JPH06177420A

JPH06177420A - 発光ダイオード

Info

Publication number: JPH06177420A
Application number: JP32782192A
Authority: JP
Inventors: Masanori Watanabe; 昌規渡辺; Tadashi Takeoka; 忠士竹岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1994-06-24
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JP2901823B2

Abstract

(57)【要約】【目的】発光ダイオードの光の出射効率を向上させ
る。【構成】ｐ型ＡlＧaＩnＰ第２クラッド層９８の光出
射面を凸型とし、その凸型の中心部に対向する領域が開
口したｎ型ＧaＡs電流阻止層９５を設け、上記凸型の中
心部対向領域においてアンドープＡlＧaＩnＰ発光層９
３を限定的に発光させるようにし、しかも、凸型形状部
１０２の周囲に、電流注入層が含むｐ型ＧaＡsコンタク
ト層９６の露出部を設け、この露出部に表面電極９９を
設けている。このように、凸型形状部１０２の中心部対
向領域に発光領域を限定しているから、上記光出射面へ
の光の入射を垂直入射に近付けることができる。また、
光を出射する凸型形状部１０２の上部に電極を配置して
いないから、凸型形状部１０２の上部から有効に光を取
り出すことができ、外部出射効率を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示用・伝送用などに
用いられる発光ダイオードに関する。

【０００２】

【従来の技術】発光ダイオード(ＬＥＤ)において、内部
で発生した光を有効に外部に取り出すこと、すなわち外
部出射効率の向上は非常に重要である。なぜならば、Ｌ
ＥＤを構成する半導体の屈折率は極めて高いため、出射
面で全反射となる臨界角が小さくなり、出射面が平面の
場合には、臨界角以内のごく限られた角度の光しか外部
に出射しないからである。

【０００３】従来、上記外部出射効率の向上を図った発
光ダイオードとしては、図１８に示すものがある。この
発光ダイオードは、電流を、電極８から、p⁺型層４Ｑと
３Ｑとｐ型ＡlＧaＡs層２を経由して、ｐ型ＡlＧaＡs基
板１に流し、更に、基板１から、ｐ型ＡlＧaＡs層２と
ｎ型ＡlＧaＡs発光層３とn⁺型ＡlＧaＡsキャップ層４と
を経由して、電極７に電流を流す。そして、上記電流に
よって、上記発光層３を発光させて、上記基板１から外
部に光を取り出すようにしている。なお、図１８におい
て、Ｑは周辺部、Ｐは中心部、６はＳiＯ₂膜、５は溝で
ある。

【０００４】この発光ダイオードは、基板１の光出射面
をドーム状にすると共に、発光領域をドーム状の光出射
面の中心部に対向する中心部Ｐに限定しているので、光
が上記出射面に略垂直に入射し、光を有効に外部に取り
出すことができる。

【０００５】上記発光ダイオードは、以下のようにして
作製される。図１８の上下を逆にして参照し、まず、ｐ
型ＡlＧaＡs基板１の上に、ｐ型ＡlＧaＡs層２、ｎ型Ａ
lＧaＡs発光層３、n⁺型ＧaＡsキャップ層４を順に形成
する。続いて周辺部ＱにＺｎを拡散することによって、
周辺部Ｑの発光層３とキャップ層４とを、p⁺型の導電型
に変化させ、p⁺型層３Ｑと４Ｑとを形成する。さらに、
上記周辺部Ｑと中心部Ｐとの間に溝５を形成し、上記溝
５をＳiＯ₂膜６で覆う。そして、中心部Ｐおよび周辺部
Ｑの表面に電極７および電極８を形成する。この後、図
１８に示すようなチップ単位に分割し、各チップ毎に基
板１を研磨して、光出射面をドーム形状にする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
発光ダイオードは、発光層３が発生する光を外部に取り
出すために、上記光を基板１を通過させなければならな
い。したがって、基板１の吸収端よりも波長が短くて、
基板１を透過できない光を、外部に取り出したい場合に
は、図１８において基板１の下方側に光出射面と発光層
３の両方を設け、光出射面と発光層３が基板１を挟まな
いようにする必要がある。ところが、この場合には、図
１８に示す構造では、溝５によって発光領域を限定する
ので、光出射面を凸型形状にすることと、発光領域を上
記光出射面の中心部に限定することを両立できず、外部
出射効率を向上させることができないという問題があ
る。

【０００７】そこで、本発明の目的は、基板を通過させ
ることなく外部に光を取り出して、基板の光吸収領域に
関係なく発光波長を設定できる上に、外部への光出射効
率を向上させることができる発光ダイオードを提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、第１導電型の半導体基板
上に、少なくとも第１導電型の半導体層と第２導電型の
半導体層が順次積層され、上記第１導電型の半導体層と
第２導電型の半導体層の界面近傍において発生する光を
上記第２導電型の半導体層から外部に出射する発光ダイ
オードであって、上記基板の表面に垂直な平面で第２導
電型の半導体層を切断した断面が凸形状になるように、
上記第２導電型の半導体層を凸形状にし、上記第２導電
型の半導体層と上記第１導電型の半導体基板との間に、
上記凸形状の第２導電型の半導体層の中心部に対向する
領域に開口部を有する電流阻止層を設けていることを特
徴としている。

【０００９】また、上記電流阻止層を、上記第１導電型
の半導体基板と上記発光層との間に設けた第２導電型半
導体層もしくは高抵抗半導体層にすることが望ましい。

【００１０】また、上記第２導電型半導体層の下に第２
の第２導電型半導体層が設けられ、上記電流阻止層は、
上記複数の第２導電型半導体層間に設けた第１導電型半
導体層もしくは高抵抗半導体層であることが望ましい。

【００１１】また、上記凸形状の第２導電型半導体層
は、上方から見た表面パターンがストライプ状であり、
上記電流阻止層の開口部を、上記ストライプ状のパター
ンの中心軸に沿って設けていることが望ましい。

【００１２】また、上記凸型形状の第２導電型半導体層
は、上方から見た表面パターンが、表面電極のパッド部
から第１次分岐が、上記第１次分岐から第２次分岐が、
上記第２次分岐から第３次分岐が少なくとも分岐した多
段分岐樹枝状であり、上記電流阻止層の開口部を、少な
くとも上記多段樹枝状の表面パターンの分岐先端部の中
心に対向する領域に設けていることが望ましい。

【００１３】また、上記凸型形状の第２導電型半導体層
は、上方から見た表面パターンが、円形・多角形もしく
は略多角形であり、上記電流阻止層の開口部を上記円形
・多角形もしくは略多角形パターンの中心部に設けてい
ることが望ましい。

【００１４】また、上記電流阻止層は、上記発光層の発
光波長に対して透光性であることが望ましい。

【００１５】また、上記第１導電型半導体層は、第１導
電型半導体で作製した多層反射膜を含んでいることが望
ましい。

【００１６】また、上記目的を達成するため、請求項９
に記載の発明は、第１導電型の半導体基板上に、少なく
とも第１導電型の半導体層と第２導電型の第１,第２半
導体層が順次積層され、上記第１導電型の半導体層と第
２導電型の第１半導体層の界面近傍において発生する光
を上記第２導電型の第２半導体層から外部に出射する発
光ダイオードであって、上記基板の表面に垂直な平面で
第２導電型の第２半導体層を切断した断面が凸形状にな
るように、上記第２導電型の第２半導体層を凸形状に
し、上記第２導電型の第１半導体層と第２半導体層との
間に、第１導電型半導体層もしくは高抵抗半導体層で作
製され、上記凸形状の第２導電型の第２半導体層の中心
部に対向する領域に開口部を有する電流阻止層を設け、
上記電流阻止層と上記第２半導体層との間に、第２導電
型の半導体で作製され、上記開口部に連通した開口部を
有する電流注入層を設け、上記第２半導体層から露出し
ている電流注入層の上に電極を設けていることを特徴と
している。

【００１７】また、上記電流注入層の開口部と上記電流
阻止層の開口部とは、連続していることが望ましい。

【００１８】また、上記電流注入層は、上記電流阻止層
に接した下層と、この下層の上に形成された上層とを含
み、上記上層のバンドギャップが、上記下層のバンドギ
ャップと上記第２導電型の第２半導体層のバンドギャッ
プとの中間の値であることをが望ましい。

【００１９】また、上記電流注入層の上層の上に、上記
電極を設けていることが望ましい。

【００２０】また、上記電流注入層は、上記電流阻止層
に接した第１層と、上記第１層の上に形成された第２層
とを含み、上記第１層は、上記電流阻止層の開口部に連
続した開口部を有し、上記第２層は、上記第１層の開口
部よりも広い範囲にわたって開口した開口部を有してい
ることが望ましい。

【００２１】また、上記電流注入層の第１層および上記
電流阻止層は、界面の発光波長に対して透明であること
が望ましい。

【００２２】また、上記凸形状の第２導電型の第２半導
体層は、上方から見た表面パターンがストライプ状であ
り、上記電流阻止層の開口部を、上記ストライプ状のパ
ターンの中心軸に沿って設けていることが望ましい。

【００２３】また、上記凸形状の第２半導体層は、上方
から見た形状が円形もしくは多角形もしくは略多角形で
あり、上記電流注入層の開口部および上記電流阻止層の
開口部は、上記円形もしくは多角形もしくは略多角形の
中心部に対向する領域に形成されていることが望まし
い。

【００２４】また、上記凸型形状の第２半導体層は、ド
ーム形状であることが望ましい。

【００２５】また、上記第１導電型半導体層は、第１導
電型半導体で作製した多層反射膜を含んでいることが望
ましい。

【００２６】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、上記電流阻止
層は、その開口部だけが電流を通過させる。したがっ
て、上記電流阻止層は、上記開口部に対向する領域に、
上記第１導電型半導体層と上記第２導電型半導体層の界
面近傍における発光領域を制限する。つまり、上記電流
阻止層は、上記発光領域を、凸状の光出射面を有する第
２導電型の半導体層の中心部に対向する領域における上
記界面近傍に限定する。したがって、上記発明によれ
ば、上記光を凸状の光出射面に対して垂直入射に近付け
ることができ、外部への光出射効率を向上させることが
できる。

【００２７】上記光出射効率の向上について、上記第２
導電型の半導体層の光出射面を、凸形状の一例としての
ドーム形状にした場合について詳しく説明する。図１９
(Ａ)はドーム形状の光出射面の中心Ｏから発した光線a,
b,cの経路を示す。各光線a ,b ,c は光出射面に垂直入
射するので、上方に発した光の大部分が屈折,反射する
ことなく外部に出射する。一方、図１９(Ｂ)は、中心Ｏ
から位置ズレした周辺位置Ａから発した光線d,e,fの経
路を示す。光線eは光出射面に斜め入射するため全反射
され外部に出射されない。また、他の光線d,fも表面で
屈折し出射方向が曲げられている。このように、ドーム
形の出射面の中心Ｏから発した光の方が外部出射効率が
高い。具体的には、ドーム面の内部および外部の屈折率
をそれぞれ３.１および１.５としたとき、外部出射効率
の計算値は、中心Ｏのみの発光した場合には、４２.５
％、全体で均一に発光した場合には１６.４％となる。
すなわち、この場合、発光領域を中心に限定することに
より、外部出射効率は２.６倍になる。この傾向は、光
出射面を、ドーム形状ではなく、たとえばメサ形状等の
凸形状にした場合についても成り立つ。

【００２８】また、上記発明によれば、基板上の上記界
面から、上記界面上の第２導電型の半導体層を経由し
て、光を外部に取り出すので、上記界面が発生する光を
基板を通過させることなく、外部に取り出すことがで
き、基板の光吸収領域に関係なく発光波長を設定でき
る。

【００２９】また、請求項２によれば、上記界面の下側
に電流阻止層を設けたので、上記電流阻止層は、上記界
面から上記第２導電型の半導体層に向かう光を遮らな
い。

【００３０】また、請求項３によれば、開口部を有する
電流阻止層を上記界面の上側に設けたので、上記界面お
よび界面の下側の層を平坦な基板上に、平坦に形成でき
る。したがって、上記界面を容易に良質にできる。

【００３１】また、請求項４によれば、ストライプ状の
表面パターンを有する凸形状の第２導電型半導体層のス
トライプ形状の左右両側の２つの光出射面から光を出射
させることができる。

【００３２】また、請求項５によれば、多段樹枝状の表
面パターンを有する凸形状の第２導電型半導体層の多段
樹脂状の表面パターンの各分岐先端部において、分岐方
向に対して左右の側面と前方の側面との３面から光を出
射させることができる。

【００３３】また、請求項６によれば、上記円形もしく
は多角形もしくは略多角形の凸形状の第２導電型半導体
層の全周面から光を出射することができる。

【００３４】また、請求項７によれば、上記電流阻止層
が、上記界面の発光波長に対して透光性であるので、上
記電流阻止層が、上記界面が発生する光を遮ることがな
い。

【００３５】また、請求項８によれば、上記界面から上
記基板側に向かう光を、上記多層反射膜で反射して、上
記凸形状の第２導電型半導体層に向かわせることができ
る。

【００３６】また、請求項９に記載の発明によれば、電
流は、上記電流注入層の上の電極から、電流注入層と第
２導電型の第２半導体層および第１半導体層を経由して
界面に達する。上記界面に達する電流は、上記第１半導
体層と第２半導体層の間の電流阻止層の開口部を通過す
る電流に限られる。したがって、上記第２半導体層の中
心部に対向する領域の界面に電流が絞られて、上記領域
の界面だけが発光する。そして、上記界面が発生する光
は上記第２半導体層の凸形状の光出射面から外部に出射
する。

【００３７】このように、界面の発光領域は、上記第２
半導体層の中心部に対向する領域に限定され、かつ、上
記発光領域からの光は、第２半導体層の凸形状の光出射
面に入射する。したがって、上記光出射面への上記光の
入射を垂直入射に近付けることができ、光出射効率を向
上させることができる。

【００３８】また、上記電極は、第２半導体層から露出
している電流注入層の上に設けられているので、上記電
極が上記第２半導体層を覆わない。したがって、上記電
極を上記第２半導体層の上に形成する場合に比べて、光
損失を減少させることができて、光出射効率を向上させ
ることができる。

【００３９】また、基板を通過させることなく光を外部
に取り出すので、基板の光吸収領域に関係なく発光波長
を設定できる。

【００４０】また、請求項１０によれば、上記電流注入
層の開口部と上記電流阻止層の開口部とが連続している
ので、上記電流注入層の開口部と上記電流阻止層の開口
部を同時に形成することができ、製造工程が簡単にな
る。

【００４１】また、請求項１１によれば、上記電流注入
層が上層と下層とを含み、上記上層のバンドギャップ
が、上記下層のバンドギャップと上記第２導電型の第２
半導体層のバンドギャップとの中間の値であるので、電
流注入層と上記第２半導体層との間の電気抵抗を低減さ
せることができる。

【００４２】また、請求項１２によれば、上記凸形状の
第２半導体層から露出した上記電流注入層の下層の上
に、上記電極を設けたので、上記電流注入層と上記電極
との間の電気抵抗を低減させることができる。

【００４３】また、請求項１３によれば、上記電流注入
層の第２層は、第１層の開口部よりも広い開口部を有し
ているので、上記第１層の開口部を通過した光が、上記
第２層で遮られることがない。したがって、光の出射効
率が向上する。

【００４４】また、請求項１４によれば、上記電流注入
層の第１層および上記電流阻止層は、界面の発光波長に
対して透明であるので、上記界面が発生する光を遮らな
い。したがって、光の出射効率が向上する。

【００４５】また、請求項１５によれば、ストライプ状
の表面パターンを有する凸形状の第２導電型の第２半導
体層のストライプ形状の左右両側の２つの光出射面およ
び上記ストライプ形状の上面から光を出射させることが
できる。

【００４６】また、請求項１６によれば、上記円形もし
くは多角形もしくは略多角形の凸形状の第２半導体層の
上面および全周面から光を出射することができる。

【００４７】また、請求項１７によれば、上記ドーム形
状の凸形状の第２半導体層の全ドーム面から光を出射す
ることができる。

【００４８】また、請求項１８によれば、上記界面から
上記基板に向かう光を、上記多層反射膜で反射して、上
記凸形状の第２半導体層に向かわせることができる。し
たがって、光出射効率を向上させることができる。

【００４９】

【実施例】以下、この発明の発光ダイオードを実施例に
より詳細に説明する。

【００５０】図１(Ａ)〜(Ｃ)は、第１実施例のＡlＧaＩ
nＰ系ＬＥＤの製造工程を説明する断面図であり、図２
(Ａ)は、図１(Ａ)に対応する平面図であり、図２(Ｂ)
は、図１(Ｃ)に対応する平面図である。なお、以下の説
明において、(ＡlyＧa_1-y)₀.₅Ｉn₀.₅ＰをＡlＧaＩnＰ、
Ａl₀.₅Ｉn₀.₅ＰをＡlＩnＰ、Ｇa₀.₅Ｉn₀.₅ＰをＧaＩnＰ
と略記する。

【００５１】まず、上記実施例のＬＥＤを製造する製造
工程を説明する。図１(Ａ)に示すように、ｐ型ＧaＡs基
板１０上に、ｎ型ＧaＡs電流阻止層１１を形成し、この
電流阻止層１１を部分的に除去して、開口部１２を形成
する。図２(Ａ)に、図１(Ａ)に対応する平面図を示す。
図２のＡーＡ線断面図が、図１(Ａ)である。

【００５２】次に、図１(Ｂ)に示すように、ｐ型ＡlＧa
ＩnＰ(y＝０．７)クラッド層１３とアンドープＡlＧaＩ
nＰ(y＝０．５)発光層１４とｎ型ＡlＧaＩnＰ(y＝０．
７)クラッド層１５とｎ型ＧaＡsコンタクト層１６を順
に全面に形成する。その後、上記コンタクト層１６上に
表面電極１７を形成し、上記基板１０の下面に裏面電極
１８を形成する。

【００５３】次に、上記表面電極１７上にレジストパタ
ーンをフォトリソグラフィーによって形成し、第１のエ
ッチャントで表面電極１７をエッチングし、第２のエッ
チャントでｎ型ＧaＡsコンタクト層１６とｎ型ＡlＧaＩ
nＰクラッド層１５をエッチングすることによって、図
１(Ｃ)に示すように、上記ｎ型ＡlＧaＩnＰクラッド層
１５をメサ形状にする。図１(Ｃ)に示すように、上記電
流阻止層１１の開口部１２が、上記メサ形状のクラッド
層１５の中心部に対向するように、上記クラッド層１５
のエッチングを行う。図１(Ｃ)に示すＬＥＤの平面図を
図２(Ｂ)に示す。図２(Ｂ)のＢーＢ線断面図が図１(Ｃ)
である。

【００５４】上述したように、上記実施例は、上記ｎ型
ＡlＧaＩnＰクラッド層１５をメサ形状にし、かつ、上
記メサ形状のクラッド層１５の中心部に対向する領域に
電流阻止層１１の開口部１２を形成した。したがって、
上記発光層１４の発光領域を、上記メサ形状のクラッド
層１５の中心部に対向する領域に限定することができ
る。したがって、上記発光層１４が発生する光を上記メ
サ形状のクラッド層１５の光出射面１５ａに対して垂直
入射に近付けることができる。したがって、上記光が上
記光出射面１５a で屈折したり反射したりすることを防
止でき、光出射効率を向上させることができる。また、
発光層１４が発生する光を、基板１０を通過させること
なく外部に取り出すので、基板１０の光吸収領域に関係
なく発光波長を設定できる。また、上記実施例の電流阻
止層１１は、図２(Ｂ)に示す表面電極１７の表面電極パ
ッド部１７Ｐの直下での無効発光を抑制する役目を兼ね
ている。

【００５５】尚、上記実施例において、電流阻止層１
１、クラッド層１５、コンタクト層１６のエッチング
は、ウエットエッチングでもＲＩＢＥ(反応性イオンビ
ームエッチング)でもよい。

【００５６】また、上記実施例では、上記クラッド層１
５のエッチングを上記アンドープＡlＧaＩnＰ発光層１
４の手前で止めたが、発光層１４までエッチングしても
よい。また、上記エッチングをｐ型ＡlＧaＩnＰクラッ
ド層１３まで到達させてもよい。

【００５７】また、上記実施例においては、光が出射す
るクラッド層１５だけでなく、光を出射させないｎ型Ｇ
aＡsコンタクト層１６をもメサ形状にしたが、電気特性
向上のために設けられた不透明層であるコンタクト層１
６をメサ形状にする必要はなく、クラッド層１５のみを
メサ形状にすれば、光出射効率を向上させることができ
る。

【００５８】また、上記実施例は、ＬＥＤの基本的な構
成例であって、上記実施例のｎ型ＧaＡs電流阻止層１１
と上記ｐ型ＡlＧaＩnＰクラッド層１３との間にｐ型Ｇa
Ａsバッファ層およびｐ型ＧaＩnＰ中間バンドギャップ
層を形成して、結晶性や電気的特性を向上させてもよ
い。また、上記ｎ型ＡlＧaＩnＰクラッド層１５とｎ型
ＧaＡsコンタクト層１６との間にｎ型ＧaＩnＰ中間バン
ドギャップ層を形成して電気的特性を向上させてもよ
い。

【００５９】また、上記表面電極１７および／または裏
面電極１８は、クラッド層１５およびコンタクト層１６
をメサエッチングした後に、形成してもよい。

【００６０】また、上記実施例では、表面電極１７の材
料として、ＡuＧeを用いたが、その他のｎ型オーミック
電極を用いてもよい。また、上記裏面電極１８の材料と
しては、ＡuＺｎを用いたが、その他のｐ型オーミック
電極を用いてもよい。

【００６１】また、上記基板１０の導電型は、ｎ型であ
ってもｐ型であってもよい。ただし、上記基板１０の導
電型をｎ型にした場合には、電流阻止層１１をｐ型にし
なければならないので、電流阻止層１１をｎ型にした場
合に比べて、電流阻止層１１の最適厚さを厚くする必要
がある。

【００６２】また、上記実施例では、各半導体層１１,
１３〜１６をＭＯＣＶＤ法(有機金属気相成長法)で形成
したが、ＭＢＥ法(分子線エピタキシ法)やＶＰＥ法(気
相成長法)やＬＰＥ法(液相成長法)で上記各半導体層を
形成してもよい。

【００６３】また、上記実施例のpn接合は、結晶成長時
に作り込んでもよいし、結晶成長後にドーパントを拡散
して形成してもよい。

【００６４】また、上記実施例では、発光層１４の界面
の接合をダブルヘテロ接合にしたが、上記接合はシング
ルヘテロ接合であってもよく、ホモ接合であってもよ
い。

【００６５】また、上記発光層１４およびクラッド層１
３,１５の材料は、ＡlＧaＩnＰに限定されるものではな
く、ＡlＧaＡsやＧaＡsＰやＧaＰやＡlＧaＮやＩnＧaＡ
sＰ等のＩＩＩーＶ族化合物半導体であってもよく、Ｚn
ＣdＳeＴe等のＩＩーＶＩ族化合物半導体であってもよ
く、ＣuＡlＳＳeやＣuＧaＳＳe等のカルコパイライト系
半導体であってもよい。また、上記基板１０の材料は、
ＧaＡsに限定されるものではなく、ＧaＰやＩnＰやサフ
ァイア等であってもよい。また、上記基板１０は、発光
波長の光に対して不透明であっても透明であってもよ
い。

【００６６】次に、第２実施例を、図３および図４に示
す。図３は平面図である図４(Ｂ)のＣーＣ線断面図であ
る。

【００６７】図３を参照しながら、第２実施例のＬＥＤ
を製造する製造工程を説明する。まず、ｐ型ＧaＡs基板
３０上に、ｐ型ＡlＩnＰとｐ型ＡlＧaＩnＰ(y＝０．６)
を交互に積層した交互多層膜である反射層３１と、ｎ型
ＡlＩnＰ電流阻止層３２を順に形成する。次に、ｎ型Ａ
lＩnＰ電流阻止層３２に開口部３３を形成する。この開
口部３３は、後の工程で作製する多段分岐メサ形状先端
部の中心に対向するようにしている。この製造段階の平
面図を図４(Ａ)に示す。

【００６８】次に、ｐ型ＡlＧaＩnＰ(y＝０．７)クラッ
ド層３４とアンドープＡlＧaＩnＰ(y＝０．５)発光層３
５とｎ型ＡlＧaＩnＰ(y＝０．７)クラッド層３６とｎ型
ＧaＡsコンタクト層３７を順に全面に形成する。次に、
上記コンタクト層３７上に表面電極３８を形成し、基板
３０下面に裏面電極３９を形成する。

【００６９】次に、上記表面電極３８上にレジストパタ
ーンをフォトリソグラフィーによって形成し、第１のエ
ッチャントで表面電極３８をエッチングし、第２のエッ
チャントでｎ型ＧaＡsコンタクト層３７とｎ型ＡlＧaＩ
nＰクラッド層３６をエッチングする。こうして、図３
に示すように、上記クラッド層３６を、メサ形状に形成
する。

【００７０】平面図である図４(Ｂ)に示すように、上記
クラッド層３６を含むメサ形凸部４０は、表面電極３８
のパッド部３８aから第１分岐５１a,５１b,５１c,５１d
が分岐している。そして、上記各第１分岐５１a〜dか
ら、それぞれ３つの第２分岐が分岐している。たとえ
ば、上記第１分岐５１aからは第２分岐５２a,５２b,５
２cが分岐している。さらに、各第２分岐から３つの第
３分岐が分岐している。たとえば、第２分岐５２bから
は第３分岐５３a,５３b,５３cが分岐している。このよ
うに、上記実施例は、上記クラッド層３６を含むメサ形
凸部４０が、多段の分岐を有する樹枝状になっている。

【００７１】上記実施例によれば、上記第１実施例と同
様に、発光層３５が発生する光を、メサ形状のクラッド
層３６の光出射面３６aに対して垂直入射に近付けるこ
とができ、外部への光出射効率を向上させることができ
る。

【００７２】そのうえ、上記実施例によれば、上記各分
岐の先端部のクラッド層３６は、図４(Ｂ)のＺ部に示す
ように、分岐方向に対して、前方側面と左側面と右側面
の３つの側面から光を出射できる。したがって、上記実
施例によれば、図４(Ｂ)のＺ部に示す分岐先端部を、容
易に多数個形成できて、光出射効率を特に向上できる。

【００７３】また、上記実施例は、基板３０上に多層反
射膜３１が形成されているので、発光層３５から基板３
０に向かう光を、上記多層反射膜３１で反射して、上記
クラッド層３６の光出射面３６aから出射することがで
きる。

【００７４】また、上記電流阻止層３２を、ＡlＧaＩn
Ｐよりもバンドギャップが大きなＡlＩnＰで作製し、Ａ
lＧaＩnＰ発光層３５の発光波長に対して透明にしてい
るので、発光層５５から多層反射膜３１へ向かう光が上
記電流阻止層３２によって遮られることがない。

【００７５】尚、上記第２実施例についても、第１実施
例で述べた変更と同様の変更が可能である。

【００７６】次に、第３実施例であるＺnＣdＳe系ＬＥ
Ｄを図５に示す。この実施例は、以下のようにして形
成される。まず、ｎ型ＧaＡs基板６０上に、ＭＢＥ法に
より、ｎ型ＺnＳＳeバッファ層６１とｎ型ＺnＳeクラッ
ド層６２とアンドープＺn_1-xＣdxＳe(x＝０．２)歪み量
子井戸発光層６３とｐ型ＺnＳe第１クラッド層６４とｎ
型ＺnＳe電流阻止層６５を順に形成する。次に、上記ｎ
型ＺnＳe電流阻止層６５を一部エッチング除去して、開
口部７１を形成する。上記開口部７１は、後の工程で形
成するメサ形状部７０の中心部に対向する領域に形成す
る。

【００７７】次に、ｐ型ＺnＳe第２クラッド層６６とｐ
型ＧaＡsコンタクト層６７とを順に形成する。そして、
上記コンタクト層６７上に表面電極６８を形成し、上記
基板６０の下面に裏面電極６９を形成する。

【００７８】次に、上記表面電極６８上にレジストパタ
ーンをフォトリソグラフィーによって形成し、第１のエ
ッチャントで表面電極６８をエッチングし、第２のエッ
チャントでｐ型ＧaＡsコンタクト層６７とｐ型ＺnＳe第
２クラッド層６６をエッチングする。このエッチングに
よって、上記第２クラッド層６６をメサ形状にすると共
に、上記第２クラッド層６６を含むメサ形状部７０を形
成する。

【００７９】上記実施例によれば、第１実施例と同様の
光出射効率向上効果に加えて、以下の効果を奏すること
ができる。すなわち、上記実施例は、開口部７１を有す
る電流阻止層６５を発光層６３の上に形成しているの
で、発光層６３および発光層６３の下の半導体層を基板
６０上に平坦に連続して成長させることができ、良質な
発光層６３を容易に得ることができる。

【００８０】尚、上記第３実施例では、電流阻止層を発
光層の上に形成した構造をＺnＣdＳe系ＬＥＤに採用し
たが、上記構造をＡlＧaＩnＰ系ＬＥＤに適用してもよ
い。また、逆に、電流阻止層を発光層の下に形成した第
１,第２実施例の構造を、ＺnＣdＳe系ＬＥＤに採用して
もよい。

【００８１】また、上記実施例では、上記メサ形状部７
０の表面パターンを、第１実施例と略同じストライプメ
サ形状にしたが、上記メサ形状部７０の表面パターン
を、上記第２実施例と同様の多段分岐メサ形状にしても
よい。

【００８２】また、上記第３実施例のその他の点につい
ても、第１,第２実施例でのべた変更と同様の変更が可
能である。たとえば、発光層の下に反射膜を形成して外
部出射効率を向上させることができる。

【００８３】また、以下に示す変更も可能である。すな
わち、基板材料はＧaＡs以外にＺnＳe等でもよく、発光
波長に対して不透明であっても透明であってもよい。

【００８４】また、発光層６３はＺn_1-xＣd xＳe(x＝
０．２)としたが、xの値は特に限定されず、例えばx＝
０にして、発光層６３をＺnＳeとしてもよい。また、発
光層は、例えばＺnＳe／ＺnＣdＳe多重量子井戸構造で
あってもよい。

【００８５】また、ｎ型ＺnＳＳeバッファ層６１に替え
て、ｎ型ＩnＧaＡsバッファ層としてもよく、また、ｎ
型ＺnＳ／ＺnＳe歪超格子層であってもよい。

【００８６】また、上記各半導体層６１〜６６をＭＢＥ
法(分子線エピタキシ法)で形成したが、ＭＯＣＶＤ法
(有機金属気相成長法)またはＶＰＢ法(気相成長法)また
はＬＰＥ法(液相成長法)等で形成してもよい。また、pn
接合は、結晶成長時に作り込んでもよいし、結晶成長後
にドーパントを拡散して形成してもよい。

【００８７】次に、図６に、第４実施例であるＡlＧaＡ
s系ＬＥＤの断面を示す。また、上記第４実施例の表面
を図７に示す。

【００８８】上記第４実施例の製造過程を以下に説明す
る。まず、ｐ型ＧaＡs基板８０上にＬＰＥ法(液相成長
法)でｎ型電流阻止層８１を形成し、この電流阻止層８
１の中心部をエッチング除去して電流通路としての開口
部８９を設ける。引き続いて、ｐ型ＡlＧaＡsクラッド
層８２とｐ型ＧaＡs活性層８３とｎ型ＡlＧaＡsクラッ
ド層８４とｎ型ＧaＡsキャップ層８５を順にＬＰＥ法に
よって形成する。このとき、上記ＬＰＥ法は、厚膜の成
長が容易である点を生かして、上記ｎ型ＡlＧaＡsクラ
ッド層８４の膜厚を非常に厚い１００μmにした。

【００８９】次に、上記キャップ層８５上に表面電極８
６を形成した後、表面からエッチングして円錐状の凸型
形状部８８を形成する。この凸型形状部８８は、凸型形
状のｎ型クラッド層８４を含んでいる。次に、上述のよ
うにして形成したウェハを、基板８０の裏面からラッピ
ングして、上記ウェハの全体の厚さを２００μmにす
る。その後、上記基板８０の下面に裏面電極８７を形成
する。

【００９０】次に、上記ウェハを、約２００μm角のチ
ップに分割する。こうして、作製したチップの表面を図
７に示す。

【００９１】上記第４実施例によれば、上記第１実施例
と同様の外部光出射効率の向上効果に加えて、以下に述
べる効果がある。つまり、上記実施例は、円錐状の凸型
形状部８８を１つだけ有しているので、複数の凸型形状
部を有する場合と異なり、１つの凸型形状部から出射し
た光が別の凸型形状部によって遮られることがない。し
たがって、光のロスが一層少なくて、外部への光の出射
効率を一層向上させることができる。

【００９２】上記実施例で示した単一の凸型形状部は、
ＬＰＥ法によって形成してもよいし、ＭＯＣＶＤ法また
はＭＢＥ法によって形成してもよい。ＭＯＣＶＤ法また
はＭＢＥ法によって形成する場合、例えばチップのサイ
ズ自体を小さくすれば、クラッド層の膜厚を減少させる
ことができて、チップの作製が容易になる。

【００９３】また、上記第４実施例においても、上述の
他の実施例に示したような変更が可能である。たとえ
ば、ｎ型とｐ型を逆にすること、電流阻止層を発光層の
上に配置すること、あるいは発光層の下に半導体多層反
射膜層を設けること等の変更が可能である。また、各半
導体層の作製材料も第１実施例に示した材料にすること
が可能であり、特に、ＧaＡsＰまたはＧaＰまたはＩnＧ
aＡsＰ等で作製した半導体層を、ＧaＡsまたはＧaＰま
たはＩnＰ等で作製した基板上に、ＬＰＥ法等によって
成長させることが好適である。

【００９４】次に、第５実施例を図８に示す。この第５
実施例は、ＡlＧaＩnＰ系ＬＥＤである。図９(Ｂ)は、
上記ＬＥＤを上方からみた表面を示す。図８は、図９
(Ｂ)のＡーＡ線断面図である。

【００９５】まず、この実施例を製造する工程の各段階
を順を追って説明しながら、この実施例を説明する。

【００９６】まず、ｎ型ＧaＡs基板９０上に、ｎ型Ｇa
ＩnＰ中間バンドギャップ層９１と、ｎ型ＡlＧaＩnＰ(y
＝０.７)クラッド層９２と、アンドープＡlＧaＩnＰ(y
＝０.５)発光層９３と、ｐ型ＡlＧaＩnＰ(y＝０.７)第
１クラッド層９４と、ｎ型ＧaＡs電流阻止層９５と、ｐ
型ＧaＡsコンタクト層９６と、ｐ型ＧaＩnＰ中間バンド
ギャップ層９７を順に全面に形成する。電流阻止層９５
の上に形成された２つのｐ型層であるコンタクト層９６
と中間バンドギャップ層９７が電流注入層を構成してい
る。

【００９７】次に、ｐ型ＧaＩnＰ中間バンドギャップ層
９７上にレジストパターンをフォトリソグラフィーによ
って形成し、ｐ型ＧaＩnＰ中間バンドギャップ層９７
と、ｐ型ＧaＡsコンタクト層９６と、ｎ型ＧaＡs電流阻
止層９５とを順にエッチングして、開口部１０１を形成
する。この開口部１０１は、上記中間バンドギャップ層
９７と上記コンタクト層９６と上記電流阻止層９５とを
連通する開口部である。

【００９８】この製造段階で、上方から見た表面パター
ンを図９(Ａ)に示す。

【００９９】次に、開口部１０１が形成された表面上
に、ｐ型ＡlＧaＩnＰ(y＝０.７)第２クラッド層９８を
形成する。

【０１００】次に、ｐ型ＡlＧaＩnＰ第２クラッド層９
８上にレジストパターンをフォトリソグラフィーによっ
て形成し、ｐ型ＡlＧaＩnＰ第２クラッド層９８と、ｐ
型ＧaＩnＰ中間バンドギャップ層９７とをエッチング
し、メサ形状部１０２を形成する。また、上記エッチン
グによって、上記メサ形状部１０２の周囲のｐ型ＧaＡs
コンタクト層９６を露出させる。上記メサ形状部１０２
の中心部は、上記開口部１０１に対向するように形成さ
れている。

【０１０１】その後、上方から全表面に表面電極９９を
蒸着し、次に、上記メサ形状部１０２上に蒸着された表
面電極９９をエッチング除去して、ｐ型ＧaＡsコンタク
ト層９６の上以外に蒸着された表面電極９９を除去す
る。さらに、上記基板９０の下面に裏面電極１００を蒸
着する。

【０１０２】上記第５実施例の発光ダイオードの電流経
路について説明する。p型半導体側の電流経路を図８中
に点線で示す。電流は表面電極９９からp型ＧaＡsコン
タクト層９６へと流れる。その後、上記電流は、n型Ｇa
Ａs電流阻止層９５へは流れずに、p型ＧaＩnＰ中間バン
ドギャップ層９７を介してp型ＡlＧaＩnＰ第２クラッド
層９８へと流れる。電流はここから開口部１０１を通っ
てp型ＡlＧaＩnＰ第１クラッド層９４に流れ込み、すぐ
下のアンドープＡlＧaＩnＰ発光層９３に達して発光す
る。

【０１０３】上述のように、このＡlＧaＩnＰ系ＬＥＤ
は、メサ形状部１０２を形成するエッチング時に、メサ
形状部１０２の周囲にp型コンタクト層９６を露出さ
せ、コンタクト層９６の露出部に表面電極９９を形成し
ているので、メサ形状部１０２の上に電極を形成する必
要がない。したがって、上記第５実施例によれば、メサ
形状部１０２の上部からも有効に光を出射させることが
できる。

【０１０４】また、上記実施例によれば、ＬＥＤ表面を
メサ形状に加工し、上記第２クラッド層９８をメサ型凸
形状にしていると共に、上記電流阻止層９５を設けて、
発光層９３が、上記メサ形状部１０２の中心部に対向す
る領域においてのみ発光するようにしているので、更
に、光の外部出射効率を向上させることができる。

【０１０５】また、上記実施例は、電流阻止層９５と電
流注入層を構成するコンタクト層９６とバンドギャップ
層９７とを同時に形成でき、また、開口部１０１の形成
によって、電流阻止層９５と電流注入層の開口を同時に
行うことができるので、製造工程を簡略にできる。

【０１０６】なお、本実施例は、以下のように変更して
もよい。

【０１０７】半導体層９５,９６,９７,９８をエッチン
グする方法は、ウェットエッチングでもＲＩＢＥ(反応
性イオンビームエッチング)でもよい。

【０１０８】また、n型電流阻止層９５の材料は発光波
長を吸収するＧaＡsとしたが、発光波長に対して吸収性
の弱い間接遷移領域のＡlＧaＡs、あるいは発光波長に
対して透明なＡlＧaＩnＰ(y＝０.７)またはＡlＩnＰな
どであってもよく、その場合には、光吸収損失を低減で
きる。

【０１０９】また、p 型コンタクト層９６(電流注入層
下層)は発光波長を吸収するＧaＡsとしたが、発光波長
に対して吸収性の弱い間接遷移領域のＡlＧaＡs、ある
いは発光波長に対して透明なＡlＧaＩnＰ(y＝０.７)ま
たはＡlＩnＰなどであってもよく、その方が光吸収損失
を低減できる。ただし、表面電極９９に対するコンタク
ト抵抗は、上記材料のうちＧaＡsが最も低い。

【０１１０】また、n型ＧaＡs基板９０とn型ＧaＩnＰ中
間バンドギャップ層９１の間に、半導体層９１〜９７の
結晶性を向上させるためn型ＧaＡsバッファ層を形成し
てもよい。

【０１１１】また、p型中間バンドギャップ層９７の材
料は、ＧaＩnＰの他、ＡlＧaＡsなどとしてもよく、ま
た、中間バンドギャップ層９７を形成しなくてもよい。
なお、一般に中間バンドギャップ層は、２つの半導体
(この実施例の場合ＧaＡs(コンタクト層９６)とＡlＧa
ＩnＰ(第２クラッド層９８))のバンドギャップの差が大
きいときに界面に一種の電気抵抗が生じるため、その電
気抵抗を低減するために挿入されるものである。

【０１１２】また、上記実施例では、表面電極９９の材
料として、ＡuＺnを用いたが、その他のp側オーミック
電極を用いてもよい。また、裏面電極１００の材料とし
てはＡuＧeを用いたが、その他のn側オーミック電極を
用いてもよい。

【０１１３】また、表面電極９９のパターン化の方法と
しては、全面蒸着後にレジストをパターン形成したのち
エッチングするフォトリソグラフィー法以外に、電極形
成部に対応した開口部を形成したメタルマスクを用いて
蒸着するメタルマスク法でもよい。

【０１１４】また、表面電極９９のパターンとしては、
p型ＧaＡsコンタクト層９６の露出領域の全てを覆う必
要はなく、例えば、図９(Ｂ)中央の広い露出部(ワイヤ
ボンド用パッド)のみに設けてもよい。

【０１１５】また、基板９０の導電型はn型でもp型でも
よい。なお、基板９０の導電型をn型にした場合には、
電流阻止層９５をp型にすることが必要である。電流阻
止層９５をp 型にした場合、n型の場合に比べて、電流
阻止層９５の最適厚さは厚くなる。

【０１１６】また、上記実施例では、各半導体層９１〜
９８をＭＯＣＶＤ法(有機金属気相成長法)で形成した
が、ＭＢＥ法(分子線エピタキシ法)またはＶＰＥ法(気
相成長法)またはＬＰＥ法(液相成長法)などで形成して
もよい。

【０１１７】また、発光層９３の界面の接合はダブルヘ
テロ接合に限定されるものでなく、シングルヘテロ接合
またはホモ接合であってもよい。

【０１１８】また、ＬＥＤのクラッド層の材料はＡlＧa
ＩnＰに限定されるものでなく、ＡlＧaＡs,ＧaＡsＰ,Ｇ
aＰ,ＡlＧaＮ,ＩnＧaＡsＰなどのＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体であってもよく、また、ＺnＣdＳＳe,ＺnＣdＳeＴe
などのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体であってもよく、さら
に、ＣuＡlＳＳe、ＣuＧaＳＳeなどのカルコパイライト
系半導体などであってもよい。また、基板材料はＧaＡs
に限定されるものではなく、ＧaＰ,ＩnＰ,サファイアな
どでも良く、発光波長に対して不透明であっても透明で
あってもよい。

【０１１９】次に、図１０に第６実施例を示す。この第
６実施例はＡlＧaＩnＰ系ＬＥＤである。図１０は、こ
の実施例を上方から見た表面を示す図１１(Ｂ)の線Ｂー
Ｂにおける断面図である。

【０１２０】まず、製造工程にしたがって、この実施例
を説明する。

【０１２１】p型ＧaＡs基板１１０上に、p型ＧaＩnＰ中
間バンドギャップ層１１１と、p型ＡlＩnＰとp型ＡlＧa
ＩnＰ(y＝０.５)の交互多層膜からなる反射層１１２
と、p型ＡlＧaＩnＰ(y＝０.７)クラッド層１１３と、ア
ンドープＡlＧaＩnＰ(y＝０.４)発光層１１４と、n型Ａ
lＧaＩnＰ(y＝０.７)第１クラッド層１１５と、p型Ａl
ＧaＩnＰ(y＝０.７)電流阻止層１１６と、n型ＡlＧaＩn
Ｐ(y＝０.７)第３クラッド層１１７と、n型ＡlＧaＡs中
間バンドギャップ層１１８と、n型ＧaＡsコンタクト層
１１９を順に全面に形成する。電流阻止層１１６の上に
形成された３つのn型層(第３クラッド層１１７と中間バ
ンドギャップ層１１８とコンタクト層１１９)が電流注
入層を構成している。

【０１２２】次に、n型ＧaＡsコンタクト層１１９上に
第１のレジストパターンをフォトリソグラフィーによっ
て形成し、n型ＧaＡsコンタクト層１１９と、n型ＡlＧa
Ａs中間バンドギャップ層１１８を順にエッチングす
る。このエッチングによって開口部１２４が形成され
る。

【０１２３】次に、開口部１２４が形成された表面上に
再び第２のレジストパターンをフォトリソグラフィーに
よって形成し、ｎ型ＡlＧaＩnＰ第３クラッド層１１７
と、ｐ型ＡlＧaＩnＰ電流阻止層１１６をエッチングす
る。このエッチングによって、開口部１２４よりも小さ
な開口径を有する開口部１２３を形成する。この開口部
１２３の表面パターンを図１１(Ａ)に示す。

【０１２４】次に、上記開口部１２３および１２４が形
成された表面上に、ｎ型ＡlＧaＩnP(y＝０.７)第２クラ
ッド層１２０を形成する。

【０１２５】次に、ｎ型ＡlＧaＩnＰ第２クラッド層１
２０に第３のレジストパターンをフォトリソグラフィー
によって形成し、ｎ型ＡlＧaＩnＰ第２クラッド層１２
０を、ｎ型ＧaＡsコンタクト層１１９が露出するまでエ
ッチングする。これによって円錐状の凸型形状部１２５
を形成する。この円錐状の凸型形状部１２５の中心部
が、上記開口部１２３に対向するように、上記凸型形状
部１２５を形成している。

【０１２６】その後、表面電極１２１を上記凸型形状部
１２５の周囲のｎ型ＧaＡsコンタクト層１１９の露出部
に形成し、裏面電極１２２を基板１１０の裏面全面に形
成する。

【０１２７】上記第６実施例の発光ダイオードの電流経
路について説明する。説明の都合上、ｎ型半導体層側に
おける電子経路(電流経路とは逆方向)を図１０中に点線
で示す。電子は表面電極１２１から、ｎ型ＧaＡsコンタ
クト層１１９とｎ型ＡlＧaＡs中間バンドギャップ層１
１８を経て、ｎ型ＡlＧaＩnＰ第３クラッド層１１７へ
と流れる。その後、上記電子は、ｐ型ＡlＧaＩnＰ電流
阻止層１１６へは流れずに、ｎ型ＡlＧaＩnＰ第２クラ
ッド層１２０へと流れる。さらに、上記電子は、電流阻
止層１１６の開口部１２３内の第２クラッド層６０を通
ってｎ型ＡlＧaＩnＰ第１クラッド層１１５に流れ込
み、第１クラッド層１１５の直下のアンドープＡlＧaＩ
nＰ発光層１１４に達して発光する。こうして、上記Ｌ
ＥＤは、円錐状の凸型形状部１２５の中心部に対向する
発光層１１４が選択的に発光する。

【０１２８】上述のように、この実施例のＡlＧaＩnＰ
系ＬＥＤは、表面電極１２１は円錐状の凸型形状部１２
５の上面でなく、凸型形状部１２５の周囲に配置されて
いるので、円錐状の凸型形状部１２５の上面から光を有
効に取り出すことができる。

【０１２９】また、上記実施例は、電流阻止層１１６に
よって電流の経路を制御して、円錐状の凸型形状部１２
５の中心部に対向する領域の発光層１１４のみを発光さ
せるようにしているので、発光層１１４が発生する光
は、上記凸型形状部１２５が含む第２クラッド層１２０
の光出射面に対して、垂直入射に近い入射角になる。し
たがって、光の外部出射効率を向上させることができ
る。

【０１３０】さらに、上記実施例は、電流阻止層１１６
と、電流注入層を構成するコンタクト層１１９,中間バ
ンドギャップ層１１８,第３クラッド層１１７を同時に
形成できるので、製造工程が簡略である。

【０１３１】上記第６実施例においては、電流阻止層１
１６およびその上の第３クラッド層１１７を発光波長に
対して透明なＡlＧaＩnＰ(y＝０.７)で構成しているの
で、開口部１２３直下の発光層１１４から、上記電流阻
止層１１６および第３クラッド層１１７を透過して斜め
上方に向かう光が存在する。そこで、上記第６実施例
は、第５実施例と異なり、開口部を２段階に分けて形成
し、開口部１２３と、この開口部１２３よりも開口径が
大きい開口部１２４とを設け、光を吸収する層であるｎ
型ＧaＡsコンタクト層１１９およびｎ型ＡlＧaＡs中間
バンドギャップ層１１８を開口部１２３の周辺で除去し
て、上記透過光が中間バンドギャップ層１１８とコンタ
クト層１１９によって吸収されることがないようにして
いる。したがって、上記第６実施例は、光の外部出射効
率を、特に向上させることができる。また、上記第６実
施例は、発光層１１４と基板１１０との間に多層反射膜
１１２を形成しているので、上記反射膜１１２によっ
て、基板１１０方向へ向かう光を反射して、この反射光
を第２クラッド層１２０の光出射面から有効に取り出す
ことができる。

【０１３２】また、上記第６実施例は、電流阻止層１１
６を図１１(Ａ)に示すパターンにすることによって、円
錐状の凸型形状部１２５の中心部分に対向する発光層１
１４においてのみ発光するようにし、さらに、円錐状の
凸型形状部１２５を上方から見た表面パターンを、図１
１(Ｂ)に示すように円形として、凸型形状部１２５を、
頂点の欠けた円錐形状にしている。

【０１３３】したがって、本実施例に示した円錐状の凸
型形状部１２５は、その上面および全側面から光が出射
するので、上面および左右の２つの側面から光が出射す
るストライプ状のメサ形状部を有する第５実施例(図９
(Ａ)参照)に比べて、外部出射効率の更なる増大を図る
ことができる。なお、凸型形状部を上方から見た表面パ
ターンとしては、円形の他、三角形,四角形,六角形,八
角形などの多角形であってもよく、また、それらの角が
丸まった略多角形などであってもよい。

【０１３４】なお、上記第６実施例は、以下に示す様な
変更が可能である。

【０１３５】ｎ型中間バンドギャップ層１１８の材料は
ＡlＧaＡsの他、ＧaＩnＰなどであってもよい。また、
中間バンドギャップ層１１８を省略してもよい。

【０１３６】また、上記第６実施例は、ｐ型電流阻止層
１１６の材料を、発光波長を透過するＡlＧaＩnＰとし
たが、ＡlＩnＰあるいは発光波長に対して吸収性の弱い
間接遷移領域のＡlＧaＡsなどにしてもよい。

【０１３７】また、上記第６実施例は、ｎ型第３クラッ
ド層１１７(電流注入層下層)の材料を発光波長を透過す
るＡlＧaＩnＰとしたが、ＡlＩnＰあるいは発光波長に
対して吸収性の弱い間接遷移領域のＡlＧaＡsなどにし
てもよい。

【０１３８】また、上記第６実施例は、第５実施例で述
べた変更と同様な変更が可能である。

【０１３９】次に、図１３に、第７実施例を示す。この
第７実施例は、ＺnＣdＳe系ＬＥＤである。

【０１４０】この第７実施例を、製造工程を順に説明し
ながら説明する。まず、ｎ型ＧaＡs基板１３０上に、Ｍ
ＢＥ法により、ｎ型ＺnＳＳeバッファ層１３１と、ｎ型
ＺnSeクラッド層１３２と、アンドープＺn₁−xＣdxＳe
(x＝０.２)歪み量子井戸発光層１３３と、ｐ型ＺnＳe第
１クラッド層１３４と、ｎ型ＺnＳe電流阻止層１３５
と、ｐ型ＺnＳe第３クラッド層１３６を順に形成する。
次に、ｎ型ＺnＳe電流阻止層１３５とｐ型ＺnＳe第３ク
ラッド層１３６とを一部エッチング除去して、開口部１
４１を形成する。ｎ型電流阻止層１３５の上に形成され
たｐ型第３クラッド層１３６が電流注入層を構成してい
る。

【０１４１】次に、ＭＢＥ法によりｐ型ＺnＳe第２クラ
ッド層１３７を形成する。次に、後述する方法によって
ｐ型ＺnＳe第２クラッド層１３７を加工し、第２クラッ
ド層１３７で構成したドーム形状部１４０を形成する。
また、このドーム形状部１４０の形成時に、ドーム形状
部１４０の周囲の第３クラッド層１３６を露出させる。

【０１４２】次に、露出したｐ型ＺnＳe第３クラッド層
１３６上に表面電極１３８を形成し、基板１３０の裏面
全面に裏面電極１３９を形成する。

【０１４３】ここで、上記ドーム形状部１４０の作製法
を、図１２の断面模式図を参照しながら、詳細に説明す
る。まず、第２クラッド層１３７のクラッド表面１６０
上に、ポジレジストを塗布し、円形の遮光パターンが描
かれたフォトマスクを上記ポジレジストから離して露光
する。これにより、上記フォトマスクの円形パターンの
周囲に光が回り込んで、光強度は円の中心に近づくに従
って減少する。したがって、上記ポジレジストを現像す
ると、中央部で厚く周辺部で薄いレジストパターン１５
１を形成できる。次に、上記レジストパターン１５１を
マスクとして、ＲＩＢＥ法(反応性イオンビームエッチ
ング法)によって、第２クラッド層１３７をエッチング
する。このエッチングのエッチング速度は、上記レジス
トパターン１５１に対して遅く、上記第２クラッド層１
３７に対して速いので、エッチング途中で、レジストパ
ターン１５１は、レジストパターン１５２になると共
に、第２クラッド層１３７の表面形状は凸形状１６２に
なる。そして、完全にレジストパターン１５２が除去さ
れた時点で、上記第２クラッド層１３７の表面形状は、
ドーム状の表面形状１６３になる。

【０１４４】上記ドーム形状１６３のＬＥＤ表面での配
置パターンは、図１１(Ｂ)における円錐状の凸型形状部
１２５の配置パターンと同じである。

【０１４５】上記第７実施例によれば、第２クラッド層
１３７の光出射面の表面形状をドーム形状にして、光出
射面を略球面状にした。したがって、第７実施例は、光
出射面が円錐状である第５,第６実施例に比べて、光出
射面への光の入射を、より一層、垂直入射に近付けるこ
とができ、光出射効率を一層向上させることができる。

【０１４６】なお、上記第７実施例は以下の変更が可能
である。

【０１４７】上記第７実施例では、表面電極１３８を、
直接にｐ型ＺnＳe第３クラッド層１３６にコンタクトし
ており、中間にｐ型ＧaＡsコンタクト層を設けていない
が、これは単に製造技術が未熟なためである。したがっ
て、コンタクト抵抗を下げるためには、上記コンタクト
層を設けたほうが望ましい。

【０１４８】また、基板１３０の材料はＧaＡs以外にＺ
nＳeなどでも良く、発光波長に対して不透明であっても
透明であってもよい。また、基板１３０の導電型はｎ型
でもｐ型でもよい。

【０１４９】また、発光層１３３はＺn_1-xＣdxＳe(x＝
０.２)としたが、xの値は特に限定されず、例えばx＝０
のＺnＳeであってもよい。また、発光層１３３は、例え
ばＺnＳe／ＺnＣdＳe多重量子井戸構造であってもよ
い。

【０１５０】また、ｎ型ＺnＳＳeバッファ層１３１はｎ
型ＩnＧaＡsバッファ層であってもよく、ｎ型ＺnＳ／Ｚ
nＳe歪超格子層であってもよい。

【０１５１】また、各半導体層１３１〜１３７をＭＢＥ
法(分子線エピタキシ法)で形成したが、ＭＯＣＶＤ法
(有機金属気相成長法)またはＶＰＥ法(気相成長法)また
はＬＰＥ法(液相成長法)などによって形成してもよい。
また、pn接合は、結晶成長時に作り込むほか、結晶成長
後にドーパントを拡散して形成してもよい。

【０１５２】また、上記第７実施例のその他の点につい
ても、第５,第６実施例で示した変更と同じ変更が可能
である。例えば、発光層の下に反射膜を形成して外部出
射効率を向上させることができる。

【０１５３】逆に、本実施例に示したドーム形状のクラ
ッド層を、第５,第６実施例に適用してもよく、更に
は、後述の第８実施例に適用してもよい。

【０１５４】次に、第８実施例を図１４に示す。この第
８実施例は、ＡlＧaＡs系ＬＥＤである。

【０１５５】この第８実施例を、製造工程を説明しなが
ら説明する。まず、ｎ型ＧaＡs基板２００上に、ＬＰＥ
法(液相成長法)で、ｎ型ＡlＧaＡsクラッド層２０１
と、ｐ型ＧaＡs発光層２０２と、ｐ型ＡlＧaＡs第１ク
ラッド層２０３と、ｎ型ＡlＧaＡs電流阻止層２０４
と、ｐ型ＡlＧaＡsコンタクト層２０５を、順に形成す
る。上記ｎ型電流阻止層２０４の上に形成されたｐ型層
２０５が電流注入層を構成している。

【０１５６】次に、ｐ型ＡlＧaＡsコンタクト層２０５
およびｎ型ＡlＧaＡs電流阻止層２０４の一部をエッチ
ング除去して開口部２３１を形成する。次に、ｐ型Ａl
ＧaＡs第２クラッド層２０６をＬＰＥ法によって形成す
る。特に、ＬＰＥ法によって厚膜成長が容易である点を
生かして、ｐ型ＡlＧaＡs第２クラッド層２０６の層厚
を１００μmと非常に厚くしている。

【０１５７】次に、ｐ型ＡlＧaＡs第２クラッド層２０
６をエッチングして円錐状の凸型形状部２３２を形成す
る。また、上記エッチングによって、上記凸型形状部２
３２の周囲に、ｐ型ＡlＧaＡsコンタクト層２０５が露
出させられ、上記露出したコンタクト層２０５の上に表
面電極２０７を形成する。その後、ウエハを基板２００
の裏面からラッピングして、全体の厚さを２００μmと
し、裏面全体に裏面電極２０８を形成する。次に、上記
ウエハを分割して約２００μm角のチップとする。この
チップを上方から見た表面を図１５に示す。

【０１５８】上記第８実施例は、第６実施例に述べた光
出射効率の向上効果に加えて、以下に述べる内容の光出
射効率の向上効果がある。すなわち、第５,第６,第７実
施例では複数の凸型形状部を有するので、一つの凸型形
状部の側面から発した光が他の凸型形状部に遮られるこ
とがある。これに対して、上記第８実施例は凸型形状部
２３２を一つだけ有するので、一つの凸型形状部の側面
から発した光が他の凸型形状部に遮られる光のロスがな
く、外部への光の出射効率を特に向上できる。

【０１５９】尚、上記第８実施例に示した単一の凸型形
状部２３２は、ＬＰＥ法を用いて形成する他に、ＭＯＣ
ＶＤ法またはＭＢＥ法を用いて形成してもよい。その場
合、例えばチップのサイズ自体を小さくすれば、ｐ型第
２クラッド層２０６の膜厚を減少させることができ、Ｍ
ＯＣＶＤ法あるいはＭＢＥ法によって、凸型形状部２３
２を形成することが容易になる。

【０１６０】また、上記第８実施例においても、他の第
５,第６,第７実施例に示したような変更が可能である。
したがって、例えばｎ型とｐ型を逆にする変更や、発光
層の下に半導体多層反射層を設ける等の変更が可能であ
る。また、各半導体層の材料も第５実施例に示した材料
と同種の材料を使用することが可能であり、特にＧaＡs
ＰまたはＧaＰまたはＩnＧaＡsＰ等を、それぞれ、Ｇa
ＡsまたはＧaＰまたはＩnＰ等の基板上に、ＬＰＥ法等
で成長させることが適している。

【０１６１】次に、第９実施例を図１６に示す。この第
９実施例は、ＡlＧaＩnＰ系ＬＥＤである。図１６は、
この実施例を上方から見た表面図である図１７の線ＣＣ
における断面図である。

【０１６２】上記第９実施例を構成する各層の組成は、
第５実施例と同一であり、図１６における３１０〜３１
９はそれぞれ、図８における９０〜９９に対応し、３３
２は１０２に対応する。作製工程も、第５実施例と同一
であるので説明は省略する。

【０１６３】この第９実施例と第５実施例とは、以下の
点において異なる。

【０１６４】第１の相異点は、電流阻止層３１５がメサ
形状３３２の周辺部に対向する領域のみにあり、メサ形
状３３２内部の大部分において除去されていることであ
る。つまり、第５実施例に比べて、電流阻止層の開口部
が大きい。

【０１６５】このため、上記第９実施例は、本発明の目
的であった発光領域限定による外部出射効率向上の効果
は、第５実施例より悪い。しかし、上記開口部が大きく
なった分だけ、発光層３１３の発光領域の面積が大きく
なって、同一電流を流したときの電流密度が低減され、
発光素子としての信頼性を向上できる。

【０１６６】第２の相異点は、メサ形状部３３２の上部
が平坦で広く、外部出射効率の点で理想的な凸型形状で
あったドーム型との形状差が大きいことである。このた
め、上記第９実施例は、本発明の目的であった外部出射
効率向上の効果は、第５実施例よりも悪い。しかし、図
１７に示すように、上記メサ形状部３３２の表面パター
ンが、第５実施例(図９(Ｂ)参照)に比べて、大きくなっ
たので、作製が容易である。

【０１６７】第３の相異点は、図１７に示すように、表
面電極３１９が中央から広がった十字型をしていること
である。第５実施例(図９(Ｂ)参照)では、各メサ形状部
１０２の周囲を表面電極９９が取り囲んでいたが、この
第９実施例では、表面電極３１９がメサ形状部３３２を
取り囲んでおらず、表面電極３１９がチップ周辺部には
配置されていない。しかし、ｐ型ＧaＡsコンタクト層３
１６が導電性を有するので、電流は、ほぼメサ形状部３
３２の周囲全体からｐ型ＧaＩnＰ中間バンドギャップ層
３１７を介してｐ型ＡlＧaＩnＰ第２クラッド層３１８
に注入される。このように、上記第９実施例は、チップ
の周囲において表面電極３１９を形成していないので、
作製が容易になる。

【０１６８】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１に記載の発明は、ＬＥＤの外部出射効率を向上させる
ために、光出射面を凸型とし、その凸型の中心部に対向
する領域が開口した電流阻止層を設け、上記凸型の中心
部対向領域において第１導電型層と第２導電型層の界面
近傍を限定的に発光させるようにしたものである。

【０１６９】したがって、請求項１に記載の発明によれ
ば、上記界面が発生する光を凸状の光出射面に対して垂
直入射に近付けることができ、外部への光出射効率を向
上させることができる。

【０１７０】また、上記発明によれば、基板上の界面か
ら、上記界面上の第２導電型の半導体層を経由して、光
を外部に取り出すので、上記界面が発生する光を基板を
通過させることなく、外部に取り出すことができ、基板
の光吸収領域に関係なく発光波長を設定できる。

【０１７１】また、請求項２によれば、界面の下側に電
流阻止層を設けたので、上記電流阻止層は、上記界面か
ら上記第２導電型の半導体層に向かう光を遮らない。し
たがって、外部への光出射効率の向上を図ることができ
る。

【０１７２】また、請求項３によれば、開口部を有する
電流阻止層を界面の上側に設けたので、界面および界面
の下側の層を平坦な基板上に、平坦に形成できる。した
がって、上記界面を容易に良質にできる。

【０１７３】また、請求項４によれば、ストライプ状の
表面パターンを有する凸形状の第２導電型半導体層のス
トライプ形状の左右両側の２つの光出射面から光を出射
させることができる。

【０１７４】また、請求項５によれば、多段樹枝状の表
面パターンを有する凸形状の第２導電型半導体層の多段
樹脂状の表面パターンの各分岐先端部において、分岐方
向に対して左右の側面と前方の側面との３面から光を出
射させることができる。

【０１７５】また、請求項６によれば、上記円形もしく
は多角形もしくは略多角形の凸形状の第２半導体層の全
周面から光を出射することができる。したがって、外部
への光出射効率の向上を図ることができる。

【０１７６】また、請求項７によれば、上記電流阻止層
が、界面の発光波長に対して透光性であるので、上記電
流阻止層が、上記界面が発生する光を遮ることがない。
したがって、外部への光出射効率の向上を図ることがで
きる。

【０１７７】また、請求項８によれば、上記界面から上
記基板側に向かう光を、上記多層反射膜で反射して、上
記凸形状の第２導電型半導体層に向かわせることができ
る。したがって、外部への光出射効率の向上を図ること
ができる。

【０１７８】また、請求項９に記載の発明は、ＬＥＤの
外部出射効率を向上させるために、光出射面を凸型と
し、その凸型の中心部に対向する領域が開口した電流阻
止層を設け、上記凸型の中心部対向領域において界面を
限定的に発光させるようにし、しかも、上記凸型形状の
周囲に電流注入層の露出部を設け、この露出部に電極を
設けている。

【０１７９】したがって、請求項９に記載の発明は、凸
型形状上部に電極を配置する必要がないから、上記凸型
形状上部から有効に光を取り出すことができ、外部出射
効率を向上できる。

【０１８０】また、凸型形状の中心部対向領域に発光領
域を限定しているから、上記光出射面への上記光の入射
を垂直入射に近付けることができる。したがって、出射
面で全反射する無効発光成分を抑制することができ、更
に、外部出射効率を増大させることができる。

【０１８１】また、基板を通過させることなく光を外部
に取り出すので、基板の光吸収領域に関係なく発光波長
を設定できる。

【０１８２】また、請求項１０によれば、電流注入層の
開口部と電流阻止層の開口部とが連続しているので、上
記電流注入層の開口部と上記電流阻止層の開口部を同時
に形成することができ、製造工程を簡単にできる。

【０１８３】また、請求項１１によれば、電流注入層が
上層と下層とを含み、上記上層のバンドギャップが、上
記下層のバンドギャップと第２導電型の第２半導体層の
バンドギャップとの中間の値であるので、電流注入層と
上記第２半導体層との間の電気抵抗を低減させることが
できる。したがって、電流注入効率が向上して、発光効
率が向上する。

【０１８４】また、請求項１２によれば、凸形状の第２
半導体層から露出した電流注入層の下層の上に、電極を
設けたので、上記電流注入層と上記電極との間の電気抵
抗を低減させることができ、電流注入効率を向上でき
る。

【０１８５】また、請求項１３によれば、電流注入層の
第２層は、第１層の開口部よりも広い開口部を有してい
るので、上記第１層の開口部を通過した光が、上記第２
層で遮られることがない。したがって、光の出射効率が
向上する。

【０１８６】また、請求項１４によれば、電流注入層の
第１層および電流阻止層は、界面の発光波長に対して透
明であるので、界面が発生する光を遮らない。したがっ
て、光の出射効率が向上する。

【０１８７】また、請求項１５によれば、ストライプ状
の表面パターンを有する凸形状の第２導電型半導体層の
ストライプ形状の左右両側の２つの光出射面および上記
ストライプ形状の上面から光を出射させることができ
る。

【０１８８】また、請求項１６によれば、円形もしくは
多角形もしくは略多角形の凸形状の第２半導体層の上面
および全周面から光を出射することができる。

【０１８９】また、請求項１７によれば、ドーム形状の
凸型形状の第２半導体層の全ドーム面から光を出射する
ことができる。

【０１９０】また、請求項１８によれば、界面から基板
に向かう光を、多層反射膜で反射して、凸形状の第２半
導体層に向かわせることができる。したがって、光出射
効率を向上させることができる。

【０１９１】さらに、上記発明は、凸型形状を作製する
プロセスとして通常のフォトリソグラフィーおよびエッ
チングを用いることができるので、生産性に極めて優れ
ている。したがって、上記発明は、各種ＬＥＤ、特に発
光波長を透過しないＧaＡs基板を用いたＡlＧaＩnＰ系
やＺnＣdＳe系やＡlＧaＡs系のＬＥＤの高輝度化に大い
に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光ダイオードの第１実施例である
ＡlＧaＩn系ＬＥＤの各製造工程における断面図であ
る。

【図２】上記実施例の各工程における平面図である。

【図３】本発明の第２実施例のＡlＧaＩnＰ系ＬＥＤ
の断面図である。

【図４】上記第２実施例の各工程における平面図であ
る。

【図５】本発明の第３実施例のＺnＣdＳe 系ＬＥＤの
断面図である。

【図６】本発明の第４実施例のＡlＧaＡs系ＬＥＤの
断面図である。

【図７】上記第４実施例の平面図である。

【図８】本発明の第５実施例であるＡlＧaＩnＰ系Ｌ
ＥＤの断面図である。

【図９】上記第５実施例の各工程における平面図であ
る。

【図１０】本発明の第６実施例であるＡlＧaＩnＰ系
ＬＥＤの断面図である。

【図１１】上記第６実施例の各工程における平面図で
ある。

【図１２】本発明の第７実施例であるＺnＣdＳe系Ｌ
ＥＤの作製法を説明する説明図である。

【図１３】上記第７実施例の断面図である。

【図１４】本発明の第８実施例であるＡlＧaＡs系Ｌ
ＥＤの断面図である。

【図１５】上記第８実施例の平面図である。

【図１６】本発明の第９実施例であるＡlＧaＩnＰ系
ＬＥＤの断面図である。

【図１７】上記第９実施例の平面図である。

【図１８】従来のＬＥＤの断面図である。

【図１９】光出射面への光の入射角によって異なる光
経路を示す図である。

【符号の説明】

１０ｐ型ＧaＡs基板１１ｎ型ＧaＡs電流阻止層、１２開口部、１３ｐ型ＡlＧaＩnクラッド層、１４アンドープＡlＧaＩnＰ(y＝０.５)発光層１５ｎ型ＡlＧaＩnＰクラッド層１６ｎ型ＧaＡsコンタクト層１７表面電極１８裏面電極９０ｎ型ＧaＡs基板９１ｎ型ＧaＩnＰ中間バンドギャップ層９２ｎ型ＡlＧaＩnＰ(y＝０.７)クラッド層９３アンドープＡlＧaＩnＰ(y＝０.５)発光層９４ｐ型ＡlＧaＩnＰ(y＝０.７)第１クラッド層９５ｎ型ＧaＡs電流阻止層９６ｐ型ＧaＡsコンタクト層(電流注入層) ９７ｐ型ＧaＩnＰ中間バンドギャップ層(電流注入層) ９８ｐ型ＡlＧaＩnＰ(y＝０.７)第２クラッド層９９表面電極１００裏面電極１０１開口部１０２凸型(メサ)形状

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】従来、上記外部出射効率の向上を図った発
光ダイオードとしては、図１８に示すものがある。この
発光ダイオードは、電流を、電極８から、p⁺型層４Ｑと
３Ｑとｐ型ＡlＧaＡs層２を経由して、ｐ型ＡlＧaＡs基
板１に流し、更に、基板１から、ｐ型ＡlＧaＡs層２と
ｎ型ＡlＧaＡs発光層３とn⁺型ＧaＡsキャップ層４とを
経由して、電極７に電流を流す。そして、上記電流によ
って、上記発光層３を発光させて、上記基板１から外部
に光を取り出すようにしている。なお、図１８におい
て、Ｑは周辺部、Ｐは中心部、６はＳiＯ₂膜、５は溝で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１導電型の半導体基板上に、少なくと
も第１導電型の半導体層と第２導電型の半導体層が順次
積層され、上記第１導電型の半導体層と上記第２導電型
の半導体層の界面近傍において発生する光を上記第２導
電型の半導体層から外部に出射する発光ダイオードであ
って、上記基板の表面に垂直な平面で第２導電型の半導体層を
切断した断面が凸形状になるように、上記第２導電型の
半導体層を凸形状にし、上記第２導電型の半導体層と上記第１導電型の半導体基
板との間に、上記凸形状の第２導電型の半導体層の中心
部に対向する領域に開口部を有する電流阻止層を設けた
ことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】上記電流阻止層を、上記第１導電型の半
導体基板と上記界面との間に設けた第２導電型半導体層
もしくは高抵抗半導体層にした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３】上記界面上に、複数の第２導電型半導体
層が設けられ、上記電流阻止層は、上記複数の第２導電
型半導体層間に設けた第１導電型半導体層もしくは高抵
抗半導体層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】上記凸形状の第２導電型半導体層は、上
方から見た表面パターンがストライプ状であり、上記電
流阻止層の開口部を、上記ストライプ状のパターンの中
心軸に沿って設けたことを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項５】上記凸形状の第２導電型半導体層は、上
方から見た表面パターンが、表面電極のパッド部から第
１次分岐が、上記第１次分岐から第２次分岐が、上記第
２次分岐から第３次分岐が少なくとも分岐した多段分岐
樹枝状であり、上記電流阻止層の開口部を、少なくとも
上記多段樹枝状の表面パターンの分岐先端部の中心に対
向する領域に設けたことを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項６】上記凸形状の第２導電型半導体層は、
上方から見た形状が円形もしくは多角形もしくは略多角
形であり、上記電流阻止層の開口部を、上記円形もしく
は多角形もしくは略多角形の中心部に対向する領域に設
けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
の発光ダイオード。
【請求項７】上記電流阻止層は、上記界面の発光波長
に対して透光性であることを特徴とする請求項１乃至６
に記載の発光ダイオード。
【請求項８】上記第１導電型半導体層は、第１導電型
半導体で作製した多層反射膜を含んでいることを特徴と
する請求項１乃至７に記載の発光ダイオード。
【請求項９】第１導電型の半導体基板上に、少なくと
も第１導電型の半導体層と第２導電型の第１,第２半導
体層が順次積層され、上記第１導電型半導体層と上記第
２導電型半導体層の界面近傍において発生する光を上記
第２導電型の第２半導体層から外部に出射する発光ダイ
オードであって、上記基板の表面に垂直な平面で第２導電型の第２半導体
層を切断した断面が凸形状になるように、上記第２導電
型の第２半導体層を凸形状にし、上記第２導電型の第１半導体層と第２半導体層との間
に、第１導電型半導体層もしくは高抵抗半導体層で作製
され、上記凸形状の第２導電型の第２半導体層の中心部
に対向する領域に開口部を有する電流阻止層を設け、上記電流阻止層と上記第２半導体層との間に、上記開口
部に連通した開口部を有する電流注入層を設け、上記第２半導体層から露出している電流注入層の上に電
極を設けたことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項１０】上記電流注入層の開口部と上記電流阻
止層の開口部とは、連続していることを特徴とする請求
項８に記載の発光ダイオード。
【請求項１１】上記電流注入層は、上記電流阻止層に
接した下層と、この下層の上に形成された上層とを含
み、上記上層のバンドギャップが、上記下層のバンドギ
ャップと上記第２導電型の第２半導体層のバンドギャッ
プとの中間の値であることを特徴とする請求項８または
９に記載の発光ダイオード。
【請求項１２】上記電流注入層の上層は、上記第２導
電型の第２半導体層の凸形状の周辺部において除去さ
れ、それによって露出した上記電流注入層の下層の上
に、上記電極を設けたことを特徴とする請求項１０に記
載の発光ダイオード。
【請求項１３】上記電流注入層は、上記電流阻止層に
接した第１層と、上記第１層の上に形成された第２層と
を含み、上記第１層は、上記電流阻止層の開口部に連続
した開口部を有し、上記第２層は、上記第１層の開口部
よりも広い範囲にわたって開口した開口部を有している
ことを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオード。
【請求項１４】上記電流注入層の第１層および上記電
流阻止層は、界面の発光波長に対して透明であることを
特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオード。
【請求項１５】上記凸形状の第２導電型の第２半導体
層は、上方から見た表面パターンがストライプ状であ
り、上記電流阻止層の開口部を、上記ストライプ状のパ
ターンの中心軸に沿って設けたことを特徴とする請求項
８乃至１３に記載の発光ダイオード。
【請求項１６】上記凸形状の第２半導体層は、上方か
ら見た形状が円形もしくは多角形もしくは略多角形であ
り、上記電流注入層の開口部および上記電流阻止層の開口部
は、上記円形もしくは多角形もしくは略多角形の中心部
に対向する領域に形成されていることを特徴とする請求
項８乃至１３に記載の発光ダイオード。
【請求項１７】上記凸型形状の第２半導体層は、ドー
ム形状であることを特徴とする請求項１５に記載の発光
ダイオード。
【請求項１８】上記第１導電型半導体層は、第１導電
型半導体で作製した多層反射膜を含んでいることを特徴
とする請求項８乃至１６に記載の発光ダイオード。