(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
等電子捕獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｔｒａｐ）を形成する不純物が添加されている砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ１−ＸＰＸ：０≦Ｘ≦１）層からなる発光層と、砒化リン化硼素（ＢＡｓ１−ＹＰＹ：０≦Ｙ≦１）層とから形成されるヘテロ接合構造備えている化合物半導体発光素子において、砒化リン化硼素層が多結晶または非晶質を主体とする半導体層から構成されていることを特徴とする化合物半導体素子。
【請求項２】
等電子的捕獲中心を形成する不純物が窒素（Ｎ）であることを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体発光素子。
【請求項３】
ヘテロ接合構造を形成する砒化リン化ガリウム層からなる発光層と砒化リン化硼素層とが、互いに異なる伝導形を有することを特徴とする請求項１または２に記載の化合物半導体発光素子。
【請求項４】
砒化リン化硼素層の禁止帯幅が、砒化リン化ガリウム層の禁止帯幅よりも０．２エレクトロンボルト（ｅＶ）以上大であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の化合物半導体発光素子。
【請求項５】
砒化リン化硼素層が、リン化硼素（ＢＰ）であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の化合物半導体発光素子。
【請求項６】
基板上に砒化リン化ガリウム層を積層し、該砒化リン化ガリウム層上に砒化リン化硼素（ＢＡｓ１−ＹＰＹ：０≦Ｙ≦１）層を積層してヘテロ接合構造を形成する化合物半導体発光素子の製造方法において、基板上に砒化リン化ガリウム層を積層した後、該砒化リン化ガリウム層を積層した温度以下の温度で砒化リン化硼素（ＢＡｓ１−ＹＰＹ：０≦Ｙ≦１）層を積層することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項７】
砒化リン化硼素（ＢＡｓ１−ＹＰＹ：０≦Ｙ≦１）層を２５０℃以上７００℃以下の温度で形成することを特徴とする請求項６に記載の化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の化合物半導体発光素子を用いたランプ。
【請求項９】
請求項８に記載のランプを用いた光源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦１）層と、硼素（Ｂ）と少なくともリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）とを含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層とから形成されるヘテロ接合構造を利用して作製した化合物半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
元素周期律の第ＩＩＩ族及び第Ｖ族に属する元素からなるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から構成される発光素子のひとつに、例えば、砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦１）からなる発光ダイオード（ＬＥＤ）がある（寺本  巌著、「半導体デバイス概論」（（株）培風館１９９５年５月３０日発行初版）、１１８〜１２１頁参照）。具体例として、ＧａＰ結晶層を発光層とした、発光波長を約５５５ｎｍとする緑色帯のＧａＰからなるＬＥＤが公知である（上記の「半導体デバイス概論」、１１８〜１２１頁参照）。従来より実用化されているＧａＰからなるＬＥＤでは、発光部はｎ形とｐ形の導電性ＧａＰ結晶層を同種（ｈｏｍｏ）接合させた構造からなっている（例えば、Ｄａｖｉｄ  Ｗｏｏｄ、”Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ”（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ  Ｉｎｔ．（ＵＫ）．Ｌｔｄ．）（１９９４）、９９〜１０２頁参照）。
【０００３】
例えば、従来のＧａＰからなるＬＥＤにあって、発光層として利用されているＧａＰは間接遷移型のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体である。間接遷移型の半導体では、発光をもたらすキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）の放射再結合効率は低い（Ｋ．ジーガー著、「セミコンダクターの物理学（下）」（（株）吉岡書店、１９９１年６月２５日発行第１刷）、５０５〜５０７頁参照）。このため、従来より発光強度の増大を目的として、等電子的捕獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｔｒａｐ）となる不純物を添加したＧａＰ結晶層から発光層を構成するのが一般的となっている（上記の「半導体デバイス概論」、１１８〜１２１頁参照）。例えば、窒素（Ｎ）をアイソエレクトロニックトラップ作用を及ぼす不純物として添加したＧａＰ結晶層を発光層とするＧａＰ緑色ＬＥＤが知られている。
【０００４】
しかし、従来のＧａＰ緑色帯ＬＥＤの発光の波長は約５５５ｎｍである。これは、ＧａＰの室温での禁止帯幅である約２．２６ｅＶに対応する波長と略同等となっている（上記の「半導体デバイス概論」、２８頁参照）。このため、従来のＧａＰホモ接合構造からなるＬＥＤでは、発光がＧａＰ結晶層に吸収されてしまう欠点があった。即ち、発光を外部に取り出すに好都合な接合構成とはなっていない問題が残存していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のホモ接合構造からではなく、発光層よりも禁止帯幅を大とする半導体層とのヘテロ接合構造から構成して外部への発光の取り出し効率を増大させれば従来よりも発光強度に優れるＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）からなるＬＥＤが構成できると期待される。しかし、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）系ＬＥＤにあって、発光強度の増大に寄与できる好適で且つ簡便に形成できる実用的なヘテロ接合構造の構成は提供されていない。
【０００６】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決すべくなされたもので、従来のホモ接合型構造に代替して、ヘテロ接合構造を備えたＧａＡｓ1-XＰX系発光素子を提供する。特に、外部に発光を取り出すに好都合となる、禁止帯幅をＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）よりも大とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とのヘテロ接合構造を具備したＧａＡｓ1-XＰX系発光素子を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、次の（１）乃至（９）に記載の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体と砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦１）層とのヘテロ接合構造を具備した化合物半導体発光素子である。
（１）砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦１）層と、硼素（Ｂ）と少なくともリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）とを含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層とから形成されるヘテロ接合構造を備えていることを特徴とする化合物半導体発光素子。
（２）ヘテロ接合構造を形成する砒化リン化ガリウム層が発光層であることを特徴とする前記（１）に記載の化合物半導体発光素子。
（３）砒化リン化ガリウム層からなる発光層に、等電子的捕獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｔｒａｐ）を形成する不純物が添加されていることを特徴とする前記（２）に記載の化合物半導体発光素子。
（４）等電子的捕獲中心を形成する不純物が窒素（Ｎ）であることを特徴とする前記（３）に記載の化合物半導体発光素子。
（５）ヘテロ接合構造を形成する砒化リン化ガリウム層からなる発光層と含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層とが、互いに異なる伝導形を有することを特徴とする前記（２）乃至（４）の何れか１項に記載の化合物半導体発光素子。
（６）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の禁止帯幅が、砒化リン化ガリウム層の禁止帯幅よりも０．２エレクトロンボルト（ｅＶ）以上大であることを特徴とする前記（１）乃至（５）の何れか１項に記載の化合物半導体発光素子。
（７）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を、多結晶または非晶質を主体とする半導体層から構成したことを特徴とする前記（１）乃至（６）の何れか１項に記載の化合物半導体発光素子。
（８）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が、砒化リン化硼素（ＢＡｓ1-YＰY：０≦Ｙ≦１）であることを特徴とする前記（１）乃至（７）の何れか１項に記載の化合物半導体発光素子。
（９）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が、リン化硼素（ＢＰ）であることを特徴とする前記（８）に記載の化合物半導体発光素子。
【０００８】
また、本発明は、前記（１）〜（９）に記載の化合物半導体発光素子を好都合に提供するための次の（１０）（１１）に記す化合物半導体発光素子の製造方法を提供する。
（１０）基板上に砒化リン化ガリウム層を積層し、該砒化リン化ガリウム層上に含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を積層してヘテロ接合構造を形成する化合物半導体発光素子の製造方法において、基板上に砒化リン化ガリウム層を積層した後、該砒化リン化ガリウム層を積層した温度以下の温度で含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を積層することを特徴とする前記（１）乃至（９）の何れか１項に記載の化合物半導体発光素子の製造方法。
（１１）含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を２５０℃以上７００℃以下の温度で形成することを特徴とする前記（１０）に記載の化合物半導体発光素子の製造方法。
【０００９】
また本発明では、次の（１２）に記載のランプ及び（１３）に記載の光源を提供する。
（１２）前記（１）乃至（９）の何れか１項に記載の化合物半導体発光素子を用いたランプ。
（１３）前記（１２）に記載のランプを用いた光源。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態では、結晶基板上に設けたＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）層に、硼素（Ｂ）と少なくともリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）とを含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を異種接合させてヘテロ接合構造を構成する。結晶基板の材料としては、ＢＰ単結晶（Ｋｒｉｓｔａｌｌ  ｕｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｋ、２（４）（１９６７）、５２３〜５３４頁参照）、サファイア（α−Ａｌ2Ｏ3）、炭化珪素（ＳｉＣ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）並びにシリコン（珪素単結晶）が例示できる。
【００１１】
また本発明の第２の実施形態では、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）からなる発光層にヘテロ接合させ、ヘテロ接合構造の発光部を構成する。
【００１２】
ヘテロ接合をなす含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体として、組成式ＡｌαＢβＧａγＩｎ1-α-β-γＰ1-δＡｓδ（０≦α＜１、０＜β≦１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１、０≦δ≦１）で表記されるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体が例示できる。例えば、リン化硼素（ＢＰ）及び砒化硼素（ＢＡｓ）或いはその混晶が挙げられる。例えば、リン化アルミニウム・硼素混晶（ＡｌZＢ1-ZＰ：０≦Ｚ＜１）や砒化アルミニウム・硼素混晶（ＡｌZＢ1-ZＡｓ）がある。また、例えば、リン化硼素・ガリウム混晶（Ｂ1-ZＧａZＰ：０≦Ｚ＜１）或いはリン化硼素・インジウム混晶（Ｂ1-ZＩｎZＰ：０≦Ｚ＜１）等が挙げられる。例えば、ＢＰ層は、有機金属化学的気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法（Ｉｎｓｔ．Ｐｈｙｓ．Ｃｏｎｆ．Ｓｅｒ．，Ｎｏ．１２９（ＩＯＰ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｌｔｄ．，１９９３）、１５７〜１６２頁参照）、分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法（Ｊ．Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｃｈｅｍ．，１３３（１９９７）、２６９〜２７２頁参照）、ハライド（ｈａｌｉｄｅ）法（▲１▼「日本結晶成長学会誌」、Ｖｏｌ．２４、Ｎｏ．２（１９９７）、１５０頁及び▲２▼Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４２（１）（１９７１）、４２０〜４２４頁参照）、及びハイドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）法等の気相成長手段に依り成長できる（▲１▼Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ、２４／２５（１９７４）、１９３〜１９６頁及び▲２▼Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ、１３２（１９９３）、６１１〜６１３頁参照）。
【００１３】
本発明の第３の実施形態では、等電子的捕獲中心（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｒａｐ）を含むＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）からなる発光層に、上記の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をヘテロ接合させる。ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）について等電子的捕獲中心として作用する代表的な不純物には窒素（Ｎ）が挙げられる（上記の「半導体デバイス概論」、１１８頁参照）。その他の等電子的捕獲中心として作用する不純物にビスマス（Ｂｉ）がある。また、等電子的捕獲中心と同様にして作用する不純物に、亜鉛（Ｚｎ）と酸素（Ｏ）が対となったＺｎ−Ｏ対と呼ばれる不純物がある。等電子的不純物を含むＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）からは強度的に優れる発光層を構成できる利点がある。等電子的不純物である窒素を含むＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層は、例えば、液相エピタキシャル（ＬＰＥ）法、ハロゲン（ｈａｌｏｇｅｎ）またはハイドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）気相エピタキシャル（ＶＰＥ）法或いはＭＯＣＶＤ法等による成長時に、アンモニア（ＮＨ3）或いはヒドラジン（Ｈ2ＮＮＨ2）類等を窒素源として窒素を添加すれば形成できる。窒素は発光層内での原子濃度を約１×１０18ｃｍ-3を越える様に添加（ｄｏｐｉｎｇ）するのが望ましい。
【００１４】
本発明の第４の実施形態では、ｎ形ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層には、ｐ形の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させてヘテロ接合を構成する。また、ｐ形ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層にはｎ形の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させてヘテロ接合を構成する。発光層とは反対の伝導形の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させることにより、ｐｎ接合型のヘテロ接合構造を構成できる。ｐｎ接合型ヘテロ接合構造は、化合物半導体発光素子を構成するための発光部として優位に利用できる。ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層並びに含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層共々、ｐ形伝導層は成膜時に亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）等の第ＩＩ族または炭素（Ｃ）等の第ＩＶ族不純物を添加して得られる。ｎ形伝導層は珪素（Ｓｉ）、錫（Ｓｎ）等の第ＩＶ族、または硫黄（Ｓ）またはセレン（Ｓｅ）などの第ＶＩ族不純物を添加して得られる。また、上記の元素のイオンをイオン注入手段により注入すればｐ形或いはｎ形伝導層を得ることができる。
【００１５】
ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層に、より禁止帯幅を大とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をヘテロ接合させると、キャリアの「閉じ込め」効果を発揮するヘテロ接合構造を構成できる。発光層よりも約０．１ｅＶ高い禁止帯幅の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させると、キャリアの「閉じ込め」効果が顕現される。発光層より禁止帯幅を０．２ｅＶ以上大とする含硼素ＩＩＩＶ族化合物半導体を接合させれば、発光層との接合界面に於けるバンド（ｂａｎｄ）不連続性は増し、キャリアをより効果的に閉じ込められる利点がある。従って、本発明の第５の実施形態からは、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層より禁止帯幅を０．２ｅＶ以上大とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をキャリアの「閉じ込め」効果を発揮する障壁層として、発光層に接合させてヘテロ接合構造を構成できる。
【００１６】
本発明の第６の実施形態では、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を多結晶または非晶質を主体として構成する。ＧａＰ単結晶の格子定数は５．４５０Åであり、また、ＧａＡｓの格子定数は５．６５４Åである（上記の「半導体デバイス概論」、２８頁参照）。一方、例えば、リン化硼素（ＢＰ）の格子定数は４．５３８Åである（上記の「半導体デバイス概論」、２８頁参照）。また、例えば、砒化硼素（ＢＡｓ）の格子定数は４．７７７Åであるため（上記の「半導体デバイス概論」、２８頁参照）、ＢＰとＢＡｓとの混晶であるＢＡｓ1-YＰY（０≦Ｙ≦１）とＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）とは格子不整合の関係にある。例えば、インジウム組成を約０．３２（＝３２％）とするＢ0.68Ｉｎ0.32Ｐ混晶（格子定数≒５．４５０Å）の如くＧａＰと格子整合をなすＢＰ系混晶もあるが、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体と発光層をなすＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）とは総じて格子不整合の関係にある。従って、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層とヘテロ接合させる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を単結晶層から構成すると、格子のミスマッチ（ｍｉｓｍａｔｃｈ）に起因して多量の結晶欠陥が発生するため粗悪な結晶性の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が帰結される。このため、本発明では、発光層には、格子ミスマッチを緩和して結晶性に優れる作用を発揮できる多結晶層、更に望ましくは非晶質を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をヘテロ接合させることとする。多結晶層、更に望ましくは非晶質を主体として構成された含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層からは、ミスフィット転位等の結晶欠陥を介しての素子駆動電流の発光層への短絡的な流通等の不具合を抑制できる効果が得られる。
【００１７】
多結晶層、更に望ましくは非晶質を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は一般には、単結晶層が得られる温度よりも低温で形成できる。また、非晶質層は多結晶層よりも更に低温で形成できる。例えば、単結晶のリン化硼素（ＢＰ）を形成するための温度は、トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ3）系常圧ＭＯＣＶＤでは概して、７００℃以上である（米国特許ＵＳ−６，０６９，０２１号参照）。また、三塩化硼素（ＢＣｌ3）／三塩化リン（ＰＣｌ3）系ハロゲンＶＰＥ法では、ＢＰ単結晶が得られる温度範囲は、１０３０℃以上で１０８０℃以下の僅か５０℃の範囲となっている（西永  頌、「化合物半導体のヘテロエピタキシー」（「応用物理」、第４５巻第９号（１９７６）、８９１〜８９７頁参照）。この単結晶ＢＰ層の形成温度に対し、多結晶ＢＰ層は大凡、５００℃以上で７００℃以下の広い温度範囲で得られる。また、非晶質を主体とするＢＰ層は更に、低温の約２５０℃〜約５００℃の温度範囲で形成できる。従って、多結晶または非晶質を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、２５０℃以上７００℃以下の温度で積層することにより得ることができる。障壁層の結晶形態（構造）は一般的なＸ線回折法（ＸＲＤ）や電子線回折法に依る回折パターンから知れる。単結晶からは斑点（ｓｐｏｔ）状の回折点が帰結される（Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ、７０（１９８４）、５０７〜５１４頁参照）。
【００１８】
本発明の第７の実施形態では、発光層にＢＡｓ1-YＰY（０≦Ｙ≦１）を接合させてヘテロ接合構造を構成する。ＢＰのイオン結合度（フィリップスのイオン結合度）は０．００６と低い（フィッリプス著、「半導体結合論」（（株）吉岡書店、１９８５年７月２５日発行第３刷）、５１頁参照）。ＢＡｓのイオン結合度は更に小さく０．００２であり（上記の「半導体結合論」、５１頁参照）、全んど共有結合性の半導体である。このため、ＢＡｓ1-YＰY（０≦Ｙ≦１）では、立方晶閃亜鉛鉱結晶型の縮帯した価電子帯構造と相まって、添加した不純物の電気的活性化率は大となる。このため、例えば、障壁層として好適なキャリア濃度を有する導電性の結晶層が得られ易い利点がある。障壁層としては、キャリア濃度が約１×１０18ｃｍ-3〜約５×１０18ｃｍ-3となる様にドーピング（ｄｏｐｉｎｇ）されているのが好ましい。障壁層の層厚は例えば、約３０ｎｍから約５００ｎｍとし、低いキャリア濃度の場合程、層厚は厚くするのが望ましい。
【００１９】
特に、ＢＡｓ1-YＰY３元混晶に比較して、構成元素数がより少ない２元結晶のＢＰはより簡便に形成できる。ＢＰは一種のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体であり（Ｎａｔｕｒｅ、１７９（Ｎｏ．４５６９）（１９５７）、１０７５頁参照）、気相成長手段により得たＢＰ層の禁止帯幅は約６ｅＶであるとされている（Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．４、Ｎｏ．６（１９６０）、２８２〜２８４頁参照）。しかし一方で、例えば、上記の成長反応系を利用したＭＯＣＶＤ法により、成長速度を毎分２ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲内で精密に制御すれば禁止帯幅を約３ｅＶとするＢＰ層が獲得できる。この様な禁止帯幅を室温で有するＢＰ層は、障壁層として特に好都合に利用できる。発光層をなすＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）の採り得る最大の禁止帯幅は、ＧａＰの室温禁止帯幅に相当する室温で２．２６ｅＶである。また、ＧａＰのΓ帯の禁止帯幅は２．７７ｅＶである（Ｗ．Ａ．ハリソン著、「固体の電子構造と物性−化学結合の物理−（上巻）」（１９８７年５月３０日、現代工学社発行、二版）、２６９参照）。従って、禁止帯幅を約３ｅＶとするＢＰから障壁（ｃｌａｄ）層を構成すれば、ＧａＰのΓ帯に於いて禁止帯幅の差異は約０．２３ｅＶとなり、キャリアの「閉じ込め」作用を及ぼせる効果が挙げられる。従来の約６ｅＶと極めて高い禁止帯幅のＢＰ層からは、バンド不連続性がより大きな障壁層を構成できるが、逆に禁止帯幅の差異が大きいために、発光素子の順方向電圧（所謂、Ｖｆ）を低減するに然したる効果を及ぼせない難点がある。従って、本発明の第８の実施形態では、充分な障壁作用を発揮しつつ、且つＶｆを徒に増大させない適度の禁止帯幅を有するのＢＰ層から含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を構成するのを好適な実施態様とする。
【００２０】
また、障壁層に加えて例えば、禁止帯幅を約３ｅＶとするＢＰ層からは、約４１３ｎｍより長波長の発光を効率的に透過する発光透過層を構成できる。例えば、ＧａＰ発光層からの波長を約５５５ｎｍとする緑色帯発光を都合良く透過できる発光透過層が得られる。従って、緑色光を出射するＧａＰ発光層上にＢＰからなる障壁層を兼用する発光透過層を設けてヘテロ接合型のＧａＰＬＥＤを構成することとすれば、従来のホモ接合型ＧａＰ緑色ＬＥＤに於けるＧａＰ層による発光の吸収を回避できるため、発光の外部への取り出し効率の高いヘテロ接合型ＧａＰＬＥＤがもたらされる。また、発光透過層（窓層）を兼用できる障壁層を利用すれば、単純化された積層構造をもってヘテロ接合型発光素子を簡便に構成できる利点がある。
【００２１】
含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）層の形成温度を越えない温度で形成すると、高温環境下での保持に因るヘテロ接合界面の乱雑化等の熱変性を回避できる。このため、本発明の９の実施形態では、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）層上に、当該層の形成温度以下の温度に於いて含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させてヘテロ接合構造を形成する。例えば、窒素（Ｎ）をアイソエレクトロニック不純物として含むｎ形ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層を７８０℃で形成した後、同温度で続けてｐ形の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させてヘテロ接合構造を形成する。即ち、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層の形成温度以下の温度で、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を形成する手段をもって、被熱に因る発光層とのヘテロ接合界面の乱雑化を回避するものである。
【００２２】
また、上記の如く多結晶または非晶質を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、単結晶層を得るための温度より低温である。従って、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を多結晶または非晶質を主体として構成すれば、乱雑化による接合界面の平坦の劣化を防止することに、より効果が挙げられる。これより、例えば、順方向電圧（Ｖｆ）等の特性が均一とするＬＥＤを構成できる利点がある。従って本発明では、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を多結晶層または非晶質を主体とする層が得られる低温で形成することとするのが好ましい。
【００２３】
また、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を２５０℃以上７００℃以下、より好ましくは３００℃以上５５０℃以下の低い温度で形成することとすれば、ｐ形及びｎ形不純物の相互拡散を抑制できる利点がある。このため、優れた整流性を維持したｐｎ接合構造が構築でき、従って、逆方向耐圧が高く且つ順方向電圧の低いｐｎ接合型ヘテロ接合ＬＥＤを構成するに効果が奏される。本発明の第１０の実施形態の一例として、７５０℃で形成したｎ形ＧａＰ発光層に、３５０℃で形成したｐ形の非晶質ＢＰ層をヘテロ接合させる例が挙げられる。形成温度を低温とする程、非晶質を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を得るのに好都合となる。
【００２４】
本発明に依る化合物半導体発光素子を用いれば、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層にヘテロ接合させた含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層による窓（ｗｉｎｄｏｗ）層の効果により高輝度のランプを構成できる。例えば、図１に例示する如く、基板１１上にＧａＰ発光層とリン化硼素（ＢＰ）層とのヘテロ接合構造１２を備えたＬＥＤ１０を、台座１５上の銀（Ａｇ）或いはアルミニウム（Ａｌ）等の金属を鍍金した碗体１６の中央部に導電性の接合材で固定する。これより、基板１１の底面に設けた一方の極性の裏面電極１４を台座１５に付属する一方の端子１７に電気的に接続させる。また、ヘテロ接合構造１２上に設置した表面電極１３を金線等で他方の端子１８に結線する。そして一般的な半導体封止用のエポキシ樹脂１９でＬＥＤを囲繞する様に封止すれば、図１に示すような本発明に係わるランプを構成できる。
【００２５】
一般的な半導体封止用のエポキシ樹脂１９の屈折率は約１．５前後である。また、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体にあってＭＯＣＶＤ手段で形成された多結晶リン化硼素（ＢＰ）の波長５５５ｎｍの緑色光についての屈折率は約２．６である。また、ＧａＰ単結晶の屈折率は約３．５である。従って例えば、ＧａＰ発光層とＢＰ層とのヘテロ接合構造１２を備えたＬＥＤ１０をエポキシ樹脂で封止する構成とすれば、発光の取り出し方向、即ち、発光層から窓層を経由して封止樹脂方向に屈折率が順次、減少する外部への発光の取り出し経路を構成できる。従って、発光を外部へ広角に発散して取り出せるため、高輝度のランプを提供できる。また、本発明によれば約２００μｍ〜約３００μｍ角の小型のＬＥＤも形成できるため、設置容積を小とする表示器等として好適な小型のランプを構成できる。
【００２６】
上記の本発明のＬＥＤを用いたランプは、様々な光源として利用することができる。例えば、複数のランプを電気的に並列に接続させて、定電圧駆動型の光源を構成できる。また、電気的に直列にランプを接続して定電流型の光源を構成できる。これらのＬＥＤのランプを利用する光源は、従来の白熱型の光源とは異なり、点灯によりさほど放熱を伴わないため、冷光源として特に有用に利用できる。例えば、冷凍食品の展示用光源として利用できる。また、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をヘテロ接合層として具備するＬＥＤは、従来のＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）系ホモ接合型ＬＥＤに比較すれば高輝度であるため、本発明のＬＥＤを用いたランプは、例えば、屋外表示器、交通信号を提示するための信号器、方向指示器或いは照明機器等の光源を構成するのに好適に使用できる。
【００２７】
【作用】
ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）からなる発光層にヘテロ接合させた含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層、特に発光層以上の禁止帯幅を有する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、発光層との禁止帯幅との差異、即ちバンドオフセット（障壁差）があるため、発光領域にキャリアを閉じ込める作用を発揮する。
【００２８】
また、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層にヘテロ接合させた、発光層以上の禁止帯幅を有する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、発光領域からの発光を外部へ効率的に透過する作用を有する。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）
本実施例１では、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層としてリン化硼素（ＢＰ）層を備えたリン化ガリウム（ＧａＰ）を発光層とするヘテロ接合型のＬＥＤを作製した例を用いて本発明を具体的に説明する。本実施例１で作製したＬＥＤ２０の断面構造を図２に模式的に示す。
【００３０】
ＬＥＤ２０用途の積層構造体２１は、亜鉛（Ｚｎ）ドープでｐ形の（１００）面を有するＧａＰ単結晶を基板２０１として構成した。基板２０１の表面を硝酸（ＨＮＯ3）と塩酸（ＨＣｌ）との混合液を用いて室温でエッチングした後、表面上に一般的な液相エピタキシャル（ｌｉｑｕｉｄ−ｐｈａｓｅ  ｅｐｉｔａｘｉａｌ）手段に依り、亜鉛（Ｚｎ）ドープのｐ形ＧａＰ層２０２を積層した。亜鉛ドープのｐ形ＧａＰ層２０２の積層温度は７８０℃とした。また、キャリア濃度は約４×１０18ｃｍ-3とし、層厚は約２．５μｍとした。
【００３１】
ｐ形ＧａＰ層２０２上には、同じく７８０℃で珪素（Ｓｉ）ドープのｎ形ＧａＰ層からなる発光層２０３を積層した。発光層２０３のキャリア濃度は約５×１０17ｃｍ-3とし、層厚は約０．７μｍとした。発光層２０３の成長時には、アンモニア（ＮＨ3）ガスを利用して窒素（Ｎ）をアイソエレクトロニック不純物として発光層２０３に添加した。窒素の添加量はＧａＰ発光層２０３中の窒素原子濃度が約６×１０18ｃｍ-3となる様に設定した。
【００３２】
ｎ形ＧａＰ発光層２０３上には、トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ3）／水素（Ｈ2）系常圧ＭＯＣＶＤ法により、３５０℃で非晶質を主体とするリン化硼素（ＢＰ）からなるヘテロ接合層２０４を積層した。ＧａＰ発光層２０３とのヘテロ接合層２０４は、珪素（Ｓｉ）をドーピングした、キャリア濃度を約１×１０18ｃｍ-3とするｎ形ＢＰ層から構成した。層厚は約０．４μｍとした。ヘテロ接合層２０４をなすＢＰの禁止帯幅を、偏光分光解析法で測定した屈折率（ｉｎｄｅｘ  ｏｆ  ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ）と消衰係数（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）とを利用して求めたところ、室温で約３．１ｅＶとなった。
【００３３】
積層構造体２１の最表層をなすリン化硼素（ＢＰ）ヘテロ接合層２０４の表面の中央部には、直径を約１２０μｍとする円形のｎ形オーミック電極２０５を配置した。ｎ形電極２０５は金・ゲルマニウム合金（Ａｕ９５質量％・Ｇｅ５質量％）を一般的な真空蒸着手段により被着させて形成した。また、ＧａＰ単結晶基板２０１の裏面の略全面には、金・亜鉛合金（Ａｕ９７質量％・亜鉛３質量％）からなる真空蒸着膜を被着してｐ形オーミック電極２０６を形成して、ＬＥＤ２０を構成した。
【００３４】
ｎ形及びｐ形両オーミック電極２０５、２０６間に順方向に電流を通流して緑色光を発光させた。順方向電流を２０ミリアンペア（ｍＡ）とした際の発光の中心波長は約５５５ｎｍ〜５５６ｎｍであった。発光波長に対応する遷移エネルギー（約２．３ｅＶ）よりも大きな室温禁止帯幅（＝３．１ｅＶ）を有するリン化硼素（ＢＰ）層２０４を発光層２０３に窓層としてヘテロ接合させる構成としたため、チップ（ｃｈｉｐ）状態での発光出力は約１４ミリカンデラ（ｍｃｄ）に到達した。即ち、従来のＧａＰホモ接合型緑色ＬＥＤの発光出力が約７〜１０ｍｃｄであるのに比較すれば、約１．４〜２．０倍の高い発光出力のＧａＰヘテロ接合型ＬＥＤが提供されることとなった。順方向電流を２０ｍＡとした際の順方向電圧（所謂、Ｖｆ）は約２．３Ｖであった。また、逆方向電流を１０マイクロアンペア（μＡ）と規定した場合の逆方向電圧は５Ｖを越え、整流特性に優れるＬＥＤが提供された。
【００３５】
（実施例２）
本実施例２では、実施例１とは異なる積層構成からなる、リン化硼素（ＢＰ）／リン化ガリウム（ＧａＰ）ヘテロ接合型ＬＥＤを例にして、本発明を具体的に説明する。本実施例２に係わるＬＥＤ３０の断面構造を図３に模式的に示す。
【００３６】
ＬＥＤ３０用途の積層構造体３１は、珪素（Ｓｉ）ドープでｎ形の（１００）面を有するＧａＰ単結晶を基板３０１として用いた。基板３０１の表面を王水（ＨＮＯ3：ＨＣｌ＝１：３の混合液）を用いて室温でエッチングした後、基板表面上に一般的な液相エピタキシャル手段に依り、珪素（Ｓｉ）ドープのＧａＰ層を発光層３０２として積層した。珪素ドープのｎ形ＧａＰ発光層３０２の積層温度は７５０℃とした。また、キャリア濃度は約４×１０17ｃｍ-3とし、層厚は約１．５μｍとした。発光層３０２の成長時には、アンモニア（ＮＨ3）ガスを利用して窒素（Ｎ）をアイソエレクトロニック不純物として発光層３０２に添加した。窒素の添加量はＧａＰ発光層３０２中の窒素原子濃度が約５×１０18ｃｍ-3となる様に設定した。
【００３７】
ｎ形ＧａＰ発光層３０２上には、（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ／ＰＨ3／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ法により、４００℃で非晶質を主体とするマグネシウム（Ｍｇ）ドープでｐ形のリン化硼素（ＢＰ）からなるヘテロ接合層３０３を積層した。ヘテロ接合層３０３の成長時に於けるＶ／ＩＩＩ比率（＝ＰＨ3／（Ｃ2Ｈ5）3Ｂの比率）は実施例１の場合の５０から３０に低下させた。また、層の成長速度は実施例１と同じく１０ｎｍ／分とした。マグネシウム（Ｍｇ）はビス−シクロペンタジエニルマグネシウム（ｂｉｓ−（Ｃ5Ｈ5）2Ｍｇ）を用いてドーピングし、ヘテロ接合層３０３のキャリア濃度は約７×１０18ｃｍ-3とした。ヘテロ接合層３０３の層厚は約０．５μｍとした。屈折率と消衰係数の波長依存性から求めたヘテロ接合層３０３を構成するＢＰ層の室温の禁止帯幅は約３．１ｅＶとなった。また、波長を５５５ｎｍの緑色光に対する屈折率は約２．６であった。
【００３８】
ｐ形ヘテロ接合層３０３の表面の中央部に直径を約１１０μｍとする円形のｐ形オーミック電極３０４、ｎ形ＧａＰ単結晶基板３０１の裏面にｎ形オーミック電極３０５をそれぞれ設置してＬＥＤ３０を構成した。ｐ形オーミック電極３０４は金・亜鉛合金（Ａｕ９７質量％・亜鉛３質量％）真空蒸着膜から構成した。また、ｎ形オーミック電極３０５は金・ゲルマニウム合金（Ａｕ９５質量％・Ｇｅ５質量％）真空蒸着膜から形成した。ｎ形オーミック電極３０５はＧａＰ単結晶基板３０１の裏面の略全面に形成した。
【００３９】
ｐ形及びｎ形両オーミック電極３０４、３０５間に順方向に電流を通流して緑色光を発光させた。順方向電流を２０ミリアンペア（ｍＡ）とした際の発光の中心波長は約５５５ｎｍとなった。発光波長に対応する遷移エネルギー（約２．３ｅＶ）よりも大きな室温禁止帯幅（＝３．１ｅＶ）を有するリン化硼素（ＢＰ）層３０３を発光層３０２に障壁層を兼用する窓層としてヘテロ接合させる構成としたため、チップ（ｃｈｉｐ）状態での発光出力は平均して約１５ｍｃｄに到達した。即ち、従来のＧａＰホモ接合型緑色ＬＥＤの発光出力が約７ｍｃｄ〜約１０ｍｃｄであるのに比較すれば、平均して約１．５倍から約２．０倍の高い発光出力のＧａＰヘテロ接合型ＬＥＤが提供された。順方向電流を２０ｍＡとした際の順方向電圧（所謂、Ｖｆ）は約２．４Ｖであった。また、逆方向電流を１０マイクロアンペア（μＡ）と規定した場合の逆方向電圧は５Ｖを越えるものとなり、逆耐圧特性に優れるヘテロ接合型ＧａＰＬＥＤがもたらされた。
【００４０】
（実施例３）
本実施例３では、砒化リン化硼素（ＢＡｓ1-YＰY）からなる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層と砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-XＰX：０≦Ｘ≦１）混晶からなる発光層とのヘテロ接合構造を備えたＬＥＤを例にして、本発明を具体的に説明する。本実施例４に係わるＬＥＤ４０の断面構造を図４に模式的に示す。
【００４１】
ＬＥＤ４０用途の積層構造体４１は、珪素（Ｓｉ）ドープでｎ形の（１００）面を有するＧａＡｓ単結晶を基板４０１として構成した。基板４０１の表面上には、一般的なガリウム（Ｇａ）／アルシン（ＡｓＨ3）／ＰＨ3／Ｈ2系ハイドライド（ｈｙｄｒｉｄｅ）気相成長手段に依り、珪素（Ｓｉ）ドープのＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）組成勾配層４０２を積層した。珪素ドープのｎ形ＧａＡｓ1-XＰX組成勾配層４０２の積層温度は７２０℃とした。また、キャリア濃度は約５×１０17ｃｍ-3とし、層厚は約３μｍとした。ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）組成勾配層４０２のリン組成（＝Ｘ）はＧａＡｓ基板４０１との接合界面で０（零）とし、表面で約０．８７となる様に直線的に増加させた。
【００４２】
ｎ形ＧａＡｓ1-XＰX組成勾配発光層４０２上には、上記のハイドライド気相成長手段によりリン（Ｐ）組成比を約０．８７と一定としたｎ形のＧａＡｓ0.13Ｐ0.87発光層４０３を積層した。発光層４０３の層厚は約１μｍとした。発光層４０３には、アンモニア（ＮＨ3）ガスを利用して窒素（Ｎ）を等電子的トラップ不純物として約６×１０18ｃｍ-3の濃度で含有させた。
【００４３】
発光層４０３上には、（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ／ＰＨ3／ＡｓＨ3／Ｈ2系常圧ＭＯＣＶＤ法により、４００℃で非晶質を主体とするマグネシウム（Ｍｇ）ドープのｐ形砒化リン化硼素（ＢＡｓ0.10Ｐ0.90）からなるヘテロ接合層４０４を積層した。ヘテロ接合層４０４の形成時に於けるＶ／ＩＩＩ比率（＝（ＰＨ3＋ＡｓＨ3）／（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ比率）は実施例２と同じく３０とし、また、成長速度は約２０ｎｍ／分とした。マグネシウム（Ｍｇ）のドーピング源には、ビス−シクロペンタジエニルマグネシウム（ｂｉｓ−（Ｃ5Ｈ5）2Ｍｇ）を用いた。ヘテロ接合層４０４のキャリア濃度は約２×１０18ｃｍ-3とした。層厚は約０．５μｍとした。屈折率と消衰係数の波長依存性を求めたヘテロ接合層４０４を構成するｐ形砒化リン化硼素（ＢＡｓ0.10Ｐ0.90）層の室温の禁止帯幅は約２．９ｅＶであった。
【００４４】
ｐ形ヘテロ接合層４０４の表面の中央部に直径を約１３０μｍとする円形のｐ形オーミック電極４０５、ｎ形ＧａＡｓ単結晶基板４０１の裏面にｎ形オーミック電極４０６をそれぞれ設置してＬＥＤ４０を構成した。ｐ形オーミック電極４０５は金・亜鉛合金（Ａｕ９７質量％・亜鉛３質量％）真空蒸着膜から構成した。また、ｎ形オーミック電極４０６は金・ゲルマニウム合金（Ａｕ９５質量％・Ｇｅ５質量％）真空蒸着膜から形成した。ｎ形オーミック電極４０６はＧａＡｓ単結晶基板４０１の裏面の略全面に被着させた。
【００４５】
ｐ形及びｎ形両オーミック電極４０５、４０６間に２０ｍＡの順方向電流を通流したところ波長を約５８２ｎｍとする黄色帯の発光を得た。チップ（ｃｈｉｐ）状態での発光出力は平均して約７ｍｃｄに到達した。即ち、従来のＧａＡｓ1-XＰXからなるｐｎ接合型のホモ接合黄色ＬＥＤの発光出力の約２倍の高い発光出力をもたらせるＧａＡｓ1-XＰXヘテロ接合型ＬＥＤが提供された。これは、発光波長（＝５８２ｎｍ）に対応する遷移エネルギー（≒２．１ｅＶ）よりも充分に大きな室温禁止帯幅（≒２．９ｅＶ）を有する砒化リン化硼素（ＢＡｓ1-YＰY）層４０４から発光層４０３にヘテロ接合する障壁層兼窓層を構成することに依って、発光の外部への取り出し効率が増大したためである。また、２０ｍＡの順方向電流でのＶｆは約２．３Ｖであった。また、逆方向電流を１０マイクロアンペア（μＡ）と規定した場合の逆方向電圧は５Ｖを越え、逆耐圧特性に優れるｐｎ接合が帰結されていることが示された。これは、ヘテロ接合層４０４を発光層４０３よりも低温で形成することとしたため、ヘテロ接合層４０４と発光層４０３との接合界面は乱雑化されず、良好な平坦性のｐｎ接合構造が形成させたことに依る。
【００４６】
【発明の効果】
本発明に依れば、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層に含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を接合させたヘテロ接合構造を利用して発光素子を構成することとしたので、発光強度に優れる化合物半導体発光素子を提供できる。
【００４７】
特に、ＧａＡｓ1-XＰX（０≦Ｘ≦１）発光層以上の禁止帯幅を有する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層をヘテロ接合させる構成とすると、発光の外部への取り出し効率を向上させることができ、従って発光強度に優れる化合物発光素子を提供できる。
【００４８】
また、発光層にヘテロ接合させる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を砒化リン化硼素（ＢＡｓＰ）混晶から構成することとすると、発光層に対してキャリアの「閉じ込め」或いは発光を外部へ透過できる機能層を簡便に構成でき、従って高発光強度をもたらすヘテロ接合構造を備えた化合物半導体発光素子を提供することができる。
【００４９】
また、発光層にヘテロ接合させる含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を発光層を形成する温度以下の温度で形成することとすると、被熱に因る発光層とのｐｎ接合界面の乱雑化を回避でき、整流特性に優れる高発光強度の化合物半導体発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるランプの構成を示す断面模式図である。
【図２】実施例１に記載のＧａＰヘテロ接合型ＬＥＤの断面模式図である。
【図３】実施例２に記載のＧａＰヘテロ接合型ＬＥＤの断面模式図である。
【図４】実施例３に記載のＧａＡｓＰヘテロ接合型ＬＥＤの断面模式図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０  発光素子（ＬＥＤ）
２１、３１、４１  発光素子用途積層構造体
１１  基板
１２  ヘテロ接合構造
１３  表面電極
１４  裏面電極
１５  台座
１６  碗体
１７、１８  端子
１９  エポキシ樹脂
２０１  ｐ形ＧａＰ単結晶基板
２０２  ｐ形ＧａＰ層
２０３  ｎ形ＧａＰ発光層
２０４  ｎ形ＢＰヘテロ接合層
２０５  ｎ形オーミック電極
２０６  ｐ形オーミック電極
３０１  ｎ形ＧａＰ単結晶基板
３０２  ｎ形ＧａＰ発光層
３０３  ｐ形ＢＰヘテロ接合層
３０４  ｐ形オーミック電極
３０５  ｎ形オーミック電極
４０１  ｎ形ＧａＡｓ単結晶基板
４０２  ｎ形ＧａＡｓ1-XＰX組成勾配層
４０３  ｎ形ＧａＡｓ0.13Ｐ0.87発光層
４０４  ｐ形ＢＡｓ0.10Ｐ0.90ヘテロ接合層
４０５  ｐ形オーミック電極
４０６  ｎ形オーミック電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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