JP2002064221A

JP2002064221A - 発光ダイオード

Info

Publication number: JP2002064221A
Application number: JP2000248802A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiro Unno; 恒弘海野
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】薄層化、低コスト化が可能であるとともに高輝
度かつ均一の発光が得られる発光ダイオード、特に、Ａ
ｌＧａＩｎＰ系又はＡｌＧａＩｎＮ系の発光ダイオード
であっても低コストで高輝度かつ均一の発光が得られる
発光ダイオードを提供する。【解決手段】基板１上に活性層を含む発光部２と、発光
部２で発した光を取り出すウィンドウ部３とが積層され
ておりウィンドウ部３上の一部に設けられ、透光性の絶
縁体からなる電流阻止層５と、電流阻止層５及びウィン
ドウ部３の上に設けられた透光性の電流拡散層７と、基
板１に形成された第一の電極８と、電流拡散層７の略中
央の領域に形成された第二の電極９とを備え、電流拡散
層７は、活性層の中央領域と周辺領域をカバーするよう
に設けられ、電流阻止層５は、活性層の中央領域上に設
けられ、電流拡散層７からの電流を主として活性層の前
記周辺領域へ均一に注入するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードに
関する。より詳しくは、薄層化、低コスト化が可能であ
るとともに高輝度かつ均一の発光が得られる発光ダイオ
ードに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、６５０ｎｍより短波長の光が得ら
れる発光ダイオードとして、ＡｌＧａＩｎＰ系又はＡｌ
ＧａＩｎＮ系の半導体層を用いた発光ダイオードが用い
られている。

【０００３】例えば、図９に示すように、ｎ型ＧａＡｓ
基板３１の上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３２、
ＡｌＧａＩｎＰ活性層３３、及びｐ型ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層３４を順に設けられる発光部と、この発光部の
上に設けられるｐ型ＧａＰウィンドウ層３５とを備え、
ｎ型ＧａＡｓ基板３１の下面全体に第一の電極３８、ｐ
型ＧａＰウィンドウ層３５の上面の一部に第二の電極３
９を配設したものが用いられている。

【０００４】しかし、この従来の発光ダイオードでは、
ｐ型ＧａＰウィンドウ層３５が薄い場合には、ウィンド
ウ層３５に取り出された電流がほとんど拡散せずにＡｌ
ＧａＩｎＰ活性層３３の第二の電極に対応する領域で集
中的に発光が生じていた。このため、この発光ダイオー
ドでは、ＡｌＧａＩｎＰ活性層３３で発生した光が第二
の電極で進行を妨げられ、高輝度の発光が得られなかっ
た。

【０００５】これに対し、第二の電極３９とＡｌＧａＩ
ｎＰ活性層３３等を有する発光部との間に設けられるウ
ィンドウ層３５を厚くすることにより電流の拡散を促進
して高輝度の発光を行う発光ダイオードが開示されてい
る。

【０００６】しかし、この発光ダイオードでは、ＡｌＧ
ａＩｎＰ活性層３３の第二の電極に対応する領域の発光
を抑制できないため、ＡｌＧａＩｎＰ活性層３３で発生
した光の第二の電極３９での遮光を防止できず、必ずし
も十分な輝度の発光が得られなかった。また、専らＭＯ
ＶＰＥ法により形成されているＡｌＧａＩｎＰ系又はＡ
ｌＧａＩｎＮ系の半導体層からなる場合では、ウィンド
ウ層を厚くすることに大きなコストを要するという問題
もあった。

【０００７】これに対しては、第二の電極３９とＡｌＧ
ａＩｎＰ活性層３３との間のウィンドウ層のキャリア濃
度を高くすることにより、ウィンドウ層を厚くすること
なく電流の拡散を促進することが検討されている。しか
し、ＡｌＧａＩｎＰ系又はＡｌＧａＩｎＮ系の半導体層
では、現在のところ、高キャリア濃度の半導体層を成長
させることができないのが現状である。

【０００８】このような状況下、図１０に示すように、
ｎ型ＧａＡｓ基板３１の上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層３２、ＡｌＧａＩｎＰ活性層３３、及びｐ型Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層３４を順に有する発光部と、ｐ型
ＧａＰウィンドウ層３５と、ＩＴＯ電流拡散層３７とを
順に備え、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の下面全体に第一の電
極３８、ＩＴＯ電流拡散層３７の上面の一部に第二の電
極３９を配設した発光ダイオードが提案されている。

【０００９】この発光ダイオードは、ｐ型ＧａＰウィン
ドウ層３５の上に、電流拡散効果の大きなＩＴＯ電流拡
散層３７を形成することにより、ウィンドウ層３５を厚
くすることなく発光ダイオードの高輝度化を図ったもの
である。

【００１０】しかし、この発光ダイオードでも、ＡｌＧ
ａＩｎＰ活性層３３における第二の電極３９の下方にお
ける領域の発光を抑制できないため、この領域で生じた
光の第二の電極での遮光を防止できず、必ずしも十分な
輝度の発光が得られなかった。

【００１１】一方、図１１に示すように、ｎ型ＧａＡｓ
基板３１の上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３２、
ＡｌＧａＩｎＰ活性層３３、及びｐ型ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層３４を順に有する発光部と、ｐ型ＧａＰウィン
ドウ層３５とを順に備え、このｐ型ＧａＰウィンドウ層
３５上の活性層の中央領域に対応する領域（第二の電極
３９の下面の一部）に絶縁層であるＳｉＯ₂層４０、ｐ
型ＧａＰウィンドウ層３５上の活性層の中央領域に対応
する領域を包囲する周辺領域に電流拡散層３７を設け、
ＳｉＯ₂層４０及び電流拡散層３７の上に第二の電極３
９を設け、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の下面全体に第一の電
極３８を設けている発光ダイオードが提案されている
（特開平７−１４７４２８号公報）。

【００１２】この発光ダイオードは、第二の電極３９の
下面の一部に直接絶縁層であるＳｉＯ₂層４０を設ける
ことにより電流の流路を確保しながら、ＡｌＧａＩｎＰ
活性層３３における第二の電極３９の一部に対応する領
域の発光を強制的に抑制することで高輝度化を図ったも
のである。

【００１３】しかし、この発光ダイオードでは、電流の
流路を確保する必要上、ＳｉＯ₂層４０を設ける範囲が
第二の電極３９の下面の一部に制限されるため、ＡｌＧ
ａＩｎＰ活性層３３の第二の電極３９対応する領域の発
光を完全には抑制できず、必ずしも十分な輝度の発光が
得られなかった。

【００１４】これらに対して、基板上に、所定の半導体
層からなる活性層を含む発光部と、この発光部上に設け
られるコンタクト層と、このコンタクト層上の片隅に配
設された所定の電流阻止層と、電流阻止層及びコンタク
ト層を被覆して形成されたＩＴＯ電流拡散層と、ＩＴＯ
電流拡散層上の電流阻止層に対応する領域に形成された
方形の台座電極とを順に備える発光ダイオードが提案さ
れている（特開平９−１２９９２１号公報）。

【００１５】また、基板上に、所定の半導体層からなる
活性層を含む発光部と、この発光部上に設けられるコン
タクト層と、このコンタクト層上の一部に配設され、発
光波長以上のバンドギャップを有するＡｌを含む半導体
から構成される電流阻止層と、このコンタクト層及び電
流阻止層上の発光部の発光領域に対応する領域を包含し
て形成されたＩＴＯ電流拡散層と、ＩＴＯ電流拡散層上
の電流阻止層に対応する領域に形成された電極とを順に
備える発光ダイオードが提案されている（特開平１１−
４０２０号公報）。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の発光ダ
イオードでは、方形の台座電極をＩＴＯ電流拡散層上の
片隅に設けるため、電極から活性層までの電流の流れる
範囲及び距離にバラツキがあり、電流むらを生じてしま
うという問題があった。このため、この発光ダイオード
では、均一な発光という要求に対しては、必ずしも十分
なものではなかった。また、この発光ダイオードでは、
プラスチック光ファイバに光を入射する場合等で求めら
れる集光性については、特に考慮されていなかった。

【００１７】一方、後者の発光ダイオードでは、電流阻
止層が、発光波長以上のバンドギャップを有するＡｌを
含む半導体から構成されるため、エッチング加工の際
に、電流阻止層がメサ形状となり、電流の均一の分布が
困難となるという問題があった。また、電流阻止層が所
定の半導体から構成されるため、適切な電流阻止能を付
与するためには電流阻止層が一定以上の厚さが必要とな
る。このため、電極から流れ込んだ電流の移動距離、延
いては抵抗が増大して発光層で生じる光の輝度を低下さ
せるという問題があった。さらには、前者の発光ダイオ
ードと同様に、プラスチック光ファイバに光を入射する
場合等で求められる集光性については、特に考慮されて
いなかった。

【００１８】従って、本発明の一の目的は、薄層化、低
コスト化が可能であるとともに高輝度かつ均一の発光が
得られる発光ダイオード、特に、ＡｌＧａＩｎＰ系又は
ＡｌＧａＩｎＮ系の発光ダイオードであっても低コスト
で高輝度かつ均一の発光が得られる発光ダイオードを提
供することにある。また、本発明の他の目的は、薄層
化、低コスト化が可能であるとともに高輝度かつ高集光
性の発光が得られる発光ダイオードを提供することにあ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、以下の発光ダイオードを提供するものであ
る。

【００２０】［１］基板と、前記基板上に設けられ、電
流の注入により光を発する活性層を含む発光部と、前記
発光部上に設けられ、前記発光部で発した光を取り出す
ウィンドウ部と、前記ウィンドウ部上の一部に設けら
れ、透光性の絶縁体からなる電流阻止層と、前記電流阻
止層及び前記ウィンドウ部の上に設けられ、透光性の電
流拡散層と、前記基板に直接又は間接に形成された第一
の電極と、前記電流拡散層の略中央の領域に形成された
第二の電極とを備え、前記電流拡散層は、前記活性層の
中央領域、及び前記中央領域を包囲する周辺領域をカバ
ーするサイズを有するように設けられ、前記電流阻止層
は、前記活性層の前記中央領域に対応する領域に設けら
れ、前記電流拡散層から供給される電流を主として前記
活性層の前記周辺領域へ均一に注入するように構成され
たことを特徴とする発光ダイオード。

【００２１】［２］前記電流阻止層が、ＳｉＯ₂、シリ
コンナイトライド、又はＰＳＧからなる前記［１］に記
載の発光ダイオード。

【００２２】［３］前記電極と前記電流阻止層とは、同
心状の円形であり、前記電流阻止層の直径（Ｄ_b）が前
記第二の電極の直径（Ｄ_e）及びチップ上面の１辺
（Ｌ_t）と下記式（１）に示す関係にある前記［１］又
は［２］に記載の発光ダイオード。

【００２３】

【数３】

【００２４】［４］前記電流阻止層が、円板状の中央部
と、この中央部の側面から一定間隔を保持して配設され
た一以上の同心リング状の環状部とからなる前記［１］
〜［３］のいずれかに記載の発光ダイオード。

【００２５】［５］前記発光部が、前記基板と同一の導
電型の半導体からなるクラッド層と、低キャリア濃度の
半導体からなる活性層と、前記基板と異なる導電型の半
導体からなるクラッド層とを有する前記［１］〜［４］
のいずれかに記載の発光ダイオード。

【００２６】［６］前記発光部が、量子井戸構造を有す
る前記［１］〜［５］のいずれかに記載の発光ダイオー
ド。

【００２７】［７］前記ウィンドウ部が、前記基板と異
なる導電型の半導体からなるウィンドウ層と、高キャリ
ア濃度の半導体からなるコンタクト層とを有する前記
［１］〜［６］のいずれかに記載の発光ダイオード。

【００２８】［８］前記ウィンドウ層が、厚さ５μｍ以
下、キャリア濃度１×１０¹⁸ｃｍ^-3以下であり、かつ前
記コンタクト層が、厚さ１μｍ以下、キャリア濃度１×
１０¹⁹ｃｍ^-3以上である前記［７］に記載の発光ダイオ
ード。

【００２９】［９］前記コンタクト層と前記電流拡散層
との間に厚さ０．１μｍ以下の金属層を配設した前記
［７］又は［８］に記載の発光ダイオード。

【００３０】［１０］前記電流拡散層が、ＩＴＯ、酸化
スズ、又は酸化亜鉛のいずれかを含む層を有する前記
［１］〜［９］のいずれかに記載の発光ダイオード。

【００３１】［１１］前記電流拡散層が、厚さ０．０５
〜２μｍの金属層（金属酸化物層を除く）を有する前記
［１］〜［１０］のいずれかに記載の発光ダイオード。

【００３２】［１２］前記電流拡散層が、前記発光部に
おける活性層を構成する半導体層のバンドギャプ以上の
バンドギャップの半導体層を有する前記［１］〜［１
１］のいずれかに記載の発光ダイオード。

【００３３】［１３］前記発光部の最上層と前記電流拡
散層との間、及び／又は前記電流阻止層と前記電流拡散
層との間に、厚さ０．１μｍ以下の金属層を配設した前
記［１］〜［１２］のいずれかに記載の発光ダイオー
ド。

【００３４】［１４］前記基板と前記発光部との間に複
数の半導体層からなる光反射層を配設した前記［１］〜
［１３］のいずれかに記載の発光ダイオード。

【００３５】［１５］基板と、前記基板上に設けられ、
電流の注入により光を発する活性層を含む発光部と、前
記発光部上に設けられ、前記発光部で発した光を取り出
すウィンドウ部と、前記ウィンドウ部上の一部に設けら
れ、透光性の絶縁体からなる電流阻止層と、前記電流阻
止層及び前記ウィンドウ部の上に設けられ、透光性の電
流拡散層と、前記基板に直接又は間接に形成された第一
の電極と、前記電流拡散層上に形成された第二の電極と
を備え、前記第二の電極は、所定サイズの第１の貫通孔
を有し、かつ前記電流阻止層は、前記第二の電極の前記
第１の貫通孔に対応する位置に前記所定サイズと同等又
はそれより小さい第２の貫通孔を有することにより前記
電流拡散層から供給される電流を主として前記第１及び
第２の貫通孔に対応した前記活性層の領域へ均一に注入
するように構成されたことを特徴とする発光ダイオー
ド。

【００３６】［１６］前記電流阻止層は、ＳｉＯ₂、シ
リコンナイトライド、又はＰＳＧからなる前記［１５］
に記載の発光ダイオード。

【００３７】［１７］前記第二の電極の前記第１の貫通
孔と、前記電流阻止層の前記第２の貫通孔とは、同心状
の円形であり、前記第二の電極の前記第１の貫通孔の直
径（Ｄ _e）が、前記電流阻止層の前記第２の貫通孔の直
径（Ｄ_b）と下記式（２）に示す関係にある前記［１
５］又は［１６］に記載の発光ダイオード。

【００３８】

【数４】

【００３９】［１８］前記発光部は、前記基板と同一の
導電型の半導体からなるクラッド層と、低キャリア濃度
の半導体からなる活性層と、前記基板と異なる導電型の
半導体からなるクラッド層とを有する前記［１５］〜
［１７］のいずれかに記載の発光ダイオード。

【００４０】［１９］前記発光部が、量子井戸構造を有
する前記［１５］〜［１７］のいずれかに記載の発光ダ
イオード。

【００４１】［２０］前記ウィンドウ部が、前記基板と
異なる導電型の半導体からなるウィンドウ層と、高キャ
リア濃度の半導体からなるコンタクト層とを有する前記
［１５］〜［１９］のいずれかに記載の発光ダイオー
ド。

【００４２】［２１］前記ウィンドウ層が、厚さ５μｍ
以下、キャリア濃度１×１０¹⁸ｃｍ^-3以下であり、かつ
前記コンタクト層が、厚さ１μｍ以下、キャリア濃度１
×１０ ¹⁹ｃｍ^-3以上である請求項２０に記載の発光ダイ
オード。

【００４３】［２２］前記コンタクト層と前記電流拡散
層との間に厚さ０．１μｍ以下の金属単体層を配設した
前記［２０］又は［２１］に記載の発光ダイオード。

【００４４】［２３］前記電流拡散層が、ＩＴＯ、酸化
スズ、又は酸化亜鉛のいずれか１種を含む層を有する前
記［１５］〜［２２］のいずれかに記載の発光ダイオー
ド。

【００４５】［２４］前記電流拡散層が、厚さ０．０５
〜２μｍの金属層（金属酸化物層を除く）を有する前記
［１５］〜［２３］のいずれかに記載の発光ダイオー
ド。

【００４６】［２５］前記電流拡散層が、前記発光部に
おける活性層を構成する半導体層と同じバンドギャップ
の半導体層を有する前記［１５］〜［２４］のいずれか
に記載の発光ダイオード。

【００４７】［２６］前記発光部の最上層と前記電流拡
散層との間、及び／又は前記電流阻止層と前記電流拡散
層との間に、厚さ０．１μｍ以下の金属層を配設した前
記［１５］〜［２５］のいずれかに記載の発光ダイオー
ド。

【００４８】［２７］前記基板と前記発光部との間に複
数の半導体層からなる光反射層を配設した前記［１５］
〜［２６］のいずれかに記載の発光ダイオード。

【００４９】本発明の発光ダイオードは、［１］の構成
とすることにより、効率的な発光と光の取り出しが可能
であるとともに、電極から活性層までの電流の流れる範
囲、及び距離を均一かつ短くすることができるため、発
光ダイオードを薄層化することができるとともに高輝度
かつ均一の発光を得ることができ、特に、ＡｌＧａＩｎ
Ｐ系又はＡｌＧａＩｎＮ系の半導体層からなる発光ダイ
オードでは、このような優れた特性を極めて低コストで
達成することができる。

【００５０】また、発光部、電流拡散層、電流阻止層、
及び電極を［２］〜［１４］の構成として高度に制御す
ることにより、さらに効率的な発光と光の取り出しを行
うことができるため、さらに高輝度の発光を得ることが
できる。

【００５１】さらに、［１５］〜［２７］の構成にする
ことにより、発光ダイオードを薄層化することができる
とともに高輝度かつ集光性に優れる発光を得ることがで
き、特に、ＡｌＧａＩｎＰ系又はＡｌＧａＩｎＮ系の半
導体層からなる発光ダイオードでは、このような優れた
特性を極めて低コストで達成することができる。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ具体的に説明する。

【００５３】図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発
明の発光ダイオードは、基板１と、基板１上に設けら
れ、電流の注入により光を発する活性層を含む発光部２
と、発光部２上に設けられ、発光部２で発した光を取り
出すウィンドウ部３と、ウィンドウ部３上の一部に設け
られ、透光性の絶縁体からなる電流阻止層５と、電流阻
止層５及びウィンドウ部３の上に設けられ、透光性の電
流拡散層７と、基板１に直接又は間接に形成された第一
の電極８と、電流拡散層７の略中央の領域に形成された
第二の電極９とを備え、電流拡散層７は、活性層の中央
領域、及び中央領域を包囲する周辺領域をカバーするサ
イズを有するように構成され、電流阻止層５は、活性層
の中央領域に対応する位置に配置され、電流拡散層７か
ら供給される電流を主として活性層の前記周辺領域へ均
一に注入するように構成されている（以下「第一の発光
ダイオード」ということがある）。

【００５４】また、図２（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、本発明の発光ダイオードは、基板１と、この基板１
上に設けられ、電流の注入により光を発する活性層を含
む発光部２と、発光部２上に設けられ、発光部２で発し
た光を取り出すウィンドウ部３と、ウィンドウ部３上の
一部に直接又は間接に設けられ、透光性の絶縁体からな
る電流阻止層５と、電流阻止層５及びウィンドウ部３の
上に設けられ、透光性の電流拡散層７と、基板１に直接
又は間接に形成された第一の電極８と、電流拡散層上に
形成された第二の電極９とを備え、第二の電極９は、所
定サイズの第１の貫通孔９ａを有し、かつ電流阻止層５
は、第二の電極９の第１の貫通孔９ａに対応する位置に
この貫通孔９ａのサイズと同等又はそれより小さい第２
の貫通孔５ｃを有することにより電流拡散層７から供給
される電流を主として第１及び第２の貫通孔９ａ、５ｃ
に対応した活性層の領域へ均一に注入するように構成さ
れている（以下「第二の発光ダイオード」ということが
ある）。

【００５５】以下、各発光ダイオードについてさらに具
体的に説明する。

【００５６】１．第一の発光ダイオード第一の発光ダイオードに用いられる基板１としては特に
制限はなく、例えば、ｎ型、又はｐ型のＧａＡｓ基板、
サファイヤ基板等を挙げることができる。

【００５７】第一の発光ダイオードに用いられる発光部
２は、基板１上に設けられ、電流の注入により光を発す
る活性層を含むものである。発光部２としては、例え
ば、基板１と同一の導電型の半導体からなるクラッド層
２ａと、低キャリア濃度の半導体からなる活性層２ｂ
と、基板１と異なる導電型の半導体からなるクラッド層
２ｃとを順に有するものを挙げることができる。具体的
には、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体層からなる発
光部としては、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層と、Ａｌ
ＧａＩｎＰ活性層と、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層と
を順に有するもの；ＡｌＧａＩｎＮ系の半導体層で形成
される発光部としては、ｎ型ＡＩＧａＮ層クラッド層、
ＩｎＧａＮ活性層、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層とを順に
有するもの等を挙げることができる。これら各層の形成
は、例えば、ＭＢＥ法、ＶＰＥ法、ＬＰＥ法、ＭＯＶＰ
Ｅ法等により行うことができるが、ＡｌＧａＩｎＰ系又
はＡｌＧａＩｎＮ系の半導体層については、ＭＯＶＰＥ
法により行うことが好ましい。発光部２は、この他に量
子井戸構造を有するものでもよい。また、基盤１側での
漏光を防止して高輝度化を図るために、基板１と発光部
２との間に複数の半導体層からなる光反射層を配設する
ことが好ましい。

【００５８】第一の発光ダイオードに用いられるウィン
ドウ部３は、発光部２上に設けられ、この発光部２で発
した光を取り出すものである。ウィンドウ部３として
は、図５に示すように基板と異なる導電型の半導体から
なるウィンドウ層１０３ａと、高キャリア濃度の半導体
からなるコンタクト層１０３ｂとを有するものが好まし
い。この際、電流拡散層から注入された電流が第二の電
極に対応する領域まで拡散することを防止する点から、
ウィンドウ層１０３ａを厚さ５μｍ以下、キャリア濃度
１×１０¹⁸ｃｍ^-3以下とし、かつコンタクト層１０３ｂ
を、厚さ１μｍ以下、より好ましくは厚さ０．１μｍ以
下、キャリア濃度１×１０¹⁹ｃｍ^-3以上とすることが好
ましい。なお、コンタクト層１０３ｂと電流拡散層１０
７との間に、厚さ０．１μｍ以下の金属層を形成するこ
ともできる。

【００５９】発光部２の厚さは、１〜５μｍが好まし
く、２〜４μｍがより好ましい。１μｍ未満では、第二
の電極９にワイヤボンデングによる配線をする際に、加
圧により活性層にダメージを与えてしまうことがあり、
５μｍを超えると電流拡散層から注入された電流が第二
の電極９に対応する領域にまで拡散してしまい効率的な
発光の取り出しが困難となることがある。

【００６０】第一の発光ダイオードに用いられる電流阻
止層５は、第二の電極９から活性層２ｂまでの電流の流
れる範囲及び距離を均一にするため、ウィンドウ部３上
の一部で活性層の中央領域に対応する位置に設けられる
ものである。電流阻止層５は、第二の電極９から活性層
２ｂまでの電流の流れる範囲及び距離をより均一にする
ためには、後述するような円形の第二の電極９と同心状
の円形であることが好ましい。また、電流阻止層５は、
図４に示すように、円板状の中央部５ａと、この中央部
５ａの側面から一定間隔を保持して配設された一以上の
同心リング状の環状部５ｂとからなるものとすることが
より好ましい。これにより、中央部５ａから外側を流れ
る電流をその近傍だけに集中させることなく強制的に拡
散することができるため、例えば、電流拡散層の電流拡
散効果が十分でない場合等でも均一の発光を得ることが
できる。

【００６１】第一の発光ダイオードに用いられる電流阻
止層５は、発光部２で生じた光の損失を防止するため、
透光性の絶縁体により構成してあり、電流阻止層で適切
な電流阻止能を付与して電極で生じた電流の移動距離を
短くするため薄い構成としてある。透光性の絶縁体とし
ては、ＳｉＯ₂、シリコンナイトライド、ＰＳＧ等を挙
げることができる。

【００６２】電流阻止層５は、例えば、ＣＶＤ法等によ
り形成することができる。また、形成した電流阻止層５
は、例えば、所定形状のレジスト層を配設した後、フッ
酸等を用いてウエットエッチングを行い、電流阻止層５
のマスキングされていない部分を除去して所望形状とす
ることができる。

【００６３】第一の発光ダイオードに用いられる電流拡
散層７は、電流阻止層５及びウィンドウ部３の上に設け
られるものである。また、電流拡散層７から供給される
電流を主として活性層の中央領域を包囲する周辺領域へ
均一に注入するために、活性層の中央領域、及び中央領
域を包囲する周辺領域をカバーするサイズを有するよう
に構成され、発光部２から生じた光の損失を防止するた
め透光性とする。

【００６４】電流拡散層７としては、活性層を構成する
半導体と同じバンドギャップの半導体からなる半導体
層；ＩＴＯ、酸化スズ、又は酸化亜鉛のいずれかを含む
金属酸化物層；Ａｕ、Ａｌ、又はＭｇ等を含有する厚さ
０．０５〜２μｍの金属酸化物以外の金属層等が好まし
い。中でも、電流の拡散効果が高い点から、ＩＴＯ、酸
化スズ、又は酸化亜鉛のいずれかを含む金属酸化物層；
Ａｕ、Ａｌ、Ｍｇ等を含有する厚さ０．０５〜２μｍの
金属酸化物以外の金属層がより好ましく、透光性に優
れ、層の厚さを自由に規定できる点で、ＩＴＯ、酸化ス
ズ、又は酸化亜鉛のいずれかを含む金属酸化物層が特に
好ましい。これら各層は、１種単独で又は２種以上を組
合わせて用いることができる。

【００６５】電流拡散層７は、スパッタ法、蒸着法、塗
布法等により形成することができる。なお、電流阻止層
５と電流拡散層７との間には、厚さ０．１μｍ以下の金
属層を形成することもできる。

【００６６】第一の発光ダイオードに用いられる第一の
電極８は、基板１に直接又は間接に形成する。例えば、
図１に示すように、基板１の発光部側と反対側の面の全
面又は一部の面にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕを蒸着、アロイ
化処理して形成することができる。また、図３に示すよ
うに、基板１に電極形成用のコンタクト層３を設けて、
このコンタクト層３に同様にして形成してもよい。

【００６７】第一の発光ダイオードに用いられる第二の
電極９は、効率的な発光と光の取り出しを可能とするた
めに、電流拡散層７の略中央の領域に形成される。ま
た、第二の電極９は、効率的な光の取り出しを行う点か
らは、円形の電流阻止層５と同心状の円形とすることが
好ましい。この際、電流阻止層の直径（Ｄ_b）と、第二
の電極の直径（Ｄ_e）とチップ上面の１辺（Ｌ_t）とを下
記式（１）に示す関係にすることがより好ましい。

【００６８】

【数５】

【００６９】電流拡散層は、多少の抵抗を有しているこ
とから、電流阻止層の直径（Ｄ_b）が、式（１）の右辺
の値より小さいと均一な発光を得ることが困難となる場
合がある。

【００７０】第二の電極９は、例えば、電流拡散層７の
活性層２ｂの略中央領域に対応する部分に、断面形状が
円形の貫通孔を有するレジスト層を形成した後、Ｎｉ／
Ａｕ等を蒸着後、レジスト層を除去し、その後アロイ化
処理して形成することができる。

【００７１】２．第二の発光ダイオード前述したように、図２（ａ）及び（ｂ）に示す第二の発
光ダイオードは、第一の発光ダイオードと同様にして、
基板１上に、発光部２と、ウィンドウ部３と、電流阻止
層５と、電流拡散層７と、第一の電極８及び第二の電極
９とを備え、電流阻止層５に断面が略円形の貫通孔５ｃ
を設けるとともに、第二の電極９に電流阻止層５の貫通
孔５ｃより大きな断面が略円形の貫通孔９ａを設けてな
り、第二の電極９から電流拡散層７を経由して発光部２
に注入される電流が、発光部２の第二の電極９下方の領
域を除いた部分に集中して注入されるものである。

【００７２】第二の発光ダイオードに用いられる電流阻
止層５は、例えば、ＣＶＤ法等により形成することがで
きる。また、電流阻止層５の第２の貫通孔５ｃは、例え
ば、この電流阻止層５の中央に所定の大きさの断面略円
形の貫通孔を設けたレジスト層を形成した後、フッ酸等
のエッチング剤を用いてウエットエッチングを行ってマ
スキングされていない部分を除去して設けることができ
る。

【００７３】第二の発光ダイオードに用いられる第二の
電極９は、例えば、電流拡散層７上に電流阻止層５の第
２の貫通孔５ｃより大きな断面円形の貫通孔を有するレ
ジスト層を形成した後、Ｎｉ／Ａｕ等を蒸着し、レジス
ト層を除去して中央に電流阻止層５の第２の貫通孔５ｃ
より大きな断面略円形の第１の貫通孔９ａを設け、最後
にアロイ化処理して形成することができる。第二の発光
ダイオードにおいては、第二の電極９の第１の貫通孔９
ａと、電流阻止層５の第２の貫通孔５ｃは、同心状の円
形であることが好ましい。また、この際に、電流阻止層
５の第２の貫通孔５ｃの直径（Ｄ_b）が、第二の電極９
の第１の貫通孔９ａの直径（Ｄ_e）と下記（２）式に示
す関係にあることが好ましい。

【００７４】

【数６】

【００７５】電流拡散層は、多少の抵抗を有しているこ
とから、電流阻止層５の第２の貫通孔５ｃの直径
（Ｄ_b）が、第二の電極９の第１の貫通孔９ａの直径
（Ｄ_e）の３／４より小さいと均一な発光を得ることが
困難となる場合がある。

【００７６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例によって何等限定されるも
のではない。

【００７７】実施例１ｎ型ＧａＡｓ基板の上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層１μｍ、ＡｌＧａＩｎＰ活性層０．５μｍ、ｐ型Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層１μｍ、低アルミ混晶ｐ型ＡｌＧ
ａＩｎＰウィンドウ層２μｍ、ｐ型高キャリアＧａＡｓ
コンタクト層０．０３μｍをこの順にＭＯＶＰＥ法によ
り形成した。形成した半導体層は、合計で４．５３μｍ
の厚さであり、通常のＡｌＧａＩｎＰ系発光ダイオード
より、薄いものである。次に、ｐ型高キャリアＧａＡｓ
コンタクト層上にＳｉＯ₂電流阻止層（厚さ０．１μ
ｍ）をＣＶＤ法により形成し、次いで、この層の表面に
レジストを塗布した後、露光、現像を行ない、円形（直
径２００μｍ）のレジスト層を各円の中心点の間隔が、
３００μｍとなるように形成した。次に、フッ酸により
エッチングを行ない、ＳｉＯ₂電流阻止層のマスキング
されていない部分を除去して円形（直径２００μｍ）の
ＳｉＯ₂電流阻止層を形成し、それ以外の部分について
はｐ型高キャリアＧａＡｓコンタクト層を露出させた。
レジスト層を除去後、ｐ型高キャリアＧａＡｓコンタク
ト層及びＳｉＯ₂電流阻止層の露出面を覆うようにＩＴ
Ｏ電流拡散層（厚さ０．２μｍ）をスパッタ法によりに
形成した。次に、ＩＴＯ電流拡散層に、レジストを塗布
した後、露光、現像を行い、中心点が、ＳｉＯ₂電流阻
止層の中心に対応する円形の貫通孔（直径１３０μｍ）
を設けたレジスト層を形成した。次に、Ｎｉ／Ａｕ電極
を蒸着、レジストを除去しアロイ化処理を行って、レジ
スト層の存在しないＩＴＯ電流拡散層上面に、円形（直
径１３０μｍ）の第二の電極を形成した。同様に基板の
下面にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極を蒸着、アロイ化処理
を行い第一の電極を形成した。次ぎに、ＩＴＯ電流拡散
層の表面にレジストを塗布し、２つの第二の電極間で等
間隔に位置する幅３０μｍ、深さ２０μｍの溝をダイシ
ングにより形成した。次いで、溝のダイシングダメージ
をエッチングにより除去した後、溝の中央をダイシング
によりフルカットして、チップ表面サイズが２５０μｍ
×２５０μｍの発光ダイオードを得た。製作した発光ダ
イオードの断面形状を図５に示す。また、図７に示す
電流阻止層の半径（ｒ）／チップ上面の一辺×１／２
（ｌ）（μｍ／μｍ）と、輝度（ｍｃｄ）との関係を図
８に示す。

【００７８】実施例２実施例１において、電流阻止層の直径を２２５μｍとし
たこと以外は実施例１と同様にして発光ダイオードを得
た。図７に示す電流阻止層の半径（ｒ）／チップ上面の
一辺×１／２（ｌ）（μｍ／μｍ）と、輝度（ｍｃｄ）
との関係を図８に示す。

【００７９】実施例３実施例１において、電流阻止層の直径を２３８μｍとし
たこと以外は実施例１と同様にして発光ダイオードを得
た。図７に示す電流阻止層の半径（ｒ）／チップ上面の
一辺×１／２（ｌ）（μｍ／μｍ）と、輝度（ｍｃｄ）
との関係を図８に示す。

【００８０】実施例４実施例１において、電流阻止層の直径を２５０μｍとし
たこと以外は実施例１と同様にして発光ダイオードを得
た。図７に示す電流阻止層の半径（ｒ）／チップ上面の
一辺×１／２（ｌ）（μｍ／μｍ）と、輝度（ｍｃｄ）
との関係を図８に示す。

【００８１】実施例５実施例１において、電流阻止層の直径を１９０μｍとし
たこと以外は実施例１と同様にして発光ダイオードを得
た。図７に示す電流阻止層の半径（ｒ）／チップ上面の
一辺×１／２（ｌ）（μｍ／μｍ）と、輝度（ｍｃｄ）
との関係を図８に示す。

【００８２】実施例６実施例１において、電流阻止層の直径を１７５μｍとし
たこと以外は実施例１と同様にして発光ダイオードを得
た。図７に示す電流阻止層の半径（ｒ）／チップ上面の
一辺×１／２（ｌ）（μｍ／μｍ）と、輝度（ｍｃｄ）
との関係を図８に示す。

【００８３】実施例７実施例１において、電流阻止層の直径を１５０μｍとし
たこと以外は実施例１と同様にして発光ダイオードを得
た。図７に示す電流阻止層の半径（ｒ）／チップ上面の
一辺×１／２（ｌ）（μｍ／μｍ）と、輝度（ｍｃｄ）
との関係を図８に示す。

【００８４】実施例８実施例１において、電流阻止層の直径を１２５μｍとし
たこと以外は実施例１と同様にして発光ダイオードを得
た。図７に示す電流阻止層の半径（ｒ）／チップ上面の
一辺×１／２（ｌ）（μｍ／μｍ）と、輝度（ｍｃｄ）
との関係を図８に示す。

【００８５】評価実施例１〜８で得られた発光ダイオードに順方向電流２
０ｍＡを流したところ、ｒ／ｌが０．８以上の実施例１
〜４で得られた発光ダイオードでは、いずれも発光波長
６００ｎｍ、発光輝度３０００ｍｃｄ以上と、従来のＡ
ｌＧａＩｎＰ系発光ダイオード（発光輝度２０００ｍｃ
ｄ）に比べ、約６０％発光輝度の高い発光が得られた。
一方、実施例５〜８で得られた発光ダイオードでは、発
光波長６００ｎｍ、発光輝度３０００ｍｃｄ以下の発光
輝度の発光となり、、ｒ／ｌの値が低くなるにつれ発光
輝度の低下する傾向が認められた。また、実施例１〜８
において、低アルミ混晶ｐ型ＡｌＧａＩｎＰウィンドウ
層の厚さを２μｍから０．５μｍに変え、それ以外は同
様にして発光ダイオードを製造し、輝度（ｍｃｄ）を測
定した結果を図８に示す。

【００８６】実施例９ｎ型ＧａＡｓ基板の上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層１μｍ、ＡｌＧａＩｎＰ活性層０．５μｍ、ｐ型Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層１μｍ、低アルミ混晶ｐ型ＡｌＧ
ａＩｎＰウィンドウ層２μｍ、ｐ型高キャリアＧａＡｓ
コンタクト層０．０３μｍをこの順にＭＯＶＰＥ法によ
り形成した。形成した半導体層は、合計で４．５３μｍ
の厚さであり、通常のＡｌＧａＩｎＰ系発光ダイオード
より、薄いものである。次に、ｐ型高キャリアＧａＡｓ
コンタクト層の表面にＳｉＯ₂電流阻止層（厚さ０．１
μｍ）をＣＶＤ法により形成した後、ＳｉＯ₂電流阻止
層の表面に、レジストを塗布した。その後、レジスト層
の露光、現像を行い、直径５０μｍの円形の貫通孔を各
円の中心点の間隔が、４００μｍとなるようにレジスト
層を形成した。次に、エッチング剤により、ＳｉＯ₂電
流阻止層のうちレジスト層でマスキングされていない部
分を除去して、中央に円形（直径５０μｍ）の貫通孔を
有するＳｉＯ₂電流阻止層を形成し、貫通孔の部分につ
いてはｐ型高キャリアＧａＡｓコンタクト層を露出させ
た。レジスト層を除去後、ｐ型高キャリアＧａＡｓコン
タクト層及びＳｉＯ₂電流阻止層の露出面を覆うように
ＩＴＯ電流拡散層（厚さ０．２μｍ）をスパッタ法によ
りに形成した。次に、ＩＴＯ電流拡散層に、レジストを
塗布した後、露光、現像を行い、中心点が、ＳｉＯ₂電
流阻止層の貫通孔の中心に対応する円形（直径１３０μ
ｍ）のレジスト層を形成した。次に、Ｎｉ／Ａｕ電極を
蒸着後、レジストを除去し、アロイ化処理を行い、レジ
スト層の存在しないＩＴＯ電流拡散層上面に、円形（直
径１３０μｍ）の貫通孔を有する第二の電極を形成し
た。同様に基板の下面全体にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極
を蒸着、アロイ化処理を行い第一の電極を形成した。次
ぎに、ＩＴＯ電流拡散層の表面にレジストを塗布し、２
つの第二の電極の貫通孔間で等間隔に位置して幅３０μ
ｍ、深さ２０μｍの溝をダイシングにより形成した。次
いで、溝のダイシングダメージをエッチングにより除去
した後、溝の中央をダイシングによりフルカットして、
チップ表面サイズが３５０μｍ×３５０μｍの発光ダイ
オードを得た。製作した発光ダイオードの断面形状を図
６に示す。この発光ダイオードに順方向電流２０ｍＡを
流したところ、発光波長６００ｎｍ、発光輝度２５００
ｍｃｄの発光が得られた。この結果、従来のＡｌＧａＩ
ｎＰ系発光ダイオード（発光輝度２０００ｍｃｄ）に比
べ約５０％発光輝度が高いことが示された。

【００８７】実施例１０サファイア基板の上に、アンドープ型ＧａＮバッファ
層、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１μｍ、アンドープ型Ｇ
ａＮ活性層０．２μｍ、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層０．
５μｍ、ｐ型高キャリアＧａＡｓコンタクト層０．０５
μｍをこの順にＭＯＶＰＥ法により形成した。次に、ｐ
型高キャリアＧａＡｓコンタクト層の表面にＳｉＯ₂電
流阻止層（厚さ０．１μｍ）をＣＶＤ法により形成した
後、ＳｉＯ₂電流阻止層の表面に、レジストを塗布し
た。その後、、レジストの露光、現像を行い、円形（直
径２１０μｍ）のレジスト層を各円の中心点の間隔が、
３００μｍとなるように形成した。次に、フッ酸により
エッチングを行ない、ＳｉＯ₂電流阻止層のマスキング
されていない部分を除去して、円形（直径２１０μｍ）
のＳｉＯ₂電流阻止層を形成し、それ以外の部分につい
てはｐ型高キャリアＧａＡｓコンタクト層を露出させ
た。レジスト層を除去後、ｐ型高キャリアＧａＡｓコン
タクト層及びＳｉＯ₂電流阻止層の露出面を覆うように
ＩＴＯ電流拡散層（厚さ０．２μｍ）をスパッタ法によ
りに形成した。次に、ＩＴＯ電流拡散層に、レジストを
塗布し後、露光、現像を行い、中心点が、ｎ型ＧａＰ電
流阻止層の中心に対応する円形の貫通孔（直径１４０μ
ｍ）を設けたレジスト層を形成した。次に、Ｎｉ／Ａｕ
電極を蒸着後、レジストを除去しアロイ化処理を行い、
レジスト層の存在しないＩＴＯ電流拡散層上面に、円形
（直径１４０μｍ）の第二の電極を形成した。同様に基
板の下面にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極を蒸着、アロイ化
処理を行い第一の電極を形成した。次ぎに、ＩＴＯ電流
拡散層の表面にレジストを塗布し、２つの第二の電極間
で等間隔に位置する幅３０μｍ、深さ２０μｍの溝をダ
イシングにより形成した。次いで、溝のダイシングダメ
ージをエッチングにより除去した後、溝の中央をダイシ
ングによりフルカットして、チップ表面サイズが２７０
μｍ×２７０μｍの発光ダイオードを得た。この発光ダ
イオードに順方向電流２０ｍＡを流したところ、発光波
長６００ｎｍ、発光輝度２２００ｍｃｄの発光が得られ
た。この結果、電流阻止層とＩＴＯ電流拡散層を用いな
い発光ダイオードに比べ約６０％発光輝度が高いことが
示された。

【００８８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の発光ダイオ
ードによると、薄層化、低コスト化が可能であるととも
に高輝度かつ均一の発光が得られる発光ダイオード、特
に、ＡｌＧａＩｎＰ系又はＡｌＧａＩｎＮ系の発光ダイ
オードであっても低コストで高輝度かつ均一の発光が得
られる発光ダイオードを提供することができる。また、
本発明の発光ダイオードによると、薄層化、低コスト化
が可能であるとともに高輝度かつ高集光性の発光が得ら
れる発光ダイオードを提供することができる。

【００８９】

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発光ダイオードの一の実施の形態を模式
的に示す説明図であり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）
は、平面図である。

【図２】第二の発光ダイオードの一の実施の形態を模式
的に示す説明図であり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）
は、平面図である。

【図３】第一の発光ダイオードの他の実施の形態を模式
的に示す断面図である。

【図４】第一の発光ダイオードの他の実施の形態を模式
的に示す断面図である。

【図５】第一の発光ダイオードの一の実施例を模式的に
示す説明図である。

【図６】第一の発光ダイオードの他の実施例を模式的に
示す説明図である。

【図７】本発明の実施例１〜８における電流阻止層の半
径とチップの１辺との関係を模式的に示す説明図であ
る。

【図８】本発明の実施例１〜８における電流阻止層の半
径（ｒ）／チップの１辺（ｌ）と、発光輝度との関係を
模式的に示す説明図である。

【図９】従来の発光ダイオードの一例を模式的に示す断
面図である。

【図１０】従来の発光ダイオードの一例を模式的に示す
断面図である。

【図１１】従来の発光ダイオードの一例を模式的に示す
断面図である。

【符号の説明】

１：基板２：発光部２ａ：第一のクラッド層２ｂ：活性層２ｃ：第二のクラッド層３：ウィンドウ部５：電流阻止層５ａ：中央部５ｂ：環状部５ｃ：第２の貫通孔７：電流拡散層８：第一の電極９：第二の電極９ａ：第１の貫通孔３１：ｎ型ＧａＡｓ基板３２：ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３３：ＡｌＧａＩｎＰ活性層３４：ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３５：ｐ型ＧａＰウィンドウ層３７：電流拡散層３８：第一の電極３９：第二の電極４０：ＳｉＯ₂層１０１：基板１０２：発光部１０２ａ１：第一のクラッド層１０２ｂ：活性層１０２ｃ：第二のクラッド層１０３：ウィンドウ部１０３ａ：ウィンドウ層１０３ｂ：コンタクト層１０５：電流阻止層１０５ａ：電流阻止層の端１０７：電流拡散層１０８：第一の電極１０９：第二の電極１１０：チップ１１０ａ：チップ上面の一辺ｒ：電流阻止層の半径（μｍ）ｌ：チップ上面の一辺／２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、前記基板上に設けられ、電流の注入により光を発する活
性層を含む発光部と、前記発光部上に設けられ、前記発光部で発した光を取り
出すウィンドウ部と、前記ウィンドウ部上の一部に設けられ、透光性の絶縁体
からなる電流阻止層と、前記電流阻止層及び前記ウィンドウ部の上に設けられ、
透光性の電流拡散層と、前記基板に直接又は間接に形成された第一の電極と、前記電流拡散層の略中央の領域に形成された第二の電極
とを備え、前記電流拡散層は、前記活性層の中央領域、及び前記中
央領域を包囲する周辺領域をカバーするサイズを有する
ように設けられ、前記電流阻止層は、前記活性層の前記中央領域に対応す
る領域に設けられ、前記電流拡散層から供給される電流
を主として前記活性層の前記周辺領域へ均一に注入する
ように構成されたことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】前記電流阻止層が、ＳｉＯ₂、シリコンナ
イトライド、又はＰＳＧからなる請求項１に記載の発光
ダイオード。
【請求項３】前記電極と前記電流阻止層とは、同心状の
円形であり、前記電流阻止層の直径（Ｄ_b）が、前記第
二の電極の直径（Ｄ_e）及びチップ上面の１辺（Ｌ _t）と
下記式（１）に示す関係にある請求項１又は２に記載の
発光ダイオード。【数１】
【請求項４】前記電流阻止層が、円板状の中央部と、こ
の中央部の側面から一定間隔を保持して配設された一以
上の同心リング状の環状部とからなる請求項１〜３のい
ずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項５】前記発光部が、前記基板と同一の導電型の
半導体からなるクラッド層と、低キャリア濃度の半導体
からなる活性層と、前記基板と異なる導電型の半導体か
らなるクラッド層とを有する請求項１〜４のいずれかに
記載の発光ダイオード。
【請求項６】前記発光部が、量子井戸構造を有する請求
項１〜５のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項７】前記ウィンドウ部が、前記基板と異なる導
電型の半導体からなるウィンドウ層と、高キャリア濃度
の半導体からなるコンタクト層とを有する請求項１〜６
のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項８】前記ウィンドウ層が、厚さ５μｍ以下、キ
ャリア濃度１×１０¹⁸ｃｍ^-3以下であり、かつ前記コン
タクト層が、厚さ１μｍ以下、キャリア濃度１×１０¹⁹
ｃｍ^-3以上である請求項７に記載の発光ダイオード。
【請求項９】前記コンタクト層と前記電流拡散層との間
に厚さ０．１μｍ以下の金属層を配設した請求項７又は
８に記載の発光ダイオード。
【請求項１０】前記電流拡散層が、ＩＴＯ、酸化スズ、
又は酸化亜鉛のいずれかを含む層を有する請求項１〜９
のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項１１】前記電流拡散層が、厚さ０．０５〜２μ
ｍの金属層（金属酸化物層を除く）を有する請求項１〜
１０のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項１２】前記電流拡散層が、前記発光部における
活性層を構成する半導体層のバンドギャップ以上のバン
ドギャップの半導体層を有する請求項１〜１１のいずれ
かに記載の発光ダイオード。
【請求項１３】前記発光部の最上層と前記電流拡散層と
の間、及び／又は前記電流阻止層と前記電流拡散層との
間に、厚さ０．１μｍ以下の金属層を配設した請求項１
〜１２のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項１４】前記基板と前記発光部との間に複数の半
導体層からなる光反射層を配設した請求項の１〜１３の
いずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項１５】基板と、前記基板上に設けられ、電流の注入により光を発する活
性層を含む発光部と、前記発光部上に設けられ、前記発光部で発した光を取り
出すウィンドウ部と、前記ウィンドウ部上の一部に設けられ、透光性の絶縁体
からなる電流阻止層と、前記電流阻止層及び前記ウィンドウ部の上に設けられ、
透光性の電流拡散層と、前記基板に直接又は間接に形成された第二の電極と、前記電流拡散層上に形成された第二の電極とを備え、前記第二の電極は、所定サイズの第１の貫通孔を有し、
かつ前記電流阻止層は、前記第二の電極の前記第１の貫
通孔に対応する位置に前記所定サイズと同等又はそれよ
り小さい第２の貫通孔を有することにより前記電流拡散
層から供給される電流を主として前記第１及び第２の貫
通孔に対応した前記活性層の領域へ均一に注入するよう
に構成されたことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項１６】前記電流阻止層は、ＳｉＯ₂、シリコン
ナイトライド、又はＰＳＧからなる請求項１５に記載の
発光ダイオード。
【請求項１７】前記第二の電極の前記第１の貫通孔と、
前記電流阻止層の前記第２の貫通孔とは、同心状の円形
であり、前記第二の電極の前記第１の貫通孔の直径（Ｄ
_e）が前記電流阻止層の前記第２の貫通孔の直径（Ｄ_b）
と下記式（２）に示す関係にある請求項１５又は１６に
記載の発光ダイオード。【数２】
【請求項１８】前記発光部は、前記基板と同一の導電型
の半導体からなるクラッド層と、低キャリア濃度の半導
体からなる活性層と、前記基板と異なる導電型の半導体
からなるクラッド層とを有する請求項１５〜１７のいず
れかに記載の発光ダイオード。
【請求項１９】前記発光部が、量子井戸構造を有する請
求項１５〜１７のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項２０】前記ウィンドウ部が、前記基板と異なる
導電型の半導体からなるウィンドウ層と、高キャリア濃
度の半導体からなるコンタクト層とを有する請求項１５
〜１９のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項２１】前記ウィンドウ層が、厚さ５μｍ以下、
キャリア濃度１×１０¹⁸ｃｍ^-3以下であり、かつ前記コ
ンタクト層が、厚さ１μｍ以下、キャリア濃度１×１０
¹⁹ｃｍ^-3以上である請求項２０に記載の発光ダイオー
ド。
【請求項２２】前記コンタクト層と前記電流拡散層との
間に厚さ０．１μｍ以下の金属層を配設した請求項２０
又は２１に記載の発光ダイオード。
【請求項２３】前記電流拡散層が、ＩＴＯ、酸化スズ、
又は酸化亜鉛のいずれかを含む層を有する請求項１５〜
２２のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項２４】前記電流拡散層が、厚さ０．０５〜２μ
ｍの金属層（金属酸化物層を除く）を有する請求項１５
〜２３のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項２５】前記電流拡散層が、前記発光部における
活性層と同じバンドギャップの半導体層を有する請求項
１５〜２４のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項２６】前記発光部の最上層と前記電流拡散層と
の間、及び／又は前記電流阻止層と前記電流拡散層との
間に、厚さ０．１μｍ以下の金属層を配設した請求項１
５〜２５のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項２７】前記基板と前記発光部との間に複数の半
導体層からなる光反射層を配設した請求項の１５〜２７
のいずれかに記載の発光ダイオード。