JPH05251739A - 半導体発光デバイス - Google Patents
半導体発光デバイスInfo
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- JPH05251739A JPH05251739A JP4049590A JP4959092A JPH05251739A JP H05251739 A JPH05251739 A JP H05251739A JP 4049590 A JP4049590 A JP 4049590A JP 4959092 A JP4959092 A JP 4959092A JP H05251739 A JPH05251739 A JP H05251739A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 道路、情報表示板、自動車用高輝度信号機半
導体発光デバイスで赤色より短波長領域で輝度が１cd以
上の橙色から黄色、緑色迄のＬＥＤを提供する。 【構成】 少なくとも一つ以上の発光層部と該発光層部
から発光せられる光エネルギー以上のエネルギーバンド
ギャップを有する透明な結晶基板部、若しくは半導体エ
ピタキシャル結晶成長層部と該結晶基板、若しくは該エ
ピタキシャル結晶成長層部上に構築されたｎ型ＩｎＧａ
ＡｌＰグラッド層部３３，３４とｐ型ＩｎＧａＡｌＰグ
ラッド層部２６，３０とで挟まれたＩｎＧａＡｌｐ半導
体４元素混晶で構成された活性層部２５，２９との構造
体から成る発光層部上に電流拡散層部を設けて成る半導
体発光素子同志を、２個３５，３６以上順方向に共晶合
金１２化手段で接合させて成る半導体発光デバイスであ
る。
導体発光デバイスで赤色より短波長領域で輝度が１cd以
上の橙色から黄色、緑色迄のＬＥＤを提供する。 【構成】 少なくとも一つ以上の発光層部と該発光層部
から発光せられる光エネルギー以上のエネルギーバンド
ギャップを有する透明な結晶基板部、若しくは半導体エ
ピタキシャル結晶成長層部と該結晶基板、若しくは該エ
ピタキシャル結晶成長層部上に構築されたｎ型ＩｎＧａ
ＡｌＰグラッド層部３３，３４とｐ型ＩｎＧａＡｌＰグ
ラッド層部２６，３０とで挟まれたＩｎＧａＡｌｐ半導
体４元素混晶で構成された活性層部２５，２９との構造
体から成る発光層部上に電流拡散層部を設けて成る半導
体発光素子同志を、２個３５，３６以上順方向に共晶合
金１２化手段で接合させて成る半導体発光デバイスであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、輝度を高く取れる構造
を有した半導体発光素子に関するもので、特に表示用光
源として、例えば、駅構内等の屋内用情報表示板、屋外
のビル広告板、道路表示板、自動車のストップランプ信
号機等に用いる目的で開発された高輝度の半導体発光素
子に関するものである。
を有した半導体発光素子に関するもので、特に表示用光
源として、例えば、駅構内等の屋内用情報表示板、屋外
のビル広告板、道路表示板、自動車のストップランプ信
号機等に用いる目的で開発された高輝度の半導体発光素
子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体結晶を用いた半導体発光素子とし
ては、発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇ
Ｄｉｏｄｅ−ＬＥＤ），レザーダイオード（Ｌａｓｅｒ
Ｄｉｏｄｅ−ＬＤ）の様に動作特性から電流で発光す
る注入型エレクトロ・ルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ
・Ｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ−ＥＬ）は、半導体結晶とし
てＧａＡｓ、ＧａＰ・ｐｎＪｕｎｃｔｉｏｎ（ｐｎ接
合）であり、このｐｎＪｕｎｃｔｉｏｎに順方向に電圧
を印加することにより、少数キヤリヤを注入し，キヤリ
ヤの再結合によって生ずる自然放出光を取り出す素子で
ある．その材料特有な波長の発光を得る現象であり、赤
外領域の光通信用ＬＥＤとか可視領域の表示用ＬＥＤに
大別される．又真性エレクトロルミネッセンスは結晶体
に電界を加えた時に発光する現象であり、印加電圧とし
ては直流・交流のいずれも可能で直流駆動タイプではフ
ォーミングを必要とせず、注入電流制限用高抵抗層の利
用やＧａＡｓ単結晶上に発光層を形成し、ヘテロ接合に
よるキャリヤの注入効率の改良による．これら半導体発
光素子の中でも発光ダイオード特に高輝度のＬＥＤは表
示用光源、例えば、屋内や駅構内用情報表示板と連結表
示用情報機、自動車のストップ・ランプ、信号機等に使
用されている。
ては、発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇ
Ｄｉｏｄｅ−ＬＥＤ），レザーダイオード（Ｌａｓｅｒ
Ｄｉｏｄｅ−ＬＤ）の様に動作特性から電流で発光す
る注入型エレクトロ・ルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ
・Ｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ−ＥＬ）は、半導体結晶とし
てＧａＡｓ、ＧａＰ・ｐｎＪｕｎｃｔｉｏｎ（ｐｎ接
合）であり、このｐｎＪｕｎｃｔｉｏｎに順方向に電圧
を印加することにより、少数キヤリヤを注入し，キヤリ
ヤの再結合によって生ずる自然放出光を取り出す素子で
ある．その材料特有な波長の発光を得る現象であり、赤
外領域の光通信用ＬＥＤとか可視領域の表示用ＬＥＤに
大別される．又真性エレクトロルミネッセンスは結晶体
に電界を加えた時に発光する現象であり、印加電圧とし
ては直流・交流のいずれも可能で直流駆動タイプではフ
ォーミングを必要とせず、注入電流制限用高抵抗層の利
用やＧａＡｓ単結晶上に発光層を形成し、ヘテロ接合に
よるキャリヤの注入効率の改良による．これら半導体発
光素子の中でも発光ダイオード特に高輝度のＬＥＤは表
示用光源、例えば、屋内や駅構内用情報表示板と連結表
示用情報機、自動車のストップ・ランプ、信号機等に使
用されている。
【０００３】又、ｐｎｐＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅ
ｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いる事により低電流
でも、ある程度までは、高輝度が出せるため、従来より
も省エネルギー分野の表示用光源として用いられるＬＥ
Ｄとして、まず赤色発光素子としては、ピーク波長（λ
＝６３０ｎｍ程度）、輝度３００ｍＣｄ前後のＧａＡｓ
Ｐ赤色ＬＥＤ、ピーク波長（λ＝６６０ｎｍ程度）、輝
度５００ｍｃｄのシングルヘテロ（ＳＨ）構造ＧａＡｌ
Ａｓ 赤色ＬＥＤがあり、燈色発光素子としては、ピー
ク波長（λ＝６１０ｎｍ程度）、輝度３００ｍｃｄ前後
のＧａＡｓＰ燈色ＬＥＤ、黄色発光素子としてはピーク
波長（λ＝５９０ｎｍ程度）の輝度３００ｍｃｄのＧａ
ＡｓＰ黄色ＬＥＤが有り、緑色発光素子としてはピーク
波長（λ＝５６５ｎｍ程度）輝度５００ｍｃｄ前後Ｇａ
Ｐ緑色ＬＥＤが用いられている。
ｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いる事により低電流
でも、ある程度までは、高輝度が出せるため、従来より
も省エネルギー分野の表示用光源として用いられるＬＥ
Ｄとして、まず赤色発光素子としては、ピーク波長（λ
＝６３０ｎｍ程度）、輝度３００ｍＣｄ前後のＧａＡｓ
Ｐ赤色ＬＥＤ、ピーク波長（λ＝６６０ｎｍ程度）、輝
度５００ｍｃｄのシングルヘテロ（ＳＨ）構造ＧａＡｌ
Ａｓ 赤色ＬＥＤがあり、燈色発光素子としては、ピー
ク波長（λ＝６１０ｎｍ程度）、輝度３００ｍｃｄ前後
のＧａＡｓＰ燈色ＬＥＤ、黄色発光素子としてはピーク
波長（λ＝５９０ｎｍ程度）の輝度３００ｍｃｄのＧａ
ＡｓＰ黄色ＬＥＤが有り、緑色発光素子としてはピーク
波長（λ＝５６５ｎｍ程度）輝度５００ｍｃｄ前後Ｇａ
Ｐ緑色ＬＥＤが用いられている。
【０００４】なお、半導体発光素子を形成する主な手段
として、結晶膜形成法としては、周知のエピタキシャル
結晶膜成長法である気相結晶膜成長法（ＶＰＥ）や液相
結晶膜成長法（ＬＰＥ）が知られており、ＶＰＥはＧａ
ＡｓＰの形成に、ＬＰＥはＧａＡｌＡｓ，ＧａＰ等の形
成に適している。
として、結晶膜形成法としては、周知のエピタキシャル
結晶膜成長法である気相結晶膜成長法（ＶＰＥ）や液相
結晶膜成長法（ＬＰＥ）が知られており、ＶＰＥはＧａ
ＡｓＰの形成に、ＬＰＥはＧａＡｌＡｓ，ＧａＰ等の形
成に適している。
【０００５】その他の結晶膜成長法として、有機金属を
原料に用いたＶＰＥ（ＭＯＶＰＥ−ｍｅｔａｌ ｏｒａ
ｇｎｉｃ Ｖａｐｏｕｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘ
ｙ）等の方法が知られている。
原料に用いたＶＰＥ（ＭＯＶＰＥ−ｍｅｔａｌ ｏｒａ
ｇｎｉｃ Ｖａｐｏｕｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘ
ｙ）等の方法が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】屋外用の表示用電源の
場合、各々の発光色領域において、１ｃｄ以上の輝度が
必要である。
場合、各々の発光色領域において、１ｃｄ以上の輝度が
必要である。
【０００７】赤色領域では直接遷移型であるＧａＡｌＡ
ｓ−ＬＥＤは１ｃｄ以上の輝度が容易に得られている
が、赤色より短波長領域の橙色から緑色のＬＥＤでは間
接遷移型であるＧａＡｓＰ−ＬＥＤやＧａＰ−ＬＥＤを
使用している為、５００ｍｃｄ程度がほぼ限界とみら
れ、屋外用として十分に機能していないのが現状であ
る。したがって、屋外用に使用するＬＥＤ発色光の場
合、ＧａＡｌＡｓ赤色ＬＥＤなら１個ですむ所が、赤色
より短波長領域である燈色、黄色、緑色の場合は、従来
１個の発光素子を載置するリード上に複数個載置使用せ
ざるを得ないのでコストアップとなる。
ｓ−ＬＥＤは１ｃｄ以上の輝度が容易に得られている
が、赤色より短波長領域の橙色から緑色のＬＥＤでは間
接遷移型であるＧａＡｓＰ−ＬＥＤやＧａＰ−ＬＥＤを
使用している為、５００ｍｃｄ程度がほぼ限界とみら
れ、屋外用として十分に機能していないのが現状であ
る。したがって、屋外用に使用するＬＥＤ発色光の場
合、ＧａＡｌＡｓ赤色ＬＥＤなら１個ですむ所が、赤色
より短波長領域である燈色、黄色、緑色の場合は、従来
１個の発光素子を載置するリード上に複数個載置使用せ
ざるを得ないのでコストアップとなる。
【０００８】また、直接遷移型であるＩｎＧａＡｌＰ−
ＬＥＤにおいても、十分な輝度が得られない。
ＬＥＤにおいても、十分な輝度が得られない。
【０００９】この原因の一つに発光した活性層と光半導
体結晶基板との間の光を有効に活用していないことが挙
げられる。また、輝度を向上させる方法として、光反射
層及び電流拡散層を形成する事によって、発光効率を上
げることは出来るが、まだ橙色から緑色までの範囲の光
を１ｃｄ以上のＬＥＤとして十分生かすことができない
のが現状である。
体結晶基板との間の光を有効に活用していないことが挙
げられる。また、輝度を向上させる方法として、光反射
層及び電流拡散層を形成する事によって、発光効率を上
げることは出来るが、まだ橙色から緑色までの範囲の光
を１ｃｄ以上のＬＥＤとして十分生かすことができない
のが現状である。
【００１０】又、発光層における活性層として、バンド
・ギャップの大きいＩｎＧａＡｌＰ系半導体結晶を用い
た半導体発光素子を使用すると、光半導体結晶基板がハ
ンド・ギャップの小さいＧａＡｓ等の材料の場合、発光
層は短波長の発光をするので発せられる光の多くは、こ
の光半導体結晶基板に吸収されてしまうのが現状であ
る。
・ギャップの大きいＩｎＧａＡｌＰ系半導体結晶を用い
た半導体発光素子を使用すると、光半導体結晶基板がハ
ンド・ギャップの小さいＧａＡｓ等の材料の場合、発光
層は短波長の発光をするので発せられる光の多くは、こ
の光半導体結晶基板に吸収されてしまうのが現状であ
る。
【００１１】したがって、発光により下方に向った光
は、外部に取り出し得ずじまいになってしまう。そこで
光半導体結晶基板を除去する提案は良いが、光半導体エ
ピタキシャル結晶成長層が薄いために、該光半導体結晶
基板を除去する方法もむずかしい。
は、外部に取り出し得ずじまいになってしまう。そこで
光半導体結晶基板を除去する提案は良いが、光半導体エ
ピタキシャル結晶成長層が薄いために、該光半導体結晶
基板を除去する方法もむずかしい。
【００１２】したがって、該光半導体結晶基板にその発
光波長光の吸収の少ないものを選択せねばならず、光半
導体結晶材料が限定されている状況である。
光波長光の吸収の少ないものを選択せねばならず、光半
導体結晶材料が限定されている状況である。
【００１３】そこで従来例図２では、光半導体結晶基板
による光の吸収を防いで発光効率を上げると同時に光半
導体結晶基板材料の選択の範囲を広げるために、発光層
と光半導体結晶基板の間に化合物半導体材料からなる光
反射層を形成し、発光層から出た光は下方の光半導体結
晶基板１の方向に向かっても光反射層によって反射され
て光半導体結晶基板による光の吸収が防がれる。
による光の吸収を防いで発光効率を上げると同時に光半
導体結晶基板材料の選択の範囲を広げるために、発光層
と光半導体結晶基板の間に化合物半導体材料からなる光
反射層を形成し、発光層から出た光は下方の光半導体結
晶基板１の方向に向かっても光反射層によって反射され
て光半導体結晶基板による光の吸収が防がれる。
【００１４】しかし、前記光反射層はそれ自体の光吸収
及び反射率が５０〜６０％と低いため十分な効果が得ら
れない。
及び反射率が５０〜６０％と低いため十分な効果が得ら
れない。
【００１５】一方、反射層を設けずに発光層から発光し
た光が下方に向っても光を外部に取り出す方法として、
その発光波長光に対し不透明であるＧａＡｓ光半導体結
晶基板の代りにその発光波長光に対し透明であるＧａＰ
光半導体結晶基板を用いたＩｎ1-v Ｇａv Ｐ組成勾配層
又はＩｎ1-v （Ｇａ1-w Ａｌw ）v Ｐの組成勾配層を有
するＩｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 ＰーＬＥＤ（緑色
→赤色発光）が出来た。しかし、この場合は、ＧａＰ光
半導体結晶基板とＩｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐと
の格子不整合による格子欠陥が多発する為、内部発光効
率が低下し、結果的には輝度の高い１ｃｄ以上のＬＥＤ
が得られなかった。
た光が下方に向っても光を外部に取り出す方法として、
その発光波長光に対し不透明であるＧａＡｓ光半導体結
晶基板の代りにその発光波長光に対し透明であるＧａＰ
光半導体結晶基板を用いたＩｎ1-v Ｇａv Ｐ組成勾配層
又はＩｎ1-v （Ｇａ1-w Ａｌw ）v Ｐの組成勾配層を有
するＩｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 ＰーＬＥＤ（緑色
→赤色発光）が出来た。しかし、この場合は、ＧａＰ光
半導体結晶基板とＩｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐと
の格子不整合による格子欠陥が多発する為、内部発光効
率が低下し、結果的には輝度の高い１ｃｄ以上のＬＥＤ
が得られなかった。
【００１６】従来例図１，図２，図３に示したＰ−Ｇａ
1-u Ａｌu Ａｓ電流拡散層３において、ｕが０．７の場
合を示したもので、この電流拡散層の存在によって活性
層全域で発光させることが出来るのであるが、その発光
輝度を十分生かすことが出来ない。
1-u Ａｌu Ａｓ電流拡散層３において、ｕが０．７の場
合を示したもので、この電流拡散層の存在によって活性
層全域で発光させることが出来るのであるが、その発光
輝度を十分生かすことが出来ない。
【００１７】そこで発光効率を上げて光の有効利用が可
能となる短波長の光を発する半導体発光素子ＩｎＧａＡ
ｌＰの四元素混晶材料で構成される活性層から得られる
輝度が１ｃｄ以上になるＬＥＤを提供する事を目的とし
ている。
能となる短波長の光を発する半導体発光素子ＩｎＧａＡ
ｌＰの四元素混晶材料で構成される活性層から得られる
輝度が１ｃｄ以上になるＬＥＤを提供する事を目的とし
ている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するため、第一の発明の半導体発光デバイスは光半
導体結晶基板上に少なくとも一つ以上の発光層で構成さ
れた半導体発光素子同志若しくは光半導体結晶基板上に
少なくとも一つ以上の発光層で構成された半導体発光素
子と光半導体結晶基板とを金属によって接合して成るこ
とを特徴とする。
達成するため、第一の発明の半導体発光デバイスは光半
導体結晶基板上に少なくとも一つ以上の発光層で構成さ
れた半導体発光素子同志若しくは光半導体結晶基板上に
少なくとも一つ以上の発光層で構成された半導体発光素
子と光半導体結晶基板とを金属によって接合して成るこ
とを特徴とする。
【００１９】第二の発明の半導体発光デバイスは、少な
くとも一つ以上の発光層と光半導体厚膜エピタキシヤル
結晶成長層とで構成された半導体発光素子同志若しくは
少なくとも一つ以上の発光層と光半導体厚膜エピタキシ
ヤル結晶成長層とで構成された半導体発光素子と光半導
体結晶基板とを金属によって接合して成ることを特徴と
する。
くとも一つ以上の発光層と光半導体厚膜エピタキシヤル
結晶成長層とで構成された半導体発光素子同志若しくは
少なくとも一つ以上の発光層と光半導体厚膜エピタキシ
ヤル結晶成長層とで構成された半導体発光素子と光半導
体結晶基板とを金属によって接合して成ることを特徴と
する。
【００２０】第三の発明の半導体発光デバイスは、請求
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、半導体発光素子の光半導体エピタキシャル結晶成長
層同志若しくは前記半導体発光素子の光半導体エピタキ
シャル結晶成長層と光半導体結晶基板の接合に用いた金
属が共晶合金であることを特徴とする半導体発光デバイ
ス。
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、半導体発光素子の光半導体エピタキシャル結晶成長
層同志若しくは前記半導体発光素子の光半導体エピタキ
シャル結晶成長層と光半導体結晶基板の接合に用いた金
属が共晶合金であることを特徴とする半導体発光デバイ
ス。
【００２１】第四の発明の半導体発光デバイスは、請求
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、光半導体結晶基板若しくは光半導体エピタキシャル
結晶成長層が発光層により発する光のエネルギーよりも
大きなバンドギャップを有する光半導体結晶であること
を特徴とする。
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、光半導体結晶基板若しくは光半導体エピタキシャル
結晶成長層が発光層により発する光のエネルギーよりも
大きなバンドギャップを有する光半導体結晶であること
を特徴とする。
【００２２】第五の発明の半導体発光デバイスは、請求
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、少なくとも一つ以上の発光層で構成された半導体発
光素子を少なくとも二つ以上順方向に接合し、且つ該半
導体発光素子に順バイアスをそれぞれ印加して各発光層
から各々の発光輝度を制御可能にしたことを特徴とする
半導体発光デバイス。
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、少なくとも一つ以上の発光層で構成された半導体発
光素子を少なくとも二つ以上順方向に接合し、且つ該半
導体発光素子に順バイアスをそれぞれ印加して各発光層
から各々の発光輝度を制御可能にしたことを特徴とする
半導体発光デバイス。
【００２３】第六の発明の半導体発光デバイスは、請求
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、少なくとも一つ以上の発光層で構成された半導体発
光素子を少なくとも二つ以上順方向に接合し、且つ該半
導体発光素子に順バイアスをそれぞれ印加して、各々の
発光層からの発光を任意に制御し半導体発光デバイスの
チップ１個で緑と赤若しくは赤と青又は緑と青の中間色
の発光を任意に制御可能にしたことを特徴とする。
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、少なくとも一つ以上の発光層で構成された半導体発
光素子を少なくとも二つ以上順方向に接合し、且つ該半
導体発光素子に順バイアスをそれぞれ印加して、各々の
発光層からの発光を任意に制御し半導体発光デバイスの
チップ１個で緑と赤若しくは赤と青又は緑と青の中間色
の発光を任意に制御可能にしたことを特徴とする。
【００２４】第七の発明の半導体発光デバイスは、請求
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、半導体発光素子の光半導体エピタキシャル結晶成長
層上に形成したオーミック電極と光半導体結晶基板上に
形成したオーミック電極共晶合金化構築物とを所定の形
に同形形状化させ且つ、熱処理によって融着させ、該オ
ーミック電極同志を金属間結合により共晶合金接合させ
たことを特徴とする半導体発光デバイス。
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、半導体発光素子の光半導体エピタキシャル結晶成長
層上に形成したオーミック電極と光半導体結晶基板上に
形成したオーミック電極共晶合金化構築物とを所定の形
に同形形状化させ且つ、熱処理によって融着させ、該オ
ーミック電極同志を金属間結合により共晶合金接合させ
たことを特徴とする半導体発光デバイス。
【００２５】第八の発明の半導体発光デバイスは、請求
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、半導体発光素子の光半導体エピタキシャル結晶成長
層上に所定の形に形状化したオーミック電極形成面上全
面に金属若しくは合金反射層を形成し、光半導体結晶基
板上に形成したオーミック電極上を共晶合金化した構築
物が特定の形状を有する必要がなく、且つ前記オーミッ
ク電極形成面上全面に施された金属若しくは合金反射層
がＡｕ及びＡｌ及びＡｇ又は反射率の高い金属並びに合
金であることを特徴とする。
項１並びに請求項２に記載の半導体発光デバイスにおい
て、半導体発光素子の光半導体エピタキシャル結晶成長
層上に所定の形に形状化したオーミック電極形成面上全
面に金属若しくは合金反射層を形成し、光半導体結晶基
板上に形成したオーミック電極上を共晶合金化した構築
物が特定の形状を有する必要がなく、且つ前記オーミッ
ク電極形成面上全面に施された金属若しくは合金反射層
がＡｕ及びＡｌ及びＡｇ又は反射率の高い金属並びに合
金であることを特徴とする。
【００２６】
【作用】発光層を構成する半導体発光素子・ＬＥＤウェ
ーハーと、前記発光層から発せられる光のエネルギー以
上のエネルギーギャップをもつ透明な光半導体結晶基板
若しくは不透明な光半導体結晶基板上に光半導体エピタ
キシャル結晶成長層を形成した後、光吸収層となる光半
導体結晶基板を除去することにより光を有効に取り出す
ことができ、赤色より短波長領域である中間色例えば橙
色，黄色，緑色発光で１ｃｄ以上の輝度が容易に得られ
る。又半導体発光素子・ＬＥＤウェーハー同志の接合に
は共晶合金化手段を用いて電極形状に拘らず、効果的に
容易に接合できる。
ーハーと、前記発光層から発せられる光のエネルギー以
上のエネルギーギャップをもつ透明な光半導体結晶基板
若しくは不透明な光半導体結晶基板上に光半導体エピタ
キシャル結晶成長層を形成した後、光吸収層となる光半
導体結晶基板を除去することにより光を有効に取り出す
ことができ、赤色より短波長領域である中間色例えば橙
色，黄色，緑色発光で１ｃｄ以上の輝度が容易に得られ
る。又半導体発光素子・ＬＥＤウェーハー同志の接合に
は共晶合金化手段を用いて電極形状に拘らず、効果的に
容易に接合できる。
【００２７】
【実施例】図１，図２，図３に示した従来技術による半
導体発光素子の構造断面図の一例を説明する。
導体発光素子の構造断面図の一例を説明する。
【００２８】光半導体結晶基板１は不純物をドーピング
した濃度が３×１０18cm-3程度のｎ−ＧａＡｓ光半導体
結晶基板を用い、このｎ−ＧａＡｓ光半導体結晶基板上
にＭＯＶＰＥ法で厚さ１μｍで不純物をドーピングした
濃度５×１０17cm-3のｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）
0.5 Ｐクラッド層２１を成長させ、次に厚さ０．６μｍ
のアンドープＩｎ0.5 （Ｇａ1-y ＡＩy ）0.5 Ｐ活性層
２０を形成し、さらに厚さ１μｍ不純物をドーピングし
た濃度５×１０17cm-3のＰ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ1- z Ａ
ｌｚ）0.5 Ｐクラッド層２２を形成し、さらに厚さ７μ
ｍ程度の不純物ドーピング濃度１×１０18cm-3のＰ型Ｇ
ａ1-u Ａｌu Ａｓ電流拡散層３を順次ＭＯＶＰＥ法で成
長させ、次にｎ型ＧａＡｓ光半導体結晶基板１の他の表
面には、Ａｕ−Ｇｅ等のｎ側電極とをオーミックコンタ
クトさせ、反対側の電流拡散層３上にはＡｕ−Ｚｎ等の
Ｐ側電極５をオーミックコンタクトさせた従来の技術で
は、電流拡散層３であるＧａ1-u Ａｌu Ａｓ層はＰ側電
極５からの電流で半導体発光素子・ＬＥＤチップ全面に
拡散させるために設けられたものであり、半導体発光素
子として、必ずしも必要でなく、これを用いないものも
ある。
した濃度が３×１０18cm-3程度のｎ−ＧａＡｓ光半導体
結晶基板を用い、このｎ−ＧａＡｓ光半導体結晶基板上
にＭＯＶＰＥ法で厚さ１μｍで不純物をドーピングした
濃度５×１０17cm-3のｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）
0.5 Ｐクラッド層２１を成長させ、次に厚さ０．６μｍ
のアンドープＩｎ0.5 （Ｇａ1-y ＡＩy ）0.5 Ｐ活性層
２０を形成し、さらに厚さ１μｍ不純物をドーピングし
た濃度５×１０17cm-3のＰ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ1- z Ａ
ｌｚ）0.5 Ｐクラッド層２２を形成し、さらに厚さ７μ
ｍ程度の不純物ドーピング濃度１×１０18cm-3のＰ型Ｇ
ａ1-u Ａｌu Ａｓ電流拡散層３を順次ＭＯＶＰＥ法で成
長させ、次にｎ型ＧａＡｓ光半導体結晶基板１の他の表
面には、Ａｕ−Ｇｅ等のｎ側電極とをオーミックコンタ
クトさせ、反対側の電流拡散層３上にはＡｕ−Ｚｎ等の
Ｐ側電極５をオーミックコンタクトさせた従来の技術で
は、電流拡散層３であるＧａ1-u Ａｌu Ａｓ層はＰ側電
極５からの電流で半導体発光素子・ＬＥＤチップ全面に
拡散させるために設けられたものであり、半導体発光素
子として、必ずしも必要でなく、これを用いないものも
ある。
【００２９】図２に示した従来方法として光半導体結晶
基板による光の吸収を防いで発光効率を上げると同時に
光半導体結晶基板材料の選択の範囲を広げるために発光
層と半導体基板の間に光反射層を形成したものや、図３
に示した従来方法ではあるが、基板ＧａＡｓの代りにＧ
ａＰを基板にしその上に形成した層であるＩｎＧａＡｌ
Ｐ−ＬＥＤ・半導体発光素子の発光色（緑色−赤色）に
対して不透明なＧａＡｓ光半導体結晶基板と異なりＧａ
Ｐ光半導体結晶基板は透明であるため、反射層を設けな
くとも、下方に向った光を外部に取り出しえる方法もあ
る。
基板による光の吸収を防いで発光効率を上げると同時に
光半導体結晶基板材料の選択の範囲を広げるために発光
層と半導体基板の間に光反射層を形成したものや、図３
に示した従来方法ではあるが、基板ＧａＡｓの代りにＧ
ａＰを基板にしその上に形成した層であるＩｎＧａＡｌ
Ｐ−ＬＥＤ・半導体発光素子の発光色（緑色−赤色）に
対して不透明なＧａＡｓ光半導体結晶基板と異なりＧａ
Ｐ光半導体結晶基板は透明であるため、反射層を設けな
くとも、下方に向った光を外部に取り出しえる方法もあ
る。
【００３０】電流拡散層の元素構成において、図１の例
として、図ではｕが０．７の場合を示した。
として、図ではｕが０．７の場合を示した。
【００３１】この層の存在によって、活性層全域で発光
させることが可能になるので、チップからの光取り出し
効率を例えばＧａ1-u Ａｌu Ａｓ層としての電流拡散層
の存在によって効率良く発光することができるが、その
光を十分生かすことができない現状であったため、大幅
に改善する余地がある。これらの各種成長層はＧａＡｓ
光半導体結晶基板と格子整合が取られている事及びダブ
ルヘテロ構造であること、活性層のｙを０〜０．７まで
変化させると約６６０ｎｍの赤色発光から約５４０ｎｍ
の緑色発光の範囲を直接遷移型バンド構造が得られるこ
と、およびダブルヘテロ構造を用いることなどにより高
い発光効率が得られ、更に光反射層を形成した方法を取
る事により、発光層２から出た光は下方の光半導体結晶
基板１の方向に向っても、該光反射層によって反射され
て光半導体結晶基板による光の吸収は防げた。
させることが可能になるので、チップからの光取り出し
効率を例えばＧａ1-u Ａｌu Ａｓ層としての電流拡散層
の存在によって効率良く発光することができるが、その
光を十分生かすことができない現状であったため、大幅
に改善する余地がある。これらの各種成長層はＧａＡｓ
光半導体結晶基板と格子整合が取られている事及びダブ
ルヘテロ構造であること、活性層のｙを０〜０．７まで
変化させると約６６０ｎｍの赤色発光から約５４０ｎｍ
の緑色発光の範囲を直接遷移型バンド構造が得られるこ
と、およびダブルヘテロ構造を用いることなどにより高
い発光効率が得られ、更に光反射層を形成した方法を取
る事により、発光層２から出た光は下方の光半導体結晶
基板１の方向に向っても、該光反射層によって反射され
て光半導体結晶基板による光の吸収は防げた。
【００３２】又この光反射層の構成は発光層の直下に屈
折率の異なる二種類以上の物質を光の波長の１／４倍相
当もしくはこれに比例した相当の厚さに交互に積層して
形成したものである。
折率の異なる二種類以上の物質を光の波長の１／４倍相
当もしくはこれに比例した相当の厚さに交互に積層して
形成したものである。
【００３３】又、一方反射層を設けず下方に向った光を
外部に取り出す方法が可能であり、ＧａＡｓ光半導体結
晶基板の代りにＧａＰ光半導体結晶基板を使用したＩｎ
ＧａＡｌＰ−ＬＥＤ・半導体発光素子を例とし、その機
構はＧａＰ光半導体結晶基板がＩｎＧａＡｌＰ−ＬＥＤ
・半導体発光素子の発光色（緑色−赤色）に対して透明
なため反射層を設ける必要はないという理由であり、反
対側の下方へ向った光はｎ側電極側の面で反射され、上
方に光取出し側表面から外方へ出て、ｎー組成勾配層８
下方に向った光も有効に外部に取り出す。
外部に取り出す方法が可能であり、ＧａＡｓ光半導体結
晶基板の代りにＧａＰ光半導体結晶基板を使用したＩｎ
ＧａＡｌＰ−ＬＥＤ・半導体発光素子を例とし、その機
構はＧａＰ光半導体結晶基板がＩｎＧａＡｌＰ−ＬＥＤ
・半導体発光素子の発光色（緑色−赤色）に対して透明
なため反射層を設ける必要はないという理由であり、反
対側の下方へ向った光はｎ側電極側の面で反射され、上
方に光取出し側表面から外方へ出て、ｎー組成勾配層８
下方に向った光も有効に外部に取り出す。
【００３４】又、ｐｎ接合がダブルヘテロ構造は言うま
でもなく、又、シングルヘテロやホモ接合等の他の構造
の素子の場合でも発光に直接寄与する部分を発光層２と
ここでは定義し、Ｇａ1-u Ａｌu Ａｓの電流拡散層３は
Ｐ側電極からの電流を半導体発光素子・ＬＥＤチップ全
面に拡散させるためのもので発光素子としては必ずしも
必要でない。
でもなく、又、シングルヘテロやホモ接合等の他の構造
の素子の場合でも発光に直接寄与する部分を発光層２と
ここでは定義し、Ｇａ1-u Ａｌu Ａｓの電流拡散層３は
Ｐ側電極からの電流を半導体発光素子・ＬＥＤチップ全
面に拡散させるためのもので発光素子としては必ずしも
必要でない。
【００３５】又、輝度を高く取るためには、発光層の光
の発光機構が発光に直接寄与する部分は、活性層２０と
この活性層を挟む一対のクラット層２１，２２であるの
で、ｐｎ接合がダブルヘテロ構造では電流拡散層３側か
ら光が取り出されるのでＰ側電極５が光を取り出す側の
電極となり、光取出し側電極は通常ボンディングパッド
によって外部配線と接続されている。
の発光機構が発光に直接寄与する部分は、活性層２０と
この活性層を挟む一対のクラット層２１，２２であるの
で、ｐｎ接合がダブルヘテロ構造では電流拡散層３側か
ら光が取り出されるのでＰ側電極５が光を取り出す側の
電極となり、光取出し側電極は通常ボンディングパッド
によって外部配線と接続されている。
【００３６】内分けはＧａ1-u Ａｌu Ａｓ電流拡散層３
を設けることにより、Ｐ側電極からの電流を半導体発光
素子・ＬＥＤチップ全面に拡散させるためのものでＰ側
電極から光を取り出す事になる。
を設けることにより、Ｐ側電極からの電流を半導体発光
素子・ＬＥＤチップ全面に拡散させるためのものでＰ側
電極から光を取り出す事になる。
【００３７】そこで図４，図５は本発明図で、電流拡散
層３側から光が取り出されるには、Ｐ側電極が光取り出
し側電極となる。
層３側から光が取り出されるには、Ｐ側電極が光取り出
し側電極となる。
【００３８】光取り出し側電極は、通常ボンディングパ
ッドによって外部配線と接続されている。
ッドによって外部配線と接続されている。
【００３９】なお、この種の発光素子において、発光に
直接寄与する部分は活性層２０と、この活性層を挟む１
対のクラッド層２１，２２であるので、ここではこれら
の層をまとめて発光層と定義する。この半導体発光素子
の発光層であるｐｎ接合部がダブルヘテロ構造である
が、シングルヘテロ接合やホモ接合などの他の構造の半
導体発光素子の場合でも発光に直接寄与するものは発光
層と称する。
直接寄与する部分は活性層２０と、この活性層を挟む１
対のクラッド層２１，２２であるので、ここではこれら
の層をまとめて発光層と定義する。この半導体発光素子
の発光層であるｐｎ接合部がダブルヘテロ構造である
が、シングルヘテロ接合やホモ接合などの他の構造の半
導体発光素子の場合でも発光に直接寄与するものは発光
層と称する。
【００４０】電流拡散層としては、Ｇａ1-u Ａｌu Ａｓ
層が良く知られている材料である。一方、反射層を設け
ずに下方に向った光を外部に取り出す方法としては、例
えば光に不透明なＧａＡｓ光半導体結晶基板の代りに光
に透明なＧａＰ光半導体結晶基板を使用したＩｎＧａＡ
ｌＰ−ＬＥＤ・半導体発光素子がある。ＧａＰ光半導体
結晶基板はＩｎＧａＡｌＰ−ＬＥＤ・半導体発光素子の
発光色（緑色〜赤色）に対して透明なため反射層を設け
る必要はない。
層が良く知られている材料である。一方、反射層を設け
ずに下方に向った光を外部に取り出す方法としては、例
えば光に不透明なＧａＡｓ光半導体結晶基板の代りに光
に透明なＧａＰ光半導体結晶基板を使用したＩｎＧａＡ
ｌＰ−ＬＥＤ・半導体発光素子がある。ＧａＰ光半導体
結晶基板はＩｎＧａＡｌＰ−ＬＥＤ・半導体発光素子の
発光色（緑色〜赤色）に対して透明なため反射層を設け
る必要はない。
【００４１】図４，図５は、ｙが１〜０．５の範囲であ
る場合を示した。この層の存在によって活性層で発光さ
せることが可能となるので半導体発光素子・チップから
の光取出し効率を電流拡散層の存在によって効率良く発
光することができるが、その光を十分に生かすことがで
きない。発光層２からの発光は一部はそのまま光取り出
し側の裏面から外部へ出、一方半導体基板が透明な場
合、反対側の下方へ向った光は、ｎ側電極側の面で反射
され、上方の光取り出し側表面から外部へ出て下方に向
った光も有効に取り出すことができる。
る場合を示した。この層の存在によって活性層で発光さ
せることが可能となるので半導体発光素子・チップから
の光取出し効率を電流拡散層の存在によって効率良く発
光することができるが、その光を十分に生かすことがで
きない。発光層２からの発光は一部はそのまま光取り出
し側の裏面から外部へ出、一方半導体基板が透明な場
合、反対側の下方へ向った光は、ｎ側電極側の面で反射
され、上方の光取り出し側表面から外部へ出て下方に向
った光も有効に取り出すことができる。
【００４２】またこれら課題を解決するための対策とし
てＩｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ・グラッド層を成
長させる前に先ず、ＧａＰ光半導体結晶基板上にＩｎ
1-v Ｇａv Ｐ組成勾配層（ｖ＝１→０．５）を成長させ
ることによりＧａＰ光半導体結晶基板とＩｎ0.5 （Ｇａ
1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ・グラッド層との間の格子定数の違
いを吸収させる方法がとられている。
てＩｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ・グラッド層を成
長させる前に先ず、ＧａＰ光半導体結晶基板上にＩｎ
1-v Ｇａv Ｐ組成勾配層（ｖ＝１→０．５）を成長させ
ることによりＧａＰ光半導体結晶基板とＩｎ0.5 （Ｇａ
1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ・グラッド層との間の格子定数の違
いを吸収させる方法がとられている。
【００４３】ｎーＧａＰ光半導体結晶基板・ｎー厚膜層
１０側にオーミック電極１１（水玉電極）を、更にｎー
ＧａＰ光半導体結晶基板１４側上にオーミック電極１３
（水玉電極）を設け、熱融合で（ＧａＰ）緑色ＬＥＤウ
ェーハーである光半導体発光素子とｎーＧａＰ光半導体
結晶基板１４とを共晶金属接合させて半導体発光デバイ
スを構成する。又、Ｉｎ 1-vＧａv Ｐ組成勾配の代りに
Ｉｎ 1−v （Ｇａ1-wＡｌw ）v ・Ｐ組成勾配層（ｖ＝
１→０．５）としても良い。
１０側にオーミック電極１１（水玉電極）を、更にｎー
ＧａＰ光半導体結晶基板１４側上にオーミック電極１３
（水玉電極）を設け、熱融合で（ＧａＰ）緑色ＬＥＤウ
ェーハーである光半導体発光素子とｎーＧａＰ光半導体
結晶基板１４とを共晶金属接合させて半導体発光デバイ
スを構成する。又、Ｉｎ 1-vＧａv Ｐ組成勾配の代りに
Ｉｎ 1−v （Ｇａ1-wＡｌw ）v ・Ｐ組成勾配層（ｖ＝
１→０．５）としても良い。
【００４４】次に本発明の実施例１を図面を参照して説
明する。図４は本発明の実施例１に係る半導体発光素子
である発光ダイオードの概略構造を示す断面図である。
図４に示すように基本的構造は一方の電極を有する化合
物半導体結晶１４と、この結晶の他方の面上にオーミッ
ク電極１３、更にそのオーミック電極１３の上の共晶合
金１２及び発光層２の両側に電流拡散層３、厚膜層１０
を有する光半導体ウェーバ１５の厚膜層１０側にオーミ
ック電極１１と電流拡散層側３にオーミック電極５が存
在し、前記化合物半導体結晶１４と光半導体結晶１５と
が前記共晶合金によって機械的にも電気的にも結合され
ている。結合側のオーミック電極１１と１３は電気的特
性に問題がなく、また結合後の機械的強度に問題がない
限り、電極の面積は小さい方が光の吸収が小さいので光
取出しの効率が良い。また前記半導体結晶１４は光の吸
収を極力少なくするためそのバンドギャップの大きさは
光のエネルギーよりも大きいものとし、もう一方の電極
９も電気的特性に問題がない限り電極面積は小さい方が
良い。図４の例では電極５がワイヤボンディングするた
めの電極パッドである。
明する。図４は本発明の実施例１に係る半導体発光素子
である発光ダイオードの概略構造を示す断面図である。
図４に示すように基本的構造は一方の電極を有する化合
物半導体結晶１４と、この結晶の他方の面上にオーミッ
ク電極１３、更にそのオーミック電極１３の上の共晶合
金１２及び発光層２の両側に電流拡散層３、厚膜層１０
を有する光半導体ウェーバ１５の厚膜層１０側にオーミ
ック電極１１と電流拡散層側３にオーミック電極５が存
在し、前記化合物半導体結晶１４と光半導体結晶１５と
が前記共晶合金によって機械的にも電気的にも結合され
ている。結合側のオーミック電極１１と１３は電気的特
性に問題がなく、また結合後の機械的強度に問題がない
限り、電極の面積は小さい方が光の吸収が小さいので光
取出しの効率が良い。また前記半導体結晶１４は光の吸
収を極力少なくするためそのバンドギャップの大きさは
光のエネルギーよりも大きいものとし、もう一方の電極
９も電気的特性に問題がない限り電極面積は小さい方が
良い。図４の例では電極５がワイヤボンディングするた
めの電極パッドである。
【００４５】次に上記半導体発光素子の製造方法につい
て具体的に説明する。
て具体的に説明する。
【００４６】各半導体層は有機金属気相成長法（ＭＯＶ
ＰＥ法）により成長させた。
ＰＥ法）により成長させた。
【００４７】原料にはトリメチルインジウム（ＴＭ
Ｉ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアル
ミニウム（ＴＭＡ）をIII 族元素のソースとして、アル
シン（ＡｓＨ3 ）とフォスフィン（ＰＨ3 ）をＶ族元素
のソースとして用いた。
Ｉ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアル
ミニウム（ＴＭＡ）をIII 族元素のソースとして、アル
シン（ＡｓＨ3 ）とフォスフィン（ＰＨ3 ）をＶ族元素
のソースとして用いた。
【００４８】またＰ型ドーパントとしてＺn 、ｎ型ドー
パントとしてＳｉを用いたが、これらはそれぞれジメチ
ル亜鉛（ＤＭＺ）、シラン（ＳｉＨ4 ）をソースとして
ドープした。
パントとしてＳｉを用いたが、これらはそれぞれジメチ
ル亜鉛（ＤＭＺ）、シラン（ＳｉＨ4 ）をソースとして
ドープした。
【００４９】これらの反応性ガスを水素をキャリアガス
として石英製反応管に輸送して、ＳｉＣコーティングし
たグラファイトサセプタ上に設置したｐ−ＧａＡｓ光半
導体結晶基板にエピタキシャル結晶成長をさせた。
として石英製反応管に輸送して、ＳｉＣコーティングし
たグラファイトサセプタ上に設置したｐ−ＧａＡｓ光半
導体結晶基板にエピタキシャル結晶成長をさせた。
【００５０】反応管内部の圧力は３０〜１００Torrであ
り、基板は８００℃程度に加熱される。
り、基板は８００℃程度に加熱される。
【００５１】ｐ−ＧａＡｓ基板にはＺｎをドープした、
キャリア濃度が１×１０19cm-3程度のものを用いた。基
板の面方位は（１００）である。初めにｐ−ＧａＡｓ基
板の上にｐ−ＧａＡｓ（Ｚｎドープ、３×１０18cm-3）
バッファ層を０．５μｍ程度成長させる。この上に順次
ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.2 Ａｌ0.3 Ｐ保護膜層（Ｚｎドー
プ、５×１０17cm-3）を０．１５μｍ、ｐ−ＧａＡｓコ
ンタクト層（Ｚｎドープ、３×１０18cm-3）を０．１μ
ｍ，ｐ−Ｇａ0.2 Ａｌ0.8 Ａｓ電流拡散層（Ｚｎドープ
４×１０18cm-3）３を７μｍ程度、ｐ−Ｉｎ0.5 Ａｌ
0.5 Ｐ）、クラッド層（Ｚｎドープ、５×１０17cm-3）
２２を１μｍ程度、アンドープＩｎ0.5 Ｇａ0.21Ａｌ
0.29Ｐ活性層２０を０．６μｍ程度、ｎ−Ｉｎ0.5 Ａｌ
0.5 Ｐクラッド層（Ｓｉドープ、５×１０17cm-3）を１
μｍ程、ｎ−Ｇａ0.2 Ａｌ0.8 Ａｓ厚膜層（Ｓｉドー
プ、４×１０18cm-3）を７μ程度、ｎ−ＧａＡｓコンタ
クト層（Ｓｉドープ ４×１０18cm-3）を０．１μｍ成
長させ、最後にｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.2 Ａｌ0.3 Ｐ保護膜
層（Ｓｉドープ、４×１０18cm-3）を０．１５μｍ成長
させる。
キャリア濃度が１×１０19cm-3程度のものを用いた。基
板の面方位は（１００）である。初めにｐ−ＧａＡｓ基
板の上にｐ−ＧａＡｓ（Ｚｎドープ、３×１０18cm-3）
バッファ層を０．５μｍ程度成長させる。この上に順次
ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.2 Ａｌ0.3 Ｐ保護膜層（Ｚｎドー
プ、５×１０17cm-3）を０．１５μｍ、ｐ−ＧａＡｓコ
ンタクト層（Ｚｎドープ、３×１０18cm-3）を０．１μ
ｍ，ｐ−Ｇａ0.2 Ａｌ0.8 Ａｓ電流拡散層（Ｚｎドープ
４×１０18cm-3）３を７μｍ程度、ｐ−Ｉｎ0.5 Ａｌ
0.5 Ｐ）、クラッド層（Ｚｎドープ、５×１０17cm-3）
２２を１μｍ程度、アンドープＩｎ0.5 Ｇａ0.21Ａｌ
0.29Ｐ活性層２０を０．６μｍ程度、ｎ−Ｉｎ0.5 Ａｌ
0.5 Ｐクラッド層（Ｓｉドープ、５×１０17cm-3）を１
μｍ程、ｎ−Ｇａ0.2 Ａｌ0.8 Ａｓ厚膜層（Ｓｉドー
プ、４×１０18cm-3）を７μ程度、ｎ−ＧａＡｓコンタ
クト層（Ｓｉドープ ４×１０18cm-3）を０．１μｍ成
長させ、最後にｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.2 Ａｌ0.3 Ｐ保護膜
層（Ｓｉドープ、４×１０18cm-3）を０．１５μｍ成長
させる。
【００５２】次にこのようにして得られたＩｎＧａＡｌ
Ｐ緑色ＬＥＤ用光半導体結晶１５のｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ
0.2 Ａｌ0.3 Ｐ保護膜層（オーミック電極形成を容易に
するためのｎ−ＧａＡｓコンタクト層の面を清浄に保つ
ために設けている）をリン酸で７０℃３０秒エッチング
して除去し（リン酸はＧａＡｓをエッチングしないので
制御良くＩｎＧａＡｌＰ保護膜層のみエッチ・オフでき
る）、真空蒸着法によりｎ−ＧａＡｓコンタクト層にＡ
ｕＧｅ合金層（Ｇｅ濃度０．５ｗｔ％）１１を０．５μ
ｍ蒸着した後に４８０℃１０分間Ａｒ雰囲気中でシンタ
リングしてオーミックコンタクトを形成する。
Ｐ緑色ＬＥＤ用光半導体結晶１５のｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ
0.2 Ａｌ0.3 Ｐ保護膜層（オーミック電極形成を容易に
するためのｎ−ＧａＡｓコンタクト層の面を清浄に保つ
ために設けている）をリン酸で７０℃３０秒エッチング
して除去し（リン酸はＧａＡｓをエッチングしないので
制御良くＩｎＧａＡｌＰ保護膜層のみエッチ・オフでき
る）、真空蒸着法によりｎ−ＧａＡｓコンタクト層にＡ
ｕＧｅ合金層（Ｇｅ濃度０．５ｗｔ％）１１を０．５μ
ｍ蒸着した後に４８０℃１０分間Ａｒ雰囲気中でシンタ
リングしてオーミックコンタクトを形成する。
【００５３】ついでこれを写真触刻法により所定の形状
（例えば直径７０μｍ，ピッチが１８０μｍの電極パタ
ーン）にエッチングして電極１１を形成する。また、電
極１１以外の露出しているｎ−ＧａＡｓコンタクト層を
アンモニア水と過酸化水素水からなるエッチング液で除
去する。
（例えば直径７０μｍ，ピッチが１８０μｍの電極パタ
ーン）にエッチングして電極１１を形成する。また、電
極１１以外の露出しているｎ−ＧａＡｓコンタクト層を
アンモニア水と過酸化水素水からなるエッチング液で除
去する。
【００５４】一方、厚さ２５０μｍ程度のｎ−ＧａＰ結
晶（Ｓドープ ３×１０17cm-3）の両面にＡｕＧｅ合金
層（Ｇｅ濃度０．５ｗｔ％）９，１３を０．５μｍ蒸着
した後５００℃２０分間Ａｒ雰囲気中でシンタリングし
てオーミックコンタクトを形成する。そして一方のＡｕ
Ｇｅ合金層１３の上に真空蒸着法によりＡｕＧｅ共晶合
金１２（Ｇｅ濃度１２ｗｔ％）を１μｍ程度蒸着する。
ついで両面のＡｕＧｅ合金を写真触刻法により前記電極
１１と同じパターンに成形する。
晶（Ｓドープ ３×１０17cm-3）の両面にＡｕＧｅ合金
層（Ｇｅ濃度０．５ｗｔ％）９，１３を０．５μｍ蒸着
した後５００℃２０分間Ａｒ雰囲気中でシンタリングし
てオーミックコンタクトを形成する。そして一方のＡｕ
Ｇｅ合金層１３の上に真空蒸着法によりＡｕＧｅ共晶合
金１２（Ｇｅ濃度１２ｗｔ％）を１μｍ程度蒸着する。
ついで両面のＡｕＧｅ合金を写真触刻法により前記電極
１１と同じパターンに成形する。
【００５５】このようにして電極形成された光半導体結
晶１５のｎ側電極１１とＧａＰ半導体結晶１４の共晶合
金１２を密着させた後、水素雰囲気中で４００℃５分熱
処理をする。この処理によりＡｕＧｅ共晶合金１２が溶
け（共晶温度３５６℃）電極１１と融着する。
晶１５のｎ側電極１１とＧａＰ半導体結晶１４の共晶合
金１２を密着させた後、水素雰囲気中で４００℃５分熱
処理をする。この処理によりＡｕＧｅ共晶合金１２が溶
け（共晶温度３５６℃）電極１１と融着する。
【００５６】次にこのＡｕＧｅ合金の融着により接着一
体化したウェーハをアンモニア水と過酸化水素水のエッ
チング液によりｐ−ＧａＡｓ半導体結晶基板のみを除去
する。更にリン酸で７０℃３０秒エッチングしてｐ−Ｉ
ｎ0.5 Ｇａ0.2 Ａｌ0.3 Ｐ保護膜層を除去し、真空蒸着
法によりｐ−ＧａＡｓコンタクト層にＡｕＢｅ合金層を
０．３μｍ蒸着した後、４８０℃１０分間Ａｒ雰囲気中
でシンタリングしてオーミックコンタクトを形成する。
更にワイヤポンディングが容易にならしめるためにＡｕ
Ｂｅ合金層の上にＡｕを１μｍ程度蒸着した後、所定の
形状にエッチングしてＰ側電極５を形成する。
体化したウェーハをアンモニア水と過酸化水素水のエッ
チング液によりｐ−ＧａＡｓ半導体結晶基板のみを除去
する。更にリン酸で７０℃３０秒エッチングしてｐ−Ｉ
ｎ0.5 Ｇａ0.2 Ａｌ0.3 Ｐ保護膜層を除去し、真空蒸着
法によりｐ−ＧａＡｓコンタクト層にＡｕＢｅ合金層を
０．３μｍ蒸着した後、４８０℃１０分間Ａｒ雰囲気中
でシンタリングしてオーミックコンタクトを形成する。
更にワイヤポンディングが容易にならしめるためにＡｕ
Ｂｅ合金層の上にＡｕを１μｍ程度蒸着した後、所定の
形状にエッチングしてＰ側電極５を形成する。
【００５７】また電極５以外の露出しているｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層はアンモニア水と過酸化水素水からなる
エッチング液で除去する。しかる後に所定のピッチでダ
イシングして個々のペレットに分離する。
ｓコンタクト層はアンモニア水と過酸化水素水からなる
エッチング液で除去する。しかる後に所定のピッチでダ
イシングして個々のペレットに分離する。
【００５８】このようにしてＧａＡｓ基板を除去してな
る高効率ＩｎＧａＡｌＰ緑色ＬＥＤ・半導体発光素子が
完成する。このＬＥＤではダブルヘテロ構造部の活性層
で発生した光はＰ側電極５側、ｎ−厚膜層１０側及び側
面に向うことになる。ｎ−厚膜層１０側に向かった光は
ｎ−厚膜層１０と空気との界面で１部が反射され、残り
は半導体結晶１４に向う。半導体結晶１４に入射した光
も半導体結晶が透明であるので有効に外に放射される。
この効果は電極１１，１３、及び９の面積が小さい程有
効となる（電極は光を吸収するので）。これにより輝度
が著しく向上し、２ｃｄ程度の緑色ＬＥＤが実現する。
る高効率ＩｎＧａＡｌＰ緑色ＬＥＤ・半導体発光素子が
完成する。このＬＥＤではダブルヘテロ構造部の活性層
で発生した光はＰ側電極５側、ｎ−厚膜層１０側及び側
面に向うことになる。ｎ−厚膜層１０側に向かった光は
ｎ−厚膜層１０と空気との界面で１部が反射され、残り
は半導体結晶１４に向う。半導体結晶１４に入射した光
も半導体結晶が透明であるので有効に外に放射される。
この効果は電極１１，１３、及び９の面積が小さい程有
効となる（電極は光を吸収するので）。これにより輝度
が著しく向上し、２ｃｄ程度の緑色ＬＥＤが実現する。
【００５９】なお、上記実施例において、ＩｎＧａＡｌ
Ｐ保護膜層、ＧａＡｓコンタクト層を形成してあるが、
これらの層は本発明においては本質的な事項ではなく、
これらの層がなくても特性上問題ない。また半導体結晶
としてｎ−ＧａＰを採用しているが、ｐ−ＧａＰを使用
しても良い。この場合は図４に示されている導電型はす
べて逆になる。またｎ型電極としてはＡｕＧｅの他にＡ
ｕＳｉ、ＡｕＳｎ等としても良く、Ｐ型電極としてはＡ
ｕＢｅの他にＡｕＺｎがある。共晶合金としてはＡｕＧ
ｅ以外にＡｕＳｉがある。またＡｕ系以外の金属や合金
のうち適切なものを使用しても本発明の効果を阻害する
ものではない。更にＧａＡｌＡｓ厚膜層についても同様
でなくても良い。
Ｐ保護膜層、ＧａＡｓコンタクト層を形成してあるが、
これらの層は本発明においては本質的な事項ではなく、
これらの層がなくても特性上問題ない。また半導体結晶
としてｎ−ＧａＰを採用しているが、ｐ−ＧａＰを使用
しても良い。この場合は図４に示されている導電型はす
べて逆になる。またｎ型電極としてはＡｕＧｅの他にＡ
ｕＳｉ、ＡｕＳｎ等としても良く、Ｐ型電極としてはＡ
ｕＢｅの他にＡｕＺｎがある。共晶合金としてはＡｕＧ
ｅ以外にＡｕＳｉがある。またＡｕ系以外の金属や合金
のうち適切なものを使用しても本発明の効果を阻害する
ものではない。更にＧａＡｌＡｓ厚膜層についても同様
でなくても良い。
【００６０】実施例では緑色ＬＥＤについて説明した
が、ＩｎＧａＡｌＰ活性層の組成を適宜変えることによ
り容易に黄色、橙色、赤色、赤外ＬＥＤ等にも適用可能
になる。
が、ＩｎＧａＡｌＰ活性層の組成を適宜変えることによ
り容易に黄色、橙色、赤色、赤外ＬＥＤ等にも適用可能
になる。
【００６１】つぎに図５を参照して本発明の実施例２を
説明する。
説明する。
【００６２】これは金属反射層１８を設けるという点が
先に説明した図４の実施例１とは基本的に異なるが、効
果は同様である。光半導体発光素子１５の光半導体結晶
であるｎー厚膜層１０側に本発明の実施例１で記載した
通りの方法で所定の形状をもった電極１１を形成した
後、真空蒸着法にてＡｇを１μｍ程度蒸着し、このＡｇ
を光の反射そうとして利用する。一方、半導体結晶１４
には実施例１での説明したのと同様に、オーミック電極
１４と１６とを共晶合金１２で接合構造を形成するが、
この場合は発光層２から放射された光が金属反射層１８
で反射するので特定の形状にする必要はなく、写真触刻
法にてパターニングしない。
先に説明した図４の実施例１とは基本的に異なるが、効
果は同様である。光半導体発光素子１５の光半導体結晶
であるｎー厚膜層１０側に本発明の実施例１で記載した
通りの方法で所定の形状をもった電極１１を形成した
後、真空蒸着法にてＡｇを１μｍ程度蒸着し、このＡｇ
を光の反射そうとして利用する。一方、半導体結晶１４
には実施例１での説明したのと同様に、オーミック電極
１４と１６とを共晶合金１２で接合構造を形成するが、
この場合は発光層２から放射された光が金属反射層１８
で反射するので特定の形状にする必要はなく、写真触刻
法にてパターニングしない。
【００６３】それ以外の工程は本発明の実施例１と同様
である。
である。
【００６４】本発明の実施例２の特徴は従来例２で説明
した半導体反射層と同じ効果を金属反射層１８により出
現させるという点で、半導体反射層よりも製造バラツキ
を少なくさせることが出来ることが優れている。
した半導体反射層と同じ効果を金属反射層１８により出
現させるという点で、半導体反射層よりも製造バラツキ
を少なくさせることが出来ることが優れている。
【００６５】金属反射層１８の材料としては前記のＡｇ
の他にＡｕ Ａｌ Ｎｉ等の他に金属を用いても良いが
Ａｇは反射率の点で優れており、Ａｕは化学的安定性で
優れている。
の他にＡｕ Ａｌ Ｎｉ等の他に金属を用いても良いが
Ａｇは反射率の点で優れており、Ａｕは化学的安定性で
優れている。
【００６６】Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ・グラ
ッド層を成長させる前に先ず、ＧａＰ光半導体結晶基板
上にＩｎ1-v Ｇａv Ｐ組成勾配層（ｖ＝１→０．５）を
成長させることにより、ＧａＰ光半導体結晶基板とＩｎ
0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5Ｐ・グラッド層との間の格
子定数の違いを吸収させる方法がとられている。
ッド層を成長させる前に先ず、ＧａＰ光半導体結晶基板
上にＩｎ1-v Ｇａv Ｐ組成勾配層（ｖ＝１→０．５）を
成長させることにより、ＧａＰ光半導体結晶基板とＩｎ
0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5Ｐ・グラッド層との間の格
子定数の違いを吸収させる方法がとられている。
【００６７】ｎーＧａＰ光半導体結晶基板２８側にオー
ミック電極１１（水玉電極）を、更にｎーＧａＰ光半導
体結晶基板２４上に積層したｐーＧａＡｓＰエピタキシ
ャル層２６側にオーミック電極１３（水玉電極）を設
け、熱融合で（ＧａＰ）緑色ＬＥＤウェーハーである光
半導体発光素子と（ＧａＡｓＰ）赤色ＬＥＤウェーハー
である光半導体発光素子とを共晶金属接合させて半導体
発光デバイスを構成する。又、Ｉｎ 1-vＧａv Ｐ組成勾
配の代りにＩｎ 1−v （Ｇａ1-w Ａｌw ）v ・Ｐ組成勾
配層（ｖ＝１→０．５）としても良い。
ミック電極１１（水玉電極）を、更にｎーＧａＰ光半導
体結晶基板２４上に積層したｐーＧａＡｓＰエピタキシ
ャル層２６側にオーミック電極１３（水玉電極）を設
け、熱融合で（ＧａＰ）緑色ＬＥＤウェーハーである光
半導体発光素子と（ＧａＡｓＰ）赤色ＬＥＤウェーハー
である光半導体発光素子とを共晶金属接合させて半導体
発光デバイスを構成する。又、Ｉｎ 1-vＧａv Ｐ組成勾
配の代りにＩｎ 1−v （Ｇａ1-w Ａｌw ）v ・Ｐ組成勾
配層（ｖ＝１→０．５）としても良い。
【００６８】そこで図５に示す発明実施例２によって構
成された半導体発光デバイスは、一方を光半導体結晶基
板１４例えばｎ−ＧａＰと、もう一方をｎー厚膜層１０
例えばｎ−ＧａＰ結晶若しくは、光半導体エピタキシャ
ル結晶成長層・ｐ−ＧａＰエピタキシャル層の上にｎー
Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ・グラッド層２１，
ｐーＩｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ・グラッド層２
２を成長させ、活性層２０とにより発光層を形成する。
更にｐー電流拡散層を構築した、光半導体発光素子（Ｌ
ＥＤウェーハー）１５とで、半導体発光デバイスを構成
するわけであるが、ｎー厚膜層１０に、所定の形に形状
化したオーミック電極１１（水玉電極）を形成し、該オ
ーミック電極面上全面に金属若しくは合金から成る金属
反射層１８を形成、更に、この金属反射層１８と光半導
体結晶基板１４上に形成したオーミック電極・全面電極
１７とを合金熱溶融により共晶合金化したオーミック電
極上構築物が形成される。そこでｎー厚膜層１０例えば
光半導体エピタキシャル結晶成長層上に形成された前記
オーミック電極の形状は、前記共晶合金化したオーミッ
ク電極上構築物が特定の形状を有する必要がなく、且つ
前記オーミック電極形成面上全面に施された金属若しく
は合金から成る反射層がＡｕ，Ａｌ，Ａｇ又は、反射率
の高い金属並びに合金であることを特徴とする半導体発
光デバイスである。
成された半導体発光デバイスは、一方を光半導体結晶基
板１４例えばｎ−ＧａＰと、もう一方をｎー厚膜層１０
例えばｎ−ＧａＰ結晶若しくは、光半導体エピタキシャ
ル結晶成長層・ｐ−ＧａＰエピタキシャル層の上にｎー
Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ・グラッド層２１，
ｐーＩｎ0.5 （Ｇａ1-x Ａｌx ）0.5 Ｐ・グラッド層２
２を成長させ、活性層２０とにより発光層を形成する。
更にｐー電流拡散層を構築した、光半導体発光素子（Ｌ
ＥＤウェーハー）１５とで、半導体発光デバイスを構成
するわけであるが、ｎー厚膜層１０に、所定の形に形状
化したオーミック電極１１（水玉電極）を形成し、該オ
ーミック電極面上全面に金属若しくは合金から成る金属
反射層１８を形成、更に、この金属反射層１８と光半導
体結晶基板１４上に形成したオーミック電極・全面電極
１７とを合金熱溶融により共晶合金化したオーミック電
極上構築物が形成される。そこでｎー厚膜層１０例えば
光半導体エピタキシャル結晶成長層上に形成された前記
オーミック電極の形状は、前記共晶合金化したオーミッ
ク電極上構築物が特定の形状を有する必要がなく、且つ
前記オーミック電極形成面上全面に施された金属若しく
は合金から成る反射層がＡｕ，Ａｌ，Ａｇ又は、反射率
の高い金属並びに合金であることを特徴とする半導体発
光デバイスである。
【００６９】第三の発明は少なくとも一つ以上の発光層
を構成する半導体エピタキシャル結晶成長層を有する半
導体発光素子同志若しくは少なくとも一つ以上の発光層
を構成する半導体エピタキシャル結晶成長層発光層を有
する半導体発光素子と光半導体結晶基板をベースとした
半導体発光素子との接合を金属によって共晶合金接合に
よって成る半導体発デバイスの各発光層により中間色を
発光するものである。そこで、次に図６を参照して発明
実施例３ついて説明する。
を構成する半導体エピタキシャル結晶成長層を有する半
導体発光素子同志若しくは少なくとも一つ以上の発光層
を構成する半導体エピタキシャル結晶成長層発光層を有
する半導体発光素子と光半導体結晶基板をベースとした
半導体発光素子との接合を金属によって共晶合金接合に
よって成る半導体発デバイスの各発光層により中間色を
発光するものである。そこで、次に図６を参照して発明
実施例３ついて説明する。
【００７０】これは図４の光半導体結晶１４のかわり
に、ＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤ（ピーク波長６５０ｎｍ程
度）ウェーハ・半導体発光素子２３を接合するという点
が先に説明した図４の実施例とは基本的に異なってい
る。
に、ＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤ（ピーク波長６５０ｎｍ程
度）ウェーハ・半導体発光素子２３を接合するという点
が先に説明した図４の実施例とは基本的に異なってい
る。
【００７１】このＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤ（ピーク波長６
５０ｎｍ程度）ウェーハ・半導体発光素子２３は例えば
図６で示すように、このＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤウェーハ
・半導体発光素子２３を構成するベースとなるｎ−Ｇａ
Ｐ光半導体結晶基板２４上に図６−２５ｎ−ＧａＡｓＰ
エピ層と図６−２６のｐ−ＧａＡｓＰエピ層を積層成長
させ、図６−２５ｎ−ＧａＡｓＰエピ層と図６−２６の
ｐ−ＧａＡｓＰエピ層とで発光層を形成する。
５０ｎｍ程度）ウェーハ・半導体発光素子２３は例えば
図６で示すように、このＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤウェーハ
・半導体発光素子２３を構成するベースとなるｎ−Ｇａ
Ｐ光半導体結晶基板２４上に図６−２５ｎ−ＧａＡｓＰ
エピ層と図６−２６のｐ−ＧａＡｓＰエピ層を積層成長
させ、図６−２５ｎ−ＧａＡｓＰエピ層と図６−２６の
ｐ−ＧａＡｓＰエピ層とで発光層を形成する。
【００７２】このＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤウェハー・半導
体発光素子２３は図４で先に説明した方法によりＧａＰ
緑色ＬＥＤ（ピーク波長５６５ｎｍ程度）ウェハー・半
導体発光素子２７と接合される。
体発光素子２３は図４で先に説明した方法によりＧａＰ
緑色ＬＥＤ（ピーク波長５６５ｎｍ程度）ウェハー・半
導体発光素子２７と接合される。
【００７３】一方、図６−２８はＧａＰ緑色ＬＥＤウェ
ハー・半導体発光素子２７を構成する為のベースとなる
ｎ−ＧａＰ基板２８上に、図６のｎ−ＧａＰエピ層２９
と図６のｐ−ＧａＰエピ層３０とで発光層を形成する。
このようにして得られた図６の半導体発光デバイス・チ
ップは赤と緑の中間色を発光するＬＥＤとなる。そして
接合面から第３の電極を取り出すことにより１個のチッ
プで赤から緑色までの光を任意に取り出すことができる
という特徴を持つ。
ハー・半導体発光素子２７を構成する為のベースとなる
ｎ−ＧａＰ基板２８上に、図６のｎ−ＧａＰエピ層２９
と図６のｐ−ＧａＰエピ層３０とで発光層を形成する。
このようにして得られた図６の半導体発光デバイス・チ
ップは赤と緑の中間色を発光するＬＥＤとなる。そして
接合面から第３の電極を取り出すことにより１個のチッ
プで赤から緑色までの光を任意に取り出すことができる
という特徴を持つ。
【００７４】次に図７を参照して本発明実施例４につい
て説明する。
て説明する。
【００７５】これは図４の半導体結晶１４のかわりに、
ｎ−ＧａＡｓＰエピ層光半導体エピタキシャル結晶成長
層３４をＧａＡｓ半導体結晶上に成長させた後エッチン
グによりＧａＡｓ半導体結晶を除去し、ｎ−ＧａＡｓＰ
エピ層光半導体エピタキシャル結晶成長層３４上にｎ−
ＧａＡｓＰエピ層光半導体エピタキシャル結晶成長層２
５とｐ−ＧａＡｓＰエピ層光半導体エピタキシャル結晶
成長層２６とを積層させ発光層を形成させる。これによ
りＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤウエーハー３６を形成する点
が、先に説明した図４の本発明実施例１とは、基本的に
異なっており、もう１方のｎ−ＧａＰエピ層・光半導体
エピタキシャル結晶成長層３３をベースとしてなるＧａ
Ｐ緑色ＬＥＤウエーハー（ピーク波長５６５ｎｍ程度）
３５は、図６の本発明実施例３でのｎ−ＧａＰ結晶基板
２８から構成された（ＧａＰ）緑色ＬＥＤウエーハー２
７とは基本的にｎ−ＧａＰ結晶基板２８とｎ−ＧａＰエ
ピ層光半導体エピタキシャル結晶成長層３３並びにｎ−
ＧａＰ結晶基板２４とｎ−ＧａＡｓＰエピ層光半導体エ
ピタキシャル結晶成長層３４との対比点で異なってい
る。
ｎ−ＧａＡｓＰエピ層光半導体エピタキシャル結晶成長
層３４をＧａＡｓ半導体結晶上に成長させた後エッチン
グによりＧａＡｓ半導体結晶を除去し、ｎ−ＧａＡｓＰ
エピ層光半導体エピタキシャル結晶成長層３４上にｎ−
ＧａＡｓＰエピ層光半導体エピタキシャル結晶成長層２
５とｐ−ＧａＡｓＰエピ層光半導体エピタキシャル結晶
成長層２６とを積層させ発光層を形成させる。これによ
りＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤウエーハー３６を形成する点
が、先に説明した図４の本発明実施例１とは、基本的に
異なっており、もう１方のｎ−ＧａＰエピ層・光半導体
エピタキシャル結晶成長層３３をベースとしてなるＧａ
Ｐ緑色ＬＥＤウエーハー（ピーク波長５６５ｎｍ程度）
３５は、図６の本発明実施例３でのｎ−ＧａＰ結晶基板
２８から構成された（ＧａＰ）緑色ＬＥＤウエーハー２
７とは基本的にｎ−ＧａＰ結晶基板２８とｎ−ＧａＰエ
ピ層光半導体エピタキシャル結晶成長層３３並びにｎ−
ＧａＰ結晶基板２４とｎ−ＧａＡｓＰエピ層光半導体エ
ピタキシャル結晶成長層３４との対比点で異なってい
る。
【００７６】そこで、図７の本発明実施例４でのＧａＡ
ｓＰ赤色ＬＥＤ（ピーク波長６５０ｎｍ程度）ウェーハ
３６はｎ−ＧａＰエピタキシャル結晶成長層３４からな
り、図６の実施例３でのｎ−ＧａＰ結晶基板２４から構
成されたＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤ（ピーク波長６５０ｎｍ
程度）ウェーハ２３とは基本的に特性も異なっくる。
ｓＰ赤色ＬＥＤ（ピーク波長６５０ｎｍ程度）ウェーハ
３６はｎ−ＧａＰエピタキシャル結晶成長層３４からな
り、図６の実施例３でのｎ−ＧａＰ結晶基板２４から構
成されたＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤ（ピーク波長６５０ｎｍ
程度）ウェーハ２３とは基本的に特性も異なっくる。
【００７７】図７の本発明実施例４での半導体発光素子
・ＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤ（ピーク波長６５０ｎｍ程度）
ウェーハ３６は、ｎ−ＧａＡｓＰエピタキシャル結晶成
長層３４上に成長・積層構成された図７−２５のｎ−Ｇ
ａＡｓＰエピタキシャル結晶成長層と図７−２６のｐ−
ＧａＡｓＰエピタキシャル結晶成長層とで発光層を形成
する。
・ＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤ（ピーク波長６５０ｎｍ程度）
ウェーハ３６は、ｎ−ＧａＡｓＰエピタキシャル結晶成
長層３４上に成長・積層構成された図７−２５のｎ−Ｇ
ａＡｓＰエピタキシャル結晶成長層と図７−２６のｐ−
ＧａＡｓＰエピタキシャル結晶成長層とで発光層を形成
する。
【００７８】又このＧａＡｓＰ赤色ＬＥＤウェハー３６
である半導体発光素子ともう１方の半導体発光素子・
（ＧａＰ）緑色ＬＥＤ（ピーク波長５６５ｎｍ程度）ウ
ェーハ３５はｎ−ＧａＰ光半導体エピタキシャル結晶成
長層３３上に積層で構成された図７のｎ−ＧａＰエピタ
キシャル結晶成長層２９と図７のｐ−ＧａＡｓＰエピタ
キシャル結晶成長層３０とで発光層を形成する。
である半導体発光素子ともう１方の半導体発光素子・
（ＧａＰ）緑色ＬＥＤ（ピーク波長５６５ｎｍ程度）ウ
ェーハ３５はｎ−ＧａＰ光半導体エピタキシャル結晶成
長層３３上に積層で構成された図７のｎ−ＧａＰエピタ
キシャル結晶成長層２９と図７のｐ−ＧａＡｓＰエピタ
キシャル結晶成長層３０とで発光層を形成する。
【００７９】この様にして構成したＧａＡｓＰ赤色ＬＥ
Ｄウェハー３６（ピーク波長６５０ｎｍ程度）である半
導体発光素子とＧａＰ緑色ＬＥＤウエ−ハー（ピーク波
長５６５ｎｍ程度）３５である半導体発光素子とを金属
間結合による共晶合金接合で半導体発光素子同志の結合
を行なつた半導体発光デバイスを製造した。
Ｄウェハー３６（ピーク波長６５０ｎｍ程度）である半
導体発光素子とＧａＰ緑色ＬＥＤウエ−ハー（ピーク波
長５６５ｎｍ程度）３５である半導体発光素子とを金属
間結合による共晶合金接合で半導体発光素子同志の結合
を行なつた半導体発光デバイスを製造した。
【００８０】該半導体発光デバイス製造方法は第７の発
明である前記半導体発光素子の光半導体エピタキシャル
結晶成長層３３上に形成したオーミック電極ともう一方
の前記半導体発光素子の光半導体エピタキシャル結晶成
長層・ｐ−ＧａＡｓＰエピタキシャル層２６上にオーミ
ック電極を形成し、更に各オーミック電極上に共晶合金
化構築物を形成するため、該共晶合金化構築物と同形に
形状化させたｐ−ＧａＡｓＰエピタキシャル層２６とｎ
ーＧａＰエピタキシャル層３３のオーミック電極とを熱
処理によって融着させることになる。
明である前記半導体発光素子の光半導体エピタキシャル
結晶成長層３３上に形成したオーミック電極ともう一方
の前記半導体発光素子の光半導体エピタキシャル結晶成
長層・ｐ−ＧａＡｓＰエピタキシャル層２６上にオーミ
ック電極を形成し、更に各オーミック電極上に共晶合金
化構築物を形成するため、該共晶合金化構築物と同形に
形状化させたｐ−ＧａＡｓＰエピタキシャル層２６とｎ
ーＧａＰエピタキシャル層３３のオーミック電極とを熱
処理によって融着させることになる。
【００８１】これによって該オーミック電極同志を金属
間結合により共晶合金接合させ成る半導体発光デバイス
製造方法である。図４，図６，図７の１１，１２，１３
の共晶合金化構築物の形成方法がこれである。
間結合により共晶合金接合させ成る半導体発光デバイス
製造方法である。図４，図６，図７の１１，１２，１３
の共晶合金化構築物の形成方法がこれである。
【００８２】図７で先に説明した方法によりＧａＰ緑色
ＬＥＤ（ピーク波長５６５ｎｍ程度）ウェハーである光
半導体発光素子（ＬＥＤウェーハー）３５は、図７の光
半導体エピタキシャル結晶成長層・ｐ−ＧａＰエピタキ
シャル層３３上にｎ−ＧａＰエピタキチャル結晶成長層
２９，ｐ−ＧａＰエピタキチャル結晶成長層３０で挟ん
だいわゆる薄い光導波路であるＮ／ＧａＰ発光層を形成
する。
ＬＥＤ（ピーク波長５６５ｎｍ程度）ウェハーである光
半導体発光素子（ＬＥＤウェーハー）３５は、図７の光
半導体エピタキシャル結晶成長層・ｐ−ＧａＰエピタキ
シャル層３３上にｎ−ＧａＰエピタキチャル結晶成長層
２９，ｐ−ＧａＰエピタキチャル結晶成長層３０で挟ん
だいわゆる薄い光導波路であるＮ／ＧａＰ発光層を形成
する。
【００８３】このようにして得られた半導体発光デバイ
ス・チップは赤と緑の中間色のＬＥＤとなる。そして接
合面から第３の電極を取り出すことにより１個のチップ
で赤から緑色までの光を任意に取り出すことができると
いう特徴を持つ。又 青色ＬＥＤではＧａＮ，ＳｉＣエ
ピタキチャル結晶成長層を使用する。
ス・チップは赤と緑の中間色のＬＥＤとなる。そして接
合面から第３の電極を取り出すことにより１個のチップ
で赤から緑色までの光を任意に取り出すことができると
いう特徴を持つ。又 青色ＬＥＤではＧａＮ，ＳｉＣエ
ピタキチャル結晶成長層を使用する。
【００８４】
【発明の効果】各半導体発光素子に順バイアスをそれぞ
れ印加して、各々の発光層から所定の波長光の発光を任
意に制御し半導体発光デバイス・チップ１個で緑と赤若
しくは赤と青又は緑と青の中間色の発光を任意に制御可
能にしたことを特徴とする半導体発光デバイス。
れ印加して、各々の発光層から所定の波長光の発光を任
意に制御し半導体発光デバイス・チップ１個で緑と赤若
しくは赤と青又は緑と青の中間色の発光を任意に制御可
能にしたことを特徴とする半導体発光デバイス。
【図１】従来技術による半導体発光素子の構造断面図の
一実施例。
一実施例。
【図２】従来技術による半導体発光素子の構造断面図の
一実施例。
一実施例。
【図３】従来技術による半導体発光素子の構造断面図の
一実施例。
一実施例。
【図４】本発明による半導体発光デバイスの構造断面図
の発明実施例１。
の発明実施例１。
【図５】本発明による半導体発光デバイスの構造断面図
の発明実施例２。
の発明実施例２。
【図６】本発明による半導体発光デバイスの構造断面図
の発明実施例３。
の発明実施例３。
【図７】本発明による半導体発光デバイスの構造断面図
の発明実施例４。
の発明実施例４。
１ ｎ−半導体基板 ２ 発光層 ３ ｐ−電流拡散層 ４ ｎ側電極 ５ ｐ側電極 ６ 反射層 ７ ｎ−Ｇａｐ基板 ８ ｎ−組成勾配層 ９ ｎ側水玉電極 １０ ｎ−厚膜層（ｎ−半導体膜厚エピタキシャル結晶
成長層） １１ ｎ水玉電極 １２ 共晶合金 １３ ｎ−水玉電極 １４ 半導体結晶 １５ ＬＥＤウェーハー・半導体発光素子 １６ 全面電極 １７ 全面電極 １８ 金属反射層 ２０ 活性層 ２１ ｎ−クラッド層 ２２ ｐ−クラッド層 ２３ （ＧａＡｓＰ）赤色ＬＥＤウェーハー・半導体発
光素子 ２４ ｎ−Ｇａｐ基板 ２５ ｎ−Ｇａｐエピ（エピタキシャル）層 ２６ ｐ−ＧａＡｓＰエピ（エピタキシャル）層 ２７ （ＧａＰ）緑色ＬＥＤウェーハー・半導体発光素
子 ２８ ｎ−Ｇａｐ基板 ２９ ｎ−Ｇａｐエピ（エピタキシャル）層 ３０ ｐ−Ｇａｐエピ（エピタキシャル）層 ３１ バイアス電圧 ３２ バイアス電圧 ３３ ｎ−Ｇａｐエピ層（ｎ−半導体膜厚エピタキシャ
ル結晶成長層） ３４ ｎ−Ｇａｐエピ層（ｎ−半導体膜厚エピタキシャ
ル結晶成長層）
成長層） １１ ｎ水玉電極 １２ 共晶合金 １３ ｎ−水玉電極 １４ 半導体結晶 １５ ＬＥＤウェーハー・半導体発光素子 １６ 全面電極 １７ 全面電極 １８ 金属反射層 ２０ 活性層 ２１ ｎ−クラッド層 ２２ ｐ−クラッド層 ２３ （ＧａＡｓＰ）赤色ＬＥＤウェーハー・半導体発
光素子 ２４ ｎ−Ｇａｐ基板 ２５ ｎ−Ｇａｐエピ（エピタキシャル）層 ２６ ｐ−ＧａＡｓＰエピ（エピタキシャル）層 ２７ （ＧａＰ）緑色ＬＥＤウェーハー・半導体発光素
子 ２８ ｎ−Ｇａｐ基板 ２９ ｎ−Ｇａｐエピ（エピタキシャル）層 ３０ ｐ−Ｇａｐエピ（エピタキシャル）層 ３１ バイアス電圧 ３２ バイアス電圧 ３３ ｎ−Ｇａｐエピ層（ｎ−半導体膜厚エピタキシャ
ル結晶成長層） ３４ ｎ−Ｇａｐエピ層（ｎ−半導体膜厚エピタキシャ
ル結晶成長層）
Claims (8)
- 【請求項１】 光半導体結晶基板上に少なくとも一つ以
上の発光層を構成する半導体発光素子同志若しくは光半
導体結晶基板上に少なくとも一つ以上の発光層を構成す
る半導体発光素子と光半導体結晶基板とを金属によって
接合して成ることを特徴とする半導体発光デバイス。 - 【請求項２】 少なくとも一つ以上の発光層と光半導体
厚膜エピタキシヤル結晶成長層とで構成された半導体発
光素子同志若しくは少なくとも一つ以上の発光層と光半
導体厚膜エピタキシヤル結晶成長層とで構成された半導
体発光素子と光半導体結晶基板とを金属によって接合し
て成ることを特徴とする半導体発光デバイス。 - 【請求項３】 請求項１並びに請求項２に記載の半導体
発光デバイスにおいて、半導体発光素子の光半導体エピ
タキシャル結晶成長層同志若しくは半導体発光素子の光
半導体エピタキシャル結晶成長層と光半導体結晶基板の
接合に用いた金属が共晶合金であることを特徴とする半
導体発光デバイス。 - 【請求項４】 請求項１並びに請求項２に記載の半導体
発光デバイスにおいて、光半導体結晶基板若しくは光半
導体エピタキシャル結晶成長層が発光層により発する光
のエネルギーよりも大きなバンドギャップを有する半導
体結晶であることを特徴とする半導体発光デバイス。 - 【請求項５】 請求項１並びに請求項２に記載の半導体
発光デバイスにおいて、少なくとも一つ以上の発光層で
構成された半導体発光素子を少なくとも二つ以上順方向
に接合し、且つ該半導体発光素子に順バイアスをそれぞ
れ印加して各発光層から各々の発光輝度を制御可能にし
たことを特徴とする半導体発光デバイス。 - 【請求項６】 請求項１並びに請求項２に記載の半導体
発光デバイスにおいて、少なくとも一つ以上の発光層で
構成された半導体発光素子を少なくとも二つ以上順方向
に接合し、且つ該半導体発光素子に順バイアスをそれぞ
れ印加して、各々の発光層からの発光を任意に制御し半
導体発光デバイスのチップ１個で緑と赤若しくは赤と青
又は緑と青の中間色の発光を任意に制御可能にしたこと
を特徴とする半導体発光デバイス。 - 【請求項７】 請求項１並びに請求項２に記載の半導体
発光デバイスにおいて、半導体発光素子の光半導体エピ
タキシャル結晶成長層上に形成したオーミック電極と光
半導体結晶基板上に形成したオーミック電極共晶合金化
構築物とを所定の形に同形形状化させ且つ、熱処理によ
って融着させ、該オーミック電極同志を金属間結合によ
り共晶合金接合させたことを特徴とする半導体発光デバ
イス。 - 【請求項８】 請求項１並びに請求項２に記載の半導体
発光デバイスにおいて、半導体発光素子の光半導体エピ
タキシャル結晶成長層上に所定の形に形状化したオーミ
ック電極形成面上全面に金属若しくは合金反射層で光半
導体結晶基板上に形成したオーミック電極上を共晶合金
化した構築物が特定の形状を有する必要がなく、且つ前
記オーミック電極形成面上全面に施された金属若しくは
合金反射層がＡｕ，Ａｌ，Ａｇ又は反射率の高い金属並
びに合金であることを特徴とする半導体発光デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049590A JPH05251739A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 半導体発光デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049590A JPH05251739A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 半導体発光デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251739A true JPH05251739A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12835449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4049590A Pending JPH05251739A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 半導体発光デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05251739A (ja) |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998054764A1 (de) * | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | Verfahren zur herstellung eines lichtemittierenden bauelementes |
| JP2000277804A (ja) * | 1995-06-15 | 2000-10-06 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子の製造方法及び窒化物半導体素子、並びに発光素子 |
| EP1189283A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-03-20 | Unity Opto Technology Co., Ltd. | Stacking-type colour-mixing LED |
| JP2002094110A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-29 | ▲さん▼圓光電股▲ふん▼有限公司 | 発光ダイオードの構造 |
| JP2002203987A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-07-19 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| WO2004051758A1 (ja) * | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Sanken Electric Co., Ltd. | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| WO2004077579A1 (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-10 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
| JP2004281445A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 積層型発光ダイオード素子 |
| EP1469516A1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-10-20 | Epitech Corporation, Ltd. | White-light emitting semiconductor device using a plurality of light emitting diode chips |
| WO2005020337A1 (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 発光装置 |
| JP2005079264A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 発光素子 |
| JP2005101610A (ja) * | 2003-09-23 | 2005-04-14 | Kokuren Koden Kagi Kofun Yugenkoshi | 発光ダイオード、及びその製造方法 |
| JP2005236303A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Shogen Koden Kofun Yugenkoshi | オーミック金属バルジを有する有機接着発光素子 |
| JP2005340836A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | オプトエレクトロニクス構成素子及びその製造方法 |
| JP2006032857A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Koha Co Ltd | 発光素子 |
| US7190004B2 (en) | 2003-12-03 | 2007-03-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light emitting device |
| WO2007094516A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Showa Denko K.K. | GaN-BASED SEMICONDUCTOR LIGHT-EMITTING DEVICE AND METHOD FOR THE FABRICATION THEREOF |
| JP2008130663A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Sharp Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| JP2008193006A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | ＧａＮ系ＬＥＤチップ |
| US7429754B2 (en) | 2004-09-14 | 2008-09-30 | Stanley Electric Co., Ltd. | Semiconductor device, its manufacture method and electronic component unit |
| US7566576B2 (en) | 2002-11-29 | 2009-07-28 | Sanken Electric Co., Ltd. | Gallium-containing light-emitting semiconductor device and method of fabrication |
| JP2009277815A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
| JP2010062201A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Sony Corp | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP2012532438A (ja) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | Ｉｉｉ−ｐ半導体発光デバイスのｐコンタクト層 |
| US8860065B2 (en) | 2005-01-18 | 2014-10-14 | Epistar Corporation | Optoelectronic semiconductor device |
| JP2018056586A (ja) * | 2010-02-09 | 2018-04-05 | 晶元光電股▲ふん▼有限公司Ｅｐｉｓｔａｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 光電素子及びその製造方法 |
| US10672945B2 (en) | 2017-09-01 | 2020-06-02 | Nichia Corporation | Method for manufacturing light emitting device |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4049590A patent/JPH05251739A/ja active Pending
Cited By (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000277804A (ja) * | 1995-06-15 | 2000-10-06 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子の製造方法及び窒化物半導体素子、並びに発光素子 |
| US6221683B1 (en) | 1997-05-27 | 2001-04-24 | Osram Opto Semiconductor Gmbh & Co. Ohg | Method for producing a light-emitting component |
| WO1998054764A1 (de) * | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | Verfahren zur herstellung eines lichtemittierenden bauelementes |
| JP2007201516A (ja) * | 1997-05-27 | 2007-08-09 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | 光放射デバイス |
| EP1189283A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-03-20 | Unity Opto Technology Co., Ltd. | Stacking-type colour-mixing LED |
| JP2002094110A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-29 | ▲さん▼圓光電股▲ふん▼有限公司 | 発光ダイオードの構造 |
| JP2002203987A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-07-19 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| US7566576B2 (en) | 2002-11-29 | 2009-07-28 | Sanken Electric Co., Ltd. | Gallium-containing light-emitting semiconductor device and method of fabrication |
| WO2004051758A1 (ja) * | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Sanken Electric Co., Ltd. | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| WO2004077579A1 (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-10 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
| JP2004281445A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 積層型発光ダイオード素子 |
| EP1469516A1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-10-20 | Epitech Corporation, Ltd. | White-light emitting semiconductor device using a plurality of light emitting diode chips |
| WO2005020337A1 (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 発光装置 |
| CN100414724C (zh) * | 2003-08-26 | 2008-08-27 | 住友电气工业株式会社 | 发光器件 |
| US7202509B2 (en) | 2003-08-26 | 2007-04-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light emitting apparatus |
| US7687822B2 (en) | 2003-08-26 | 2010-03-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light emitting apparatus |
| JP4697650B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2011-06-08 | 信越半導体株式会社 | 発光素子 |
| JP2005079264A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 発光素子 |
| JP2005101610A (ja) * | 2003-09-23 | 2005-04-14 | Kokuren Koden Kagi Kofun Yugenkoshi | 発光ダイオード、及びその製造方法 |
| US7190004B2 (en) | 2003-12-03 | 2007-03-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light emitting device |
| US8237182B2 (en) | 2004-02-20 | 2012-08-07 | Epistar Corporation | Organic adhesive light-emitting device with ohmic metal bulge |
| JP2005236303A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Shogen Koden Kofun Yugenkoshi | オーミック金属バルジを有する有機接着発光素子 |
| JP4648031B2 (ja) * | 2004-02-20 | 2011-03-09 | 晶元光電股▲ふん▼有限公司 | 金属バルジを有する有機接着発光素子 |
| JP2005340836A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | オプトエレクトロニクス構成素子及びその製造方法 |
| JP2006032857A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Koha Co Ltd | 発光素子 |
| US7429754B2 (en) | 2004-09-14 | 2008-09-30 | Stanley Electric Co., Ltd. | Semiconductor device, its manufacture method and electronic component unit |
| US7666692B2 (en) | 2004-09-14 | 2010-02-23 | Stanley Electric Co., Ltd. | Semiconductor device, its manufacture method and electronic component unit |
| US8860065B2 (en) | 2005-01-18 | 2014-10-14 | Epistar Corporation | Optoelectronic semiconductor device |
| JP2007251112A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-09-27 | Showa Denko Kk | ＧａＮ系半導体発光素子およびその製造方法 |
| US7821018B2 (en) | 2006-02-16 | 2010-10-26 | Showa Denko K.K. | GaN-based semiconductor light-emitting device and method for the fabrication thereof |
| WO2007094516A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Showa Denko K.K. | GaN-BASED SEMICONDUCTOR LIGHT-EMITTING DEVICE AND METHOD FOR THE FABRICATION THEREOF |
| JP2008130663A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Sharp Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| JP2008193006A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | ＧａＮ系ＬＥＤチップ |
| US11245060B2 (en) | 2007-08-27 | 2022-02-08 | Epistar Corporation | Optoelectronic semiconductor device |
| US8102890B2 (en) | 2008-05-14 | 2012-01-24 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US7965750B2 (en) | 2008-05-14 | 2011-06-21 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting device |
| JP4656183B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2011-03-23 | ソニー株式会社 | 半導体発光素子 |
| JP2009277815A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
| JP2010062201A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Sony Corp | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP2012532438A (ja) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | Ｉｉｉ−ｐ半導体発光デバイスのｐコンタクト層 |
| US8816368B2 (en) | 2009-06-30 | 2014-08-26 | Koninklijke Philips N.V. | P-contact layer for a III-P semiconductor light emitting device |
| JP2018056586A (ja) * | 2010-02-09 | 2018-04-05 | 晶元光電股▲ふん▼有限公司Ｅｐｉｓｔａｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 光電素子及びその製造方法 |
| US10672945B2 (en) | 2017-09-01 | 2020-06-02 | Nichia Corporation | Method for manufacturing light emitting device |
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