面側に上記エピタキシャル層２，３お
よび４を順次形成する。なお、図２に概略示すように、
エピタキシャル層４は、電極材料とオーミック接触する
ように最も高濃度に設定される。
板１を用意し、まず、液相エピタキシャル成長により、
このＧａＰ基板１の表面側にエピタキシャル層２，３お
よび４を成長させる。すなわち、図８に示した液相エピ
タキシャル成長室２０１内で、従来に比して１．５倍程
度広い間隔で配置した各基板保持用プレート２０２の両
面に上記ＧａＰ基板１を取り付ける。この状態で、成長
室２０１内に成長原料のメルト（融液）を満たして、各
ＧａＰ基板１の表面側に上記エピタキシャル層２，３お
よび４を順次形成する。なお、図２に概略示すように、
エピタキシャル層４は、電極材料とオーミック接触する
ように最も高濃度に設定される。
【００１８】次に、この基板１にエピタキシャル層
２，３および４を成長させたウエハに裏面研磨を施す。
詳しくは、裏面研磨装置によって、ＧａＰ基板１の裏面
側を研磨して、基板１の厚みを１００〜１６０μｍまで
減少させる。これにより、ＧａＰ基板１とエピタキシャ
ル層２，３および４との厚みの総和を、従来のＧａＰ系
半導体発光素子（図６）のトータル厚みと同レベルの２
５０〜３００μｍに設定する。つまり、ＧａＰ基板１の
厚みを薄くするとともにエピタキシャル層２，３および
４の厚みを厚くして、トータル厚みを従来レベルに保
つ。これにより、ウエハ状態からチップ状態へ加工する
工程等で、従来のＧａＰ系半導体発光素子と同様の取り
扱いをすることができる。なお、この裏面研磨は化学エ
ッチングにより行っても良い。
２，３および４を成長させたウエハに裏面研磨を施す。
詳しくは、裏面研磨装置によって、ＧａＰ基板１の裏面
側を研磨して、基板１の厚みを１００〜１６０μｍまで
減少させる。これにより、ＧａＰ基板１とエピタキシャ
ル層２，３および４との厚みの総和を、従来のＧａＰ系
半導体発光素子（図６）のトータル厚みと同レベルの２
５０〜３００μｍに設定する。つまり、ＧａＰ基板１の
厚みを薄くするとともにエピタキシャル層２，３および
４の厚みを厚くして、トータル厚みを従来レベルに保
つ。これにより、ウエハ状態からチップ状態へ加工する
工程等で、従来のＧａＰ系半導体発光素子と同様の取り
扱いをすることができる。なお、この裏面研磨は化学エ
ッチングにより行っても良い。
【００１９】さらに、図５に示したものと同様に、エ
ピタキシャル層４の表面にＰ側電極１０６、基板１の裏
面にＮ側電極１０５を設ける。最後に、各発光素子をチ
ップ状態にする。
ピタキシャル層４の表面にＰ側電極１０６、基板１の裏
面にＮ側電極１０５を設ける。最後に、各発光素子をチ
ップ状態にする。
【００２０】この完成状態のＧａＰ系半導体発光素子
は、Ｐ側電極１０６とＮ側電極１０５との間に通電する
ことにより、エピタキシャル層２とエピタキシャル層３
との界面で黄緑色の光を発生する。
は、Ｐ側電極１０６とＮ側電極１０５との間に通電する
ことにより、エピタキシャル層２とエピタキシャル層３
との界面で黄緑色の光を発生する。
【００２１】図５に示したものと同様に、一部の光
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3は、この発光界面から素子の表面側へ向
かい、素子の表面からそのまま外部へ出射される。ま
た、別の一部の光Ｌ4は、この発光界面から素子の裏面
側へ向かい、素子の側面から外部へ出射される。また、
さらに別の一部の光Ｌ5，Ｌ6は、この発光界面から基板
１０１の裏面側へ向かい、基板裏面で反射されて、素子
の表面や側面から外部へ出射される。
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3は、この発光界面から素子の表面側へ向
かい、素子の表面からそのまま外部へ出射される。ま
た、別の一部の光Ｌ4は、この発光界面から素子の裏面
側へ向かい、素子の側面から外部へ出射される。また、
さらに別の一部の光Ｌ5，Ｌ6は、この発光界面から基板
１０１の裏面側へ向かい、基板裏面で反射されて、素子
の表面や側面から外部へ出射される。
【００２２】ここで、上記エピタキシャル層２，３およ
び４の厚みは、ＧａＰ基板１とエピタキシャル層２，３
および４との厚みの総和の４０〜５０％に相当する。し
たがって、エピタキシャル層の占有率が２０〜３０％で
ある従来のＧａＰ系半導体発光素子（図６）に比して、
基板１を通る光、すなわち発光界面から基板１の裏面側
へ向かう光Ｌ4，Ｌ5，Ｌ6が基板１に吸収されにくくな
り、素子外部へ出射される率が多くなる。この結果、従
来に比して、トータルの発光輝度を高めることができ
る。
び４の厚みは、ＧａＰ基板１とエピタキシャル層２，３
および４との厚みの総和の４０〜５０％に相当する。し
たがって、エピタキシャル層の占有率が２０〜３０％で
ある従来のＧａＰ系半導体発光素子（図６）に比して、
基板１を通る光、すなわち発光界面から基板１の裏面側
へ向かう光Ｌ4，Ｌ5，Ｌ6が基板１に吸収されにくくな
り、素子外部へ出射される率が多くなる。この結果、従
来に比して、トータルの発光輝度を高めることができ
る。
【００２３】図４は、素子のトータル厚みを２５０〜３
００μｍに維持しながら実際にエピタキシャル層の占有
率を変化させた場合の、ＧａＰ系半導体発光素子の光度
のデータを示している。この発明のＧａＰ系半導体発光
素子はエピタキシャル層の占有率が４０〜５０％である
から、図４から分かるように、エピタキシャル層２０〜
３０％である従来のＧａＰ系半導体発光素子に比して、
光度を１５〜２０％だけ高くすることができる。
００μｍに維持しながら実際にエピタキシャル層の占有
率を変化させた場合の、ＧａＰ系半導体発光素子の光度
のデータを示している。この発明のＧａＰ系半導体発光
素子はエピタキシャル層の占有率が４０〜５０％である
から、図４から分かるように、エピタキシャル層２０〜
３０％である従来のＧａＰ系半導体発光素子に比して、
光度を１５〜２０％だけ高くすることができる。
【００２４】図３は、図４と同一のデータを、ＧａＰ基
板１の厚みを変数として逆の観点から表したものであ
る。図３から分かるように、素子のトータル厚みを２５
０〜３００μｍに維持しながら基板１の厚みを薄くする
ことにより、光度を高めることができる。
板１の厚みを変数として逆の観点から表したものであ
る。図３から分かるように、素子のトータル厚みを２５
０〜３００μｍに維持しながら基板１の厚みを薄くする
ことにより、光度を高めることができる。
【００２５】なお、この実施例ではＧａＰ基板１の導電
型をＮ型としたが、これに限られるものではない。Ｇａ
Ｐ基板の導電型をＰ型とし、それに応じて各エピタキシ
ャル層２，３および４の導電型をそれぞれＰ型，Ｎ型，
Ｎ型にとしても良い。
型をＮ型としたが、これに限られるものではない。Ｇａ
Ｐ基板の導電型をＰ型とし、それに応じて各エピタキシ
ャル層２，３および４の導電型をそれぞれＰ型，Ｎ型，
Ｎ型にとしても良い。
【００２６】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１のＧ
ａＰ系半導体発光素子では、エピタキシャル積層部の厚
みは、ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚み
の総和の４０〜５０％に相当するので、エピタキシャル
積層部の占有率が２０〜３０％である従来のＧａＰ系半
導体発光素子に比して、基板を通る光、すなわち発光界
面から基板の裏面側へ向かう光が基板に吸収にくくな
り、素子外部へ出射される率が多くなる。したがって、
従来に比して、トータルの発光輝度を高めることができ
る。
ａＰ系半導体発光素子では、エピタキシャル積層部の厚
みは、ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚み
の総和の４０〜５０％に相当するので、エピタキシャル
積層部の占有率が２０〜３０％である従来のＧａＰ系半
導体発光素子に比して、基板を通る光、すなわち発光界
面から基板の裏面側へ向かう光が基板に吸収にくくな
り、素子外部へ出射される率が多くなる。したがって、
従来に比して、トータルの発光輝度を高めることができ
る。
【００２７】請求項２のＧａＰ系半導体発光素子は、上
記ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚みの総
和が２５０〜３００μｍであり、従来のＧａＰ系半導体
発光素子と同レベルになっている。すなわち、ＧａＰ基
板の厚みを薄くするとともにエピタキシャル積層部の厚
みを厚くして、トータル厚みを従来レベルに保ってい
る。したがって、ウエハ状態からチップ状態へ加工する
工程等で、従来のＧａＰ系半導体発光素子と同様の取り
扱いをすることができる。
記ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚みの総
和が２５０〜３００μｍであり、従来のＧａＰ系半導体
発光素子と同レベルになっている。すなわち、ＧａＰ基
板の厚みを薄くするとともにエピタキシャル積層部の厚
みを厚くして、トータル厚みを従来レベルに保ってい
る。したがって、ウエハ状態からチップ状態へ加工する
工程等で、従来のＧａＰ系半導体発光素子と同様の取り
扱いをすることができる。
【図１】 この発明の一実施例のＧａＰ系半導体発光素
子の断面構造を示す図である。
子の断面構造を示す図である。
【図２】 上記ＧａＰ系半導体発光素子のキャリア濃度
プロファイルを示す図である。
プロファイルを示す図である。
【図３】 ＧａＰ系半導体発光素子における基板の厚み
と光度との関係を示す図である。
と光度との関係を示す図である。
【図４】 ＧａＰ系半導体発光素子におけるエピタキシ
ャル層の占有率と光度との関係を示す図である。
ャル層の占有率と光度との関係を示す図である。
【図５】 発光界面で発した光が素子外部に出射される
様子を示す図である。
様子を示す図である。
【図６】 従来のＧａＰ系半導体発光素子の断面構造を
示す図である。
示す図である。
【図７】 上記従来のＧａＰ系半導体発光素子のキャリ
ア濃度プロファイルを示す図である。
ア濃度プロファイルを示す図である。
【図８】 液相エピタキシャル成長装置を例示する図で
ある。
ある。
【図９】 上記液相エピタキシャル成長装置でエピタキ
シャル成長を行う場合の、メルトの厚みとエピタキシャ
ル層の厚みとの関係を示す図である。
シャル成長を行う場合の、メルトの厚みとエピタキシャ
ル層の厚みとの関係を示す図である。
１ ＧａＰ基板 ２ ＧａＰからなる第１エピタキシャル層 ３ ＧａＰからなる第２エピタキシャル層 ４ ＧａＰからなる第３エピタキシャル層
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｎ型とＰ型のうち一方の導電型を持つＧ
ａＰ基板上に、上記ＧａＰ基板と同じ導電型を持つＧａ
Ｐからなる第１エピタキシャル層と、上記ＧａＰ基板と
逆の導電型を持つＧａＰからなる第２エピタキシャル層
とを少なくとも含むエピタキシャル積層部を備えたＧａ
Ｐ系半導体発光素子において、 上記エピタキシャル積層部の厚みは、上記ＧａＰ基板と
上記エピタキシャル積層部との厚みの総和の４０％乃至
５０％に相当することを特徴とするＧａＰ系半導体発光
素子。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＧａＰ系半導体発光素
子において、 上記ＧａＰ基板と上記エピタキシャル積層部との厚みの
総和は２５０μｍ乃至３００μｍであることを特徴とす
るＧａＰ系半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234595A JPH08228023A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | ＧａＰ系半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234595A JPH08228023A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | ＧａＰ系半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08228023A true JPH08228023A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12356377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234595A Pending JPH08228023A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | ＧａＰ系半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08228023A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001033642A1 (fr) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Dispositif luminescent au phosphure de gallium |
| US6911673B2 (en) | 2002-03-01 | 2005-06-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting diode device |
-
1995
- 1995-02-21 JP JP3234595A patent/JPH08228023A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001033642A1 (fr) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Dispositif luminescent au phosphure de gallium |
| US6911673B2 (en) | 2002-03-01 | 2005-06-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting diode device |
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