經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5膨79 A7 _ B7 五、發明説明（1 ) (發明所屬之技術領域） 本發明乃有關於利用晶片直接接著技術之半導體發光 元件及其製造方法。 (先前技術） 近年來提案有各種之使用InGaA1P系材料之可 視領域之發光元件。第6圖係表示先前技術之 I n G a A 1 P可視光L E D之一例之元件構造斷面圖。 在於η型G a A s基板5 0之上面，形成有以η型及 Ρ型之包覆層（Clad) 5 2，5 4來挾接活性層5 3而成 之InGaAlP系之雙異質（double hetero)構造部， 於P型包覆層54上形成P側電極57，於η型GaAs 基板5 0之下面設有η側電極5 8。 形成雙異質構造部之各層5 2〜5 4乃爲了調整發光 波長或載體之封入起見，而隨應於設計的最合宜的選擇帶 隙之必要。又爲了良好之外延成長起見，各層5 2〜5 4 之格子常數乃與基板5 0之格子常數有整合爲宜。屬於 I I I — V族化合物之I n G a A 1 Ρ乃以I I I族成份 地包含有I η，G a，A 1之三種，因此選擇這些之組成 比而可以獨立地設計帶隙也。 例如將外延（epitaxial )成長層之組成以 I nx (Gai-yA ly) i-χΡ來表不時，將I η組成比 X定爲0·5就可以使GaAs基板與格子常數大致上整 合，以維持X = 0 · 5而調整A 1及G 之組成比y就可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------Φ----,I—1T------#1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -4 - 2479 A7 B7 五、發明説明（2 ) 以控制帶隙。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 具體的說，爲了獲得波長6 4 4 n m之紅色發光 L E D時，將活性層5 3之組成比爲X = 〇 · 5，y = 〇 · 043，而將包覆層52，54之組成定爲χ = 〇.5，y = 0.7 就可以。 又獲得波長5 6 2 n m之綠色發光L E D時，將活性 層53之組成比定爲，x = 〇 · 5，y = 0 · 454，包 覆層52 · 54之組成定爲x = 0 · 5，y=l · 00即 I n A 1 P就可以。 如上所述，I n G a A 1 P系雙異質構造部係在於可 視光領域內而可以選擇發光波長。又做爲化合物半導體基 板而最爲一般之G a A s基板上格子整合之外延成長係可 能，因此具有基板之獲得或外延成長之比較容易之利點。 惟在此反面G a A s基板係具有會吸收可視光領域之光之 缺點。因此於I n G a A 1 P系雙異質構造部而發光之一 部乃會由G A s基板所吸收因此無法避免L E D暉度之 降低。 1 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 爲了避免暉度低下起見，於基板使用對於可視光領域 透明之材料就可以。一般性之透明材料雖然有G a P，惟 G a P基板係與I n G a A 1 P系無取做到格子整合，因 此良好之外延成長很難，爲了解決此問題，提案有將 I n G a A 1 P外延成長層與G a P基板予以晶片接著（ Wafer Bonding)之方法。 此提案係從外延成長層而取除G a A s基板替代地密 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —5 — 5^2479 A7 B7 五、發明説明（3 ) --------會II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 著，G a P基板，一面施加壓力一面熱處理使之一體化之 方法。依此方法而可求L E D之暉度之增加，惟去除 G a A s基板之後之外延成長層薄，因此很難操作處理， 又須一面施加壓力一面實施熱處理因此須使用特殊裝置之 必要，又晶片接著製程之安定性或生產性也有問題存在。 另一方面關於晶片之接著，已開發有，將具有淸淨之 表面之各晶片之呼稱謂「直接接著」或「直接接合」之技 術。例如關於矽晶片與矽晶片之直接接著係記述在於 1 9 8 3年日本申請之特許第1 420 1 09號等，化合 物半導體晶片之直接接著乃在於1 9 8 5年在日本申請之 特許第2 0 4 0 6 3 7號等有記述。 下面說明利用此種直接接著技術，而製作密著於 Ga P基板之具備I nGaA 1 P系外延成長層之LED 之製造方法之一例。 首先如第7(a)圖所示，在於η型GaAs基板 50上，令η型電流擴散層51，η型之包覆層52，活 性層5 3，Ρ型之包覆層5 4，接著層5 5成長。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著如第7 ( b )圖所示，在於接著層5 5之表面上 直接接著1 X 1 0 1 8 c m — 3程度之高濃度之G a P層6 1 之GaP基板60。 再如第7 ( c )圖所示，以硏磨或蝕刻等而去除 G a A s基板5 0之後，將上下倒置，而在η型G a P基 板6 0之下側形成P側電極6 8，而在於η型電流擴散層 5 1之上面設置η側電極5 7由而可以獲得以G a Ρ爲基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(210X297公釐） -6 - 5|02479 A7 B7 五、發明説明（4 ) 板之 InGaAlP 系 LED。 應用了如上述地製作而成之接著技術之高暉度L E D 之發光效率係，與不使用接著技術之習用型之L E D相比 較時具有大致2倍之暉度。而該反面查明了 ’接著型之高 暉度LED乃與習用型之LED比較具有，晶片之暉度係 每製品地有很大之偏差之問題。下面說明其理由。 第7圖之L E D乃，具有在於p型之基板上依序疊層 了，P型包覆層54，活性層53，η型包覆層52，η 型電流擴散層5 1而成之η向上構造。當使用Ζ η爲ρ型 之滲雜劑時，活性層5 3至基板6 0之所有之層中含有 Ζ η，特別是ρ型G a Ρ基板6 0乃爲了減少L E D之串 聯電阻而使用1 X 1 0 1 8 c m — 3以上之高濃度基板之情形 也有。含於此ρ型之Ga P基板或I nGaA 1 P外延成 長層之Ζ η係，在於直接接著後之熱處理過程中擴散於活 性層5 3。擴散於活性層5 3之Ζ η係在於活性層5 3而 形成不純物準位。此不純物準位乃在於電流之被注入之載 體而做爲非發光中心而做動作。所以擴散於活性層5 3之 Ζ η愈多該非發光中心之密度愈變大，而被注入之載體乃 不再發光再結合地消滅掉。該結果L E D晶片之暉度會大 大地降低。 此事實乃，例如（Jpn· J. Appl. Phys Vol · 3 3 ( 1 944 )pp. L. 857 〜L. 8 5 9 Effect of Substrate M i c r o i r e n t a t i ο n and Zn Dopimg Characterisitions on Perfomance of AlGalnP Vissible Ligh Emitting Diode" 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5J32479 A7 B7 五、發明説明（5 ) 或 Solid State Electron Vol 3 8 No · 2，pp · 3 05 〜pp . 308，1 995 '、AlGalnP ORANG LIGHT EMITTING DIODES GROWN ON MISORIEN TED p-GaAs SUBSTRATES") 等有詳述。 擴散於此活性層之Z n之量乃由熱處理溫度，時間， 成爲擴散源之Ζ η之量所決定，其中熱處理溫度及時間係 可以控制。實際之熱處理之保持溫度係從7 0 0 °C〜 7 7 0 t，保持時間係1小時。 所以爲了控制擴散於活性層5 3之Ζ η量起見，應將 ρ型G a Ρ基板6 0，外延層之Ζ η濃度保持一定之必要 。特別是GaP基板60乃與Ρ型包覆層54，接著層 5 5等之p型外延層比較之下厚且載體濃度亦大。所以爲 了抑制擴散於活性層之Ζ η抑制晶片之暉度變動起見， G a Ρ基板之低載體濃度化·安定化係可以期彳¥其效果。 惟使用低溫度且安定之P型G a P基板不但促使晶片之串 聯電阻之增加化，也將是增加基板成本之原因。 (發明所欲解決之問題） 如上所述，雖然以往已在於I n G a A 1 P系之雙異 質構造部上直接G a P基板而可達成做爲L E D之高暉度 化。惟依此構成時具有：G a P基板之ρ滲雜劑（Z n ) 係會擴散到活性，形成非發光中心招致暉度降低之問題。 本發明係鑒於上述問題所創作，其目的乃提供一種可 以防止P滲雜劑之從基板而擴散至活性層，可以抑制非發 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） —----------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 -8- 502479 Α7 Β7 五、發明説明（6 ) 光中心之形成，由而可達成更加一層之高暉度化及安定化 之半導體發光元件，及其製造方法。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} (解決課題之手段） (構成） 爲了解決上述課題，本發明係採用下述之構成。 詳述之本發明乃由：以η型及p型之包覆層而挾接成 爲發光層之活性層之I I I - V族化合物半導體所成之雙 異質構造部，及對於上述發光層之發光而透明之材料所成 ，具有：直接接著於上述雙異質構造部之ρ型包覆層側之 基板，及 形成於上述Ρ型包覆層與基板之間，或形成於上述ρ 型包覆層之一部份之Ζ η擴散防止層而構成爲其特徵者。 本發明之合宜之實施態樣可以舉出如下。 (1 )雙異質構造係由I n G a A 1 Ρ系材料所成， 上述基板係ρ型G a P者， 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 (2 ) Ζ η擴散防止層乃，ρ型滲雜物之z n及n型 滲雜物之S i係同時地被滲雜， 而將Z η，S i之不純物濃度分別定爲N a，N d日寺 ，可以滿足Na>Nd，且Nd>2xi〇17cm ; 3之炉 件者。 (3 ) Ζ η擴散防止層之組成乃 I π 〇 . 5 (Gai-xA lx) 0.5P 且Ο < x < 1者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ29?公釐） -9 - 502479 A7 B7 五、發明説明（7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，本發明乃在於利用晶片直接接著技術之半導體發 光元件之製造方法中，包含：形成於第1基板上依序疊層 11型包覆層，成爲發光層之活性層，及P型包覆層之由 1 I I - V族化合物半導體所成之雙異質構造部之製程， 及 在於上述雙異質構造部之P型包覆層上形成ζ η擴散 防止層之製程，及 在於上述Ζ η擴散防止層上直接接著該對於上述發光 層之發光光而透明之第2基板之製程，以及 除去上述第1基板之製程，爲其特徵者。 本案中上述雙異質構造部係由In.Ga.Al ·Ρ 系材料所成時第1基板係使用對於I η · G a · A 1 · Ρ 系材料格子整合之G a A s ·第2基板係使用p型G a P 爲合宜。 (作用） 經濟部智慧財產^7g(工消費合作社印製 如在於（先前技術）之項中所述，使用晶片之直接接 著技術之高暉度L E D中，該由Ζ η之擴散所致之發光效 率之降低係主要在於高溫熱處理之過程中發生。在於熱處 理之Ζ η擴散源乃，可以推測於ρ包覆層，接著層， G a Ρ基板中，特別是從該載體濃度大且厚之G a Ρ基板 之Ζ η擴散之影響最大。所以爲了防止由熱處理所致之發 光效率之降低起見，須要抑制來自G a Ρ基板之Ζ η擴散 。爲了抑制來自G a Ρ基板之Ζ η之擴散，只要接者低載 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐) -10- 502479 A 7 B7 五、發明説明（8 ) 體濃度之G a P基體就可以，惟一方面降低基板之載體濃 度就有致使晶片之電阻增大之弊處。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 對於此點本發明乃採取在於包覆層與基板之間設置 Ζ η擴散防止層，以資解決了此問題。換言之，關於在雙 異質構造部接著了透明基板之發光元件之構造中，於包覆 層與基板之間設置Ζ η擴散防止層，由而可以防止從透明 基板朝向活性層之Ζ η之擴散。由而可以抑制在於活性層 上形成非發光中心之情形，又由於可以防止Ζ η之擴散於 活性層，因此可以使在於透明基板上之Ζ η濃度充分的提 高使晶之串聯電阻減低。由而更加一層地達成高暉度化以 及安定化者。 (發明之實施形態） 下面以圖示之實施形態詳細的說明本發明。 第1圖係表示有關本發明.之一實施形態之接著型 LED之元件構造之斷面圖。 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 於P型G a P基板2 0上，形成高濃度之P型G a P 緩衝層2 1 ，於該上直接接著疊層了由P型I n G a P接 著層16，p型InGaAlP所成之Ζ. n4廣散胳 15，p型InGaAlP包覆層14， InGaAlP 活性層13，η型InGaAlP包覆層12，η型 G a A s電流擴散層1 1而成之疊層構造體。並且在於 G a P基板2 0之下面形成有P側電極2 8，在於電流擴 散層1 1之上面形成有η側電極1 7。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -11 - 502479 A7 B7 五、發明説明（9) 再者’以上述之各層12，13，14而形成有對於 發光有貢獻之雙異質構造部。於雙異質構造部中，使載體 再結合而發光係活性層1 3。形成於活性層1 3之上下之 包覆層（包層）1 2、1 4係爲了封閉載體而提高發光效 率起見具有較活性層1 3寬廣之帶隙（Band GaP )。又雙 異質構造部之各層12，13 ’ 14乃爲了發光波長之調 整或爲了封閉載體，而隨著設計而有適當的選擇帶隙之必 要。 下面參照第2圖說明上述構造之接著型L E D之製造 方法。 首先如第2 (a)圖所示，在於n型GaAs基板（ 第1基板）1 0上外延成長η型G a A s電流擴散層1 1 ，以外延成長形成η型I nGaA 1 P包覆層1 2， I n G a A 1 P活性層1 3.，p型I n G a A 1 P包覆層 1 4以資形成雙異質構造部。接著在於p型包覆層1 4上 ，外延成長形成P型Ζ η擴散防止層1 5，接著層1 6。 按爲了良好之外延成長，令該構成雙異質構造部之各 層12，13，14之格子常數與GaAs基板10之格 子常數有所整合爲理想。I n G a A 1 P係I I I 一 V族 化合物而包含有I I I族成份之I η，Ga，A 1之三種 ，因此藉由選擇這些之組成比而可以獨立地設計帶隙及格 子常數。 另一方面與上述基板之另途地要準備，如第2 (b) 圖所示，在其表面成長了 1 xl 〇 18 cm — 3程度之高濃度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -------0^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •12- 502479 A7 __ _B7 _ 五、發明説明（10) 之P型Ga P緩衝層2 1之P型Ga P基板（第2基板） 20。並且如第2 (c)圖所示將第2 (a)圖所示之基 板與第2 ( b )圖所示之基板予以直接接著，在於此直接 接著時，接著層1 6之表面及G a P緩衝層2 1之表面須 要使之淸淨，而後以高溫實施熱處理以資提高接著強度。 按晶片之直接接著技術乃，將一張其表面形成爲鏡面 ，在於實質上沒有異物之環境下，以室溫使之自力密著， 而後以熱處理來接合使之一體化者。由於在於熱處理之前 已經全面密著，所以不會留存有未接著部地全面接合，又 在於熱處理中不需要施加壓力，因此具有不須要特殊裝置 或器具之利點。 矽晶片與矽晶片之直接接著之''機構〃乃可以說是依 如下之機構原理。 首先，以洗淨或水洗而在於晶片之表面形成Ο Η基（ 氫氧化基），於是使晶片與晶片接觸時，各〇Η基乃藉由 氫結合而互相牽引，在室溫下晶片會密著。該密著力很強 ，通常程度之晶片之蹺變就可以矯正它而全面會密著，在 熱處理中於超過1 0 0 °C之溫度中發生脫水縮合反應（ Si〇H:H〇一 Si — Si —〇一Si+H2〇），而介 著氧原子，晶片與晶片發生結合使接著強度更上昇。再昇 至高溫度時發生接著界面近傍之原子之擴散及再排列，由 而強度的以及電氣的使晶片成一體化。而如本實施形態之 I I I - V族化合物半導體之接著之''機構〃也可以說是 同一機構原理。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（ 210X297公釐） 一 ""~' -13- ^衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產场員工消費合作社印製 502479 A7 B7_____ 五、發明説明（11) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著藉由硏磨或蝕刻來去除G a A s基板1 〇 °而後 ，將上下倒置，而在於n型電流擴散層1 1之上面設置η 側電極1 7，在於G a Ρ基板2 0之下面設置Ρ側電極 2 8，由而可以完成如上述第1圖所示之以G a P爲基板 之 InGaAlP 系 LED。 本實施形態之構造之與上述第7圖所示之先前技術之 構造所不同之點乃，在於I n G a P接著層1 6與P型包 覆層1 4之間設置了 Ζ η擴散防止層1 5之點。下面說明 此Ζ η擴散防止層1 5之特徵。 本實施形態之Ζ η擴散防止層1 5乃，同時的滲雜有 Ρ型滲雜劑之Ζ η及η型滲雜劑之S i ，而Ζ η，S i之 不純物濃度分別定爲N a ，N d時可以滿足N a > N d ’ 且N d > 2 x 1 0 1 7 c m 3之條件地予以構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明人等在於開發高暉度L E D之過程中，處心積 慮檢討了由Ζ η擴散至活性層所致之晶片之暉度降低之問 題之結果查出：從Ρ型包覆層而擴散至活性層係不會擴散 於η型包覆層，而蓄積於η型包覆層與活性層界面之事實 。換言之，、在於I n G a A 1 Ρ中擴散之Ζ η乃無法超過 滲雜S i之I n G a A 1 Ρ層來擴散，該理由未經解明淸 楚，惟經學理之推測可能是起於下述之理由。 擴散於活性層之Ζ η之量及以C V測定等所測定之載 體濃度係常常相一致，由於Ζ η原子係在於 I nGaA 1 Ρ中而與I I I族原子之不存在之格子點（ (Vacancy)(空位點））一面交換位置一面實施移動，換 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - 502479 Α7 Β7 五、發明説明（12) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 言之進行擴散。惟如果空位點之由n型之滲雜劑之S i所 佔據時’由於Ζ η原子之周圍就沒有欲交換位置之對之空 位點存在，因此無法改變其位置。換言之在於 I nGaA 1 Ρ層中充分地被滲雜有s i時可以防止Ζη 之擴散也。 於是本發明人等討論了在於由I n G a A 1 Ρ所成之 Ζ η擴散防止層中，防止Ζ η之擴散所必要之S i濃度之 規定。 首先非發光壽命（Life Time )與Ζ η之擴散量之關係 乃如第3圖所示者。 按所謂 ''非發光壽命〃係表示活性層之結晶性良好之 指標。壽命愈大活性層之結晶性愈佳。檢討了擴散於活性 .層之Ζ η與壽命之關係之結果，查明了 Ζ η之在於活性層 擴散1 0 1 2個以上即壽命變小。換言之活性層會變小之事 實。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第4圖表示評鑑滲雜於Ζ η擴散防止層之S i濃度與 擴散於Ζ η之量之結果。S i濃度，Ζ η擴散量之定量化 係使用 S I M S ( Secondary Ion Mass Spectoroscopy)。 確認了接著之G a P基板之載體濃度係1 x 1 〇 1 8〜2 x 1 0 1 8 c m 3。該結果S i濃度係2 X 1 0 1 7 c m — 3以 上將對於活性層之Ζ η擴散量係可以抑制至1 X 1 〇 1 2個 以內，惟S i濃度係1 0 X 1 0 1 7 c m — 3以上時Ζ η擴散 量乃1 XI 0 13個以上之大値之事實。 獲得爲了防止Ζ η擴散至活性層起見，Ζ η擴散防止 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公董1 -15- 502479 A7 B7 五、發明説明（13) 層之s i濃度係必要有2 X 1 0 1 7 c m — 3以上之結論。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如在於（先前技術）之項中所述由接著了 p型G a P 基板之接著晶片之熱處理之活性層之活性層之劣化乃由從 G a P基板擴散之Ζ η所致之非發光中心爲其主要原因。 爲了防止從此G a Ρ基板防止Ζ η擴散至活性層起見，由 上述之檢討結果，在於G a Ρ基板與活性層之間，形成2 X 1 0 1 7 c m 3以上之含有S i之I n G a A 1 P就可以 ο 如（先前技術）之項所述，接著了 ρ型G a Ρ基板之 接著晶片之由熱處理所致之活性層之劣化乃由G a Ρ基板 所擴散之Ζ η所致之非發光中心係其主要原因。爲了防止 從此G a Ρ基板之對於活性層之Ζ η之擴散起見，由上述 檢討結果而在於G a Ρ基板與活性層之間形成含有S i之 2 X 1 0 1 7 c m — 3以上之I n G a A 1 P層就可以。惟由 於傳導型係ρ型因此同時滲雜具有S i濃度以上之Ζ η之 必要。 經濟部智慧財產^員工消費合作社印製 於第1圖之構成中可考量形成2 X 1 0 1 7 c m 3以上 之含有S i層之場所係（1 )活性層/ ρ包覆層界面，（ 2 ) ρ包覆層/接著層界面，（3 )接著層中滲雜S i之 三點。惟（1 )之活性層/ P包覆層界面係與活性層很近 ，因此所滲雜之S i會非發光中心化而有使活性層結晶性 惡化之可能性。又（3 )之接著層滲雜S i之方法係，接 著層之載體濃度變小，而使接著界面電阻會變大因此有問 題。所以不致於對晶片之特性有不良影響地可以滲雜S i ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -16- 502479 A7 B7 五、發明説明（14) C锖先閱讀背面之注意事項存填寫本頁〕 之層乃以P包覆層/接著層界面爲最合宜。惟並不是P包 覆層與接著界面而是對於p包覆層之一部份滲雜S i由而 可以達成防止從基板之Ζ η之擴散之目的係很明確者。 本發明之Ζ η擴散防止層乃以同時地將Ζ η與S η滲 雜之點爲其很大之特徵。關於膜之組成即只要不吸收P L 光之I n G a A 1 Ρ就可用，惟考量表面組成，電阻率時 ，即使用A 1組成比盡可組小之I n G a A 1 P爲合宜。 關於膜厚係只要能滿足防止Ζ η擴散之目的就薄也可以’ 惟以能均一的滲雜S i之厚度之0 · 1 // m以上爲合宜。 下面比較本發明之滲雜劑輪廓與先前之例之滲雜劑輪 廓。 第5 ( a )圖表示使用接著技術之以往之L E D之滲 雜劑輪廓之模式圖。第5 (b)圖表示導入本發明之Zn 擴散防止層之L E D之滲雜劑輪廓之模式圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在以往之L E D中，由濃度坡度而於熱處理中從高濃 度之G a P基板而Ζ η係擴散於活性層。依本發明之 L E D乃Ζ η擴散防止層係爲了防止從基板之Ζ η之擴散 起見，對於活性層之Ζ η擴散係只有從ρ包覆層之擴散份 而已，所以與以往之L E D比較可以減少對於活性層之 Ζ η之擴散’結果而言，安定的可以獲得高暉度之L ,E D 者。 如上所述’本實施形態中，在於I n G a A 1 Ρ系雙 異質構造構造部之ρ型包覆層1 4，與直接接著於它之Ρ 型G a Ρ基板2 0之間’設置由I n G a A 1 Ρ所成之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇'乂297公董） -17- 502479 A7 B7 五、發明説明（彳5) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Ζ η擴散防止層1 5。而在此ζ η擴散防止層1 5之s 1 之不純物濃度N d定爲2 X 1 0 1 7 c m — 3以上。而將Ζ η 之不純物濃度N a設定爲該値以上，所以確實的在於Ζ η 擴散防止層1 5內可以防止從Ρ型G a Ρ基板2 0之Ζ η 之擴散以資防止從基板2 0將Ζ η擴散至活性層1 3。所 以一面使用高濃度之Ρ型G a Ρ基板2 0 —面可以抑制在 於活性層1 3之非發光中心之形成更能達成高暉度化以及 安定化。 再者，本發明並非侷限於上述之實施形態，而構成雙 異質構造之半導體不是侷限於I nGaA 1 P系，可以使 用各種之I I I - V族化合物半導體。又接著於雙異質構 造部之基板亦不限定爲G a P，對於活性層之發光光而呈 透明之材料就可以，且藉由不純物滲雜劑而可以達成充分 之低電阻化者就可，又η型滲雜劑亦不須要限於S i ，使 用T e或S亦可能。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1再者實施形態係舉發光二極體爲例，惟本發明亦可能 適用於半導體雷射，其他不逸脫本發明之要旨之範圍內做 各種之變形來實施也。 (發明之效果） 如上面所詳細說明，依本發明乃在於直接接著了雙異 質構造部與透明基板而成之發光元件構造中，在於雙異質 構造部與基板之間設置Ζ η擴散防止層由而可以防止從基 板之對於活性層之ρ滲雜劑之擴散，由而可以抑制非發光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -18- 502479 A7 B7 五、發明説明（16) 中心之形成可達成更上一層之高暉度化以及安定化。由而 可能安定的生產高暉度之發光元件也。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖式之簡單說明 第1圖係表示本發明之一實施形態之L E D元件構造 之斷面圖。 第2圖係表示本發明之一實施形態之L E D製程之斷 面圖。 第3圖係表示於活性層之Ζ η擴散量與壽命之關係之 圖。 第4圖係表示在於Ζ η擴散防止層之S i濃度及對於 活性層之Ζ η擴散量之關係之圖。 第5圖係接著型L E D之不純物輪廓之本發明與以往 例之比較之模式圖。 第6圖係表示以往之LED元件構造之斷面圖。 第7圖係表不以往之L E D元件之製程之斷面圖[。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (標號說明） 10 · η型GaAs基板（弟1基板） 1 1 : η型G a A s電流擴散層 12:n型InGaAlP包覆層 1 3 : I n G a A 1 P 活性層 14 : p型I nGaAl P包覆層 1 5 : Ζ η擴散防止層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） " -19- 502479 A7 B7 五、發明説明（17) 1 6 :接著層 1 7 : η側電極 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 20:ρ型GaP基板（第2基板） 2 1 : p型G a P緩衝層 2 8 : p型電極 5 0 :基板 5 1 : η型電流擴散層 52:η型包覆層 5 3 :活性層 5 4 : ρ型包覆層 5 5 :接著層 5 7 : ρ型電極 5 8 : η側電極 6〇：G a Ρ基板 6 1 : G a P 層 6 8 : ρ側電極 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20-