(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一導電型の基板に、第一導電型のクラッド層と第二導電型のクラッド層とに挟まれた活性層からなる発光部層と、金属酸化物からなる透明導電層とが形成された半導体発光素子であって、前記透明導電層の下地層として化合物半導体層が形成されており、且つ、前記化合物半導体層がInP又はInAsの二元系化合物半導体からなることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
第一導電型の基板に、第一導電型のクラッド層と第二導電型のクラッド層とに挟まれた活性層からなる発光部層と、金属酸化物からなる透明導電層とが形成された半導体発光素子であって、前記透明導電層の下地層として化合物半導体層が形成されており、且つ、前記化合物半導体層がAlInAsの三元系化合物半導体からなることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項３】
第一導電型の基板に、第一導電型のクラッド層と第二導電型のクラッド層とに挟まれた活性層からなる発光部層と、金属酸化物からなる透明導電層とが形成された半導体発光素子であって、前記透明導電層の下地層として化合物半導体層が形成されており、且つ、前記化合物半導体層がAlGaAs、AlGaP、GaInAs及びGaInPからなる群から選ばれた少なくとも１種の三元系化合物半導体からなり、前記三元系化合物半導体中のGaのモル比が0.2以下であることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項４】
第一導電型の基板に、第一導電型のクラッド層と第二導電型のクラッド層とに挟まれた活性層からなる発光部層と、金属酸化物からなる透明導電層とが形成された半導体発光素子であって、前記透明導電層の下地層として化合物半導体層が形成されており、且つ、前記化合物半導体層がAlInAsPの四元系化合物半導体からなることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項５】
第一導電型の基板に、第一導電型のクラッド層と第二導電型のクラッド層とに挟まれた活性層からなる発光部層と、金属酸化物からなる透明導電層とが形成された半導体発光素子であって、前記透明導電層の下地層として化合物半導体層が形成されており、且つ、前記化合物半導体層がAlGaInAs及びGaInAsPからなる群から選ばれた少なくとも１種の四元系化合物半導体からなり、前記四元系化合物半導体中のGaのモル比が0.2以下であることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項６】
第一導電型の基板に、第一導電型のクラッド層と第二導電型のクラッド層とに挟まれた活性層からなる発光部層と、金属酸化物からなる透明導電層とが形成された半導体発光素子であって、前記透明導電層の下地層として化合物半導体層が形成されており、且つ、前記化合物半導体層がAlGaInAsPの五元系化合物半導体からなり、前記五元系化合物半導体中のGaのモル比が0.2以下であることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の半導体発光素子において、前記発光部層と前記化合物半導体層との間に電流分散層が形成されていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の半導体発光素子において、前記第一導電型の基板がn型GaAsからなることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の半導体発光素子において、前記活性層がAlGaInP、GaInP，AlGaAs及びGaAsからなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物半導体からなることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の半導体発光素子において、前記電流分散層がGaP、GaAlP、AlGaInP、AlGaAs及びGaAsPからなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物半導体からなることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項１１】
請求項１〜10のいずれかに記載の半導体発光素子において、前記透明導電層を形成する金属酸化物がSnO2、In2O3、ITO及びGa含有ZnOからなる群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透明電極を有する半導体発光素子に関し、特に高輝度で製造コストが低く、剥離の問題がない金属酸化物系透明導電層を有する半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来発光ダイオード（LED）としては、GaP系の緑色発光ダイオードやAlGaAs系の赤色発光ダイオードがほとんどであった。しかし、最近GaN系やAlGaInP系の結晶層を有機金属気相成長法(MOVPE）により成長させる技術が開発され、橙色、黄色、緑色、青色の高輝度発光ダイオードが製造できるようになった。
【０００３】
MOVPE法により形成したエピタキシャルウエハを用いると、これまで不可能であった短波長の発光や、高輝度が得られるLEDが作製できる。図５は従来のLEDの断面構造の一例を示す。このLEDは、n型GaAs基板１の第一の主面上に、ｎ型AlGaInPクラッド層２／アンドープAlGaInP活性層３／ｐ型AlGaInPクラッド層４からなるダブルヘテロ構造の発光部層12を有する。さらにp型クラッド層４の表面の一部にAu等からなる表面電極９（光取り出し側）が形成され、基板１の第二の主面全面にAuGe合金等からなる電極10（基板側電極）が形成されている。
【０００４】
この構造のLEDにより高輝度の発光を得るには、発光素子の表面電極９から発光素子に注入する電流を増大させる必要があるが、p型半導体からなる活性層３は一般に比抵抗が高いため、表面電極９から活性層３に注入される電流は電極９の近傍で密となる。電極９近傍の電流が密な部分に発光が集中するので、電極から遠い部分では十分な発光が得られず、LEDの発光効率が低いという問題があった。また電流が局所に集中すると順方向電圧が高くなり、電流による発熱が増大して発光素子の温度上昇が増大するという問題もある。
【０００５】
従って、電流の局所的な集中を防止して高輝度なLEDを得るためには、発光部層における電流分布を均一化する必要があり、そのために低抵抗で発光波長に対して吸収の少ない物質からなる電流分散層を発光部層と電極との間に設けることが行なわれている。
【０００６】
図６は電流分散層を有する従来の高輝度LEDの一例の断面構造を示す。基板１、発光部層12及び電極９，10については、図６のLEDは図５のLEDと同じである。図６のLEDに設けられた電流分散層５には、GaP又はGaAlP等の化合物半導体が使用されている。しかしGaP層等のキャリア密度は余り高くなく、比較的高い比抵抗を有する。このため、十分な電流分散作用を得るには、GaP層を厚く成長させる必要がある。例えば、p型GaP（Znドープ量1×1018cm-3）の場合約50μm以上の膜厚とする必要がある。しかし、GaP層を厚くするとLEDの製造コストが高くなる。
【０００７】
LEDのコストを下げるには電流分散層を薄くできれば良いが、これには抵抗の低いエピタキシャル層が必要であり、高キャリア濃度層が求められている。しかしAlGaInPやGaNのような半導体材料では、ｐ型で高キャリア濃度のエピタキシャル層を成長させることが難しい。また他にもこの条件を満たす半導体があれば良いが、そのような特性の半導体は発見されていない。
【０００８】
そのため、低抵抗の電流分散層として種々の提案がなされている。その一つは、GaN系のLEDに金属薄膜を透明導電層として用いることである（特開平10-173224号）。しかしながら、金属薄膜の透光性を十分に高めるためには非常に薄くする必要があり、低抵抗でなくなる。一方、低抵抗を保持しようとすると、金属薄膜の膜厚には限界があり、透光性に劣るようになる。
【０００９】
十分な透光性と十分な電流分散を得るのに必要な導電性とを満たす材料として、酸化インジウムスズ（ITO）のような金属酸化物が知られている。ITO膜を電流分散層として用いると、従来の厚い半導体電流分散層が不要になるので、低コストで高輝度のLEDが得られるようになる。光取り出し側の表面電極と発光部層との間にITO膜を設けたLEDの例は、米国特許5,481,122号、特開平11-4020号等に記載されている。
【００１０】
しかしエピタキシャルウエハ上にITO膜が形成されたLEDでは、ダイシング等の工程で、ITO膜が剥離してしまうという問題が生じることが分かった。そのため、エピタキシャルウエハ上にITO膜を有するLEDの実用化は困難であった。
【００１１】
従って本発明の目的は、高輝度で製造コストが低く、かつダイシング等による剥離の問題がない半導体発光素子を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者等は、発光部層の光取り出し側にInP等の化合物半導体層を介して金属酸化物系の透明導電層を設けることにより、透明導電層の剥離を抑制できることを発見し、本発明に想到した。
【００１３】
すなわち、本発明の半導体発光素子は、第一導電型の基板に、第一導電型のクラッド層と第二導電型のクラッド層とに挟まれた活性層からなる発光部層と、金属酸化物からなる透明導電層とが形成され、前記透明導電層の下地層として化合物半導体層が形成されており、且つ、前記化合物半導体層は、(1) InP又はInAsの二元系化合物半導体、(2) AlInAsの三元系化合物半導体、(3) AlGaAs、AlGaP、GaInAs及びGaInPからなる群から選ばれた少なくとも１種であって、Gaのモル比が0.2以下である三元系化合物半導体、(4) AlInAsPの四元系化合物半導体、(5) AlGaInAs及びGaInAsPからなる群から選ばれた少なくとも１種であって、Gaのモル比が0.2以下である四元系化合物半導体、又は(6) AlGaInAsPからなり、Gaのモル比が0.2以下である五元系化合物半導体であるのが好ましい。発光部層と化合物半導体層との間に電流分散層が形成されているのが好ましい。
【００１５】
第一導電型の基板はn型GaAsからなるのが好ましい。また発光部層中の活性層はAlGaInP、GaInP，AlGaAs及びGaAsからなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物半導体からなるのが好ましい。さらに電流分散層はGaP、GaAlP、AlGaInP、AlGaAs及びGaAsPからなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物半導体からなるのが好ましい。さらに透明導電層を形成する金属酸化物はSnO2、In2O3、ITO及びGa含有ZnOからなる群から選ばれた少なくとも１種であるのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例による半導体発光素子の層構造を示す断面図である。この実施例では第一導電型はn型であり、第二導電型はｐ型であるが、この逆であっても良い。
【００１７】
n型GaAs基板１の第一主面上にｎ型AlGaInPクラッド層２が形成され、ｎ型クラッド層２の上にアンドープAlGaInP活性層３が形成され、活性層３の上にｐ型AlGaInPクラッド層４が形成されている。n型クラッド層２と、活性層３と、p型クラッド層４とはダブルヘテロ構造の発光部層12を構成している。発光部層12の上にp型電流分散層５が形成され、p型電流分散層５の上に化合物半導体層６が形成され、化合物半導体層６の上に透明導電層７が形成されている。
【００１８】
発光部層12は、p-n接合型のダブルへテロ接合構造を有するAlGaInP混晶により構成される。特にインジウム組成比を約0.5とする(AlxGa1-x)0.5In0.5P（0≦ｘ≦1）は、GaAs単結晶基板１と格子整合するため好ましい。
【００１９】
p型電流分散層５は、通常ｐ型のGaP、GaAlP、AlGaInP，AlGaAs及びGaAsPからなる群から選ばれた少なくとも１種の化合物半導体からなる。p型電流分散層５を構成する化合物半導体は、発光波長の吸収が少なく、比抵抗が低いことが必要である。
【００２０】
透明導電層７を形成する金属酸化物は酸化錫（SnO2）、酸化インジウム（In2O3）、酸化インジウム錫（ITO）及びGa含有酸化亜鉛（ZnO）からなる群から選ばれた少なくとも１種であるのが好ましく、とくにITOであるのが好ましい。ITOの比抵抗は約3×10-6Ωmであり、ｐ型GaP層の比抵抗の約百分の一である。従って、電流分散部21がITO層を有することにより、電流分散部全体の厚さを大幅に減少することができる。
【００２１】
化合物半導体層６は、(1) InP又はInAsの二元系化合物半導体、(2) AlInAs又はAlInPの三元系化合物半導体、(3) AlGaAs、AlGaP、GaInAs及びGaInPからなる群から選ばれた少なくとも１種であって、Gaのモル比が0.2以下である三元系化合物半導体、(4) AlInAsPの四元系化合物半導体、(5) AlGaInP、AlGaInAs、AlGaAsP及びGaInAsPからなる群から選ばれた少なくとも１種であって、Gaのモル比が0.2以下である四元系化合物半導体、又は(6) AlGaInAsPからなり、Gaのモル比が0.2以下である五元系化合物半導体であるのが好ましい。上記(3) 及び(5) のGa含有化合物半導体では、Gaの化合物半導体６全体に対するモル比を0.2以下とするのが好ましいが、これは、Gaのモル比が0.2超となると透明導電層７の剥離の可能性が著しく増大するためである。最も好ましいのはGaのモル比０の場合である。
【００２２】
化合物半導体の種類及び化合物半導体層６の厚さ等は、半導体発光素子の発光波長及び輝度等の条件により適宜選択するのが好ましい。
【００２３】
化合物半導体層６はエピタキシャル成長法、例えば有機金属気相成長法（MOVPE法）により形成できる。透明導電層７は、スピンコータ等で塗布膜を形成後に熱処理する湿式法、又はスパッタ法や各種の蒸着法等の乾式法により形成できる。
【００２４】
本発明の半導体発光素子は分布ブラッグ反射層（DBR層、図示せず）を基板１とn型クラッド層２の間に有してもよい。このDBR層により活性層３からの光線の基板１による吸収を減少して、半導体発光素子の発光効率を高めることができる。
【００２５】
図２は本発明の別の実施例による半導体発光素子の層構造を示す断面図である。n型GaAs基板１、発光部層12（ｎ型AlGaInPクラッド層２、アンドープAlGaInP活性層３及びｐ型AlGaInPクラッド層４）、及び電流分散部21（p型電流分散層５、化合物半導体層６及び透明導電層７）については、図１の実施例の半導体発光素子と同じである。この半導体発光素子では、透明導電層７の一部にp型表面電極９が形成され、n型GaAs基板１の第二主面の全面にn型裏面電極10が形成されている。
【００２６】
p型表面電極９はワイヤボンディングに供され、n型裏面電極10はダイボンディングに供されるから、p型表面電極９及びn型裏面電極10には良好なボンディング特性、下層との良好なオーミック特性及び下層との密着性が要求される。そのため各電極９，10は複数の金属層により構成するのが好ましい。各電極９，10は酸化物層を有していても良い。さらに各電極９，10は最上層にAu、Al等のボンディング特性の良い金属層を有するのが好ましい。例えば、p型表面電極９にAuZn／Ni／Auの積層電極を使用し、n型裏面電極10にAuGe／Ni／Au積層電極を使用するのが好ましい。
【００２７】
各電極９，10の金属層は抵抗加熱蒸着法、電子線加熱蒸着法等の蒸着法で形成することができる。さらに各電極９，10にオーミック性を付与するための熱処理（アロイング）を施しても良い。酸化物層は各種の公知の成膜方法で形成することができる。
【００２８】
【実施例】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【００２９】
実施例１
図２に示す構造を有する発光波長630 nm付近の赤色発光ダイオードチップを下記手順により作製した。
【００３０】
まず700℃に加熱したn型GaAs基板１上に、厚さ500 nmのn型（Seドープ）GaAsバッファ層、厚さ1000 nmのn型(Seドープ）(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層２（Seドープ量：1×1018 cm-3）、厚さ600 nmのアンドープ(Al0.15Ga0.85)0.5In0.5P活性層３、厚さ1000 nmのp型(亜鉛ドープ）(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層４（亜鉛ドープ量：5×1017 cm-3）、厚さ2μmのp型(亜鉛ドープ）GaP電流分散層５（亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）、及び厚さ30 nmのp型（亜鉛ドープ）InP化合物半導体層６（亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）を、50 Torrの成長圧力でMOVPE法により順にエピタキシャル成長させた。
【００３１】
キャリアガスに水素を使用し、それぞれAl供給源としてトリメチルアルミニウム（TMA）、Ga供給源としてトリメチルガリウム（TMG）、In供給源としてトリメチルインジウム（TMI）、As供給源としてアルシン（AsH3）、P供給源としてホスフィン（PH3）、Zn供給源としてジエチル亜鉛（DEZ）又はジメチル亜鉛（DMZ）、及びSe供給源としてセレン化水素（H2Se）を使用した。
【００３２】
発光部層12用のAlGaInP混晶層は、成長速度を0.3〜1.0 nm/sにし、かつ供給するV族元素とIII族元素の重量比（V／III比）を300〜600の範囲にして形成した。p型(亜鉛ドープ）GaP電流分散層５は、成長速度を1 nm/sにし、かつV／III比を100にして形成した。またp型（亜鉛ドープ）InP化合物半導体層６は、成長速度を1 nm/sにし、かつV／III比を100にして形成した。
【００３３】
次いでこのエピタキシャルウェハの表面上にスパッタ法により厚さ300 nmの酸化インジウムスズ（ITO）透明導電層７を形成した。得られたITO透明導電層７の上に、直径150μmの複数の円形開口部を有するマスクを使用して、厚さ60 nmの金−亜鉛合金、厚さ10 nmのニッケル、及び厚さ1000 nmの金を順に蒸着し、直径150μmの複数の円形ｐ型電極９をITO透明導電層７の表面全体に等間隔に形成した。またn型GaAs基板１の底面全体に、厚さ60 nmの金−ゲルマニウム合金、厚さ10 nmのニッケル及び厚さ500 nmの金を順に蒸着し、n型の裏面電極10を形成した。
【００３４】
このようにして作製したITO膜７及び電極９，10付きのエピタキシャルウェハを、表面電極９を１つ含む300μm角のサイズでダイシングし、フレームに固定し、表面電極９にワイヤボンディングを、裏面電極10にダイボンディングを行なって、発光ダイオードチップを作製した。
【００３５】
得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合をチップ表面評価装置により調べたところ、全体の３％であった。
【００３６】
実施例２
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）InAs（亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の９％であった。
【００３７】
実施例３
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）AlInAs（亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の７％以下であった。
【００３８】
実施例４
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）AlInP（亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の１％未満であった。
【００３９】
実施例５
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）AlGaP（亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を、AlGaP中のGaのモル比を変化させて調べた。図３に結果を示す。
【００４０】
図3から分かるように、AlGaP中のGaのモル比が0.2を超えると剥離率が急増した。したがってAlGaP中のGaのモル比は0.2以下であるのが好ましい。より好ましくはAlGaP中のGaのモル比は0.1以下である。AlGaP中のGaのモル比が0.2の時の発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の６％であった。
【００４１】
実施例６
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）AlGaAs（Gaモル比：0.2、亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の８％以下であった。
【００４２】
実施例７
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）GaInAs（Gaモル比：0.2、亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の９％以下であった。
【００４３】
実施例８
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）GaInP（Gaモル比：0.2、亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の６％以下であった。
【００４４】
実施例９
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）AlInAsP（亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の７％であった。
【００４５】
実施例１０
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）AlGaInP（Gaモル比：0.2、亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の７％以下であった。
【００４６】
実施例11
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）AlGaInAs（Gaモル比：0.2、亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の８％以下であった。
【００４７】
実施例12
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）AlGaAsP（Gaモル比：0.2、亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の８％以下であった。
【００４８】
実施例13
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）GaInAsP（Gaモル比：0.2、亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の９％以下であった。
【００４９】
実施例14
化合物半導体層６をp型（亜鉛ドープ）AlGaInAsP（Gaモル比：0.2、亜鉛ドープ量：1×1018 cm-3）により形成した以外実施例１と同一の条件で、発光ダイオードチップを作製した。得られた発光ダイオードチップについて、ITO透明導電層７がエピタキシャル層から剥離する不良を示す発光ダイオードチップの割合を実施例１と同様に調べたところ、全体の８％であった。
【００５０】
比較例１
化合物半導体層６を形成しない以外実施例１と同じ条件で、図４に示す構造の発光波長630nm付近の発光ダイオードを作製した。それから得られた発光ダイオードチップの90％以上に、ITO透明導電層７のエピタキシャル層からの剥離が認められた。
【００５１】
以上、ダブルヘテロ構造の発光部層12をAlGaInPにより形成した場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定される訳ではなく、例えばAlGaAsのような他の化合物半導体を発光部層12に用いる半導体発光素子にも適用可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明により発光部層上に設ける透明導電層の下地層として化合物半導体層を設けることで、ダイシング等により透明導電層がエピタキシャルウエハから剥離するのを防止することができる。また透明導電層として比抵抗の低いITO等の金属酸化物層を使用することができるので、従来の高輝度半導体発光素子のエピタキシャル層よりも１／５〜１／10と薄いエピタキシャル層の形成により十分な電流分散作用が得られる。
【００５３】
また従来技術では厚いエピタキシャル層を用いても十分な電流分散特性が得られなかったが、本発明による化合物半導体層／金属酸化物透明導電層の組合せにより、薄くても十分な電流分散特性を発揮し得るため、輝度が約50％も向上した半導体発光素子を得ることができる。このような構造を有する本発明の高輝度半導体発光素子は製造コストが低く、かつ信頼性が高いという利点も有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例による半導体発光素子の構造を示す断面図である。
【図２】  本発明の別の実施例による発光素子の構造を示す断面図である。
【図３】  実施例５のAlGaP中のGaのモル比とITO透明導電層の剥離率との関係を示すグラフである。
【図４】  比較例１の発光素子の構造を示す断面図である。
【図５】  従来の発光素子の構造の一例を示す断面図である。
【図６】  従来の発光素子の構造の別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・基板
２・・・第一導電型のクラッド層
３・・・活性層
４・・・第二導電型のクラッド層
５・・・電流分散層
６・・・化合物半導体層
７・・・透明導電層
９・・・表面電極
10・・・裏面電極
12・・・発光部層
21・・・電流分散部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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