(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、ＤＢＲ反射層と、発光部とを順に備える発光ダイオードであって、
前記発光部は、組成式（ＩｎＸ１Ｇａ１−Ｘ１）Ａｓ（０．１≦Ｘ１≦０．３）からなる井戸層と組成式（ＡｌＸ２Ｇａ１−Ｘ２）Ａｓ（０．１５≦Ｘ２≦０．４）からなるバリア層とを交互に積層した積層構造を有する活性層と、組成式（ＡｌＸ３Ｇａ１−Ｘ３）Ａｓ（０≦Ｘ３≦１）からなる第１のガイド及び第２のガイドと、該第１のガイド及び第２のガイドのそれぞれを介して該活性層を挟む、組成式（ＡｌＸ４Ｇａ１−Ｘ４）ＹＩｎ１−ＹＰ（０．３≦Ｘ４≦０．７，０．４≦Ｙ≦０．６）からなる第１のクラッド層及び第２のクラッド層とを有し、
前記井戸層の層厚が３〜１０ｎｍで、かつ層数が３層以上１０層以下であり、
前記バリア層の層厚は、前記井戸層の層厚と等しいか又は前記井戸層の層厚より厚く、
発光波長が９００ｎｍ以上、９８５ｎｍ以下であることを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】
前記ＤＢＲ反射層は屈折率の異なる２種類の層が交互に１０〜５０対積層されてな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３】
前記屈折率の異なる２種類の層は組成の異なる２種類の（ＡｌＸｈＧａ１−Ｘｈ）Ｙ３Ｉｎ１−Ｙ３Ｐ（０＜Ｘｈ≦１、Ｙ３＝０．５）、（ＡｌＸｌＧａ１−Ｘｌ）Ｙ３Ｉｎ１−Ｙ３Ｐ（０≦Ｘｌ＜１、Ｙ３＝０．５）の組み合わせであり、両者のＡｌの組成差ΔＸ＝Ｘｈ−Ｘｌが０．５より大きいか又は等しいことを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオード。
【請求項４】
前記屈折率の異なる２種類の層はＧａＩｎＰとＡｌＩｎＰの組み合わせであることを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオード。
【請求項５】
前記屈折率の異なる２種類の層は組成の異なる２種類のＡｌｘｌＧａ１−ｘｌＡｓ（０．１≦ｘｌ≦１）、ＡｌｘｈＧａ１−ｘｈＡｓ（０．１≦ｘｈ≦１）の組み合わせであり、両者のＡｌの組成差ΔＸ＝ｘｈ−ｘｌが０．５より大きいか又は等しいことを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオード。
【請求項６】
前記発光部の、ＤＢＲ反射層の反対側の面上に電流拡散層を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、８５０ｎｍ以上、特に９００ｎｍ以上の発光ピーク波長を有する赤外発光ダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外発光ダイオードは、赤外線通信、赤外線リモコン装置、各種センサー用光源、夜間照明など幅広く利用されている。
かかるピーク波長近傍については、ＧａＡｓ基板にＡｌＧａＡｓ活性層を含む化合物半導体層を液相エピタキシャル法で成長させた発光ダイオードが知られている（例えば特許文献１〜３）。
一方、機器間の送受信に用いられる赤外線通信の場合には、例えば、８５０〜９００ｎｍの赤外線が用いられ、赤外線リモコン操作通信の場合には、受光部の感度が高い波長帯である、例えば８８０〜９４０ｎｍの赤外線が用いられている。赤外線通信と赤外線リモコン操作通信の両機能を兼ね備えた携帯電話等の端末機器用の赤外線通信と赤外線リモコン操作通信の双方に使用できる赤外発光ダイオードとして、発光ピーク波長が８８０〜８９０ｎｍの、実効的不純物としてＧｅを含むＡｌＧａＡｓ活性層を用いるものが知られている（特許文献４）。
また、９００ｎｍ以上の発光ピーク波長を有し得る赤外発光ダイオードとして、ＩｎＧａＡｓ活性層を用いるものが知られている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２１５０７号公報
【特許文献２】特開２００１−２７４４５４号公報
【特許文献３】特開平７−３８１４８号公報
【特許文献４】特開２００６−１９０７９２号公報
【特許文献５】特開２００２−３４４０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、液相エピタキシャル法で化合物半導体層を成長させる方法では、単色性に優れた多重量子構造を形成するのは難しい。
また、実効的不純物にＧｅを含むＡｌＧａＡｓ活性層を用いた場合、発光ピーク波長を９００ｎｍ以上にすることは困難である（特許文献４の図３）。
９００ｎｍ以上の発光ピーク波長を有し得る、ＩｎＧａＡｓ活性層を用いた赤外発光ダイオードについては、更なる性能向上、省エネ、コスト面から、より発光効率の高いものの開発が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、高出力・高効率で８５０ｎｍ以上、特に９００ｎｍ以上の発光ピーク波長の赤外光を発光する赤外発光ダイオードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、３元混晶のＩｎＧａＡｓ井戸層及び３元混晶のＡｌＧａＡｓバリア層からなる多重量子井戸構造の活性層とこの活性層を挟む４元混晶のＡｌＧａＩｎＰクラッド層とを備えた発光部と、この発光部と基板との間にＤＢＲ反射層とを備える構成とすることにより、高出力・高効率で８５０ｎｍ以上、特に９００ｎｍ以上の発光ピーク波長の赤外光を発光する赤外発光ダイオードを完成させた。
まず、本発明者は、赤外線通信等に用いられる８５０ｎｍ以上、特に９００ｎｍ以上の発光ピーク波長を有するようにＩｎＧａＡｓからなる井戸層を採用し、単色性及び出力を高めるために多重量子井戸構造の活性層とした。
また、活性層を挟むクラッド層に、バンドギャップが大きくて発光波長に対して透明であり、かつ、欠陥を作りやすいＡｓを含まないので結晶性の良い４元混晶のＡｌＧａＩｎＰを採用した。
さらには、ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓの多重量子井戸構造において、２つの層を格子整合させることは困難であり、活性層はひずみ量子井戸構造となる。かかるひずみ量子井戸構造ではＩｎＧａＡｓの組成及び厚さの出力や単色性への影響も大きく、適切な組成、厚さおよびペア数の選択により、従来に比べて格段に高出力、高効率の赤外光を得た。
本発明者は、かかる知見に基づいてさらに研究を進めた結果、以下の構成に示す本発明を完成するに至った。
【０００７】
（１）基板上に、ＤＢＲ反射層と、発光部とを順に備える発光ダイオードであって、
前記発光部は、組成式（ＩｎＸ１Ｇａ１−Ｘ１）Ａｓ（０≦Ｘ１≦１）からなる井戸層と組成式（ＡｌＸ２Ｇａ１−Ｘ２）Ａｓ（０≦Ｘ２≦１）からなるバリア層との積層構造を有する活性層と、組成式（ＡｌＸ３Ｇａ１−Ｘ３）Ａｓ（０≦Ｘ３≦１）からなる第１のガイド及び第２のガイドと、該第１のガイド及び第２のガイドのそれぞれを介して該活性層を挟む、組成式（ＡｌＸ４Ｇａ１−Ｘ４）ＹＩｎ１−ＹＰ（０≦Ｘ４≦１，０＜Ｙ≦１）からなる第１のクラッド層及び第２のクラッド層とを有することを特徴とする発光ダイオード。
（２）前記井戸層のＩｎ組成（Ｘ１）は０≦Ｘ１≦０．３であることを特徴とする前項（１）に記載の発光ダイオード。
（３）前記井戸層のＩｎ組成（Ｘ１）は０．１≦Ｘ１≦０．３であることを特徴とする前項（２）に記載の発光ダイオード。
（４）前記ＤＢＲ反射層は屈折率の異なる２種類の層が交互に１０〜５０対積層されてなることを特徴とする前項（１）から（３）のいずれか一項に発光ダイオード。
（５）前記屈折率の異なる２種類の層は組成の異なる２種類の（ＡｌＸｈＧａ１−Ｘｈ）Ｙ３Ｉｎ１−Ｙ３Ｐ（０＜Ｘｈ≦１、Ｙ３＝０．５）、（ＡｌＸｌＧａ１−Ｘｌ）Ｙ３Ｉｎ１−Ｙ３Ｐ（０≦Ｘｌ＜１、Ｙ３＝０．５）の組み合わせであり、両者のＡｌの組成差ΔＸ＝Ｘｈ−Ｘｌが０．５より大きいか又は等しいことを特徴とする前項（４）に記載の発光ダイオード。
（６）前記屈折率の異なる２種類の層はＧａＩｎＰとＡｌＩｎＰの組み合わせであることを特徴とする前項（４）に記載の発光ダイオード。
（７）前記屈折率の異なる２種類の層は組成の異なる２種類のＡｌｘｌＧａ１−ｘｌＡｓ（０．１≦ｘｌ≦１）、ＡｌｘｈＧａ１−ｘｈＡｓ（０．１≦ｘｈ≦１）の組み合わせであり、両者のＡｌの組成差ΔＸ＝ｘｈ−ｘｌが０．５より大きいか又は等しいことを特徴とする前項（４）に記載の発光ダイオード。
（８）前記発光部の、ＤＢＲ反射層の反対側の面上に電流拡散層を備えることを特徴とする前項（１）から（７）のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
【発明の効果】
【０００８】
上記の構成によれば、以下の効果を得る。
高出力・高効率で８５０ｎｍ以上、特に９００ｎｍ以上の発光ピーク波長の赤外光を発光することができる。
活性層が組成式（ＩｎＸ１Ｇａ１−Ｘ１）Ａｓ（０≦Ｘ１≦１）からなる井戸層と組成式（ＡｌＸ２Ｇａ１−Ｘ２）Ａｓ（０≦Ｘ２≦１）からなるバリア層との多重井戸構造を有する構成なので、単色性に優れている。
クラッド層が４元混晶である組成式（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）ＹＩｎ１−ＹＰ；０≦Ｘ≦１，０＜Ｙ≦１）からなる構成なので、クラッド層が３元混晶からなる赤外発光ダイオードに比べてＡｌ濃度が低く、耐湿性が向上する。
活性層が組成式（ＩｎＸ１Ｇａ１−Ｘ１）Ａｓ（０≦Ｘ１≦１）からなる井戸層と組成式（ＡｌＸ２Ｇａ１−Ｘ２）Ａｓ（０≦Ｘ２≦１）からなるバリア層との積層構造を有する構成なので、ＭＯＣＶＤ法を利用して量産するのに適している。特に、Ｖ族元素がＡｓであって共通であり、原料ガスの切り替えが単純であるという利点がある。
発光層と基板との間にＤＢＲ反射膜を備える構成なので、ＧａＡｓ基板による光の吸収によって発光出力が低下するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態である発光ダイオードの平面図である。
【図２】本発明の一実施形態である発光ダイオードを構成する活性層を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態である発光ダイオードの井戸層の層厚と発光ピーク波長との相関を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態である発光ダイオードの井戸層のＩｎ組成（Ｘ１）と発光ピーク波長との相関を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態である発光ダイオードの井戸層のＩｎ組成（Ｘ１）と発光ピーク波長及びその発光出力との相関を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態である発光ダイオードの井戸層及びバリア層のペア数と発光出力との相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した一実施形態である発光ダイオードについて図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１１】
＜発光ダイオード＞
図１は、本発明を適用した一実施形態に係る発光ダイオードの断面模式図である。また、図２は井戸層とバリア層の積層構造の断面模式図である。
第１の実施形態に係る発光ダイオード１００は、基板１上に、ＤＢＲ反射層３と、発光部２０とを順に備える発光ダイオード３０であって、発光部２０は、組成式（ＩｎＸ１Ｇａ１−Ｘ１）Ａｓ（０≦Ｘ１≦１）からなる井戸層１５と組成式（ＡｌＸ２Ｇａ１−Ｘ２）Ａｓ（０≦Ｘ２≦１）からなるバリア層１６との積層構造を有する活性層７と、組成式（ＡｌＸ３Ｇａ１−Ｘ３）Ａｓ（０≦Ｘ３≦１）からなる第１のガイド６及び第２のガイド８と、該第１のガイド６及び第２のガイド８のそれぞれを介して該活性層７を挟む、組成式（ＡｌＸ４Ｇａ１−Ｘ４）ＹＩｎ１−ＹＰ（０≦Ｘ４≦１，０＜Ｙ≦１）からなる第１のクラッド層５及び第２のクラッド層９とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
化合物半導体層（エピタキシャル成長層ともいう）３０は、図１に示すように、ｐｎ接合型の発光部２０と電流拡散層１０とが順次積層された構造を有している。この化合物半導体層３０の構造には、公知の機能層を適時加えることができる。例えば、オーミック（Ｏｈｍｉｃ）電極の接触抵抗を下げるためのコンタクト層、素子駆動電流を発光部の全般に平面的に拡散させるための電流拡散層、逆に素子駆動電流の通流する領域を制限するための電流阻止層や電流狭窄層など公知の層構造を設けることができる。
なお、化合物半導体層３０は、ＧａＡｓ基板上にエピタキシャル成長させて形成されたものであることが好ましい。
【００１３】
ｎ型基板上に備える発光部２０は例えば、図１に示すように、ＤＢＲ反射層３上に、ｎ型の下部クラッド層（第１のクラッド層）５、下部ガイド層６、活性層７、上部ガイド層８、ｐ型の上部クラッド層（第２のクラッド層）９が順次積層されて構成されている。すなわち、発光部２０は、放射再結合をもたらすキャリア（担体；ｃａｒｒｉｅｒ）及び発光を活性層７に「閉じ込める」ために、活性層７の下側及び上側に対峙して配置した下部クラッド層５、下部ガイド（ｇｕｉｄｅ）層６、及び上部ガイド層８、上部クラッド層９を含む、所謂、ダブルヘテロ（英略称：ＤＨ）構造とすることが高強度の発光を得る上で好ましい。
【００１４】
活性層７は、図２に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）の発光波長を制御するため、量子井戸構造を構成する。すなわち、活性層７は、井戸層（ウェル（ｗｅｌｌ）層ともいう）１５を両端に有する、井戸層１５とバリア層（障壁層ともいう）１６との多層構造（積層構造）である。
【００１５】
活性層７の層厚は、０．０２〜２μｍの範囲であることが好ましい。また、活性層７の伝導型は特に限定されるものではなく、アンドープ、ｐ型及びｎ型のいずれも選択することができる。発光効率を高めるには、結晶性が良好なアンドープ又は３×１０１７ｃｍ−３未満のキャリア濃度とすることが望ましい。
【００１６】
ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）反射層３は、λ／（４ｎ）の膜厚で（λ：反射すべき光の真空中での波長、ｎ：層材料の屈折率）、屈折率が異なる２種類の層を交互に積層した多層膜からなるものである。反射率は２種類の屈折率の差が大きいと、比較的少ない層数の多層膜で高反射率が得られる。通常の反射膜のようにある面で反射されるのでなく、多層膜の全体として光の干渉現象に基づき反射が起きることが特徴である。
【００１７】
ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）反射層３は、屈折率の異なる２種類の層が交互に１０〜５０対積層されてなるのが好ましい。１０対以下である場合は反射率が低すぎるために出力の増大に寄与せず、５０対以上にしてもさらなる反射率の増大は小さいからである。
ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）反射層３を構成する屈折率の異なる２種類の層は、組成の異なる２種類の（ＡｌＸｈＧａ１−Ｘｈ）Ｙ３Ｉｎ１−Ｙ３Ｐ（０＜Ｘｈ≦１、Ｙ３＝０．５）、（ＡｌＸｌＧａ１−Ｘｌ）Ｙ３Ｉｎ１−Ｙ３Ｐ；０≦Ｘｌ＜１、Ｙ３＝０．５）の対であり、両者のＡｌの組成差ΔＸ＝ｘh−ｘｌが０．５より大きいか又は等しくなる組み合わせか、又は、ＧａＩｎＰとＡｌＩｎＰの組み合わせか、又は、組成の異なる２種類のＡｌｘｌＧａ１−ｘｌＡｓ（０．１≦ｘｌ≦１）、ＡｌｘｈＧａ１−ｘｈＡｓ（０．１≦ｘｈ≦１）の対であり、両者の組成差ΔＸ＝ｘｈ−ｘｌが０．５より大きいか等しくなる組み合わせかのいずれかから選択されるのが効率よく高い反射率が得られることから望ましい。
組成の異なるＡｌＧａＩｎＰの組み合わせは、結晶欠陥を生じやすいＡｓを含まないので好ましく、ＧａＩｎＰとＡｌＩｎＰはその中で屈折率差を最も大きくとれるので、反射層の数を少なくすることができ、組成の切り替えも単純であるので好ましい。また、ＡｌＧａＡｓは、大きな屈折率差をとりやすいという利点がある。
【００１８】
図３に、井戸層１５のＩｎ組成（Ｘ１）を０．１に固定して、その層厚と発光ピーク波長との相関を示す。表１に図４に示した点の値を示す。井戸層が３ｎｍ、５ｎｍ、７ｎｍと厚くなると、波長は８２０ｎｍ、８７０ｎｍ、９２０ｎｍと単調に長くなることがわかる。
【表１】
0005538006.tif 000002
【００１９】
図４に、井戸層１５の発光ピーク波長とそのＩｎ組成（Ｘ１）及び層厚との相関を示す。図４は、井戸層１５の発光ピーク波長を所定の波長とする、井戸層１５のＩｎ組成（Ｘ１）と層厚との組み合わせを示すものである。具体的には、発光ピーク波長がそれぞれ９２０ｎｍ、９６０ｎｍとなる構成の井戸層１５のＩｎ組成（Ｘ１）と層厚との組み合わせを示す。図４にはさらに、他の発光ピーク波長８２０ｎｍ、８７０ｎｍ、９８５ｎｍ及び９９５ｎｍのときのＩｎ組成（Ｘ１）と層厚の組み合わせも示している。表２に図４に示した点の値を示す。
【表２】
0005538006.tif 000003
【００２０】
発光ピーク波長９２０ｎｍの場合、Ｉｎ組成（Ｘ１）が０．３から０．０５へ低下していくと、それに対応する層厚は単調に３ｎｍから８ｎｍに厚くなっているから、当業者であれば、発光ピーク波長９２０ｎｍとなる組み合わせを容易に見つけることができる。  
また、Ｉｎ組成（Ｘ１）が０．１のとき、層厚が３ｎｍ、５ｎｍ、７ｎｍ、８ｎｍと厚くなると、それに対応して発光ピーク波長は８２０ｎｍ、８７０ｎｍ、９２０ｎｍ、９６０ｎｍと長くなっている。また、Ｉｎ組成（Ｘ１）が０．２のとき、層厚が５ｎｍ、６ｎｍと厚くなるとそれに対応して発光ピーク波長は９２０ｎｍ、９６０ｎｍと長くなり、Ｉｎ組成（Ｘ１）が０．２５のとき、層厚が４ｎｍ、５ｎｍと厚くなるとそれに対応して発光ピーク波長は９２０ｎｍ、９６０ｎｍと長くなり、さらに、Ｉｎ組成（Ｘ１）が０．３のとき、層厚が３ｎｍ、５ｎｍと厚くなると、それに対応して発光ピーク波長は９２０ｎｍ、９８５ｎｍと長くなっている。
さらにまた、層厚が５ｎｍのとき、Ｉｎ組成（Ｘ１）が０．１、０．２、０．２５、０．３と増加すると、発光ピーク波長は８７０ｎｍ、９２０ｎｍ、９６０ｎｍ、９８５ｎｍと長くなっており、Ｉｎ組成（Ｘ１）が０．３５になると、発光ピーク波長は９９５ｎｍとなる。
【００２１】
図４において、発光ピーク波長を９２０ｎｍ及び９６０ｎｍとするＩｎ組成（Ｘ１）と層厚の組み合わせを結ぶと略直線になることが示されている。また、８５０ｎｍ以上１０００ｎｍ程度までの波長帯の所定の発光ピーク波長とするＩｎ組成（Ｘ１）と層厚の組み合わせを結ぶ線も、略直線状になると推察される。さらに、その組み合わせを結ぶ線は発光ピーク波長が短いほど左下に位置し、長いほど右上に位置するものと推察される。
以上の規則性に基づけば、８５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の所望の発光ピーク波長を有する、Ｉｎ組成（Ｘ１）と層厚を容易に見つけることができる。
【００２２】
図５に、井戸層１５の層厚を５ｎｍに固定した、Ｉｎ組成（Ｘ１）と発光ピーク波長及びその発光出力との相関を示す。表３に図５に示した点の値を示す。
Ｉｎ組成（Ｘ１）が０．１２、０．２、０．２５、０．３、０．３５と増加すると、発光ピーク波長は８７０ｎｍ、９２０ｎｍ、９６０ｎｍ、９８５ｎｍ、９９５ｎｍと長くなっている。より詳細には、Ｉｎ組成（Ｘ１）が０．１２から０．３へ増加していくにつれて、発光ピーク波長は略単調に８７０ｎｍから９８５ｎｍへと長くなっている。しかし、Ｉｎ組成（Ｘ１）を０．３から０．３５へと増加しても、９８５ｎｍから９９５ｎｍへと長くなるが、長波長への変化率は小さくなっている。
また、発光ピーク波長は８７０ｎｍ（Ｘ１＝０．１２）、９２０ｎｍ（Ｘ１＝０．２）、９６０ｎｍ（Ｘ１＝０．２５）では発光出力は６．０ｍＷと高い値であり、９８５ｎｍ（Ｘ１＝０．３）でも４．５ｍＷと実用上十分な高い値を有するが、９９５ｎｍ（Ｘ１＝０．３５）では１．８ｍＷと低い値であった。
【表３】
0005538006.tif 000004
【００２３】
図３〜図５に基づくと、井戸層１５は、（ＩｎＸ１Ｇａ１−Ｘ１）Ａｓ（０≦Ｘ１≦０．３）の組成を有していることが好ましい。上記Ｘ１は、所望の発光ピーク波長になるように調整することができる。
発光ピーク波長を９００ｎｍ以上とする場合は、０．１≦Ｘ１≦０．３であるのが好ましく、９００ｎｍ未満とする場合は、０≦Ｘ１≦０．１であるのが好ましい。
【００２４】
井戸層１５の層厚は、３〜２０ｎｍの範囲が好適である。より好ましくは、３〜１０ｎｍの範囲である。
【００２５】
バリア層１６は、（ＡｌＸ２Ｇａ１−Ｘ２）Ａｓ（０≦Ｘ２≦１）の組成を有している。上記Ｘ２は、井戸層１５よりもバンドギャップが大きくなる組成とすることが好ましく、０〜０．４の範囲がより好ましい。
バリア層１６の層厚は、井戸層１５の層厚と等しいか又は厚いことが好ましい。これにより、井戸層１５の発光効率を高くすることができる。
【００２６】
図６に、井戸層１５の層厚を５ｎｍ、Ｉｎ組成（Ｘ１）＝０．２のとき、井戸層及びバリア層のペア数と発光出力との相関を示す。表４に図６に示した点の値を示す。
ペア数１〜１０対まで、発光出力が５．７ｍＷ以上と高い値を有し、２０対でも４．８ｍＷと実用上十分に高い値を有することがわかった。さらにペア数を多くすると、発光出力は低下するものと推察される。
【表４】
0005538006.tif 000005
【００２７】
井戸層１５とバリア層１６との多層構造において、井戸層１５とバリア層１６とを交互に積層する対の数は特に限定されるものではないが、図６に基づくと、１対以上１０対以下であることが好ましい。すなわち、活性層７には、井戸層１５が１〜１０層含まれていることが好ましい。ここで、活性層７の発光効率が好適な範囲としては、井戸層１５は１層以上で、１層でも可能である。一方、井戸層１５及びバリア層１６の間には格子不整が存在し、またキャリア濃度が低いので、多くの対にすると、結晶欠陥が発生して発光効率が低下してしまったり、順方向電圧（ＶＦ）が増大してしまう。このため、１０対以下であることが好ましく、５対以下であることがより好ましい。
【００２８】
下部ガイド層６及び上部ガイド層８は、図２に示すように、活性層７の下面及び上面にそれぞれ設けられている。具体的には、活性層７の下面に下部ガイド層６が設けられ、活性層７の上面に上部ガイド層８が設けられている。
【００２９】
下部ガイド層６および上部ガイド層８は、（ＡｌＸ３Ｇａ１−Ｘ３）Ａｓ（０≦Ｘ３≦１）の組成を有している。上記Ｘ３は、バリア層１６とバンドギャップが等しいか又はバリア層１６よりも大きくなる組成とすることが好ましく、０．２〜０．４の範囲がより好ましい。
【００３０】
下部ガイド層６及び上部ガイド層８はそれぞれ、下部クラッド層５及び上部クラッド層９と活性層７との間における欠陥の伝搬を低減するために設けられている。すなわち、本発明では、活性層７のＶ族構成元素は砒素（Ａｓ）であるのに対し、下部クラッド層５及び上部クラッド層９のＶ族構成元素はリン（Ｐ）であるため、活性層７と下部クラッド層５及び上部クラッド層９との界面において欠陥が生じやすい。活性層７への欠陥の伝播は発光ダイオードの性能低下の原因となる。この欠陥の伝播を有効に低減するためには、下部ガイド層６および上部ガイド層８の層厚は１０ｎｍ以上が好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。
【００３１】
下部ガイド層６及び上部ガイド層８の伝導型は、特に限定されるものではなく、アンドープ、ｐ型及びｎ型のいずれも選択することができる。発光効率を高めるには、結晶性が良好なアンドープ又は３×１０１７ｃｍ−３未満のキャリア濃度とすることが望ましい。
【００３２】
下部クラッド層５及び上部クラッド層９は、図１に示すように、下部ガイド層６の下面及び上部ガイド層８上面にそれぞれ設けられている。
【００３３】
下部クラッド層５及び上部クラッド層９の材質としては、（ＡｌＸ４Ｇａ１−Ｘ４）ＹＩｎ１−ＹＰ（０≦Ｘ４≦１，０＜Ｙ≦１）の半導体材料を用い、バリア層１５よりもバンドギャップの大きい材質が好ましく、下部ガイド層６及び上部ガイド層８よりもバンドギャップが大きい材質がより好ましい。上記材質としては、（ＡｌＸ４Ｇａ１−Ｘ４）ＹＩｎ１−ＹＰ（０≦Ｘ４≦１，０＜Ｙ≦１）のＸ４が、０．３〜０．７である組成を有することが好ましい。又、Ｙは、０．４〜０．６とすることが好ましい。
【００３４】
下部クラッド層５と上部クラッド層９とは、極性が異なるように構成されている。また、下部クラッド層５及び上部クラッド層９のキャリア濃度及び厚さは、公知の好適な範囲を用いることができ、活性層７の発光効率が高まるように条件を最適化することが好ましい。また、下部クラッド層５及び上部クラッド層９の組成を制御することによって、化合物半導体層３０の反りを低減させることができる。
【００３５】
具体的に、下部クラッド層５としては、例えば、Ｓｉをドープしたｎ型の（（ＡｌＸ４ｂＧａ１−Ｘ４ｂ）ＹｂＩｎ１−ＹｂＰ（０．３≦Ｘ４ｂ≦０．７，０．４≦Ｙｂ≦０．６）からなる半導体材料を用いることが望ましい。また、キャリア濃度は１×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３の範囲が好ましく、層厚は０．１〜１μｍの範囲が好ましい。
【００３６】
一方、上部クラッド層９としては、例えば、Ｍｇをドープしたｐ型の（ＡｌＸ４aＧａ１−Ｘ４ａ）ＹａＩｎ１−ＹａＰ（０．３≦Ｘ４ａ≦０．７，０．４≦Ｙａ≦０．６）からなる半導体材料を用いることが望ましい。また、キャリア濃度は２×１０１７〜２×１０１８ｃｍ−３の範囲が好ましく、層厚は０．１〜１μｍの範囲が好ましい。
なお、下部クラッド層５及び上部クラッド層９の極性は、化合物半導体層３０の素子構造を考慮して選択することができる。
【００３７】
また、発光部２０の構成層の上方には、オーミック（Ｏｈｍｉｃ）電極の接触抵抗を下げるためのコンタクト層、素子駆動電流を発光部の全般に平面的に拡散させるための電流拡散層、逆に素子駆動電流の通流する領域を制限するための電流阻止層や電流狭窄層など公知の層構造を設けることができる。
【００３８】
電流拡散層１０は、図１に示すように、発光部２０の上方に設けられている。この電流拡散層１０は、発光部２０（活性層７）からの発光波長に対して透明である材料、例えば、ＧａＰやＧａＩｎＰを適用することができる。
また、電流拡散層１０の厚さは０．５〜２０μｍの範囲であることが好ましい。０．５μｍ以下であると電流拡散が不十分であり、２０μｍ以上であるとその厚さまで結晶成長させる為のコストが増大するからである。
【００３９】
ｐ型オーミック電極（第１の電極）１２は発光ダイオード１００の主たる光取り出し面に設けられた低抵抗のオーミック接触電極であり、ｎ型オーミック電極（第２の電極）１３は発光ダイオード１００の基板側裏面に設けられた低抵抗のオーミック接触電極である。ここで、ｐ型オーミック電極１２は、電流拡散層１０の表面に設けられており、例えば、ＡｕＢｅ／Ａｕ、またはＡｕＺｎ／Ａｕからなる合金を用いることができる。一方、ｎ型オーミック電極１３は、例えばＡｕＧｅ、Ｎｉ合金／Ａｕからなる合金を用いることができる。
【００４０】
＜発光ダイオードの製造方法＞
次に、本実施形態の発光ダイオード１００の製造方法について図１を用いて説明する。
【００４１】
（化合物半導体層の形成工程）
まず、図１に示す、化合物半導体層３０を作製する。化合物半導体層３０は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ＧａＡｓからなる緩衝層２、ＧａＩｎＰからなる層（屈折率が大きい層）３ａとＡｌＩｎＰからなる層（屈折率が小さい層）３ｂとを交互に４０対積層したＤＢＲ反射層３、Ｓｉをドープしたｎ型の下部クラッド層５、下部ガイド層６、活性層７、上部ガイド層８、Ｍｇドープしたｐ型の上部クラッド層９、Ｍｇドープしたｐ型ＧａＰからなる電流拡散層１０を順次積層して作製する。
【００４２】
ＧａＡｓ基板１は、公知の製法で作製された市販品の単結晶基板を使用することができる。ＧａＡｓ基板１のエピタキシャル成長させる表面は、平滑であることが望ましい。ＧａＡｓ基板１の表面の面方位は、エピタキシャル成長しやすく、量産されている（１００）面および（１００）から、±２０°以内にオフした基板が、品質の安定性の面から望ましい。さらに、ＧａＡｓ基板１の面方位の範囲が、（１００）方向から（０−１−１）方向に１５°オフ±５°であることがより好ましい。
尚、本明細書では、ミラー指数の表記において、“−”はその直後の指数につくバーを意味する。
【００４３】
ＧａＡｓ基板１の転位密度は、化合物半導体層３０の結晶性を良くするために低い方が望ましい。具体的には、例えば、１０，０００個ｃｍ−２以下、望ましくは、１，０００個ｃｍ−２以下であることが好適である。
【００４４】
ＧａＡｓ基板１は、ｎ型であってもｐ型であっても良い。ＧａＡｓ基板１のキャリア濃度は、所望の電気伝導度と素子構造から、適宜選択することができる。例えば、ＧａＡｓ基板１がＳｉドープのｎ型である場合には、キャリア濃度が１×１０１７〜５×１０１８ｃｍ−３の範囲であることが好ましい。これに対して、ＧａＡｓ基板１がＺｎドープのｐ型の場合には、キャリア濃度２×１０１８〜５×１０１９ｃｍ−３の範囲であることが好ましい。
【００４５】
ＧａＡｓ基板１の厚さは、基板のサイズに応じて適切な範囲がある。ＧａＡｓ基板１の厚さが適切な範囲よりも薄いと、化合物半導体層３０の製造プロセス中に割れてしまうおそれがある。一方、ＧａＡｓ基板１の厚さが適切な範囲よりも厚いと材料コストが増加することになる。このため、ＧａＡｓ基板１の基板サイズが大きい場合、例えば、直径７５ｍｍの場合には、ハンドリング時の割れを防止するために２５０〜５００μｍの厚さが望ましい。同様に、直径５０ｍｍの場合は、２００〜４００μｍの厚さが望ましく、直径１００ｍｍの場合は、３５０〜６００μｍの厚さが望ましい。
【００４６】
このように、ＧａＡｓ基板１の基板サイズに応じて基板の厚さを厚くすることにより、発光部２０に起因する化合物半導体層３０の反りを低減することができる。これにより、エピタキシャル成長中の温度分布が均一となることため、活性層７の面内の波長分布を小さくすることができる。なお、ＧａＡｓ基板１の形状は、特に円形に限定されず、矩形等であっても問題ない。
【００４７】
緩衝層（ｂｕｆｆｅｒ）２は、ＧａＡｓ基板１と発光部２０の構成層との欠陥の伝搬を低減するために設けられている。このため、基板の品質やエピタキシャル成長条件を選択すれば、緩衝層２は、必ずしも必要ではない。また、緩衝層２の材質は、エピタキシャル成長させる基板と同じ材質とすることが好ましい。したがって、本実施形態では、緩衝層２には、ＧａＡｓ基板１と同じくＧａＡｓを用いることが好ましい。また、緩衝層２には、欠陥の伝搬を低減するためにＧａＡｓ基板１と異なる材質からなる多層膜を用いることもできる。緩衝層２の厚さは、０．１μｍ以上とすることが好ましく、０．２μｍ以上とすることがより好ましい。
【００４８】
ＤＢＲ反射層３は、基板方向へ進行する光を反射する為に設けられている。ＤＢＲ反射層３の材質は発光波長に対して透明であることが好ましく、又、ＤＢＲ反射層３を構成する２種類の材料の屈折率の差が大きくなる組み合わせとなるよう選択されるのが好ましい。本実施形態では、ＤＢＲ反射層３の材質をＡｌＩｎＰとＧａＩｎＰの組み合わせとするが、組成の異なる２種類の（ＡｌＸｌＧａ１−Ｘｌ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０≦Ｘｌ＜１）、（ＡｌＸｈＧａ１−Ｘｈ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０＜Ｘｈ≦１）から選択することも可能であり、また組成の異なる２種類のＡｌｘｌＧａ１−ｘｌＡｓ（０．１≦ｘｌ≦１）、ＡｌｘｈＧａ１−ｘｈＡｓ（０．１≦ｘｈ≦１）から選択することも可能である。
【００４９】
本実施形態では、分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ）や減圧有機金属化学気相堆積法（ＭＯＣＶＤ法）等の公知の成長方法を適用することができる。なかでも、量産性に優れるＭＯＣＶＤ法を適用することが、最も望ましい。具体的には、化合物半導体層３０のエピタキシャル成長に使用するＧａＡｓ基板１は、成長前に洗浄工程や熱処理等の前処理を実施して、表面の汚染や自然酸化膜を除去することが望ましい。上記化合物半導体層３０を構成する各層は、直径５０〜１５０ｍｍのＧａＡｓ基板１をＭＯＣＶＤ装置内にセットし、同時にエピタキシャル成長させて積層することができる。また、ＭＯＣＶＤ装置としては、自公転型、高速回転型等の市販の大型装置を適用することができる。
【００５０】
上記化合物半導体層３０の各層をエピタキシャル成長する際、ＩＩＩ族構成元素の原料としては、例えば、トリメチルアルミニウム（（ＣＨ３）３Ａｌ）、トリメチルガリウム（（ＣＨ３）３Ｇａ）及びトリメチルインジウム（（ＣＨ３）３Ｉｎ）を用いることができる。また、Ｍｇのドーピング原料としては、例えば、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（ｂｉｓ−（Ｃ５Ｈ５）２Ｍｇ）等を用いることができる。また、Ｓｉのドーピング原料としては、例えば、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）等を用いることができる。
また、Ｖ族構成元素の原料としては、ホスフィン（ＰＨ３）、アルシン（ＡｓＨ３）等を用いることができる。
また、各層の成長温度としては、電流拡散層１０としてｐ型ＧａＰを用いる場合は、７２０〜７７０℃を適用することができ、その他の各層では６００〜７００℃を適用することができる。
また、電流拡散層１０としてｐ型ＧａＩｎＰを用いる場合は、６００〜７００℃を適用することができる。
さらに、各層のキャリア濃度及び層厚、温度条件は、適宜選択することができる。
【００５１】
このようにして作製した化合物半導体層３０は、発光部２０を有するにもかかわらず結晶欠陥が少ない良好な表面状態が得られる。また、化合物半導体層３０は、素子構造に対応して研磨などの表面加工を施しても良い。
【００５２】
（第１及び第２の電極の形成工程）
次に、第１の電極であるｐ型オーミック電極１２及び第２の電極であるｎ型オーミック電極１３を形成する。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明の効果を、実施例を用いて具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５４】
本実施例では、本発明に係る発光ダイオードを作製した例を具体的に説明する。また、本実施例で作製した発光ダイオードは、ＩｎＧａＡｓからなる井戸層とＡｌＧａＡｓからなるバリア層との量子井戸構造からなる活性層を有する赤外発光ダイオードである。本実施例では、特性評価のために発光ダイオードチップを基板上に実装した発光ダイオードランプを作製した。
【００５５】
（実施例１）
実施例１の発光ダイオードは、まず、Ｓｉをドープしたｎ型のＧａＡｓ単結晶からなるＧａＡｓ基板上に、化合物半導体層を順次積層してエピタキシャルウェーハを作製した。ＧａＡｓ基板は、（１００）面から（０−１−１）方向に１５°傾けた面を成長面とし、キャリア濃度を２×１０１８ｃｍ−３とした。また、ＧａＡｓ基板の層厚は、約０．５μｍとした。化合物半導体層としては、ＳｉをドープしたＧａＡｓからなるｎ型の緩衝層、ＳｉをドープしたＡｌＩｎＰとＧａＩｎＰの４０対の繰り返し構造であるｎ型のＤＢＲ反射層、Ｓｉをドープした（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型の下部クラッド層、Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓからなる下部ガイド層、（Ｉｎ０．２Ｇａ０．８）Ａｓ／（Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５）Ａｓの３対からなる井戸層／バリア層、Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓからなる上部ガイド層、Ｍｇをドープした（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型の上部クラッド層、（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなる薄膜の中間層、Ｍｇドープしたｐ型ＧａＰからなる電流拡散層を用いた。
【００５６】
本実施例では、減圧有機金属化学気相堆積装置法（ＭＯＣＶＤ装置）を用い、直径７６ｍｍ、厚さ３５０μｍのＧａＡｓ基板に化合物半導体層をエピタキシャル成長させて、エピタキシャルウェーハを形成した。エピタキシャル成長層を成長させる際、ＩＩＩ族構成元素の原料としては、トリメチルアルミニウム（（ＣＨ３）３Ａｌ）、トリメチルガリウム（（ＣＨ３）３Ｇａ）及びトリメチルインジウム（（ＣＨ３）３Ｉｎ）を使用した。また、Ｍｇのドーピング原料としては、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（ｂｉｓ−（Ｃ５Ｈ５）２Ｍｇ）を使用した。また、Ｓｉのドーピング原料としては、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）を使用した。また、Ｖ族構成元素の原料としては、ホスフィン（ＰＨ３）、アルシン（ＡｓＨ３）を使用した。また、各層の成長温度としては、ｐ型ＧａＰからなる電流拡散層は、７５０℃で成長させた。その他の各層では７００℃で成長させた。
【００５７】
ＧａＡｓからなる緩衝層は、キャリア濃度を約２×１０１８ｃｍ−３、層厚を約０．５μｍとした。下部クラッド層は、キャリア濃度を約１×１０１８ｃｍ−３、層厚を約０．５μｍとした。下部ガイド層は、アンドープで層厚を約５０ｎｍとした。井戸層は、アンドープで層厚が約５ｎｍの（Ｉｎ０．２Ｇａ０．８）Ａｓとし、バリア層はアンドープで層厚が約１０ｎｍの（Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５）Ａｓとした。また、井戸層とバリア層とを交互に３対積層した。上部ガイド層は、アンドープで層厚を約５０ｎｍとした。上部クラッド層は、キャリア濃度を約８×１０１７ｃｍ−３、層厚を約０．５μｍとした。中間層は、キャリア濃度を約８×１０１７ｃｍ−３、層厚を約５０ｎｍとした。ＧａＰからなる電流拡散層は、キャリア濃度を約３×１０１８ｃｍ−３、層厚を約１０μｍとした。
また、ＤＢＲ反射層はキャリア濃度を約１×１０１８ｃｍ−３、層厚を約７１ｎｍとしたＡｌＩｎＰと、キャリア濃度を約１×１０１８ｃｍ−３、層厚を約６７ｎｍとしたＧａＩｎＰを交互に４０対積層した。
【００５８】
次に電流拡散層の表面に、ＡｕＢｅを０．２μｍ、Ａｕを１μｍとなるように真空蒸着法によって成膜した。その後、一般的なフォトリソグラフィー手段を利用してパターニングを施し、第１の電極としてｐ型オーミック電極を形成した。次に、電極部以外の表面である光取り出し面に粗面化処理を施した。
【００５９】
次に、第２の電極として基板裏面に、ＡｕＧｅ、Ｎｉ合金を厚さが０．５μｍ、Ｐｔを０．２μｍ、Ａｕを１μｍとなるように真空蒸着法によって成膜し、ｎ型オーミック電極を形成した。その後、４５０℃で１０分間熱処理を行って合金化し、低抵抗のｐ型およびｎ型オーミック電極を形成した。
【００６０】
次に、化合物半導体層側からダイシングソーを用い３５０μｍ間隔で切断し、チップ化した。ダイシングによる破砕層および汚れを硫酸・過酸化水素混合液でエッチング除去して、実施例１の発光ダイオードを作製した。
【００６１】
上記の様にして作製した実施例１の発光ダイオードチップを、マウント基板上に実装した発光ダイオードランプを１００個組み立てた。この発光ダイオードランプは、マウントは、ダイボンダーで支持（マウント）し、ｐ型オーミック電極とｐ電極端子とを金線でワイヤボンディングした後、一般的なエポキシ樹脂で封止して作製した。
【００６２】
この発光ダイオード（発光ダイオードランプ）の特性を評価した結果を表５に示す。
表５に示すように、ｎ型及びｐ型オーミック電極間に電流を流したところ、ピーク波長９２０ｎｍとする赤外光が出射された。順方向に２０ミリアンペア（ｍＡ）の電流を通流した際の順方向電圧（Ｖｆ）は、約１．２ボルトとなった。順方向電流を２０ｍＡとした際の発光出力は、６．２ｍＷであった。
【表５】
0005538006.tif 000006
【００６３】
（実施例２）
実施例２の発光ダイオードはＤＢＲ反射層の構成を変更した以外は、実施例１と同じ条件で作製した。
具体的には、ＤＢＲ反射層はキャリア濃度を約１×１０１８ｃｍ−３、層厚を約７１ｎｍとした（Ａｌ０．９Ｇａ０．１）０．５Ｉｎ０．５Ｐと、キャリア濃度を約１×１０１８ｃｍ−３、層厚を約６８ｎｍとした（Ａｌ０．２Ｇａ０．８）０．５Ｉｎ０．５Ｐを交互に４０対積層した。
この発光ダイオード（発光ダイオードランプ）の特性を評価した結果は表４に示した通りであり、ピーク波長９２０ｎｍとする赤外光が出射され、発光出力（Ｐ０）及び順方向電圧（ＶＦ）はそれぞれ、６．０ｍＷ、１．２Ｖであった。
【００６４】
（実施例３）
実施例３の発光ダイオードはＤＢＲ反射層の構成を変更した以外は、実施例１と同じ条件で作製した。
具体的には、ＤＢＲ反射層はキャリア濃度を約１×１０１８ｃｍ−３、層厚を約７１ｎｍとしたＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓと、キャリア濃度を約１×１０１８ｃｍ−３、層厚を約６４ｎｍとしたＡｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓを交互に４０対積層した。
この発光ダイオード（発光ダイオードランプ）の特性を評価した結果は表４に示した通りであり、ピーク波長９２０ｎｍとする赤外光が出射され、発光出力（Ｐ０）及び順方向電圧（ＶＦ）はそれぞれ、６．５ｍＷ、１．１Ｖであった。
【００６５】
（比較例１）
比較例１の発光ダイオードは、従来技術である液相エピタキシャル法で形成した。ＧａＡｓ基板にＡｌ０．０１Ｇａ０．９９Ａｓを発光層とするダブルヘテロ構造の発光部を有する発光ダイオードに変更したものである。
【００６６】
比較例１の発光ダイオードの作製は、具体的には、ｎ型の（１００）面のＧａＡｓ単結晶基板に、Ａｌ０．０１Ｇａ０．９９Ａｓからなるｎ型上部クラッド層を５０μｍ、Ａｌ０．０１Ｇａ０．９９ＡｓからなるＳｉドープの発光層を２０μｍ、Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ａｓからなるｐ型の下部クラッド層を２０μｍ、発光波長に対して透明なＡｌ０．２５Ｇａ０．７５Ａｓからなるｐ型の厚膜層を６０μｍとなるように液相エピタキシャル方法によって作製した。このエピタキシャル成長後にＧａＡｓ基板を除去した。次に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層の表面に直径１００μｍのｎ型オーミック電極を形成した。次に、ｐ型ＡｌＧａＡｓ厚膜層の裏面に直径２０μｍのｐ型オーミック電極を８０μｍ間隔に形成した。次に、ダイシングソーにより３５０μｍ間隔で切断した後、破砕層をエッチング除去して比較例１の発光ダイオードチップを作製した。
【００６７】
比較例１の発光ダイオードを実装した発光ダイオードランプの特性を評価した結果を表５に示す。
表５に示すように、ｎ型及びｐ型オーミック電極間に電流を流したところ、ピーク波長を９２０ｎｍとする赤外光が出射された。また、順方向に２０ミリアンペア（ｍＡ）の電流を通流した際の順方向電圧（Ｖｆ）は、約１．２ボルト（Ｖ）となった。また、順方向電流を２０ｍＡとした際の発光出力は、２ｍＷであった。また、比較例１のいずれのサンプルについても、本発明の実施例に比べて出力が低かった。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の発光ダイオードは高出力・高効率で８５０ｎｍ以上、特に９００ｎｍ以上の発光ピーク波長の赤外光を発光する発光ダイオード製品として利用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・ＧａＡｓ基板
２・・・緩衝層
３・・・ＤＢＲ反射層
３ａ・・・ＤＢＲ反射層の第１の構成層
３ｂ・・・ＤＢＲ反射層の第２の構成層
５・・・下部クラッド層（第１のクラッド層）
６・・・下部ガイド層（第1のガイド層）  
７・・・活性層
８・・・上部ガイド層（第２のガイド層）
９・・・上部クラッド層（第２のクラッド層）
１０・・・電流拡散層
１２・・・ｐ型オーミック電極（第１の電極）
１３・・・ｎ型オーミック電極（第２の電極）
２０・・・発光部
３０・・・化合物半導体層
１００・・・発光ダイオード
【図１】
0005538006.tif 000007
【図２】
0005538006.tif 000008
【図３】
0005538006.tif 000009
【図４】
0005538006.tif 000010
【図５】
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【図６】
0005538006.tif 000012