JP2000138396A - 高輝度の発光ダイオード - Google Patents
高輝度の発光ダイオードInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高輝度の発光ダイオードの提供。
【解決手段】 導電性を有する半導体基板と、上記半導
体基板上の第１導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム
・インジウムリン下クラッド層と、該下クラッド層の上
のアンドープのアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン活性層と、該活性層の上の上クラッド層構造とを包括
し、該上クラッド層構造が、結晶常数が上述の半導体基
板とマッチする、第一層の第２導電性を帯びたアルミニ
ウム・ガリウム・インジウムリン層と、その上の極薄で
低不純物濃度及び高電気抵抗値を有する第二層の第２導
電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリン
層、及びその上の（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐを含
む第２導電性の高エネルギーギャップ高導電性のアルミ
ニウム・ガリウム・インジウムリンの第三層を包括す
る。
体基板上の第１導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム
・インジウムリン下クラッド層と、該下クラッド層の上
のアンドープのアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン活性層と、該活性層の上の上クラッド層構造とを包括
し、該上クラッド層構造が、結晶常数が上述の半導体基
板とマッチする、第一層の第２導電性を帯びたアルミニ
ウム・ガリウム・インジウムリン層と、その上の極薄で
低不純物濃度及び高電気抵抗値を有する第二層の第２導
電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリン
層、及びその上の（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐを含
む第２導電性の高エネルギーギャップ高導電性のアルミ
ニウム・ガリウム・インジウムリンの第三層を包括す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発光ダイオードに関
し、特に一種の、アルミニウム・ガリウム・インジウム
リンで組成された高輝度の発光ダイオードに関する。
し、特に一種の、アルミニウム・ガリウム・インジウム
リンで組成された高輝度の発光ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】４元素の化合物であるアルミニウム・ガ
リウム・インジウムリン（ＡｌX Ｇａ 1-x ）0-51Ｉｎ
0.49Ｐは、格子常数がガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板と
マッチする直接エネルギーギャップ半導体であり、この
ような化合物は、波長５６０ｎｍから６５０ｎｍの間の
発光効率は非常に高い。このため紅色から黄緑色の光を
発生する発光ダイオードの製造に適合する。
リウム・インジウムリン（ＡｌX Ｇａ 1-x ）0-51Ｉｎ
0.49Ｐは、格子常数がガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板と
マッチする直接エネルギーギャップ半導体であり、この
ような化合物は、波長５６０ｎｍから６５０ｎｍの間の
発光効率は非常に高い。このため紅色から黄緑色の光を
発生する発光ダイオードの製造に適合する。
【０００３】図１は、従来のアルミニウム・ガリウム・
インジウムリン発光ダイオードの断面図である。このダ
イオードはｎ型ガリウム砒素基板１００、ｎ型アルミニ
ウム・ガリウム・インジウムリン下クラッド層１０１、
不純物のないアルミニウム・ガリウム・インジウムリン
活性層１０２、及びｐ型アルミニウム・ガリウム・イン
ジウムリン上クラッド層１０３を包括する。ｐ型アルミ
ニウム・ガリウム・インジウムリンの不純物ドープ濃度
を高めることは難しく、上クラッド層の抵抗もこのため
非常に高くなる。このため面金属導電極より注入した電
流が結晶の辺縁に拡散できない。ゆえに上電極下方の活
性層の発生する光のほどんどは不透明な電極に吸収され
てしまう。このため、このような発光ダイオードの発光
強度はいずれもあまり高くない。
インジウムリン発光ダイオードの断面図である。このダ
イオードはｎ型ガリウム砒素基板１００、ｎ型アルミニ
ウム・ガリウム・インジウムリン下クラッド層１０１、
不純物のないアルミニウム・ガリウム・インジウムリン
活性層１０２、及びｐ型アルミニウム・ガリウム・イン
ジウムリン上クラッド層１０３を包括する。ｐ型アルミ
ニウム・ガリウム・インジウムリンの不純物ドープ濃度
を高めることは難しく、上クラッド層の抵抗もこのため
非常に高くなる。このため面金属導電極より注入した電
流が結晶の辺縁に拡散できない。ゆえに上電極下方の活
性層の発生する光のほどんどは不透明な電極に吸収され
てしまう。このため、このような発光ダイオードの発光
強度はいずれもあまり高くない。
【０００４】電流の拡散を促進するために、アメリカ合
衆国パテントＮｏ．５，００８，７１８では、高エネル
ギーギャップのガリウムリンの透明ウインドウ層を採用
しており、このウインドウ層の低電気抵抗により電流が
活性層に均一に拡散するようにしている。しかし、この
ウインドウ層は高濃度の不純物を含有するｐ型ガリウム
リン材料とされるが、ホールの移動率は低く、このため
抵抗値は上制限層に較べて少し小さいだけであり、ゆえ
にこのウインドウ層の厚さは相当に厚くしなければ電流
の拡散を改善できなかった。
衆国パテントＮｏ．５，００８，７１８では、高エネル
ギーギャップのガリウムリンの透明ウインドウ層を採用
しており、このウインドウ層の低電気抵抗により電流が
活性層に均一に拡散するようにしている。しかし、この
ウインドウ層は高濃度の不純物を含有するｐ型ガリウム
リン材料とされるが、ホールの移動率は低く、このため
抵抗値は上制限層に較べて少し小さいだけであり、ゆえ
にこのウインドウ層の厚さは相当に厚くしなければ電流
の拡散を改善できなかった。
【０００５】高厚度の透明ウインドウ層は成長させにく
く、且つ製造コストが高くつく。このためウインドウ層
の厚さを低減するため、アメリカ合衆国パテントＮｏ．
５，３５９，２０９では二層材料を含むウインドウ層の
構造を提供しており、それは低エネルギーギャップ高不
純物含有のｐ型ガリウム砒素層と高エネルギーギャップ
のガリウムリン層を含む。高不純物のｐ型ガリウム砒素
は非常に低い電気抵抗値を有し、その電気抵抗値は上ク
ラッド層よりかなり小さい。
く、且つ製造コストが高くつく。このためウインドウ層
の厚さを低減するため、アメリカ合衆国パテントＮｏ．
５，３５９，２０９では二層材料を含むウインドウ層の
構造を提供しており、それは低エネルギーギャップ高不
純物含有のｐ型ガリウム砒素層と高エネルギーギャップ
のガリウムリン層を含む。高不純物のｐ型ガリウム砒素
は非常に低い電気抵抗値を有し、その電気抵抗値は上ク
ラッド層よりかなり小さい。
【０００６】２層材料を含むウインドウ層構造は、高不
純物のｐ型ガリウム砒素層の低抵抗のために、ウインド
ウ層全体の電気抵抗値が大幅に下げられ、ウインドウ層
全体の厚さも減少されている。しかし、高不純物のｐ型
ガリウム砒素層を加えたことで、発光ダイオードの発光
強度は不透明なガリウム砒素層により何パーセントか下
がることになった。
純物のｐ型ガリウム砒素層の低抵抗のために、ウインド
ウ層全体の電気抵抗値が大幅に下げられ、ウインドウ層
全体の厚さも減少されている。しかし、高不純物のｐ型
ガリウム砒素層を加えたことで、発光ダイオードの発光
強度は不透明なガリウム砒素層により何パーセントか下
がることになった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高輝度の発
光ダイオードを提供し、及びダイオード成長時間を下げ
ることで、従来のダイオードの欠点を改善することを課
題とし、その達成のために本発明では上クラッド層中
に、一層の極めて薄い高抵抗層を加える。
光ダイオードを提供し、及びダイオード成長時間を下げ
ることで、従来のダイオードの欠点を改善することを課
題とし、その達成のために本発明では上クラッド層中
に、一層の極めて薄い高抵抗層を加える。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、導電
性を有する半導体基板と、上記半導体基板上に形成され
た第１導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジ
ウムリン下クラッド層と、該アルミニウム・ガリウム・
インジウムリン下クラッド層の上に形成されて、不純物
を付帯していないアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン活性層と、上クラッド層構造とを包括し、該上クラ
ッド層構造が、上記アルミニウム・ガリウム・インジウ
ムリン活性層の上に成長させられて結晶常数が上述の半
導体基板とマッチする、第一層である第２導電性を帯び
たアルミニウム・ガリウム・インジウムリン層と、該第
一層の上に形成されて相当に小さい厚さと低不純物濃度
及び高電気抵抗値を有する第二層である第２導電性を帯
びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリン層、及び
該第二層の上に成長させられ（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ
1-y Ｐを含み並びに第２導電性を帯びた第三層である高
エネルギーギャップ高導電性のアルミニウム・ガリウム
・インジウムリン層を包括し、０≦ｘ≦０．１で０．７
≦ｙ≦１であり、以上の構成からなる高輝度の発光ダイ
オードとしている。
性を有する半導体基板と、上記半導体基板上に形成され
た第１導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジ
ウムリン下クラッド層と、該アルミニウム・ガリウム・
インジウムリン下クラッド層の上に形成されて、不純物
を付帯していないアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン活性層と、上クラッド層構造とを包括し、該上クラ
ッド層構造が、上記アルミニウム・ガリウム・インジウ
ムリン活性層の上に成長させられて結晶常数が上述の半
導体基板とマッチする、第一層である第２導電性を帯び
たアルミニウム・ガリウム・インジウムリン層と、該第
一層の上に形成されて相当に小さい厚さと低不純物濃度
及び高電気抵抗値を有する第二層である第２導電性を帯
びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリン層、及び
該第二層の上に成長させられ（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ
1-y Ｐを含み並びに第２導電性を帯びた第三層である高
エネルギーギャップ高導電性のアルミニウム・ガリウム
・インジウムリン層を包括し、０≦ｘ≦０．１で０．７
≦ｙ≦１であり、以上の構成からなる高輝度の発光ダイ
オードとしている。
【０００９】請求項２の発明は、前記半導体基板がガリ
ウム砒素を含むことを特徴とする、請求項１に記載の高
輝度の発光ダイオードとしている。
ウム砒素を含むことを特徴とする、請求項１に記載の高
輝度の発光ダイオードとしている。
【００１０】請求項３の発明は、前記第二層である第２
導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層が、（Ａｌs Ｇａ1-s ）t Ｉｎ1-t Ｐ半導体材料を
包含し、０．７≦ｓ≦１で０．９≦ｔ≦１であることを
特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードとしてい
る。
導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層が、（Ａｌs Ｇａ1-s ）t Ｉｎ1-t Ｐ半導体材料を
包含し、０．７≦ｓ≦１で０．９≦ｔ≦１であることを
特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードとしてい
る。
【００１１】請求項４の発明は、前記第二層である第２
導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層が、（ＡｌＧａ）ＩｎＰの超結晶構造を含むことを
特徴とする、請求項１に記載の高輝度の発光ダイオード
としている。
導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層が、（ＡｌＧａ）ＩｎＰの超結晶構造を含むことを
特徴とする、請求項１に記載の高輝度の発光ダイオード
としている。
【００１２】請求項５の発明は、前記第二層である第２
導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層が、漸変組成の（ＡｌＧａ）ＩｎＰを含むことを特
徴とする、請求項１に記載の高輝度の発光ダイオードと
している。
導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層が、漸変組成の（ＡｌＧａ）ＩｎＰを含むことを特
徴とする、請求項１に記載の高輝度の発光ダイオードと
している。
【００１３】請求項６の発明は、前記第二層である第２
導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層の厚さが０．００５マイクロメートルから０．１マ
イクロメートルであることを特徴とする、請求項１に記
載の高輝度の発光ダイオードとしている。
導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層の厚さが０．００５マイクロメートルから０．１マ
イクロメートルであることを特徴とする、請求項１に記
載の高輝度の発光ダイオードとしている。
【００１４】請求項７の発明は、導電性を有する半導体
基板と、上記半導体基板上に形成された第１導電性を帯
びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリン下クラッ
ド層と、該アルミニウム・ガリウム・インジウムリン下
クラッド層の上に形成された不純物をドープしていない
アルミニウム・ガリウム・インジウムリン多重量子井戸
構造とされて、多層の（ＡｌＧａ）ＩｎＰ量子井戸層と
（ＡｌＧａ）ＩｎＰ障壁層が交替重畳して組成されてい
る多重量子井戸構造と、上クラッド層構造とを包括し、
該上クラッド層構造は、上述の多重量子井戸構造上に成
長させられて結晶常数が上述の半導体基板とマッチし、
第２導電性を有して第一層をなすアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン層と、該第一層の上に成長させられ
て第２導電性を帯び相当小さい厚さと低不純物濃度及び
高電気抵抗値を有して第二層をなすアルミニウム・ガリ
ウム・インジウムリン層、及び該第二層の上に成長させ
られ（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1- y Ｐを含み並びに第２
導電性を帯びた高エネルギーギャップ高導電性の第三層
をなすアルミニウム・ガリウム・インジウムリン層を包
括し、０≦ｘ≦０．１で０．７≦ｙ≦１であり、以上の
構成からなる高輝度の発光ダイオードとしている。
基板と、上記半導体基板上に形成された第１導電性を帯
びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリン下クラッ
ド層と、該アルミニウム・ガリウム・インジウムリン下
クラッド層の上に形成された不純物をドープしていない
アルミニウム・ガリウム・インジウムリン多重量子井戸
構造とされて、多層の（ＡｌＧａ）ＩｎＰ量子井戸層と
（ＡｌＧａ）ＩｎＰ障壁層が交替重畳して組成されてい
る多重量子井戸構造と、上クラッド層構造とを包括し、
該上クラッド層構造は、上述の多重量子井戸構造上に成
長させられて結晶常数が上述の半導体基板とマッチし、
第２導電性を有して第一層をなすアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン層と、該第一層の上に成長させられ
て第２導電性を帯び相当小さい厚さと低不純物濃度及び
高電気抵抗値を有して第二層をなすアルミニウム・ガリ
ウム・インジウムリン層、及び該第二層の上に成長させ
られ（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1- y Ｐを含み並びに第２
導電性を帯びた高エネルギーギャップ高導電性の第三層
をなすアルミニウム・ガリウム・インジウムリン層を包
括し、０≦ｘ≦０．１で０．７≦ｙ≦１であり、以上の
構成からなる高輝度の発光ダイオードとしている。
【００１５】請求項８の発明は、前記半導体基板がガリ
ウム砒素を含むことを特徴とする、請求項７に記載の高
輝度の発光ダイオードとしている。
ウム砒素を含むことを特徴とする、請求項７に記載の高
輝度の発光ダイオードとしている。
【００１６】請求項９の発明は、前記第二層である第２
導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層が、（Ａｌs Ｇａ1-s ）t Ｉｎ1-t Ｐ半導体材料を
包含し、０．７≦ｓ≦１で０．９≦ｔ≦１であることを
特徴とする、請求項７に記載の発光ダイオードとしてい
る。
導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層が、（Ａｌs Ｇａ1-s ）t Ｉｎ1-t Ｐ半導体材料を
包含し、０．７≦ｓ≦１で０．９≦ｔ≦１であることを
特徴とする、請求項７に記載の発光ダイオードとしてい
る。
【００１７】請求項１０の発明は、前記第二層である第
２導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン層が、（ＡｌＧａ）ＩｎＰの超結晶構造を含むこと
を特徴とする、請求項７に記載の高輝度の発光ダイオー
ドとしている。
２導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン層が、（ＡｌＧａ）ＩｎＰの超結晶構造を含むこと
を特徴とする、請求項７に記載の高輝度の発光ダイオー
ドとしている。
【００１８】請求項１１の発明は、前記第二層である第
２導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン層が、漸変組成の（ＡｌＧａ）ＩｎＰを含むことを
特徴とする、請求項７に記載の高輝度の発光ダイオード
としている。
２導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン層が、漸変組成の（ＡｌＧａ）ＩｎＰを含むことを
特徴とする、請求項７に記載の高輝度の発光ダイオード
としている。
【００１９】請求項１２の発明は、前記第二層である第
２導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン層の厚さが０．００５マイクロメートルから０．１
マイクロメートルであることを特徴とする、請求項７に
記載の高輝度の発光ダイオードとしている。
２導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン層の厚さが０．００５マイクロメートルから０．１
マイクロメートルであることを特徴とする、請求項７に
記載の高輝度の発光ダイオードとしている。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の高輝度の発光ダイオード
は導電性のガリウム砒素基板と、第１導電性のアルミニ
ウム・ガリウム・インジウムリンの下クラッド層、不純
物を含有しないアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ンの活性層或いは多重量子井戸構造、及び第２導電性の
アルミニウム・ガリウム・インジウムリンの上クラッド
層を包括する。この第２導電性のアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐの
上クラッド層は３層構造とされ、そのうち活性層と隣接
するのはガリウム砒素基板及び活性層のいずれとも結晶
格子が相互にマッチするアルミニウム・ガリウム・イン
ジウムリン（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐとされ、ｙ
＝０．５１である。
は導電性のガリウム砒素基板と、第１導電性のアルミニ
ウム・ガリウム・インジウムリンの下クラッド層、不純
物を含有しないアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ンの活性層或いは多重量子井戸構造、及び第２導電性の
アルミニウム・ガリウム・インジウムリンの上クラッド
層を包括する。この第２導電性のアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐの
上クラッド層は３層構造とされ、そのうち活性層と隣接
するのはガリウム砒素基板及び活性層のいずれとも結晶
格子が相互にマッチするアルミニウム・ガリウム・イン
ジウムリン（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐとされ、ｙ
＝０．５１である。
【００２１】この第２導電性の上クラッド層構造の中層
は、非常に薄いが電気抵抗値の極めて高いアルミニウム
・ガリウム・インジウムリン半導体化合物層とされ、そ
の組成は（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐの半導体化合
物中のアルミニウム成分ｘが１に近く、インジウム成分
１−ｙが０に近く、その不純物含有量が非常に小さいか
或いは不純物を付帯しない。上電極を成長させやすいよ
うに、この上クラッド層構造の上層は高エネルギーギャ
ップ、及び高導電層とされ、その組成は（Ａｌ x Ｇａ
1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐとされ得て、そのうちのアルミニウ
ム成分ｘは０に近く、インジウム成分１−ｙも０に近
い。中層に高電気抵抗層を有するため、注入した電流は
均一に上クラッド層構造の上層に分布させられ、その
後、中間層及び下層を通過して活性層に進入する。ゆえ
に活性層全体が均一に発光し、こうして本発明の高輝度
の発光ダイオードの発光強度増加の目的が達成される。
は、非常に薄いが電気抵抗値の極めて高いアルミニウム
・ガリウム・インジウムリン半導体化合物層とされ、そ
の組成は（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐの半導体化合
物中のアルミニウム成分ｘが１に近く、インジウム成分
１−ｙが０に近く、その不純物含有量が非常に小さいか
或いは不純物を付帯しない。上電極を成長させやすいよ
うに、この上クラッド層構造の上層は高エネルギーギャ
ップ、及び高導電層とされ、その組成は（Ａｌ x Ｇａ
1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐとされ得て、そのうちのアルミニウ
ム成分ｘは０に近く、インジウム成分１−ｙも０に近
い。中層に高電気抵抗層を有するため、注入した電流は
均一に上クラッド層構造の上層に分布させられ、その
後、中間層及び下層を通過して活性層に進入する。ゆえ
に活性層全体が均一に発光し、こうして本発明の高輝度
の発光ダイオードの発光強度増加の目的が達成される。
【００２２】
【実施例】図２及び図３に示されるように、本発明の発
光ダイオードは導電性のガリウム砒素基板２００を包括
し、この基板上に第１導電性のアルミニウム・ガリウム
・インジウムリン下クラッド層２０１が成長させられ、
この下クラッド層の上がアルミニウム・ガリウム・イン
ジウムリン活性層２０２或いはアルミニウム・ガリウム
・インジウムリンの多重量子井戸構造３０２とされ、こ
の量子移動構造は量子移動層３０２１と障壁層３０２２
が交替重畳されてなり、その構造は図２に示されるとお
りである。
光ダイオードは導電性のガリウム砒素基板２００を包括
し、この基板上に第１導電性のアルミニウム・ガリウム
・インジウムリン下クラッド層２０１が成長させられ、
この下クラッド層の上がアルミニウム・ガリウム・イン
ジウムリン活性層２０２或いはアルミニウム・ガリウム
・インジウムリンの多重量子井戸構造３０２とされ、こ
の量子移動構造は量子移動層３０２１と障壁層３０２２
が交替重畳されてなり、その構造は図２に示されるとお
りである。
【００２３】本発明の発光層、即ち活性層は（Ａｌx Ｇ
ａ1-x ）0.51Ｉｎ0.49Ｐで組成され、そのうち、ｘは０
から０．４とされ、その値が発光の波長を決定する。も
しｘが０．１５であるなら、その発射する光の波長は約
６１０ｎｍで、この活性層の上が第２導電性を有するア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリン上クラッド構造
２０３とされる。
ａ1-x ）0.51Ｉｎ0.49Ｐで組成され、そのうち、ｘは０
から０．４とされ、その値が発光の波長を決定する。も
しｘが０．１５であるなら、その発射する光の波長は約
６１０ｎｍで、この活性層の上が第２導電性を有するア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリン上クラッド構造
２０３とされる。
【００２４】本発明の上クラッド層は三層の材質を具え
た構造とされ、そのうちの最下層で発光層と接触する一
層は（Ａｌx Ｇａ1-x ）0.51Ｉｎ0.49Ｐで組成されたア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリン層２０３１とさ
れ、該層の結晶格子常数とガリウム砒素は相互にマッチ
して配列の違いを発生せず、そのうちのアルミニウムの
成分は０．７から１とされ良好な電子制限効果を達成す
る。中間層は極めて薄い高電気抵抗層２０３２とされて
極めて多くの異なる方式により形成可能であり、例えば
アルミニウム・ガリウムリン或いはアルミニウムリンと
され低濃度の不純物を含有し、その厚さが約２００オン
グストロームである高電気抵抗層２０３２が中間層とし
て適用される。
た構造とされ、そのうちの最下層で発光層と接触する一
層は（Ａｌx Ｇａ1-x ）0.51Ｉｎ0.49Ｐで組成されたア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリン層２０３１とさ
れ、該層の結晶格子常数とガリウム砒素は相互にマッチ
して配列の違いを発生せず、そのうちのアルミニウムの
成分は０．７から１とされ良好な電子制限効果を達成す
る。中間層は極めて薄い高電気抵抗層２０３２とされて
極めて多くの異なる方式により形成可能であり、例えば
アルミニウム・ガリウムリン或いはアルミニウムリンと
され低濃度の不純物を含有し、その厚さが約２００オン
グストロームである高電気抵抗層２０３２が中間層とし
て適用される。
【００２５】一般に、アルミニウム・ガリウム・インジ
ウムリン半導体化合物の電気抵抗は、アルミニウム成分
の割合が増加し不純物濃度が低くなるにつれて増加し、
ゆえに（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ組成の材料中、
アルミニウム成分の割合が高く、インジウム成分の割合
が低く並びに低濃度の不純物を含有するものが、中間層
の材料として良好な選択とされうる。この高電気抵抗層
２０３２の成分として最も望ましいのは、０．７≦ｘ≦
１．０及び０．９≦ｙ≦１．０で組成された（Ａｌx Ｇ
ａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐである。
ウムリン半導体化合物の電気抵抗は、アルミニウム成分
の割合が増加し不純物濃度が低くなるにつれて増加し、
ゆえに（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ組成の材料中、
アルミニウム成分の割合が高く、インジウム成分の割合
が低く並びに低濃度の不純物を含有するものが、中間層
の材料として良好な選択とされうる。この高電気抵抗層
２０３２の成分として最も望ましいのは、０．７≦ｘ≦
１．０及び０．９≦ｙ≦１．０で組成された（Ａｌx Ｇ
ａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐである。
【００２６】この中間層の最も望ましい厚さは０．００
５マイクロメートルから０．１マイクロメートルであ
り、その組成は限定されず、例えばアルミニウム・ガリ
ウム・インジウムリンの超結晶構造例えばＡｌＰ／Ｇａ
Ｐ或いはＡｌＧａＰ／ＧａＰ或いはアルミニウム・ガリ
ウム・インジウムリンの漸変組成とされ、成分が（Ａｌ
x Ｇａ1-x ）0.51Ｉｎ0.49Ｐから漸次変化してＡｌＧａ
Ｐ或いはＡｌＰとなるまでの材質がいずれも中間薄層の
高電気抵抗層２０３２として使用可能である。
５マイクロメートルから０．１マイクロメートルであ
り、その組成は限定されず、例えばアルミニウム・ガリ
ウム・インジウムリンの超結晶構造例えばＡｌＰ／Ｇａ
Ｐ或いはＡｌＧａＰ／ＧａＰ或いはアルミニウム・ガリ
ウム・インジウムリンの漸変組成とされ、成分が（Ａｌ
x Ｇａ1-x ）0.51Ｉｎ0.49Ｐから漸次変化してＡｌＧａ
Ｐ或いはＡｌＰとなるまでの材質がいずれも中間薄層の
高電気抵抗層２０３２として使用可能である。
【００２７】上層は（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐの
高エネルギーギャップ低電気抵抗材質の導電コンタクト
層２０３３とされ、そのうち、ｘは０に近く、０．７≦
ｙ≦１である。この導電コンタクト層２０３３に必須の
条件はこの活性層がさらに高いエネルギーギャップを具
えて光線の吸収を免れることである。このほか、その不
純物の濃度は高く抵抗値は低く、ゆえに高導電率を有す
るアルミニウム・ガリウム・インジウムリン半導体化合
物の形成に有利であるものでなくてはならず、例えばア
ルミニウム成分の割合が比較的低く容易に不純物を導入
できて該層のキャリア濃度を増加できるもので、最も望
ましい成分は、（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ中に１
０％より少ないアルミニウムを含有するものとされる。
しかし、光の吸収を防ぐため、インジウム成分は３０％
より少なくなければならない。
高エネルギーギャップ低電気抵抗材質の導電コンタクト
層２０３３とされ、そのうち、ｘは０に近く、０．７≦
ｙ≦１である。この導電コンタクト層２０３３に必須の
条件はこの活性層がさらに高いエネルギーギャップを具
えて光線の吸収を免れることである。このほか、その不
純物の濃度は高く抵抗値は低く、ゆえに高導電率を有す
るアルミニウム・ガリウム・インジウムリン半導体化合
物の形成に有利であるものでなくてはならず、例えばア
ルミニウム成分の割合が比較的低く容易に不純物を導入
できて該層のキャリア濃度を増加できるもので、最も望
ましい成分は、（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ中に１
０％より少ないアルミニウムを含有するものとされる。
しかし、光の吸収を防ぐため、インジウム成分は３０％
より少なくなければならない。
【００２８】上クラッド層構造中に高電気抵抗層２０３
２という中間層が含まれ、及び低電気抵抗の導電コンタ
クト層２０３３という上層が含まれるため、上面接触電
極より注入された電流は強制的に均一に上導電コンタク
ト層２０３３に拡散し、その後に中間の高電気抵抗層２
０３２と下層のアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層２０３１を通過して発光層に至る。この中間の高電
気抵抗層２０３２を加えた後に、高エネルギーギャップ
低電気抵抗の上導電コンタクト層２０３３の厚さは従来
のものより薄くなり、その厚さはほぼ０．５マイクロメ
ートルから１０マイクロメートルとなる。この高電気抵
抗層２０３２を加えることでもたらされる欠点は、僅か
に順方向偏圧がやや増加することのみである。
２という中間層が含まれ、及び低電気抵抗の導電コンタ
クト層２０３３という上層が含まれるため、上面接触電
極より注入された電流は強制的に均一に上導電コンタク
ト層２０３３に拡散し、その後に中間の高電気抵抗層２
０３２と下層のアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層２０３１を通過して発光層に至る。この中間の高電
気抵抗層２０３２を加えた後に、高エネルギーギャップ
低電気抵抗の上導電コンタクト層２０３３の厚さは従来
のものより薄くなり、その厚さはほぼ０．５マイクロメ
ートルから１０マイクロメートルとなる。この高電気抵
抗層２０３２を加えることでもたらされる欠点は、僅か
に順方向偏圧がやや増加することのみである。
【００２９】本発明の高輝度の発光ダイオードの発光強
度は大幅に増加されている。以下に幾つかの実験的な例
を示す。
度は大幅に増加されている。以下に幾つかの実験的な例
を示す。
【００３０】例１：本発明の高輝度の発光ダイオード構
造（図２、３）をｎ型ガリウム砒素基板２００上に成長
させる。その成長は〔１１１〕方向偏差２°を以て進行
し、並びに不純物濃度１×１０18ｃｍ-3とする。ｎ型ガ
リウム砒素基板２００の厚さは約３５０マイクロメート
ルとし、まず上面に不純物１×１０18ｃｍ-3のｎ型ガリ
ウム砒素緩衝層を成長させ、さらに１マイクロメートル
厚さのｎ型導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・イ
ンジウムリン下クラッド層２０１をこの緩衝層の上に成
長させる。ｎ型のアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン下クラッド層２０１の上方は不純物を付帯していな
いアルミニウム・ガリウム・インジウムリン活性層２０
２で形成された発光層とする。この不純物を付帯してい
ないアルミニウム・ガリウム・インジウムリン活性層２
０２は不純物を付帯していない多重量子井戸構造３０２
とされ得て（図３参照）、その構造は多層の（ＡｌＧ
ａ）ＩｎＰ量子井戸層３０２１と多層アルミニウム・ガ
リウム・インジウムリン（ＡｌＧａ）ＩｎＰ障壁層３０
２２が交替重畳してなる。不純物を付帯していないアル
ミニウム・ガリウム・インジウムリン活性層２０２或い
は多重量子井戸構造３０２の上方はｐ型のアルミニウム
・ガリウム・インジウムリン上クラッド構造２０３とさ
れ、そのなかには１マイクロメートルのｐ型アルミニウ
ム・ガリウム・インジウムリン層２０３１或いはアルミ
ニウム・インジウムリン層、２００オングストロームの
アルミニウム・ガリウムリン或いはアルミニウム・ガリ
ウム・インジウムリン高電気抵抗層２０３２及び５マイ
クロメートルの高不純物濃度のｐ型アルミニウム・ガリ
ウム・インジウムリン或いはインジウムガリウムリン
（Ｉｎ0.1 Ｇａ0.9 Ｐ）の導電コンタクト層２０３３が
含まれる。比較しやすいように、実験中に一つの従来の
発光ダイオードも準備し、本発明と従来のダイオード双
方に２０ｍＡの電流を注いだ。比較の結果、本発明の発
光ダイオードの電流拡散は極めて良好であり、且つ結晶
上より発散する光は極めて均一であった。本発明のダイ
オードの発光強度は５９０ｎｍから６１５ｎｍの間でほ
ぼ６５ｍｃｄであり、従来のダイオードは僅かに４０ｍ
ｃｄであり、本発明のダイオードの順方向偏圧はほぼ
２．２ボルトで、従来のものより約０．２ボルト大きか
った。
造（図２、３）をｎ型ガリウム砒素基板２００上に成長
させる。その成長は〔１１１〕方向偏差２°を以て進行
し、並びに不純物濃度１×１０18ｃｍ-3とする。ｎ型ガ
リウム砒素基板２００の厚さは約３５０マイクロメート
ルとし、まず上面に不純物１×１０18ｃｍ-3のｎ型ガリ
ウム砒素緩衝層を成長させ、さらに１マイクロメートル
厚さのｎ型導電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・イ
ンジウムリン下クラッド層２０１をこの緩衝層の上に成
長させる。ｎ型のアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン下クラッド層２０１の上方は不純物を付帯していな
いアルミニウム・ガリウム・インジウムリン活性層２０
２で形成された発光層とする。この不純物を付帯してい
ないアルミニウム・ガリウム・インジウムリン活性層２
０２は不純物を付帯していない多重量子井戸構造３０２
とされ得て（図３参照）、その構造は多層の（ＡｌＧ
ａ）ＩｎＰ量子井戸層３０２１と多層アルミニウム・ガ
リウム・インジウムリン（ＡｌＧａ）ＩｎＰ障壁層３０
２２が交替重畳してなる。不純物を付帯していないアル
ミニウム・ガリウム・インジウムリン活性層２０２或い
は多重量子井戸構造３０２の上方はｐ型のアルミニウム
・ガリウム・インジウムリン上クラッド構造２０３とさ
れ、そのなかには１マイクロメートルのｐ型アルミニウ
ム・ガリウム・インジウムリン層２０３１或いはアルミ
ニウム・インジウムリン層、２００オングストロームの
アルミニウム・ガリウムリン或いはアルミニウム・ガリ
ウム・インジウムリン高電気抵抗層２０３２及び５マイ
クロメートルの高不純物濃度のｐ型アルミニウム・ガリ
ウム・インジウムリン或いはインジウムガリウムリン
（Ｉｎ0.1 Ｇａ0.9 Ｐ）の導電コンタクト層２０３３が
含まれる。比較しやすいように、実験中に一つの従来の
発光ダイオードも準備し、本発明と従来のダイオード双
方に２０ｍＡの電流を注いだ。比較の結果、本発明の発
光ダイオードの電流拡散は極めて良好であり、且つ結晶
上より発散する光は極めて均一であった。本発明のダイ
オードの発光強度は５９０ｎｍから６１５ｎｍの間でほ
ぼ６５ｍｃｄであり、従来のダイオードは僅かに４０ｍ
ｃｄであり、本発明のダイオードの順方向偏圧はほぼ
２．２ボルトで、従来のものより約０．２ボルト大きか
った。
【００３１】本発明の高輝度の発光ダイオードは、もし
ガリウム砒素基板と活性層中に分散式反射手段を加えて
本来基板に吸収されるはずの光を反射させるようにすれ
ば、発光強度をさらに増加可能である。以下にその実験
例を提示する。 例２：本発明のダイオード構造をｎ型ガリウム砒素基板
３００の上に成長させる。その成長方向は〔１１１〕方
向偏差２°とし、並びに不純物濃度１×１０18ｃｍ-3と
する。ｎ型ガリウム砒素基板の厚さは約３５０マイクロ
メートルとし、その上に先ずｎ型ガリウム砒素緩衝層を
成長させ、この緩衝層の不純物濃度は１×１０ 18ｃｍ-3
とする。１２組のＡｌ／ＧａＡｓ分散式反射手段をガリ
ウム砒素の上記緩衝層上に成長させ、さらに約１マイク
ロメートルのｎ型アルミニウム・インジウムリン下クラ
ッド層をこの分散式反射手段の上に成長させる。このｎ
型の下クラッド層の上方は、不純物を付帯していないア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリンの多重量子井戸
構造３０２、即ち発光層となす。この多重量子井戸構造
３０２は多層のアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン量子層３０２１とアルミニウム・ガリウム・インジウ
ムリン障壁層３０２２を交替重畳して形成する。多重量
子井戸構造３０２の上方はｐ型のアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン上クラッド層３０３１構造とし、こ
の構造は、１マイクロメートルのｐ型のアルミニウム・
ガリウム・インジウムリン或いはアルミニウム・インジ
ウムリン層３０３１と、三組のＧａＰ／ＡｌＰ超結晶構
造の組成する高電気抵抗層３０３２、及び５マイクロメ
ートルの高不純物濃度のアルミニウム・ガリウム・イン
ジウムリン或いはインジウム・ガリウムリン（Ｉｎ0.05
Ｇａ0.95Ｐ）導電コンタクト層３０３３を包括する。二
種類の異なる厚さの超結晶構造の厚さはそれぞれ４５オ
ングストロームと８０オングストロームとする。ゆえに
製造された二種類のアルミニウム・ガリウム・インジウ
ムリン発光ダイオードの輝度はいずれも９５ｍｃｄで、
４５オングストローム厚さを有する超結晶構造の順方向
電圧は２．１５ボルトで８０オングストローム厚さを有
する超結晶構造の順方向電圧は３．３ボルトである。
ガリウム砒素基板と活性層中に分散式反射手段を加えて
本来基板に吸収されるはずの光を反射させるようにすれ
ば、発光強度をさらに増加可能である。以下にその実験
例を提示する。 例２：本発明のダイオード構造をｎ型ガリウム砒素基板
３００の上に成長させる。その成長方向は〔１１１〕方
向偏差２°とし、並びに不純物濃度１×１０18ｃｍ-3と
する。ｎ型ガリウム砒素基板の厚さは約３５０マイクロ
メートルとし、その上に先ずｎ型ガリウム砒素緩衝層を
成長させ、この緩衝層の不純物濃度は１×１０ 18ｃｍ-3
とする。１２組のＡｌ／ＧａＡｓ分散式反射手段をガリ
ウム砒素の上記緩衝層上に成長させ、さらに約１マイク
ロメートルのｎ型アルミニウム・インジウムリン下クラ
ッド層をこの分散式反射手段の上に成長させる。このｎ
型の下クラッド層の上方は、不純物を付帯していないア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリンの多重量子井戸
構造３０２、即ち発光層となす。この多重量子井戸構造
３０２は多層のアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン量子層３０２１とアルミニウム・ガリウム・インジウ
ムリン障壁層３０２２を交替重畳して形成する。多重量
子井戸構造３０２の上方はｐ型のアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン上クラッド層３０３１構造とし、こ
の構造は、１マイクロメートルのｐ型のアルミニウム・
ガリウム・インジウムリン或いはアルミニウム・インジ
ウムリン層３０３１と、三組のＧａＰ／ＡｌＰ超結晶構
造の組成する高電気抵抗層３０３２、及び５マイクロメ
ートルの高不純物濃度のアルミニウム・ガリウム・イン
ジウムリン或いはインジウム・ガリウムリン（Ｉｎ0.05
Ｇａ0.95Ｐ）導電コンタクト層３０３３を包括する。二
種類の異なる厚さの超結晶構造の厚さはそれぞれ４５オ
ングストロームと８０オングストロームとする。ゆえに
製造された二種類のアルミニウム・ガリウム・インジウ
ムリン発光ダイオードの輝度はいずれも９５ｍｃｄで、
４５オングストローム厚さを有する超結晶構造の順方向
電圧は２．１５ボルトで８０オングストローム厚さを有
する超結晶構造の順方向電圧は３．３ボルトである。
【００３２】
【発明の効果】総合すると、本発明の高輝度の発光ダイ
オードは上クラッド層中に非常に薄い高電気抵抗層を加
えたことで、発光強度を大幅に増加し、従来のものの
１．５から２倍としており、その唯一の代償は順方向偏
圧がわずかに高くなることにすぎない。本発明はただ一
回のＭＯＶＰＥの成長を必要とするだけであり、且つ上
面高エネルギーギャップの導電コンタクト層の厚さを減
少でき、ゆえに本発明は容易に成長させられ、製造コス
トを削減できる優れた効果を提供しうる。
オードは上クラッド層中に非常に薄い高電気抵抗層を加
えたことで、発光強度を大幅に増加し、従来のものの
１．５から２倍としており、その唯一の代償は順方向偏
圧がわずかに高くなることにすぎない。本発明はただ一
回のＭＯＶＰＥの成長を必要とするだけであり、且つ上
面高エネルギーギャップの導電コンタクト層の厚さを減
少でき、ゆえに本発明は容易に成長させられ、製造コス
トを削減できる優れた効果を提供しうる。
【図１】従来のアルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン発光ダイオードの断面図である。
ン発光ダイオードの断面図である。
【図２】本発明のアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン発光ダイオードの第１種の構造の断面図である。
リン発光ダイオードの第１種の構造の断面図である。
【図３】本発明のアルミニウム・ガリウム・インジウム
リン発光ダイオードの第２種の構造の断面図である。
リン発光ダイオードの第２種の構造の断面図である。
１００ ｎ型ガリウム砒素基板 １０１ ｎ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリン
下クラッド層 １０２ 不純物を付帯していないアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン活性層 １０３ ｐ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリン
上クラッド層 ２００ ｎ型ガリウム砒素基板 ２０１ ｎ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリン
下クラッド層 ２０２ 不純物を付帯していないアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン活性層 ２０３ 上クラッド構造 ２０３１ ｐ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層 ２０３２ 高電気抵抗層 ２０３３ ｐ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン導電コンタクト層 ３００ ｎ型ガリウム砒素基板 ３０１ ｎ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリン
下クラッド層 ３０２ 不純物を付帯していないアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン量子井戸 ３０３ 上クラッド構造 ３０３１ ｐ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層 ３０３２ 高電気抵抗層 ３０３３ ｐ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン導電コンタクト層 ３０２１ アルミニウム・ガリウム・インジウムリン量
子層 ３０２２ アルミニウム・ガリウム・インジウムリン障
壁層
下クラッド層 １０２ 不純物を付帯していないアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン活性層 １０３ ｐ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリン
上クラッド層 ２００ ｎ型ガリウム砒素基板 ２０１ ｎ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリン
下クラッド層 ２０２ 不純物を付帯していないアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン活性層 ２０３ 上クラッド構造 ２０３１ ｐ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層 ２０３２ 高電気抵抗層 ２０３３ ｐ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン導電コンタクト層 ３００ ｎ型ガリウム砒素基板 ３０１ ｎ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリン
下クラッド層 ３０２ 不純物を付帯していないアルミニウム・ガリウ
ム・インジウムリン量子井戸 ３０３ 上クラッド構造 ３０３１ ｐ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン層 ３０３２ 高電気抵抗層 ３０３３ ｐ型アルミニウム・ガリウム・インジウムリ
ン導電コンタクト層 ３０２１ アルミニウム・ガリウム・インジウムリン量
子層 ３０２２ アルミニウム・ガリウム・インジウムリン障
壁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F041 AA05 CA04 CA05 CA34 CA35 CA65 CB36
Claims (12)
- 【請求項１】 導電性を有する半導体基板と、 上記半導体基板上に形成された第１導電性を帯びたアル
ミニウム・ガリウム・インジウムリン下クラッド層と、 該アルミニウム・ガリウム・インジウムリン下クラッド
層の上に形成されて、不純物を付帯していないアルミニ
ウム・ガリウム・インジウムリン活性層と、 上クラッド層構造とを包括し、 該上クラッド層構造が、上記アルミニウム・ガリウム・
インジウムリン活性層の上に成長させられて結晶常数が
上述の半導体基板とマッチする、第一層である第２導電
性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリン層
と、該第一層の上に形成されて相当に小さい厚さと低不
純物濃度及び高電気抵抗値を有する第二層である第２導
電性を帯びたアルミニウム・ガリウム・インジウムリン
層、及び該第二層の上に成長させられ（Ａｌx Ｇ
ａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐを含み並びに第２導電性を帯びた
第三層である高エネルギーギャップ高導電性のアルミニ
ウム・ガリウム・インジウムリン層を包括し、０≦ｘ≦
０．１で０．７≦ｙ≦１であり、 以上の構成からなる高輝度の発光ダイオード。 - 【請求項２】 前記半導体基板がガリウム砒素を含むこ
とを特徴とする、請求項１に記載の高輝度の発光ダイオ
ード。 - 【請求項３】 前記第二層である第２導電性を帯びたア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリン層が、（Ａｌs
Ｇａ1-s ）t Ｉｎ1-t Ｐ半導体材料を包含し、０．７≦
ｓ≦１で０．９≦ｔ≦１であることを特徴とする、請求
項１に記載の発光ダイオード。 - 【請求項４】 前記第二層である第２導電性を帯びたア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリン層が、（ＡｌＧ
ａ）ＩｎＰの超結晶構造を含むことを特徴とする、請求
項１に記載の高輝度の発光ダイオード。 - 【請求項５】 前記第二層である第２導電性を帯びたア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリン層が、漸変組成
の（ＡｌＧａ）ＩｎＰを含むことを特徴とする、請求項
１に記載の高輝度の発光ダイオード。 - 【請求項６】 前記第二層である第２導電性を帯びたア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリン層の厚さが０．
００５マイクロメートルから０．１マイクロメートルで
あることを特徴とする、請求項１に記載の高輝度の発光
ダイオード。 - 【請求項７】 導電性を有する半導体基板と、 上記半導体基板上に形成された第１導電性を帯びたアル
ミニウム・ガリウム・インジウムリン下クラッド層と、 該アルミニウム・ガリウム・インジウムリン下クラッド
層の上に形成された不純物をドープしていないアルミニ
ウム・ガリウム・インジウムリン多重量子井戸構造とさ
れて、多層の（ＡｌＧａ）ＩｎＰ量子井戸層と（ＡｌＧ
ａ）ＩｎＰ障壁層が交替重畳して組成されている多重量
子井戸構造と、 上クラッド層構造とを包括し、 該上クラッド層構造は、 上述の多重量子井戸構造上に成長させられて結晶常数が
上述の半導体基板とマッチし、第２導電性を有して第一
層をなすアルミニウム・ガリウム・インジウムリン層
と、該第一層の上に成長させられて第２導電性を帯び相
当小さい厚さと低不純物濃度及び高電気抵抗値を有して
第二層をなすアルミニウム・ガリウム・インジウムリン
層、及び該第二層の上に成長させられ（Ａｌx Ｇ
ａ1-x ）y Ｉｎ1- y Ｐを含み並びに第２導電性を帯びた
高エネルギーギャップ高導電性の第三層をなすアルミニ
ウム・ガリウム・インジウムリン層を包括し、０≦ｘ≦
０．１で０．７≦ｙ≦１であり、 以上の構成からなる高輝度の発光ダイオード。 - 【請求項８】 前記半導体基板がガリウム砒素を含むこ
とを特徴とする、請求項７に記載の高輝度の発光ダイオ
ード。 - 【請求項９】 前記第二層である第２導電性を帯びたア
ルミニウム・ガリウム・インジウムリン層が、（Ａｌs
Ｇａ1-s ）t Ｉｎ1-t Ｐ半導体材料を包含し、０．７≦
ｓ≦１で０．９≦ｔ≦１であることを特徴とする、請求
項７に記載の発光ダイオード。 - 【請求項１０】 前記第二層である第２導電性を帯びた
アルミニウム・ガリウム・インジウムリン層が、（Ａｌ
Ｇａ）ＩｎＰの超結晶構造を含むことを特徴とする、請
求項７に記載の高輝度の発光ダイオード。 - 【請求項１１】 前記第二層である第２導電性を帯びた
アルミニウム・ガリウム・インジウムリン層が、漸変組
成の（ＡｌＧａ）ＩｎＰを含むことを特徴とする、請求
項７に記載の高輝度の発光ダイオード。 - 【請求項１２】 前記第二層である第２導電性を帯びた
アルミニウム・ガリウム・インジウムリン層の厚さが
０．００５マイクロメートルから０．１マイクロメート
ルであることを特徴とする、請求項７に記載の高輝度の
発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30885298A JP2000138396A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 高輝度の発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30885298A JP2000138396A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 高輝度の発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000138396A true JP2000138396A (ja) | 2000-05-16 |
Family
ID=17986053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30885298A Pending JP2000138396A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 高輝度の発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000138396A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006295162A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 垂直構造３族窒化物発光素子およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-10-29 JP JP30885298A patent/JP2000138396A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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