TW201421738A - 發光二極體及其製造方法 - Google Patents

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Noriyuki Aihara
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Showa Denko Kk
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Abstract

該發光二極體係在支持基板上具備依序包含金屬反射層和化合物半導體層的發光部，該化合物半導體層依序包含下部DBR層、活性層及上部DBR層；前述支持基板與前述發光部相接合。

Description

發光二極體及其製造方法
本發明係關於發光二極體及其製造方法。
本申請案係依據2012年10月23日在日本提出申請的特願2012-233768號主張其優先權，並將其內容引用於此。
已知有一種共振器型發光二極體(RCLED：Resonant-Cavity Light Emitting Diode)(專利文獻1、2)，其係以包含兩個鏡的共振器內所產生之駐波的腹部位於配置在共振器內的發光層之方式構成，且藉由將光射出側之鏡(下部DBR層)的反射率設定成比基板側之鏡(下部DBR層)的反射率還低，使其不進行雷射振盪而以LED模式動作之高效率的發光元件。因為共振器型發光二極體具備如上述般的共振器結構，故與一般的發光二極體相比較，可得到發光光譜線寬較狹窄，射出光的指向性較高，自然放出所致之載子壽命較短而能高速應答等等的效果。因此，共振器型發光二極體特別適合用於感測器等。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本國特開2002-76433號公報
[專利文獻2]日本國特開2007-299949號公報
共振器型發光二極體係如上述般，是以在包含兩個鏡(下部DBR層和上部DBR層)的共振器內所產生的駐波的腹部位於發光層之方式構成，但關於射入下部DBR的光中之垂直方向以外的光，有反射不足的情況。
於是，需要有一種可維持高指向性，且具有更高輸出的發光二極體。
本發明係有鑑於上述情事而完成者，目的在提供具有高指向性及高輸出之發光二極體、及其製造方法。
本案發明人等，為了達成上述目的而致力研究的結果，完成以下所示之本發明。
[1]本發明之一態樣的發光二極體係在支持基板上具備依序包含金屬反射層和化合物半導體層的發光部，該化合物半導體層依序包含下部DBR層、活性層及上部DBR層；前述支持基板與前述發光部相接合。
[2]上述[1]記載的發光二極體中，前述支持基板亦可包含Ge基板、金屬基板、Si基板、GaAs基板、GaP基板之任一者。
[3]上述[1]記載的發光二極體中，前述金屬反射層亦 可包含金、銅、銀、鋁、Pt、或此等的合金之任一者的一層或二層以上。
[4]上述[1]記載的發光二極體中，前述發光部亦可藉由形成於前述金屬反射層上的擴散防止層及/或接合層而接合於前述支持基板。
[5]上述[1]記載的發光二極體中，前述下部DBR層亦可交互積層有10~50對之折射率相異的2種層而構成。
[6]上述[1]記載的發光二極體中，前述下部DBR層係交互積層折射率相異的2種層而構成；前述折射率相異的2種層亦可選擇自以下任一組合：組成相異的2種(AlXhGa1-Xh)Y3In1-Y3P(0<Xh≦1，Y3=0.5)、(AlX1Ga1-X1)Y3In1-Y3P；0≦X1<1，Y3=0.5)之對，兩者之Al的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合；或GaInP與AlInP之組合；或是組成相異之2種Alx1Ga1-x1As(0.1≦x1≦1)、AlxhGa1-xhAs(0.1≦xh≦1)的對，兩者的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合。
[7]上述[1]記載的發光二極體中，前述上部DBR層亦可交互積層有3~10對之折射率相異的2種層而構成。
[8]上述[1]記載的發光二極體中，前述上部DBR層係交互積層折射率相異的2種層而構成；前述折射率相異的2種層亦可選擇自：組成相異的2種(AlXhGa1-Xh)Y3In1-Y3P(0<Xh≦1，Y3=0.5)、(AlX1Ga1-X1)Y3In1-Y3P；0≦X1<1，Y3=0.5)之對，兩者之Al的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合，或GaInP與AlInP之組合；或是組成相異之2種Alx1Ga1-x1As(0.1≦x1≦1)、AlxhGa1-xhAs(0.1≦xh≦1) 之對，兩者的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合。
[9]上述[1]記載的發光二極體中，前述活性層所含的發光層亦可包含((AlX1Ga1-X1)Y1In1-Y1P(0≦X1≦1，0<Y1≦1)、(AlX2Ga1-X2)As(0≦X2≦1)、(InX3Ga1-X3)As(0≦X3≦1))之任一者。
[10]本發明之一態樣的發光二極體之製造方法為，該發光二極體係在支持基板上具備依序包含金屬反射層和化合物半導體層的發光部，該化合物半導體層依序包含下部DBR層、活性層及上部DBR層，該發光二極體之製造方法的特徵為包含：在成長用基板上形成依序包含上部DBR層、活性層及下部DBR層之化合物半導體層的步驟；在前述化合物半導體層上形成金屬反射層以形成發光部之步驟；接合前述發光部和前述支持基板之步驟；以及去除前述成長用基板之步驟。
根據本發明之發光二極體，藉由金屬反射層及下部DBR層和上部DBR層構成共振器型構造。藉由具備該共振器型構造，具有高指向性。
又，在僅包含上部DBR層和下部DBR層之習知的共振器型構造中，反射側之下部DBR層的正上方的反射率亦可為大致100%，但是若對於由斜向入射之光的反射率超過例如30度時，則為60%以下的反射率。對此，藉由在下部DBR層的下方進一步設置金屬反射層，即便對於 來自斜向的入射光，也可藉由金屬反射層彌補，可充分地進行反射。亦即，藉由設成從基板側依序具有金屬反射層、下部DBR層、上部DBR層的共振器型構造，即可成為無拘於入射角度，皆能具有90%以上的反射率之構成，藉此，本發明的發光二極體的輸出比具有習知的共振器型構造之共振器型發光二極體更高。
此外，本發明的發光二極體，係成為在支持基板和化合物半導體層之間夾持金屬反射層的構造，但此構造係可藉由去除使用於化合物半導體層的成長之成長用基板，且在支持基板重新貼附包含該化合物半導體層的發光部之構成，來達成。
1‧‧‧支持基板
2‧‧‧金屬反射層
3a‧‧‧上部DBR層
3b‧‧‧下部DBR層
4‧‧‧活性層
5‧‧‧化合物半導體層
6‧‧‧發光部
7‧‧‧下部電流擴散層
8‧‧‧接觸層
9‧‧‧上部電流擴散層
10‧‧‧接合層
11‧‧‧擴散防止層
12‧‧‧表面電極(n型電極)
13‧‧‧背面電極
14‧‧‧透光膜
15‧‧‧p型電極(p型歐姆電極)
21‧‧‧半導體基板(成長用基板)
30‧‧‧磊晶積層體
41‧‧‧下部包覆層
42‧‧‧下部引導層
43‧‧‧發光層
44‧‧‧上部引導層
45‧‧‧上部包覆層
47‧‧‧阱層
48‧‧‧阻障層(障壁層)
100‧‧‧發光二極體
圖1A為本發明之一實施形態的發光二極體的剖面模式圖。
圖1B為本發明之一實施形態的變形例之發光二極體的剖面模式圖。
圖2為用以詳細說明圖1中所示之活性層4的放大剖面模式圖。
圖3為用以說明在本發明之一實施形態的發光二極體的支持基板1上，使用Ge基板的例子之剖面模式圖。
圖4為用以說明在本發明之一實施形態的發光二極體的支持基板1上，使用金屬基板的例子之剖面模式圖。
圖5為用以說明使用Ge基板來製造本發明之一實施形態的支持基板之方法的剖面模式圖。
圖6為用以說明使用金屬基板來製造本發明之一實施形態的支持基板之方法的剖面模式圖。
圖7為用以說明本發明之一實施形態的發光二極體之製造方法的剖面模式圖。
圖8為用以說明本發明之一實施形態的發光二極體之製造方法的剖面模式圖。
圖9為用以說明本發明之一實施形態的發光二極體之製造方法的剖面模式圖。
圖10為用以說明本發明之一實施形態的發光二極體之製造方法的剖面模式圖。
[實施發明之形態]
以下，針對應用本發明的實施形態之發光二極體及其製造方法，使用圖式說明其構成。此外，以下說明所使用的圖式會有為了讓人容易瞭解特徵而權宜地放大顯示特徵的部分之情況，各構成要素的尺寸比例等不一定會和實際相同。又，在以下說明所例示的材料、尺寸等僅為一例，本發明未受其等所限定，可在不變更其要旨之範圍適當變更並實施。
[發光二極體]
圖1A係顯示應用本發明的一實施形態之發光二極體之一例的剖面模式圖。
本實施形態之發光二極體100之特徵為，在支持基板1上具備依序含有金屬反射層2及化合物半導體層5之發光部6，該化合物半導體層5係依序含有下部DBR層3b、 活性層4及上部DBR層3a，支持基板1與發光部6相接合。
圖1所示的例子中，在金屬反射層2與下部DBR層3b之間，形成有下部電流擴散層7，且在上部DBR層3a與接觸層8之間形成有上部電流擴散層9。又，在圖1A所示的例子中，在化合物半導體層5之與支持基板1相反的那側，隔著接觸層8設有表面電極12，在支持基板1之與金屬反射層2相反的那側設有背面電極13。此外，電極之形態並無特別限定，例如亦可為在金屬反射層2與下部電流擴散層7之間成膜透光膜(SiO2膜)，在該透光膜形成p型歐姆電極之形態。
<金屬反射層>
金屬反射層2係將發自後述之發光層43的光在金屬反射層2向正面方向f反射，其可使在正面方向f的光取出效率提升，藉此將可使發光二極體更高亮度化。
作為金屬反射層2之材料，可使用AgPdCu合金(APC)、金、銅、銀、鋁、Pt等金屬或此等的合金等之一層或二層以上。
<下部電流擴散層>
下部電流擴散層7係為了擴散電流且為了抑制接合損害傳送到活性層而配置者，材料除了使用GaP外，還可使用可對發光波長呈透明的AlGaInP、AlGaAs等。
<下部DBR層>
下部DBR(Distributed Bragg Reflector)層3b，係包含以λ/(4n)的膜厚(λ：應反射之光在真空中的波長，n：層材料的折射率)，交互積層有折射率相異的2種層而成的 多層膜。以反射率而言，當2種層之折射率的差大時，用較少的層數的多層膜即可獲得高反射率。不會像一般的反射膜那樣在某一面反射，關於多層膜的整體，其特徵為，因光的干涉現象而產生反射。
較佳為下部DBR層3b的材料可對發光波長呈透明，又，較佳為以成為構成下部DBR層之2種材料之折射率的差變大的組合之方式進行選擇。
下部DBR層3b係以交互積層10~50對之折射率相異的2種層3ba、3bb較佳。原因在於：積層數為10對以下時，由於反射率過低，故對輸出的增大沒有助益，而即便設為50對以上，反射率的進一步增大的幅度仍小。
構成下部DBR層3b之折射率相異的2種層3ba、3bb，係組成相異的2種(AlXhGa1-Xh)Y3In1-Y3P(0<Xh≦1，Y3=0.5)、(AlX1Ga1-X1)Y3In1-Y3P；0≦X1<1，Y3=0.5)之對。又，構成下部DBR層3b之折射率相異的2種層3ba、3bb，係兩者之Al的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合、或GaInP與AlInP之組合、或是組成相異之2種Alx1Ga1-x1As(0.1≦x1≦1)、AlxhGa1-xhAs(0.1≦xh≦1)的組合，選擇這些組合之任一者因為可高效率地獲得反射率，所以較理想。
以構成下部DBR層3b之折射率相異的2種層3ba、3bb而言，尤其組成相異的AlGaInP的組合，因為不含容易產生結晶缺陷的As，故較佳，GaInP與AlInP的組合是其中可使折射率差成為最大者，所以可減少反射層的數量， 由於組成的切換也簡單，故較佳。又，AlGaAs具有容易取得大的折射率差之優點。
<活性層>
本實施形態中，化合物半導體層5之特徵係在金屬反射層2上依序含有下部電流擴散層7、下部DBR層3b、活性層4及上部DBR層3a。
活性層4係如圖2所示，構成為依序積層下部包覆層41、下部引導層42、發光層43、上部引導層44、上部包覆層45。亦即，活性層4係為了將帶來放射再結合的載子(載體；carrier)及發光「封閉」在發光層43，而設成包含在發光層43之下側及上側對向地配置之下部包覆層41、下部引導層42、及上部引導層44、上部包覆層45，即設成包含所謂的雙異質(英文簡稱：DH)結構，這點在可得到高強度之發光方面是較佳的。
如圖2所示，發光層43為了控制發光二極體(LED)的發光波長可構成量子阱結構。亦即，發光層43係可設成於兩端具有阻障層(亦稱為障壁層)48之有阱層47及阻障層48之多層結構(積層結構)。
發光層43之層厚為0.02~2μm之範圍較佳。發光層43的傳導型並無特別限定，可選擇未摻雜、p型及n型之任一者。為了提高發光效率，以設成結晶性良好之未摻雜或小於3×1017cm-3之載子濃度較佳。
作為阱層47之材料可使用((AlX1Ga1-X1)Y1In1-Y1P(0≦X1≦1，0<Y1≦1)、(AlX2Ga1-X2)As(0≦X2≦1)、(InX3Ga1-X3)As(0≦X3≦1))等。
阱層47之層厚較適合為3~30nm之範圍。更佳為3~10nm之範圍。
作為阻障層(障壁層)48之材料，以選擇適合阱層47的材料較佳。為了防止在阻障層48之吸收以提高發光效率，較佳為使帶隙成為比阱層47還大的組成。
例如，在阱層47的材料是使用AlGaAs或InGaAs的情況下，阻障層48的材料以使用AlGaAs或AlGaInP較佳。阻障層48的材料是使用AlGaInP的情況下，由於不含容易造成缺陷的As，故結晶性高而有助於高輸出。
在使用(AlX1Ga1-X1)Y1In1-Y1P(0≦X1≦1，0<Y1≦1)作為阱層47的材料之情況，阻障層48的材料，可使用更高Al組成的(AlX4Ga1-X4)Y1In1-Y1P(0≦X4≦1，0<Y1≦1，X1<X4)或帶隙能比阱層47的(AlX1Ga1-X1)Y1In1-Y1P(0≦X1≦1，0<Y1≦1)還大的AlGaAs。
阻障層48的層厚係以等於或大於阱層47的層厚較佳。藉由在產生通道效應之層厚範圍加大足夠厚度，抑制因通道效應所致朝向阱層間之擴展，使得載子封閉的效果增大，則電子和電洞之發光再結合機率變大，可謀求發光輸出之提升。
在阱層47和阻障層48之多層結構中，交互地積層阱層47和阻障層48之對的數量並未特別限定，但以2對以上40對以下較佳。亦即，活性層4以含有2~40層的阱層47較佳。在此，就活性層4的發光效率佳的條件而言，以阱層47為5層以上較佳。另一方面，阱層47及阻障層 48由於載子濃度低，故若設置很多對，會導致順向電壓(VF)增大。因此，阱層47以40對以下較佳，20對以下更佳。
下部引導層42及上部引導層44係如圖2所示，分別設在發光層43的下面及上面。具體而言，在發光層43的下面設有下部引導層42，發光層43的上面設有上部引導層44。
下部引導層42及上部引導層44的材料，可使用周知的化合物半導體材料，較佳為可選擇適合於發光層43的材料之材料。例如可使用AlGaAs、AlGaInP。
例如，在使用AlGaAs或InGaAs作為阱層47的材料、使用AlGaAs或AlGaInP作為阻障層48的材料之情況，以AlGaAs或AlGaInP作為下部引導層42及上部引導層44的材料較佳。在使用AlGaInP作為下部引導層42及上部引導層44的材料之情況，由於不含容易造成缺陷的As，故結晶性高而有助於高輸出。
在使用(AlX1Ga1-X1)Y1In1-Y1P(0≦X1≦1，0<Y1≦1)作為阱層47的材料之情況，作為下部引導層42及上部引導層44的材料，可使用更高Al組成的(AlX4Ga1-X4)Y1In1-Y1P(0≦X4≦1，0<Y1≦1，X1<X4)或帶隙能比阱層47的材料(AlX1Ga1-X1)Y1In1-Y1P(0≦X1≦1，0<Y1≦1)還大的AlGaAs。
下部引導層42及上部引導層44係分別為了降低下部包覆層41及上部包覆層45與活性層4之缺陷的傳遞而設置者。為此，下部引導層42及上部引導層44的層 厚以10nm以上較佳，20nm~100nm更佳。
下部引導層42及上部引導層44的傳導型並無特別限定，可選擇未摻雜、p型及n型的任一者。為了提高發光效率，以設成結晶性良好之未摻雜或小於3×1017cm-3的載子濃度最理想。
下部包覆層41及上部包覆層45係如圖2所示，分別設置在下部引導層42的下面及上部引導層44上面。
關於下部包覆層41及上部包覆層45的材料，可使用周知的化合物半導體材料，以選擇適合於發光層43的材料之材料較佳。例如，可使用AlGaAs、AlGaInP。
例如，在阱層47的材料是使用AlGaAs或InGaAs，而阻障層48的材料是使用AlGaAs或AlGaInP的情況下，作為下部包覆層41及上部包覆層45的材料是以AlGaAs或AlGaInP較佳。在下部包覆層41及上部包覆層45的材料是使用AlGaInP的情況下，由於不含容易形成缺陷的As，故結晶性高而有助於高輸出。
在使用(AlX1Ga1-X1)Y1In1-Y1P(0≦X1≦1，0<Y1≦1)作為阱層47的材料之情況下，作為下部包覆層41及上部包覆層45的材料，可使用Al組成更高的(AlX4Ga1-X4)Y1In1-Y1P(0≦X4≦1，0<Y1≦1，X1<X4)或帶隙能比阱層47之材料(AlX1Ga1-X1)Y1In1-Y1P(0≦X1≦1，0<Y1≦1)還大的AlGaAs。
下部包覆層41和上部包覆層45係構成為極性相異。
又，下部包覆層41及上部包覆層45的載子濃度及厚度可採用周知的適宜範圍，較佳為以活性層41的發光效率可提高的方式將條件最佳化。此外，亦可不設置下部及上部包覆層。
此外，本實施形態中，在下部DBR層3b與活性層4之間，亦可適當設置AlGaAs、或AlGaInP等的半導體層。
<上部DBR層>
上部DBR層3a亦可使用與上述下部DBR層3b同樣的層構造，但因必須使光穿透上部DBR層3a而射出，所以是以反射率低於下部DBR層3b的方式構成。具體而言，在由與下部DBR層3b相同的材料構成的情況，以層數少於下部DBR層3b的方式，交替積層3~10對折射率不同的兩種層較佳。此乃因當積層數為2對以下時反射率過低，無助於輸出的增大，當設成11對以上時，穿透上部DBR層3a的光量過低之故。
構成DBR層3a之折射率相異的2種層3aa、3ab係與上述下部DBR層3b同樣，是組成相異的2種(AlXhGa1-Xh)Y3In1-Y3P(0<Xh≦1、Y3=0.5)、(AlX1Ga1-X1)Y3In1-Y3P；0≦X1<1、Y3=0.5)之對。又，構成上部DBR層3a之折射率相異之2種層3aa、3ab係兩者之Al的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合、或GaInP與AlInP之組合、或是組成相異之2種Alx1Ga1-x1As(0.1≦x1≦1)、AlxhGa1-xhAs(0.1≦xh≦1)之組合，選擇這些組合之任一者因可得到效率佳的高反射率，所以較佳。
作為構成上部DBR層3a之折射率相異之2種層3aa、3ab，特別是組成相異的AlGaInP之組合，因為不含容易產生結晶缺陷的As，故較佳，GaInP與AlInP係其中可獲得折射率差最大者，因此可減少反射層的層數，且組成切換也較單純因而較佳。又，AlGaAs有易取得大折射率差之優點。
<上部電流擴散層>
與下部電流擴散層7同樣，上部電流擴散層9是為了電流擴散而配置者，作為材料，除了使用GaP外，還可使用對發光波長呈透明的AlGaInP、AlGaAs等。
<接觸層>
接觸層8係為了降低與表面電極12之接觸電阻而設置。接觸層8的材料係以帶隙是比發光層43還大的材料較佳。又，為了使與電極之接觸電阻降低，接觸層8的載子濃度之下限值係以5×1017cm-3以上較佳，1×1018cm-3以上更佳。期望載子濃度之上限值係容易引起結晶性降低的2×1019cm-3以下。接觸層8的厚度以0.05μm以上較佳。接觸層8的厚度的上限值未特別限定，但為了將有關磊晶成長的成本設在適當範圍，以10μm以下者較理想。
此處，可在上述之金屬反射層2及化合物半導體層5(下部電流擴散層7、下部DBR層3b、活性層4、上部DBR層3a、上部電流擴散層9、接觸層8)之結構適時添加周知之機能層。例如，可設置用於限制元件驅動電流的流通區域之電流阻止層或電流狹窄層等周知的層結構。
又，關於表面電極12及背面電極13，其等各自可使用周知之電極材料，作為表面電極12可使用AuGeNi，作為背面電極13可使用AuBe。
此處，在如上述圖1A所示之半導體裝置中，雖例示了在支持基板1之與金屬反射層2相反的那側設置背面電極13，但本實施形態之表面電極12及背面電極13之形態並無特別限定。以電極結構來說，亦可為例如如圖1B所示般在金屬反射層2與下部電流擴散層7之間成膜透光膜(SiO2)14，在該透光膜14形成有p型歐姆電極15的形態。
又，圖1B中，係對與圖1A所示之半導體裝置中的構件相同之構件賦予相同符號而顯示。
<支持基板>
作為本實施形態之支持基板1可使用Ge基板、金屬基板、Si基板、GaAs基板、GaP基板等。
以下說明使用各種基板之情況。
圖3係本實施形態之發光二極體中以Ge基板51作為支持基板1之例的剖面模式圖。
於使用Ge基板51作為支持基板1的情況，藉由在後述之接合層10側的表面配置由Ti/Au/In所構成的層52，在背面配置由Ti/Au所構成的層53，可適用於本實施形態之支持基板1。
又，關於該層52及層53之材料，亦可使用其他與Ge密接性佳的金屬層，例如Pt或Au。
「金屬基板」
使用金屬基板作為支持基板1時，可作成積層有複數個金屬層(金屬板)的結構。
於作成積層有複數個金屬層(金屬板)之結構的情況時，較佳為兩種金屬層交互積層而成。特佳為此兩種金屬層(例如，將此等稱為第1金屬層、第2金屬層)的層數合計為奇數。
例如，於將該2種金屬層設為第1金屬層61b、第2金屬層61a，層數為3層之情況時，係成為如圖4所示之結構。
如圖4所示，將金屬基板作成以第1金屬層61b夾持第2金屬層61a而成的構造時，由金屬基板的翹曲、破裂的觀點來看，當使用熱膨脹係數比化合物半導體層5(圖4中未圖示)的熱膨脹係數小的材料作為第2金屬層61a時，較佳為使用第1金屬層61b是由熱膨脹係數比化合物半導體層的熱膨脹係數大的材料所構成者。原因在於：由於金屬基板整體的熱膨脹係數接近化合物半導體層5的熱膨脹係數，故可抑制接合化合物半導體層5和金屬基板時之金屬基板的翹曲、破裂，可使發光二極體的製造良率提升。同樣地，當使用熱膨脹係數比化合物半導體層5的熱膨脹係數大的材料作為第2金屬層61a時，較佳為使用第1金屬層61b是由熱膨脹係數比化合物半導體層5的熱膨脹係數小的材料所構成者。原因在於：由於金屬基板整體的熱膨脹係數接近化合物半導體層5的熱膨脹係數，故可抑制接合化合物半導體層5和金屬基板時之金屬基板的翹曲、破裂，可使發光二極體的製造良率提升。
就兩種金屬層而言，可使用例如：包含銀(熱膨脹係數=18.9ppm/K)、銅(熱膨脹係數=16.5ppm/K)、金(熱膨脹係數=14.2ppm/K)、鋁(熱膨脹係數=23.1ppm/K)、鎳(熱膨脹係數=13.4ppm/K)與此等的合金中之任一者的金屬層，以及包含鉬(熱膨脹係數=5.1ppm/K)、鎢(熱膨脹係數=4.3ppm/K)、鉻(熱膨脹係數=4.9ppm/K)與此等的合金中之任一者的金屬層之組合。
金屬基板的較佳例，可列舉包含Cu/Mo/Cu之3層的金屬基板。又，上述觀點中，包含Mo/Cu/Mo之3層的金屬基板亦可獲得同樣的效果，然而，由於包含Cu/Mo/Cu之3層的金屬基板是以容易加工的Cu夾持機械強度高的Mo而成的構成，所以具有比包含Mo/Cu/Mo之3層的金屬基板，更容易進行切斷等的加工之優點。
以金屬基板整體的熱膨脹係數而言，例如在包含Cu(30μm)/Mo(25μm)/Cu(30μm)之3層的金屬基板中，為6.1ppm/K，而在包含Mo(25μm)/Cu(70μm)/Mo(25μm)之3層的金屬基板中，則為5.7ppm/K。
又，於後述之成長用基板成長化合物半導體層等後，於接合金屬基板並使用蝕刻劑去除該成長用基板之際，為了避免因該蝕刻劑所導致的劣化，較佳為以金屬保護膜61c覆蓋金屬基板的上面及下面。
作為金屬保護膜61c的材料，以由包含密接性優異的鉻、鎳、化學性穩定的鉑、或金的至少任一者的金屬所構成者較佳。
最合適為金屬保護膜61c係由組合有密接性佳的鎳 和耐藥品性優異的金的層所構成者。
又，作為本實施形態之支持基板1，除了使用上述之Ge基板或金屬基板之外，亦可使用Si基板、GaAs基板、GaP基板之任一者。
使用Si基板之情況時，可適用例如在矽基板之金屬反射層側的表面配置以Ti/Au/In所構成之層，又在矽基板之背面配置以Ti/Au所構成之層。
此外，本實施形態中，亦可為在金屬反射層2的基板側上配置擴散防止層11及/或接合層10，發光部6接合於支持基板1。
<擴散防止層>
擴散防止層11可抑制支持基板1所含之金屬擴散而與金屬反射層2反應。
作為擴散防止層11之材料，可使用鎳、鈦、鉑、鉻、鉭、鎢、鉬等。
擴散防止層11可藉由使用2種以上之金屬的組合，例如鉑與鈦之組合等，以提升擴散防止的性能。
又，即使不設置擴散防止層11，亦可藉由於後述之接合層添加其等材料而使接合層10具有與擴散防止層11相同的功能。
<接合層>
接合層10係用以將含有活性層4的化合物半導體層5等接合於支持基板1的層。
作為接合層10的材料，係採用化學性穩定且熔點低之Au系的共晶金屬等。作為Au系的共晶金屬，例如可舉 出AuGe、AuSn、AuSi、AuIn等之合金的共晶組成。
本實施形態的發光二極體100是以金屬反射層2及下部DBR層3b、和上部DBR層3a夾持活性層4之構造。亦即，採取在活性層4發出的光於下部DBR層3b和上部DBR層3a產生共振，駐波的腹部位於發光層，同時對於在活性層4發出的光當中之斜向入射光，藉由形成於下部DBR層3b的下方的金屬反射層2使其反射之構成，藉此，成為不使其進行雷射振盪，而指向性比以往的發光二極體高，且為高效率之發光二極體。
[發光二極體之製造方法]
其次，說明關於本發明之一實施形態的發光二極體之製造方法。
本實施形態之發光二極體的製造方法之特徵為具有以下之步驟：在成長用基板上形成依序含有上部DBR層、活性層及下部DBR層的化合物半導體層之步驟、在化合物半導體層上形成金屬反射層而形成發光部之步驟、將發光部與支持基板接合之步驟、及去除成長用基板之步驟。
<支持基板之製造步驟>
[1]使用Ge基板作為支持基板1之情況
如圖5所示，在Ge基板51之表面51A形成例如由Ti/Au/In所構成之層52，在Ge基板51之背面形成例如由Ti/Au所構成之層53而製造支持基板1。
又，層52及層53之材料並不限於其等，亦可在不影響本發明之效果的範圍內進行選擇。
[2]使用金屬基板作為支持基板1之情況
本實施形態中，說明關於積層有熱膨張係數各自相異之3層的金屬之結構。
如圖6所示，使用金屬基板作為支持基板1之情況時，係採用熱膨張係數比活性層之材料更大的第1金屬層(第1金屬板)61b、及熱膨張係數比活性層之材料更小的第2金屬層(第2金屬板)61a，予以熱壓而形成金屬基板。
具體而言，首先，準備兩片大致平板狀的第1金屬層61b和一片大致平板狀的第2金屬層61a。例如，使用厚度10μm的Cu作為第1金屬層61b，使用厚度75μm的Mo作為第2金屬層61a。
其次，在兩片第1金屬層61b間插入第2金屬層61a，並加以重疊而配置。
接著，將重疊的該等金屬層配置於既定的加壓裝置，並在高溫下對第1金屬層61b和第2金屬層61a施加荷重。藉此，如圖6所示，第1金屬層61b為Cu，第2金屬層61a為Mo，形成包含Cu(10μm)/Mo(75μm)/Cu(10μm)3層的金屬基板1。
金屬基板係為，例如熱膨脹係數是5.7ppm/K，導熱係數是220W/m‧K。
其次，如圖6所示，形成覆蓋金屬基板的全面，即上面、下面及側面的金屬保護膜61c。此時，金屬基板係在被切斷成用以單片化的各發光二極體之前，故金屬保護膜61c所覆蓋的側面係指金屬基板的外周側面。
因此，在以金屬保護膜61c覆蓋單片化後之各發光二 極體的金屬基板的側面的情況，係另外實施以金屬保護膜61c覆蓋側面的步驟。
又，圖6係顯示非為金屬基板的外周端側之部位的一部分，故外周側面的金屬保護膜未顯示於圖中。
金屬保護膜61c的形成方法，雖可使用周知的膜形成方法，但最佳為可在包含側面的全面進行膜形成之鍍敷法。例如，無電解鍍敷法中，係在鍍敷鎳之後再鍍敷金，可製造以鎳膜及金膜(金屬保護膜)覆蓋金屬基板的上面、側面、下面而成的金屬基板。
鍍敷材質並無特別限制，可適用銅、銀、鎳、鉻、鉑、金等的周知材質，但最適當者為由密接性佳的鎳和耐藥品性優異的金所組合的層。
鍍敷法可使用周知的技術、藥品。不需要電極的無電解鍍敷法較簡單且較理想。
[3]使用Si基板作為支持基板1之情況
在Si基板之表面形成例如由Au/Pt所構成之層，在Si基板之背面形成例如由Pt/Au所構成之層，而製造支持基板1。
又，形成於Si基板之表面或背面之各層的材料並不限於其等，亦可在不影響本發明之效果的範圍內進行選擇。
[4]使用GaP基板作為支持基板1之情況
例如，準備由p型GaP所構成之機能性基板，在其表面形成例如由Au/Pt所構成之層，在Si基板的背面形成例如由Pt/Au所構成之層而製造支持基板1。
又，形成於Si基板之表面或背面之各層的材料並不限於其等，亦可在不影響本發明之效果的範圍內進行選擇。
又，本實施形態中，除上述之支持基板外，亦可使用GaAs基板作為支持基板1。
<化合物半導體層之形成步驟>
接著，說明關於在成長用基板上形成依序包含上部DBR層、活性層及下部DBR層之化合物半導體層之步驟。
首先，如圖7所示，在半導體基板(成長用基板)21的一面21a上，使複數個磊晶層成長而形成包含化合物半導體層5的磊晶積層體30。
半導體基板21是磊晶積層體30形成用基板，例如，是作成一面21a為從(100)面傾斜15°的面且摻雜有Si的n型GaAs單晶基板。使用AlGaInP層或AlGaAs層作為磊晶積層體30時，可使用砷化鎵(GaAs)單晶基板作為形成磊晶積層體30的基板。
作為磊晶積層體30的形成方法，可使用有機金屬化學氣相成長(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：MOCVD)法、分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxicy：MBE)法或液相磊晶(Liquid Phase Epitaxicy：LPE)法等。
本實施形態中，係使用三甲基鋁((CH3)3Al)、三甲基鎵((CH3)3Ga)及三甲基銦((CH3)3In)作為III族構成元素的原料並利用減壓MOCVD法，使各層磊晶成長。
此外，作為Mg的摻雜原料係使用雙(環戊二烯)鎂((C5H5)2Mg)。又，作為Si的摻雜原料係使用二矽烷(Si2H6)。再者，作為V族構成元素的原料，係使用膦(PH3)或胂(AsH3)。
具體而言，首先，在半導體基板21的一面21a上，成膜包含摻雜有Si的n型GaAs的緩衝層22a。作為緩衝層22a，係使用例如摻雜有Si的n型GaAs，載子濃度設為2×1018cm-3且層厚設為0.2μm。
其次，在本實施形態中，於緩衝層22a上成膜包含摻雜有Si的n型的(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P所構成的蝕刻停止層22b。
蝕刻停止層22b係在對半導體基板進行蝕刻去除時用以防止連包覆層及發光層都被蝕刻去除的情形之層，其包含例如摻雜有Si的(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P，層厚設為0.5μm。
其次，於蝕刻停止層22b上成膜例如包含摻雜Si的n型GaAs的接觸層8。
其次，在接觸層8上，成膜包含摻雜Si的n型之例如AlGaInP之上部電流擴散層(n型半導體層)9。
其次，在上述電流擴散層9上形成上部DBR層3a。
具體而言，交互積層折射率相異的2種層3aa、3ab。本實施形態中，折射率相異的2種層3aa、3ab，可設成組成相異的2種(AlXhGa1-Xh)Y3In1-Y3P(0<Xh≦1，Y3=0.5)、(AlX1Ga1-X1)Y3In1-Y3P；0≦X1<1，Y3=0.5)之對。又， 折射率相異的2種層3aa、3ab，係兩者之Al的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合、或GaInP與AlInP之組合、或是組成相異之2種Alx1Ga1-x1As(0.1≦x1≦1)、AlxhGa1-xhAs(0.1≦xh≦1)之組合，較佳為選擇這些組合之任一者。
此外，上部DBR層3a雖可以與後述之下部DBR層3b同樣的層構造形成，但因必須使光穿透上部DBR層3a而射出，所以是以反射率低於下部DBR層3b的方式形成。
具體而言，在由與下部DBR層3b相同的材料構成的情況，以層數少於下部DBR層3b的方式，交替積層3~10對折射率不同的兩種層較佳。
其次，在DBR層3a上形成活性層4。
具體而言，首先如圖8所示，成膜包含摻雜Si之n型Al0.5In0.5P的上部包覆層45。
此外，上部包覆層45亦可作成為了提升光取出而使表面粗面化之表面粗面化層、和包覆層之2層構造。此時，只要在成膜上部包覆層45之前，成膜表面粗面化層即可，以表面粗面化層而言，可使用摻雜Si的n型(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P。
其次，在上部包覆層45上成膜例如包含未摻雜之(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P/(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P的20對之量子阱結構之發光層43。
具體而言，發光層43係可作成為於兩端具有阻障層(亦稱為障壁層)48之有阱層47及阻障層48之多層結構(積層結構)。
作為阱層47之材料，可使用((AlX1Ga1-X1)Y1In1-Y1P(0≦X1≦1，0<Y1≦1)、(AlX2Ga1-X2)As(0≦X2≦1)、(InX3Ga1-X3)As(0≦X3≦1))之任一者。
作為阻障層48之材料，係以選擇適合阱層47的材料較佳。為了防止在阻障層48之吸收以提高發光效率，較佳為使帶隙成為比阱層47還大的組成。
其次，在發光層43上成膜包含摻雜Mg之p型Al0.5In0.5P之下部包覆層41。
其次，在活性層4上形成下部DBR層3b。
具體而言，與上述上部DBR層3a同樣，交互積層折射率相異的2種層3ba、3bb。本實施形態中，折射率相異的2種層3ba、3bb，可設成組成相異的2種(AlXhGa1-Xh)Y3In1-Y3P(0<Xh≦1，Y3=0.5)、(AlX1Ga1-X1)Y3In1-Y3P；0≦X1<1，Y3=0.5)之對。又，折射率相異的2種層3ba、3bb，係兩者之Al的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合、或GaInP與AlInP之組合、或是組成相異之2種Alx1Ga1-x1As(0.1≦x1≦1)、AlxhGa1-xhAs(0.1≦xh≦1)之組合，較佳為選擇這些組合之任一者。
此外，下部DBR層3b係以交互積層10~50對之折射率相異的2種層3ba、3bb較佳。原因在於：積層數為10對以下時，由於反射率過低，故對輸出的增大沒有助益，即便設為50對以上，反射率的進一步增大的幅度仍小。
其次，在下部DBR層3b上，成膜包含摻雜Mg之p型的例如GaP的下部電流擴散層(p型半導體層)7。
此外，亦可在上部包覆層45、下部包覆層41之各個與發光層43之間，設置上部引導層44、下部引導層42。
<金屬反射層之形成步驟>
其次，如圖7所示，在下部電流擴散層7上形成金屬反射層2。
具體而言，例如，使用蒸鍍法在下部電流擴散層7上形成包含金、銅、銀、鋁、Pt、或其等之合金的任一者之一層或又二層以上的金屬反射層2。
<擴散防止層之形成步驟>
在本實施形態中，可適宜地在金屬反射層2之支持基板側表面上形成擴散防止層或/及接合層。
具體而言，首先在金屬反射層2上形成擴散防止層11。例如，可使用蒸鍍法在金屬反射層2上形成1包含鎳的阻障層。
<接合層之形成步驟>
其次，在擴散防止層11上形成接合層10。例如，使用蒸鍍法，將包含Au系的共晶金屬之AuGe的接合層10形成於上述擴散防止層11上。
<支持基板之接合步驟>
其次，如圖9所示，將形成磊晶積層體30及金屬反射層2等之半導體基板21與以該支持基板之製造步驟所形成之支持基板1接合。
具體而言，例如，使用Ge基板作為支持基板1的情況，首先，將在如圖5所示之Ge基板51的表面51A形成有以 Ti/Au/In構成的層52、與如圖7所示之結構體之接合層10加以重疊。其後，在例如320℃下加熱且以500g/cm2進行加壓，如圖9所示地將支持基板1接合於包含磊晶積層體30的結構體。
又，使用金屬基板作為支持基板1的情況時，是以如圖6所示之金屬基板與圖7所示之結構體之接合層10相對向重疊的方式配置。其次，將減壓裝置內排氣至3×10-5Pa後，以加熱至400℃加熱的狀態施加500kg之荷重而將圖7所示之結構體之接合層10與金屬基板接合。
<半導體基板及緩衝層去除步驟>
其次，如圖10所示，利用氨系蝕刻劑將成長用基板(半導體基板)21及緩衝層22a從圖9所示之接合結構體選擇性地去除。
<蝕刻停止層去除步驟>
其次，利用鹽酸系蝕刻劑機將蝕刻停止層22b選擇性地去除。
<表面電極及背面電極之形成步驟>
其次，在接觸層8上形成例如包含含有AnGe/Ni之材料之表面電極12，並且在與支持基板1形成有金屬反射層2之側相反的那一側的面，形成包含含有AuBe之材料的背面電極13。
具體而言，例如，使用蒸鍍法在接觸層8上形成含有AnGe/Ni之材料，且在支持基板1上成膜含有AuBe之材料。
又，如上述，本實施形態之半導體裝置中並不限於如上述之背面電極13的配置形態。
以下說明關於用於形成如圖1B所示之電極結構的步驟。
首先，藉由上述之方法成膜下部電流擴散層7後，在下部電流擴散層(p型半導體層)7上形成p型電極(歐姆電極)15。
具體而言，在下部電流擴散層7全面使用例如CVD法形成透光膜(SiO2膜)14。又，作為構成透光膜14之材料，可使用SiO2、SiN、SiON、Al2O3、MgF2、TiO2、TiN、ZnO、ITO、IZO等。
其次，使用光微影技術及蝕刻技術，於透光膜14形成用於埋入構成p型歐姆電極15之導電性構件的複數個貫通孔。
具體而言，在透光膜14上形成具有對應其等貫通孔的光阻圖案，使用氟酸系蝕刻劑去除對應於貫通孔處之透光膜14，藉此在透光膜14形成複數個貫通孔。
其次，例如，使用蒸鍍法在下部電流擴散層7上且於透光膜14之複數個貫通孔中，形成例如包含含有Au和Be和Ni之材料之p型歐姆電極15。
此外，p型歐姆電極15係以包含AuBeNi的合金較佳，再者較佳為合金中的Ni含量為5~40mol%，且以mol%而言，Be/Au為0.01~0.3較佳。
其次，在p型歐姆電極15及透光膜14上形成金屬反射層2，其之後的步驟係採用上述之步驟即可製造如圖1B所示之半導體裝置。
<單片化步驟>
其次，將晶圓上的發光二極體單片化。
去除切斷之區域的半導體層後，以雷射將包含用上述步驟所形成之支持基板1的結構體切斷成例如間隔350μm而製作發光二極體100。
<支持基板側面的金屬保護膜形成步驟>
在已單片化後之發光二極體100中，基板1之側面雖未形成金屬保護膜，但亦可利用與上面及下面之金屬保護膜的形成條件相同的條件，在已切斷之基板1的側面形成金屬保護膜。
[實施例]
以下，依據實施例，具體說明本發明。但本發明未受限於該等實施例。
(實施例1)
實施例1係圖1B及圖2所示之實施形態的實施例。本實施例中，為了進行特性評價而製作將發光二極體晶片封裝於基板上而成的發光二極體燈。
又，關於支持基板1，則使用Ge基板來製造。
首先，在Ge基板之表面，以0.5μm/0.1μm的厚度形成包含Au/Pt之層。在Ge基板之背面，以0.1μm/0.5μm的厚度形成包含Pt/Au之層。
其次，在包含摻雜Si的n型GaAs單晶的GaAs基板上，依序積層化合物半導體層以製作發光波長730nm的磊晶晶圓。
GaAs基板係以從(100)面朝(0-1-1)方向傾斜15°的面作為成長面，載子濃度設成2×1018cm-3。又，GaAs基板 的層厚為約0.5μm。關於化合物半導體層，係包含摻雜Si的GaAs的n型緩衝層、包含摻雜Si的(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P之蝕刻停止層、包含摻雜Si的n型Al0.1GaAs之接觸層、包含Al0.3Ga0.7As之上部電流擴散層、包含Al0.9Ga0.1As/Al0.3Ga0.7As之上部DBR層、包含摻雜Si的Al0.5In0.5P之n型上部包覆層、包含(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P/(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P的20對的阱層/阻障層之發光層、包含Al0.5In0.5P之p型下部包覆層、包含Al0.9Ga0.1As/Al0.3Ga0.7As之下部DBR層、包含Al0.3Ga0.7As之下部電流擴散層。
本實施例中，使用減壓有機金屬化學氣相沉積裝置法(MOCVD裝置)，使化合物半導體層在直徑50mm、厚度350μm的GaAs基板磊晶成長而形成磊晶晶圓。在使磊晶成長層成長時，作為III族構成元素的原料，是使用三甲基鋁((CH3)3Al)、三甲基鎵((CH3)3Ga)及三甲基銦((CH3)3In)。又，作為Mg的摻雜原料，是使用雙(環戊二烯)鎂(bis-(C5H5)2Mg)。又，作為Si的摻雜原料，是使用二矽烷(Si2H6)。又，作為V族構成元素的原料，是使用膦(PH3)、砷化氫(AsH3)。又，各層之成長溫度係在700℃下成長。
包含GaAs的緩衝層係載子濃度設成約1×1018cm-3，層厚形成約0.5μm。蝕刻停止層係載子濃度設成1×1018cm-3，層厚形成約0.5μm。接觸層係載子濃度設成約1×1018cm-3，層厚形成約0.05μm。上部電流擴散層係積層有載子濃度設成約1.0×1018cm-3且層厚約5μm之 Al0.3Ga0.7As。上部DBR層係載子濃度為約1×1018cm-3且層厚為約57nm之Al0.9Ga0.1As、和載子濃度為約1×1018cm-3且層厚為約52nm之Al0.3Ga0.7As交互積層8對而成。上部包覆層係載子濃度設成約2×1018cm-3，層厚設成約0.5μm。阱層係設成未摻雜且層厚約5nm的(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P，阻障層係設成未摻雜且層厚約5nm的(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P。又，將阱層和阻障層交互積層20對。下部包覆層係載子濃度設成約8×1017cm-3，層厚形成約0.5μm。又，下部DBR層係載子濃度為約1×1018cm-3且層厚約57nm之Al0.9Ga0.1As、和載子濃度約1×1018cm-3且層厚約52nm之Al0.3Ga0.7As交互積層40對而成。又，下部電流擴散層係積層有載子濃度設成約1×1018cm-3且層厚形成約3μm的Al0.3Ga0.7As。
接著，在下部電流擴散層上形成p型電極(p型歐姆電極)。
具體而言，在下部電流擴散層整面，例如使用CVD法形成厚度0.3μm的透光膜(SiO2膜)。
其次，使用光微影技術及蝕刻技術，於透光膜形成用於埋入構成p型歐姆電極之導電性構件的直徑9μm的複數個貫通孔。
接著，使用蒸鍍法，於透光膜的複數個貫通孔充填AuBe合金，藉此在下部電流擴散層上形成高度0.3μm、直徑9μm的複數個圓柱狀p型歐姆電極。
其次，在電流擴散層上使用蒸鍍法形成包含厚度0.7μm的Au膜之金屬反射層。
在金屬反射層上使用蒸鍍法形成包含厚度0.5μm的Ti膜之擴散防止層。
在擴散防止層上使用蒸鍍法形成包含厚度1.0μm的AuGe之接合層。
其次，以使GaAs基板上形成有化合物半導體層及反射層等而成的結構體(參照圖7)、和金屬基板對向地重疊的方式配置並搬入減壓裝置內，其後，在以400℃進行加熱的狀態下，藉由500kg重的荷重將其等接合以形成接合結構體。
其次，利用氨系蝕刻劑將屬於化合物半導體層的成長基板之GaAs基板和緩衝層從接合結構體選擇性地去除，接著，將蝕刻停止層利用鹽酸系蝕刻劑選擇性地去除。
接著，在接觸層之與Ge基板相反側的面，藉由真空蒸鍍法以AuGe、Ni合金形成厚度0.5μm、Pt形成0.2μm、Au形成1μm的方式成膜而形成表面電極(n型電極)。
其次，依序進行濕式蝕刻和雷射切斷而予以單片化，製作實施例之發光二極體。
其次，將以上述方式所製作之實施例1的發光二極體晶片組裝於安裝基板上而組成發光二極體燈。
其次，評價所得到之發光二極體(發光二極體燈)之特性。
在此發光二極體(發光二極體燈)之n型及p型歐姆電極間流通電流時，射出峰值波長為730nm的紅外光。順 向流通20毫安培(mA)的電流時之順向電壓(VF)為1.9伏特。
順向電流設為20mA時的發光輸出為13mW。
(比較例)
比較例的發光二極體除了沒有設置上述實施例1之發光二極體中的下部DBR層及上部DBR層之外，其餘係與實施例同樣。
在此發光二極體之n型及p型歐姆電極間流通電流時，射出峰值波長730nm之紅外光。在順向流通20毫安培(mA)之電流時之順向電壓(VF)為約1.9伏特，發光輸出為10mW。
相較於比較例，實施例1的燈之輸出高30%，又，在燈正上方的發光輸出上則可得到高70%之輸出。可認為其係因為在實施例1中，藉由在金屬反射層與下部DBR層的反射以及與上部DBR層之間的共振，來自發光部的光可因干涉而有效率地取出。
1‧‧‧支持基板
2‧‧‧金屬反射層
3a‧‧‧上部DBR層
3b‧‧‧下部DBR層
4‧‧‧活性層
5‧‧‧化合物半導體層
6‧‧‧發光部
7‧‧‧下部電流擴散層
8‧‧‧接觸層
9‧‧‧上部電流擴散層
10‧‧‧接合層
11‧‧‧擴散防止層
12‧‧‧表面電極(n型電極)
14‧‧‧透光膜
15‧‧‧p型電極(p型歐姆電極)
100‧‧‧發光二極體

Claims (10)

  1. 一種發光二極體，其特徵為：在支持基板上具備依序包含金屬反射層和化合物半導體層的發光部，該化合物半導體層依序包含下部DBR層、活性層及上部DBR層；前述支持基板與前述發光部相接合。
  2. 如請求項1之發光二極體，其中前述支持基板係包含Ge 基板、金屬基板、Si基板、GaAs基板、GaP基板之任一者。
  3. 如請求項1之發光二極體，其中前述金屬反射層係包含金、銅、銀、鋁、Pt、或此等的合金之任一者的一層或二層以上。
  4. 如請求項1之發光二極體，其中前述發光部係藉由形成於前述金屬反射層上的擴散防止層及/或接合層而接合於前述支持基板。
  5. 如請求項1之發光二極體，其中前述下部DBR層係交互積層有10~50對之折射率相異的2種層而構成。
  6. 如請求項1之發光二極體，其中前述下部DBR層係交互積層折射率相異的2種層而構成，前述折射率相異的2種層係選擇自以下任一組合：組成相異的2種(AlXhGa1-Xh)Y3In1-Y3P(0<Xh≦1，Y3=0.5)、(AlX1Ga1-X1)Y3In1-Y3P；0≦X1<1，Y3=0.5)之對，兩者之Al的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組 合；或GaInP與AlInP之組合；或是組成相異之2種Alx1Ga1-x1As(0.1≦x1≦1)、AlxhGa1-xhAs(0.1≦xh≦1)的對，兩者的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合。
  7. 如請求項1之發光二極體，其中前述上部DBR層係交互積層有3~10對之折射率相異的2種層而構成。
  8. 如請求項1之發光二極體，其中前述上部DBR層係交互積層折射率相異的2種層而構成，前述折射率相異的2種層係選擇自以下任一組合：組成相異的2種(AlXhGa1-Xh)Y3In1-Y3P(0<Xh≦1，Y3=0.5)、(AlX1Ga1-X1)Y3In1-Y3P；0≦X1<1，Y3=0.5)之對，兩者之Al的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合；或GaInP與AlInP之組合；或是組成相異之2種Alx1Ga1-x1As(0.1≦x1≦1)、AlxhGa1-xhAs(0.1≦xh≦1)之對，兩者的組成差△X=xh-x1大於或等於0.5之組合。
  9. 如請求項1之發光二極體，其中前述活性層所含的發光層係包含((AlX1Ga1-X1)Y1In1-Y1P(0≦X1≦1，0<Y1≦1)、(AlX2Ga1-X2)As(0≦X2≦1)、(InX3Ga1-X3)As(0≦X3≦1))之任一者。
  10. 一種發光二極體之製造方法，該發光二極體係在支持基板上具備依序包含金屬反射層和化合物半導體層的發光部，該化合物半導體層依序包含下部DBR層、活性層及上部DBR層，該發光二極體之製造方法的特徵為包含： 在成長用基板上形成依序包含上部DBR層、活性層及下部DBR層之化合物半導體層的步驟；在前述化合物半導體層上形成金屬反射層以形成發光部之步驟；接合前述發光部和支持基板之步驟；以及去除前述成長用基板之步驟。
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