(57)【要約】【課題】  高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードの提供。【解決手段】  窒化シリコン、窒化シリコンとアンドープの窒化インジウムガリウムで形成した短周期超格子構造、或いは窒化シリコンとアンドープの窒化アルミニウムインジウムガリウムで形成した短周期超格子構造の三種類のいずれかの薄層をｐ型コンタクト層の上方に形成し、この薄層の上に、その窒化シリコン材料の成長により、窒化ガリウム系発光ダイオードの表面を粗化する。こうして窒化ガリウム系発光ダイオードを空気より高い屈折率となし、内部全反射をもたらし、これにより窒化ガリウム系発光ダイオードの外部量子効果及び発光効率を高める。【選択図】        図２
2006114537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードにおいて、
サファイヤ、６Ｈ−ＳｉＣ、４Ｈ−ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、スピネル、（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ）、或いは格子定数が窒化物半導体に接近する単結晶酸化物のいずれかで形成された基板と、
該基板の一側面に位置し、特定組成の窒化アルミニウムガリウムインジウム（Ａｌa Ｇａb Ｉｎ1-a-b Ｎ，０≦ａ，ｂ＜１，ａ＋ｂ≦１）で構成されたバッファ層と、
このバッファ層の上に位置し、窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料で形成されたｎ型コンタクト層と、
該ｎ型コンタクト層の上に位置し且つ一部のｎ型コンタクト層の上表面を被覆し、窒化インジウムガリウムで形成されたアクティブ層と、
該ｎ型コンタクト層の上表面のアクティブ層で未被覆の上表面に形成された負電極と、  該アクティブ層の上に位置しｐ型窒化ガリウム系材料で構成されたｐ型クラッド層と、  該ｐ型クラッド層の上に位置し、ｐ型窒化ガリウムで形成されたｐ型コンタクト層と、  該ｐ型コンタクト層の上に位置し、窒化シリコン（ＳｉＮ）、窒化シリコンとアンドープの窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）で組成された短周期超格子構造、窒化シリコンとアンドープの窒化アルミニウムインジウムガリウム（ＡｌＧａＩｎＮ）で組成された短周期超格子構造のいずれかで形成された微粗化薄層と、
該微粗化薄層の上に位置し、且つその一部表面を被覆する金属導電層と透明酸化層のいずれかとされ、金属導電層は、Ｎｉ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｔ合金、Ｎｉ／Ｐｄ合金、Ｐｄ／Ａｕ合金、Ｐｔ／Ａｕ合金、Ｃｒ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ａｕ／Ｂｅ合金、Ｎｉ／Ｃｒ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ合金及びその他の類似材料のいずれかで形成され、透明酸化層は、ＩＴＯ、ＣＴＯ、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＧａ2 Ｏ4 、ＳｎＯ2：Ｓｂ、Ｇａ2 Ｏ3 ：Ｓｎ、ＡｇＩｎＯ2 ：Ｓｎ、Ｉｎ2 Ｏ3 ：Ｚｎ、ＣｕＡｌＯ2 、ＬａＣｕＯＳ、ＮｉＯ、ＣｕＧａＯ2 ，ＳｒＣｕ2 Ｏ2 のいずれかで形成される、透明導電層と、
該微粗化薄層の上の、透明導電層で未被覆の表面上に位置し、Ｎｉ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｔ合金、Ｎｉ／Ｐｄ合金、Ｎｉ／Ｃｏ合金、Ｐｄ／Ａｕ合金、Ｐｔ／Ａｕ合金、Ｔｉ／Ａｕ合金、Ｃｒ／Ａｕ合金、Ｓｎ／Ａｕ合金、Ｔａ／Ａｕ合金、ＴｉＮ、ＴｉＷＮx （ｘ≧０）、ＷＳｉy （ｙ≧０）のいずれかで形成された正電極と、
を具えたことを特徴とする、高輝度窒化ガリウム系発光ダイオード。
【請求項２】
請求項１記載の高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードにおいて、微粗化薄層は特定組成の窒化シリコン（Ｓｉd Ｎe ，０＜ｄ，ｅ＜１）で形成され、その厚さは２Å〜５０Åの間とされたことを特徴とする、高輝度窒化ガリウム系発光ダイオード。
【請求項３】
請求項１記載の高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードにおいて、微粗化薄層は窒化シリコン薄層と窒化インジウムガリウム薄層が交互に重複して堆積されてなる短周期超格子構造とされ、その重複回数は少なくとも２回とされ、且つ総厚さは２００Åを超過せず、そのうち、各窒化シリコン薄層はいずれも厚さが２Å〜２０Åの間で、それぞれが特定組成を有する窒化シリコン（Ｓｉf Ｎg Ｎ，０＜ｆ，ｇ＜１）で形成され、各窒化インジウムガリウム薄層はいずれもその厚さが２Å〜２０Åの間で、いずれもアンドープで特定組成の窒化インジウムガリウム（Ｉｎh Ｇａ1-h Ｎ，０＜ｈ≦１）で構成されたことを特徴とする、高輝度窒化ガリウム系発光ダイオード。
【請求項４】
請求項１記載の高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードにおいて、微粗化薄層は窒化シリコン薄層と窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層が交互に重複するよう堆積されてなる短周期超格子構造とされ、その重複回数は少なくとも２回とされ、且つ総厚さは２００Åとされ、各窒化シリコン薄層はその厚さがいずれも２Å〜２０Åの間とされ、且ついずれもそれぞれの特定組成の窒化シリコン（Ｓｉi Ｎj Ｎ，０＜ｉ，ｊ＜１）で形成され、各窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層は厚さがいずれも２Å〜２０Åの間とされ、いずれもアンドープで特定組成の窒化アルミニウムインジウムガリウム（Ａｌm Ｉｎn Ｇａ1-m-n Ｎ，０＜ｍ，ｎ＜１，ｍ＋ｎ＜１）で形成されたことを特徴とする、高輝度窒化ガリウム系発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の窒化ガリウム系発光ダイオードに係り、特に、表面が微粗化された高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウム（ＧａＮ）系発光ダイオードは、材料の組成を制御することにより、各種の色光の発光ダイオードとすることができ、その関係技術は近年、業界と学界による積極的な研究開発の焦点となっている。学界と業界の窒化ガリウム系発光ダイオードの研究の重点の一つは、窒化ガリウム系発光ダイオードの発光特性を了解しそれによりその発光効率と輝度を高める方法を提出することである。このような高効率の窒化ガリウム系発光ダイオードは、将来は屋外表示看板、車用照明等の領域に有効に応用されうる。
【０００３】
窒化ガリウム系発光ダイオードの発光効率は、窒化ガリウム系発光ダイオードの内部量子効果（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）及び外部量子効果（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｆｆｉｄｃｉｅｎｃｙ）に関係がある。前者と窒化ガリウム系発光ダイオードのアクティブ層内の電子正孔の結合による光子釈放の確率には関係がある。電子電孔が容易に結合するほど、光子は発生しやすく、内部量子効果が高くなり、窒化ガリウム系発光ダイオードの発光効率も通常高くなる。外部量子効果は光子が窒化ガリウム系発光ダイオード自身の吸収と影響を受けず、窒化ガリウム系発光ダイオードからの離脱に成功する確率に関係する。窒化ガリウム系発光ダイオードの外部に釈放される光子が多くなるほど、外部量子効果は高くなり、窒化ガリウム系発光ダイオードの発光効率も通常高くなる。
【０００４】
窒化ガリウム系発光ダイオードの外部量子効果はその上端表層の形態とその屈折率によって決定される。周知の窒化ガリウム系発光ダイオードと空気の屈折率はそれぞれ２．５と１である。周知の窒化ガリウム系発光ダイオードの屈折率は比較的高く、非常に容易に内部全反射を形成する。ゆえに発生する光子は内部全反射のために窒化ガリウム系発光ダイオードの外部に発射されにくい。窒化ガリウム系発光ダイオードの外部量子効果はこのため通常相当大きな制限を受ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の提供する窒化ガリウム系発光ダイオードは前述の関係技術中の制限と欠点を実際に解決できる。
【０００６】
本発明の提供する窒化ガリウム系発光ダイオードのその構造の周知の窒化ガリウム系発光ダイオードとの主要な差異は、窒化シリコン（ＳｉＮ）、窒化シリコンとアンドープの窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）で形成した短周期（Ｓｈｏｒｔ  Ｐｅｒｉｏｄ）超格子（Ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅ）構造、或いは窒化シリコンとアンドープの窒化アルミニウムインジウムガリウム（ＡｌＧａＩｎＮ）で形成した短周期超格子構造の三種類のいずれかで、ｐ型コンタクト層の上に薄層が形成されたことにある。この薄層の上に、窒化シリコン材料を成長させて、窒化ガリウム系発光ダイオードの表面を微粗化する。こうして窒化ガリウム系発光ダイオードの空気より高い屈折率が内部全反射をもたらすのを防止し、これにより窒化ガリウム系発光ダイオードの外部量子効率及び発光効率を高める。
【０００７】
図１は周知の技術と本発明の窒化ガリウム系発光ダイオードの、異なる注入電流下での輝度データ図である。図１に示されるように、窒化ガリウム系発光ダイオードは前述の窒化シリコンとアンドープの窒化インジウムガリウム（Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ）で形成された短周期超格子薄層を有し、明らかに周知の窒化ガリウム系発光ダイオードよりも優れた発光効率を有する。
【０００８】
上述の長所のほか、この薄層を形成する材料の低バンドギャップ特性により、さらに窒化ガリウム系発光ダイオードの金属電極及び透明導電層と薄層の間の電気抵抗を、周知の窒化ガリウム系発光ダイオードの前述の両者とｐ型コンタクト層の間の電気抵抗よりも低くすることができ、これにより容易にオームコンタクトを形成できる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードにおいて、
サファイヤ、６Ｈ−ＳｉＣ、４Ｈ−ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、スピネル、（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ）、或いは格子定数が窒化物半導体に接近する単結晶酸化物のいずれかで形成された基板と、
該基板の一側面に位置し、特定組成の窒化アルミニウムガリウムインジウム（Ａｌa Ｇａb Ｉｎ1-a-b Ｎ，０≦ａ，ｂ＜１，ａ＋ｂ≦１）で構成されたバッファ層と、
このバッファ層の上に位置し、窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料で形成されたｎ型コンタクト層と、
該ｎ型コンタクト層の上に位置し且つ一部のｎ型コンタクト層の上表面を被覆し、窒化インジウムガリウムで形成されたアクティブ層と、
該ｎ型コンタクト層の上表面のアクティブ層で未被覆の上表面に形成された負電極と、  該アクティブ層の上に位置しｐ型窒化ガリウム系材料で構成されたｐ型クラッド層と、  該ｐ型クラッド層の上に位置し、ｐ型窒化ガリウムで形成されたｐ型コンタクト層と、  該ｐ型コンタクト層の上に位置し、窒化シリコン（ＳｉＮ）、窒化シリコンとアンドープの窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）で組成された短周期超格子構造、窒化シリコンとアンドープの窒化アルミニウムインジウムガリウム（ＡｌＧａＩｎＮ）で組成された短周期超格子構造のいずれかで形成された微粗化薄層と、
該微粗化薄層の上に位置し、且つその一部表面を被覆する金属導電層と透明酸化層のいずれかとされ、金属導電層は、Ｎｉ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｔ合金、Ｎｉ／Ｐｄ合金、Ｐｄ／Ａｕ合金、Ｐｔ／Ａｕ合金、Ｃｒ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ａｕ／Ｂｅ合金、Ｎｉ／Ｃｒ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ合金及びその他の類似材料のいずれかで形成され、透明酸化層は、ＩＴＯ、ＣＴＯ、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＧａ2 Ｏ4 、ＳｎＯ2：Ｓｂ、Ｇａ2 Ｏ3 ：Ｓｎ、ＡｇＩｎＯ2 ：Ｓｎ、Ｉｎ2 Ｏ3 ：Ｚｎ、ＣｕＡｌＯ2 、ＬａＣｕＯＳ、ＮｉＯ、ＣｕＧａＯ2 ，ＳｒＣｕ2 Ｏ2 のいずれかで形成される、透明導電層と、
該微粗化薄層の上の、透明導電層で未被覆の表面上に位置し、Ｎｉ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｔ合金、Ｎｉ／Ｐｄ合金、Ｎｉ／Ｃｏ合金、Ｐｄ／Ａｕ合金、Ｐｔ／Ａｕ合金、Ｔｉ／Ａｕ合金、Ｃｒ／Ａｕ合金、Ｓｎ／Ａｕ合金、Ｔａ／Ａｕ合金、ＴｉＮ、ＴｉＷＮx （ｘ≧０）、ＷＳｉy （ｙ≧０）のいずれかで形成された正電極と、
を具えたことを特徴とする、高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードとしている。
請求項２の発明は、請求項１記載の高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードにおいて、微粗化薄層は特定組成の窒化シリコン（Ｓｉd Ｎe ，０＜ｄ，ｅ＜１）で形成され、その厚さは２Å〜５０Åの間とされたことを特徴とする、高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードとしている。
請求項３の発明は、請求項１記載の高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードにおいて、微粗化薄層は窒化シリコン薄層と窒化インジウムガリウム薄層が交互に重複して堆積されてなる短周期超格子構造とされ、その重複回数は少なくとも２回とされ、且つ総厚さは２００Åを超過せず、そのうち、各窒化シリコン薄層はいずれも厚さが２Å〜２０Åの間で、それぞれが特定組成を有する窒化シリコン（Ｓｉf Ｎg Ｎ，０＜ｆ，ｇ＜１）で形成され、各窒化インジウムガリウム薄層はいずれもその厚さが２Å〜２０Åの間で、いずれもアンドープで特定組成の窒化インジウムガリウム（Ｉｎh Ｇａ1-h Ｎ，０＜ｈ≦１）で構成されたことを特徴とする、高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードとしている。
請求項４の発明は、請求項１記載の高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードにおいて、微粗化薄層は窒化シリコン薄層と窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層が交互に重複するよう堆積されてなる短周期超格子構造とされ、その重複回数は少なくとも２回とされ、且つ総厚さは２００Åとされ、各窒化シリコン薄層はその厚さがいずれも２Å〜２０Åの間とされ、且ついずれもそれぞれの特定組成の窒化シリコン（Ｓｉi Ｎj Ｎ，０＜ｉ，ｊ＜１）で形成され、各窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層は厚さがいずれも２Å〜２０Åの間とされ、いずれもアンドープで特定組成の窒化アルミニウムインジウムガリウム（Ａｌm Ｉｎn Ｇａ1-m-n Ｎ，０＜ｍ，ｎ＜１，ｍ＋ｎ＜１）で形成されたことを特徴とする、高輝度窒化ガリウム系発光ダイオードとしている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の提供する窒化ガリウム系発光ダイオードのその構造の周知の窒化ガリウム系発光ダイオードとの主要な差異は、窒化シリコン（ＳｉＮ）、窒化シリコンとアンドープの窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）で形成した短周期（Ｓｈｏｒｔ  Ｐｅｒｉｏｄ）超格子（Ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅ）構造、或いは窒化シリコンとアンドープの窒化アルミニウムインジウムガリウム（ＡｌＧａＩｎＮ）で形成した短周期超格子構造の三種類のいずれかで、ｐ型コンタクト層の上に薄層が形成されたことにある。この薄層の上に、窒化シリコン材料を成長させて、窒化ガリウム系発光ダイオードの表面を微粗化する。こうして窒化ガリウム系発光ダイオードの空気より高い屈折率が内部全反射をもたらすのを防止し、これにより窒化ガリウム系発光ダイオードの外部量子効率及び発光効率を高める。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２は本発明の窒化ガリウム系発光ダイオードの第１実施例の表示図である。図２に示されるように、この実施例はＣ−Ｐｌａｎｅ或いはＲ−Ｐｌａｎｅ或いはＡ−Ｐｌａｎｅのサファイヤ或いは炭化シリコン（６Ｈ−ＳｉＣ）或いは（４Ｈ−ＳｉＣ）を基板１０とし、その他の基板１０に使用可能な材料には、Ｓｉ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ或いはスピネル（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ）、或いは格子定数が窒化物半導体に接近する単結晶酸化物が包含される。その後、この基板１０の一側面に特定組成の窒化アルミニウムガリウムインジウム（Ａｌa Ｇａb Ｉｎ1-a-b Ｎ，０≦ａ，ｂ＜１，ａ＋ｂ≦１）で構成されたバッファ層２０とこのバッファ層の上のｎ型コンタクト層３０が形成され、このｎ型コンタクト層３０は窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料で構成される。その後、このｎ型コンタクト層３０の上にアクティブ層４０が形成され、このアクティブ層４０は窒化インジウムガリウムで構成され、且つ一部のｎ型コンタクト層３０の上表面を被覆する。ｎ型コンタクト層３０の上表面のアクティブ層４０で未被覆の部分に、別に負電極４２が形成される。
【００１２】
この実施例ではアクティブ層４０の上にｐ型クラッド層５０が形成される。このｐ型クラッド層５０は窒化ガリウム系材料で構成される。このｐ型クラッド層５０の上に、続いて材料がｐ型窒化ガリウムとされるｐ型コンタクト層６０が形成される。このｐ型コンタクト層６０の上に、本発明の重点である微粗化薄層７０が形成される。この実施例では、微粗化薄層７０は窒化シリコン（Ｓｉd Ｎe ，０＜ｄ，ｅ＜１）で構成され、その厚さは２Å〜５０Åの間、成長温度は摂氏６００度から１１００度の間とされる。
【００１３】
微粗化薄層７０の上方に、この実施例ではさらに相互に不重畳の正電極８０と透明導電層８２が形成される。この正電極８０はＮｉ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｔ合金、Ｎｉ／Ｐｄ合金、Ｎｉ／Ｃｏ合金、Ｐｄ／Ａｕ合金、Ｐｔ／Ａｕ合金、Ｔｉ／Ａｕ合金、Ｃｒ／Ａｕ合金、Ｓｎ／Ａｕ合金、Ｔａ／Ａｕ合金、ＴｉＮ、ＴｉＷＮx （ｘ≧０）、ＷＳｉy （ｙ≧０）のいずれか、或いはその他の類似金属材料で構成される。この透明導電層８２は金属導電層或いは透明酸化層とされる。この金属導電層はＮｉ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｔ合金、Ｎｉ／Ｐｄ合金、Ｐｄ／Ａｕ合金、Ｐｔ／Ａｕ合金、Ｃｒ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ａｕ／Ｂｅ合金、Ｎｉ／Ｃｒ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ合金、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ合金及びその他の類似材料のいずれかで構成される。この透明酸化層は、ＩＴＯ、ＣＴＯ、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＧａ2 Ｏ4 、ＳｎＯ2 ：Ｓｂ、Ｇａ2 Ｏ3 ：Ｓｎ、ＡｇＩｎＯ2 ：Ｓｎ、Ｉｎ2 Ｏ3 ：Ｚｎ、ＣｕＡｌＯ2 、ＬａＣｕＯＳ、ＮｉＯ、ＣｕＧａＯ2 ，ＳｒＣｕ2 Ｏ2 のいずれかで構成される。
【００１４】
図３は本発明の窒化ガリウム系発光ダイオードの第２実施例の表示図である。図３に示されるように、この実施例と第１実施例は同じ構造と成長方式を有する。唯一の違いは微粗化薄層に使用される材料と構造である。この実施例中、微粗化薄層７２は窒化シリコン薄層７２１と窒化インジウムガリウム薄層７２２が交互に重複して堆積されてなる短周期超格子構造とされる。各窒化シリコン薄層７２１はその特定組成の窒化シリコン（ＳｉfＮg Ｎ，０＜ｆ，ｇ＜１）で構成され、その厚さは２Å〜２０Åの間、成長温度は摂氏６００度から１１００度の間とされる。異なる窒化シリコン薄層７２１の窒化シリコン組成（則ち前述の分子式中のパラメータｆ，ｇ）は必ずしも同じでない。各窒化インジウムガリウム薄層７２２はいずれもアンドープで特定組成の窒化インジウムガリウム（Ｉｎh Ｇａ1-h Ｎ，０＜ｈ≦１）で構成され、その厚さは２Å〜２０Åの間、成長温度は摂氏６００度から１１００度の間とされる。異なる窒化インジウムガリウム薄層７２２の窒化インジウムガリウム組成（則ち前述の分子式中のパラメータｈ）は必ずしも同じでない。
【００１５】
この微粗化薄層７２中、最底層（則ち直接ｐ型コンタクト層の上に位置する）は窒化シリコン薄層７２１とされ得て、その上に窒化インジウムガリウム薄層７２２、窒化シリコン薄層７２１、窒化インジウムガリウム薄層７２２、その後はこれにより類推されるとおりとされうる。窒化シリコン薄層７２１と窒化インジウムガリウム薄層７２２はこのような方式で交互に重複堆積され、その重複回数は２以上（則ち窒化シリコン薄層７２１の層数と窒化インジウムガリウム薄層７２２の層数はいずれも２以上）とされる。微粗化薄層７２の総厚さは２００Åを超過しない。
【００１６】
図４は本発明の窒化ガリウム系発光ダイオードの第３実施例を示す。図４に示されるように、この実施例と上述の実施例は同じ構造と成長方式を有する。唯一の違いは微粗化薄層に使用される材料と構造にある。この実施例では微粗化薄層７４は窒化シリコン薄層７４１と窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層７４２が交互に重複するよう堆積されてなる短周期超格子構造とされる。各窒化シリコン薄層７４１はいずれもその特定組成の窒化シリコン（Ｓｉi Ｎj Ｎ，０＜ｉ，ｊ＜１）で構成され、その厚さは２Å〜２０Åの間、成長温度は摂氏６００度から１１００度の間とされる。異なる窒化シリコン薄層７４１の窒化シリコン組成（則ち前述の分子式中のパラメータｉ，ｊ）は必ずしも同じでない。各窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層７４２はいずれもアンドープで特定組成の窒化アルミニウムインジウムガリウム（Ａｌm Ｉｎn Ｇａ1-m-n Ｎ，０＜ｍ，ｎ＜１，ｍ＋ｎ＜１）で構成され、その厚さはいずれも２Å〜２０Åの間、成長温度はいずれも摂氏６００度から１１００度の間とされる。異なる窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層７４２の窒化アルミニウムインジウムガリウム組成（則ち前述の分子式中のパラメータｍ，ｎ）は必ずしも同じでない。
【００１７】
この微粗化薄層７４中、最底層（則ち直接ｐ型コンタクト層の上に位置する）は窒化シリコン薄層７４１とされ得て、その上に窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層７４２、窒化シリコン薄層７４１、窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層７４２、その後はこれにより類推されるとおりとされうる。窒化シリコン薄層７４１と窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層７４２はこのような方式で交互に重複堆積され、その重複回数は２以上（則ち窒化シリコン薄層７４１の層数と窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層７４２の層数はいずれも２以上）とされる。微粗化薄層７４の総厚さは２００Åを超過しない。
【００１８】
前述の三つの実施例中、微粗化薄層中の窒化シリコン材料の成長により、窒化ガリウム系発光ダイオードの表面が微粗化される。こうして窒化ガリウム系発光ダイオードの空気より高い屈折率によりもたらされる内部全反射が防止され、これにより窒化ガリウム系発光ダイオードの外部量子効果と発光効率が高められる。
【００１９】
以上は本発明の好ましい実施例であり、本発明に形式上の制限を与えるものではなく、本発明と同じ発明の精神の下でなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】周知の窒化ガリウム系発光ダイオードと本発明の窒化ガリウム系発光ダイオードの異なる注入電流下での輝度データ図である。
【図２】本発明の窒化ガリウム系発光ダイオードの第１実施例の表示図である。
【図３】本発明の窒化ガリウム系発光ダイオードの第２実施例の表示図である。
【図４】本発明の窒化ガリウム系発光ダイオードの第３実施例の表示図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  基板
２０  バッファ層
３０  ｎ型コンタクト層
４０  アクティブ層
５０  ｐ型クラッド層
６０  ｐ型コンタクト層
７０  微粗化薄層
７２  微粗化薄層
７２１  窒化シリコン薄層
７２２  窒化インジウムガリウム薄層
７４  微粗化薄層
７４１  窒化シリコン薄層
７４２  窒化アルミニウムインジウムガリウム薄層
８０  正電極
８２  透明導電層
【図１】
2006114537.tif 000003
【図２】
2006114537.tif 000004
【図３】
2006114537.tif 000005
【図４】
2006114537.tif 000006