(57)【要約】【課題】順方向電圧が２Ｖ以下と低く、且つＧａＰから成る電流分散層の表面の凸状欠陥を低減して、逆方向電圧やリーク電流等による不良を低減し、またプロセス上での問題も解決し得る半導体発光素子の製造方法を提供すること。【解決手段】ｎ型半導体基板１と、ｎ型クラッド層とｐ型クラッド層４との間に活性層５が設けられた発光部と、該発光部上に形成されたｐ型電流分散層８と、該ｐ型電流分散層８の表面側の一部と、前記ｎ型半導体基板１の裏面の全面又は部分的に電極９、１０が形成された半導体発光素子の製造方法において、前記ｐ型電流分散層８の成長温度Ｔ２を前記発光部の成長温度Ｔ１よりも高くし、且つ該ｐ型電流分散層８の成長開始温度Ｔ２に達するまでの過程（区間Ｂ）にｐ型不純物を流し続ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型半導体基板と、ｎ型クラッド層とｐ型クラッド層との間に活性層が設けられた発光部と、該発光部上に形成されたｐ型電流分散層と、該ｐ型電流分散層の表面の一部と、前記ｎ型半導体基板の裏面の全面又は部分的に電極が形成された半導体発光素子の製造方法において、
前記ｐ型電流分散層の成長温度を前記発光部の成長温度よりも高くし、且つ該ｐ型電流分散層の成長開始温度に達するまでの過程において、ｐ型不純物を流していることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１の半導体発光素子の製造方法において、
前記ｐ型不純物と同時に、Ｖ族原料も同時に流すことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の半導体発光素子の製造方法において、
ｐ型クラッド層とｐ型電流分散層との間に、発光部よりも低温で形成した前記ｐ型クラッド層よりもバンドギャップの小さな材料を用いた接続層を設けることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、
ｐ型電流分散層の成長前に流すｐ型不純物の流量を、ｐ型クラッド層、ｐ型接続層、ｐ型電流分散層の成長において用いるｐ型不純物の何れかよりも多くすることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、
ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層を形成する主たる材料が（ＡｌxＧａ1-x）YＩｎ1-YＰ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１）であることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、
前記ｐ型接続層を形成する主たる材料が（ＡｌxＧａ1-x）YＩｎ1-YＰ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１）であり、且つ前記ｐ型クラッド層の材料よりもバンドギャップが小さいことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【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の製造方法において、
前記ｐ型電流分散層が、ＧａＰ若しくはＧａＡｓＰから成ることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【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の製造方法において、
前記ｐ型クラッド層と前記活性層との間に、活性層のバンドギャップ以上のアンドープ層を設けることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【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の製造方法において、
前記ｐ型電流分散層の一部がアンドープ層であることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【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の製造方法において、
前記ｐ型不純物が亜鉛であることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低順方向電圧、高輝度、高信頼性の半導体発光素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、ＡｌＧａＩｎＰ系発光ダイオード用エピタキシャルウェハを用いて製造する高輝度の赤色および黄色発光ダイオードの需要が大幅に伸びている。主な需要は、交通用信号、自動車のブレーキランプ、フォグランプなどである。
【０００３】
図５に、赤色帯のＡｌＧａＩｎＰ系発光ダイオードの典型的な構造を示す。全てのエピタキシャル層は有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）によって成長している。
【０００４】
図５に示すように、従来のＡｌＧａＩｎＰ系発光ダイオードは、ＧａＡｓから成るｎ型基板２１上に、ＭＯＶＰＥ法によって、ＧａＡｓから成るｎ型バッファ層２２、ＡｌＧａＩｎＰから成るｎ型クラッド層２３、ＡｌＧａＩｎＰから成る活性層２４、ＡｌＧａＩｎＰから成るｐ型クラッド層２５、ＧａＰから成るｐ型電流分散層２６を順次積層し、ｐ型電流分散層２６の表面の一部に第一電極たる表面電極（ｐ側オーミック接触電極）２８を、またｎ型基板２１の裏面全面に第二電極たる裏面電極（ｎ側共通電極）２７を設けた構造となっている。 ２３〜２５がＡｌＧａＩｎＰ４元ダブルヘテロ構造部分（発光部）をなす。
【０００５】
発光ダイオードの高輝度化のためには、ｐ型クラッド層２５の上に電流を分散させるための層、つまりｐ型電流分散層２６が設けられるのが一般的である。また前記ｐ型電流分散層２６は、電流を分散させる役割を担うと同時に、窓層としての役割も持つ。つまりｐ型電流分散層２６は、発光した光に対して透明であることが要求される。これらを満たすｐ型電流分散層２６としては、現状、ＧａＰ、ＧａＡｓＰやＡｌＧａＡｓから成るものが用いられている。この中で、最も透明度があり、低抵抗化が可能な材料としてはＧａＰが挙げられる。このため、ＡｌＧａＩｎＰ系の材料を用いた発光ダイオードでは、ｐ型電流分散層２６としてＧａＰから成るものが最も多く用いられている。
【０００６】
ｐ型電流分散層２６にＧａＰを用いると、ＧａＰから成るｐ型電流分散層２６とｐ型ＡｌＧａＩｎＰから成るｐ型クラッド層２５との間のバンド不連続により、発光ダイオードの順方向電圧が高くなるという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するために、ＧａＰから成るｐ型電流分散層（ｐ型ウインドウ層）２６とｐ型ＡｌＧａＩｎＰから成るｐ型クラッド層２５との間に、ｐクラッド層２５よりもバンドギャップエネルギーの小さい介在層としての順方向電圧低減層を設ける方法が開示されている（特許文献１参照）。
【０００８】
しかし、上記した特許文献１の方法では、ある程度、順方向電圧を低減することができるが、所望の順方向電圧（例えば、２Ｖ以下の順方向電圧）にするまでには至らない。また、電流分散層は、発光部と同じ成長温度で成長すると、表面に凸状の欠陥が多数出て、プロセス上の問題となる。更に、発光ダイオードの逆方向電圧が低くなったり、リーク電流が発生する等の問題もあった。
【特許文献１】特開２０００−３１２０３０号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように、特許文献１に開示された発光ダイオードの構造では、まだ所望の順方向電圧（例えば、２Ｖ以下の順方向電圧）までには至らず、順方向電圧が高いという問題があった。
【００１０】
また、電流分散層を発光部と同じ成長温度６５０℃で成長することから、電流分散層の表面に凸状の欠陥が多数出て、プロセス上でも問題となることが分かった。更には、逆方向電圧の低下やリーク電流等が発生するという問題もあった。
従って、本発明の目的は、順方向電圧が２Ｖ以下と低く、且つ電流分散層の表面の凸状欠陥を低減して、逆方向電圧やリーク電流等による不良を低減し、また、プロセス上での問題も解決し得る半導体発光素子の製造方法を提供することにある。
【００１１】
つまり、本発明は、順方向電圧を低くでき、且つ歩留り良く製造できる方法を提供することにより、低順方向電圧、高輝度、高信頼性の半導体発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１３】
請求項１の発明に係る半導体発光素子の製造方法は、ｎ型半導体基板と、ｎ型クラッド層とｐ型クラッド層との間に活性層が設けられた発光部と、該発光部上に形成されたｐ型電流分散層と、該ｐ型電流分散層の表面の一部と、前記ｎ型半導体基板の裏面の全面又は部分的に電極が形成された半導体発光素子の製造方法において、前記ｐ型電流分散層の成長温度を前記発光部の成長温度よりも高くし、且つ該ｐ型電流分散層の成長開始温度に達するまでの過程において、ｐ型不純物を流していることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の半導体発光素子の製造方法において、前記ｐ型不純物と同時に、Ｖ族原料も同時に流すことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の半導体発光素子の製造方法において、ｐ型クラッド層とｐ型電流分散層との間に、発光部よりも低温で形成した前記ｐ型クラッド層よりもバンドギャップの小さな材料を用いた接続層を設けることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、ｐ型電流分散層の成長前に流すｐ型不純物の流量を、ｐ型クラッド層、ｐ型接続層、ｐ型電流分散層の成長において用いるｐ型不純物の何れかよりも多くすることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層を形成する主たる材料が（ＡｌxＧａ1-x）YＩｎ1-YＰ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１）であることを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、前記ｐ型接続層を形成する主たる材料が（ＡｌxＧａ1-x）YＩｎ1-YＰ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１）であり、且つ前記ｐ型クラッド層の材料よりもバンドギャップが小さいことを特徴とする。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、前記ｐ型電流分散層が、ＧａＰ若しくはＧａＡｓＰから成ることを特徴とする。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、前記ｐ型クラッド層と前記活性層との間に、活性層のバンドギャップ以上のアンドープ層を設けることを特徴とする。
【００２１】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、前記ｐ型電流分散層の一部がアンドープ層であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法において、前記ｐ型不純物が亜鉛（Ｚｎ）であることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【００２３】
＜発明の要点＞
発明者等は上記課題を解決するべく鋭意努力し研究を行った結果、本発明に到達した。
【００２４】
即ち、発明者等は、ＧａＰから成る電流分散層の成長温度を発光部よりも高温で成長することにより、表面の凸状欠陥の低減ができることを見出した。また、逆方向電圧やリーク電流等の不良も、同時に低減できることを見出した。
【００２５】
更に、このＧａＰから成る電流分散層の成長における温度安定時間の過程において、ｐ型不純物であるＺｎのみ、若しくはＺｎとＶ族原料を供給しておくことにより、ｐ型クラッド層若しくはｐ型接続層のｐ型不純物の添加物であるＺｎの飛散を防止することができ、順方向電圧を低くできることを見出した。
【００２６】
つまり、上記製造方法を見出したことにより、プロセスが容易であり、且つ順方向電圧が低く、高輝度、高信頼性の発光ダイオード用エピタキシャルウェハを、歩留り良く製造できるようになった。このため低順方向電圧、高輝度、高信頼性の発光ダイオードを作製できるようになった。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。
【００２８】
本発明の製造方法を用いることにより、ｎ型半導体基板上にｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、更にｐ型電流分散層が積層された半導体発光素子の製造方法において、電流分散層の成長温度を発光部（ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層）よりも高くし、且つ電流分散層成長前にｐ型不純物の原料を流しておくことにより、高輝度、高信頼性、低順方向電圧、且つ表面状態が良好であり、逆方向電圧及びリーク電流不良の少ない発光ダイオード（ＬＥＤ）及びＬＥＤ用エピタキシャルウェハを製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００３０】
［実施例］
本発明の一実施例にかかる半導体発光素子を製造すべく、図２のような構造の発光波長６３０nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェハを作製した。
【００３１】
ｎ型ＧａＡｓから成るｎ型基板１上に、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）で、ｎ型（Ｓｅドープ）ＧａＡｓから成るｎ型バッファ層（膜厚４００nm、キャリア濃度１×１０18cm-3）２、ｎ型ＤＢＲ層３、ｎ型（Ｓｅドープ）（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐから成るｎ型クラッド層（膜厚３００nm、キャリア濃度１×１０18cm-3）４、アンドープ（Ａｌ0.10Ｇａ0.90）0.5Ｉｎ0.5Ｐから成る活性層（膜厚６００nm）５、ｐ型（Ｚｎドープ）（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐから成るｐ型クラッド層（膜厚３００nm、キャリア濃度５×１０17cm-3）６、ｐ型（Ｚｎドープ）（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5Ｐから成るｐ型接続層（膜厚７５nm、キャリア濃度４×１０18cm-3）７、ｐ型（Ｚｎドープ）ＧａＰから成るｐ型電流分散層（厚さ１４０００nm、キャリア濃度３×１０18cm-3）８を、ＭＯＶＰＥ法で、順次積層成長させた。因みに、前記ｎ型ＤＢＲ層３は、ＧａＡｓとＡｌＩｎＰを一対とし、ペア数は１５とした。
【００３２】
前記ｐ型接続層７を成長する区間Ｂの成長温度Ｔ２は５８０℃とした。
【００３３】
図１に、成長温度プロファイルを示す。図示するように、ＭＯＶＰＥ法での成長温度は、前記ｎ型バッファ層２から前記ｐ型接続層７まで（図１の区間Ａ）の成長温度Ｔ１を６５０℃とし、前記ｐ型電流分散層８を成長する区間Ｃの成長温度Ｔ２は６６０℃とした。この時のｐ型接続層７のＺｎ流量は１４０ｃｃｍとし、またｐ型電流分散層８のＺｎ流量は５０ｃｃｍとした。
【００３４】
また、ｐ型接続層７の成長完了後からｐ型電流分散層８の成長開始前までには、図１に区間Ｂとして示す温度安定時間（約５分）を設け、その間はＶ族原料のホスフィン（ＰＨ3）とｐ型不純物の原料であるＤＥＺｎを流し、温度がｐ型電流分散層８の成長温度である６６０℃（Ｔ２）に安定してから、ｐ型電流分散層８の成長を始めた。
【００３５】
ここで、ｐ型接続層７の成長完了後から該ｐ型電流分散層８の成長開始前の区間Ｂである温度安定時間（約５分）中のＤＥＺｎ流量は、５０ｃｃｍ（ｐ型電流分散層８成長時のＤＥＺｎ流量）と、１４０ｃｃｍ（ｐ型接続層７成長時のＤＥＺｎ流量）の２種類とした。
【００３６】
その他の成長条件は、成長圧力５０Ｔｏｒｒ、各層の成長速度は０．３〜１．０nm／ｓ、Ｖ／III比は２００で行った。但し、ｐ型電流分散層８のＶ／III比のみ１０とした。
【００３７】
ＭＯＶＰＥ法による成長において用いる原料としては、例えばトリメチルガリウム（ＴＭＧ）又はトリエチルガリウム（ＴＥＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）、等の有機金属や、アルシン（ＡｓＨ3）、ホスフィン（ＰＨ3）等の、水素化物ガスを用いた。
【００３８】
例えば、ｎ型バッファ層２のようなｎ型層の添加物原料としては、セレン化水素（Ｈ2Ｓｅ）を用いた。また、ｐ型クラッド層６のようなｐ型層の添加物原料としては、ジエチルジンク（ＤＥＺｎ）を用いた。このＤＥＺｎの恒温槽温度は、１０℃とした。しかし、その他にｎ型層の添加物原料として、シラン（ＳｉＨ4）、ジエチルテルル（ＤＥＴｅ）、ジメチルテルル（ＤＭＴｅ）を用いることもできる。また、その他に、ｐ型層の添加物原料として、ジメチルジンク（ＤＭＺｎ）を用いることもできる。
【００３９】
上記のような成長条件で製造されたエピタキシャルウェハの表面は、凸状の欠陥がなく、鏡面であった。
【００４０】
このエピタキシャルウェハの上面には、直径１１０μｍの円形電極から成る表面電極９をマトリックス状に蒸着で形成した。この表面電極９としては、ＡｕＢｅ、Ｎｉ、Ａｕを、それぞれ５０nm、１０nm、７００nmの順に蒸着した。更に、エピタキシャルウェハ底面には、全面に裏面電極１０を形成した。この裏面電極１０は、金・ゲルマニウム、ニッケル、金を、それぞれ６０nm、１０nm、４００nmの順に蒸着し、その後、電極の合金化であるアロイを、窒素ガス雰囲気中４００℃で５分行った。
【００４１】
その後、上記のようにして構成された電極付きＬＥＤ用エピタキシャルウェハを、上記円形の表面電極９が中心になるように切断し、チップサイズ３００μｍ角の発光ダイオードベアチップを作製した。更に、この発光ダイオードベアチップをＴＯ−１８ステム上にマウント（ダイボンディング）し、その後更にマウントされた該発光ダイオードベアチップに、ワイヤボンディングを行い、ＬＥＤ素子を作製した。
【００４２】
上記ｐ型接続層７の成長完了後からｐ型電流分散層８の成長開始前の温度安定時間（約５分）中に、ＤＥＺｎを５０ｃｃｍ流して成長したエピタキシャルウェハから製作したＬＥＤ素子の場合、その発光出力は１．９２ｍＶ（２０ｍＡ通電時）であり、順方向電圧は１．９６Ｖであった。すなわち、２Ｖ以下の順方向電圧を達成することができた。
【００４３】
また、ｐ型接続層７の成長完了後からｐ型電流分散層８の成長開始前の温度安定時間（約５分）中に、ＤＥＺｎを１４０ｃｃｍ流して成長したエピタキシャルウェハから製作したＬＥＤ素子の場合、その発光出力は１．８６ｍＷ（２０ｍＡ通電時）であり、順方向電圧は１．９２Ｖであった。すなわち、２Ｖ以下の順方向電圧を達成することができた。
更に上記ＬＥＤの信頼性試験を実施した所（試験条件：２５℃、５０ｍＡ通電）、１６８ｈｒ通電試験後の相対出力（相対出力：１６８ｈ通電試験後の発光出力／初期発光出力）は、１００％と９８％であった。
【００４４】
因みに、信頼性評価時の電流値は２０ｍＡである。
【００４５】
また、更には、上記２種類のＬＥＤ共、逆方向電圧及びリーク電流による不良も、無かった。
【００４６】
［比較例１］
比較例１として、図２に示した構造の発光波長６３０nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェハを作製した。
【００４７】
比較例１におけるエピタキシャル成長方法、エピタキシャル層膜厚、エピタキシャル構造や電極形成方法及びＬＥＤ素子製作方法は、基本的に上記実施例と同じにした。但し、全てのエピタキシャル層の成長温度は、図３に示すように、Ｔ１＝Ｔ２の６５０℃に固定されている。
【００４８】
上記のような成長条件で製造されたエピタキシャルウェハの表面は、凸状の欠陥が多数あった。
【００４９】
このエピタキシャルウェハを用いて、ＬＥＤ素子を製作したところ、プロセス工程での該エピタキシャルウェハの割れ等が発生し、該ＬＥＤ素子の取得個数が減少してしまった。
【００５０】
また、該エピタキシャルウェハに電極を付けて製作されたＬＥＤ素子の特性を評価した結果、発光出力は、２０ｍＡ通電時で１．８２ｍＷであった。また順方向電圧は２．０２Ｖであり、２Ｖ以下の順方向電圧を達成できなかった。更には、逆方向電圧及びリーク電流不良が多発した。このため、高輝度、低順方向電圧のＬＥＤ素子を、歩留り良く製作することができなかった。
【００５１】
［比較例２］
比較例２として、図２に示した構造の発光波長６３０nm付近の赤色発光ダイオード用エピタキシャルウェハを作製した。
【００５２】
比較例２のエピタキシャル成長方法、エピタキシャル層膜厚、エピタキシャル構造や電極形成方法及びＬＥＤ素子製作方法は、基本的に上記実施例と同じにした。
【００５３】
但し、成長温度は、図４に示すように、前記ｎ型ＧａＡｓから成るｎ型バッファ層２から前記ｐ型（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5Ｐから成るｐ型接続層７までの成長温度Ｔ１を６５０℃とし、前記ｐ型ＧａＰからなるｐ型電流分散層８の成長温度Ｔ２は６６０℃とした。
【００５４】
但し、成長温度は、図４に示すように、前記ｎ型ＧａＡｓから成るｎ型バッファ層２から前記ｐ型（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5Ｐから成るｐ型接続層７を成長するまでの区間Ａにおける成長温度Ｔ１を６５０℃とし、前記ｐ型ＧａＰから成るｐ型電流分散層８を成長する区間Ｃの成長温度Ｔ２は６６０℃とした。
【００５５】
因みに、上記ｐ型（Ａｌ0.3Ｇａ0.7）0.5Ｉｎ0.5Ｐから成るｐ型接続層７の成長終了から、該ｐ型ＧａＰから成るｐ型電流分散層８の成長開始温度である６６０℃に温度が上がるまでの区間Ｂ（図４の区間Ｂ）については、ｐ型ＧａＰから成るｐ型電流分散層８の成長は行わず、温度が６６０℃に安定してからの区間Ｃにおいて、該ｐ型ＧａＰから成るｐ型電流分散層８の成長を行った。温度が安定するまでの区間Ｂの時間、原料としてＶ族原料であるホスフィン（ＰＨ3）のみを流し（Ｐ抜け対策）、ｐ型不純物の原料であるＤＥＺｎは流さなかった。
【００５６】
上記のような成長条件で製造されたエピタキシャルウェハの表面は、凸状の欠陥がなく、鏡面であった。
【００５７】
前記エピタキシャルウェハを用い、電極を付けて製作された該ＬＥＤ素子の特性を評価した。その結果、発光出力は、２０ｍＡ通電時で１．８３ｍＷであった。また順方向電圧は２．０６Ｖであり、２Ｖ以下の順方向電圧を達成できなかった。このため、高輝度、低順方向電圧のＬＥＤ素子を、製作することができなかった。因みに、逆方向電圧及びリーク電流不良はなかった。
【００５８】
＜最適条件に付いての根拠＞
第１に、前記ＧａＰから成るｐ型電流分散層８の成長温度が６５０℃以下であると、該ｐ型電流分散層８の表面に凸状の欠陥が多数出る。このため、プロセス工程でのエピタキシャルウェハ割れ等の問題が出る。また、この凸状欠陥があると、理由は定かではないが、逆方向電圧不良やリーク電流不良が多発する。現状では恐らくｐ型電流分散層８の成長温度が低いことでＣ（カーボン）の量、つまりオートドーピングされたＣの影響により、逆方向電圧不良やリーク電流不良が起こるのではないかと考えている。
【００５９】
また、前記ＧａＰから成るｐ型電流分散層８の成長温度Ｔ２が６７０℃以上になると、該ｐ電型流分散層８の表面には凸状欠陥がなくなり、鏡面になる。しかし添加物であるＺｎのドーピング効率が低下するために電流分散が悪くなり、発光出力が低くなる。更にまた、成長温度Ｔ２が高くなると、前記Ｚｎの拡散が多くなり、信頼性が低下する。よって該ＧａＰから成るｐ型電流分散層８の成長温度Ｔ２は、６５５から６６５℃が好ましく、より好ましくは６６０℃である。
【００６０】
第２に、前記ＧａＰから成るｐ型電流分散層の成長前に流しておくＤＥＺｎ流量は、多ければ多いほど順方向電圧が低くなる。しかしある一定以上になると、その効果はなくなる。またあまり多くし過ぎるとＺｎの拡散により、信頼性が悪くなる恐れがある。このため前記ＤＥＺｎの流量には、最適値がある。最適なＤＥＺｎ流量は、ＧａＰから成る電流分散層８の成長時の流量か、ｐ型接続層７の成長時の流量またはｐ型クラッド層成長時の流量の、何れかよりも多く、前記の各層の最も多いＤＥＺｎ流量の２倍程度である。
【００６１】
第３に、前記ｐ型接続層７が無くても、良い。つまり前記ｐ型クラッド層６の成長後にＧａＰから成る電流分散層８を成長させても良い。但し、該ｐ型クラッド層６の成長が終了してから該ＧａＰから成る電流分散層８を成長させるまでの間に、ＤＥＺｎを流しておく必要がある。
【００６２】
本発明では、成長温度を規定したが、成長温度は、各装置により適正値が異なる。このため一概に規定することは難しい。このため、ｐ型クラッド層６若しくは該ｐ型クラッド層６よりもバンドギャップの小さい材料であるｐ型接続層７とｐ型電流分散層８との間の温度安定時間（区間）において、ｐ型不純物の原料を流し、これによりｐ型電流分散層８の下の層であるｐ型クラッド層６、またはｐ型接続層７のＺｎ抜けを抑制して、順方向電圧を低くすることが、本発明の意図するところである。このため、各層の絶対的な温度よりも、前記したようにｐ型電流分散層８を成長する前にｐ型不純物の原料であるＤＥＺｎを流しておくことが、重要となる。
【００６３】
＜他の実施例、変形例＞
［変形例１］
前記活性層５と前記ｐ型クラッド層６との間にＺｎの拡散を抑止する拡散抑止層を設ける構造とすることもでき、この構造の下でも同様の効果が出ることが容易に類推できる。この拡散抑止層は、アンドープ層若しくは低濃度ｎ型、低濃度ｐ型としても良い。しかしこの拡散抑止層をあまり厚くすると、直列抵抗が増加して順方向電圧が高くなる。また製造コストが高くなる。
【００６４】
よって、この拡散抑止層を設ける場合は、１５００nm以下が望ましい。いずれにしろ該拡散抑止層の有無に関わりなく本発明が適用可能である事は容易に類推される。
【００６５】
［変形例２］
実施例では、発光波長６３０nm帯の赤色ＬＥＤとしたが、同じＡｌＧａＩｎＰ系の材料で製作される発光波長５６０〜６５０nmのＬＥＤでも、同様の効果が得られる。
【００６６】
［変形例３］
前記バッファ層２及び光反射層である前記ＤＢＲ層３がない構造でも、本発明と同様の効果があることが容易に類推できる。
【００６７】
［変形例４］
実施例ではｐ型不純物をＺｎとしたが、Ｍｇにしても同様の効果が得られる。
【００６８】
［変形例５］
実施例では、表面電極と金属層の形状は、円形であるが、異形状、例えば四角、菱形、多角形等でも同様の効果が得られる。
【００６９】
［変形例６］
実施例では、活性層をアンドープＡｌＧａＩｎＰで構成したが、活性層に多重量子井戸を用いた構造とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施例にかかるＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤの成長温度プログラムを示した図である。
【図２】本発明の一実施例にかかるＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤの断面構造を示した図である。
【図３】比較例１にかかる成長温度プログラムを示した図である。
【図４】比較例２にかかる成長温度プログラムを示した図である。
【図５】従来技術にかかるＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤの断面構造を示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  ｎ型半導体基板
２  ｎ型バッファ層
３  ｎ型ＤＢＲ層
４  ｎ型クラッド層
５  活性層
６  ｐ型クラッド層
７  ｐ型接続層
８  ｐ型電流分散層
９  表面電極
１０  裏面電極
【図１】
2006040997.tif 000003
【図２】
2006040997.tif 000004
【図３】
2006040997.tif 000005
【図４】
2006040997.tif 000006
【図５】
2006040997.tif 000007