(57)【要約】【課題】第二導電型クラッド層６のＺｎがアンドープ活性層５中に拡散することを抑止し、且つ抑止層の膜厚を薄くして、高出力、高信頼性、且つ低コストの半導体発光素子を提供することにある。【解決手段】第一導電型基板１上に、第一導電型クラッド層４、アンドープ活性層５、第二導電型クラッド層６、更に第二導電型電流分散層７が順次積層された半導体発光素子において、第二導電型クラッド層６とアンドープ活性層５の間に、活性層５で発光した光に対して透明な材料を２種類以上設け、且つ前記材料を各々１層ずつ交互に重ねて計２層以上形成する。【選択図】      図１
2006135214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一導電型基板上に、第一導電型クラッド層、アンドープ活性層、第二導電型クラッド層、更に第二導電型電流分散層が順次積層された半導体発光素子において、
第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に、アンドープ活性層で発光した光に対して透明な材料を２種類以上設け、且つ前記材料を各々１層ずつ交互に重ねて計２層以上形成したことを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハ。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、
上記第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に設けた層が、アンドープ層若しくは第二導電型クラッド層よりも低濃度層であることを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、
上記第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に設けた層の全厚が、５０nmから２０００nmであることを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、
上記第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に設けた各層の各々の膜厚が、各々３nmから５００nmであることを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、
上記第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に設けた層の材料が、（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用エピタキシャルウェハ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、
上記第一導電型クラッド層、アンドープ活性層、第二導電型クラッド層を形成する主たる材料がＡｌＧａＩｎＰ又はＧａＩｎＰであり、第二導電型ドーパントとしてＺｎＭｇ、Ｂｅのいずれかのｐ型ドーパントが用いられていることを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェハ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハを用いて製作したことを特徴とする半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子（発光ダイオード、半導体レーザ）用エピタキシャルウェハ、特にｐ型不純物としてＺｎ（亜鉛）を用いたＡｌＧａＩｎＰ系発光素子に適した半導体発光素子用エピタキシャルウェハ及びこれを用いて作製した高輝度、高信頼性の半導体発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、ＡｌＧａＩｎＰ系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３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３において第一導電型基板としてのｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ＭＯＶＰＥ法により、第一導電型バッファ層としてｎ型ＧａＡｓバッファ層（厚さ４００nm、Ｓｅドープ１×１０18cm-3）２、第一導電型光反射層としてｎ型ＤＢＲ（分布ブラッグ反射）層３、第一導電型クラッド層としてｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層（厚さ４００nm、Ｓｅドープ：１×１０18cm-3）４、アンドープ活性層としてアンドープ（Ａｌ0.10Ｇａ0.90）0.5Ｉｎ0.5Ｐ活性層（厚さ５００nm）５、第二導電型クラッド層としてｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層（厚さ４００nm、Ｚｎドープ：５×１０17cm-3）６、第二導電型電流分散層としてｐ型ＧａＰ電流分散層（厚さ１００００nm、Ｚｎドープ：３×１０18cm-3）７を順次成長させて成膜する。因みに上記ｎ型ＤＢＲ層３はＡｌＩｎＰ（５０nm）とＧａＡｓ（４０nm）を1つのペアとして、１５ペア設けた。更に、上記ｎ型ＧａＡｓ基板１の成長層とは反対側表面全面に電極８を形成し、又、ｐ型ＧａＰ電流分散層７上表面に直径０．１２mmの円形の電極９を形成する。
【０００５】
こ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前記電極９が中心になるように０．３mm角に切断し、更にＴＯ−１８ステム上にマウント（ダイボンディング）した。更にマウントされたＬＥＤベアチップに、ワイヤボンディングを行った。
【０００６】
このようにして製作されたＬＥＤ素子（ベアチップ）では、アンドープ活性層５にＺｎが拡散しアンドープ活性層５内にｐｎ接合が形成され、その時の発光出力は、２０ｍＡ通電時で１．１ｍＷであった。又このＬＥＤ素子（樹脂でモールドされていない）の信頼性を、試験条件：２５℃、５０ｍＡ通電で行い、評価したところ、２４時間通電後に、発光出力が約６０％に低下してしまった（以降相対出力と書く）。因みに信頼性試験での出力評価時の電流値は２０ｍＡである。
【０００７】
上記のようにアンドープ活性層５にＺｎが拡散することで、発光出力が低下し、更に信頼性が悪くなっている。
【０００８】
そこで、図４に示すように、前記アンドープ活性層５と前記ｐ型クラッド層（第二導電型クラッド層）６の間に、アンドープ層１０を５〜２００nm設ける方法（図４）や、又は該アンドープ活性層５の該第二導電型クラッド層の一部を５〜２００nm、アンドープ化する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
この前記方法で、該アンドープ活性層５へのＺｎの拡散をある程度抑えた効果により、発光出力は向上し、信頼性も向上する。しかしながら、Ｚｎの拡散を完全に抑えきれず、未だ発光出力が低く信頼性が悪い。
【００１０】
更に上記したアンドープ活性層５と第二導電型クラッド層６の間に、５００nm以上のアンドープ層１０を設け、高出力及び高信頼性を達成した方法も開示されているが（例えば、特許文献２参照）、この方法では膜厚が厚くなることから、コスト高であると言う問題がある。
【特許文献１】特願平７−１２８３１１号公報
【特許文献２】特開２００３−１７９２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記したように、図３に示した従来の構成では前記アンドープ活性層５にＺｎが拡散し、これにより結晶中に欠陥を作り、発光出力が低下することと、このＺｎ拡散によりＬＥＤの信頼性が著しく低下すると言う問題がある。この問題は、図４に示した構造の如く、前記アンドープ活性層５と前記第二導電型クラッド層６の間に５００nm以上のアンドープ層１０を設けることにより解決することできる。
【００１２】
しかしながら、アンドープ層１０を５００nm以上の厚さで設ける方法では、膜厚が厚くなることから、今度はコストが高くなる、と言う問題がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、層界面にトラップさせることで、第二導電型クラッド層のＺｎがアンドープ活性層中に拡散することを抑止し、且つ抑止層の膜厚を薄くして、高出力、高信頼性、且つ低コスト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】
【００１４】
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。
【００１５】
請求項１の発明に係る半導体発光素子用エピタキシャルウェハは、第一導電型基板上に、第一導電型クラッド層、アンドープ活性層、第二導電型クラッド層、更に第二導電型電流分散層が順次積層された半導体発光素子において、第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に、アンドープ活性層で発光した光に対して透明な材料を２種類以上設け、且つ前記材料を各々１層ずつ交互に重ねて計２層以上形成したことを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、上記第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に設けた層が、アンドープ層若しくは第二導電型クラッド層よりも低濃度層であることを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、上記第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に設けた層の全厚が、５０nmから２０００nmであることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、上記第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に設けた各層の各々の膜厚が、各々３nmから５００nmであることを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、上記第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に設けた層の材料が、（ＡｌXＧａ1-X）YＩｎ1-YＰ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１）であることを特徴とする。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハにおいて、上記第一導電型クラッド層、アンドープ活性層、第二導電型クラッド層を形成する主たる材料がＡｌＧａＩｎＰ又はＧａＩｎＰであり、第二導電型ドーパントとしてＺｎＭｇ、Ｂｅのいずれかのｐ型ドーパントが用いられていることを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発明に係る半導体発光素子は、請求項１から６のいずれかに記載の半導体発光素子用エピタキシャルウェハを用いて製作したことを特徴とする。
【００２２】
＜発明の要点＞
本発明の要点は、アンドープ活性層と第二導電型クラッド層の間に、発光した光に対して透明な２種類以上の異なる材料を挿入することにより、その異なる材料でのヘテロ接合界面で効率良くＺｎをトラップできることを見出したことにある。つまり、本発明者等は、アンドープ活性層と第二導電型クラッド層の間に単層のアンドープ層を設けるよりも、ここに発光した光に対して透明であるヘテロ障壁を１つ又は２つ以上備えるＺｎ拡散抑止多層構造層を設けることにより、効率良くＺｎの拡散を抑止できることを見出した。本発明では、この構造を採用することにより、Ｚｎ拡散抑止層の膜厚を従来よりも薄くすることができ、高出力、高信頼性及び低コストのＬＥＤ、及びＬＥＤ用エピタキシャルウェハが製作可能になった。
【００２３】
また、本発明においては、第二導電型クラッド層とアンドープ活性層の間に、多種材料での多層ヘテロ構造としたＺｎ拡散抑止多層構造層を、アンドープ若しくは第二導電型クラッド層よりも低濃度で設けると良い。これにより、低コストに、半導体発光素子の発光出力及び信頼性の向上を図ることができる。
【００２４】
Ｚｎ拡散抑止多層構造層の各層の膜厚は、薄すぎるとＺｎのトラップ効果が薄れ、また、あまりに厚すぎるとヘテロ障壁の数が少なくなって、Ｚｎのトラップ効果が薄れる。よって、Ｚｎ拡散抑止多層構造層の各層の膜厚は、３から５００nmが好ましく、５から１００nm程度がより好ましい。
【００２５】
また、Ｚｎ拡散抑止多層構造層の全体の膜厚は、厚ければ厚いほど発光出力及び信頼性が向上するが、コストも高くなる。よって、Ｚｎ拡散抑止多層構造層１１の全体の厚さは、５０〜２０００nmが最も適している。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、第一導電型半導体基板上に第一導電型クラッド層、アンドープ活性層、第二導電型クラッド層、更に第二導電型電流分散層が積層された半導体発光素子において、アンドープ活性層と第二導電型クラッド層の間に、発光した光に対して透明であるヘテロ障壁を１つ又は２つ以上備えたＺｎ拡散抑止多層構造層を設けたので、単層のアンドープ層を設ける場合よりも薄い、従ってより安価な成膜手段にて、第二導電型クラッド層から拡散してきたＺｎ等のドーパントがアンドープ活性層に進入することを防止し、アンドープ活性層の劣化を防止することができ、従って高信頼性、高出力の優れたＬＥＤ及びＬＥＤ用エピタキシャルを、低コストで得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第一の実施形態にかかるＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤを示した断面構造図である。
【００２９】
第一導電型基板としてのｎ型ＧａＡｓ基板１上に、第一導電型バッファ層としてのｎ型ＧａＡｓバッファ層２、第一導電型光反射層としてのｎ型ＤＢＲ層３、第一導電型クラッド層としてのｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４、アンドープ活性層としてのアンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層５、発光した光に対して透明な２種類の異なる材料を各々２層以上形成して成るＺｎ拡散抑止多層構造層１１、第二導電型クラッド層としてのｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６、第二導電型電流分散層としてのｐ型ＧａＰ電流分散層７を順次積層されている。
【００３０】
上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６とアンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層５の間に設けられるＺｎ拡散抑止多層構造層１１は、発光した光に対して透明なアンドープＡｌＧａＩｎＰ層１１ａ（厚さ５０nm）と、アンドープＡｌＩｎＰ層１１ｂ（厚さ５０nm）を交互に計４層又は８層積み重ねた積層構造から成る。積層数はこれより少なくても良いが、有効なＺｎ拡散抑止効果を得るためには、発光した光に対して透明な２種類以上の材料で２層以上が必要である。
【００３１】
図２は本発明の第二の実施形態にかかるＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤを示した断面構造図である。
【００３２】
この実施形態は、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６とアンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層５の間に設けられるＺｎ拡散抑止多層構造層１１の構成の仕方において、図１と異なっている。
【００３３】
図１では、発光した光に対して透明な２種類材料であるアンドープＡｌＧａＩｎＰ層１１ａと、アンドープＡｌＩｎＰ層１１ｂを交互に重ねた。しかし、発光した光に対して透明な互いに異なる材料は、各々３種類以上用意し、交互に重ねて、計６層以上の積層構造としてもよい。この図２の実施形態の場合には、発光した光に対して透明な互いに異なる４種類の材料として、アンドープ（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）層１１ａ、アンドープ（Ａｌ0.8Ｇａ0.2）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）層１１ｃ、アンドープ（Ａｌ0.9Ｇａ0.1）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）層１１ｄ、アンドープＡｌ0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）層１１ｂを用意し、各材料の層を一層ずつ交互に重ねて、計４層の積層構造としている。
【００３４】
［実施例１］
本発明の第一の実施例として、図１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。
【００３５】
第一導電型基板としてのｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ＭＯＶＰＥ法により、第一導電型バッファ層としてのｎ型ＧａＡｓバッファ層（厚さ４００nm、Ｓｅドープ１×１０18cm-3）２、第一導電型光反射層としてのｎ型ＤＢＲ層３、第一導電型クラッド層としてのｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層（厚さ４００nm、Ｓｅドープ：１×１０18cm-3）４、アンドープ活性層としてのアンドープ（Ａｌ0.10Ｇａ0.90）0.5Ｉｎ0.5Ｐ活性層（厚さ５００nm）５を順次成長させた。次いで、発光した光に対して透明な２種類の異なる材料の層を交互に積層したＺｎ拡散抑止多層構造層１１として、アンドープ（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）層１１ａ、アンドープＡｌ0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）層１１ｂ、アンドープ（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）層１１ａ、アンドープＡｌ0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）層１１ｂを順次成長させた（図面における「ｕｎ−」は「アンドープ」を意味する）。すなわち、この実施例の場合、Ｚｎ拡散抑止多層構造層１１は、発光した光に対して透明なアンドープ（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）層１１ａと、アンドープＡｌ0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）層１１ｂを、交互に重ねて、計４層の積層構造とし、これを上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６とアンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層５の間に設けた。そして、第二導電型クラッド層としてのｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層（厚さ４００nm、Ｚｎドープ：５×１０17cm-3）６、第二導電型電流分散層としてのｐ型ＧａＰ電流分散層（厚さ１００００nm、Ｚｎドープ：３×１０18cm-3）７を順次成長させて成膜した。因みに上記ＤＢＲ層３はＡｌＩｎＰ（５０nm）とＧａＡｓ（４０nm）を１つのペアとして、１５ペア設けた。
【００３６】
又、前記Ｚｎ拡散抑止多層構造層１１を構成する各層１１ａ、１１ｂの材料は上記に同じとして、各々の層１１ａ、１１ｂの膜厚を半分の２５nmとし、８層にしたエピタキシャルウェハも製作した（ＡｌＧａＩｎＰ層２５nm×４層とＡｌＩｎＰ層２５nm×４層）。
【００３７】
なお、ＭＯＶＰＥ成長は、成長温度７００℃、成長圧力５０Ｔｏｒｒ、各層の成長速度は０．３〜１．０nm／ｓ、Ｖ／III比は３００〜６００で行った。
【００３８】
上記により製作したエピタキシャルウェハに対し、上記ｎ型ＧａＡｓ基板１の成長層とは反対側表面全面に電極８を形成し、又、ｐ型ＧａＰ電流分散層７上の表面に直径０．１２mmの円形の電極９を形成する。こ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前記電極９が中心になるように０．３mm角に切断し、更にＴＯ−１８ステム上にマウント（ダイボンディング）した。更にマウントされたＬＥＤベアチップに、ワイヤボンディングを行った。
【００３９】
このようにして製作されたＬＥＤ素子（ベアチップ）で、２０ｍＡ通電時の発光出力は、それぞれ２．０ｍＷと２．１ｍＷであった。また順方向動作電圧も、１．９４Ｖと１．９５Ｖと低かった。更にこのＬＥＤ素子（樹脂でモールドされていない）の信頼性を、試験条件：２５℃、５０ｍＡ通電で行い、評価したところ、２４時間通電後に、相対出力が約９５％と９８％と良好であった。
【００４０】
このため、第二導電型クラッド層６とアンドープ活性層５の間に、アンドープの２種類の材料を交互に４層積層して成るＺｎ拡散抑止多層構造層１１を設けたことにより、低コストであり高発光出力及び高信頼性の半導体発光素子及び半導体発光素子用エピタキシャルウェハを製作することができた。
【００４１】
［実施例２］
本発明の第二の実施例として、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。
【００４２】
第一導電型基板としてのｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ＭＯＶＰＥ法により、第一導電型バッファ層としてのｎ型ＧａＡｓバッファ層（厚さ４００nm、Ｓｅドープ１×１０18cm-3）２、第一導電型光反射層としてのｎ型ＤＢＲ層３、第一導電型クラッド層としてのｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層（厚さ４００nm、Ｓｅドープ：１×１０18cm-3）４、アンドープ活性層としてのアンドープ（Ａｌ0.10Ｇａ0.90）0.5Ｉｎ0.5Ｐ活性層（厚さ５００nm）５を順次成長させた。次いで、発光した光に対して透明な４種類の異なる材料の層を交互に積層したＺｎ拡散抑止多層構造層１１として、アンドープ（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）１１ａ、アンドープ（Ａｌ0.8Ｇａ0.2）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）１１ｃ、アンドープ（Ａｌ0.9Ｇａ0.1）0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）１１ｄ、アンドープＡｌ0.5Ｉｎ0.5Ｐ（厚さ５０nm）１１ｂを順次成長させた。そして、第二導電型クラッド層としてのｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層（厚さ４００nm、Ｚｎドープ：５×１０17cm-3）６、第二導電型電流分散層としてのｐ型ＧａＰ電流分散層（厚さ１００００nm、Ｚｎドープ：３×１０18cm-3）７を順次成長させて成膜した。因みに上記ＤＢＲ層３はＡｌＩｎＰ（５０nm）とＧａＡｓ（４０nm）を1つのペアとして、１５ペア設けた。
【００４３】
ＭＯＶＰＥ成長条件、電極形成条件、ＬＥＤ素子製作条件及び方法は、実施例１と同じである。
【００４４】
このようにして製作されたＬＥＤ素子（ベアチップ）の発光出力は、２０ｍＡ通電時で１．９ｍＷであった。また順方向動作電圧は１．９３Ｖであった。更にこのＬＥＤ素子（樹脂でモールドされていない）の信頼性を、試験条件：２５℃、５０ｍＡ通電で行い、評価したところ、２４時間通電後の相対出力は約９３％であった。
【００４５】
このため、第二導電型クラッド層６とアンドープ活性層５の間に、アンドープの２種類の材料を交互に計４層設けて成るＺｎ拡散抑止多層構造層１１を設けたことにより、低コストであり高発光出力及び高信頼性の半導体発光素子及び半導体発光素子用エピタキシャルウェハを製作できた。
【００４６】
＜最適条件に付いての根拠＞
Ｚｎ拡散抑止多層構造層１１の各層の膜厚は、薄すぎるとＺｎのトラップ効果が薄れる。しかし、あまりに厚すぎるとヘテロ障壁の数が少なくなるので、Ｚｎのトラップ効果が薄れる。つまり、最適な膜厚がある。アンドープ層１０の各層の膜厚は、３から５００nmが好ましく、５から１００nm程度がより好ましい。
【００４７】
Ｚｎ拡散抑止多層構造層１１の全体の膜厚は、厚ければ厚いほど、発光出力及び信頼性は向上する。但し、ある一定の厚さ以上になれば、Ｚｎ拡散抑止多層構造層１１の効果は小さくなり、発光出力及び信頼性の向上は、飽和状態になる。又、コストが高くなる。このため、Ｚｎ拡散抑止多層構造層１１の厚さは、適当な厚さがあり、厚くしすぎるのもあまり適しない。よってＺｎ拡散抑止多層構造層１１の全体の厚さは、５０〜２０００nmが最も適している。
【００４８】
Ｚｎ拡散抑止多層構造層１１に用いる材料は、１１ａと１１ｂとのバンドギャップ差や組成差が大きい方が良い。それは異種材料の方が、Ｚｎのトラップ効果が大きいからである。しかし双方又は一方の材料に、発光した光に対して不透明な材料を用いるのは好ましくない。発光した光に対して不透明な材料を用いると、光吸収層になってしまい、発光出力が低下するためである。よって今回の６３０nm帯の発光ダイオードの場合では、Ｚｎ拡散抑止多層構造層１１に用いる材料として、前記アンドープ活性層５の組成である（Ａｌ0.10Ｇａ0.90）0.5Ｉｎ0.5ＰからＡｌ0.5Ｉｎ0.5Ｐ、Ａｌ0.40ＧａＡｓからＡｌＡｓが好ましい。また、（Ａｌ0.20Ｇａ0.90）0.5Ｉｎ0.5ＰからＡｌ0.5Ｉｎ0.5Ｐ、Ａｌ0.50ＧａＡｓからＡｌＡｓがより好ましい。
【００４９】
＜他の実施例、変形例＞
（１）上記 実施例で述べたＺｎ拡散抑止多層構造層１１の材料の他、ＡｌプラスＧａとＩｎのバランスを代える層、例えば（Ａｌ0.70Ｇａ0.90）0.4Ｉｎ0.6Ｐと（Ａｌ0.70Ｇａ0.90）0.5Ｉｎ0.5Ｐや（Ａｌ0.70Ｇａ0.90）0.4Ｉｎ0.6Ｐと（Ａｌ0.70Ｇａ0.90）0.6Ｉｎ0.4Ｐや、Ａｌ0.5Ｉｎ0.5ＰとＡｌ0.4Ｉｎ0.6Ｐなどでも同様の効果が出ることが、容易に類推できる。
【００５０】
但し、あまりバランスを崩しすぎると格子整合度が大きく異なって、結晶性が悪くなったり、表面状態が悪くなったりすることがある。このため大きくバランスを崩すのは、あまり好ましくはない。
【００５１】
（２）上記実施例では、アンドープ活性層を単層としたが、多重量子井戸構造にしても同様のＺｎ拡散抑止効果を得ることができる。
【００５２】
（３）上記実施例では、光反射層であるＤＢＲ層を挿入した構造であるが、ＤＢＲ層がなくても同様のＺｎ拡散抑止効果を得ることができる。
【００５３】
（４）上記実施例ではバッファ層があるが、バッファ層がなくても同様のＺｎ拡散抑止効果を得ることができる。
【００５４】
（５）上記実施例では、電極９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Ｚｎ拡散抑止効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施例にかかるＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤ用エピタキシャルウェハの断面構造図である。
【図２】本発明の他の実施例にかかるＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤ用エピタキシャルウェハの断面構造図である。
【図３】従来例にかかるＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤ用エピタキシャルウェハの断面構造図である。
【図４】他の従来例にかかるＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤ用エピタキシャルウェハの断面構造図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  ｎ型ＧａＡｓ基板（第一導電型基板）
２  ｎ型ＧａＡｓバッファ層（第一導電型バッファ層）
３  ｎ型ＤＢＲ層（第一導電型光反射層）
４  ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層（第一導電型クラッド層）
５  アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層（アンドープ活性層）
６  ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層（第二導電型クラッド層）
７  ｐ型ＧａＰ電流分散層（第二導電型電流分散層）
１１  Ｚｎ拡散抑止多層構造層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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