JP2002050793A - 発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光取出層として従来のＧａＰやＡｌＧａＡｓ
混晶よりも屈折率のさらに小さい化合物半導体層を使用
することにより、光取出効率を大幅に改善した発光素子
を提供する。 【解決手段】 各々（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙ
Ｐ（但し、０≦ｘ，ｙ≦１かつｘ＋ｙ＝１）混晶にて構
成される第一導電型クラッド層６、活性層５及び第二導
電型クラッド層４がこの順序にて積層されたダブルへテ
ロ構造層を発光層部２４として有し、かつ該発光層部２
４の少なくとも片側に、５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下
の波長帯の光に対する屈折率が３．２以下である化合物
半導体からなる光取出層１０、１３が形成される。全反
射の臨界角度は、例えば従来のＧａＰの値と比較して８
〜５０％程度向上する。臨界角度が増大した分だけ全反
射による損失が生じ難くなり、光取出層としてＧａＰや
ＡｌＧａＡｓ混晶を用いた場合よりも、光取出効率を大
きくすることができる。
混晶よりも屈折率のさらに小さい化合物半導体層を使用
することにより、光取出効率を大幅に改善した発光素子
を提供する。 【解決手段】 各々（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙ
Ｐ（但し、０≦ｘ，ｙ≦１かつｘ＋ｙ＝１）混晶にて構
成される第一導電型クラッド層６、活性層５及び第二導
電型クラッド層４がこの順序にて積層されたダブルへテ
ロ構造層を発光層部２４として有し、かつ該発光層部２
４の少なくとも片側に、５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下
の波長帯の光に対する屈折率が３．２以下である化合物
半導体からなる光取出層１０、１３が形成される。全反
射の臨界角度は、例えば従来のＧａＰの値と比較して８
〜５０％程度向上する。臨界角度が増大した分だけ全反
射による損失が生じ難くなり、光取出層としてＧａＰや
ＡｌＧａＡｓ混晶を用いた場合よりも、光取出効率を大
きくすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は発光素子及びその
製造方法に関する。
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ
（但し、０≦ｘ，ｙ≦１かつｘ＋ｙ＝１）混晶（以下、
単にＡｌＧａＩｎＰ混晶あるいはＡｌＧａＩｎＰと記載
する）により発光層部が形成された発光素子は、薄いＡ
ｌＧａＩｎＰ活性層を、それよりもバンドギャップの大
きいｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層とｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層とによりサンドイッチ状に挟んだダブルへ
テロ構造を採用することにより、高輝度の素子を実現で
きる。しかしながら、発光層部の材料及び構造は、長年
にわたる進歩の結果、発光層部における光電変換効率は
理論上の限界に次第に近づきつつある。従って、一層高
輝度の素子を得ようとした場合、素子からの光取出し効
率が極めて重要となる。
（但し、０≦ｘ，ｙ≦１かつｘ＋ｙ＝１）混晶（以下、
単にＡｌＧａＩｎＰ混晶あるいはＡｌＧａＩｎＰと記載
する）により発光層部が形成された発光素子は、薄いＡ
ｌＧａＩｎＰ活性層を、それよりもバンドギャップの大
きいｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層とｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層とによりサンドイッチ状に挟んだダブルへ
テロ構造を採用することにより、高輝度の素子を実現で
きる。しかしながら、発光層部の材料及び構造は、長年
にわたる進歩の結果、発光層部における光電変換効率は
理論上の限界に次第に近づきつつある。従って、一層高
輝度の素子を得ようとした場合、素子からの光取出し効
率が極めて重要となる。
【０００３】光取出し効率を向上させる方法としては、
ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなるクラッド層よりも低屈折率
の透光性半導体層を、光取出層として発光層部に接して
形成する方法が提案されている。これにより、発光層部
内から漏出しようとする光が、自身の表面での全反射に
より内側に戻ってしまう現象が緩和され、光取出効率を
向上させることができる。従来、このような光取出層と
しては、ＡｌＧａＩｎＰ混晶の発光層部で発光する緑色
〜赤色の波長（おおむね５５０ｎｍ〜６５０ｎｍ）に対
して良好な透光性を有することから、ＧａＰやＡｌＧａ
Ａｓ混晶といった化合物半導体が使用されてきた。
ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなるクラッド層よりも低屈折率
の透光性半導体層を、光取出層として発光層部に接して
形成する方法が提案されている。これにより、発光層部
内から漏出しようとする光が、自身の表面での全反射に
より内側に戻ってしまう現象が緩和され、光取出効率を
向上させることができる。従来、このような光取出層と
しては、ＡｌＧａＩｎＰ混晶の発光層部で発光する緑色
〜赤色の波長（おおむね５５０ｎｍ〜６５０ｎｍ）に対
して良好な透光性を有することから、ＧａＰやＡｌＧａ
Ａｓ混晶といった化合物半導体が使用されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＡｌＧａＡｓ混晶は、
ＡｌＧａＩｎＰ混晶と格子整合するので成長炉内で一貫
成長する事は可能であるが、前述の発光波長帯において
は屈折率が３．３〜３．４（例えば発光波長６００ｎｍ
において約３．４）と大きいため、全反射の臨界角度が
小さくなり、光取出効率を大幅に改善することは困難で
ある。
ＡｌＧａＩｎＰ混晶と格子整合するので成長炉内で一貫
成長する事は可能であるが、前述の発光波長帯において
は屈折率が３．３〜３．４（例えば発光波長６００ｎｍ
において約３．４）と大きいため、全反射の臨界角度が
小さくなり、光取出効率を大幅に改善することは困難で
ある。
【０００５】ここで、全反射の臨界角度θcは、空気中
での光取出の場合、光取出層を構成する化合物半導体の
屈折率をｎ１、空気の屈折率をｎ２として、 θc＝Ｓｉｎ−１（ｎ２／ｎ１）‥‥ で表される。空気の屈折率は近似的に真空の屈折率（＝
１）に等しいとみなすことができるので、これを用いれ
ば、 θc＝Ｓｉｎ−１（１／ｎ１）‥‥ と表すことができる。
での光取出の場合、光取出層を構成する化合物半導体の
屈折率をｎ１、空気の屈折率をｎ２として、 θc＝Ｓｉｎ−１（ｎ２／ｎ１）‥‥ で表される。空気の屈折率は近似的に真空の屈折率（＝
１）に等しいとみなすことができるので、これを用いれ
ば、 θc＝Ｓｉｎ−１（１／ｎ１）‥‥ と表すことができる。
【０００６】屈折率ｎ１＝３．４のＡｌＧａＡｓ混晶の
場合、全反射の臨界角度θｃ＝１７°となる。この場
合、図８に示すように、全反射の臨界角度θｃ＝１７°
よりも小さい角度内、すなわち界面に対して垂直に近い
角度で界面に到達した光のみが空気中に放出される（図
８（ａ））。そしてθｃ＝１７°よりも大きな角度で界
面に到達した光は全反射してしまい、結晶内部に反射し
て吸収されてしまう（図８（ｂ））。
場合、全反射の臨界角度θｃ＝１７°となる。この場
合、図８に示すように、全反射の臨界角度θｃ＝１７°
よりも小さい角度内、すなわち界面に対して垂直に近い
角度で界面に到達した光のみが空気中に放出される（図
８（ａ））。そしてθｃ＝１７°よりも大きな角度で界
面に到達した光は全反射してしまい、結晶内部に反射し
て吸収されてしまう（図８（ｂ））。
【０００７】また、上記の波長帯における透光性を十分
に確保するためには、ＡｌＡｓ混晶比を相当高めなけれ
ばならない。しかしながら、高ＡｌＡｓ混晶比のＡｌＧ
ａＡｓ混晶は非常に酸化され易いため、高ＡｌＡｓ混晶
比のＡｌＧａＡｓ光取出層を用いたＡｌＧａＩｎＰ系発
光素子を屋外で通電発光して使用すると、ＡｌＧａＡｓ
光取出層の酸化に伴い、発光輝度の劣化さらには破壊を
引き起こすという問題がある。
に確保するためには、ＡｌＡｓ混晶比を相当高めなけれ
ばならない。しかしながら、高ＡｌＡｓ混晶比のＡｌＧ
ａＡｓ混晶は非常に酸化され易いため、高ＡｌＡｓ混晶
比のＡｌＧａＡｓ光取出層を用いたＡｌＧａＩｎＰ系発
光素子を屋外で通電発光して使用すると、ＡｌＧａＡｓ
光取出層の酸化に伴い、発光輝度の劣化さらには破壊を
引き起こすという問題がある。
【０００８】一方、ＧａＰはＡｌを含有しないため、寿
命特性に悪影響を与える恐れはない。しかし、屈折率は
ＡｌＧａＡｓ混晶より多少小さい程度であり（例えば発
光波長６００ｎｍにおいて約３．３５）、光取出効率を
大幅に改善できるほど全反射を抑制する効果は有してい
ない。
命特性に悪影響を与える恐れはない。しかし、屈折率は
ＡｌＧａＡｓ混晶より多少小さい程度であり（例えば発
光波長６００ｎｍにおいて約３．３５）、光取出効率を
大幅に改善できるほど全反射を抑制する効果は有してい
ない。
【０００９】本発明は、従来のＧａＰやＡｌＧａＡｓ混
晶よりも屈折率のさらに小さい透光性の化合物半導体層
を光取出層として使用することにより、光取出効率を大
幅に改善した発光素子と、その製造方法とを提供するこ
とにある。
晶よりも屈折率のさらに小さい透光性の化合物半導体層
を光取出層として使用することにより、光取出効率を大
幅に改善した発光素子と、その製造方法とを提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために、本発明の発光素子は、各々（Ａｌ
ｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（但し、０≦ｘ，ｙ≦１
かつｘ＋ｙ＝１）混晶にて構成される第一導電型クラッ
ド層、活性層及び第二導電型クラッド層が積層されたダ
ブルへテロ構造を発光層部として有し、かつ該発光層部
の少なくとも片側に、５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の
波長帯の光に対する屈折率が３．２以下である化合物半
導体からなる光取出層が形成されていることを特徴とす
る。
題を解決するために、本発明の発光素子は、各々（Ａｌ
ｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（但し、０≦ｘ，ｙ≦１
かつｘ＋ｙ＝１）混晶にて構成される第一導電型クラッ
ド層、活性層及び第二導電型クラッド層が積層されたダ
ブルへテロ構造を発光層部として有し、かつ該発光層部
の少なくとも片側に、５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の
波長帯の光に対する屈折率が３．２以下である化合物半
導体からなる光取出層が形成されていることを特徴とす
る。
【００１１】上記ダブルへテロ構造層を有する発光層部
からの、緑色〜赤色の発光波長帯（５５０ｎｍ以上６５
０ｎｍ以下）の光に対し、従来のＧａＰやＡｌＧａＡｓ
混晶よりも小さい屈折率、具体的には屈折率が３．２以
下である透光性の化合物半導体からなる光取出層を形成
することにより、ＧａＰやＡｌＧａＡｓ混晶を用いた場
合よりも全反射の臨界角度を大きくすることができ、発
光素子の光取出効率を大幅に改善することができる。光
取出層を構成する化合物半導体は、具体的には、ＺｎＳ
ｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及びＣｄＳのいずれかとすること
ができる。
からの、緑色〜赤色の発光波長帯（５５０ｎｍ以上６５
０ｎｍ以下）の光に対し、従来のＧａＰやＡｌＧａＡｓ
混晶よりも小さい屈折率、具体的には屈折率が３．２以
下である透光性の化合物半導体からなる光取出層を形成
することにより、ＧａＰやＡｌＧａＡｓ混晶を用いた場
合よりも全反射の臨界角度を大きくすることができ、発
光素子の光取出効率を大幅に改善することができる。光
取出層を構成する化合物半導体は、具体的には、ＺｎＳ
ｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及びＣｄＳのいずれかとすること
ができる。
【００１２】表１に、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及び
ＣｄＳの各化合物半導体の屈折率と、式により計算さ
れる臨界角度θcの値を、ＧａＰやＡｌＧａＡｓ混晶の
値と比較して示している。ただし、表中、括弧を付与して
いない値はドーパントを添加しない単結晶試料を用いた
実測値であり、括弧を付与した値は、その実測値から補
間法により求めた計算値である。上記４つの化合物の屈
折率は、５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の全波長帯にお
いて、いずれも３．２以下の値となっており、臨界角度
θcは、例えばＧａＰの値と比較して８〜５０％程度も
向上していることがわかる。すなわち、本発明の発光素
子においては、臨界角度が増大した分だけ全反射による
損失が生じ難くなり、光取出層としてＧａＰやＡｌＧａ
Ａｓ混晶を用いた場合よりも、光取出効率を大きくする
ことができる。また、いずれの化合物もＡｌを積極的に
は含有しないので、発光素子の寿命特性も良好である。
ＣｄＳの各化合物半導体の屈折率と、式により計算さ
れる臨界角度θcの値を、ＧａＰやＡｌＧａＡｓ混晶の
値と比較して示している。ただし、表中、括弧を付与して
いない値はドーパントを添加しない単結晶試料を用いた
実測値であり、括弧を付与した値は、その実測値から補
間法により求めた計算値である。上記４つの化合物の屈
折率は、５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の全波長帯にお
いて、いずれも３．２以下の値となっており、臨界角度
θcは、例えばＧａＰの値と比較して８〜５０％程度も
向上していることがわかる。すなわち、本発明の発光素
子においては、臨界角度が増大した分だけ全反射による
損失が生じ難くなり、光取出層としてＧａＰやＡｌＧａ
Ａｓ混晶を用いた場合よりも、光取出効率を大きくする
ことができる。また、いずれの化合物もＡｌを積極的に
は含有しないので、発光素子の寿命特性も良好である。
【００１３】
【表１】
【００１４】なお、化合物半導体単結晶の屈折率は、ド
ーパント添加量により若干変動するが、電流拡散層を兼
ねた光取出層として機能させるために通常採用される添
加量の範囲（例えば１×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜
５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３）では、ドーパントを
添加しない場合の屈折率を基準として、その変動幅は５
％以内である。従って、少なくともＺｎＳｅ、ＺｎＳ、
ＺｎＴｅ及びＣｄＳの４種については、５５０〜６５０
ｎｍの波長帯において、ドーパント添加量によらず３．
２以下の値となることに変わりはない。
ーパント添加量により若干変動するが、電流拡散層を兼
ねた光取出層として機能させるために通常採用される添
加量の範囲（例えば１×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜
５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３）では、ドーパントを
添加しない場合の屈折率を基準として、その変動幅は５
％以内である。従って、少なくともＺｎＳｅ、ＺｎＳ、
ＺｎＴｅ及びＣｄＳの４種については、５５０〜６５０
ｎｍの波長帯において、ドーパント添加量によらず３．
２以下の値となることに変わりはない。
【００１５】次に、光取出層を形成する化合物半導体
は、発光層部からの発光波長に対応したフォトンエネル
ギーよりも大きいバンドギャップエネルギーを有するも
のを使用することが、光取出層における光吸収を抑制し
て光取出効率を向上させる上で望ましい。また、バンド
ギャップエネルギーの絶対値の観点からは、該バンドギ
ャップエネルギーが２．２ｅＶ以上の化合物半導体を選
択することが望ましい。これにより、光取出層におい
て、前記ダブルへテロ構造を有する発光層部からの、緑
色〜赤色の波長帯（５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下）の
発光に対する吸収が生じにくくなり、該吸収に由来する
発光効率の低下を効果的に抑制することができる。前述
のＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及びＣｄＳのバンドギャ
ップエネルギー値は、表１に示す通りであり、いずれも
２．２ｅＶ以上３．６ｅＶ以下の範囲にある。ただし、
光取出層をＺｎＴｅで構成する場合、ＺｎＴｅにおける
５５０ｎｍ〜５６０ｎｍ付近の光に対する透過率は低い
ので、発光波長が５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下のＡｌ
ＧａＩｎＰ混晶にて構成される発光層部を有する発光素
子に適用することがより好ましい。５７０ｎｍ以上６５
０ｎｍ以下の波長帯の光に対するＺｎＴｅの透過率はほ
ぼ１００％である。この場合、ＡｌＧａＩｎＰ混晶の混
晶比（前述のｘ、ｙの値）は、発光波長が５７０ｎｍ以
上６５０ｎｍ以下となるように適宜調整される。
は、発光層部からの発光波長に対応したフォトンエネル
ギーよりも大きいバンドギャップエネルギーを有するも
のを使用することが、光取出層における光吸収を抑制し
て光取出効率を向上させる上で望ましい。また、バンド
ギャップエネルギーの絶対値の観点からは、該バンドギ
ャップエネルギーが２．２ｅＶ以上の化合物半導体を選
択することが望ましい。これにより、光取出層におい
て、前記ダブルへテロ構造を有する発光層部からの、緑
色〜赤色の波長帯（５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下）の
発光に対する吸収が生じにくくなり、該吸収に由来する
発光効率の低下を効果的に抑制することができる。前述
のＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及びＣｄＳのバンドギャ
ップエネルギー値は、表１に示す通りであり、いずれも
２．２ｅＶ以上３．６ｅＶ以下の範囲にある。ただし、
光取出層をＺｎＴｅで構成する場合、ＺｎＴｅにおける
５５０ｎｍ〜５６０ｎｍ付近の光に対する透過率は低い
ので、発光波長が５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下のＡｌ
ＧａＩｎＰ混晶にて構成される発光層部を有する発光素
子に適用することがより好ましい。５７０ｎｍ以上６５
０ｎｍ以下の波長帯の光に対するＺｎＴｅの透過率はほ
ぼ１００％である。この場合、ＡｌＧａＩｎＰ混晶の混
晶比（前述のｘ、ｙの値）は、発光波長が５７０ｎｍ以
上６５０ｎｍ以下となるように適宜調整される。
【００１６】また、これらの化合物半導体は導電性も良
好であることから、該化合物半導体にて構成された光取
出層を介して電極端子をワイヤボンディングし通電する
ことができる。すなわち、光取出層としてＧａＰやＡｌ
ＧａＡｓ混晶を用いた従来の発光ダイオード素子と同様
の工程にてワイヤボンディングを行なうことが可能であ
り、既存の製造ラインを変えることなくそのまま利用し
て製造ができる利点もある。
好であることから、該化合物半導体にて構成された光取
出層を介して電極端子をワイヤボンディングし通電する
ことができる。すなわち、光取出層としてＧａＰやＡｌ
ＧａＡｓ混晶を用いた従来の発光ダイオード素子と同様
の工程にてワイヤボンディングを行なうことが可能であ
り、既存の製造ラインを変えることなくそのまま利用し
て製造ができる利点もある。
【００１７】光取出層を、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ
及びＣｄＳのいずれかからなる化合物半導体にて構成す
る場合、上記本発明の発光素子は、以下に示す本発明の
発光素子の製造方法により製造することができる。すな
わち、該方法は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ
（但し、０≦ｘ，ｙ≦１かつｘ＋ｙ＝１）混晶と格子整
合する化合物半導体単結晶基板上に、各々（ＡｌｘＧａ
１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（但し、０≦ｘ，ｙ≦１かつｘ
＋ｙ＝１）混晶にて構成される第一導電型クラッド層、
活性層及び第二導電型クラッド層が積層されたダブルへ
テロ構造の主表面と、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及び
ＣｄＳのいずれかからなる単結晶基板の主表面とを接合
することを特徴とする。
及びＣｄＳのいずれかからなる化合物半導体にて構成す
る場合、上記本発明の発光素子は、以下に示す本発明の
発光素子の製造方法により製造することができる。すな
わち、該方法は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ
（但し、０≦ｘ，ｙ≦１かつｘ＋ｙ＝１）混晶と格子整
合する化合物半導体単結晶基板上に、各々（ＡｌｘＧａ
１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（但し、０≦ｘ，ｙ≦１かつｘ
＋ｙ＝１）混晶にて構成される第一導電型クラッド層、
活性層及び第二導電型クラッド層が積層されたダブルへ
テロ構造の主表面と、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及び
ＣｄＳのいずれかからなる単結晶基板の主表面とを接合
することを特徴とする。
【００１８】光取出層を構成する上記の化合物半導体
は、いずれもダブルへテロ構造を構成するＡｌＧａＩｎ
Ｐ混晶とは格子不整合系であるため、該ＡｌＧａＩｎＰ
混晶上に直接エピタキシャル成長させることができな
い。そこで、これら化合物半導体からなる単結晶基板の
主表面を、ダブルへテロ構造の主表面に接合して素子形
成する方法が有効である。
は、いずれもダブルへテロ構造を構成するＡｌＧａＩｎ
Ｐ混晶とは格子不整合系であるため、該ＡｌＧａＩｎＰ
混晶上に直接エピタキシャル成長させることができな
い。そこで、これら化合物半導体からなる単結晶基板の
主表面を、ダブルへテロ構造の主表面に接合して素子形
成する方法が有効である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
の図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形
態である発光素子１００を示す概念図である。発光素子
１００は、発光層部２４の第一主表面１７側に第一の光
取出層１０と第一電極１４とがこの順序にて形成されて
いる。また、発光層部２４の第二主表面１８側に第二の
光取出層１３と第二電極１５とがこの順序にて形成され
ている。第一電極１４は、第一の光取出層１０の、表面
の一部のみを覆う形にて形成されている。また、第二電
極１５は、第二の光取出層１３の、表面の一部のみを覆
う形にて形成されている。
の図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形
態である発光素子１００を示す概念図である。発光素子
１００は、発光層部２４の第一主表面１７側に第一の光
取出層１０と第一電極１４とがこの順序にて形成されて
いる。また、発光層部２４の第二主表面１８側に第二の
光取出層１３と第二電極１５とがこの順序にて形成され
ている。第一電極１４は、第一の光取出層１０の、表面
の一部のみを覆う形にて形成されている。また、第二電
極１５は、第二の光取出層１３の、表面の一部のみを覆
う形にて形成されている。
【００２０】発光層部２４は、各々ＡｌＧａＩｎＰ混晶
とされるとともに、第一電極１４側に位置する第一導電
型クラッド層６、第二電極１５側に位置する第二導電型
クラッド層４、及び第一導電型クラッド層６と第二導電
型クラッド層４との間に位置する活性層５からなるダブ
ルへテロ構造とされている。具体的には、ノンドープの
ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる活性層５を、ｐ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層６とｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４
とにより挟んだ構造となっている。ＡｌＧａＩｎＰ混晶
は直接遷移型で大きなバンドギャップを有する半導体で
あり、活性層５の両側に形成されるクラッド層６，４と
のバンドギャップ差に起因したエネルギー障壁により、
注入されたホールと電子とが狭い活性層５中に閉じ込め
られて効率よく再結合するので、非常に高い発光効率を
実現できる。さらに、活性層５の組成調整により、緑色
から赤色領域（発光波長が５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以
下）にかけて広範囲の発光波長を実現することができ
る。図１の発光素子１００では、第一電極１４側にｐ型
ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６が配置されており、第二電
極１５側にｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４が配置され
ている。従って、通電極性は第一電極１４側が正であ
る。
とされるとともに、第一電極１４側に位置する第一導電
型クラッド層６、第二電極１５側に位置する第二導電型
クラッド層４、及び第一導電型クラッド層６と第二導電
型クラッド層４との間に位置する活性層５からなるダブ
ルへテロ構造とされている。具体的には、ノンドープの
ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる活性層５を、ｐ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層６とｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４
とにより挟んだ構造となっている。ＡｌＧａＩｎＰ混晶
は直接遷移型で大きなバンドギャップを有する半導体で
あり、活性層５の両側に形成されるクラッド層６，４と
のバンドギャップ差に起因したエネルギー障壁により、
注入されたホールと電子とが狭い活性層５中に閉じ込め
られて効率よく再結合するので、非常に高い発光効率を
実現できる。さらに、活性層５の組成調整により、緑色
から赤色領域（発光波長が５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以
下）にかけて広範囲の発光波長を実現することができ
る。図１の発光素子１００では、第一電極１４側にｐ型
ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６が配置されており、第二電
極１５側にｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４が配置され
ている。従って、通電極性は第一電極１４側が正であ
る。
【００２１】次に、第一及び第二の光取出層１０，１３
は、５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長帯の可視光に
対する屈折率が３．２以下である透光性の化合物半導
体、具体的にはＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及びＣｄＳ
のいずれかからなる単結晶層として構成されている。こ
のうち、第一の光取出層１０は窒素（Ｎ）等の不純物を
１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜５×１０１８ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ３程度の高濃度にドーピングすることによ
り、導電性がｐ型とされ、第二の光取出層１３はアルミ
ニウム（Ａｌ）等の不純物を１×１０１８ａｔｏｍｓ／
ｃｍ３〜５×１０１ ８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度の高濃度
にドーピングすることにより、導電性がｎ型とされてい
る。
は、５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長帯の可視光に
対する屈折率が３．２以下である透光性の化合物半導
体、具体的にはＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及びＣｄＳ
のいずれかからなる単結晶層として構成されている。こ
のうち、第一の光取出層１０は窒素（Ｎ）等の不純物を
１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜５×１０１８ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ３程度の高濃度にドーピングすることによ
り、導電性がｐ型とされ、第二の光取出層１３はアルミ
ニウム（Ａｌ）等の不純物を１×１０１８ａｔｏｍｓ／
ｃｍ３〜５×１０１ ８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度の高濃度
にドーピングすることにより、導電性がｎ型とされてい
る。
【００２２】なお、ＡｌＧａＩｎＰ混晶の屈折率は混晶
比によっても異なるが３．３〜３．８程度である。他
方、光取出層１０，１３を構成する上記の化合物半導体
単結晶の屈折率は、表１に示す通り、発光層部２４を構
成するＡｌＧａＩｎＰ混晶よりも明らかに小さい２．３
以上３．２以下の範囲の値を有する。これにより、光取
出層１０，１３は、発光素子１００の配置される周囲の
雰囲気形成媒体（例えば空気）と、各々が接合されるＡ
ｌＧａＩｎＰ混晶からなるクラッド層６，４の間にそれ
ぞれ介在し、両者の中間の屈折率を有することによっ
て、発光層部２４からの光Ｌの全反射による損失を軽減
し、ひいては光取出効率を向上させる役割を果たす。本
実施形態では、光取出層１０，１３をＺｎＴｅ単結晶層
として構成している。
比によっても異なるが３．３〜３．８程度である。他
方、光取出層１０，１３を構成する上記の化合物半導体
単結晶の屈折率は、表１に示す通り、発光層部２４を構
成するＡｌＧａＩｎＰ混晶よりも明らかに小さい２．３
以上３．２以下の範囲の値を有する。これにより、光取
出層１０，１３は、発光素子１００の配置される周囲の
雰囲気形成媒体（例えば空気）と、各々が接合されるＡ
ｌＧａＩｎＰ混晶からなるクラッド層６，４の間にそれ
ぞれ介在し、両者の中間の屈折率を有することによっ
て、発光層部２４からの光Ｌの全反射による損失を軽減
し、ひいては光取出効率を向上させる役割を果たす。本
実施形態では、光取出層１０，１３をＺｎＴｅ単結晶層
として構成している。
【００２３】また、光取出層１０，１３を構成する上記
化合物半導体は導電性が高く、その表面の一部のみを覆
う電極１４，１５を介して通電される電流を、発光層部
２４に対し面内方向に均一になるように電流を拡散する
電流拡散層の役割も果たしている。
化合物半導体は導電性が高く、その表面の一部のみを覆
う電極１４，１５を介して通電される電流を、発光層部
２４に対し面内方向に均一になるように電流を拡散する
電流拡散層の役割も果たしている。
【００２４】なお、第一電極１４と第二電極１５とは、
例えばＡｕあるいはＡｕ合金からなる層として構成でき
る。これら電極１４，１５と、光取出層１０，１３との
間には、図２に示すように接触抵抗を下げる目的で、高
濃度にドープした化合物半導体の薄膜（例えばＧａＡｓ
層：以下、コンタクト層という）１４ａ，１５ａを形成
することもできる。しかしながら、光取出層１０，１３
を構成するＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅあるいはＣｄＳ
は、ＡｕあるいはＡｕ合金とのオーミック接合性が良好
であり、図１のように、電極１４，１５を光取出層１
０，１３に直接接して形成することも可能である。例え
ば、光取出層をＧａＰやＡｌＧａＡｓ混晶にて構成する
従来の発光素子では、ＡｕあるいはＡｕ合金にて構成さ
れる電極との間に、上記のようなコンタクト層を挿入す
ることが動作電圧を下げる上で不可欠であったが、Ｚｎ
Ｓｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅあるいはＣｄＳを使用すると、
コンタクト層を省略できる利点が生ずる。
例えばＡｕあるいはＡｕ合金からなる層として構成でき
る。これら電極１４，１５と、光取出層１０，１３との
間には、図２に示すように接触抵抗を下げる目的で、高
濃度にドープした化合物半導体の薄膜（例えばＧａＡｓ
層：以下、コンタクト層という）１４ａ，１５ａを形成
することもできる。しかしながら、光取出層１０，１３
を構成するＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅあるいはＣｄＳ
は、ＡｕあるいはＡｕ合金とのオーミック接合性が良好
であり、図１のように、電極１４，１５を光取出層１
０，１３に直接接して形成することも可能である。例え
ば、光取出層をＧａＰやＡｌＧａＡｓ混晶にて構成する
従来の発光素子では、ＡｕあるいはＡｕ合金にて構成さ
れる電極との間に、上記のようなコンタクト層を挿入す
ることが動作電圧を下げる上で不可欠であったが、Ｚｎ
Ｓｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅあるいはＣｄＳを使用すると、
コンタクト層を省略できる利点が生ずる。
【００２５】なお、図１の発光素子１００において、各
層の厚さの実例として以下のような数値を例示できる：
第一の光取出層（ｐ型ＺｎＴｅ層）１０＝３００μｍ、
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６＝１μｍ、ＡｌＧａＩ
ｎＰ活性層５＝０．６μｍ、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層４＝１μｍ、第二の光取出層（ｎ型ＺｎＴｅ層）１
３＝３００μｍ。
層の厚さの実例として以下のような数値を例示できる：
第一の光取出層（ｐ型ＺｎＴｅ層）１０＝３００μｍ、
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６＝１μｍ、ＡｌＧａＩ
ｎＰ活性層５＝０．６μｍ、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層４＝１μｍ、第二の光取出層（ｎ型ＺｎＴｅ層）１
３＝３００μｍ。
【００２６】以下、図１の発光素子１００の製造方法に
ついて説明する。まず、図３（ａ）に示すように、Ａｌ
ＧａＩｎＰ混晶と格子整合する化合物半導体単結晶基板
であるＧａＡｓ単結晶基板１の第一主表面１ａに、ｎ型
ＧａＡｓバッファ層２を例えば０．５μｍ、さらにｎ型
ＡｌＡｓ層からなる剥離層３を例えば０．５μｍエピタ
キシャル成長させる。次いで、発光層部２４として、１
μｍのｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４、０．６μｍの
ＡｌＧａＩｎＰ活性層（ノンドープ）５、及び１μｍの
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６を、この順序にエピタ
キシャル成長させる。その後、さらにｐ型ＧａＡｓ層か
らなるエッチストップ層７を例えば５ｎｍ、ｎ型ＡｌＩ
ｎＰ層からなるキャップ層８を例えば０．３μｍエピタ
キシャル成長させる。キャップ層８は、成長したエピキ
ャピタル層に水素が混入してドーパントを不活性化する
のを防ぐために形成される。これら各層のエピタキシャ
ル成長は、有機金属気相エピタキシャル成長（Metalorg
anic Vapor Phase Epitaxy:ＭＯＶＰＥ）法により行な
うことができる。
ついて説明する。まず、図３（ａ）に示すように、Ａｌ
ＧａＩｎＰ混晶と格子整合する化合物半導体単結晶基板
であるＧａＡｓ単結晶基板１の第一主表面１ａに、ｎ型
ＧａＡｓバッファ層２を例えば０．５μｍ、さらにｎ型
ＡｌＡｓ層からなる剥離層３を例えば０．５μｍエピタ
キシャル成長させる。次いで、発光層部２４として、１
μｍのｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４、０．６μｍの
ＡｌＧａＩｎＰ活性層（ノンドープ）５、及び１μｍの
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６を、この順序にエピタ
キシャル成長させる。その後、さらにｐ型ＧａＡｓ層か
らなるエッチストップ層７を例えば５ｎｍ、ｎ型ＡｌＩ
ｎＰ層からなるキャップ層８を例えば０．３μｍエピタ
キシャル成長させる。キャップ層８は、成長したエピキ
ャピタル層に水素が混入してドーパントを不活性化する
のを防ぐために形成される。これら各層のエピタキシャ
ル成長は、有機金属気相エピタキシャル成長（Metalorg
anic Vapor Phase Epitaxy:ＭＯＶＰＥ）法により行な
うことができる。
【００２７】上記の成長後、図３（ｂ）に示すように、
キャップ層８を塩酸で剥離し、さらにエッチング液とし
て硫酸／過酸化水素水（Ｈ２ＳＯ４／Ｈ２Ｏ２／Ｈ
２Ｏ）を用い、例えば５０℃にて２秒間エッチングする
ことにより、エッチストップ層７を剥離する。以下、こ
の処理を終えた状態の積層体を基板付ＤＨウェーハ９と
称する。
キャップ層８を塩酸で剥離し、さらにエッチング液とし
て硫酸／過酸化水素水（Ｈ２ＳＯ４／Ｈ２Ｏ２／Ｈ
２Ｏ）を用い、例えば５０℃にて２秒間エッチングする
ことにより、エッチストップ層７を剥離する。以下、こ
の処理を終えた状態の積層体を基板付ＤＨウェーハ９と
称する。
【００２８】次に、光取出層形成用の単結晶基板である
ｐ型ＺｎＴｅ単結晶基板の第一主表面を、例えばＮａＯ
Ｈ水溶液により表面処理する。その後、基板付ＤＨウェ
ーハ９の第一主表面１７に前記ｐ型ＺｎＴｅ単結晶基板
を貼り合わせ、圧迫して、所定の条件（例えば窒素雰囲
気下３００℃にて５分間）にて熱処理することにより、
ｐ型ＺｎＴｅ単結晶基板をｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層６の表面に接合し、第一の光取出層１０となす。前記
のＮａＯＨ水溶液による表面処理は、ｐ型ＺｎＴｅ単結
晶基板を貼り合わせる際の貼り付き力を増強させる効果
を有する。以下、この状態の積層体を基板付ＺｎＴｅ/
ＤＨウェーハ１１と称する。
ｐ型ＺｎＴｅ単結晶基板の第一主表面を、例えばＮａＯ
Ｈ水溶液により表面処理する。その後、基板付ＤＨウェ
ーハ９の第一主表面１７に前記ｐ型ＺｎＴｅ単結晶基板
を貼り合わせ、圧迫して、所定の条件（例えば窒素雰囲
気下３００℃にて５分間）にて熱処理することにより、
ｐ型ＺｎＴｅ単結晶基板をｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層６の表面に接合し、第一の光取出層１０となす。前記
のＮａＯＨ水溶液による表面処理は、ｐ型ＺｎＴｅ単結
晶基板を貼り合わせる際の貼り付き力を増強させる効果
を有する。以下、この状態の積層体を基板付ＺｎＴｅ/
ＤＨウェーハ１１と称する。
【００２９】そして、上記基板付ＺｎＴｅ/ＤＨウェー
ハ１１を、例えば１０％沸酸水溶液からなるエッチング
液に浸漬し、図４（ａ）に示すように、ＡｌＡｓ剥離層
３を選択エッチングすることにより、ｎ型ＧａＡｓ単結
晶基板１を、発光層部２４とこれに接合された第一の光
取出層１０との積層体から剥離する。以下、この処理を
行った状態の積層体をＺｎＴｅ/ＤＨウェーハ１２と称
する。
ハ１１を、例えば１０％沸酸水溶液からなるエッチング
液に浸漬し、図４（ａ）に示すように、ＡｌＡｓ剥離層
３を選択エッチングすることにより、ｎ型ＧａＡｓ単結
晶基板１を、発光層部２４とこれに接合された第一の光
取出層１０との積層体から剥離する。以下、この処理を
行った状態の積層体をＺｎＴｅ/ＤＨウェーハ１２と称
する。
【００３０】次に、別の光取出層形成用の単結晶基板で
あるｎ型ＺｎＴｅ単結晶基板を、前述のＮａＯＨ水溶液
により同様に表面処理し、ＺｎＴｅ/ＤＨウェーハ１２
の第二主表面１８に貼り合せ、圧迫して、同様の条件に
て熱処理することにより、図４（ｂ）に示すように、ｎ
型ＺｎＴｅ単結晶基板をｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
４の表面に接合し、第二の光取出層１３となす。
あるｎ型ＺｎＴｅ単結晶基板を、前述のＮａＯＨ水溶液
により同様に表面処理し、ＺｎＴｅ/ＤＨウェーハ１２
の第二主表面１８に貼り合せ、圧迫して、同様の条件に
て熱処理することにより、図４（ｂ）に示すように、ｎ
型ＺｎＴｅ単結晶基板をｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
４の表面に接合し、第二の光取出層１３となす。
【００３１】以上のようにして得られた積層体ウェーハ
は、第一の光取出層１０側に第一電極１４を、第二の光
取出層１３側に第二電極１５をそれぞれ形成してダイシ
ング後、その半導体チップを支持体に固着し、図１に示
すようにリード線１４ｂ，１５ｂをワイヤボンディング
し、さらに図示しない樹脂封止をすることにより発光素
子１００が得られる。
は、第一の光取出層１０側に第一電極１４を、第二の光
取出層１３側に第二電極１５をそれぞれ形成してダイシ
ング後、その半導体チップを支持体に固着し、図１に示
すようにリード線１４ｂ，１５ｂをワイヤボンディング
し、さらに図示しない樹脂封止をすることにより発光素
子１００が得られる。
【００３２】なお、図５に示す発光素子５０ように、ダ
ブルへテロ構造層からなる発光層部２４には、その片側
にのみ光取出層１０を接合してもよい。この場合は、ｎ
型ＧａＡｓ基板１は素子基板に流用され、その第二主表
面側に第二電極１５が形成される。また、図６に示す発
光素子５１のように、ｎ型ＧａＡｓ基板１と発光層部２
４との間に、例えば特開平７−６６４５５号公報に開示
されている半導体多層膜や、あるいはＡｕないしＡｕ合
金にて構成された金属層を反射層１６として挿入するこ
とができる。これにより、発光層部２４から直接光取出
層側に漏出する光Ｌに加え、反射層１６での反射光Ｌ’
が加わるので、光取出効率を高めることができる。ま
た、全反射損失をさらに低減するために、特開平５−１
９０８９３号公報に開示されているように、発光層部と
光取出層との界面を光取出方向に向けて凸状に湾曲させ
ることもできる。
ブルへテロ構造層からなる発光層部２４には、その片側
にのみ光取出層１０を接合してもよい。この場合は、ｎ
型ＧａＡｓ基板１は素子基板に流用され、その第二主表
面側に第二電極１５が形成される。また、図６に示す発
光素子５１のように、ｎ型ＧａＡｓ基板１と発光層部２
４との間に、例えば特開平７−６６４５５号公報に開示
されている半導体多層膜や、あるいはＡｕないしＡｕ合
金にて構成された金属層を反射層１６として挿入するこ
とができる。これにより、発光層部２４から直接光取出
層側に漏出する光Ｌに加え、反射層１６での反射光Ｌ’
が加わるので、光取出効率を高めることができる。ま
た、全反射損失をさらに低減するために、特開平５−１
９０８９３号公報に開示されているように、発光層部と
光取出層との界面を光取出方向に向けて凸状に湾曲させ
ることもできる。
【００３３】以上説明した実施態様では、光取出層は、
ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及びＣｄＳのいずれか１種
にて構成していたが、光取出層は、図７に示すように、
化合物半導体の種別の異なる複数層を積層したものとし
て形成することもできる。光取出層と周囲雰囲気の形成
媒体（空気等）との屈折率の差は、これが小さいほど光
取出層表面での全反射の臨界角度は大きくなり、光取出
層からの光取出効率は高くなる。単一の化合物半導体に
て光取出層を形成した場合は、使用する化合物半導体の
屈折率が小さいほど、この傾向は高くなる。しかしなが
ら、化合物半導体の屈折率が小さすぎると、発光層部と
光取出層との間の屈折率差が大きくなり、両者の界面で
の全反射が問題となる場合がある。そこで、図７に示す
ように、光取出層を形成する各層を、光取出層の表面側
に位置するものほど屈折率が小さくなるように配置する
ことで、発光層部と光取出層、光取出層を構成する各層
間、及び光取出層と周囲雰囲気との間の各界面における
相対的な屈折率差を縮小することができ、全反射をより
生じにくくすることができる。図７（ａ）は、ＺｎＴｅ
層２１上に、これよりも屈折率の小さいＺｎＳｅ層２２
を形成した２層構造の光取出層を形成した例であり、同
図（ｂ）は、さらに屈折率の小さいＣｄＳ層２３を積層
した３層構造の光取出層の例である。
ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及びＣｄＳのいずれか１種
にて構成していたが、光取出層は、図７に示すように、
化合物半導体の種別の異なる複数層を積層したものとし
て形成することもできる。光取出層と周囲雰囲気の形成
媒体（空気等）との屈折率の差は、これが小さいほど光
取出層表面での全反射の臨界角度は大きくなり、光取出
層からの光取出効率は高くなる。単一の化合物半導体に
て光取出層を形成した場合は、使用する化合物半導体の
屈折率が小さいほど、この傾向は高くなる。しかしなが
ら、化合物半導体の屈折率が小さすぎると、発光層部と
光取出層との間の屈折率差が大きくなり、両者の界面で
の全反射が問題となる場合がある。そこで、図７に示す
ように、光取出層を形成する各層を、光取出層の表面側
に位置するものほど屈折率が小さくなるように配置する
ことで、発光層部と光取出層、光取出層を構成する各層
間、及び光取出層と周囲雰囲気との間の各界面における
相対的な屈折率差を縮小することができ、全反射をより
生じにくくすることができる。図７（ａ）は、ＺｎＴｅ
層２１上に、これよりも屈折率の小さいＺｎＳｅ層２２
を形成した２層構造の光取出層を形成した例であり、同
図（ｂ）は、さらに屈折率の小さいＣｄＳ層２３を積層
した３層構造の光取出層の例である。
【図１】本発明の発光素子の一例を積層構造にて示す模
式図。
式図。
【図２】電極と光取出層との間にコンタクト層を挿入し
た変形例を示す模式図。
た変形例を示す模式図。
【図３】図１の発光素子の製造工程を示す模式図。
【図４】図３に続く模式図。
【図５】発光層部の第一主表面にのみ光取出層を形成し
た素子構造の例を示す模式図。
た素子構造の例を示す模式図。
【図６】図５において、光取出層の第二主表面側に反射
層を挿入した素子構造の例を示す模式図。
層を挿入した素子構造の例を示す模式図。
【図７】光取出層を複数層に形成したいくつかの例を示
す模式図。
す模式図。
【図８】発光層からの光入射角度と臨界角度θｃとの関
係が、放出光強度の大小に影響を及ぼす様子を説明する
図。
係が、放出光強度の大小に影響を及ぼす様子を説明する
図。
１ ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板（成長用単結晶基板） ４ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層（第二導電型クラッ
ド層） ５ ＡｌＧａＩｎＰ活性層 ６ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層（第一導電型クラッ
ド層） １０ 第一の光取出層 １３ 第二の光取出層 １４ 第一電極 １５ 第二電極 ５０，５１，１００ 発光素子
ド層） ５ ＡｌＧａＩｎＰ活性層 ６ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層（第一導電型クラッ
ド層） １０ 第一の光取出層 １３ 第二の光取出層 １４ 第一電極 １５ 第二電極 ５０，５１，１００ 発光素子
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Claims (10)
- 【請求項１】 各々（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙ
Ｐ（但し、０≦ｘ，ｙ≦１かつｘ＋ｙ＝１）混晶にて構
成される第一導電型クラッド層、活性層及び第二導電型
クラッド層が積層されたダブルへテロ構造を発光層部と
して有し、かつ該発光層部の少なくとも片側に、５５０
ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長帯の光に対する屈折率が
３．２以下である化合物半導体からなる光取出層が形成
されていることを特徴とする発光素子。 - 【請求項２】 前記光取出層を構成する化合物半導体
は、前記発光層部からの発光波長に対応したフォトンエ
ネルギーよりも大きいバンドギャップエネルギーを有す
ることを特徴とする請求項１記載の発光素子。 - 【請求項３】 前記光取出層を構成する化合物半導体の
バンドギャップエネルギーは、２．２ｅＶ以上であるこ
とを特徴とする請求項２に記載の発光素子。 - 【請求項４】 前記光取出層を構成する化合物半導体
は、ＺｎＳｅであることを特徴とする請求項１ないし３
のいずれかに記載の発光素子。 - 【請求項５】 前記光取出層を構成する化合物半導体
は、ＺｎＳであることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれかに記載の発光素子。 - 【請求項６】 前記光取出層を構成する化合物半導体
は、ＺｎＴｅであることを特徴とする請求項１ないし３
のいずれかに記載の発光素子。 - 【請求項７】 前記光取出層を構成する化合物半導体
は、ＣｄＳであることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれかに記載の発光素子。 - 【請求項８】 前記光取出層は化合物半導体の種別の異
なる複数層が積層されたものであり、前記光取出層を構
成する各層は、光取出層表面側に位置するものほど屈折
率が小さくなるように配置されることを特徴とする請求
項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。 - 【請求項９】 前記光取出層の少なくとも最外層部分
が、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及びＣｄＳのいずれか
にて構成され、該最外層部分の表面に電極が直接接して
形成されることを特徴とする請求項８に記載の発光素
子。 - 【請求項１０】 各々（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ
１−ｙＰ（但し、０≦ｘ，ｙ≦１かつｘ＋ｙ＝１）混晶
にて構成される第一導電型クラッド層、活性層及び第二
導電型クラッド層が積層されたダブルへテロ構造の主表
面と、 ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ及びＣｄＳのいずれかから
なる単結晶基板の主表面とを接合することを特徴とする
発光素子の製造方法。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2000231545A JP3536976B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 発光素子 |
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|---|---|
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| JP3536976B2 JP3536976B2 (ja) | 2004-06-14 |
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Family Applications (1)
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| TW (1) | TW497281B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7872414B2 (en) | 2004-03-03 | 2011-01-18 | Hitachi Displays, Ltd. | Light emitting element and display device with improved external coupling efficiency |
| JP2011519484A (ja) * | 2008-04-30 | 2011-07-07 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 発光素子及びその製造方法 |
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2000
- 2000-07-31 JP JP2000231545A patent/JP3536976B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-07-11 TW TW090116939A patent/TW497281B/zh not_active IP Right Cessation
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| JP2011519484A (ja) * | 2008-04-30 | 2011-07-07 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 発光素子及びその製造方法 |
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