JPH1117220A - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオードInfo
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- JPH1117220A JPH1117220A JP12807798A JP12807798A JPH1117220A JP H1117220 A JPH1117220 A JP H1117220A JP 12807798 A JP12807798 A JP 12807798A JP 12807798 A JP12807798 A JP 12807798A JP H1117220 A JPH1117220 A JP H1117220A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光効率の高い発光ダイオードの提供。
【解決手段】 第１電極上に形成された基板と、該基板
の上に順に形成された第１クラッド層、活性層、第２導
電型を有する第２クラッド層、電気抵抗が該第２クラッ
ド層のものより小さいウインドウ層、該ウインドウ層の
上の形成されてオームコンタクトを提供する第２導電型
のコンタクト層とされて該コンタクト層の上端から該コ
ンタクト層の底部まで延伸され該ウインドウ層の表面ま
で貫通する凹んだ領域が設けられているもの、該コンタ
クト層の上に形成された導電透光酸化層とされて該コン
タクト層内に位置する該凹んだ領域を充満し、電気抵抗
が該ウインドウ層と該コンタクト層の電気抵抗より小さ
いもの、第２電極とされて該導電透光酸化層の一部の表
面上に形成され、その大きさと位置が該コンタクト層内
の該凹んだ領域に対応するもの、以上を包括する。
の上に順に形成された第１クラッド層、活性層、第２導
電型を有する第２クラッド層、電気抵抗が該第２クラッ
ド層のものより小さいウインドウ層、該ウインドウ層の
上の形成されてオームコンタクトを提供する第２導電型
のコンタクト層とされて該コンタクト層の上端から該コ
ンタクト層の底部まで延伸され該ウインドウ層の表面ま
で貫通する凹んだ領域が設けられているもの、該コンタ
クト層の上に形成された導電透光酸化層とされて該コン
タクト層内に位置する該凹んだ領域を充満し、電気抵抗
が該ウインドウ層と該コンタクト層の電気抵抗より小さ
いもの、第２電極とされて該導電透光酸化層の一部の表
面上に形成され、その大きさと位置が該コンタクト層内
の該凹んだ領域に対応するもの、以上を包括する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一種の発光ダイオ
ードの構造に関し、さらに詳しくは、クラッド層を有す
る発光ダイオードの構造に関する。
ードの構造に関し、さらに詳しくは、クラッド層を有す
る発光ダイオードの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡｌＧａＩｎＰ結晶技術中、ＡｌとＧａ
ＮＯ活性層内の比率を調整することで、波長５５０〜６
８０ｎｍの間の発光ダイオードを製造できる。さらに、
ＭＯＶＰＥ（ｍｏｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ ｖａｐｏｒ
ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ有機金属気相エピタキシ
ー）技術を応用することで良好なＡｌＧａＩｎＰヘテロ
接合素子を形成できる。伝統的な発光ダイオードのＡｌ
ＧａＩｎＰヘテロ接合構造は、ｎ形ＧａＡｓ基板上のｎ
形ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、該クラッド層上のＡｌＧ
ａＩｎＰ活性層、及び該活性層上に形成されたｐ形Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層を包括する。
ＮＯ活性層内の比率を調整することで、波長５５０〜６
８０ｎｍの間の発光ダイオードを製造できる。さらに、
ＭＯＶＰＥ（ｍｏｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ ｖａｐｏｒ
ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ有機金属気相エピタキシ
ー）技術を応用することで良好なＡｌＧａＩｎＰヘテロ
接合素子を形成できる。伝統的な発光ダイオードのＡｌ
ＧａＩｎＰヘテロ接合構造は、ｎ形ＧａＡｓ基板上のｎ
形ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、該クラッド層上のＡｌＧ
ａＩｎＰ活性層、及び該活性層上に形成されたｐ形Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層を包括する。
【０００３】発光ダイオードを有効に操作するために
は、ＡｌＧａＩｎＰヘテロ接合のｐｎ接合面に注入する
電流が水平方向に均一に分散して均一な光線を発するよ
うにする必要がある。ＭＯＶＰＥ法で形成したｐ形Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層の不純物導入濃度は１×１０18
ｃｍ-3 以上を達成しにくかった。さらに、ｐ形ＡｌＧ
ａＩｎＰ半導体内の正孔遷移率（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）
は、ほぼ１０〜２０ｃｍ2*ｖ／ｓｅｃと、極めて低い。
このためｐ形ＡｌＧａＩｎＰ半導体内の抵抗値は極めて
大きく（ほぼ０．３〜０．６Ω−ｃｍ）、電流の分散性
が極めて悪くなった。さらに、もしＡｌＧａＩｎＰ内の
Ａｌ含有量が増加すると、抵抗値が顕著に増加した。ゆ
えに電流が金属電極付近に集中して電流クローディング
（ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｒｏｗｄｉｎｇ）の問題を形成し
た。
は、ＡｌＧａＩｎＰヘテロ接合のｐｎ接合面に注入する
電流が水平方向に均一に分散して均一な光線を発するよ
うにする必要がある。ＭＯＶＰＥ法で形成したｐ形Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層の不純物導入濃度は１×１０18
ｃｍ-3 以上を達成しにくかった。さらに、ｐ形ＡｌＧ
ａＩｎＰ半導体内の正孔遷移率（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）
は、ほぼ１０〜２０ｃｍ2*ｖ／ｓｅｃと、極めて低い。
このためｐ形ＡｌＧａＩｎＰ半導体内の抵抗値は極めて
大きく（ほぼ０．３〜０．６Ω−ｃｍ）、電流の分散性
が極めて悪くなった。さらに、もしＡｌＧａＩｎＰ内の
Ａｌ含有量が増加すると、抵抗値が顕著に増加した。ゆ
えに電流が金属電極付近に集中して電流クローディング
（ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｒｏｗｄｉｎｇ）の問題を形成し
た。
【０００４】Ｆｌｅｔｃｈｅｒ等によるアメリカ合衆国
特許第５，００８，７１８号中には、電流クローディン
グを克服する技術が開示されている。図１に示されるよ
うに、それは、下層電極１０、ｎ形ＧａＡｓ基板１２、
ＡｌＧａＩｎＰヘテロ接合構造１４、ｐ形ＧａＰで形成
ウインドウ層１６及び上層電極１８を包括する。上述の
ＡｌＧａＩｎＰヘテロ接合構造１４はｎ形ＡｌＧａＩｎ
Ｐ下クラッド層１４０、ＡｌＧａＩｎＰ活性層１４２及
びＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層１４４を包括する。ウイ
ンドウ層には低抵抗値の材料が選択され、それにより電
流を均一に分散させ、且つそのバンドギャップはＡｌＧ
ａＩｎＰより大きく、それによりウインドウ層が活性層
からの光線を透明となすことができる。
特許第５，００８，７１８号中には、電流クローディン
グを克服する技術が開示されている。図１に示されるよ
うに、それは、下層電極１０、ｎ形ＧａＡｓ基板１２、
ＡｌＧａＩｎＰヘテロ接合構造１４、ｐ形ＧａＰで形成
ウインドウ層１６及び上層電極１８を包括する。上述の
ＡｌＧａＩｎＰヘテロ接合構造１４はｎ形ＡｌＧａＩｎ
Ｐ下クラッド層１４０、ＡｌＧａＩｎＰ活性層１４２及
びＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層１４４を包括する。ウイ
ンドウ層には低抵抗値の材料が選択され、それにより電
流を均一に分散させ、且つそのバンドギャップはＡｌＧ
ａＩｎＰより大きく、それによりウインドウ層が活性層
からの光線を透明となすことができる。
【０００５】紅色から橙色の光を発生する発光ダイオー
ドでは、通常ＡｌＧａＡｓがウインドウ層の材料として
用いられる。この材料は底層のｎ形ＧａＡｓ基板１２の
結晶を相互にマッチさせるという優れた点を有してい
る。黄色から緑色の光を発生する発光ダイオードでは、
ウインドウ層の材料として通常ＧａＡｓＰ或いはＧａＰ
が採用される。この材料はＡｌＧａＩｎＰヘテロ接合構
造１４とｎ形ＧａＡｓ基板１２をマッチさせにくい欠点
を有している。この欠点により高い転位（ｄｉｓｌｏｃ
ａｔｉｏｎ）密度がもたらされ、それが素子の操作寿命
に影響する。Ｋ．Ｈ．Ｈｕａｎｇ等によるＡｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ，ｖｏｌ ６１（１
９９２），第１０４５頁中には類似の構造が記載されて
おり、それは約５０ミクロン厚さのウインドウ層１６を
有している。この構造はウインドウ層を持たない伝統的
な発光ダイオードの３倍の発光効率を有し、且つ１０ミ
クロンウインドウ層を有する従来の発光ダイオードの２
倍の発光効率を有している。しかし、この構造は、２種
類の製造工程により実施され、即ちＭＯＶＰＥ法でＡｌ
ＧａＩｎＰヘテロ接合を形成し、さらにＶＰＥ（ｖａｐ
ｏｒ ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ，気相エピタキシ
ー）でＧａＰウインドウ層１６を形成するため、製造時
間と複雑度が増加した。
ドでは、通常ＡｌＧａＡｓがウインドウ層の材料として
用いられる。この材料は底層のｎ形ＧａＡｓ基板１２の
結晶を相互にマッチさせるという優れた点を有してい
る。黄色から緑色の光を発生する発光ダイオードでは、
ウインドウ層の材料として通常ＧａＡｓＰ或いはＧａＰ
が採用される。この材料はＡｌＧａＩｎＰヘテロ接合構
造１４とｎ形ＧａＡｓ基板１２をマッチさせにくい欠点
を有している。この欠点により高い転位（ｄｉｓｌｏｃ
ａｔｉｏｎ）密度がもたらされ、それが素子の操作寿命
に影響する。Ｋ．Ｈ．Ｈｕａｎｇ等によるＡｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ，ｖｏｌ ６１（１
９９２），第１０４５頁中には類似の構造が記載されて
おり、それは約５０ミクロン厚さのウインドウ層１６を
有している。この構造はウインドウ層を持たない伝統的
な発光ダイオードの３倍の発光効率を有し、且つ１０ミ
クロンウインドウ層を有する従来の発光ダイオードの２
倍の発光効率を有している。しかし、この構造は、２種
類の製造工程により実施され、即ちＭＯＶＰＥ法でＡｌ
ＧａＩｎＰヘテロ接合を形成し、さらにＶＰＥ（ｖａｐ
ｏｒ ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ，気相エピタキシ
ー）でＧａＰウインドウ層１６を形成するため、製造時
間と複雑度が増加した。
【０００６】図２は別の周知の発光ダイオードの構造を
示している。それは、アメリカ合衆国特許第５，０４
８，０３５号に記載されているものであり、図１と同じ
層は同じ符号を以て表示している。図１の構造のほか、
この構造ではＡｌＧａＩｎＰクラッド層２０がヘテロ接
合構造１４の上に形成されており、また、ＧａＡｓコン
タクト層がウインドウ層１６と上層電極１８の間に形成
されている。クラッド層２０は上層電極１８に対応する
位置にあり、電流が電極下方のクラッド層２０を通過し
ないようにして、電流が水平方向に有効に分散するよう
にしてある。この構造は２回のＭＯＶＰＥ工程を要し、
即ち第１回のＭＯＶＰＥ工程でヘテロ接合構造１４とク
ラッド層２０を形成し、さらにリソグラフィー技術でク
ラッド層２０の領域を画定し、最後に第２回ＭＯＶＰＥ
法でウインドウ層１６を形成する。
示している。それは、アメリカ合衆国特許第５，０４
８，０３５号に記載されているものであり、図１と同じ
層は同じ符号を以て表示している。図１の構造のほか、
この構造ではＡｌＧａＩｎＰクラッド層２０がヘテロ接
合構造１４の上に形成されており、また、ＧａＡｓコン
タクト層がウインドウ層１６と上層電極１８の間に形成
されている。クラッド層２０は上層電極１８に対応する
位置にあり、電流が電極下方のクラッド層２０を通過し
ないようにして、電流が水平方向に有効に分散するよう
にしてある。この構造は２回のＭＯＶＰＥ工程を要し、
即ち第１回のＭＯＶＰＥ工程でヘテロ接合構造１４とク
ラッド層２０を形成し、さらにリソグラフィー技術でク
ラッド層２０の領域を画定し、最後に第２回ＭＯＶＰＥ
法でウインドウ層１６を形成する。
【０００７】図３は、第３の従来の発光ダイオードの構
造を示し、アメリカ合衆国特許第５，４８１，１２２号
に記載されたものであり、図１と同じ層は同じ符号で表
示してある。図３に示される構造では、図１のｐ形Ｇａ
Ｐで形成ウインドウ層１６に代えて、ｐ形コンタクト層
４０及び導電透光酸化層４２が採用されている。通常、
酸化インジウム錫（ＩＴＯ）により導電透光酸化層４２
が形成されて、可視光範囲内で９０％の透光性が得られ
る。その抵抗係数は約３×１０-4Ω−ｃｍでｐ形ＡｌＧ
ａＩｎＰの千分の一の大きさであり、且つｐ形ＧａＰの
抵抗の百分の一の大きさである。しかし、０．１〜５ミ
クロンの最適厚さの層はこの結晶側面より発生する光を
有効に利用できず、このため発光ダイオードの発光効率
が制限された。
造を示し、アメリカ合衆国特許第５，４８１，１２２号
に記載されたものであり、図１と同じ層は同じ符号で表
示してある。図３に示される構造では、図１のｐ形Ｇａ
Ｐで形成ウインドウ層１６に代えて、ｐ形コンタクト層
４０及び導電透光酸化層４２が採用されている。通常、
酸化インジウム錫（ＩＴＯ）により導電透光酸化層４２
が形成されて、可視光範囲内で９０％の透光性が得られ
る。その抵抗係数は約３×１０-4Ω−ｃｍでｐ形ＡｌＧ
ａＩｎＰの千分の一の大きさであり、且つｐ形ＧａＰの
抵抗の百分の一の大きさである。しかし、０．１〜５ミ
クロンの最適厚さの層はこの結晶側面より発生する光を
有効に利用できず、このため発光ダイオードの発光効率
が制限された。
【０００８】図４は第４の従来の発光ダイオードの構造
を示し、図３のものと同じ層は同じ符号で表示してあ
る。この構造中、電極層１９とｐ形ＡｌＧａＩｎＰ上ク
ラッド層１４４の間にはショットキーバリヤ（Ｓｈｏｔ
ｔｋｙ ｂａｒｒｉｅｒ）が形成されている。このショ
ットキーバリヤと導電透光酸化層４２は電極層１９の底
を流れる電流を横向きに分散させるのに用いられる。こ
の構造の欠点は、比較的複雑な製造工程により導電透光
酸化層４２、コンタクト層４０及び上クラッド層１４４
を蝕刻する必要があることである。
を示し、図３のものと同じ層は同じ符号で表示してあ
る。この構造中、電極層１９とｐ形ＡｌＧａＩｎＰ上ク
ラッド層１４４の間にはショットキーバリヤ（Ｓｈｏｔ
ｔｋｙ ｂａｒｒｉｅｒ）が形成されている。このショ
ットキーバリヤと導電透光酸化層４２は電極層１９の底
を流れる電流を横向きに分散させるのに用いられる。こ
の構造の欠点は、比較的複雑な製造工程により導電透光
酸化層４２、コンタクト層４０及び上クラッド層１４４
を蝕刻する必要があることである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術によ
る発光ダイオードの多くの欠点を鑑み、本発明では、シ
ョットキーバリヤ、絶縁領域、高抵抗領域或いは拡散ｐ
ｎ接合界面を形成することで、クラッド層を形成し、そ
れによりダイオードの輝度を高め、製造コストを下げ、
紅色と緑色の間の光を発生する発光ダイオードを提供す
ることを課題としている。
る発光ダイオードの多くの欠点を鑑み、本発明では、シ
ョットキーバリヤ、絶縁領域、高抵抗領域或いは拡散ｐ
ｎ接合界面を形成することで、クラッド層を形成し、そ
れによりダイオードの輝度を高め、製造コストを下げ、
紅色と緑色の間の光を発生する発光ダイオードを提供す
ることを課題としている。
【００１０】本発明は次に、一種の発光ダイオードを提
供することを課題とし、それは、そのほとんどをＭＯＶ
ＰＥ法で製造し、ゆえに、その組成、キャリア濃度、組
成厚さを正確に制御でき、工程を簡素化できるものとす
る。
供することを課題とし、それは、そのほとんどをＭＯＶ
ＰＥ法で製造し、ゆえに、その組成、キャリア濃度、組
成厚さを正確に制御でき、工程を簡素化できるものとす
る。
【００１１】本発明はさらに、一種の発光ダイオードを
提供することを課題とし、それは、多重量子井戸（ｍｕ
ｌｔｉｐｌｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ）構造を使用
して活性層となすことで、結晶品質と発光ダイオードの
発光効率を改善したものとする。
提供することを課題とし、それは、多重量子井戸（ｍｕ
ｌｔｉｐｌｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ）構造を使用
して活性層となすことで、結晶品質と発光ダイオードの
発光効率を改善したものとする。
【００１２】本発明はさらにまた、一種の発光ダイオー
ドを提供することを課題とし、それはブラッグ反射層を
有して、それにより活性層からの光線の基板による吸収
を減少して、発光ダイオードの発光効率を高めたものと
する。
ドを提供することを課題とし、それはブラッグ反射層を
有して、それにより活性層からの光線の基板による吸収
を減少して、発光ダイオードの発光効率を高めたものと
する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、第１
電極上に形成された基板と、該基板の上に形成された第
１導電型を有する第１クラッド層と、該第１クラッド層
の上に形成された活性層と、該活性層の上に形成された
第２導電型を有する第２クラッド層と、該第２クラッド
層の上に形成されてその電気抵抗が該第２クラッド層の
電気抵抗より小さいウインドウ層と、該ウインドウ層の
上に形成されてオーミックコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃ
ｏｎｔａｃｔ）を提供するのに用いられる第２導電型を
有するコンタクト層とされて、該コンタクト層の上端か
ら該コンタクト層の底部まで延伸され該ウインドウ層の
表面まで貫通する凹んだ領域が設けられているものと、
該コンタクト層の上に形成された導電透光酸化層とさ
れ、該コンタクト層内に位置する該凹んだ領域を充満
し、電気抵抗が該ウインドウ層と該コンタクト層の電気
抵抗より小さいものと、第２電極とされ、該導電透光酸
化層の一部の表面上に形成され、その大きさと位置が該
コンタクト層内の該凹んだ領域に対応するもの、以上を
少なくとも包括して構成された、発光ダイオードとして
いる。
電極上に形成された基板と、該基板の上に形成された第
１導電型を有する第１クラッド層と、該第１クラッド層
の上に形成された活性層と、該活性層の上に形成された
第２導電型を有する第２クラッド層と、該第２クラッド
層の上に形成されてその電気抵抗が該第２クラッド層の
電気抵抗より小さいウインドウ層と、該ウインドウ層の
上に形成されてオーミックコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃ
ｏｎｔａｃｔ）を提供するのに用いられる第２導電型を
有するコンタクト層とされて、該コンタクト層の上端か
ら該コンタクト層の底部まで延伸され該ウインドウ層の
表面まで貫通する凹んだ領域が設けられているものと、
該コンタクト層の上に形成された導電透光酸化層とさ
れ、該コンタクト層内に位置する該凹んだ領域を充満
し、電気抵抗が該ウインドウ層と該コンタクト層の電気
抵抗より小さいものと、第２電極とされ、該導電透光酸
化層の一部の表面上に形成され、その大きさと位置が該
コンタクト層内の該凹んだ領域に対応するもの、以上を
少なくとも包括して構成された、発光ダイオードとして
いる。
【００１４】請求項２の発明は、請求項１に記載の発光
ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌＧａ
ＩｎＰを含むことを特徴とする、発光ダイオードとして
いる。
ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌＧａ
ＩｎＰを含むことを特徴とする、発光ダイオードとして
いる。
【００１５】請求項３の発明は、請求項２に記載の発光
ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌＧａ
ＩｎＰ多重量子井戸構造を有することを特徴とする、発
光ダイオードとしている。
ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌＧａ
ＩｎＰ多重量子井戸構造を有することを特徴とする、発
光ダイオードとしている。
【００１６】請求項４の発明は、請求項１に記載の発光
ダイオードにおいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、Ｇａ
ＡｓＰ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａＡｓ
の少なくともいずれか一つを有することを特徴とする、
発光ダイオードとしている。
ダイオードにおいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、Ｇａ
ＡｓＰ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａＡｓ
の少なくともいずれか一つを有することを特徴とする、
発光ダイオードとしている。
【００１７】請求項５の発明は、請求項１に記載の発光
ダイオードにおいて、前記コンタクト層が、ＧａＡｓ
Ｐ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一つ
を包括することを特徴とする、発光ダイオードとしてい
る。
ダイオードにおいて、前記コンタクト層が、ＧａＡｓ
Ｐ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一つ
を包括することを特徴とする、発光ダイオードとしてい
る。
【００１８】請求項６の発明は、請求項１に記載の発光
ダイオードにおいて、前記導電透光酸化層が酸化インジ
ウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化マグ
ネシウムの少なくとも一つを含むことを特徴とする、発
光ダイオードとしている。
ダイオードにおいて、前記導電透光酸化層が酸化インジ
ウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化マグ
ネシウムの少なくとも一つを含むことを特徴とする、発
光ダイオードとしている。
【００１９】請求項７の発明は、請求項１に記載の発光
ダイオードにおいて、前記基板が少なくともＧａＡｓを
含むことを特徴とする発光ダイオードとしている。
ダイオードにおいて、前記基板が少なくともＧａＡｓを
含むことを特徴とする発光ダイオードとしている。
【００２０】請求項８の発明は、請求項１に記載の発光
ダイオードにおいて、前記第１クラッド層が少なくとも
ＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオード
としている。
ダイオードにおいて、前記第１クラッド層が少なくとも
ＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオード
としている。
【００２１】請求項９の発明は、請求項１に記載の発光
ダイオードにおいて、前記第２クラッド層が少なくとも
ＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオード
としている。
ダイオードにおいて、前記第２クラッド層が少なくとも
ＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオード
としている。
【００２２】請求項１０の発明は、請求項１に記載の発
光ダイオードにおいて、さらに第１導電型と多数層を有
するブラッグ反射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａ
ｇｇｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッド層
の下に形成されていることを特徴とする発光ダイオード
としている。
光ダイオードにおいて、さらに第１導電型と多数層を有
するブラッグ反射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａ
ｇｇｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッド層
の下に形成されていることを特徴とする発光ダイオード
としている。
【００２３】請求項１１の発明は、請求項１０に記載の
発光ダイオードにおいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧ
ａＩｎＰとＡｌＧａＡｓのいずれか一つを少なくとも有
することを特徴とする発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧ
ａＩｎＰとＡｌＧａＡｓのいずれか一つを少なくとも有
することを特徴とする発光ダイオードとしている。
【００２４】請求項１２の発明は、第１電極上に形成さ
れた基板と、該基板の上に形成された第１導電型を有す
る第１クラッド層と、該第１クラッド層の上に形成され
た活性層と、該活性層の上に形成された第２導電型を有
する第２クラッド層と、該第２クラッド層の上に形成さ
れてその電気抵抗が該第２クラッド層の電気抵抗より小
さいウインドウ層と、該ウインドウ層の上に形成されて
オーミックコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）
を提供するのに用いられる第２導電型を有するコンタク
ト層と、該コンタクト層の上の一部に形成された絶縁領
域と、該コンタクト層と該絶縁領域の上に形成されて電
気抵抗が該ウインドウ層及びコンタクト層の電気抵抗よ
り小さい導電透光酸化層と、第２電極とされて、該導電
透光酸化層の一部の表面に形成され、該第２電極の大き
さと位置が該絶縁領域に対応するもの、少なくとも以上
を包括して構成された発光ダイオードとしている。
れた基板と、該基板の上に形成された第１導電型を有す
る第１クラッド層と、該第１クラッド層の上に形成され
た活性層と、該活性層の上に形成された第２導電型を有
する第２クラッド層と、該第２クラッド層の上に形成さ
れてその電気抵抗が該第２クラッド層の電気抵抗より小
さいウインドウ層と、該ウインドウ層の上に形成されて
オーミックコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）
を提供するのに用いられる第２導電型を有するコンタク
ト層と、該コンタクト層の上の一部に形成された絶縁領
域と、該コンタクト層と該絶縁領域の上に形成されて電
気抵抗が該ウインドウ層及びコンタクト層の電気抵抗よ
り小さい導電透光酸化層と、第２電極とされて、該導電
透光酸化層の一部の表面に形成され、該第２電極の大き
さと位置が該絶縁領域に対応するもの、少なくとも以上
を包括して構成された発光ダイオードとしている。
【００２５】請求項１３の発明は、請求項１２に記載の
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰを含むことを特徴とする、発光ダイオードと
している。
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰを含むことを特徴とする、発光ダイオードと
している。
【００２６】請求項１４の発明は、請求項１３に記載の
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰ多重量子井戸構造を有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰ多重量子井戸構造を有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
【００２７】請求項１５の発明は、請求項１２に記載の
発光ダイオードにおいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、
ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａ
Ａｓの少なくともいずれか一つを有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、
ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａ
Ａｓの少なくともいずれか一つを有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
【００２８】請求項１６の発明は、請求項１２に記載の
発光ダイオードにおいて、前記コンタクト層が、ＧａＡ
ｓＰ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一
つを包括することを特徴とする、発光ダイオードとして
いる。
発光ダイオードにおいて、前記コンタクト層が、ＧａＡ
ｓＰ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一
つを包括することを特徴とする、発光ダイオードとして
いる。
【００２９】請求項１７の発明は、請求項１２に記載の
発光ダイオードにおいて、前記導電透光酸化層が酸化イ
ンジウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化
マグネシウムの少なくとも一つを含むことを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記導電透光酸化層が酸化イ
ンジウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化
マグネシウムの少なくとも一つを含むことを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
【００３０】請求項１８の発明は、請求項１２に記載の
発光ダイオードにおいて、前記基板が少なくともＧａＡ
ｓを含むことを特徴とする発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記基板が少なくともＧａＡ
ｓを含むことを特徴とする発光ダイオードとしている。
【００３１】請求項１９の発明は、請求項１２に記載の
発光ダイオードにおいて、前記第１クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記第１クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
【００３２】請求項２０の発明は、請求項１２に記載の
発光ダイオードにおいて、前記第２クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記第２クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
【００３３】請求項２１の発明は、請求項１２に記載の
発光ダイオードにおいて、さらに第１導電型と多数層を
有するブラッグ反射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒ
ａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッ
ド層の下に形成されていることを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
発光ダイオードにおいて、さらに第１導電型と多数層を
有するブラッグ反射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒ
ａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッ
ド層の下に形成されていることを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
【００３４】請求項２２の発明は、請求項２１に記載の
発光ダイオードにおいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧ
ａＩｎＰとＡｌＧａＡｓのいずれか一つを少なくとも有
することを特徴とする発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧ
ａＩｎＰとＡｌＧａＡｓのいずれか一つを少なくとも有
することを特徴とする発光ダイオードとしている。
【００３５】請求項２３の発明は、請求項１２に記載の
発光ダイオードにおいて、上記絶縁領域の材料が、酸化
シリコン、窒化シリコン及び酸化アルミニウムのいずれ
かとされることを特徴とする発光ダイオードとしてい
る。
発光ダイオードにおいて、上記絶縁領域の材料が、酸化
シリコン、窒化シリコン及び酸化アルミニウムのいずれ
かとされることを特徴とする発光ダイオードとしてい
る。
【００３６】請求項２４の発明は、第１電極上に形成さ
れた基板と、該基板の上に形成された第１導電型を有す
る第１クラッド層と、該第１クラッド層の上に形成され
た活性層と、該活性層の上に形成された第２導電型を有
する第２クラッド層と、該第２クラッド層の上に形成さ
れてその電気抵抗が該第２クラッド層の電気抵抗より小
さいウインドウ層と、該ウインドウ層の上に形成されて
オーミックコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）
を提供するのに用いられる第２導電型を有するコンタク
ト層とされ、該コンタクト層の一部及び該ウインドウ層
の一部にイオンレイアウトにより第２導電型を有する高
抵抗領域が形成されるものと、該コンタクト層と該絶縁
領域の上に形成されて電気抵抗が該ウインドウ層及びコ
ンタクト層の電気抵抗より小さい導電透光酸化層と、第
２電極とされて、該導電透光酸化層の一部の表面上に形
成され、該第２電極の大きさと位置が該ウインドウ層内
の該高抵抗領域に対応するもの、少なくとも以上を包括
して構成された発光ダイオードとしている。
れた基板と、該基板の上に形成された第１導電型を有す
る第１クラッド層と、該第１クラッド層の上に形成され
た活性層と、該活性層の上に形成された第２導電型を有
する第２クラッド層と、該第２クラッド層の上に形成さ
れてその電気抵抗が該第２クラッド層の電気抵抗より小
さいウインドウ層と、該ウインドウ層の上に形成されて
オーミックコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）
を提供するのに用いられる第２導電型を有するコンタク
ト層とされ、該コンタクト層の一部及び該ウインドウ層
の一部にイオンレイアウトにより第２導電型を有する高
抵抗領域が形成されるものと、該コンタクト層と該絶縁
領域の上に形成されて電気抵抗が該ウインドウ層及びコ
ンタクト層の電気抵抗より小さい導電透光酸化層と、第
２電極とされて、該導電透光酸化層の一部の表面上に形
成され、該第２電極の大きさと位置が該ウインドウ層内
の該高抵抗領域に対応するもの、少なくとも以上を包括
して構成された発光ダイオードとしている。
【００３７】請求項２５の発明は、請求項２４に記載の
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰを含むことを特徴とする、発光ダイオードと
している。
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰを含むことを特徴とする、発光ダイオードと
している。
【００３８】請求項２６の発明は、請求項２５に記載の
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰ多重量子井戸構造を有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰ多重量子井戸構造を有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
【００３９】請求項２７の発明は、請求項２４に記載の
発光ダイオードにおいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、
ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａ
Ａｓの少なくともいずれか一つを有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、
ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａ
Ａｓの少なくともいずれか一つを有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
【００４０】請求項２８の発明は、請求項２４に記載の
発光ダイオードにおいて、前記コンタクト層が、ＧａＡ
ｓＰ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一
つを包括することを特徴とする、発光ダイオードとして
いる。
発光ダイオードにおいて、前記コンタクト層が、ＧａＡ
ｓＰ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一
つを包括することを特徴とする、発光ダイオードとして
いる。
【００４１】請求項２９の発明は、請求項２４に記載の
発光ダイオードにおいて、前記導電透光酸化層が酸化イ
ンジウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化
マグネシウムの少なくとも一つを含むことを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記導電透光酸化層が酸化イ
ンジウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化
マグネシウムの少なくとも一つを含むことを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
【００４２】請求項３０の発明は、請求項２４に記載の
発光ダイオードにおいて、前記基板が少なくともＧａＡ
ｓを含むことを特徴とする発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記基板が少なくともＧａＡ
ｓを含むことを特徴とする発光ダイオードとしている。
【００４３】請求項３１の発明は、請求項２４に記載の
発光ダイオードにおいて、前記第１クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記第１クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
【００４４】請求項３２の発明は、請求項２４に記載の
発光ダイオードにおいて、前記第２クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記第２クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
【００４５】請求項３３の発明は、請求項２４に記載の
発光ダイオードにおいて、さらに第１導電型と多数層を
有するブラッグ反射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒ
ａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッ
ド層の下に形成されていることを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
発光ダイオードにおいて、さらに第１導電型と多数層を
有するブラッグ反射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒ
ａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッ
ド層の下に形成されていることを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
【００４６】請求項３４の発明は、請求項３３に記載の
発光ダイオードにおいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧ
ａＩｎＰとＡｌＧａＡｓのいずれか一つを少なくとも有
することを特徴とする発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧ
ａＩｎＰとＡｌＧａＡｓのいずれか一つを少なくとも有
することを特徴とする発光ダイオードとしている。
【００４７】請求項３５の発明は、請求項２４に記載の
発光ダイオードにおいて、上記イオンレイアウトに使用
されるイオンがＨ+ 或いはＯ+ とされることを特徴とす
る発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、上記イオンレイアウトに使用
されるイオンがＨ+ 或いはＯ+ とされることを特徴とす
る発光ダイオードとしている。
【００４８】請求項３６の発明は、第１電極上に形成さ
れた基板と、該基板の上に形成された第１導電型を有す
る第１クラッド層と、該第１クラッド層の上に形成され
た活性層と、該活性層の上に形成された第２導電型を有
する第２クラッド層と、該第２クラッド層の上に形成さ
れてその電気抵抗が該第２クラッド層の電気抵抗より小
さいウインドウ層と、該ウインドウ層の上に形成されて
オーミックコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）
を提供するのに用いられる第２導電型を有するコンタク
ト層とされ、該コンタクト層の一部及び該ウインドウ層
の一部にイオン拡散により拡散領域が形成されることで
ポテンシャルバリヤーが該ウインドウ層と該拡散領域の
間に形成されるものと、該コンタクト層の上に形成され
て電気抵抗が該ウインドウ層及びコンタクト層の電気抵
抗より小さい導電透光酸化層と、第２電極とされて、該
導電透光酸化層の一部の表面上に形成され、該第２電極
の大きさと位置が該コンタクト層と該ウインドウ層内の
該拡散領域に対応するもの、少なくとも以上を包括して
構成された発光ダイオードとしている。
れた基板と、該基板の上に形成された第１導電型を有す
る第１クラッド層と、該第１クラッド層の上に形成され
た活性層と、該活性層の上に形成された第２導電型を有
する第２クラッド層と、該第２クラッド層の上に形成さ
れてその電気抵抗が該第２クラッド層の電気抵抗より小
さいウインドウ層と、該ウインドウ層の上に形成されて
オーミックコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）
を提供するのに用いられる第２導電型を有するコンタク
ト層とされ、該コンタクト層の一部及び該ウインドウ層
の一部にイオン拡散により拡散領域が形成されることで
ポテンシャルバリヤーが該ウインドウ層と該拡散領域の
間に形成されるものと、該コンタクト層の上に形成され
て電気抵抗が該ウインドウ層及びコンタクト層の電気抵
抗より小さい導電透光酸化層と、第２電極とされて、該
導電透光酸化層の一部の表面上に形成され、該第２電極
の大きさと位置が該コンタクト層と該ウインドウ層内の
該拡散領域に対応するもの、少なくとも以上を包括して
構成された発光ダイオードとしている。
【００４９】請求項３７の発明は、請求項３６に記載の
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰを含むことを特徴とする、発光ダイオードと
している。
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰを含むことを特徴とする、発光ダイオードと
している。
【００５０】請求項３８の発明は、請求項３７に記載の
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰ多重量子井戸構造を有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記活性層が少なくともＡｌ
ＧａＩｎＰ多重量子井戸構造を有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
【００５１】請求項３９の発明は、請求項３６に記載の
発光ダイオードにおいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、
ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａ
Ａｓの少なくともいずれか一つを有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、
ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａ
Ａｓの少なくともいずれか一つを有することを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
【００５２】請求項４０の発明は、請求項３６に記載の
発光ダイオードにおいて、前記コンタクト層が、ＧａＡ
ｓＰ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一
つを包括することを特徴とする、発光ダイオードとして
いる。
発光ダイオードにおいて、前記コンタクト層が、ＧａＡ
ｓＰ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一
つを包括することを特徴とする、発光ダイオードとして
いる。
【００５３】請求項４１の発明は、請求項３６に記載の
発光ダイオードにおいて、前記導電透光酸化層が酸化イ
ンジウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化
マグネシウムの少なくとも一つを含むことを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記導電透光酸化層が酸化イ
ンジウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化
マグネシウムの少なくとも一つを含むことを特徴とす
る、発光ダイオードとしている。
【００５４】請求項４２の発明は、請求項３６に記載の
発光ダイオードにおいて、前記基板が少なくともＧａＡ
ｓを含むことを特徴とする発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記基板が少なくともＧａＡ
ｓを含むことを特徴とする発光ダイオードとしている。
【００５５】請求項４３の発明は、請求項３６に記載の
発光ダイオードにおいて、前記第１クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記第１クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
【００５６】請求項４４の発明は、請求項３６に記載の
発光ダイオードにおいて、前記第２クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
発光ダイオードにおいて、前記第２クラッド層が少なく
ともＡｌＧａＩｎＰを含むことを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
【００５７】請求項４５の発明は、請求項３６に記載の
発光ダイオードにおいて、さらに第１導電型と多数層を
有するブラッグ反射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒ
ａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッ
ド層の下に形成されていることを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
発光ダイオードにおいて、さらに第１導電型と多数層を
有するブラッグ反射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒ
ａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッ
ド層の下に形成されていることを特徴とする発光ダイオ
ードとしている。
【００５８】請求項４６の発明は、請求項４５に記載の
発光ダイオードにおいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧ
ａＩｎＰとＡｌＧａＡｓのいずれか一つを少なくとも有
することを特徴とする発光ダイオードとしている。
発光ダイオードにおいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧ
ａＩｎＰとＡｌＧａＡｓのいずれか一つを少なくとも有
することを特徴とする発光ダイオードとしている。
【００５９】請求項４７の発明は、請求項３６に記載の
発光ダイオードにおいて、上記イオン拡散に使用される
イオンが亜鉛イオンとされることを特徴とする発光ダイ
オードとしている。
発光ダイオードにおいて、上記イオン拡散に使用される
イオンが亜鉛イオンとされることを特徴とする発光ダイ
オードとしている。
【００６０】
【発明の実施の形態】本発明の発光ダイオードは、第１
電極上に形成された基板と、基板上に形成された第１導
電型を有する第１クラッド層と、第１クラッド層上に形
成された活性層と、活性層上に形成された第２導電型を
有する第２クラッド層を包括する。この発光ダイオード
はまた第２クラッド層上に形成された第２導電型を有す
るウインドウ層を有し、該ウインドウ層の抵抗は第２ク
ラッド層の抵抗より小さい。該ウインドウ層の上には第
２導電型を有するコンタクト層が形成されて、オーミッ
クコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）を提供す
る。コンタクト層の上には導電透光酸化層が形成され、
該導電透光酸化層の抵抗はウインドウ層とコンタクト層
の提供より小さい。本発明はさらに電流阻止領域を有す
る。この電流阻止領域は凹んだ領域を有するコンタクト
層と、コンタクト層上に形成された絶縁領域と、コンタ
クト層とウインドウ層内に形成されたイオンレイアウト
領域或いはコンタクト層とウインドウ層内に形成された
拡散領域を包括する。
電極上に形成された基板と、基板上に形成された第１導
電型を有する第１クラッド層と、第１クラッド層上に形
成された活性層と、活性層上に形成された第２導電型を
有する第２クラッド層を包括する。この発光ダイオード
はまた第２クラッド層上に形成された第２導電型を有す
るウインドウ層を有し、該ウインドウ層の抵抗は第２ク
ラッド層の抵抗より小さい。該ウインドウ層の上には第
２導電型を有するコンタクト層が形成されて、オーミッ
クコンタクト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）を提供す
る。コンタクト層の上には導電透光酸化層が形成され、
該導電透光酸化層の抵抗はウインドウ層とコンタクト層
の提供より小さい。本発明はさらに電流阻止領域を有す
る。この電流阻止領域は凹んだ領域を有するコンタクト
層と、コンタクト層上に形成された絶縁領域と、コンタ
クト層とウインドウ層内に形成されたイオンレイアウト
領域或いはコンタクト層とウインドウ層内に形成された
拡散領域を包括する。
【００６１】
【実施例】図５のＡは本発明の第１実施例の発光ダイオ
ードの断面図である。底面の電気的コンタクト部は下層
電極５０とされる。本発明の実施例では、ｎ形の電極が
使用されているが、ｐ形の電極も同様に本発明に適用さ
れて本発明の精神に違反しない。
ードの断面図である。底面の電気的コンタクト部は下層
電極５０とされる。本発明の実施例では、ｎ形の電極が
使用されているが、ｐ形の電極も同様に本発明に適用さ
れて本発明の精神に違反しない。
【００６２】基板５２が下層電極５０の上に形成され
る。本発明の実施例では、基板５２はｎ形のＧａＡｓと
され、その厚さは３５０ミクロンとされる。続いて、Ａ
ｌＧａＩｎＰオーバーラップ層５４（通常、活性ｐｎ接
合層と称される）が基板５２上に形成される。本実施例
では、該ＡｌＧａＩｎＰオーバーラップ層５４はｎ形の
ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層５４０、ＡｌＧａＩｎＰ活
性層５４２、及びｐ形のＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層５
４４を包括する。該ｎ形のＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層
５４０、ＡｌＧａＩｎＰ活性層５４２及びｐ形のＡｌＧ
ａＩｎＰ上クラッド層５４４の厚さはそれぞれ１．０、
０．７５、及び１．０ミクロンとされる。
る。本発明の実施例では、基板５２はｎ形のＧａＡｓと
され、その厚さは３５０ミクロンとされる。続いて、Ａ
ｌＧａＩｎＰオーバーラップ層５４（通常、活性ｐｎ接
合層と称される）が基板５２上に形成される。本実施例
では、該ＡｌＧａＩｎＰオーバーラップ層５４はｎ形の
ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層５４０、ＡｌＧａＩｎＰ活
性層５４２、及びｐ形のＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層５
４４を包括する。該ｎ形のＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層
５４０、ＡｌＧａＩｎＰ活性層５４２及びｐ形のＡｌＧ
ａＩｎＰ上クラッド層５４４の厚さはそれぞれ１．０、
０．７５、及び１．０ミクロンとされる。
【００６３】本実施例を実施する時には、ＡｌＧａＩｎ
Ｐ活性層５４２は従来のヘテロ接合技術により形成され
る。該ＡｌＧａＩｎＰ活性層５４２は周知の多重量子井
戸（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｑｕｑｎｔｕｍ ｗｅｌｌ；Ｍ
ＱＷ）構造の技術により形成される。量子作用により、
ＡｌＧａＩｎＰ活性層５４２のＡｌ組成が減少されて同
じ波長が達成され、酸素の成分が減少される。これによ
り結晶構造の品質が改善され、且つ発光ダイオードの発
光効率も顕著に増加する。さらに量子井戸数が大きくさ
れると、各一つの量子井戸に位置するキャリア密度が下
がり、これによりキャリアオーバーフロー減少が低減さ
れ、キャリアが有効に量子井戸中に制限される。
Ｐ活性層５４２は従来のヘテロ接合技術により形成され
る。該ＡｌＧａＩｎＰ活性層５４２は周知の多重量子井
戸（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｑｕｑｎｔｕｍ ｗｅｌｌ；Ｍ
ＱＷ）構造の技術により形成される。量子作用により、
ＡｌＧａＩｎＰ活性層５４２のＡｌ組成が減少されて同
じ波長が達成され、酸素の成分が減少される。これによ
り結晶構造の品質が改善され、且つ発光ダイオードの発
光効率も顕著に増加する。さらに量子井戸数が大きくさ
れると、各一つの量子井戸に位置するキャリア密度が下
がり、これによりキャリアオーバーフロー減少が低減さ
れ、キャリアが有効に量子井戸中に制限される。
【００６４】図５のＡを参照されたい。ほぼ１０ミクロ
ン厚さのｐ形のウインドウ層５６がｐ形のＡｌＧａＩｎ
Ｐ上クラッド層５４４の上に形成され、このｐ形のウイ
ンドウ層５６の抵抗（０．０５Ω−ｃｍ）はｐ形のＡｌ
ＧａＩｎＰ上クラッド層５４４の抵抗より小さいか等し
い。通常は、このｐ形のウインドウ層には、通常は透光
物質が使用され、例えばＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎ
Ｐ或いはＡｌＧａＡｓが用いられる。ウインドウ層５６
は発光ダイオードの発光効率を増加するのに用いられ
る。例えば、伝統的な５９０ｎｍの発光ダイオードでウ
インドウ層を有さないものの輝度は約１５ｍｃｄとされ
る。しかし、ｐ形のＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層５４４
の上にウインドウ層５６を増加した後には、約３０ｍｃ
ｄの輝度を得られる。
ン厚さのｐ形のウインドウ層５６がｐ形のＡｌＧａＩｎ
Ｐ上クラッド層５４４の上に形成され、このｐ形のウイ
ンドウ層５６の抵抗（０．０５Ω−ｃｍ）はｐ形のＡｌ
ＧａＩｎＰ上クラッド層５４４の抵抗より小さいか等し
い。通常は、このｐ形のウインドウ層には、通常は透光
物質が使用され、例えばＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎ
Ｐ或いはＡｌＧａＡｓが用いられる。ウインドウ層５６
は発光ダイオードの発光効率を増加するのに用いられ
る。例えば、伝統的な５９０ｎｍの発光ダイオードでウ
インドウ層を有さないものの輝度は約１５ｍｃｄとされ
る。しかし、ｐ形のＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層５４４
の上にウインドウ層５６を増加した後には、約３０ｍｃ
ｄの輝度を得られる。
【００６５】さらに、図５のＡを参照されたい。ｐ形の
コンタクト層５８がウインドウ層５６の上に形成されて
いる。この実施例では、コンタクト層５８がＧａＡｓ
Ｐ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ或いはＧａＡｓで形成されてい
る。そのキャリア濃度は５×１０18ｃｍ-3より大きく、
厚さは５００オングストロームより大きい。これにより
ウインドウ層５６と導電透光酸化層６０（この層につい
ては後に詳しく述べる）の間に、良好なオーミックコン
タクト領域が形成される。導電透光酸化層６０の抵抗
（３×１０-4Ω−ｃｍ）はコンタクト層５８の抵抗
（０．０５Ω−ｃｍ）より小さい）。続いて、伝統的な
リソグラフィー技術を用いて、コンタクト層５８内に中
央領域を画定し、この領域を、ウインドウ層５６部分が
表面に露出するまで蝕刻して除去する。
コンタクト層５８がウインドウ層５６の上に形成されて
いる。この実施例では、コンタクト層５８がＧａＡｓ
Ｐ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ或いはＧａＡｓで形成されてい
る。そのキャリア濃度は５×１０18ｃｍ-3より大きく、
厚さは５００オングストロームより大きい。これにより
ウインドウ層５６と導電透光酸化層６０（この層につい
ては後に詳しく述べる）の間に、良好なオーミックコン
タクト領域が形成される。導電透光酸化層６０の抵抗
（３×１０-4Ω−ｃｍ）はコンタクト層５８の抵抗
（０．０５Ω−ｃｍ）より小さい）。続いて、伝統的な
リソグラフィー技術を用いて、コンタクト層５８内に中
央領域を画定し、この領域を、ウインドウ層５６部分が
表面に露出するまで蝕刻して除去する。
【００６６】通常、酸化錫或いは酸化インジウム錫（Ｉ
ＴＯ）により導電透光酸化層６０が形成され、その厚さ
はほぼ０．１から５ミクロンの間とされる。本実施例で
は、導電透光酸化層６０はスパッタリング或いはビーム
スパッタリングで形成される。これにより、５５０ｎｍ
（緑光）及び６３０ｎｍ（紅光）の間の発光ダイオード
に対して、導電透光酸化層６０の透光性は極めて良好と
なる。導電透光酸化物質と金属の特性は近いため、ウイ
ンドウ層５６内のキャリア濃度が１×１０19ｃｍ-3より
小さい時、導電透光酸化層６０とウインドウ層５６はト
ンネル効果によりオーミックコンタクトを形成不能とな
る。導電透光酸化層６０とウインドウ層５６の界面はそ
れによりショットキーバリヤを形成し、それが電流を阻
止するのに用いられる。実験から、導電透光酸化層６０
とコンタクト層５８の間の抵抗はほぼ１０オームで、且
つ導電透光酸化層６０とウインドウ層５６の間の抵抗は
１０13〜１０15オームであることが分かった。これによ
り、発光ダイオードが正常な操作状態にある時（電流が
約１００ｍＡ以下）、形成されるショットキーバリヤは
良好な電流阻止効果を有する。この導電透光酸化層６０
は活性層５４２の発射する光を吸収せず、その抵抗値は
わずかに３係る１０-4Ω−ｃｍであり、ショットキーバ
リヤ部分を除き、注入された電流は発光ダイオード全体
に分散し、それにより発光ダイオードの輝度が増大す
る。
ＴＯ）により導電透光酸化層６０が形成され、その厚さ
はほぼ０．１から５ミクロンの間とされる。本実施例で
は、導電透光酸化層６０はスパッタリング或いはビーム
スパッタリングで形成される。これにより、５５０ｎｍ
（緑光）及び６３０ｎｍ（紅光）の間の発光ダイオード
に対して、導電透光酸化層６０の透光性は極めて良好と
なる。導電透光酸化物質と金属の特性は近いため、ウイ
ンドウ層５６内のキャリア濃度が１×１０19ｃｍ-3より
小さい時、導電透光酸化層６０とウインドウ層５６はト
ンネル効果によりオーミックコンタクトを形成不能とな
る。導電透光酸化層６０とウインドウ層５６の界面はそ
れによりショットキーバリヤを形成し、それが電流を阻
止するのに用いられる。実験から、導電透光酸化層６０
とコンタクト層５８の間の抵抗はほぼ１０オームで、且
つ導電透光酸化層６０とウインドウ層５６の間の抵抗は
１０13〜１０15オームであることが分かった。これによ
り、発光ダイオードが正常な操作状態にある時（電流が
約１００ｍＡ以下）、形成されるショットキーバリヤは
良好な電流阻止効果を有する。この導電透光酸化層６０
は活性層５４２の発射する光を吸収せず、その抵抗値は
わずかに３係る１０-4Ω−ｃｍであり、ショットキーバ
リヤ部分を除き、注入された電流は発光ダイオード全体
に分散し、それにより発光ダイオードの輝度が増大す
る。
【００６７】最後に、ｐ形のコンタクトを導電透光酸化
層６０の上の一部分に形成して上層電極６２となす。こ
の上層電極６２はほぼコンタクト層５８内の凹んだ領域
に対応する。注意すべきは、図５中のＡの構造中、導電
透光酸化層６０と下層電極５０、上層電極６２以外は、
ＭＯＶＰＥ法で形成され、これによりその組成、キャリ
ア濃度、組成厚さが正確に制御でき、且つ工程が簡素化
されることである。
層６０の上の一部分に形成して上層電極６２となす。こ
の上層電極６２はほぼコンタクト層５８内の凹んだ領域
に対応する。注意すべきは、図５中のＡの構造中、導電
透光酸化層６０と下層電極５０、上層電極６２以外は、
ＭＯＶＰＥ法で形成され、これによりその組成、キャリ
ア濃度、組成厚さが正確に制御でき、且つ工程が簡素化
されることである。
【００６８】図５のＢに示されるのは、本発明の第１実
施例のもう一種の発光ダイオードの断面図である。これ
と図５のＡに示されるものとの最大の違いは、多層のブ
ラッグ反射層８０（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇ
ｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板５２上に形成されてい
ることで、それは、ＡｌＧａＩｎＰ或いはＡｌＧａＡｓ
により形成される。本実施例では、ブラッグ反射層８０
は２０層以上を包括する。このブラッグ反射層８０は活
性層５４２から来る光線の基板５２による吸収を減少
し、それにより発光ダイオードの発光効率が向上され
る。本実施例では、ブラッグ反射層８０を使用して８０
〜１００ｍｃｄの輝度を獲得している。
施例のもう一種の発光ダイオードの断面図である。これ
と図５のＡに示されるものとの最大の違いは、多層のブ
ラッグ反射層８０（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇ
ｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板５２上に形成されてい
ることで、それは、ＡｌＧａＩｎＰ或いはＡｌＧａＡｓ
により形成される。本実施例では、ブラッグ反射層８０
は２０層以上を包括する。このブラッグ反射層８０は活
性層５４２から来る光線の基板５２による吸収を減少
し、それにより発光ダイオードの発光効率が向上され
る。本実施例では、ブラッグ反射層８０を使用して８０
〜１００ｍｃｄの輝度を獲得している。
【００６９】図６のＡは本発明の第２実施例の発光ダイ
オードの構造を示し、その中、図５のＡと同じ層は同じ
符号で示してある。この同じ層は同じ工程で形成され
る。図５のＡとの最大の違いは、コンタクト層５９に対
する蝕刻前に、コンタクト層５９上面に一つの絶縁層６
４が形成されることである。続いて、伝統的なリソグラ
フィー技術とエッチング技術で一部の絶縁層６４が除去
され、図６のＡに示される構造が形成される。この絶縁
層６４は上層電極６２と対応する領域にあり、この絶縁
層６４は電流阻止層として使用される。本実施例では、
絶縁層６４の材料は酸化シリコン、窒化シリコン或いは
酸化アルミニウムとされ、伝統的なＰＥＣＶＤにより形
成され、その厚さはほぼ０．１ミクロンとされる。
オードの構造を示し、その中、図５のＡと同じ層は同じ
符号で示してある。この同じ層は同じ工程で形成され
る。図５のＡとの最大の違いは、コンタクト層５９に対
する蝕刻前に、コンタクト層５９上面に一つの絶縁層６
４が形成されることである。続いて、伝統的なリソグラ
フィー技術とエッチング技術で一部の絶縁層６４が除去
され、図６のＡに示される構造が形成される。この絶縁
層６４は上層電極６２と対応する領域にあり、この絶縁
層６４は電流阻止層として使用される。本実施例では、
絶縁層６４の材料は酸化シリコン、窒化シリコン或いは
酸化アルミニウムとされ、伝統的なＰＥＣＶＤにより形
成され、その厚さはほぼ０．１ミクロンとされる。
【００７０】図６のＢは本発明の第２実施例のもう一つ
の発光ダイオードの断面図であり、図５のＡと図５のＢ
と同じ層は同じ符号で示してあり、同じ層は同じ工程で
形成される。図６のＢの構造の図６のＡの構造との最大
の違いは、多層のブラッグ反射層８０（ｄｉｓｔｒｉｂ
ｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板５
２上に形成されていることで、それは、通常、ＡｌＧａ
ＩｎＰ或いはＡｌＧａＡｓで形成される。本実施例で
は、ブラッグ反射層８０は２０層以上を包括する。この
ブラッグ反射層８０は活性層５４２から来る光線の基板
５２による吸収を減少し、それにより発光ダイオードの
発光効率が向上される。本実施例では、ブラッグ反射層
８０を使用して８０〜１００ｍｃｄの輝度を獲得してい
る。
の発光ダイオードの断面図であり、図５のＡと図５のＢ
と同じ層は同じ符号で示してあり、同じ層は同じ工程で
形成される。図６のＢの構造の図６のＡの構造との最大
の違いは、多層のブラッグ反射層８０（ｄｉｓｔｒｉｂ
ｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が基板５
２上に形成されていることで、それは、通常、ＡｌＧａ
ＩｎＰ或いはＡｌＧａＡｓで形成される。本実施例で
は、ブラッグ反射層８０は２０層以上を包括する。この
ブラッグ反射層８０は活性層５４２から来る光線の基板
５２による吸収を減少し、それにより発光ダイオードの
発光効率が向上される。本実施例では、ブラッグ反射層
８０を使用して８０〜１００ｍｃｄの輝度を獲得してい
る。
【００７１】図７のＡは本発明の第３実施例の発光ダイ
オードの構造を示し、その中、図６のＡと同じ層は同じ
符号で示してある。この同じ層は同じ工程で形成され
る。図６のＡとの最大の違いは、コンタクト層５９上に
絶縁層が形成されず、リソグラフィー技術とイオン注入
工程を使用して、一部のコンタクト層５９と一部のウイ
ンドウ層５６内に高抵抗領域６６が形成されていること
である。この高抵抗領域６６はほぼ上層電極６２に対応
する位置にある。本実施例では注入するイオンは例えば
Ｈ+ 或いはＯ+ とされて高抵抗領域６６を形成して電流
阻止層となすのに用いられる。
オードの構造を示し、その中、図６のＡと同じ層は同じ
符号で示してある。この同じ層は同じ工程で形成され
る。図６のＡとの最大の違いは、コンタクト層５９上に
絶縁層が形成されず、リソグラフィー技術とイオン注入
工程を使用して、一部のコンタクト層５９と一部のウイ
ンドウ層５６内に高抵抗領域６６が形成されていること
である。この高抵抗領域６６はほぼ上層電極６２に対応
する位置にある。本実施例では注入するイオンは例えば
Ｈ+ 或いはＯ+ とされて高抵抗領域６６を形成して電流
阻止層となすのに用いられる。
【００７２】図７のＢは本発明の第３実施例のもう一種
の発光ダイオードの構造を示す。図６のＡ及び図６のＢ
と同じ層は同じ符号で表示し、この同じ層は同じ工程で
形成される。図７のＢの構造の図７のＡの構造との最大
の違いは、多層のブラッグ反射層８０が基板５２上にさ
れていることで、該ブラッグ反射層８０は、通常、Ａｌ
ＧａＩｎＰ或いはＡｌＧａＡｓで形成される。本実施例
では、ブラッグ反射層８０は２０層以上を包括する。こ
のブラッグ反射層８０は活性層５４２から来る光線の基
板５２による吸収を減少し、それにより発光ダイオード
の発光効率が向上される。本実施例では、ブラッグ反射
層８０を使用して８０〜１００ｍｃｄの輝度を獲得して
いる。
の発光ダイオードの構造を示す。図６のＡ及び図６のＢ
と同じ層は同じ符号で表示し、この同じ層は同じ工程で
形成される。図７のＢの構造の図７のＡの構造との最大
の違いは、多層のブラッグ反射層８０が基板５２上にさ
れていることで、該ブラッグ反射層８０は、通常、Ａｌ
ＧａＩｎＰ或いはＡｌＧａＡｓで形成される。本実施例
では、ブラッグ反射層８０は２０層以上を包括する。こ
のブラッグ反射層８０は活性層５４２から来る光線の基
板５２による吸収を減少し、それにより発光ダイオード
の発光効率が向上される。本実施例では、ブラッグ反射
層８０を使用して８０〜１００ｍｃｄの輝度を獲得して
いる。
【００７３】図８のＡは本発明の第４実施例の発光ダイ
オードの構造を示す。それと図７Ａとの間で、同じ層は
同じ符号で表示し、この同じ層は同じ工程で形成され
る。図８のＡ中、各層の導電型と図７のＡの各層の導電
型は反対である。図８のＡ中、電極５０、基板５２及び
下クラッド層５４０は本実施例ではｐ形とされ、上クラ
ッド層５４４、ウインドウ層５６、コンタクト層５９及
び電極６２の導電型はｎ形とされる。リソグラフィー技
術と拡散方法により一部のコンタクト層５９と一部のウ
インドウ層５６内にｐ形の拡散領域６８が形成され、こ
れは図８に示されるとおりである。この拡散領域６８の
大きさ及び位置は、ほぼ上層電極６２に対応する。本実
施例では、ｐ形のイオン、例えばＺｎが拡散されてこの
拡散領域６８が形成される。拡散の深さはウインドウ層
５６の厚さを決定する。一般には拡散領域６８の底ブラ
ッグ反射層８０はウインドウ層５６の底ブラッグ反射層
８０より少なくとも１ミクロン高い。拡散領域６８とウ
インドウ層５６の間のｐｎ接合界面に形成されるポテン
シャルバリヤーが電流阻止に用いられる。
オードの構造を示す。それと図７Ａとの間で、同じ層は
同じ符号で表示し、この同じ層は同じ工程で形成され
る。図８のＡ中、各層の導電型と図７のＡの各層の導電
型は反対である。図８のＡ中、電極５０、基板５２及び
下クラッド層５４０は本実施例ではｐ形とされ、上クラ
ッド層５４４、ウインドウ層５６、コンタクト層５９及
び電極６２の導電型はｎ形とされる。リソグラフィー技
術と拡散方法により一部のコンタクト層５９と一部のウ
インドウ層５６内にｐ形の拡散領域６８が形成され、こ
れは図８に示されるとおりである。この拡散領域６８の
大きさ及び位置は、ほぼ上層電極６２に対応する。本実
施例では、ｐ形のイオン、例えばＺｎが拡散されてこの
拡散領域６８が形成される。拡散の深さはウインドウ層
５６の厚さを決定する。一般には拡散領域６８の底ブラ
ッグ反射層８０はウインドウ層５６の底ブラッグ反射層
８０より少なくとも１ミクロン高い。拡散領域６８とウ
インドウ層５６の間のｐｎ接合界面に形成されるポテン
シャルバリヤーが電流阻止に用いられる。
【００７４】図８のＢは本発明の第４実施例のもう一種
の発光ダイオードの構造を示す。図７のＡ、図７のＢ
と、図８のＢとの間で同じ層は同じ符号で表示し、この
同じ層は同じ工程で形成される。図８のＢの構造の図８
のＡの構造との最大の違いは、多層のブラッグ反射層８
０が基板５２上にされていることで、該ブラッグ反射層
８０は、通常、ＡｌＧａＩｎＰ或いはＡｌＧａＡｓで形
成される。本実施例では、ブラッグ反射層８０は２０層
以上を包括する。このブラッグ反射層８０は活性層５４
２から来る光線の基板５２による吸収を減少し、それに
より発光ダイオードの発光効率が向上される。本実施例
では、ブラッグ反射層８０を使用して８０〜１００ｍｃ
ｄの輝度を獲得している。
の発光ダイオードの構造を示す。図７のＡ、図７のＢ
と、図８のＢとの間で同じ層は同じ符号で表示し、この
同じ層は同じ工程で形成される。図８のＢの構造の図８
のＡの構造との最大の違いは、多層のブラッグ反射層８
０が基板５２上にされていることで、該ブラッグ反射層
８０は、通常、ＡｌＧａＩｎＰ或いはＡｌＧａＡｓで形
成される。本実施例では、ブラッグ反射層８０は２０層
以上を包括する。このブラッグ反射層８０は活性層５４
２から来る光線の基板５２による吸収を減少し、それに
より発光ダイオードの発光効率が向上される。本実施例
では、ブラッグ反射層８０を使用して８０〜１００ｍｃ
ｄの輝度を獲得している。
【００７５】以上は本発明の望ましい実施例に関する説
明であり、本発明の請求範囲を限定するためのものでは
なく、その他の本発明と同じ効果を達成するために本発
明に基づいてなされた改変或いは修飾は、いずれも本発
明の請求範囲内に属するものとする。
明であり、本発明の請求範囲を限定するためのものでは
なく、その他の本発明と同じ効果を達成するために本発
明に基づいてなされた改変或いは修飾は、いずれも本発
明の請求範囲内に属するものとする。
【００７６】
【発明の効果】本発明により、輝度が高く、工程が簡素
化されてコストが安く、結晶品質が改善された発光ダイ
オードが提供された。
化されてコストが安く、結晶品質が改善された発光ダイ
オードが提供された。
【図１】従来の発光ダイオード構造表示図である。
【図２】従来の別の発光ダイオード構造表示図である。
【図３】従来のさらに別の発光ダイオード構造表示図で
ある。
ある。
【図４】従来のさらにまた別の発光ダイオード構造表示
図である。
図である。
【図５】本発明の第１実施例の２種類の発光ダイオード
の構造表示断面図である。
の構造表示断面図である。
【図６】本発明の第２実施例の２種類の発光ダイオード
の構造表示断面図である。
の構造表示断面図である。
【図７】本発明の第３実施例の２種類の発光ダイオード
の構造表示断面図である。
の構造表示断面図である。
【図８】本発明の第４実施例の２種類の発光ダイオード
の構造表示断面図である。
の構造表示断面図である。
１０ 下層電極 １２ ｎ形ＧａＡｓ基板 １４ ＡｌＧａＩｎＰヘテロ接合構造 １８ 上層電極 １４０ ｎ形ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層 １４２ ＡｌＧａＩｎＰ活性層 １４４ ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層 １６ ウインドウ層 ２０ ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ４０ ｐ形コンタクト層 ４２ 導電透光酸化層 １９ 電極層 ５０ 下層電極 ５２ 基板 ５４ ＡｌＧａＩｎＰオーバーラップ層 ５４０ 下クラッド層 ５４２ 活性層 ５４４ 上クラッド層 ５６ ウインドウ層 ５８ コンタクト層 ６０ 導電透光酸化層 ６２ 上層電極 ８０ ブラッグ反射層 ５９ コンタクト層 ６４ 絶縁層 ６６ 高抵抗領域 ６８ 拡散領域
Claims (47)
- 【請求項１】 第１電極上に形成された基板と、該基板
の上に形成された第１導電型を有する第１クラッド層
と、該第１クラッド層の上に形成された活性層と、該活
性層の上に形成された第２導電型を有する第２クラッド
層と、該第２クラッド層の上に形成されてその電気抵抗
が該第２クラッド層の電気抵抗より小さいウインドウ層
と、該ウインドウ層の上に形成されてオーミックコンタ
クト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）を提供するのに用
いられる第２導電型を有するコンタクト層とされて、該
コンタクト層の上端から該コンタクト層の底部まで延伸
され該ウインドウ層の表面まで貫通する凹んだ領域が設
けられているものと、該コンタクト層の上に形成された
導電透光酸化層とされ、該コンタクト層内に位置する該
凹んだ領域を充満し、電気抵抗が該ウインドウ層と該コ
ンタクト層の電気抵抗より小さいものと、第２電極とさ
れ、該導電透光酸化層の一部の表面上に形成され、その
大きさと位置が該コンタクト層内の該凹んだ領域に対応
するもの、以上を少なくとも包括して構成された、発光
ダイオード。 - 【請求項２】 請求項１に記載の発光ダイオードにおい
て、前記活性層が少なくともＡｌＧａＩｎＰを含むこと
を特徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項３】 請求項２に記載の発光ダイオードにおい
て、前記活性層が少なくともＡｌＧａＩｎＰ多重量子井
戸構造を有することを特徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項４】 請求項１に記載の発光ダイオードにおい
て、前記ウインドウ層がＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎ
Ｐ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａＡｓの少なくともいず
れか一つを有することを特徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項５】 請求項１に記載の発光ダイオードにおい
て、前記コンタクト層が、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ、ＧａＩ
ｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一つを包括することを特
徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項６】 請求項１に記載の発光ダイオードにおい
て、前記導電透光酸化層が酸化インジウム錫、酸化イン
ジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化マグネシウムの少なく
とも一つを含むことを特徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項７】 請求項１に記載の発光ダイオードにおい
て、前記基板が少なくともＧａＡｓを含むことを特徴と
する発光ダイオード。 - 【請求項８】 請求項１に記載の発光ダイオードにおい
て、前記第１クラッド層が少なくともＡｌＧａＩｎＰを
含むことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項９】 請求項１に記載の発光ダイオードにおい
て、前記第２クラッド層が少なくともＡｌＧａＩｎＰを
含むことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の発光ダイオードにお
いて、さらに第１導電型と多数層を有するブラッグ反射
層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇｒｅｆｌｅｃ
ｔｏｒ）が基板の上の第１クラッド層の下に形成されて
いることを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の発光ダイオードに
おいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧａＩｎＰとＡｌＧ
ａＡｓのいずれか一つを少なくとも有することを特徴と
する発光ダイオード。 - 【請求項１２】 第１電極上に形成された基板と、該基
板の上に形成された第１導電型を有する第１クラッド層
と、該第１クラッド層の上に形成された活性層と、該活
性層の上に形成された第２導電型を有する第２クラッド
層と、該第２クラッド層の上に形成されてその電気抵抗
が該第２クラッド層の電気抵抗より小さいウインドウ層
と、該ウインドウ層の上に形成されてオーミックコンタ
クト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）を提供するのに用
いられる第２導電型を有するコンタクト層と、該コンタ
クト層の上の一部に形成された絶縁領域と、該コンタク
ト層と該絶縁領域の上に形成されて電気抵抗が該ウイン
ドウ層及びコンタクト層の電気抵抗より小さい導電透光
酸化層と、第２電極とされて、該導電透光酸化層の一部
の表面に形成され、該第２電極の大きさと位置が該絶縁
領域に対応するもの、少なくとも以上を包括して構成さ
れた発光ダイオード。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の発光ダイオードに
おいて、前記活性層が少なくともＡｌＧａＩｎＰを含む
ことを特徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の発光ダイオードに
おいて、前記活性層が少なくともＡｌＧａＩｎＰ多重量
子井戸構造を有することを特徴とする、発光ダイオー
ド。 - 【請求項１５】 請求項１２に記載の発光ダイオードに
おいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、ＧａＡｓＰ、Ｇａ
ＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａＡｓの少なくとも
いずれか一つを有することを特徴とする、発光ダイオー
ド。 - 【請求項１６】 請求項１２に記載の発光ダイオードに
おいて、前記コンタクト層が、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ、Ｇ
ａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一つを包括すること
を特徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項１７】 請求項１２に記載の発光ダイオードに
おいて、前記導電透光酸化層が酸化インジウム錫、酸化
インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化マグネシウムの少
なくとも一つを含むことを特徴とする、発光ダイオー
ド。 - 【請求項１８】 請求項１２に記載の発光ダイオードに
おいて、前記基板が少なくともＧａＡｓを含むことを特
徴とする発光ダイオード。 - 【請求項１９】 請求項１２に記載の発光ダイオードに
おいて、前記第１クラッド層が少なくともＡｌＧａＩｎ
Ｐを含むことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項２０】 請求項１２に記載の発光ダイオードに
おいて、前記第２クラッド層が少なくともＡｌＧａＩｎ
Ｐを含むことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項２１】 請求項１２に記載の発光ダイオードに
おいて、さらに第１導電型と多数層を有するブラッグ反
射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇｒｅｆｌｅ
ｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッド層の下に形成され
ていることを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項２２】 請求項２１に記載の発光ダイオードに
おいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧａＩｎＰとＡｌＧ
ａＡｓのいずれか一つを少なくとも有することを特徴と
する発光ダイオード。 - 【請求項２３】 請求項１２に記載の発光ダイオードに
おいて、上記絶縁領域の材料が、酸化シリコン、窒化シ
リコン及び酸化アルミニウムのいずれかとされることを
特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項２４】 第１電極上に形成された基板と、該基
板の上に形成された第１導電型を有する第１クラッド層
と、該第１クラッド層の上に形成された活性層と、該活
性層の上に形成された第２導電型を有する第２クラッド
層と、該第２クラッド層の上に形成されてその電気抵抗
が該第２クラッド層の電気抵抗より小さいウインドウ層
と、該ウインドウ層の上に形成されてオーミックコンタ
クト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）を提供するのに用
いられる第２導電型を有するコンタクト層とされ、該コ
ンタクト層の一部及び該ウインドウ層の一部にイオンレ
イアウトにより第２導電型を有する高抵抗領域が形成さ
れるものと、該コンタクト層と該絶縁領域の上に形成さ
れて電気抵抗が該ウインドウ層及びコンタクト層の電気
抵抗より小さい導電透光酸化層と、第２電極とされて、
該導電透光酸化層の一部の表面上に形成され、該第２電
極の大きさと位置が該ウインドウ層内の該高抵抗領域に
対応するもの、少なくとも以上を包括して構成された発
光ダイオード。 - 【請求項２５】 請求項２４に記載の発光ダイオードに
おいて、前記活性層が少なくともＡｌＧａＩｎＰを含む
ことを特徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項２６】 請求項２５に記載の発光ダイオードに
おいて、前記活性層が少なくともＡｌＧａＩｎＰ多重量
子井戸構造を有することを特徴とする、発光ダイオー
ド。 - 【請求項２７】 請求項２４に記載の発光ダイオードに
おいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、ＧａＡｓＰ、Ｇａ
ＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａＡｓの少なくとも
いずれか一つを有することを特徴とする、発光ダイオー
ド。 - 【請求項２８】 請求項２４に記載の発光ダイオードに
おいて、前記コンタクト層が、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ、Ｇ
ａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一つを包括すること
を特徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項２９】 請求項２４に記載の発光ダイオードに
おいて、前記導電透光酸化層が酸化インジウム錫、酸化
インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化マグネシウムの少
なくとも一つを含むことを特徴とする、発光ダイオー
ド。 - 【請求項３０】 請求項２４に記載の発光ダイオードに
おいて、前記基板が少なくともＧａＡｓを含むことを特
徴とする発光ダイオード。 - 【請求項３１】 請求項２４に記載の発光ダイオードに
おいて、前記第１クラッド層が少なくともＡｌＧａＩｎ
Ｐを含むことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項３２】 請求項２４に記載の発光ダイオードに
おいて、前記第２クラッド層が少なくともＡｌＧａＩｎ
Ｐを含むことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項３３】 請求項２４に記載の発光ダイオードに
おいて、さらに第１導電型と多数層を有するブラッグ反
射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇｒｅｆｌｅ
ｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッド層の下に形成され
ていることを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項３４】 請求項３３に記載の発光ダイオードに
おいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧａＩｎＰとＡｌＧ
ａＡｓのいずれか一つを少なくとも有することを特徴と
する発光ダイオード。 - 【請求項３５】 請求項２４に記載の発光ダイオードに
おいて、上記イオンレイアウトに使用されるイオンがＨ
+ 或いはＯ+ とされることを特徴とする発光ダイオー
ド。 - 【請求項３６】 第１電極上に形成された基板と、該基
板の上に形成された第１導電型を有する第１クラッド層
と、該第１クラッド層の上に形成された活性層と、該活
性層の上に形成された第２導電型を有する第２クラッド
層と、該第２クラッド層の上に形成されてその電気抵抗
が該第２クラッド層の電気抵抗より小さいウインドウ層
と、該ウインドウ層の上に形成されてオーミックコンタ
クト（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）を提供するのに用
いられる第２導電型を有するコンタクト層とされ、該コ
ンタクト層の一部及び該ウインドウ層の一部にイオン拡
散により拡散領域が形成されることでポテンシャルバリ
ヤーが該ウインドウ層と該拡散領域の間に形成されるも
のと、該コンタクト層の上に形成されて電気抵抗が該ウ
インドウ層及びコンタクト層の電気抵抗より小さい導電
透光酸化層と、第２電極とされて、該導電透光酸化層の
一部の表面上に形成され、該第２電極の大きさと位置が
該コンタクト層と該ウインドウ層内の該拡散領域に対応
するもの、少なくとも以上を包括して構成された発光ダ
イオード。 - 【請求項３７】 請求項３６に記載の発光ダイオードに
おいて、前記活性層が少なくともＡｌＧａＩｎＰを含む
ことを特徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項３８】 請求項３７に記載の発光ダイオードに
おいて、前記活性層が少なくともＡｌＧａＩｎＰ多重量
子井戸構造を有することを特徴とする、発光ダイオー
ド。 - 【請求項３９】 請求項３６に記載の発光ダイオードに
おいて、前記ウインドウ層がＧａＰ、ＧａＡｓＰ、Ｇａ
ＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ及びＡｌＧａＡｓの少なくとも
いずれか一つを有することを特徴とする、発光ダイオー
ド。 - 【請求項４０】 請求項３６に記載の発光ダイオードに
おいて、前記コンタクト層が、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ、Ｇ
ａＩｎＰ及びＧａＡｓの少なくとも一つを包括すること
を特徴とする、発光ダイオード。 - 【請求項４１】 請求項３６に記載の発光ダイオードに
おいて、前記導電透光酸化層が酸化インジウム錫、酸化
インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化マグネシウムの少
なくとも一つを含むことを特徴とする、発光ダイオー
ド。 - 【請求項４２】 請求項３６に記載の発光ダイオードに
おいて、前記基板が少なくともＧａＡｓを含むことを特
徴とする発光ダイオード。 - 【請求項４３】 請求項３６に記載の発光ダイオードに
おいて、前記第１クラッド層が少なくともＡｌＧａＩｎ
Ｐを含むことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項４４】 請求項３６に記載の発光ダイオードに
おいて、前記第２クラッド層が少なくともＡｌＧａＩｎ
Ｐを含むことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項４５】 請求項３６に記載の発光ダイオードに
おいて、さらに第１導電型と多数層を有するブラッグ反
射層（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇｒｅｆｌｅ
ｃｔｏｒ）が基板の上の第１クラッド層の下に形成され
ていることを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項４６】 請求項４５に記載の発光ダイオードに
おいて、上記ブラッグ反射層がＡｌＧａＩｎＰとＡｌＧ
ａＡｓのいずれか一つを少なくとも有することを特徴と
する発光ダイオード。 - 【請求項４７】 請求項３６に記載の発光ダイオードに
おいて、上記イオン拡散に使用されるイオンが亜鉛イオ
ンとされることを特徴とする発光ダイオード。
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| TW86108537 | 1997-06-18 |
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