(57)【要約】  ＡｌＧａＩｎＮシステムにおける化合物及びアロイに基づいてレーザー及び白色光を生成する発光ダイオードのための非極性エピタキシャルヘテロ構造体を成長させる方法が、一般式のＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０＜ｘ≦１）に表現される一つまたは多重のヘテロ構造体層の気相蒸着段階を含み、ここで（a）‐ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）基板を使用してＡ３Ｎ構造体を成長させる段階が、ヘテロ構造体において欠陥密度及び機械的ストレスを減少させる目的に適用される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
III族窒化物成分の化合物及びアロイに基づいて白色発光ダイオードのための非極性エピタキシャルヘテロ構造体を成長させる方法であって、
基板上に一般式のＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０＜ｘ≦１）に表現される一つ以上のヘテロ構造体層の気相蒸着を含み、「基板‐ＡｌｘＧａ１−ｘＮ」のｃ格子定数の不一致が、ｘ＝１において−２．３％から、ｘ＝０において＋１．７％の限度内にあり、ｃ軸に沿う方向でこれらの熱膨張係数の不一致が、ｘ＝１において＋４９％から、ｘ＝０において−１１％の限度内にある（a）‐ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）基板が、前記基板として使用される、ことを特徴とする非極性エピタキシャルヘテロ構造体の成長方法。
【請求項２】
前記基板は、セリウム及びプラセオジムによりドーピングされ、一般式のＬａ３−ｘ−ｙＣｅｘＰｒｙＧａ５ＳｉＯ１４（ｘ＝０．１‐３、ｙ＝０．０１‐１）に表現される、ことを特徴とする請求項１に記載の非極性エピタキシャルヘテロ構造体の成長方法。
【請求項３】
前記ランガサイト基板の厚さは、８０マイクロンを超過しない、ことを特徴とする請求項１に記載の非極性エピタキシャルヘテロ構造体の成長方法。
【請求項４】
前記基板は、Ｓｉ、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｅ型材料上に蒸着されたＣｅ及びＰｒによりドーピングされたランガサイトバッファー層を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の非極性エピタキシャルヘテロ構造体の成長方法。
【請求項５】
発光ダイオード構造体の成長後、その表面上に追加的な蛍光（luminophor）ランガサイト層を成長させることが行われる、ことを特徴とする請求項１に記載の非極性エピタキシャルヘテロ構造体の成長方法。
【請求項６】
前記追加的な蛍光ランガサイト層の厚さは、３マイクロンを超過しない、ことを特徴とする請求項５に記載の非極性エピタキシャルヘテロ構造体の成長方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体材料及び素子の製造方法に関する。より詳しくは、レーザー、発光ダイオード（LED）、及び特に白色ＬＥＤのような素子に普通用いられる有機金属の気相成長（Organometallic Vapor-Phase Epitaxy：OMVPE）により成長される３族元素窒化物（Ａ３Ｎ構造）の非極性（non-polar）エピタキシャルヘテロ構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ａ３Ｎ半導体ヘテロ構造体は、白色ＬＥＤを含む、放射（radiation）光学スペクトルの可視領域及び紫外領域における高効率の発光ダイオードとレーザーとの設計及び製造に基本的な材料である。
【０００３】
特許文献１は、ＧａＮ−ｍｉｓ構造体の濃厚な青色及び／又は紫外放射を、この構造体を覆う堆積蛍光体（stocks phosphors）の助けにより、スペクトルの可視領域内においてより長い波長の放射に変換することを最初に開示する。
【０００４】
特許文献２は、イットリウム‐アルミニウム‐ガーネット蛍光体によって覆われた濃厚な青色ｐ‐ｎ型ＡｌＧａＩｎＮヘテロ構造体エミッターに基づいた白色発光ダイオードの設計を開示する。エミッターの濃厚な１次青色放射の一部が蛍光体の黄色放射に変換される。この結果、エミッターからの青色放射と、上記青色放射により蛍光体から放出された相補的な（complementary）黄色蛍光との、混合が特定の色座標を有するＬＥＤにより、白色光を生成する。
【０００５】
本質的に互いに異なる白色発光ダイオードの基本的な三つの設計が知られている。
（１）濃厚な青色放射の一部を黄色放射に変換する堆積蛍光体層によって覆われた濃厚な青色光のエミッターに基づいた発光ダイオード。
【０００６】
（２）紫外放射を赤色、緑色、及び濃厚な青色帯域の光に変換する堆積蛍光体層によって覆われた紫外放射のエミッターに基づいた発光ダイオード（ＲＧＢシステム）。
（３）赤色、緑色、及び濃厚な青色スペクトル帯域において放射する三つの個別的なエミッターを含むフルカラー（full-color）発光ダイオード（ＲＧＢシステム）。
【０００７】
このような区別にもかかわらず、すべての列挙された類型の白色発光ダイオードのパラメータ改善は、エピタキシャルＡ３Ｎ‐ヘテロ構造体の成長方法の完全性及び蛍光体放射の量子出力（quantum output）の増加を要求する。
【０００８】
発光ダイオードの大量生産のために、Ａ３Ｎ‐ヘテロ構造体を製造する一番望ましい方法は、有機金属気相成長（OMVPE）法である。
サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（６Ｈ‐ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、及び窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が、Ａ３Ｎエピタキシャル構造体の成長のための基板として使用される。より安いサファイア基板がほとんど使用される。したがって、サファイア基板より何倍も高い炭化ケイ素基板は、頻繁に使用されない。理想に近いものとしては、ＧａＮ又はＡｌＮから形成された基板があるが、これらの大量生産はまだ達成されていない。
【０００９】
発光ダイオードに対する典型的なＡ３Ｎ‐ヘテロ構造体は、以下の機能的な部分を含む。
その表面が、Ａ３Ｎエピタキシャル層の結晶学的類型、例えばウルツ鉱（wurtzite）型の結晶構造及び結晶格子の方位角配向を定義する結晶学的ｃ面（０００１）である、サファイア又は炭化ケイ素の単結晶基板。
【００１０】
電子及び正孔を効果的に注入し、ヘテロ構造体の活性領域にこれらを閉じ込める広いバンドギャップエミッター、ほとんどｎ型およびｐ型ＡｌｘＧａ１−ｘＮ層。
普通は特別にドーピングされていない、ほとんどＩｎｘＧａ１−ｘＮアロイ（alloys）のような材料の狭いバンドギャップ層のセットを含む活性領域。
【００１１】
低い非抵抗の抵抗接点及び素子の断面における均一な分布の電流密度を提供するｎ型及びｐ型の導電性エピタキシャルＧａＮコンタクト層。
多様な素子、特に発光ダイオード及びレーザーにおいて使用されるＡ３Ｎ‐エピタキシャルヘテロ構造体においては、欠陥（転位（dislocation）、パッキング欠陥（defects of packing）等）密度及び機械的ストレスの水準が可能な限り低くなければならない。例えば、ＧａＡｓレーザーヘテロ構造体は、欠陥密度が普通１０２‐１０３ｃｍ−２値を超過しない。
【００１２】
Ａ３Ｎ‐ヘテロ構造体には、基本的に二つの欠陥ソースが存在する。第一は基板とＡ３Ｎエピタキシャル層との格子定数の差に係わり、第二はヘテロ構造体の内部において、例えば、ＧａＮとＡｌｘＧａ１−ｘＮ層との間又はＧａＮとＩｎｘＧａ１−ｘＮ層との間における層間の格子定数の不一致に係わる。ＧａＮ又はＡｌＮ基板の場合、上記第一の欠陥ソースの寄与は減少し、上記第二の欠陥ソースの寄与と共通点を有する。
【００１３】
ＡｌＮ（格子定数ａ＝０．３１１ｎｍ）、ＧａＮ（ａ＝０．３１６ｎｍ）、及びＩｎＮ（ａ＝０．３５４ｎｍ）等のウルツ鉱型の結晶構造を有するＡ３Ｎ単結晶エピタキシャル層は、（０００１）面へ配向された単結晶Ａｌ２Ｏ３基板（酸素部分格子（sublattice）定数ａ＝０．２７５ｎｍ）又は６Ｈ‐ＳｉＣ基板（ａ＝０．３０８ｎｍ）上に成長される時、高密度の欠陥、基本的に転位を含む。
【００１４】
基板とエピタキシャル層とは、根本的な格子定数の差を有するので、転位（dislocations）は、「基板‐エピタキシャルの層」の界面に形成される。エピタキシャル層の格子定数は、基板の格子定数より大きく（１６％までの差）、転位はヘテロ構造体層を通じて伸びていく。サファイア基板上に成長した、青色及び緑色発光ダイオードに使用される典型的なＡｌＧａＩｎＮヘテロ構造体において、転位密度は１０８‐１０１０ｃｍ−２値を有する。ＳｉＣ基板上に成長した類似のヘテロ構造体に対して、転位密度は１０７‐１０９ｃｍ−２値を有する。従って、上記第一の欠陥ソースの寄与は１０７‐１０９ｃｍ−２値により定義され、ヘテロ構造体の内部への転位形成に対する上記第二のソースの寄与は１０６‐１０７ｃｍ−２と同等である。特に、高密度転位の形成及びＡｌＧａＮ層のクラック（cracking）もＧａＮとＡｌＮ層との格子定数の差（３．５％の差）及びこれらの熱膨張係数の差により誘発されている。
【００１５】
これらの問題点の部分的な解決のために、多様な方法が使われることができる。これらのうち最初に、ＡｌＧａＮ層、例えばｎ型エミッター層を成長する前、薄いＩｎ０．１Ｇａ０．９Ｎ層（約０．１マイクロンの厚さ）が成長して、次のＡｌｘＧａ１−ｘＮ（ｘ＝０．１５‐０．２０）層のクラックを防止する。２番目の方法により、一定のｘ値を有するバルクＡｌｘＧａ１−ｘＮのｎ型エミッター層の代わりに、歪曲された（strained）多重量子の超格子ＡｌＧａＮ／ＧａＮ層が成長される。超格子において各層の厚さは、約０．２５ｎｍである。
【００１６】
Ａ３Ｎ‐ヘテロ構造体の成長のための有機金属気相成長の非常に特別な特徴は、技術的な工程の間に基板の温度を急に変更すべき必要性である。従って、バッファー層（普通は非常に薄い非結晶質ＧａＮ又はＡｌＮ層）の成長において、サファイア又は炭化ケイ素基板の温度は、１０５０℃‐１１００℃から５５０℃に早く減少され、上記非結晶質ＧａＮ又はＡｌＮ層の成長を完了した後、基板の温度は、単結晶ＧａＮ層の成長温度（１０５０℃）まで早く増加される。ＧａＮ又はＡｌＮバッファー層を備える基板を加熱する工程が遅ければ、これは薄い（約２０ｎｍ）ＧａＮ層の結晶化につながり、よって次の厚いＧａＮ層の成長が相当多い数の欠陥及び成長形状を有する平坦していない膜の形成につながる。
【００１７】
成長の間、基板の温度を変更すべき更に他の必要性は、ヘテロ構造体の活性領域においてＩｎｘＧａ１−ｘＮ層（ｘ＞０．１）を成長させる時に確実に現れる。これらの層は、８５０℃‐８７０℃上の温度で熱分解（thermal decomposition）の傾向を有する。この場合、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層の成長は、より低い（８００℃‐８５０℃）温度で完了される。上記基板の温度を１０００℃‐１０５０℃まで増加させる間、ヘテロ構造体の成長工程は、金属有機物のＧａ、Ａｌ、及びＩｎ前駆体（precursors）の基板への供給を遮断することによって中断されなければならない。ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層の熱分解を排除する目的に、これらは時々薄い（〜２０ｎｍ）Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎ保護層により覆われる。この層は、約１０５０℃温度まで解離（dissociation）に対して十分な安定性を有する。蒸着されたエピタキシャル層を備える基板の急激な温度変更は、ＧａＮ又はＡｌＮバッファー層の成長の間を除き、追加的な欠陥形成及び成長した層、例えばＡｌＧａＮ層のクラックにつながることができる。従って、特に高輝度の発光ダイオードのための構造体において、成長温度の緩やかな変更を許容し、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層の成長において成長工程の中断を排除するようにするＡ３Ｎ‐ヘテロ構造体の成長方法を有することが好ましい。これらの成長方法は、更にＡ３Ｎ‐ヘテロ構造体層の界面で生成される転位密度を減少させなければならない。
【００１８】
サファイア又は炭化ケイ素基板上に成長した（０００１）ヘテロ構造体に侵入する転位の減少は、ＬＥＯ（lateral epitaxial overgrowth）技術を含む特殊な技術を使用して達成されることができる。まず、この技術で薄いＧａＮバッファー層が普通低温で成長される。その後、ＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４膜が上記構造の表面上に蒸着される。この膜内に狭くて長い互いに平行なウインドーがバッファー層まで下へエッチングされ、その後、次のエピタキシー工程の間、厚いＧａＮ層が高温でＳｉＯ２又はＳｉ３Ｎ４膜上に成長される。同じ工程によりＡ３Ｎヘテロ構造体が更に成長される。上記ＬＥＯ技術が通常の技術よりはるかに複雑でもっと努力が消耗されることを容易に知ることが出来る。
【００１９】
理論的及び部分的な実験的検討によれば、多くの素子、特に発光ダイオード及びレーザーにおいて非極性（non-polar）ａ面（即ち、ａ‐Ａ３Ｎ）ヘテロ構造体を使用する長所が予想される。極性ｃ方向［０００１］に沿って成長した通常の極性ヘテロ構造体と比べて、ａ‐Ａ３Ｎ非極性ヘテロ構造体においては、成長方向に沿って強い静電気場（electrostatic fields）がない。このために、非極性ａ‐Ａ３Ｎヘテロ構造体の活性領域内に注入された電子及び正孔の空間分離が除去され、結果としてこのような基板上に製造された発光ダイオード及びレーザーにおいて放射の内部量子効率の増加が期待されることができる。
【００２０】
多くの刊行物がａ‐Ａ３Ｎ非極性ヘテロ構造体の成長に提供された。特許文献３においては、ｒ面（１１２０）サファイア基板上において行われるa‐ＧａＮ（１１２０）膜の成長が開示されている。非特許文献１においては、ａ‐ＧａＮ基板上に成長した、一歩進んでいるａ‐Ａ３Ｎ非極性ヘテロ構造体が中村により提案されている。
【００２１】
最後に、特許文献３においては、炭化ケイ素、シリコン（silicon）、酸化亜鉛（zinc oxide）、リチウムアルミン酸塩（lithium aluminates）、ニオブ酸リチウム（lithium niobate），及びゲルマニウム（germanium）基板上において行われるａ‐Ａ３Ｎ非極性ヘテロ構造体の成長の可能性が言及されている。
【特許文献１】蘇聯特許  第６３５８１３号  登録日  １９７８年８月７日
【特許文献２】米国特許  第５９９８９２５号  登録日  １９９９年１２月７日
【特許文献３】ＰＣＴ／ＵＳ０３／１１１７７    国際出願日  ２００３年４月１５日、Ｍ．Ｃｒａｖｅｎなど、非極性窒化ガリウム薄膜における転位減少
【非特許文献１】中村修二、ＡｌＧａＮ系ＵＶエミッターのための成長及び素子戦略、ＵＣＳＢ、２００４。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従って、低い転位及び構造的欠陥密度を提供するa‐Ａ３Ｎ非極性ヘテロ構造体の成長が、発光ダイオード及びレーザーの内部量子効率及び寿命を増加させようとする問題を解決するためのより現実的な技術発展方向である。
【００２３】
そこで、本発明の目的は、非極性a‐Ａ３Ｎエピタキシャルホモ及び／又はヘテロ構造体を成長させる新たな方法であって、ＡｌＩｎＧａＮシステムにおける化合物及びアロイが発光ダイオードとレーザーを設計及び製造することにおいて、これらのＡ３Ｎ構造体を使用するために知られている他の材料から製造された基板の代わりに、ランガサイト（LANGASITE:a-La3Ga5SiO14）上の層内で低い転位及び構造的欠陥密度を有するものである。Ａ３Ｎ材料及びランガサイトの特性は、表１に紹介されている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の第１の形態によると、「第１のエピタキシャルＡｌｘＧａ１−ｘＮ層基板」の界面において並びに発光ヘテロ構造体の他の機能層において、転位密度を減少させるためにランガサイト基板が使用される成長方法が開示される。上記基板と上記第１のエピタキシャルＡｌｘＧａ１−ｘＮ層のｃ格子定数の不一致は、ｘ＝１において−２．３％，ｘ＝０において＋１．７％の限度内にあり、ｃ軸に沿う方向におけるこれらの熱膨張係数の不一致は、ｘ＝１において４６％、ｘ＝０において−１５％の限度内にある。
【００２５】
従って、上記基板と上記第１のエピタキシャルＡｌｘＧａ１−ｘＮ層のｃ格子定数の不一致とｃ軸に沿う方向におけるこれらの熱膨張係数の不一致とを有しない特定のｘ値がある（表１）。
【００２６】
本発明の第２の形態によると、「ビルトイン（built-in）蛍光体を備える白色ヘテロ構造体」を製造するために、上記ランガサイト基板が特別な不純物でドーピングされることにより、Ａ３Ｎヘテロ構造体の1次の濃厚な青色放射（λMAX＝４５５ｎｍ）の一部を上記基板の黄色放射に変換し、よって上記基板構造体が一般式のＬａ３−ｘ−ｙＣｅｘＰｒｙＧａ５ＳｉＯ１４に対応する。
【００２７】
本発明の第３の形態によると、上記ランガサイト基板のトポロジー（topology）及び上記エミッターチップの設計が提供され、ここでヘテロ構造体の全ての濃厚な青色放射は、上記基板に引き渡されて放射出力を増加させ、よって白色放射の色温度の均一な空間分布を達成する。
【００２８】
【表１】
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【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明について図面を参照して説明する。本出願に含まれている図面は、本発明の長所の詳細な描写を提供し、その本質を理解するように助ける。類似の参照番号は、全体を通じて対応する部分を示す。
【００３０】
図１は、模型：中村の1994年3月登録された米国特許5、290、393；梁島の1999年11月登録された米国特許5、993、542；田中の1999年6月登録された米国特許5、909、036に対応する典型的な発光ダイオード ヘテロ構造体及びヘテロ構造体層におけるバンドギャップエネルギー変化を示す。このヘテロ構造体は、成長した追加のｎ‐ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層4を含み、多重量子井戸ＩｎＸＧａｌ−ＸＮ／ＩｎＹＧａ１−ＹＮ活性層６の前に成長される次のｎ‐ＡｌＧａＮ５エミッター層のクラックを防止する。
【００３１】
図２は、ランガサイト（langasite）基板上に成長した発光ダイオードヘテロ構造体を示す。他のヘテロ構造体層においてバンドギャップエネルギーが変化するプロファイルが更に示される。提供された構造体においては、図1に示す構造体とは異なり、ｎ‐ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層４とｐ‐ＧａＮ層８とが成長しない。上記ｐ‐ＧａＮ層８は、発光ダイオードでなく、レーザーダイオードにおいて最も効果的に使用される導波層（wave guiding layer）である。発光ダイオードヘテロ構造体の成長のために、ａ‐面配向及び完璧な表面処理特性（Ｒａ＜０．５ｎｍ）を有するランガサイト基板１が、非常に清浄な窒素雰囲気の条件下でＯＭＶＰＥ装置の反応器内にローディングされる。純粋な窒素を上記反応器内に入れることにより、反応器内の水素圧力が略７０Ｔｏｒｒの作動水準に減少する。その後、上記基板と共に黒鉛サセプタ（graphite susceptor）が１０５０℃まで加熱される。１５リットル／ｍｉｎの水素流量で１５分間加熱した後、５リットル／ｍｉｎの流量でアンモニアが上記反応器内に供給される。この条件下で上記工程が５分間維持される。その後、高周波の加熱電力が減少し、６分内に上記サセプタの温度が５３０℃の水準で安定化される。
【００３２】
その後、ＧａＮバッファー層２を成長させるために、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）がソースガスとして４＊１０−５ｍｏｌ／ｍｉｎの流量で独立した注入ノズルを通じて上記反応器内に５０秒間供給される。その結果、１５ｎｍの厚さを有するＧａＮバッファー層が成長される。その後、上記サセプタの温度が非常に急激に１０３０℃まで上昇され、ドナー不純物ソースとして使用されるシラン（ＳｉＨ４）と共に、ＴＭＧが７＊１０−５ｍｏｌ／ｍｉｎの流量で上記反応器内に供給される。上記ＴＭＧ＋ＳｉＨ４混合ガスは、ＧａＮ層のドーピングレベルが約２＊１０１８ｃｍ−３となるように、実験的に選択した値の流量を有する。ＧａＮ層３は、約３．２マイクロンの厚さで３５分間成長される。その後、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）がソースガスとして供給され、その流量は５分間０から１＊１０−５ｍｏｌ／ｍｉｎまで線形的に増加する。その結果、０．５マイクロンの厚さでアルミニウム含有量の傾斜を有するｎ‐ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（ｘ＜０．１５）層５が成長される。その後、ＴＭＧ，ＴＭＡｌ，及びＳｉＨ４の供給が止められ、上記サセプタの温度は、５分間８６０℃まで非常に急激に減少される。そして、ＴＭＧ及びトリメチルインジウム（ＴＭＩ）の供給が始まり、ＴＭＩ流量を７＊１０−６ｍｏｌ／ｍｉｎと３＊１０−５ｍｏｌ／ｍｉｎとの間で周期的に切り替えることにより、多重量子井戸構造を形成するＩｎｘＧａ１−ｘＮ／ＩｎｙＧａ１−ｙＮ層６の成長が起きる。より高い流量のＴＭＩの供給の持続は、３秒間かかり、より低い流量の持続は１６秒間かかる。その後、上記サセプタの温度が５分間１０３０℃まで上昇し、ＴＭＧ＋ＴＭＡｌが上記反応器内に再度供給される。ＡｌＧａＮ９層及びＧａＮ１０層の成長の間、ビス（シクロペンタジエニル）マグネシウム（bis（cyclopentadienyl）magnesium：Cp2Mg）がアクセプタ−不純物のソースとして上記反応器内に供給される。Ｃｐ２Ｍｇ流量は、低い非抵抗のｐ‐ＧａＮコンタクト層１０を提供するために、３＊１０１８ｃｍ−３程度のアクセプタ−濃度を得るように十分に高くなければならない。
【００３３】
図３は、白色発光ダイオードのためのエミッター設計を示す。上記エミッターは、スペクトルの濃厚な青色の部分から放射するヘテロ構造体からなるが、これらの層２乃至１０は、本発明によってa‐ランガサイト基板上で選択的なＯＭＶＰＥエピタキシーにより成長される。上記ランガサイト組成は、一般式のＬａ３−ｘ−ｙＣｅｘＰｒｙＧａ５ＳｉＯ１４に表現される。選択的ヘテロ構造体エピタキシーのために、上記基板に特別に準備されたリセス（recesses）がある。ウエハーをチップに分離する最終操作の前に多くの技術的操作が行われる。これらの操作は、フォトリソグラフィ、選択的に成長したヘテロ構造体の一部におけるエッチングによる層６，９，１０の除去、ニッケルと金との薄い層からなる反射コーティング１１の蒸着、及び発光ダイオードのベース上に上記エミッターを搭載するために要求される錫‐金（tin-gold）アロイからなる抵抗接点層１２の蒸着である。上記ヘテロ構造体の濃厚な青色放射の吸収は、ランガサイト内Ｃｅ及びＰｒの存在により誘発される、上記基板内の黄色蛍光を励起させる。黄色への上記濃厚な青色放射中の一部の効果的な変換は、上記選択的に成長したヘテロ構造体と、すべての方向でそれを囲むランガサイトとの間に空気（air）中間層がない時に提供される。その結果、濃厚な青色及び黄色方向の混合に起因して上記エミッターは白色を生成する。
【００３４】
図４は、濃厚な青色エミッター１３が通常のイットリウム‐アルミニウム‐ガーネット蛍光体１４により覆われて使用される白色発光ダイオード（模型）の典型的な設計を示す。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明から提案された方法により成長したａ面ランガサイト基板上のＡ３Ｎヘテロ構造体は、通常の方法による構造体より低い欠陥密度を有し、微細なクラックを有しない。図２に示すヘテロ構造体において上記転位密度は、５＊１０７ｃｍ−２より小さい値を有することができる。エミッターは、色座標Ｘ＝０．３１、Ｙ＝０．３１の白色光を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、エピタキシー模型〔２〕の通常の方法により成長された極性の発光Ａ３Ｎヘテロ構造体の図面である。
【図２】図２は、ランガサイト（langasite）基板上に成長された非極性の発光Ａ３Ｎヘテロ構造体の図面である。
【図３】図３は、Ａ３Ｎヘテロ構造体の表面上に成長された追加のＣｅ及びＰｒドーピングされたランガサイト層を備えるランガサイト基板上の発光ヘテロ構造体の概略図である。
【図４】図４は、上記Ｃｅ及びＰｒドーピングされたランガサイト基板上の発光ダイオードにより生成された放出スペクトルを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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